JP2012120083A - Radio communication system equipped with dc off-set correction function - Google Patents

Radio communication system equipped with dc off-set correction function Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in which a DC off-set correction that uses a conventional ΔΣ type A/D converter oscillates at an excessive input, and no correct A/D conversion ia available, and to cope with it, the off-set is measured by setting the gain of a gain amplifier to be minimum, only to cause low precision, and further, a digital low pass filter is required after A/D conversion for measuring a DC value, only to cause lower speed and larger circuit scale.SOLUTION: By using a quantizer inside a ΔΣ type A/D converter 308 at the time of DC off-set correction, a correct A/D conversion result is available at a high speed with no oscillation even under an excessive input, with a larger gain of a gain amplifier 305. Since no digital low pass filter is required on the output side of the A/D converter 308, only a small-scale extra circuit is required.

Description

本発明は、DCオフセットを補正する機能を備えた無線通信システムに関するものである。   The present invention relates to a wireless communication system having a function of correcting a DC offset.

各種無線通信の受信システムにおいて、ミキサや利得アンプ等では製造ばらつきに起因するDCオフセットが存在する。これらDC成分は後段の利得アンプで増幅され、それ以降の信号処理回路のダイナミックレンジを減少させる等の問題が生じる。このため、通常はDC成分を取り除く、或いはDCオフセットを検出し、補正する手段が講じられる。   In various wireless communication reception systems, mixers, gain amplifiers, and the like have DC offsets due to manufacturing variations. These DC components are amplified by a subsequent gain amplifier, which causes problems such as reducing the dynamic range of the signal processing circuit thereafter. For this reason, usually, means for removing the DC component or detecting and correcting the DC offset is taken.

ある従来技術に係る無線通信システムでは、ミキサや利得アンプで生じるDCオフセットをA/D変換器でデジタル値に変換し、オフセット補正制御部でDCオフセットを相殺するように算出したデジタル値をD/A変換器に設定することで、DCオフセットを補正する(特許文献1参照)。   In a wireless communication system according to a certain prior art, a DC offset generated by a mixer or a gain amplifier is converted into a digital value by an A / D converter, and a digital value calculated so as to cancel the DC offset by an offset correction control unit is converted into a D / D By setting the A converter, the DC offset is corrected (see Patent Document 1).

日本国特許第4072061号明細書Japanese Patent No. 4072061

上記従来の無線通信システムでは、DC値が大きすぎるとA/D変換器の入力が飽和してしまうことがあるため、利得アンプの利得は十分小さくしておく必要がある。このため、DC値の検出精度が低い。   In the above conventional wireless communication system, if the DC value is too large, the input of the A / D converter may be saturated, so the gain of the gain amplifier needs to be sufficiently small. For this reason, the detection accuracy of the DC value is low.

また、A/D変換器にΔΣ型が用いられることが多く、ΔΣ型のA/D変換器は過大入力があった場合、発振し正常にA/D変換できない。またΔΣ型のA/D変換器からDC値を得るにはデジタルのローパスフィルタが必要であるため、回路規模の増大を招き、DC値取得の処理に時間を要する。   In many cases, a ΔΣ type is used for the A / D converter, and the ΔΣ type A / D converter oscillates and cannot be normally A / D converted when there is an excessive input. In addition, since a digital low-pass filter is required to obtain a DC value from a ΔΣ type A / D converter, the circuit scale is increased, and it takes time to obtain the DC value.

本発明の目的は、高精度かつ高速のDCオフセット補正を小規模な回路で実現することにある。   An object of the present invention is to realize high-precision and high-speed DC offset correction with a small circuit.

上記課題を解決するため、本発明では次のような解決手段を講じた。すなわち、ΔΣ型のA/D変換器は量子化器を内部に有しており、この量子化器は低分解能の高速A/D変換器である点に着目し、DC値検出にこの量子化器を用いることで、発振の問題は無く高速にA/D変換可能となる。低分解能の問題に対しては、利得アンプの利得を大きくしておくことで検出精度を高めることが可能である。つまり、利得アンプの利得を十分大きくしておき、A/D変換器への入力を直接、内部の量子化器に接続してA/D変換し、変換結果をもとに制御部がオフセット補正用のD/A変換器を制御し、DCオフセット値を0に近づけるのである。この手法によると、高精度かつ高速のDCオフセット検出が可能となり、デジタルローパスフィルタが不要で回路規模が小さくできる。   In order to solve the above problems, the present invention has taken the following solutions. In other words, the ΔΣ A / D converter has a quantizer inside, and this quantizer is a low-resolution high-speed A / D converter, and this quantization is used for DC value detection. By using the device, there is no oscillation problem and A / D conversion can be performed at high speed. For the low resolution problem, it is possible to increase the detection accuracy by increasing the gain of the gain amplifier. In other words, the gain of the gain amplifier is set large enough, and the input to the A / D converter is directly connected to the internal quantizer for A / D conversion, and the controller corrects the offset based on the conversion result. Therefore, the D / A converter is controlled so that the DC offset value approaches zero. According to this method, high-precision and high-speed DC offset detection can be performed, and a digital low-pass filter is not required and the circuit scale can be reduced.

オフセット変動に対して柔軟に対応するためには、次のような解決手段を講じる。すなわち、RF信号を受信し増幅するLNA(Low Noise Amplifier)と、前記LNAから入力された信号を局部発振器の信号とミキシングし中間周波数信号へと変換するミキサと、前記ミキサで周波数変換された信号を増幅する第1の利得アンプと、前記第1の利得アンプの出力信号のうち所望帯域の信号のみを通過させるフィルタと、前記フィルタから入力された信号を増幅する第2の利得アンプと、前記第2の利得アンプからの出力信号をデジタル信号へ変換するA/D変換器と、これらの信号経路に発生したDCオフセットを補正するために、前記A/D変換器の出力に接続され、DCオフセットの初期補正値を設定する第1のオフセット補正制御部と、随時DCオフセットを補正するための第2のオフセット補正制御部とを備えた構成を採用する。そして、前記DCオフセットの補正において、まず、前記第1のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプに初期補正値を設定し、その後、前記第2のオフセット補正制御部が随時前記第2の利得アンプへ補正値を設定し、前記第2の利得アンプへの補正がある基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプの前記初期補正値を変更する。   In order to flexibly cope with the offset fluctuation, the following solution is taken. That is, an LNA (Low Noise Amplifier) that receives and amplifies an RF signal, a mixer that mixes a signal input from the LNA with a signal from a local oscillator and converts the signal into an intermediate frequency signal, and a signal that is frequency-converted by the mixer A first gain amplifier that amplifies a signal, a filter that passes only a signal in a desired band among output signals of the first gain amplifier, a second gain amplifier that amplifies a signal input from the filter, An A / D converter for converting an output signal from the second gain amplifier into a digital signal, and a DC offset generated in these signal paths are connected to the output of the A / D converter, and DC A configuration including a first offset correction control unit for setting an initial offset correction value and a second offset correction control unit for correcting a DC offset as needed is adopted. Use. In the correction of the DC offset, first, the first offset correction control unit sets an initial correction value in the first gain amplifier, and then the second offset correction control unit performs the second offset as needed. When a correction value is set in the gain amplifier and the correction to the second gain amplifier is greater than a certain reference value, the second offset correction control unit changes the initial correction value of the first gain amplifier. .

