JP2014195168A - Receiver and noise correction method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate a noise component included in a local signal and to improve a data transmission characteristic.SOLUTION: A mixer multiplies a reception signal by a local signal to frequency convert into an upconvert signal and a downconvert signal. A band pass filter eliminates the upconvert signal. An adder changes a local signal frequency fed from a local oscillator, to multiplex with the downconvert signal. An A/D converter converts the multiplexed signal of the downconvert signal with the local signal, from an analog signal to a digital signal. A local noise estimation unit separates the local signal fed from the local oscillator from the digitized multiplexed signal of the local signal fed from the local oscillator with the downconvert signal, to estimate a noise component. A noise correction unit corrects the reception signal on the basis of the estimated noise component of the local signal.

Description

本発明は、受信装置及びローカル信号のノイズ補正方法に関する。   The present invention relates to a receiving apparatus and a noise correction method for a local signal.

近年、ディジタル信号処理の進歩により、無線通信分野においても、RF(Radio Frequency)周波数以上のクロック速度を持つCPU(Central Processing Unit)を用いてディジタル信号処理を行う無線機が可能となってきた。一方、無線信号自体はアナログ波形を持つため、無線機受信側で到達する無線信号をアンテナで受信し、周波数の異なる信号を弁別するためのフィルタリング機能、信号が復調するのに充分なSNR(信号対ノイズ比)が得られるように増幅する機能が必要とされる。   In recent years, with the progress of digital signal processing, in the field of wireless communication, it has become possible to use a radio device that performs digital signal processing using a CPU (Central Processing Unit) having a clock speed equal to or higher than an RF (Radio Frequency) frequency. On the other hand, since the radio signal itself has an analog waveform, the antenna receives radio signals that arrive on the radio receiver side and discriminates signals having different frequencies, and an SNR (signal sufficient for signal demodulation) A function of amplification is required so as to obtain an (noise ratio).

フィルタリング機能は、RF段、即ちアナログ段で行う場合、必要な信号帯域幅(Bd)と、帯域外を不要な信号として除去すべき帯域幅(Bu)の間には、フィルタを構成するデバイス上の制約があり、Bu>Bd、即ち、Bu/Bd>1となり、不要な帯域を全て取り除くような、理想解Bu=Bd、Bu/Bd=1とすることはできない。更に、Bdを搬送波周波数(fo)で割ったBd/foは比帯域と呼ばれるが、比帯域の小さいほど、即ち、キャリア周波数に比べて狭帯域なほど、Bu/Bdは1から離れた値となる。従って、高周波帯での不要信号の除去には、一旦RF段でBu/Bdが大きな値のアナログフィルタで帯域外の不要波を除去し、低周波数に周波数変換(周波数シフト)することにより、Bu/Bdが1に近いフィルタを用いて、信号帯域近傍の不要信号を除去する。更に、ディジタル変換した後、ディジタルフィルタにて、より大きな帯域外の不要信号除去を行う。   When the filtering function is performed in an RF stage, that is, an analog stage, a filter is arranged between a necessary signal bandwidth (Bd) and a bandwidth (Bu) to be removed as an unnecessary signal outside the band. Therefore, Bu> Bd, that is, Bu / Bd> 1, and ideal solutions Bu = Bd and Bu / Bd = 1 cannot be obtained so as to remove all unnecessary bands. Further, Bd / fo obtained by dividing Bd by the carrier frequency (fo) is called a ratio band. As the ratio band is smaller, that is, the band is narrower than the carrier frequency, Bu / Bd is a value farther from 1. Become. Therefore, unnecessary signals in the high frequency band can be removed by removing unnecessary waves outside the band with an analog filter having a large value of Bu / Bd in the RF stage and performing frequency conversion (frequency shift) to a low frequency. An unnecessary signal in the vicinity of the signal band is removed using a filter with / Bd close to 1. Further, after digital conversion, unnecessary signals outside a larger band are removed by a digital filter.

増幅機能に関しては、アンテナより受信される無線信号(希望波)を信号が復調するのに充分なSNRが得られるように増幅する必要がある。付加的なノイズの少ないRF初段で増幅することは理想であるが、フィルタリングが充分でないRF初段においては、所望信号と同時に帯域外の不要波も同時に増幅することとなり、特に不要波の信号レベルが希望波と比較して大きい場合は、信号の持つダイナミックレンジに加えて、不要波の希望波に対するレベル差分を含めたダイナミックレンジが必要となり、互いに独立した信号レベルを持つ希望波と不要波をカバーするダイナミックレンジを持つ増幅を行うことが必要となる。一般に、実用上必要なダイナミックレンジを持つ増幅器は存在せず、RF初段、RFフィルタ後のRF段間、周波数変換後のIF(Intermediate Frequency)段、若しくはベースバンド段で、不要信号を除去しながら多段で、段階的に増幅する手段が取られている。   As for the amplification function, it is necessary to amplify a radio signal (desired wave) received from the antenna so that an SNR sufficient to demodulate the signal is obtained. It is ideal to amplify at the RF first stage with little additional noise, but at the RF first stage where the filtering is not sufficient, the unwanted wave outside the band is amplified simultaneously with the desired signal, and the signal level of the unwanted wave is particularly high. If it is larger than the desired wave, in addition to the dynamic range of the signal, a dynamic range including the level difference of the unwanted wave from the desired wave is required, covering the desired wave and unwanted wave with independent signal levels. It is necessary to perform amplification with a dynamic range. In general, there is no amplifier having a dynamic range necessary for practical use, while removing unnecessary signals at the RF initial stage, between RF stages after RF filtering, IF (Intermediate Frequency) stage after frequency conversion, or baseband stage. A means for amplifying in stages in multiple stages is taken.

以上、周波数変換を含みフィルタリングと増幅を繰り返すことにより、必要なSNRの下、ベースバンド段若しくはIF段にて、アナログ信号はA/D(Analog to Digital)コンバータによりディジタル信号に変換され、更にフィルタリングや波形整形を受けて信号復調が行われる。   As described above, by repeating filtering and amplification including frequency conversion, the analog signal is converted into a digital signal by an A / D (Analog to Digital) converter at the baseband stage or IF stage under the necessary SNR, and further filtered. The signal is demodulated in response to waveform shaping.

近年、A/Dコンバータの後のディジタル処理の機能比重は大きくなってきており、物理的な大きさで性能が決まるアナログフィルタに置き換えて、フィルタリング特性と物理的な大きさが直接関係しないディジタルフィルタによる不要波抑圧の比重が増えている。ここで、ディジタルフィルタによる帯域外不要波の抑圧のためには、A/Dコンバータのサンプリング周波数を上げて、広帯域の帯域幅でディジタル化することが行われてきている。   In recent years, the functional density of digital processing after the A / D converter has increased, and instead of an analog filter whose performance is determined by its physical size, a digital filter whose filtering characteristics and physical size are not directly related The specific gravity of unwanted wave suppression due to is increasing. Here, in order to suppress the out-of-band unnecessary wave by the digital filter, it has been performed that the sampling frequency of the A / D converter is increased and digitized with a wide bandwidth.

