JP2016208091A - Iq誤差補正回路及び送受信機 - Google Patents
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Abstract
【課題】送信信号の放射を停止することなく、直交変調部及び直交復調部で発生するIQ誤差を抑圧することができる。【解決手段】復調側補正部26が、直交復調部22により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_RXが小さくなるように、直交復調部22により復調されたI信号とQ信号を補正し、変調側補正部27が、直交変調部15のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_TXが小さくなるように、信号変調部11から出力されたI信号とQ信号を補正する。【選択図】図1
Description
この発明は、直交変調部及び直交復調部で発生するIQ誤差を抑圧することが可能なIQ誤差補正回路及び送受信機に関するものである。
以下の特許文献1には、複素正弦波生成回路が校正信号として、互いに直交している振幅が等しい2つの正弦波信号を生成し、その校正信号を用いて、直交変調部及び直交復調部で発生するIQ誤差を抑圧するIQ誤差補正回路が開示されている。
従来のIQ誤差補正回路は以上のように構成されているので、複素正弦波生成回路により生成された校正信号を用いれば、直交変調部及び直交復調部で発生するIQ誤差を抑圧することができる。しかし、校正信号を直交変調部に与える必要があるため、アンテナから送信信号を放射する運用中は、直交変調部及び直交復調部で発生するIQ誤差を抑圧することができない。したがって、IQ誤差を抑圧する必要がある場合には、送信信号の放射を停止しなければならないという課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、送信信号の放射を停止することなく、直交変調部及び直交復調部で発生するIQ誤差を抑圧することができるIQ誤差補正回路及び送受信機を得ることを目的とする。
この発明に係るIQ誤差補正回路は、変調信号におけるI信号とQ信号の周波数帯域を変換する帯域変換部と、第1の局部発振信号を出力する第1の局部発振源と、第1の局部発振信号を用いて、帯域変換部により周波数帯域が変換されたI信号とQ信号から送信信号を生成する直交変調部と、第1の局部発振信号と周波数が異なる第2の局部発振信号を出力する第2の局部発振源と、第2の局部発振信号を用いて、直交変調部により生成された送信信号からI信号とQ信号を復調する直交復調部と、直交復調部により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交復調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、直交復調部により復調されたI信号とQ信号を補正する復調側補正部と、直交復調部により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交変調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、帯域変換部に出力するI信号とQ信号を補正する変調側補正部とを備えるようにしたものである。
この発明によれば、変調信号におけるI信号とQ信号の周波数帯域を変換する帯域変換部と、第1の局部発振信号を用いて、帯域変換部により周波数帯域が変換されたI信号とQ信号から送信信号を生成する直交変調部と、第1の局部発振信号と周波数が異なる第2の局部発振信号を用いて、直交変調部により生成された送信信号からI信号とQ信号を復調する直交復調部と設け、復調側補正部が、直交復調部により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交復調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、直交復調部により復調されたI信号とQ信号を補正し、変調側補正部が、直交復調部により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交変調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、帯域変換部に出力するI信号とQ信号を補正するように構成したので、送信信号の放射を停止することなく、直交変調部及び直交復調部で発生するIQ誤差を抑圧することができる効果がある。
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるIQ誤差補正回路を含む送受信機を示す構成図である。
図1において、IQ誤差補正回路1は直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する回路である。
信号変調部11は変調信号のI信号とQ信号をIQ誤差補正回路1に出力する処理を実施する。
図1はこの発明の実施の形態1によるIQ誤差補正回路を含む送受信機を示す構成図である。
図1において、IQ誤差補正回路1は直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する回路である。
信号変調部11は変調信号のI信号とQ信号をIQ誤差補正回路1に出力する処理を実施する。
変調側IQ誤差補正部12は制御部25の制御にしたがって信号変調部11から出力されたI信号とQ信号を補正し、補正後のI信号とQ信号を帯域変換部13に出力する処理を実施する。