或いは、前記DCオフセットの補正において、まず、前記第1のオフセット補正制御部が前記ミキサに初期補正値を設定し、その後、前記第2のオフセット補正制御部が随時前記第2の利得アンプへ補正値を設定し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記ミキサの前記初期補正値を変更する。   Alternatively, in the correction of the DC offset, first, the first offset correction control unit sets an initial correction value in the mixer, and then the second offset correction control unit corrects the second gain amplifier as needed. When the value is set and the correction to the second gain amplifier exceeds a certain reference value, the second offset correction control unit changes the initial correction value of the mixer.

或いは、前記DCオフセットの補正において、まず、前記第1のオフセット補正制御部が前記ミキサに第1の初期補正値を設定し、次に、前記第1のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプに第2の初期補正値を設定し、その後、前記第2のオフセット補正制御部が随時前記第2の利得アンプへ補正値を設定し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプの前記第2の初期設定値を変更し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある第2の基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記ミキサの前記第1の初期設定値を変更する。   Alternatively, in the correction of the DC offset, first, the first offset correction control unit sets a first initial correction value in the mixer, and then the first offset correction control unit sets the first gain. A second initial correction value is set in the amplifier, and thereafter, the second offset correction control unit sets a correction value in the second gain amplifier as needed, and there is a reference for correction to the second gain amplifier. When the value is equal to or greater than the value, the second offset correction control unit changes the second initial setting value of the first gain amplifier, and further, the second reference value has a correction to the second gain amplifier. In the above case, the second offset correction control unit changes the first initial setting value of the mixer.

或いは、前記DCオフセットの補正において、まず、前記第1のオフセット補正制御部が前記ミキサに初期補正値を設定し、その後、前記第2のオフセット補正制御部が随時前記第2の利得アンプへ補正値を設定し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプのへ補正値を設定し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある第2の基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記ミキサの前記初期設定値を変更する。   Alternatively, in the correction of the DC offset, first, the first offset correction control unit sets an initial correction value in the mixer, and then the second offset correction control unit corrects the second gain amplifier as needed. If the value is set and the correction to the second gain amplifier is greater than a certain reference value, the second offset correction control unit sets the correction value to the first gain amplifier, and further When the correction to the gain amplifier of 2 is greater than or equal to the second reference value, the second offset correction control unit changes the initial setting value of the mixer.

本発明によると、無線受信システムにおいて、高精度かつ高速のDCオフセット補正が小規模な回路で実現可能となる。   According to the present invention, high-accuracy and high-speed DC offset correction can be realized with a small circuit in a wireless reception system.

本発明の第1の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。1 is a block diagram of a wireless communication system according to a first embodiment of the present invention. 図1中のA/D変換器の内部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structural example of the A / D converter in FIG. 図1の無線通信システムにおけるオフセット補正制御手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the offset correction control procedure in the radio | wireless communications system of FIG. 図2の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。It is a block diagram of the radio | wireless communications system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図5中の第1の利得アンプの内部構成例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an internal configuration example of a first gain amplifier in FIG. 5. 図5の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of FIG. 本発明の第3の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。It is a block diagram of the radio | wireless communications system which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図8の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of FIG. 本発明の第4の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。It is a block diagram of the radio | wireless communications system which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 図10の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of FIG. 本発明の第5の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。It is a block diagram of the radio | wireless communications system which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 図12の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。   Hereinafter, a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

《第1の実施形態》
図1は、本発明の第1の実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。図1によれば、RF信号をアンテナ301で受信しLNA302で増幅した後、ミキサ304で局部発振器303の信号とミキシングされ中間周波数(IF)信号へと変換され、第1の利得アンプ305で増幅されフィルタ306へと送られる。フィルタ306で所望帯域の信号のみに制限され、A/D変換器308でデジタル信号へと変換される。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a block diagram of a radio communication system according to the first embodiment of the present invention. According to FIG. 1, an RF signal is received by an antenna 301 and amplified by an LNA 302, mixed with a signal of a local oscillator 303 by a mixer 304, converted into an intermediate frequency (IF) signal, and amplified by a first gain amplifier 305. And sent to the filter 306. The filter 306 limits the signal to only a desired band, and the A / D converter 308 converts the signal into a digital signal.

図2は、A/D変換器308の内部構造を示す図である。図2のA/D変換器308はΔΣ型のA/D変換器であって、通常動作時においてスイッチ407はオペアンプ402の出力側と接続され、A/D変換器308の入力側とは切断されている。入力された信号はオペアンプ402で構成される積分器408を通過し、量子化器401でデジタル値に変換され、電流型D/A変換器404を通じてフィードバックされ入力信号と差分が取られることでΔΣ変調を実現する。なお、フィードフォワードパス400を有してもよく、この場合、入力信号の大部分はフィードフォワードパス400を通過することになる。   FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of the A / D converter 308. The A / D converter 308 in FIG. 2 is a ΔΣ type A / D converter, and the switch 407 is connected to the output side of the operational amplifier 402 and disconnected from the input side of the A / D converter 308 during normal operation. Has been. The input signal passes through an integrator 408 composed of an operational amplifier 402, is converted into a digital value by a quantizer 401, is fed back through a current type D / A converter 404, and a difference from the input signal is obtained. Realize modulation. Note that the feed forward path 400 may be provided, and in this case, most of the input signal passes through the feed forward path 400.

図2において、DCオフセット補正測定用パス406を使用するようにスイッチ407が切り替えられた場合には、A/D変換器308の入力信号が直接量子化器401へと入力される。405は電流型D/A変換器である。   In FIG. 2, when the switch 407 is switched so as to use the DC offset correction measurement path 406, the input signal of the A / D converter 308 is directly input to the quantizer 401. Reference numeral 405 denotes a current type D / A converter.

DCオフセットは、図1中のオフセット補正制御部311によって、図3の制御手順で制御される。すなわち、初めにA/D変換器308がDCオフセット制御モードに設定される(601)。これは、スイッチ407がA/D変換器308の入力へと接続され入力信号が直接量子化器401へと入力される状態にすることを意味する。次に、初期状態にDCオフセットが必ず負になるようにD/A変換器312を負の最大値に設定する(602)。次に第1の利得アンプ305の利得を設定し(603)、設定変更後状態が安定するまで一定時間待機し(604)、量子化器401においてDC測定値が正かどうかを判定し(605)、負のままであればD/A変換器312の設定値を正方向にインクリメント(606)して一定時間待機(604)の状態に戻り、正になれば、次に1つ前のDC測定値と比較して現在のDC値が0に近いかどうかを判定し(607)、近ければ現在のD/A変換器312の設定値を保持(608)し、遠ければ、前回のD/A変換器312の設定値を保持する(609)。このように制御することでDCオフセットが最小となり、補正が可能となる。   The DC offset is controlled by the offset correction control unit 311 in FIG. 1 according to the control procedure in FIG. That is, first, the A / D converter 308 is set to the DC offset control mode (601). This means that the switch 407 is connected to the input of the A / D converter 308 and the input signal is directly input to the quantizer 401. Next, the D / A converter 312 is set to the maximum negative value so that the DC offset is always negative in the initial state (602). Next, the gain of the first gain amplifier 305 is set (603), waits for a fixed time until the state after the setting change is stabilized (604), and the quantizer 401 determines whether or not the DC measurement value is positive (605). If the value remains negative, the set value of the D / A converter 312 is incremented in the positive direction (606) and returns to the standby state for a predetermined time (604). It is determined whether or not the current DC value is close to 0 by comparing with the measured value (607). If it is close, the current set value of the D / A converter 312 is held (608). The set value of the A converter 312 is held (609). By controlling in this way, the DC offset is minimized and correction is possible.