受信信号は情報を発出する側でキャリア信号を変調して伝送され。ここで、送信側での変調は、派出すべき情報データに基づいてキャリア周波数を振幅変調(AM)、位相変調(PM)、若しくは、振幅及び位相の双方(QAM:Quadrature Amplitude Modulation)で変調している。また、回路上で非線形素子を用いても帯域外に不要波成分を送出しにくいGMSK(ガウシアン・ミニマム・シフト・キーイング)や、4値FSK(Frequency Shift Keying)が用いられる場合もある。更に、個々のキャリアをデータ変調した信号を、周波数軸上で互いに直交する様等間隔に配置したOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)も利用される場合もある。   The received signal is transmitted after the carrier signal is modulated on the information emitting side. Here, on the transmission side, the carrier frequency is modulated by amplitude modulation (AM), phase modulation (PM), or both amplitude and phase (QAM: Quadrature Amplitude Modulation) based on information data to be transmitted. ing. Further, there are cases where GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) or quaternary FSK (Frequency Shift Keying) is used because it is difficult to send an unnecessary wave component out of the band even if a nonlinear element is used on the circuit. Furthermore, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) in which signals obtained by data modulation of individual carriers are arranged at equal intervals so as to be orthogonal to each other on the frequency axis may be used.

送信側で変調された信号は、送信側、受信側、及び、その間の伝搬路において、なるべく振幅変動、位相変動を受けないように、送信系、受信系が確保される。伝送路に関しては、マルチパスや、ドプラー効果等により、必ずしも振幅、位相とも安定した伝搬路が確保できるわけではないが、等化器等の工夫により改善は得られている。   A transmission system and a reception system are secured so that the signal modulated on the transmission side is not subjected to amplitude fluctuation and phase fluctuation as much as possible on the transmission side, the reception side, and the propagation path therebetween. With regard to the transmission path, it is not always possible to secure a stable propagation path in both amplitude and phase due to multipath, Doppler effect, etc., but improvements have been obtained by devising an equalizer or the like.

位相の安定性に関しては、送信部、受信部とも周波数変換部に起因する劣化が見られる。周波数変換は、変換前後の周波数差を周波数とするローカル発振器を信号に乗算することにより所望の周波数に変換する(例えば特許文献1)。ここで、ローカル発振器は、通常VCO(電圧制御発振器)の信号をPLL(Phase Lock Loop)により基準周波数信号にロックさせて所望周波数信号を得るが、VCOの信号純度が悪いと、発振周波数に位相ノイズが含まれる。ここで、このような位相ノイズを含むローカル発振器を用いると、希望信号の位相がローカル信号の位相ノイズにより変調されることとなり、データ伝送特性(誤り率を上昇)悪化させる場合が生じる。   Regarding the phase stability, deterioration due to the frequency converter is observed in both the transmitter and the receiver. In the frequency conversion, the signal is converted into a desired frequency by multiplying the signal by a local oscillator having a frequency difference before and after the conversion (for example, Patent Document 1). Here, the local oscillator usually obtains a desired frequency signal by locking a signal of a VCO (voltage controlled oscillator) to a reference frequency signal by a PLL (Phase Lock Loop). However, if the signal purity of the VCO is poor, the local oscillator is phase-shifted to the oscillation frequency. Noise is included. Here, when a local oscillator including such phase noise is used, the phase of the desired signal is modulated by the phase noise of the local signal, which may deteriorate data transmission characteristics (increase the error rate).

特開2012−100295号公報JP 2012-1000029 A

上述のように、ローカル発振器からのローカル信号に位相ノイズが含まれていると、希望信号の位相がローカル信号の位相ノイズにより変調され、データ伝送特性が悪化する。特に、小型で簡素な構造を好む移動通信用無線機の受信部は、簡素なローカル発振器を用いているため、ローカル信号の位相ノイズの影響を受けやすい。   As described above, when the local signal from the local oscillator includes phase noise, the phase of the desired signal is modulated by the phase noise of the local signal, and the data transmission characteristics are deteriorated. In particular, a receiving unit of a mobile communication radio device that prefers a small and simple structure uses a simple local oscillator, and thus is easily affected by phase noise of a local signal.

上述の課題を鑑み、本発明は、ローカル信号に含まれるノイズ成分が推定でき、データ伝送特性を向上できる受信装置、ノイズ補正方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a receiver and a noise correction method that can estimate a noise component included in a local signal and improve data transmission characteristics.

上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係る受信装置は、ローカル信号を発振するローカル発振器と、受信信号と前記ローカル信号とを乗算し、アップコンバート信号及びダウンコンバート信号に周波数変換するミキサと、前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号のうちの一方を除去するバンドパスフィルタと、前記ローカル発振器からのローカル信号の周波数を変更して、前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号と多重化する加算器と、前記ローカル発振器からのローカル信号と前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号との多重化信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するA/Dコンバータと、前記A/Dコンバータでディジタル化した前記ローカル発振器からのローカル信号と前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号との多重化信号から、前記ローカル発振器からのローカル信号を分離し、前記ローカル発振器からのローカル信号に含まれるノイズ成分を推定するローカル信号ノイズ推定部と、前記ローカル信号ノイズ推定部で推定されたローカル信号のノイズ成分に基づいて、受信信号を補正するノイズ補正部と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, a receiving device according to one embodiment of the present invention includes a local oscillator that oscillates a local signal, a reception signal and the local signal, and a frequency conversion into an up-convert signal and a down-convert signal. A mixer for performing the processing, a band-pass filter for removing one of the up-converted signal and the down-converted signal, and changing the frequency of the local signal from the local oscillator to multiplex with the up-converted signal or the down-converted signal. An adder to be converted, an A / D converter for converting a multiplexed signal of the local signal from the local oscillator and the up-converted signal or the down-converted signal from an analog signal to a digital signal, and a digital signal by the A / D converter. Low from the local oscillator A local signal noise estimator that separates a local signal from the local oscillator from a multiplexed signal of a local signal and the up-converted signal or the down-converted signal, and estimates a noise component included in the local signal from the local oscillator And a noise correction unit that corrects the received signal based on the noise component of the local signal estimated by the local signal noise estimation unit.

また、本発明の一態様に係る受信装置であって、前記ローカル信号ノイズ推定部は、前記分離したローカル信号と理想的なローカル信号とを比較し、前記分離したローカル信号と前記理想的なローカル信号との誤差に基づいて、前記ローカル発振器からのローカル信号に含まれるノイズ成分を推定するようにしてもよい。   Further, in the reception device according to one aspect of the present invention, the local signal noise estimation unit compares the separated local signal with an ideal local signal, and compares the separated local signal with the ideal local signal. A noise component included in the local signal from the local oscillator may be estimated based on an error from the signal.

また、本発明の一態様に係る受信装置であって、前記加算器は、前記バンドパスフィルタの後段に配設するようにしてもよい。   Further, in the receiving device according to one aspect of the present invention, the adder may be disposed at a subsequent stage of the bandpass filter.

また、本発明の一態様に係る受信装置であって、前記加算器又は前記ミキサには、前記ローカル発振器からのローカル信号を分周又は逓倍した信号を供給するようにしてもよい。   In the receiving device according to one aspect of the present invention, a signal obtained by dividing or multiplying a local signal from the local oscillator may be supplied to the adder or the mixer.