帯域変換部13は変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号とQ信号の周波数帯域を変換する処理を実施する。
第1の局部発振源である局部発振源14は周波数fLO_TXの局部発振信号(第1の局部発振信号)を直交変調部15に出力する。
帯域変換部13は変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号とQ信号の周波数帯域を変換する処理を実施する。
第1の局部発振源である局部発振源14は周波数fLO_TXの局部発振信号(第1の局部発振信号)を直交変調部15に出力する。
直交変調部15は局部発振源14から出力された周波数fLO_TXの局部発振信号を用いて、帯域変換部13により周波数帯域が変換されたI信号とQ信号から送信信号を生成し、その送信信号を増幅器16及びスイッチ20に出力する。
増幅器16は直交変調部15から出力された送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を送信アンテナ17に出力する。
送信アンテナ17は増幅器16による増幅後の送信信号を空間に放射する。
増幅器16は直交変調部15から出力された送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を送信アンテナ17に出力する。
送信アンテナ17は増幅器16による増幅後の送信信号を空間に放射する。
受信アンテナ18は図示せぬ装置により空間に放射された信号を入射する。
増幅器19は受信アンテナ18の受信信号を増幅し、増幅後の受信信号をスイッチ20に出力する。
スイッチ20は制御部25によって接続先が切り替わり、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、直交変調部15と直交復調部22を接続し、受信アンテナ18の受信信号を復調する際には、増幅器19と直交復調部22を接続する。
増幅器19は受信アンテナ18の受信信号を増幅し、増幅後の受信信号をスイッチ20に出力する。
スイッチ20は制御部25によって接続先が切り替わり、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、直交変調部15と直交復調部22を接続し、受信アンテナ18の受信信号を復調する際には、増幅器19と直交復調部22を接続する。
第2の局部発振源である局部発振源21は局部発振源14から出力される局部発振信号の周波数と異なる周波数fLO_RXの局部発振信号(第2の局部発振信号)を直交復調部22に出力する。
直交復調部22は局部発振源21から出力された周波数fLO_RXの局部発振信号を用いて、スイッチ20の出力信号、即ち、直交変調部15により生成された送信信号又は増幅器19により増幅された受信信号からI信号とQ信号を復調する。
直交復調部22は局部発振源21から出力された周波数fLO_RXの局部発振信号を用いて、スイッチ20の出力信号、即ち、直交変調部15により生成された送信信号又は増幅器19により増幅された受信信号からI信号とQ信号を復調する。
復調側IQ誤差補正部23は制御部25の制御にしたがって直交復調部22により復調されたI信号とQ信号を補正する処理を実施する。
IQ誤差検出部24は直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、復調側IQ誤差補正部23により補正されたI信号とQ信号から、直交復調部22により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力を算出する復調側IQ誤差検出部を構成している。
また、IQ誤差検出部24は直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する際には、復調側IQ誤差補正部23により補正されたI信号とQ信号から、直交復調部22により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交変調部15のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力を算出する変調側IQ誤差検出部を構成している。
IQ誤差検出部24は直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、復調側IQ誤差補正部23により補正されたI信号とQ信号から、直交復調部22により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力を算出する復調側IQ誤差検出部を構成している。
また、IQ誤差検出部24は直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する際には、復調側IQ誤差補正部23により補正されたI信号とQ信号から、直交復調部22により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交変調部15のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力を算出する変調側IQ誤差検出部を構成している。
制御部25は直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、IQ誤差検出部24により算出されたイメージ信号の電力が小さくなるように、復調側IQ誤差補正部23によるI信号とQ信号の補正を制御する復調側制御部を構成している。