なお、A/D変換器308は、前述のようにフィードフォワードパス400を有してもよく、その場合、A/D変換器308をDCオフセット制御モードに設定する手順(601)において、図4に示すように動作停止制御信号509により、積分器508中のオペアンプ502や、電流型D/A変換器504,505を動作させず駆動を停止させることで、入力信号はフィードフォワードパス500を経由して量子化器501に直接入力することができる。この構成によれば、信号経路に存在するスイッチ407が不要になり、通常動作時のスイッチ407による寄生抵抗や寄生容量による性能低下を防止することが可能である。   Note that the A / D converter 308 may have the feedforward path 400 as described above. In this case, in the procedure (601) for setting the A / D converter 308 to the DC offset control mode, FIG. By stopping the operation without operating the operational amplifier 502 and the current type D / A converters 504 and 505 in the integrator 508 by the operation stop control signal 509, the input signal passes through the feedforward path 500 as shown in FIG. Then, it can be directly input to the quantizer 501. According to this configuration, the switch 407 existing in the signal path becomes unnecessary, and it is possible to prevent performance degradation due to the parasitic resistance and parasitic capacitance caused by the switch 407 during normal operation.

《第2の実施形態》
図5に、本発明の第2の実施形態に係る構成を示す。本構成は、図1中のフィルタ306に対応するフィルタ706の出力に第2の利得アンプ707を追加することで、更に信号増幅率を上げた構成となっている。特に、本願発明の構成では、ダイレクトコンバージョン方式の受信機等で、製造プロセスに起因して発生し、受信品質を劣化させる要因となる、信号経路に残るDCオフセットを抑制するため第1のオフセット補正制御部711、第2のオフセット補正制御部723を設けている。アンテナ701、LNA702、局部発振器703、ミキサ704、第1の利得アンプ705、フィルタ706、A/D変換器708については、図1のアンテナ301、LNA302、局部発振器303、ミキサ304、第1の利得アンプ305、フィルタ306、A/D変換器308と同じ構成であるので説明は割愛する。
<< Second Embodiment >>
FIG. 5 shows a configuration according to the second embodiment of the present invention. In this configuration, a signal gain is further increased by adding a second gain amplifier 707 to the output of the filter 706 corresponding to the filter 306 in FIG. In particular, in the configuration of the present invention, the first offset correction is performed in order to suppress the DC offset remaining in the signal path, which is caused by the manufacturing process in the direct conversion type receiver or the like and causes the reception quality to deteriorate. A control unit 711 and a second offset correction control unit 723 are provided. For the antenna 701, LNA 702, local oscillator 703, mixer 704, first gain amplifier 705, filter 706, and A / D converter 708, the antenna 301, LNA 302, local oscillator 303, mixer 304, first gain of FIG. Since the configuration is the same as that of the amplifier 305, the filter 306, and the A / D converter 308, description thereof is omitted.

ここで、本願発明における、無線通信システムのDCオフセット補正方法について説明する。まず、ミキサ704及び第1の利得アンプ705において発生するDCオフセットが、後段の回路で増幅され、それ以降の回路のダイナミックレンジを減少させる、又は、それ以降の回路の入力部における歪みを増大させる等の問題に対応するため、システムの初期設定時に、ΔΣ型のA/D変換器708を用いて、ミキサ704及び第1の利得アンプ705のDCオフセットを検出し、第1のオフセット補正制御部711から初期値設定経路716を介して第1のD/A変換器712に補正値を設定し、第1の利得アンプ705にフィードバックをかけることで初期補正を実施する。次に、システムの通常動作時に、A/D変換器708の出力を、デジタルローパスフィルタ710を通過させ、その出力をもとに第2のオフセット補正制御部723が高精度にDCオフセットを検出するとともに、第2のD/A変換器713に補正値を設定し、第2の利得アンプ707にフィードバックをかける。更に、一定値以上のDCオフセットを検出した場合には、第1のD/A変換器712の初期補正値に加算を行い、第1の利得アンプ705にフィードバックをかけるとともに、第2のD/A変換器713の補正値を0から再度設定し、第2の利得アンプ707にフィードバックをかける。つまり、システムの通常動作時には、第2のオフセット補正制御部723を用い、第2のD/A変換器713へのフィードバックを下位ビット、第1のD/A変換器712へのフィードバックを上位ビットとして1つの補正ループ717を用いてオフセット補正を行う。   Here, the DC offset correction method of the wireless communication system in the present invention will be described. First, the DC offset generated in the mixer 704 and the first gain amplifier 705 is amplified in the subsequent circuit, and the dynamic range of the subsequent circuit is reduced, or the distortion in the input unit of the subsequent circuit is increased. The first offset correction control unit detects a DC offset of the mixer 704 and the first gain amplifier 705 using a ΔΣ type A / D converter 708 at the time of initial setting of the system. The correction value is set in the first D / A converter 712 via the initial value setting path 716 from 711, and the initial correction is performed by applying feedback to the first gain amplifier 705. Next, during normal operation of the system, the output of the A / D converter 708 is passed through the digital low-pass filter 710, and the second offset correction control unit 723 detects the DC offset with high accuracy based on the output. At the same time, a correction value is set in the second D / A converter 713 and feedback is applied to the second gain amplifier 707. Further, when a DC offset of a certain value or more is detected, addition is made to the initial correction value of the first D / A converter 712, feedback is applied to the first gain amplifier 705, and the second D / A The correction value of the A converter 713 is set again from 0, and feedback is applied to the second gain amplifier 707. That is, during normal operation of the system, the second offset correction control unit 723 is used, the feedback to the second D / A converter 713 is the lower bit, and the feedback to the first D / A converter 712 is the upper bit. As described above, offset correction is performed using one correction loop 717.