また、本発明の一態様に係るノイズ補正方法は、受信信号とローカル信号とを乗算し、アップコンバート信号及びダウンコンバート信号に周波数変換し、バンドパスフィルタにより、前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号のうちの一方を除去するようにした受信装置で、前記ローカル信号に含まれるノイズ成分による影響を補正するノイズ補正方法であって、加算器が、ローカル信号を発振するローカル発振器からのローカル信号の周波数を変更して、前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号と多重化する手順と、A/Dコンバータが、前記ローカル発振器からのローカル信号と前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号との多重化信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する手順と、ローカル信号ノイズ推定部が、ディジタル信号に変換された前記ローカル発振器からのローカル信号と前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号との多重化信号から、前記ローカル発振器からのローカル信号を分離し、前記ローカル発振器からのローカル信号に含まれるノイズ成分を推定する手順と、ノイズ補正部が、前記推定されたローカル信号のノイズ成分に基づいて、受信信号を補正する手順と、を含むことを特徴としている。   In addition, the noise correction method according to one aspect of the present invention multiplies a reception signal and a local signal, performs frequency conversion to an up-conversion signal and a down-conversion signal, and uses a band-pass filter to perform the up-conversion signal or the down-conversion signal. A noise correction method for correcting the influence of a noise component included in the local signal in a receiving apparatus that removes one of the local signal, wherein the adder is a local signal from a local oscillator that oscillates the local signal. A procedure for changing the frequency and multiplexing with the up-convert signal or the down-convert signal, and an A / D converter that multiplexes the local signal from the local oscillator with the up-convert signal or the down-convert signal. For converting an analog signal to a digital signal A local signal noise estimator separates a local signal from the local oscillator from a multiplexed signal of the local signal from the local oscillator converted into a digital signal and the up-converted signal or the down-converted signal, and A step of estimating a noise component included in a local signal from a local oscillator, and a step of correcting a received signal based on the noise component of the estimated local signal by the noise correction unit. .

本発明によれば、ローカル信号に含まれるノイズ成分が推定でき、このローカル信号に含まれるノイズ成分に基づいて、受信信号を補正することで、データ伝送特性を向上することができる。   According to the present invention, the noise component included in the local signal can be estimated, and the data transmission characteristic can be improved by correcting the received signal based on the noise component included in the local signal.

第1実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the receiver which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る受信装置の動作の説明図である。It is explanatory drawing of operation | movement of the receiver which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the receiver which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the receiver which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the receiver which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the receiver which concerns on 5th Embodiment.

[第1実施形態]
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る受信装置は、アンテナ11と、LNA(Low Noise Amplifier)12と、バンドパスフィルタ13と、ミキサ14と、ローカル発振器15と、加算器16と、バンドパスフィルタ17と、A/D(Analog to Digital)コンバータ18と、ローカル信号ノイズ推定部19と、ノイズ補正部20とを備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a receiving apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the receiving apparatus according to the present embodiment includes an antenna 11, an LNA (Low Noise Amplifier) 12, a bandpass filter 13, a mixer 14, a local oscillator 15, an adder 16, and a band. A path filter 17, an A / D (Analog to Digital) converter 18, a local signal noise estimation unit 19, and a noise correction unit 20 are provided.

LNA12は、アンテナ11からの受信信号を増幅する。バンドパスフィルタ13は、受信信号の中から、希望波となるRF(Radio Frequency)信号の帯域の信号を選択する。ミキサ14は、受信したRF信号とローカル信号とを乗算し、アップコンバート信号とダウンコンバート信号とに周波数変換する。ローカル発振器15は、ローカル信号を発振する。加算器16は、ミキサ14の出力信号に、ローカル信号を重畳する。なお、加算器16に重畳するローカル信号は、IF(Intermediate Frequency)信号に重畳して周波数多重化できるように、必要に応じて、分周又は逓倍され、その周波数が変更されている。バンドパスフィルタ17は、ミキサ14の出力信号から、アップコンバート信号又はダウンコンバート信号の一方を除去し、IF(Intermediate Frequency)信号として抽出する。   The LNA 12 amplifies the reception signal from the antenna 11. The band pass filter 13 selects a signal in a band of an RF (Radio Frequency) signal that is a desired wave from the received signals. The mixer 14 multiplies the received RF signal and the local signal, and converts the frequency into an up-converted signal and a down-converted signal. The local oscillator 15 oscillates a local signal. The adder 16 superimposes the local signal on the output signal of the mixer 14. Note that the local signal superimposed on the adder 16 is frequency-divided or multiplied as necessary so that the frequency can be multiplexed by superimposing it on an IF (Intermediate Frequency) signal, and the frequency thereof is changed. The band pass filter 17 removes one of the up-convert signal and the down-convert signal from the output signal of the mixer 14 and extracts it as an IF (Intermediate Frequency) signal.

A/Dコンバータ18は、ローカル信号が重畳されたIF信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。ローカル信号ノイズ推定部19は、A/Dコンバータ18の出力信号から、ローカル信号とダウンコンバート信号とを分離し、分離したローカル信号から、ローカル信号中に含まれるノイズ成分を求める。ノイズ補正部20は、ローカル信号ノイズ推定部19により推定されたローカル信号のノイズ成分を基に、受信信号を補正する。   The A / D converter 18 converts the IF signal on which the local signal is superimposed from an analog signal to a digital signal. The local signal noise estimation unit 19 separates the local signal and the down-convert signal from the output signal of the A / D converter 18 and obtains a noise component included in the local signal from the separated local signal. The noise correction unit 20 corrects the received signal based on the noise component of the local signal estimated by the local signal noise estimation unit 19.

次に、本実施形態の動作について説明する。図1において、アンテナ11の受信信号は、LNA12、バンドパスフィルタ13を介して、ミキサ14に供給される。また、ミキサ14には、ローカル発振器15からローカル信号が供給される。ミキサ14により、受信したRF信号とローカル発振器15からのローカル信号とが乗算され、受信したRF信号は、図2(A)に示すように、アップコンバート信号(RF信号とローカル信号との和周波数の信号)とダウンコンバート信号(RF信号とローカル信号との差周波数の信号)とに周波数変換される。   Next, the operation of this embodiment will be described. In FIG. 1, the reception signal of the antenna 11 is supplied to the mixer 14 via the LNA 12 and the band pass filter 13. The mixer 14 is supplied with a local signal from the local oscillator 15. The mixer 14 multiplies the received RF signal by the local signal from the local oscillator 15, and the received RF signal is an up-converted signal (the sum frequency of the RF signal and the local signal, as shown in FIG. 2A). Signal) and a down-converted signal (a signal having a difference frequency between the RF signal and the local signal).

ミキサ14の出力信号は、加算器16に供給される。また、加算器16には、ローカル発振器15から、ローカル信号が供給される。図2(B)に示すように、加算器16により、ミキサ14の出力信号に、ローカル信号が重畳される。加算器16の出力信号は、バンドパスフィルタ17に供給される。   The output signal of the mixer 14 is supplied to the adder 16. Further, a local signal is supplied from the local oscillator 15 to the adder 16. As shown in FIG. 2B, the local signal is superimposed on the output signal of the mixer 14 by the adder 16. The output signal of the adder 16 is supplied to the band pass filter 17.