また、制御部25は直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する際には、IQ誤差検出部24により算出されたイメージ信号の電力が小さくなるように、変調側IQ誤差補正部12によるI信号とQ信号の補正を制御する変調側制御部を構成している。
なお、復調側IQ誤差補正部23、IQ誤差検出部24及び制御部25から復調側補正部26が構成されている。
また、変調側IQ誤差補正部12、IQ誤差検出部24及び制御部25から変調側補正部27が構成されている。
信号復調部28は復調側IQ誤差補正部23により補正されたI信号とQ信号からなる変調信号を復調する処理を実施する。
また、制御部25は直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する際には、IQ誤差検出部24により算出されたイメージ信号の電力が小さくなるように、変調側IQ誤差補正部12によるI信号とQ信号の補正を制御する変調側制御部を構成している。
なお、復調側IQ誤差補正部23、IQ誤差検出部24及び制御部25から復調側補正部26が構成されている。
また、変調側IQ誤差補正部12、IQ誤差検出部24及び制御部25から変調側補正部27が構成されている。
信号復調部28は復調側IQ誤差補正部23により補正されたI信号とQ信号からなる変調信号を復調する処理を実施する。
図2はこの発明の実施の形態1によるIQ誤差補正回路1の帯域変換部13を示す構成図である。
図2において、スイッチ31は制御部25によって接続先が切り替わり、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号を直交変調部15に出力し、直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する際には、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号を直交変調器35及び直交変調器36に出力する。
スイッチ32は制御部25によって接続先が切り替わり、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、変調側IQ誤差補正部12から出力されたQ信号を直交変調部15に出力し、直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する際には、変調側IQ誤差補正部12から出力されたQ信号を直交変調器35及び直交変調器36に出力する。
図2において、スイッチ31は制御部25によって接続先が切り替わり、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号を直交変調部15に出力し、直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する際には、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号を直交変調器35及び直交変調器36に出力する。
スイッチ32は制御部25によって接続先が切り替わり、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、変調側IQ誤差補正部12から出力されたQ信号を直交変調部15に出力し、直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する際には、変調側IQ誤差補正部12から出力されたQ信号を直交変調器35及び直交変調器36に出力する。
第3の局部発振源である局部発振源33は周波数fIFの局部発振信号(第3の局部発振信号)を出力する。
90度移相器34は局部発振源33から出力された周波数fIFの局部発振信号の位相を90度移相する。
第1の直交変調器である直交変調器35は局部発振源33から出力された周波数fIFの局部発振信号を用いて、スイッチ31より出力されたI信号とスイッチ32より出力されたQ信号とから、そのI信号と周波数帯域が異なるI信号を生成し、そのI信号を直交変調部15に出力する処理を実施する。
第2の直交変調器である直交変調器36は90度移相器34により90度移相された局部発振信号を用いて、スイッチ31より出力されたI信号とスイッチ32より出力されたQ信号とから、そのQ信号と周波数帯域が異なるQ信号を生成し、そのQ信号を直交変調部15に出力する処理を実施する。
90度移相器34は局部発振源33から出力された周波数fIFの局部発振信号の位相を90度移相する。
第1の直交変調器である直交変調器35は局部発振源33から出力された周波数fIFの局部発振信号を用いて、スイッチ31より出力されたI信号とスイッチ32より出力されたQ信号とから、そのI信号と周波数帯域が異なるI信号を生成し、そのI信号を直交変調部15に出力する処理を実施する。
第2の直交変調器である直交変調器36は90度移相器34により90度移相された局部発振信号を用いて、スイッチ31より出力されたI信号とスイッチ32より出力されたQ信号とから、そのQ信号と周波数帯域が異なるQ信号を生成し、そのQ信号を直交変調部15に出力する処理を実施する。
次に動作について説明する。
この実施の形態1では、最初に、復調側IQ誤差補正部23がI信号とQ信号を補正することで、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧してから、変調側IQ誤差補正部12がI信号とQ信号を補正することで、直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する例を説明する。