このような本願発明の構成を用いることで、まず、ミキサ704の出力をモニタし、ミキサ704のDCオフセット補正を行い、次に、第1の利得アンプ705の出力をモニタし、第1の利得アンプ705のDCオフセット補正を行い、次に、第2の利得アンプ707の出力をモニタし、第2の利得アンプ707のDCオフセット補正を行うといったような、各々の回路毎にDCオフセット補正ループを回す構成での課題、すなわち、
(1)検出部が複数必要であるため、DCオフセット検出の構成が大きくなってしまう、
(2)複数のループが安定しなければならないので、信号が安定するまでに時間がかかってしまう、
という問題が解決される。
By using such a configuration of the present invention, first, the output of the mixer 704 is monitored, DC offset correction of the mixer 704 is performed, and then, the output of the first gain amplifier 705 is monitored to obtain the first gain. A DC offset correction loop is performed for each circuit such that the DC offset correction of the amplifier 705 is performed, and then the output of the second gain amplifier 707 is monitored and the DC offset correction of the second gain amplifier 707 is performed. The problem with the rotating configuration, that is,
(1) Since a plurality of detection units are necessary, the configuration of DC offset detection becomes large.
(2) Since multiple loops must be stable, it takes time for the signal to stabilize.
The problem is solved.

具体的には、本願発明の構成では、初期補正値の検出は、従来でも無線通信システムに備えられているΔΣ型のA/D変換器708を用いることができるので、DCオフセット検出のための回路構成は小規模にできる。更に、初期補正を行うことで、システム動作時に行う後段回路の補正時間、補正レンジ、かつ、補正用回路を小規模にすることが可能となる。また、第2の利得アンプ707に設定すべきDCオフセット補正値が設定桁数(m桁)より大きいn桁になった場合のみ、n桁のうちの上位k桁(k=n−m)を第1の利得アンプ705のDCオフセット補正値に加算する構成をとることで、使用条件に大きな変動がない場合には、第1の利得アンプ705のDCオフセットを再測定する必要がないため、DCオフセット補正時間の短縮が図れる。一方、設定ゲイン、設定温度、設定周波数の変更により、ミキサ704及び第1の利得アンプ705のDCオフセットが大きく変動した場合には、適切なDCオフセット補正を実施することが可能となる。   Specifically, in the configuration of the present invention, the detection of the initial correction value can be performed by using the ΔΣ type A / D converter 708 that is conventionally provided in the wireless communication system. The circuit configuration can be made small. Furthermore, by performing the initial correction, it is possible to reduce the correction time, the correction range, and the correction circuit of the subsequent circuit that is performed during system operation. Also, only when the DC offset correction value to be set in the second gain amplifier 707 is n digits larger than the set digit number (m digits), the upper k digits (n = m) of the n digits are changed. By adopting a configuration for adding to the DC offset correction value of the first gain amplifier 705, it is not necessary to remeasure the DC offset of the first gain amplifier 705 when there is no significant change in the usage conditions. The offset correction time can be shortened. On the other hand, when the DC offset of the mixer 704 and the first gain amplifier 705 varies greatly due to changes in the set gain, set temperature, and set frequency, it is possible to perform appropriate DC offset correction.

図6に、第1のD/A変換器712を用いてDCオフセット補正を行う場合の第1の利得アンプ705の一例を示す。図6の利得アンプ705は、入力トランジスタM801,M802、電流源I801,I802,I803,I804、可変抵抗R801から構成されるgmアンプ801と、オペアンプ803、可変抵抗R802,R803から構成されるトランスインピーダンスアンプ802とによって構成された可変利得アンプである。D/A変換器712は、電流源I805,I806を有する。DCオフセット補正を行う場合には、gmアンプ801とトランスインピーダンスアンプ802との接続部にD/A変換器712を接続し、差動信号の一方の信号ラインから電流を引き抜き、もう一方の信号ラインに電流を付加することで、トランスインピーダンスアンプ802の可変抵抗R802,R803に流す電流を変更し、DC電圧を変更する構成となっている。   FIG. 6 shows an example of the first gain amplifier 705 when DC offset correction is performed using the first D / A converter 712. The gain amplifier 705 of FIG. 6 includes a transimpedance composed of an input transistor M801, M802, a current source I801, I802, I803, I804, a variable resistor R801, a gm amplifier 801, an operational amplifier 803, and variable resistors R802, R803. This is a variable gain amplifier composed of an amplifier 802. The D / A converter 712 includes current sources I805 and I806. When performing DC offset correction, a D / A converter 712 is connected to the connection between the gm amplifier 801 and the transimpedance amplifier 802, current is extracted from one signal line of the differential signal, and the other signal line is connected. By adding a current, the current flowing through the variable resistors R802 and R803 of the transimpedance amplifier 802 is changed, and the DC voltage is changed.

なお、図5中の第2の利得アンプ707や図3中の利得アンプ305についても、図6の構成と同様でよい。ただし、利得アンプ305,705,707の構成は、図6の構成に限るものではなく、入力部に抵抗とD/A変換器とを接続し、DC電圧を変更してもよいし、DC電圧を所望の値に変更できる構成であれば、どのような構成を用いても構わない。   Note that the second gain amplifier 707 in FIG. 5 and the gain amplifier 305 in FIG. 3 may have the same configuration as in FIG. However, the configuration of the gain amplifiers 305, 705, and 707 is not limited to the configuration of FIG. 6, and a DC voltage may be changed by connecting a resistor and a D / A converter to the input unit. Any configuration may be used as long as the configuration can be changed to a desired value.

また、第2の実施形態の変形例1として、初期補正値の検出時に、図5に点線で示したように、スイッチ720,721を設け、切り替えることで、フィルタ706、第2の利得アンプ707をバイパスし、ミキサ704、第1の利得アンプ705のみのDCオフセット値を検出することも可能である。本構成では、スイッチ720,721、バイパス経路715といった、最小限の構成の追加は必要であるが、フィルタ706、第2の利得アンプ707で発生するDCオフセットによる影響を完全に削減でき、ミキサ704、第1の利得アンプ705のみの正確なDCオフセット値を検出することが可能となる。   Further, as a first modification of the second embodiment, when an initial correction value is detected, switches 720 and 721 are provided and switched as shown by a dotted line in FIG. 5 to switch the filter 706 and the second gain amplifier 707. It is also possible to detect the DC offset value of only the mixer 704 and the first gain amplifier 705. In this configuration, addition of the minimum configuration such as the switches 720 and 721 and the bypass path 715 is necessary, but the influence due to the DC offset generated in the filter 706 and the second gain amplifier 707 can be completely reduced, and the mixer 704 Thus, it is possible to detect an accurate DC offset value of only the first gain amplifier 705.

また、第2の実施形態の変形例2として、DCオフセットの初期補正値は、初期設定状態においてミキサ704、第1の利得アンプ705に発生するDCオフセット値を検出、設定できればどのような手段を用いても構わないことから、A/D変換器708を用いて設定する代わりに、図7に示すように、別途オフセット補正初期値設定回路718を設けて実施しても構わない。オフセット補正初期値設定回路718の一例としては、予め測定した値をテーブルとして持っておく等の構成が考えられ、構成要素としては増加するが、フィードフォワード制御となり、更なる高速化を図ることや、初期設定ゲインや設定周波数に合わせてDCオフセット補正値を設定することも可能となる。   Further, as a second modification of the second embodiment, any initial correction value for the DC offset can be used as long as the DC offset value generated in the mixer 704 and the first gain amplifier 705 can be detected and set in the initial setting state. Therefore, instead of using the A / D converter 708 for setting, an offset correction initial value setting circuit 718 may be provided separately as shown in FIG. As an example of the offset correction initial value setting circuit 718, a configuration such as having a value measured in advance as a table is conceivable. The number of components increases, but feed-forward control is performed to further increase the speed. It is also possible to set the DC offset correction value according to the initial setting gain and the set frequency.