バンドパスフィルタ17により、アップコンバート信号が除去される。従って、バンドパスフィルタ17からは、図2(C)に示すように、ダウンコンバート信号成分と、ローカル信号成分とがIF信号として出力される。このバンドパスフィルタ17の出力信号がA/Dコンバータ18に供給される。A/Dコンバータ18により、バンドパスフィルタ17の出力信号がアナログ信号からディジタル信号に変換される。   The up-convert signal is removed by the band pass filter 17. Therefore, as shown in FIG. 2C, the down-convert signal component and the local signal component are output from the band pass filter 17 as IF signals. The output signal of the band pass filter 17 is supplied to the A / D converter 18. The output signal of the bandpass filter 17 is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 18.

例えば、無線LAN(Local Area Network)では、RF信号として、数GHz(2.4GHz帯、5GHz帯等)の信号が用いられる。また、IF信号として、100MHz〜300MHzの信号が用いられている。ここで、例えば、RF信号の周波数を2GHz、IF信号の周波数を100MHzとすると、ローカル発振器15からのローカル信号の周波数は2.1GHz又は1.9GHzとなる。このように、通常、ローカル信号の周波数は、IF信号の周波数より高くなり、ローカル信号はバンドパスフィルタ17の帯域内に収まらない。また、このような高い周波数のローカル信号では、直接A/D変換して、処理することが難しい。そこで、この例では、加算器16に重畳するローカル信号をIF信号と周波数多重化できるように、必要に応じて、ローカル信号を分周又は逓倍して、その周波数を下げるようにしている。そして、ローカル信号をIF信号に多重化することにより、同様のA/Dコンバータ18で、受信信号とローカル信号とをディジタル化できるようにしている。   For example, in a wireless local area network (LAN), a signal of several GHz (2.4 GHz band, 5 GHz band, etc.) is used as the RF signal. A signal of 100 MHz to 300 MHz is used as the IF signal. Here, for example, when the frequency of the RF signal is 2 GHz and the frequency of the IF signal is 100 MHz, the frequency of the local signal from the local oscillator 15 is 2.1 GHz or 1.9 GHz. Thus, normally, the frequency of the local signal is higher than the frequency of the IF signal, and the local signal does not fall within the band of the bandpass filter 17. Moreover, it is difficult to directly perform A / D conversion on such a high frequency local signal. Therefore, in this example, the local signal is frequency-divided or multiplied as necessary to reduce the frequency so that the local signal superimposed on the adder 16 can be frequency-multiplexed with the IF signal. Then, by multiplexing the local signal into the IF signal, the received signal and the local signal can be digitized by the same A / D converter 18.

ローカル発振器15としては、通常、PLL(Phase Locked Loop)が用いられる。PLLでは、位相比較器により、基準発振器からの基準信号の位相と、分周器を介されたVCO(Voltage Controlled Oscillator)の出力信号との位相とが比較され、この位相比較器の比較出力により、VCOの発振周波数が制御される。このような構成のローカル発振器では、分周器からは、ローカル信号を分周した信号を取り出すことができる。この分周器の出力から、バンドパスフィルタ17の帯域内となる周波数のローカル信号が取り出せれば、このローカル信号を加算器16に供給することができる。   As the local oscillator 15, a PLL (Phase Locked Loop) is usually used. In the PLL, the phase comparator compares the phase of the reference signal from the reference oscillator with the phase of the output signal of the VCO (Voltage Controlled Oscillator) via the frequency divider, and the comparison output of this phase comparator The oscillation frequency of the VCO is controlled. In the local oscillator having such a configuration, a signal obtained by dividing the local signal can be extracted from the frequency divider. If a local signal having a frequency within the band of the band pass filter 17 can be extracted from the output of the frequency divider, the local signal can be supplied to the adder 16.

ローカル信号ノイズ推定部19により、図2(D)に示すように、A/Dコンバータ18の出力信号から、ディジタルフィルタにより、ローカル信号が分離される。この分離されたローカル信号から、ローカル信号中に含まれるノイズ成分が求められる。ノイズ補正部20で、この推定されたローカル信号のノイズ成分を基に、受信信号が補正される。   As shown in FIG. 2D, the local signal noise estimation unit 19 separates the local signal from the output signal of the A / D converter 18 by a digital filter. A noise component included in the local signal is obtained from the separated local signal. The noise correction unit 20 corrects the received signal based on the estimated noise component of the local signal.

このように、本実施形態では、ローカル発振器15からのローカル信号の周波数をIF信号と多重化できる周波数に落として、加算器16によりローカル信号をIF信号に重畳し、A/Dコンバータ18で、ダウンコンバート信号成分とローカル信号成分とからなるIF信号をディジタル化している。そして、ローカル信号ノイズ推定部19により、ディジタル処理で、ダウンコンバート信号とローカル信号とを分離し、ローカル信号のノイズ成分を推定している。このようにローカル信号をディジタル化すると、ディジタル処理により、ローカル信号中に含まれるノイズ成分が推定できる。このことについて、更に説明する。   Thus, in the present embodiment, the frequency of the local signal from the local oscillator 15 is lowered to a frequency that can be multiplexed with the IF signal, and the local signal is superimposed on the IF signal by the adder 16, and the A / D converter 18 The IF signal composed of the down-convert signal component and the local signal component is digitized. The local signal noise estimator 19 separates the down-converted signal and the local signal by digital processing, and estimates the noise component of the local signal. When the local signal is digitized in this way, a noise component included in the local signal can be estimated by digital processing. This will be further described.

ローカル発振器15からのローカル信号は、理想的には正弦波であるが、位相変動及び振幅変動のノイズ成分を含んでいる。従って、ローカル発振器15からのローカル信号L(t)は、時間tの変数で複素表現すると、以下のようになる。   The local signal from the local oscillator 15 is ideally a sine wave, but includes a noise component of phase fluctuation and amplitude fluctuation. Therefore, the local signal L (t) from the local oscillator 15 is expressed as follows in a complex expression with a variable of time t.

Figure 2014195168
Figure 2014195168

ここで、L(t)はローカル発振器15の信号の振幅成分を示し、ωt+φ(t)はローカル発振器15の信号の位相成分を表している。また、ωは設定されるローカル周波 Here, L 0 (t) represents the amplitude component of the signal of the local oscillator 15, and ωt + φ (t) represents the phase component of the signal of the local oscillator 15. Ω is the set local frequency

一方、アンテナ11から、LNA12、バンドパスフィルタ13を介して入力される信号をS(t)とすると、この受信信号S(t)は、中心周波数ωの信号S(t)が情報変調S(t)ejθ(t)によって変調されたものであるから、以下のように書き表すことができる。 On the other hand, the antenna 11, LNA 12, when a signal input via a band-pass filter 13, S (t), the received signal S (t) the center frequency omega s of the signal S (t) is the information modulation S Since it is modulated by 0 (t) e jθ (t) , it can be expressed as follows.