この実施の形態1では、最初に、復調側IQ誤差補正部23がI信号とQ信号を補正することで、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧してから、変調側IQ誤差補正部12がI信号とQ信号を補正することで、直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧する例を説明する。
直交復調部22で発生するIQ誤差を以下の手順で抑圧する。
まず、制御部25は、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20の接続先を制御する。
これにより、増幅器19により増幅された受信信号は、直交復調部22に入力されず、直交変調部15により生成された送信信号が直交復調部22に入力されるようになる。
なお、直交変調部15により生成された送信信号は、増幅器16にも入力されるので、IQ誤差を抑圧する処理の実行中でも、空間に放射することができる。ただし、この段階では、送信信号にはIQ誤差が含まれている可能性がある。
まず、制御部25は、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20の接続先を制御する。
これにより、増幅器19により増幅された受信信号は、直交復調部22に入力されず、直交変調部15により生成された送信信号が直交復調部22に入力されるようになる。
なお、直交変調部15により生成された送信信号は、増幅器16にも入力されるので、IQ誤差を抑圧する処理の実行中でも、空間に放射することができる。ただし、この段階では、送信信号にはIQ誤差が含まれている可能性がある。
また、制御部25は、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号,Q信号が帯域変換部13の直交変調器35,36に入力されずに、直接、直交変調部15に入力されるようにするため、帯域変換部13のスイッチ31,32の接続先を制御する。
これにより、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、帯域変換部13が実装されていないのと等価な状態になる。
また、制御部25は、変調側IQ誤差補正部12がI信号,Q信号の補正に用いる補正係数αTXを1に設定するとともに、補正係数εTXを0に設定することで、変調側IQ誤差補正部12がI信号,Q信号の補正を行わない状態に設定する。即ち、信号変調部11から出力されたI信号,Q信号と同じI信号,Q信号が、変調側IQ誤差補正部12から出力されるようにする。補正係数αTX,εTXの詳細は後述する。
これにより、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、帯域変換部13が実装されていないのと等価な状態になる。
また、制御部25は、変調側IQ誤差補正部12がI信号,Q信号の補正に用いる補正係数αTXを1に設定するとともに、補正係数εTXを0に設定することで、変調側IQ誤差補正部12がI信号,Q信号の補正を行わない状態に設定する。即ち、信号変調部11から出力されたI信号,Q信号と同じI信号,Q信号が、変調側IQ誤差補正部12から出力されるようにする。補正係数αTX,εTXの詳細は後述する。
さらに、制御部25は、局部発振源14から出力される局部発振信号の周波数fLO_TXを下記の式(1)のように設定するとともに、局部発振源21から出力される局部発振信号の周波数fLO_RXを下記の式(2)のように設定する。
fLO_TX=RFTX (1)
fLO_RX=RFTX+Δf (2)
RFTXは送信信号のキャリア周波数であり、Δfは0以外の任意の値である。
fLO_TX=RFTX (1)
fLO_RX=RFTX+Δf (2)
RFTXは送信信号のキャリア周波数であり、Δfは0以外の任意の値である。
信号変調部11は、変調信号のI信号であるITXと、変調信号のQ信号であるQTXをIQ誤差補正回路1の変調側IQ誤差補正部12に出力する。
変調側IQ誤差補正部12は、制御部25によってI信号,Q信号の補正を行わない状態に設定されているので、信号変調部11からITX,QTXを受けると、そのITX,QTXをそのまま帯域変換部13に出力する。
変調側IQ誤差補正部12は、制御部25によってI信号,Q信号の補正を行わない状態に設定されているので、信号変調部11からITX,QTXを受けると、そのITX,QTXをそのまま帯域変換部13に出力する。
帯域変換部13は、変調側IQ誤差補正部12から出力されたITX,QTXが直交変調器35,36に入力されずに、直接、直交変調部15に入力されるように、制御部25によって、スイッチ31,32の接続先が制御されているので、変調側IQ誤差補正部12からITX,QTXを受けると、そのITX,QTXをそのまま直交変調部15に出力する。
直交変調部15は、帯域変換部13からITX,QTXを受けると、局部発振源14から出力された周波数fLO_TXの局部発振信号を用いて、ITX,QTXから送信信号を生成し、その送信信号を増幅器16及びスイッチ20に出力する。
ここで、図3は直交変調部15により生成された送信信号のスペクトラムを示す説明図である。
送信信号のキャリア周波数はRFTXであり、送信信号の帯域幅はBWである。