《第3の実施形態》
図8に、本発明の第3の実施形態に係る構成を示す。本構成の基本構成は、図5と同様のため、同じ構成については同じ符号を付与し、説明を割愛する。
<< Third Embodiment >>
FIG. 8 shows a configuration according to the third embodiment of the present invention. Since the basic configuration of this configuration is the same as that in FIG. 5, the same reference numerals are given to the same configuration, and the description is omitted.

本構成では、図5の構成において、A/D変換器708を用いて、第1のD/A変換器712から第1の利得アンプ705に設定していたDCオフセットの初期補正値を、第3のD/A変換器714からミキサ704に設定するように変更した構成となっている。その後、第2の利得アンプ707へのオフセット補正値の設定を下位ビット、ミキサ704へのオフセット補正値の変更を上位ビットとして、1つの補正ループ717を用いてオフセット補正を行う。   In this configuration, the initial correction value of the DC offset set in the first gain amplifier 705 from the first D / A converter 712 using the A / D converter 708 in the configuration of FIG. The configuration is changed so that the D / A converter 714 of 3 is set to the mixer 704. Thereafter, the offset correction value is set to the second gain amplifier 707 as a lower bit and the change of the offset correction value to the mixer 704 is set as an upper bit, and offset correction is performed using one correction loop 717.

本構成を用いることにより、初期設定時におけるDCオフセットを、ミキサ704で補正することが可能なため、ミキサ704より後段回路の入力部で歪み特性を劣化させたり、発生したDCオフセットが後段の回路で増幅され、A/D変換器708の入力を飽和させたりすることがなくなる。   By using this configuration, the DC offset at the time of initial setting can be corrected by the mixer 704. Therefore, the distortion characteristics are deteriorated at the input portion of the subsequent circuit from the mixer 704, or the generated DC offset is the circuit at the subsequent stage. So that the input of the A / D converter 708 is not saturated.

ここで、第3の実施形態の変形例1として、初期補正値の検出時に、図8に点線で示したように、スイッチ720,721を設け、切り替えることで、フィルタ706、第2の利得アンプ707をバイパスし、ミキサ704、第1の利得アンプ705のみのDCオフセット値を検出することも可能である。本構成では、スイッチ720,721、バイパス経路715といった、最小限の構成の追加は必要であるが、フィルタ706、第2の利得アンプ707で発生するDCオフセットによる影響を完全に削減でき、ミキサ704、第1の利得アンプ705のみの正確なDCオフセット値を検出することが可能となる。   Here, as a first modification of the third embodiment, when the initial correction value is detected, as shown by the dotted line in FIG. 8, the switches 720 and 721 are provided and switched so that the filter 706 and the second gain amplifier are switched. It is also possible to detect the DC offset value of only the mixer 704 and the first gain amplifier 705 by bypassing 707. In this configuration, addition of the minimum configuration such as the switches 720 and 721 and the bypass path 715 is necessary, but the influence due to the DC offset generated in the filter 706 and the second gain amplifier 707 can be completely reduced, and the mixer 704 Thus, it is possible to detect an accurate DC offset value of only the first gain amplifier 705.

また、第3の実施形態の変形例2として、DCオフセットの初期補正値は、初期設定状態においてミキサ704、第1の利得アンプ705に発生するDCオフセット値を検出、設定できればどのような手段を用いても構わないことから、A/D変換器708を用いて設定する代わりに、図9に示すように、別途オフセット補正初期値設定回路718を設けて実施しても構わない。オフセット補正初期値設定回路718の一例としては、予め測定した値をテーブルとして持っておく等の構成が考えられ、構成要素としては増加するが、フィードフォワード制御となり、更なる高速化を図ることや、初期設定ゲインや設定周波数に合わせてDCオフセット補正値を設定することも可能となる。   In addition, as a second modification of the third embodiment, any initial correction value for the DC offset can be used as long as the DC offset value generated in the mixer 704 and the first gain amplifier 705 can be detected and set in the initial setting state. Therefore, instead of using the A / D converter 708 for setting, an offset correction initial value setting circuit 718 may be provided separately as shown in FIG. As an example of the offset correction initial value setting circuit 718, a configuration such as having a value measured in advance as a table is conceivable. The number of components increases, but feed-forward control is performed to further increase the speed. It is also possible to set the DC offset correction value according to the initial setting gain and the set frequency.

《第4の実施形態》
図10に、本発明の第4の実施形態に係る構成を示す。本構成の基本構成は、図5と同様のため、同じ構成については同じ符号を付与し、説明を割愛する。
<< Fourth Embodiment >>
FIG. 10 shows a configuration according to the fourth embodiment of the present invention. Since the basic configuration of this configuration is the same as that in FIG. 5, the same reference numerals are given to the same configuration, and the description is omitted.

本構成では、図5の構成において、A/D変換器708を用いて、第1のD/A変換器712から第1の利得アンプ705に設定していたDCオフセットの初期補正値を、A/D変換器708を2回動作させ、まず、第3のD/A変換器714からミキサ704に第1の初期補正値を設定し、次に、第1のD/A変換器712から第1の利得アンプ705に第2の初期補正値を設定する構成となっている。その後、第2の利得アンプ707へのオフセット補正値の設定を下位ビット、第1の利得アンプ705へのオフセット補正値の変更を中位ビット、ミキサ704へのオフセット補正値の変更を上位ビットとして、1つの補正ループ717を用いてオフセット補正を行う。   In this configuration, the initial correction value of the DC offset set in the first gain amplifier 705 from the first D / A converter 712 using the A / D converter 708 in the configuration of FIG. / D converter 708 is operated twice. First, the first initial correction value is set from the third D / A converter 714 to the mixer 704, and then from the first D / A converter 712 to the second The second initial correction value is set in one gain amplifier 705. After that, setting the offset correction value to the second gain amplifier 707 as the lower bit, changing the offset correction value to the first gain amplifier 705 as the middle bit, and changing the offset correction value to the mixer 704 as the upper bit Offset correction is performed using one correction loop 717.

本構成を用いることにより、初期補正時において、ミキサ704及び第1の利得アンプ705の入力ノードで発生したDCオフセットをミキサ704で補正した後、更に、第1の利得アンプ705で発生する残留DCオフセットを第1の利得アンプ705で補正でき、第1の利得アンプ705より後段回路の入力部で歪み特性を劣化させたり、発生したDCオフセットが後段の回路で増幅され、A/D変換器708の入力を飽和させたりすることがなくなる。   By using this configuration, after the DC offset generated at the input node of the mixer 704 and the first gain amplifier 705 is corrected by the mixer 704 during the initial correction, the residual DC generated in the first gain amplifier 705 is further corrected. The offset can be corrected by the first gain amplifier 705, the distortion characteristics are deteriorated at the input part of the subsequent circuit from the first gain amplifier 705, or the generated DC offset is amplified by the subsequent circuit, and the A / D converter 708. No longer saturates the input.