Figure 2014195168
Figure 2014195168

受信信号とローカル発振器15からのローカル信号は、ミキサ14により乗算される。そして、加算器16により、ミキサ14の出力にローカル信号が重畳される。そして、バンドパスフィルタ17により、アップコンバート信号が除去される。この場合、バンドパスフィルタ17からは、以下のように、ダウンコンバート信号成分と、ローカル信号成分とからなる信号Q(t)が出力される。   The received signal and the local signal from the local oscillator 15 are multiplied by the mixer 14. Then, a local signal is superimposed on the output of the mixer 14 by the adder 16. Then, the up-convert signal is removed by the band pass filter 17. In this case, the bandpass filter 17 outputs a signal Q (t) composed of a down-converted signal component and a local signal component as follows.

Figure 2014195168
Figure 2014195168

(3)式において、右辺第1項がダウンコンバート信号成分であり、第2項がローカル信号成分である。   In Expression (3), the first term on the right side is a down-converted signal component, and the second term is a local signal component.

このバンドパスフィルタ17からの信号は、A/Dコンバータ18でディジタル信号に変換される。そして、ローカル信号ノイズ推定部19により、A/Dコンバータ18の出力信号から、ダウンコンバート信号成分((3)式の右辺第1項)と、ローカル信号成分((3)式の右辺第2項)とが分離される。ダウンコンバート信号成分とローカル信号成分との分離は、例えばディジタルフィルタで、周波数的に分離できる。   The signal from the band pass filter 17 is converted into a digital signal by the A / D converter 18. Then, the local signal noise estimator 19 determines from the output signal of the A / D converter 18 the down-converted signal component (first term on the right side of equation (3)) and the local signal component (second term on the right side of equation (3)). ) And are separated. The down-convert signal component and the local signal component can be separated in terms of frequency by, for example, a digital filter.

ここで、ローカル信号は、既知の周波数の正弦波の信号である。従って、分離されたローカル信号成分から、既知のローカル信号の周波数の設定値ωを利用して、ローカル信号中に含まれる振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)を求めることができる。 Here, the local signal is a sine wave signal having a known frequency. Therefore, the amplitude noise L 0 (t) and the phase noise φ (t) included in the local signal can be obtained from the separated local signal components using the set value ω of the known local signal frequency. .

図1におけるローカル信号ノイズ推定部19は、このように、A/Dコンバータ18の出力信号から、ダウンコンバート信号成分とローカル信号成分とを分離し、この分離したローカル信号から、既知のローカル信号の周波数の設定値ωを用いて、ローカル信号の振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)を推定する。 The local signal noise estimator 19 in FIG. 1 thus separates the down-converted signal component and the local signal component from the output signal of the A / D converter 18, and the known local signal is separated from the separated local signal. The amplitude noise L 0 (t) and the phase noise φ (t) of the local signal are estimated using the frequency setting value ω.

また、ノイズ補正部20は、推定された振幅ノイズL0(t)及び位相ノイズφ(t)を、ダウンコンバート信号成分((3)式の右辺第1項)に代入することにより、受信信号を補正し、情報変調S(t)ejθ(t)を推定する。 In addition, the noise correction unit 20 substitutes the estimated amplitude noise L0 (t) and phase noise φ (t) into the down-converted signal component (the first term on the right side of the equation (3)), thereby obtaining the received signal. Correct and estimate the information modulation S 0 (t) e jθ (t) .

なお、上述の説明では、ローカル信号を直接IF信号に重畳しているものとして説明したが、ローカル発振器15のローカル信号は、バンドパスフィルタ17の帯域内でダウンコンバート信号と周波数多重化できるように、必要に応じて、分周又は逓倍されている。ローカル信号を分周又は逓倍した際の信号が、各々以下のようになることに留意すれば、同様に、情報変調S(t)ejθ(t)を推定できる。 In the above description, the local signal is directly superimposed on the IF signal. However, the local signal of the local oscillator 15 can be frequency-multiplexed with the down-converted signal within the band of the bandpass filter 17. The frequency is divided or multiplied as necessary. If attention is paid to the following when the local signal is divided or multiplied, the information modulation S 0 (t) e jθ (t) can be similarly estimated.

Figure 2014195168
Figure 2014195168

なお、以上の解析は、受信信号S(t)及びローカル信号L(t)を時間軸上の信号として扱ったが、受信信号S(t)及びローカル信号L(t)をフーリエ変換し、周波数領域で、信号S(ω)及びローカル信号L(ω)を計算してもよい。このように、周波数領域で信号を扱うことにより、より容易に、ダウンコンバート信号とローカル信号とを分離できる。   In the above analysis, the received signal S (t) and the local signal L (t) are treated as signals on the time axis. However, the received signal S (t) and the local signal L (t) are Fourier-transformed to obtain a frequency. In the region, the signal S (ω) and the local signal L (ω) may be calculated. In this way, by handling the signal in the frequency domain, the down-converted signal and the local signal can be more easily separated.

また、(3)式の右辺第1項で示されるダウンコンバート信号は、(1)式のローカル信号と、(2)式の受信した信号とをミキサ14で乗算した結果得られたものである。また、この受信信号中は、ローカル信号に含まれるローカル信号の振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)の成分が変調成分として含まれている。このことから、A/Dコンバータ18の出力信号を周波数領域に変換し、ダウンコンバート信号とローカル信号とを分離し、分離したダウンコンバート信号を分離したローカル信号で除算すれば、ローカル信号の振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)の成分がキャンセルされ、受信信号のノイズが補正できる。 Further, the down-converted signal indicated by the first term on the right side of the equation (3) is obtained as a result of multiplying the local signal of the equation (1) and the received signal of the equation (2) by the mixer 14. . In addition, in the received signal, amplitude noise L 0 (t) and phase noise φ (t) components of the local signal included in the local signal are included as modulation components. Therefore, if the output signal of the A / D converter 18 is converted to the frequency domain, the down-converted signal and the local signal are separated, and the separated down-converted signal is divided by the separated local signal, the amplitude noise of the local signal The components of L 0 (t) and phase noise φ (t) are canceled, and the noise of the received signal can be corrected.

次に、ローカル信号ノイズ推定部19における、ローカル信号の振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)の推定処理について説明する。 Next, the process of estimating the amplitude noise L 0 (t) and the phase noise φ (t) of the local signal in the local signal noise estimation unit 19 will be described.

前述したように、理想的なローカル信号は、既知の周波数ωの正弦波である。よって、A/Dコンバータ18の出力信号から分離したローカル信号の波形と、既知の周波数ωから設定した理想のローカル信号の波形とを比較し、この誤差を求めることで、ローカル信号の振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)を推定することができる。 As described above, an ideal local signal is a sine wave having a known frequency ω. Therefore, by comparing the waveform of the local signal separated from the output signal of the A / D converter 18 with the waveform of the ideal local signal set from the known frequency ω, and obtaining this error, the amplitude noise L of the local signal is obtained. 0 (t) and phase noise φ (t) can be estimated.

即ち、A/Dコンバータ18の出力信号から分離したローカル信号の各サンプリング時刻t(n=1,2,…,N) における信号をL(t)とし、振幅ノイズ、位相ノイズの無い理想的なローカル信号の各サンプリング時刻の信号をM(t)とすると、ローカル信号の振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)は、ローカル信号L(t)と理想的なローカル信号M(t)との誤差の総和が最小となるような振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)を求めることで、推定できる。 That is, the signal at each sampling time t n (n = 1, 2,..., N) of the local signal separated from the output signal of the A / D converter 18 is L (t n ), and there is no amplitude noise and no phase noise. Assuming that the signal at each sampling time of a local signal is M (t n ), the amplitude noise L 0 (t) and phase noise φ (t) of the local signal are the ideal local signal L (t n ). It can be estimated by obtaining the amplitude noise L 0 (t) and the phase noise φ (t) that minimize the sum of errors from the signal M (t n ).