直交変調部15は、帯域変換部13からITX,QTXを受けると、局部発振源14から出力された周波数fLO_TXの局部発振信号を用いて、ITX,QTXから送信信号を生成し、その送信信号を増幅器16及びスイッチ20に出力する。
ここで、図3は直交変調部15により生成された送信信号のスペクトラムを示す説明図である。
送信信号のキャリア周波数はRFTXであり、送信信号の帯域幅はBWである。
増幅器16は、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を送信アンテナ17に出力する。
これにより、IQ誤差の抑圧処理を実行している間でも、送信アンテナ17から送信信号が空間に放射される。
スイッチ20は、制御部25によって、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように設定されているので、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を直交復調部22に出力する。
これにより、IQ誤差の抑圧処理を実行している間でも、送信アンテナ17から送信信号が空間に放射される。
スイッチ20は、制御部25によって、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように設定されているので、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を直交復調部22に出力する。
直交復調部22は、スイッチ20から送信信号を受けると、局部発振源21から出力された周波数fLO_RXの局部発振信号を用いて、その送信信号からI信号であるIRX’と、Q信号であるQRX’を復調する。
制御部25は、復調側IQ誤差補正部23がIRX’,QRX’の補正に用いる補正係数αRX,εRXを設定する。
補正係数αRX,εTXは、下記の式(3)(4)を満足する係数であり、補正係数αRXの初期値は1に設定され、補正係数εRXの初期値は0に設定される。即ち、初期状態においては、復調側IQ誤差補正部23でIRX’,QRX’の補正が行われないように設定される。
0<αRX (3)
−π<εRX<π (4)
制御部25は、復調側IQ誤差補正部23がIRX’,QRX’の補正に用いる補正係数αRX,εRXを設定する。
補正係数αRX,εTXは、下記の式(3)(4)を満足する係数であり、補正係数αRXの初期値は1に設定され、補正係数εRXの初期値は0に設定される。即ち、初期状態においては、復調側IQ誤差補正部23でIRX’,QRX’の補正が行われないように設定される。
0<αRX (3)
−π<εRX<π (4)
復調側IQ誤差補正部23は、直交復調部22からIRX’,QRX’を受けると、制御部25に設定された補正係数αRX,εRXを用いて、下記の式(5)(6)に示すように、IRX,QRXを算出する。IRXはIRX’の補正値であり、QRXはQRX’の補正値である。
IQ誤差検出部24は、復調側IQ誤差補正部23が補正値であるIRX,QRXを算出すると、IRXとQRXからなる変調信号をフーリエ変換することで、その変調信号のスペクトラムを算出する。
ここで、図4は直交復調部22でIQ誤差が発生しているときの変調信号のスペクトラムを示す説明図である。
直交復調部22でIQ誤差が発生している場合、IQ誤差に伴ってイメージ信号が発生している。
ここで、図4は直交復調部22でIQ誤差が発生しているときの変調信号のスペクトラムを示す説明図である。
直交復調部22でIQ誤差が発生している場合、IQ誤差に伴ってイメージ信号が発生している。
IQ誤差検出部24は、IRXとQRXからなる変調信号のスペクトラムを算出すると、IQ誤差に伴って送信信号の帯域外に生じているイメージ信号の電力PImage_RXとして、図4において、斜線が施されている部分、即ち、周波数がfL_RX〜fH_RXの範囲の部分の信号電力を積分する。
制御部25は、IQ誤差検出部24がイメージ信号の電力PImage_RXを算出すると、そのイメージ信号の電力PImage_RXが小さくなるように、補正係数αRX,εRXを更新する。
復調側IQ誤差補正部23は、制御部25が補正係数αRX,εRXを更新すると、更新後の補正係数αRX,εRXを用いて、直交復調部22より出力されたIRX’,QRX’から式(5)(6)にしたがってIRX,QRXを再度算出する。
IQ誤差検出部24は、復調側IQ誤差補正部23が補正値であるIRX,QRXを再度算出すると、上記と同様の手順で、イメージ信号の電力PImage_RXを算出する。
復調側IQ誤差補正部23は、制御部25が補正係数αRX,εRXを更新すると、更新後の補正係数αRX,εRXを用いて、直交復調部22より出力されたIRX’,QRX’から式(5)(6)にしたがってIRX,QRXを再度算出する。
IQ誤差検出部24は、復調側IQ誤差補正部23が補正値であるIRX,QRXを再度算出すると、上記と同様の手順で、イメージ信号の電力PImage_RXを算出する。
制御部25→復調側IQ誤差補正部23→IQ誤差検出部24→制御部25のループ処理は、イメージ信号の電力PImage_RXが最小化されるまで繰り返し実施される。
イメージ信号の電力PImage_RXは、補正係数αRX,εRXの関数であるため、例えば、局所探索法などのアルゴリズムを用いて、イメージ信号の電力PImage_RXが最小になる補正係数αRX,εRXを求めることができる。
イメージ信号の電力PImage_RXが最小化された時点で、直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了する。