ここで、第4の実施形態の変形例1として、初期補正値の検出時に、図10に点線で示したように、スイッチ720,721を設け、切り替えることで、フィルタ706、第2の利得アンプ707をバイパスし、ミキサ704、第1の利得アンプ705のみのDCオフセット値を検出することも可能である。本構成では、スイッチ720,721、バイパス経路715といった、最小限の構成の追加は必要であるが、フィルタ706、第2の利得アンプ707で発生するDCオフセットによる影響を完全に削減でき、ミキサ704、第1の利得アンプ705のみの正確なDCオフセット値を検出することが可能となる。   Here, as a first modification of the fourth embodiment, when the initial correction value is detected, the switches 720 and 721 are provided and switched as shown by the dotted line in FIG. 10 to switch the filter 706 and the second gain amplifier. It is also possible to detect the DC offset value of only the mixer 704 and the first gain amplifier 705 by bypassing 707. In this configuration, addition of the minimum configuration such as the switches 720 and 721 and the bypass path 715 is necessary, but the influence due to the DC offset generated in the filter 706 and the second gain amplifier 707 can be completely reduced, and the mixer 704 Thus, it is possible to detect an accurate DC offset value of only the first gain amplifier 705.

また、第4の実施形態の変形例2として、DCオフセットの第1の初期補正値又は第2の初期補正値は、初期設定状態においてミキサ704、第1の利得アンプ705に発生するDCオフセット値を検出、設定できればどのような手段を用いても構わないことから、A/D変換器708を用いて設定する代わりに、図11に示すように、別途オフセット補正初期値設定回路718を設けて実施しても構わない。オフセット補正初期値設定回路718の一例としては、予め測定した値をテーブルとして持っておく等の構成が考えられ、構成要素としては増加するが、フィードフォワード制御となり、更なる高速化を図ることや、初期設定ゲインや設定周波数に合わせてDCオフセット補正値を設定することも可能となる。   Further, as a second modification of the fourth embodiment, the first initial correction value or the second initial correction value of the DC offset is the DC offset value generated in the mixer 704 and the first gain amplifier 705 in the initial setting state. Any means can be used as long as it can be detected and set, and instead of using the A / D converter 708, an offset correction initial value setting circuit 718 is provided as shown in FIG. You may carry out. As an example of the offset correction initial value setting circuit 718, a configuration such as having a value measured in advance as a table is conceivable. The number of components increases, but feed-forward control is performed to further increase the speed. It is also possible to set the DC offset correction value according to the initial setting gain and the set frequency.

更に、第4の実施形態の変形例3として、求められる精度に応じて、第3のD/A変換器714からミキサ704のみに初期補正値を設定した後、第2の利得アンプ707へのオフセット補正値の設定を下位ビット、第1の利得アンプ705へのオフセット補正値の設定を中位ビット、ミキサ704へのオフセット補正値の変更を上位ビットとして、1つの補正ループ717を用いてDCオフセットを行うというような、第4の実施形態の一部を簡略化したDCオフセット手法を用いても構わない。   Furthermore, as a third modification of the fourth embodiment, an initial correction value is set only from the third D / A converter 714 to the mixer 704 in accordance with the required accuracy, and then the second gain amplifier 707 is supplied. Using one correction loop 717, the offset correction value is set to the lower bit, the offset correction value setting to the first gain amplifier 705 is set to the middle bit, and the change of the offset correction value to the mixer 704 is set to the upper bit. A DC offset method obtained by simplifying a part of the fourth embodiment, such as performing offset, may be used.

《第5の実施形態》
図12及び図13に、本発明の第5の実施形態に係る構成を示す。本構成の基本構成は、図5と同様のため、同じ構成については同じ符号を付与し、説明を割愛する。
<< Fifth Embodiment >>
12 and 13 show a configuration according to the fifth embodiment of the present invention. Since the basic configuration of this configuration is the same as that in FIG. 5, the same reference numerals are given to the same configuration, and the description is omitted.

本構成は、図5、図7〜図11の構成のA/D変換器708の出力に、AGC(Automatic Gain Control)制御部719を追加したものである。AGC制御部719は、無線通信システムの各種通信状態において、各回路が飽和せず、所望のゲイン特性が実現できるよう、LNA702、ミキサ704、第1の利得アンプ705、第2の利得アンプ707各々にゲインを設定する。このとき、各回路では、ゲインの変更に伴ない、DCオフセット値も変動している。そこで、予めAGC制御部719から第1のオフセット補正制御部711にゲイン変動の信号を送り、ゲインに連動するDCオフセット値の変動量についての設定を行うことで、D/A変換器712,714への設定値の収束時間の短縮を図る。   In this configuration, an AGC (Automatic Gain Control) control unit 719 is added to the output of the A / D converter 708 having the configurations shown in FIGS. 5 and 7 to 11. The AGC control unit 719 includes an LNA 702, a mixer 704, a first gain amplifier 705, and a second gain amplifier 707 so that each circuit is not saturated and a desired gain characteristic can be realized in various communication states of the wireless communication system. Set the gain to. At this time, in each circuit, the DC offset value fluctuates as the gain is changed. Therefore, a D / A converter 712, 714 is configured by sending a gain variation signal from the AGC control unit 719 to the first offset correction control unit 711 in advance and setting the variation amount of the DC offset value linked to the gain. To shorten the convergence time of the set value.

本構成を用いることで、第2のオフセット補正制御部723で補正量を検出する前に、第1の利得アンプ705やミキサ704への補正値を変更することができるので、第2の利得アンプ707の補正レンジを小さく、補正ループの収束時間を短縮することが可能となる。   By using this configuration, the correction value to the first gain amplifier 705 and the mixer 704 can be changed before the second offset correction control unit 723 detects the correction amount. Therefore, the second gain amplifier The correction range of 707 can be reduced, and the convergence time of the correction loop can be shortened.

本発明に係るDCオフセット補正はΔΣ型のA/D変換器を有し、DCオフセットを問題とする無線受信システムにおいて、高速かつ高精度のDCオフセット補正を小規模な回路で実現可能であるため、有用である。   The DC offset correction according to the present invention has a ΔΣ type A / D converter, and can achieve high-speed and high-accuracy DC offset correction with a small-scale circuit in a radio reception system in which DC offset is a problem. Is useful.