ローカル信号L(t)と理想的なローカル信号M(t)との誤差は、以下のように求められる。 The error between the local signal L (t n ) and the ideal local signal M (t n ) is obtained as follows.

Figure 2014195168
Figure 2014195168

ローカル信号L(t)と理想的なローカル信号M(t)との誤差の総和は、以下のように求められる。 The sum of errors between the local signal L (t n ) and the ideal local signal M (t n ) is obtained as follows.

Figure 2014195168
Figure 2014195168

ここで、Nは、誤差の総和の変化が略無視できる(略安定していると見なせる)時間幅を与える数値である。   Here, N is a numerical value that gives a time width in which a change in the sum of errors can be substantially ignored (can be regarded as being substantially stable).

ローカル信号L(t)と理想的なローカル信号M(t)との誤差の総和が最小となる振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)は、例えば、LMS(Least Mean Square)アルゴリズムにより推定できる。 The amplitude noise L 0 (t) and the phase noise φ (t) that minimize the sum of errors between the local signal L (t n ) and the ideal local signal M (t n ) are, for example, LMS (Least Mean Square). ) It can be estimated by an algorithm.

即ち、推定すべきローカル信号を   That is, the local signal to be estimated is

Figure 2014195168
Figure 2014195168

としたとき、振幅ノイズ、位相ノイズの無い理想的なローカル信号を The ideal local signal without amplitude noise and phase noise.

Figure 2014195168
Figure 2014195168

とし、振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)を付加するための係数をWとすると、A/Dコンバータ18の出力信号から分離したローカル信号に含まれる振幅ノイズ及び位相ノイズと、LMSアルゴリズムでは、 Assuming that the coefficient for adding the amplitude noise L 0 (t) and the phase noise φ (t) is W n , the amplitude noise and the phase noise included in the local signal separated from the output signal of the A / D converter 18 In the LMS algorithm,

Figure 2014195168
Figure 2014195168

とし、次のステップでは、係数Wn+1をに更新して、誤差ε(t)を算出する。ここで、Wは初期値、Δtはステップサイズ、μは収束の速さを決めるパラメータである。そして、上述のステップを繰り返し行い、誤差ε(t)の二乗の総和が最小となるときの係数Wから、振幅ノイズL(t)及び位相ノイズφ(t)を推定する。 In the next step, the coefficient W n + 1 is updated to calculate the error ε (t). Here, W 0 is an initial value, Δt is a step size, and μ is a parameter that determines the speed of convergence. Then, the above steps are repeated, and the amplitude noise L 0 (t) and the phase noise φ (t) are estimated from the coefficient W n when the sum of the squares of the error ε (t) is minimized.

以上説明したように、本実施形態では、ローカル信号を発振するローカル発振器15と、受信信号とローカル信号とを乗算し、アップコンバート信号及びダウンコンバート信号に周波数変換するミキサ14と、アップコンバート信号又はダウンコンバート信号のうちの一方を除去するバンドパスフィルタ17と、ローカル発振器からのローカル信号の周波数を変更して、アップコンバート信号又はダウンコンバート信号と多重化する加算器16と、ローカル発振器からのローカル信号とアップコンバート信号又はダウンコンバート信号との多重化信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するA/Dコンバータ18と、A/Dコンバータでディジタル化したローカル発振器からのローカル信号とアップコンバート信号又はダウンコンバート信号との多重化信号から、ローカル発振器からのローカル信号を分離し、ローカル発振器からのローカル信号に含まれるノイズ成分を推定するローカル信号ノイズ推定部19と、ローカル信号ノイズ推定部で推定されたローカル信号のノイズ成分に基づいて、受信信号を補正するノイズ補正部20と、を備える。   As described above, in the present embodiment, the local oscillator 15 that oscillates the local signal, the mixer 14 that multiplies the reception signal and the local signal, and converts the frequency into the up-convert signal and the down-convert signal, the up-convert signal, or A band-pass filter 17 that removes one of the down-converted signals, an adder 16 that changes the frequency of the local signal from the local oscillator and multiplexes with the up-converted signal or the down-converted signal, and a local signal from the local oscillator A / D converter 18 that converts a multiplexed signal of a signal and an up-convert signal or a down-convert signal from an analog signal to a digital signal, and a local signal and an up-convert signal or down from a local oscillator digitized by the A / D converter Comber The local signal from the local oscillator is separated from the multiplexed signal with the signal, and a local signal noise estimator 19 for estimating a noise component included in the local signal from the local oscillator, and the local signal estimated by the local signal noise estimator And a noise correction unit 20 that corrects the received signal based on the noise component of the signal.

このような構成により、本実施形態では、加算器16によりIF信号にローカル信号を重畳し、A/Dコンバータ18により、ダウンコンバート信号成分とローカル信号成分とからなるIF信号をディジタル化することで、ディジタル処理により、ローカル信号の振幅ノイズ及び位相ノイズを推定することができる。そして、この推定されたローカル信号の振幅ノイズ及び位相ノイズにより、受信信号を補正することができる。   With this configuration, in this embodiment, the adder 16 superimposes the local signal on the IF signal, and the A / D converter 18 digitizes the IF signal composed of the down-converted signal component and the local signal component. The amplitude noise and phase noise of the local signal can be estimated by digital processing. The received signal can be corrected by the estimated amplitude noise and phase noise of the local signal.

なお、以上のようなローカル信号のノイズを推定し、補正する処理は、パイロット信号等の信号を受信したときに行うようにしてもよい。また、以上のようなローカル信号のノイズを推定し、補正する処理は、連続的に行う必要はなく、所定の時間間隔毎に行うようにしてもよい。   The processing for estimating and correcting the noise of the local signal as described above may be performed when a signal such as a pilot signal is received. The process for estimating and correcting the noise of the local signal as described above need not be performed continuously, and may be performed at predetermined time intervals.

[第2実施形態]
図3は、本実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。図3に示すように、本実施形態に係る受信装置は、アンテナ111と、LNA112と、バンドパスフィルタ113と、ミキサ114と、ローカル発振器115と、加算器116と、バンドパスフィルタ117と、A/Dコンバータ118と、ローカル信号ノイズ推定部119と、ノイズ補正部120と、分周器131とを備えている。アンテナ111、LNA112、バンドパスフィルタ113、ミキサ114、ローカル発振器115、加算器116、バンドパスフィルタ117、A/Dコンバータ118、ローカル信号ノイズ推定部119、ノイズ補正部120は、前述の第1実施形態における、アンテナ11、LNA12、バンドパスフィルタ13、ミキサ14、ローカル発振器15、加算器16、バンドパスフィルタ17、A/Dコンバータ18、ローカル信号ノイズ推定部19、ノイズ補正部20と対応している。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a block diagram showing the receiving apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 3, the receiving apparatus according to the present embodiment includes an antenna 111, an LNA 112, a bandpass filter 113, a mixer 114, a local oscillator 115, an adder 116, a bandpass filter 117, and an A / D converter 118, local signal noise estimation section 119, noise correction section 120, and frequency divider 131 are provided. The antenna 111, LNA 112, band pass filter 113, mixer 114, local oscillator 115, adder 116, band pass filter 117, A / D converter 118, local signal noise estimation unit 119, and noise correction unit 120 are the same as those in the first embodiment. Corresponding to the antenna 11, LNA 12, band pass filter 13, mixer 14, local oscillator 15, adder 16, band pass filter 17, A / D converter 18, local signal noise estimation unit 19 and noise correction unit 20 in the form Yes.