以後、復調側IQ誤差補正部23がIRX’,QRX’の補正に用いる補正係数αRX,εRXとして、イメージ信号の電力PImage_RXが最小になるときの補正係数αRX,εRXが用いられる。
イメージ信号の電力PImage_RXは、補正係数αRX,εRXの関数であるため、例えば、局所探索法などのアルゴリズムを用いて、イメージ信号の電力PImage_RXが最小になる補正係数αRX,εRXを求めることができる。
イメージ信号の電力PImage_RXが最小化された時点で、直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了する。
以後、復調側IQ誤差補正部23がIRX’,QRX’の補正に用いる補正係数αRX,εRXとして、イメージ信号の電力PImage_RXが最小になるときの補正係数αRX,εRXが用いられる。
次に、直交変調部15で発生するIQ誤差を以下の手順で抑圧する。
制御部25は、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する場合と同様に、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20の接続先を制御する。
これにより、増幅器19により増幅された受信信号は、直交復調部22に入力されず、直交変調部15により生成された送信信号が入力されるようになる。
なお、直交変調部15により生成された送信信号は、増幅器16にも入力されるので、IQ誤差を抑圧する処理の実行中でも、空間に放射することができる。ただし、この段階では、送信信号にはIQ誤差が含まれている可能性がある。
制御部25は、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する場合と同様に、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20の接続先を制御する。
これにより、増幅器19により増幅された受信信号は、直交復調部22に入力されず、直交変調部15により生成された送信信号が入力されるようになる。
なお、直交変調部15により生成された送信信号は、増幅器16にも入力されるので、IQ誤差を抑圧する処理の実行中でも、空間に放射することができる。ただし、この段階では、送信信号にはIQ誤差が含まれている可能性がある。
また、制御部25は、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号,Q信号が帯域変換部13の直交変調器35,36に入力されるようにするため、帯域変換部13のスイッチ31,32の接続先を制御する。
また、制御部25は、局部発振源14から出力される局部発振信号の周波数fLO_TXを下記の式(9)のように設定するとともに、局部発振源21から出力される局部発振信号の周波数fLO_RXを下記の式(10)のように設定する。
fLO_TX=RFTX−fIF (9)
fLO_RX=RFTX (10)
fIFは0以外の任意の値である。
また、制御部25は、局部発振源14から出力される局部発振信号の周波数fLO_TXを下記の式(9)のように設定するとともに、局部発振源21から出力される局部発振信号の周波数fLO_RXを下記の式(10)のように設定する。
fLO_TX=RFTX−fIF (9)
fLO_RX=RFTX (10)
fIFは0以外の任意の値である。
信号変調部11は、変調信号のI信号であるITXと、変調信号のQ信号であるQTXをIQ誤差補正回路1の変調側IQ誤差補正部12に出力する。
制御部25は、変調側IQ誤差補正部12がITX,QTXの補正に用いる補正係数αTX,εTXを設定する。
補正係数αTX,εTXは、下記の式(11)(12)を満足する係数であり、補正係数αTXの初期値は1に設定され、補正係数εTXの初期値は0に設定される。即ち、初期状態においては、変調側IQ誤差補正部12でITX,QTXの補正が行われないように設定される。
0<αTX (11)
−π<εTX<π (12)
制御部25は、変調側IQ誤差補正部12がITX,QTXの補正に用いる補正係数αTX,εTXを設定する。
補正係数αTX,εTXは、下記の式(11)(12)を満足する係数であり、補正係数αTXの初期値は1に設定され、補正係数εTXの初期値は0に設定される。即ち、初期状態においては、変調側IQ誤差補正部12でITX,QTXの補正が行われないように設定される。
0<αTX (11)
−π<εTX<π (12)
変調側IQ誤差補正部12は、信号変調部11からITX,QTXを受けると、制御部25に設定された補正係数αTX,εTXを用いて、下記の式(13)(14)に示すように、ITX’,QTX’を算出する。ITX’はITXの補正値であり、QTX’はQTXの補正値である。
帯域変換部13は、変調側IQ誤差補正部12がITX’,QTX’を算出すると、下記の式(15)(16)に示すように、ITX’,QTX’の周波数帯域を変換し、周波数帯域変換後のIIF,QIFを直交変調部15に出力する。
なお、帯域変換部13は、直交変調部15のIQ誤差に伴って発生するイメージ信号の一部又は全部が送信信号の帯域外に生じるようにするために設けられている。
なお、帯域変換部13は、直交変調部15のIQ誤差に伴って発生するイメージ信号の一部又は全部が送信信号の帯域外に生じるようにするために設けられている。
以下、帯域変換部13の処理内容を具体的に説明する。
局部発振源33は、周波数fIFの局部発振信号を直交変調器35及び90度移相器34に出力する。