301 アンテナ
302 LNA
303 局部発振器
304 ミキサ
305 利得アンプ
306 フィルタ
308 A/D変換器
311 オフセット補正制御部
312 D/A変換器
400 フィードフォワードパス
401 量子化器
402 オペアンプ
404,405 D/A変換器
406 DCオフセット補正測定用パス
407 DCオフセット補正測定用切り替えスイッチ
408 積分器
500 フィードフォワードパス
501 量子化器
502 オペアンプ
504,505 D/A変換器
508 積分器
509 動作停止制御信号
701 アンテナ
702 LNA
703 局部発振器
704 ミキサ
705 第1の利得アンプ
706 フィルタ
707 第2の利得アンプ
708 A/D変換器
710 デジタルローパスフィルタ
711 第1のオフセット補正制御部
712,713,714 D/A変換器
715 バイパス経路
716 オフセット補正初期値設定経路
717 オフセット補正経路
718 オフセット補正初期値設定回路
719 AGC制御部
720,721 パス切り替えスイッチ
723 第2のオフセット補正制御部
801 gmアンプ
802 トランスインピーダンスアンプ
803 オペアンプ
I801〜I806 電流源
R801〜R803 可変抵抗
M801,M802 入力トランジスタ
301 Antenna 302 LNA
303 Local Oscillator 304 Mixer 305 Gain Amplifier 306 Filter 308 A / D Converter 311 Offset Correction Control Unit 312 D / A Converter 400 Feedforward Path 401 Quantizer 402 Operational Amplifier 404, 405 D / A Converter 406 DC Offset Correction Measurement Path 407 DC offset correction measurement changeover switch 408 integrator 500 feedforward path 501 quantizer 502 operational amplifier 504, 505 D / A converter 508 integrator 509 operation stop control signal 701 antenna 702 LNA
703 Local oscillator 704 Mixer 705 First gain amplifier 706 Filter 707 Second gain amplifier 708 A / D converter 710 Digital low-pass filter 711 First offset correction controller 712, 713, 714 D / A converter 715 Bypass path 716 Offset correction initial value setting path 717 Offset correction path 718 Offset correction initial value setting circuit 719 AGC control units 720 and 721 Path changeover switch 723 Second offset correction control unit 801 gm amplifier 802 transimpedance amplifier 803 operational amplifiers I801 to I806 Current source R801 to R803 Variable resistance M801, M802 Input transistor

Claims (10)