この実施形態では、ローカル発振器115からのローカル信号は、ミキサ114に供給されると共に、分周器131を介して、加算器116に供給される。このように、加算器116に供給されるローカル信号は、分周器131を介されることにより分周され、その周波数が下げられる。これにより、加算器116に重畳するローカル信号をバンドパスフィルタ117の帯域内とすることができ、ダウンコンバート信号とローカル信号とをIF信号に周波数多重化できる。   In this embodiment, the local signal from the local oscillator 115 is supplied to the mixer 114 and also supplied to the adder 116 via the frequency divider 131. Thus, the local signal supplied to the adder 116 is frequency-divided through the frequency divider 131, and the frequency is lowered. Thereby, the local signal superimposed on the adder 116 can be within the band of the band pass filter 117, and the down-convert signal and the local signal can be frequency-multiplexed into the IF signal.

[第3実施形態]
図4は、本実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。この実施形態では、図4に示すように、アンテナ211と、LNA212と、バンドパスフィルタ213と、ミキサ214と、ローカル発振器215と、加算器216と、バンドパスフィルタ217と、A/Dコンバータ218と、ローカル信号ノイズ推定部219と、ノイズ補正部220と、分周器231とを備えている。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing the receiving apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 4, an antenna 211, an LNA 212, a band pass filter 213, a mixer 214, a local oscillator 215, an adder 216, a band pass filter 217, and an A / D converter 218. A local signal noise estimation unit 219, a noise correction unit 220, and a frequency divider 231.

前述の第2実施形態では、加算器116をミキサ114とバンドパスフィルタ117との間に配置しているのに対して、この実施形態では、加算器216をバンドパスフィルタ217の後段に設けるようにしている。この場合には、加算器216に重畳するローカル信号は、バンドパスフィルタ217の帯域内とする必要がない。この結果、本実施形態では、ダウンコンバート信号とローカル信号とを多重化してA/Dコンバータ218でディジタル化できる周波数とすることができる。   In the second embodiment described above, the adder 116 is disposed between the mixer 114 and the bandpass filter 117, whereas in this embodiment, the adder 216 is provided in the subsequent stage of the bandpass filter 217. I have to. In this case, the local signal superimposed on the adder 216 need not be within the band of the bandpass filter 217. As a result, in the present embodiment, the frequency that can be digitized by the A / D converter 218 can be obtained by multiplexing the down-convert signal and the local signal.

[第4実施形態]
図5は、本実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。図5に示すように、本実施形態に係る受信装置は、アンテナ311と、LNA312と、バンドパスフィルタ313と、ミキサ314と、ローカル発振器315と、加算器316と、バンドパスフィルタ317と、A/Dコンバータ318と、ローカル信号ノイズ推定部319と、ノイズ補正部320と、逓倍器332とを備えている。アンテナ311、LNA312、バンドパスフィルタ313、ミキサ314、ローカル発振器315、加算器316、バンドパスフィルタ317、A/Dコンバータ318、ローカル信号ノイズ推定部319、ノイズ補正部320は、前述の第1実施形態における、アンテナ11、LNA12、バンドパスフィルタ13、ミキサ14、ローカル発振器15、加算器16、バンドパスフィルタ17、A/Dコンバータ18、ローカル信号ノイズ推定部19、ノイズ補正部20と対応している。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram showing a receiving apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 5, the receiving apparatus according to the present embodiment includes an antenna 311, an LNA 312, a bandpass filter 313, a mixer 314, a local oscillator 315, an adder 316, a bandpass filter 317, and A / D converter 318, local signal noise estimation section 319, noise correction section 320, and multiplier 332 are provided. The antenna 311, LNA 312, bandpass filter 313, mixer 314, local oscillator 315, adder 316, bandpass filter 317, A / D converter 318, local signal noise estimation unit 319, and noise correction unit 320 are the first implementation described above. Corresponding to the antenna 11, LNA 12, band pass filter 13, mixer 14, local oscillator 15, adder 16, band pass filter 17, A / D converter 18, local signal noise estimation unit 19 and noise correction unit 20 in the form Yes.

この実施形態では、図5において、ローカル発振器315からのローカル信号は、逓倍器332を介して、ミキサ314に供給されると共に、加算器316に供給される。この場合、ローカル発振器315からのローカル信号は、バンドパスフィルタ317の帯域内にある。そして、ミキサ314に供給されるローカル信号は、逓倍器332を介されることにより逓倍され、その周波数が上げられる。   In this embodiment, in FIG. 5, the local signal from the local oscillator 315 is supplied to the mixer 314 and the adder 316 via the multiplier 332. In this case, the local signal from the local oscillator 315 is in the band of the band pass filter 317. Then, the local signal supplied to the mixer 314 is multiplied by the multiplier 332 and its frequency is increased.

[第5実施形態]
図6は、本実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。この実施形態では、図6に示すように、アンテナ411と、LNA412と、バンドパスフィルタ413と、ミキサ414と、ローカル発振器415と、加算器416と、バンドパスフィルタ417と、A/Dコンバータ418と、ローカル信号ノイズ推定部419と、ノイズ補正部420と、逓倍器432とを備えている。
[Fifth Embodiment]
FIG. 6 is a block diagram showing a receiving apparatus according to this embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 6, an antenna 411, an LNA 412, a band pass filter 413, a mixer 414, a local oscillator 415, an adder 416, a band pass filter 417, and an A / D converter 418 are provided. A local signal noise estimation unit 419, a noise correction unit 420, and a multiplier 432.

前述の第4実施形態では、加算器316をミキサ314とバンドパスフィルタ317との間に配置しているのに対して、本実施形態では、加算器416をバンドパスフィルタ417の後段に設けるようにしている。この場合には、加算器416に重畳するローカル信号は、バンドパスフィルタ417の帯域内とする必要はなく、ダウンコンバート信号とローカル信号とを多重化してA/Dコンバータ418でディジタル化できる周波数とすればよい。   In the fourth embodiment described above, the adder 316 is disposed between the mixer 314 and the bandpass filter 317, whereas in the present embodiment, the adder 416 is provided in the subsequent stage of the bandpass filter 417. I have to. In this case, the local signal to be superimposed on the adder 416 does not need to be within the band of the bandpass filter 417, and the frequency that can be digitized by the A / D converter 418 by multiplexing the down-convert signal and the local signal. do it.

なお、前述の実施形態では、ローカル信号をIF信号に重畳し、ダウンコンバート信号成分とローカル信号成分とからなるIF信号をディジタル化し、ディジタル処理で、ダウンコンバート信号とローカル信号とを分離し、ローカル信号の振幅ノイズ及び位相ノイズを推定している。このように、同一のA/Dコンバータで、受信信号とローカル信号とをディジタル化しているため、A/Dコンバータのクロックの位相誤差に伴うノイズをキャンセルできる。   In the above-described embodiment, the local signal is superimposed on the IF signal, the IF signal including the down-converted signal component and the local signal component is digitized, the down-converted signal and the local signal are separated by digital processing, and the local signal is separated. The amplitude noise and phase noise of the signal are estimated. In this manner, since the received signal and the local signal are digitized by the same A / D converter, noise accompanying the phase error of the clock of the A / D converter can be canceled.

A/Dコンバータによる位相ノイズの影響を無視できるなら、IF信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するA/Dコンバータとは別個に、ローカル発振器からのローカル信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するA/Dコンバータを設け、このA/Dコンバータでディジタル化されたローカル信号から、振幅ノイズ及び位相ノイズを推定し、この推定されたローカル信号のノイズ成分を基に、受信新語のノイズ成分を補正してもよい。   If the influence of the phase noise caused by the A / D converter can be ignored, A that converts the local signal from the local oscillator from the analog signal to the digital signal separately from the A / D converter that converts the IF signal from the analog signal to the digital signal. An A / D converter is provided, and amplitude noise and phase noise are estimated from the local signal digitized by the A / D converter, and the noise component of the received new word is corrected based on the estimated noise component of the local signal. May be.

なお、受信装置の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、更に前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
It should be noted that a program for realizing all or part of the functions of the receiving apparatus is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed, thereby executing each part. Processing may be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” is a program that dynamically holds a program for a short time, like a communication line when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the above-described functions, or may be a program that can realize the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention.

14,114,214,314,414:ミキサ
15,115,215,315,415:ローカル発振器
16,116,216,316,416:加算器
17,117,217,317,417:バンドパスフィルタ
18,118,218,318,418: A/Dコンバータ
19,119,219,319,419:ローカル信号ノイズ推定部
20,120,220.312,420:ノイズ補正部
131,231:分周器
332,432:逓倍器
14, 114, 214, 314, 414: mixers 15, 115, 215, 315, 415: local oscillators 16, 116, 216, 316, 416: adders 17, 117, 217, 317, 417: band-pass filter 18, 118, 218, 318, 418: A / D converters 19, 119, 219, 319, 419: local signal noise estimation units 20, 120, 220.312, 420: noise correction units 131, 231: frequency dividers 332, 432 : Multiplier

Claims (5)

ローカル信号を発振するローカル発振器と、
受信信号と前記ローカル信号とを乗算し、アップコンバート信号及びダウンコンバート信号に周波数変換するミキサと、
前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号のうちの一方を除去するバンドパスフィルタと、
前記ローカル発振器からのローカル信号の周波数を変更して、前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号と多重化する加算器と、
前記ローカル発振器からのローカル信号と前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号との多重化信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するA/Dコンバータと、
前記A/Dコンバータでディジタル化した前記ローカル発振器からのローカル信号と前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号との多重化信号から、前記ローカル発振器からのローカル信号を分離し、前記ローカル発振器からのローカル信号に含まれるノイズ成分を推定するローカル信号ノイズ推定部と、
前記ローカル信号ノイズ推定部で推定されたローカル信号のノイズ成分に基づいて、受信信号を補正するノイズ補正部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
A local oscillator that oscillates a local signal;
A mixer that multiplies the received signal by the local signal and converts the frequency into an up-converted signal and a down-converted signal;
A bandpass filter for removing one of the up-converted signal or the down-converted signal;
An adder that changes the frequency of the local signal from the local oscillator and multiplexes with the up-converted signal or the down-converted signal;
An A / D converter that converts a multiplexed signal of the local signal from the local oscillator and the up-converted signal or the down-converted signal from an analog signal to a digital signal;
A local signal from the local oscillator is separated from a multiplexed signal of the local signal from the local oscillator and the up-converted signal or the down-converted signal digitized by the A / D converter, and the local signal from the local oscillator is separated. A local signal noise estimator for estimating a noise component included in the signal;
A noise correction unit that corrects a received signal based on a noise component of the local signal estimated by the local signal noise estimation unit;
A receiving apparatus comprising:
前記ローカル信号ノイズ推定部は、前記分離したローカル信号と理想的なローカル信号とを比較し、前記分離したローカル信号と前記理想的なローカル信号との誤差に基づいて、前記ローカル発振器からのローカル信号に含まれるノイズ成分を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
The local signal noise estimation unit compares the separated local signal with an ideal local signal, and determines a local signal from the local oscillator based on an error between the separated local signal and the ideal local signal. The receiving apparatus according to claim 1, wherein a noise component included in is estimated.
前記加算器は、前記バンドパスフィルタの後段に配設する
ことを特徴とする請求項2に記載の受信装置。
The receiving apparatus according to claim 2, wherein the adder is arranged at a subsequent stage of the bandpass filter.
前記加算器又は前記ミキサには、前記ローカル発振器からのローカル信号を分周又は逓倍した信号を供給することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の受信装置。   4. The receiving apparatus according to claim 1, wherein a signal obtained by dividing or multiplying a local signal from the local oscillator is supplied to the adder or the mixer. 5. 受信信号とローカル信号とを乗算し、アップコンバート信号及びダウンコンバート信号に周波数変換し、バンドパスフィルタにより、前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号のうちの一方を除去するようにした受信装置で、前記ローカル信号に含まれるノイズ成分による影響を補正するノイズ補正方法であって、
加算器が、ローカル信号を発振するローカル発振器からのローカル信号の周波数を変更して、前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号と多重化する手順と、
A/Dコンバータが、前記ローカル発振器からのローカル信号と前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号との多重化信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する手順と、
ローカル信号ノイズ推定部が、ディジタル信号に変換された前記ローカル発振器からのローカル信号と前記アップコンバート信号又は前記ダウンコンバート信号との多重化信号から、前記ローカル発振器からのローカル信号を分離し、前記ローカル発振器からのローカル信号に含まれるノイズ成分を推定する手順と、
ノイズ補正部が、前記推定されたローカル信号のノイズ成分に基づいて、受信信号を補正する手順と、
を含むことを特徴とするノイズ補正方法。
A reception device that multiplies a reception signal and a local signal, converts the frequency into an up-conversion signal and a down-conversion signal, and removes one of the up-conversion signal or the down-conversion signal by a bandpass filter. A noise correction method for correcting the influence of a noise component included in the local signal,
A step in which an adder changes a frequency of a local signal from a local oscillator that oscillates a local signal, and multiplexes with the up-convert signal or the down-convert signal
A procedure in which an A / D converter converts a multiplexed signal of a local signal from the local oscillator and the up-converted signal or the down-converted signal from an analog signal to a digital signal;
A local signal noise estimation unit separates the local signal from the local oscillator from the multiplexed signal of the local signal from the local oscillator converted into a digital signal and the up-converted signal or the down-converted signal, and the local signal A procedure for estimating the noise component contained in the local signal from the oscillator;
A procedure for correcting a received signal based on a noise component of the estimated local signal by a noise correction unit;
A noise correction method comprising:
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