DCオフセット補正機能を備えた無線通信システムであって、
受信システムのDCオフセット測定時において、
ΔΣ型のA/D変換器内部の量子化器に対して被測定信号の直接入力経路を有し、前記直接入力経路を経由して前記量子化器でDCオフセットを測定することを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system having a DC offset correction function,
When measuring the DC offset of the receiving system,
A direct input path of a signal to be measured is provided to a quantizer inside a ΔΣ type A / D converter, and a DC offset is measured by the quantizer via the direct input path. Wireless communication system.
請求項1記載の無線通信システムにおいて、
量子化器の入力にトグルスイッチを有し、
前記DCオフセット測定時に前記トグルスイッチがA/D変換器の入力に接続されることにより直接入力経路が形成されることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1, wherein
Has a toggle switch at the input of the quantizer,
A wireless communication system, wherein a direct input path is formed by connecting the toggle switch to an input of an A / D converter during the DC offset measurement.
請求項1記載の無線通信システムにおいて、
前記ΔΣ型のA/D変換器内部のフィードバックD/A変換器及び量子化器駆動部の駆動を停止することで、前記ΔΣ型のA/D変換器内部のフィードフォワードパスを直接入力経路として用いることを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1, wherein
By stopping the driving of the feedback D / A converter and the quantizer driving unit in the ΔΣ type A / D converter, the feed forward path in the ΔΣ type A / D converter is directly used as the input path. A wireless communication system characterized by being used.
RF信号を受信し、増幅するLNAと、
前記LNAから入力された信号を局部発振器の信号とミキシングし、中間周波数信号へと変換するミキサと、
前記ミキサで周波数変換された信号を増幅する第1の利得アンプと、
前記第1の利得アンプの出力信号のうち所望帯域の信号のみを通過させるフィルタと、
前記フィルタから入力された信号を増幅する第2の利得アンプと、
前記第2の利得アンプからの出力信号をデジタル信号へ変換するA/D変換器と、
これらの信号経路に発生したDCオフセットを補正するために、前記A/D変換器の出力に接続され、DCオフセットの初期補正値を設定する第1のオフセット補正制御部と、随時DCオフセットを補正するための第2のオフセット補正制御部とを備え、
前記DCオフセットの補正において、まず、前記第1のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプに初期補正値を設定し、その後、前記第2のオフセット補正制御部が随時前記第2の利得アンプへ補正値を設定し、前記第2の利得アンプへの補正がある基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプの前記初期補正値を変更することを特徴とする無線通信システム。
An LNA that receives and amplifies the RF signal;
A mixer that mixes a signal input from the LNA with a signal from a local oscillator and converts the signal into an intermediate frequency signal;
A first gain amplifier that amplifies the signal frequency-converted by the mixer;
A filter that passes only a signal in a desired band among output signals of the first gain amplifier;
A second gain amplifier for amplifying the signal input from the filter;
An A / D converter for converting an output signal from the second gain amplifier into a digital signal;
In order to correct the DC offset generated in these signal paths, a first offset correction control unit that is connected to the output of the A / D converter and sets an initial correction value of the DC offset, and the DC offset is corrected as needed. A second offset correction control unit for
In the correction of the DC offset, first, the first offset correction control unit sets an initial correction value in the first gain amplifier, and then the second offset correction control unit performs the second gain amplifier as needed. When the correction value is set to be equal to or greater than a certain reference value, the second offset correction control unit changes the initial correction value of the first gain amplifier. A wireless communication system.
RF信号を受信し、増幅するLNAと、
前記LNAから入力された信号を局部発振器の信号とミキシングし、中間周波数信号へと変換するミキサと、
前記ミキサで周波数変換された信号を増幅する第1の利得アンプと、
前記第1の利得アンプの出力信号のうち所望帯域の信号のみを通過させるフィルタと、
前記フィルタから入力された信号を増幅する第2の利得アンプと、
前記第2の利得アンプからの出力信号をデジタル信号へ変換するA/D変換器と、
これらの信号経路に発生したDCオフセットを補正するために、前記A/D変換器の出力に接続され、DCオフセットの初期補正値を設定する第1のオフセット補正制御部と、随時DCオフセットを補正するための第2のオフセット補正制御部とを備え、
前記DCオフセットの補正において、まず、前記第1のオフセット補正制御部が前記ミキサに初期補正値を設定し、その後、前記第2のオフセット補正制御部が随時前記第2の利得アンプへ補正値を設定し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記ミキサの前記初期補正値を変更することを特徴とする無線通信システム。
An LNA that receives and amplifies the RF signal;
A mixer that mixes a signal input from the LNA with a signal from a local oscillator and converts the signal into an intermediate frequency signal;
A first gain amplifier that amplifies the signal frequency-converted by the mixer;
A filter that passes only a signal in a desired band among output signals of the first gain amplifier;
A second gain amplifier for amplifying the signal input from the filter;
An A / D converter for converting an output signal from the second gain amplifier into a digital signal;
In order to correct the DC offset generated in these signal paths, a first offset correction control unit that is connected to the output of the A / D converter and sets an initial correction value of the DC offset, and the DC offset is corrected as needed. A second offset correction control unit for
In the correction of the DC offset, first, the first offset correction control unit sets an initial correction value in the mixer, and then the second offset correction control unit sends a correction value to the second gain amplifier as needed. The wireless communication system according to claim 1, wherein the second offset correction control unit changes the initial correction value of the mixer when the second gain amplifier is set and exceeds a certain reference value.
RF信号を受信し、増幅するLNAと、
前記LNAから入力された信号を局部発振器の信号とミキシングし、中間周波数信号へと変換するミキサと、
前記ミキサで周波数変換された信号を増幅する第1の利得アンプと、
前記第1の利得アンプの出力信号のうち所望帯域の信号のみを通過させるフィルタと、
前記フィルタから入力された信号を増幅する第2の利得アンプと、
前記第2の利得アンプからの出力信号をデジタル信号へ変換するA/D変換器と、
これらの信号経路に発生したDCオフセットを補正するために、前記A/D変換器の出力に接続され、DCオフセットの初期補正値を設定する第1のオフセット補正制御部と、随時DCオフセットを補正するための第2のオフセット補正制御部とを備え、
前記DCオフセットの補正において、まず、前記第1のオフセット補正制御部が前記ミキサに第1の初期補正値を設定し、次に、前記第1のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプに第2の初期補正値を設定し、その後、前記第2のオフセット補正制御部が随時前記第2の利得アンプへ補正値を設定し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプの前記第2の初期設定値を変更し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある第2の基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記ミキサの前記第1の初期設定値を変更することを特徴とする無線通信システム。
An LNA that receives and amplifies the RF signal;
A mixer that mixes a signal input from the LNA with a signal from a local oscillator and converts the signal into an intermediate frequency signal;
A first gain amplifier that amplifies the signal frequency-converted by the mixer;
A filter that passes only a signal in a desired band among output signals of the first gain amplifier;
A second gain amplifier for amplifying the signal input from the filter;
An A / D converter for converting an output signal from the second gain amplifier into a digital signal;
In order to correct the DC offset generated in these signal paths, a first offset correction control unit that is connected to the output of the A / D converter and sets an initial correction value of the DC offset, and the DC offset is corrected as needed. A second offset correction control unit for
In the correction of the DC offset, first, the first offset correction control unit sets a first initial correction value in the mixer, and then the first offset correction control unit sets the first gain amplifier. A second initial correction value is set, and thereafter, the second offset correction control unit sets a correction value to the second gain amplifier as needed, and further correction to the second gain amplifier exceeds a certain reference value. In this case, the second offset correction control unit changes the second initial setting value of the first gain amplifier, and further the correction to the second gain amplifier exceeds a second reference value. In this case, the second offset correction control unit changes the first initial setting value of the mixer.
RF信号を受信し、増幅するLNAと、
前記LNAから入力された信号を局部発振器の信号とミキシングし、中間周波数信号へと変換するミキサと、
前記ミキサで周波数変換された信号を増幅する第1の利得アンプと、
前記第1の利得アンプの出力信号のうち所望帯域の信号のみを通過させるフィルタと、
前記フィルタから入力された信号を増幅する第2の利得アンプと、
前記第2の利得アンプからの出力信号をデジタル信号へ変換するA/D変換器と、
これらの信号経路に発生したDCオフセットを補正するために、前記A/D変換器の出力に接続され、DCオフセットの初期補正値を設定する第1のオフセット補正制御部と、随時DCオフセットを補正するための第2のオフセット補正制御部とを備え、
前記DCオフセットの補正において、まず、前記第1のオフセット補正制御部が前記ミキサに初期補正値を設定し、その後、前記第2のオフセット補正制御部が随時前記第2の利得アンプへ補正値を設定し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記第1の利得アンプのへ補正値を設定し、更に前記第2の利得アンプへの補正がある第2の基準値以上の場合は、前記第2のオフセット補正制御部が前記ミキサの前記初期設定値を変更することを特徴とする無線通信システム。
An LNA that receives and amplifies the RF signal;
A mixer that mixes a signal input from the LNA with a signal from a local oscillator and converts the signal into an intermediate frequency signal;
A first gain amplifier that amplifies the signal frequency-converted by the mixer;
A filter that passes only a signal in a desired band among output signals of the first gain amplifier;
A second gain amplifier for amplifying the signal input from the filter;
An A / D converter for converting an output signal from the second gain amplifier into a digital signal;
In order to correct the DC offset generated in these signal paths, a first offset correction control unit that is connected to the output of the A / D converter and sets an initial correction value of the DC offset, and the DC offset is corrected as needed. A second offset correction control unit for
In the correction of the DC offset, first, the first offset correction control unit sets an initial correction value in the mixer, and then the second offset correction control unit sends a correction value to the second gain amplifier as needed. And when the correction to the second gain amplifier is more than a certain reference value, the second offset correction control unit sets the correction value to the first gain amplifier, and further The wireless communication system, wherein the second offset correction control unit changes the initial setting value of the mixer when the correction to the gain amplifier is equal to or greater than a second reference value.
請求項4〜7のいずれか1項に記載のDCオフセット補正機能を備えた無線通信システムにおいて、
前記第1の利得アンプ又は前記ミキサに設定するDCオフセットの初期補正値は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線通信システムにおけるΔΣ型のA/D変換器を用いたDCオフセット補正手法によって設定することを特徴とする無線通信システム。
In the radio | wireless communications system provided with the DC offset correction function of any one of Claims 4-7,
The initial correction value of the DC offset set in the first gain amplifier or the mixer is a DC offset using a ΔΣ A / D converter in the wireless communication system according to claim 1. A wireless communication system, which is set by a correction method.
請求項8記載のDCオフセット補正機能を備えた無線通信システムにおいて、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線通信システムにおけるΔΣ型のA/D変換器を用いたDCオフセット補正手法を実施する場合に、前記フィルタ及び前記第2の利得アンプを通過するパスを遮断し、前記第1の利得アンプから前記A/D変換器に直接入力できる経路を形成することを特徴とする無線通信システム。
A radio communication system having a DC offset correction function according to claim 8,
4. When performing a DC offset correction method using a ΔΣ type A / D converter in the wireless communication system according to claim 1, the filter and the second gain amplifier are passed. A wireless communication system, wherein a path is cut off and a path that can be directly input from the first gain amplifier to the A / D converter is formed.
請求項4〜9のいずれか1項に記載のDCオフセット補正機能を備えた無線通信システムにおいて、
前記ミキサ又は前記第1の利得アンプの初期補正値を変更する場合、変更値を、前記ミキサ又は前記第1の利得アンプのゲイン設定に追従させることを特徴とする無線通信システム。
In the radio | wireless communications system provided with the DC offset correction function of any one of Claims 4-9,
A wireless communication system, wherein when changing an initial correction value of the mixer or the first gain amplifier, the changed value is made to follow a gain setting of the mixer or the first gain amplifier.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3236588A1 (en) * 2016-04-19 2017-10-25 ams AG Signal processing arrangement, sensor arrangement and signal processing method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105680810B (en) * 2015-12-31 2018-09-04 杭州士兰微电子股份有限公司 Amplifying circuit, method for amplifying signal and transducing signal processing unit

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285070A (en) * 2000-03-29 2001-10-12 Sanyo Electric Co Ltd Δς type a/d converter
EP1178637A1 (en) * 2000-08-04 2002-02-06 Motorola, Inc. Apparatus for reducing DC offset in a direct conversion receiver

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3236588A1 (en) * 2016-04-19 2017-10-25 ams AG Signal processing arrangement, sensor arrangement and signal processing method
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