90度移相器34は、局部発振源33から周波数fIFの局部発振信号を受けると、その局部発振信号の位相を90度移相し、90度移相後の局部発振信号を直交変調器36に出力する。
局部発振源33は、周波数fIFの局部発振信号を直交変調器35及び90度移相器34に出力する。
90度移相器34は、局部発振源33から周波数fIFの局部発振信号を受けると、その局部発振信号の位相を90度移相し、90度移相後の局部発振信号を直交変調器36に出力する。
直交変調器35は、スイッチ31,32を介して、変調側IQ誤差補正部12から出力されたITX’,QTX’を受けると、局部発振源33から出力された周波数fIFの局部発振信号を用いて、ITX’と周波数帯域が異なる式(15)のIIFを生成し、そのIIFを直交変調部15に出力する。
直交変調器36は、スイッチ31,32を介して、変調側IQ誤差補正部12から出力されたITX’,QTX’を受けると、90度移相器34から出力された90度移相後の局部発振信号を用いて、QTX’と周波数帯域が異なる式(16)のQIFを生成し、そのQIFを直交変調部15に出力する。
直交変調器36は、スイッチ31,32を介して、変調側IQ誤差補正部12から出力されたITX’,QTX’を受けると、90度移相器34から出力された90度移相後の局部発振信号を用いて、QTX’と周波数帯域が異なる式(16)のQIFを生成し、そのQIFを直交変調部15に出力する。
変調側IQ誤差補正部12から出力されるITX’,QTX’の周波数帯域は正の周波数帯域であり、直交変調器35,36によって周波数帯域の中心周波数が移動し、また、周波数帯域が折り返されて帯域幅が2倍になる。
したがって、あくまで一例であるが、ITX’,QTX’の周波数帯域が0〜10であれば、IIF,QIFの周波数帯域は−8〜18のようになる。
したがって、あくまで一例であるが、ITX’,QTX’の周波数帯域が0〜10であれば、IIF,QIFの周波数帯域は−8〜18のようになる。
直交変調部15は、帯域変換部13からIIF,QIFを受けると、局部発振源14から出力された周波数fLO_TXの局部発振信号を用いて、IIF,QIFから送信信号を生成し、その送信信号を増幅器16及びスイッチ20に出力する。
増幅器16は、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を送信アンテナ17に出力する。
これにより、IQ誤差の抑圧処理を実行している間でも、送信アンテナ17から送信信号が空間に放射される。
スイッチ20は、制御部25によって、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように設定されているので、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を直交復調部22に出力する。
増幅器16は、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を送信アンテナ17に出力する。
これにより、IQ誤差の抑圧処理を実行している間でも、送信アンテナ17から送信信号が空間に放射される。
スイッチ20は、制御部25によって、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように設定されているので、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を直交復調部22に出力する。
直交復調部22は、スイッチ20から送信信号を受けると、局部発振源21から出力された周波数fLO_RXの局部発振信号を用いて、その送信信号からI信号であるIRX’と、Q信号であるQRX’を復調する。
復調側IQ誤差補正部23は、制御部25によって、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_RXが最小になるときの補正係数αRX,εRXが設定されているので、その補正係数αRX,εRXを用いて、上記の式(5)(6)に示すように、IRX,QRXを算出する。
復調側IQ誤差補正部23は、制御部25によって、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_RXが最小になるときの補正係数αRX,εRXが設定されているので、その補正係数αRX,εRXを用いて、上記の式(5)(6)に示すように、IRX,QRXを算出する。
IQ誤差検出部24は、復調側IQ誤差補正部23がIRX,QRXを算出すると、IRXとQRXからなる変調信号をフーリエ変換することで、その変調信号のスペクトラムを算出する。
ここで、図5は直交変調部15でIQ誤差が発生しているときの変調信号のスペクトラムを示す説明図である。
直交変調部15でIQ誤差が発生している場合、IQ誤差に伴ってイメージ信号が発生している。
ここで、図5は直交変調部15でIQ誤差が発生しているときの変調信号のスペクトラムを示す説明図である。
直交変調部15でIQ誤差が発生している場合、IQ誤差に伴ってイメージ信号が発生している。
IQ誤差検出部24は、IRXとQRXからなる変調信号のスペクトラムを算出すると、IQ誤差に伴って送信信号の帯域外に生じているイメージ信号の電力PImage_TXとして、図5において、斜線が施されている部分、即ち、周波数がfL_TX〜fH_TXの範囲の部分の信号電力を積分する。
制御部25は、IQ誤差検出部24がイメージ信号の電力PImage_TXを算出すると、そのイメージ信号の電力PImage_TXが小さくなるように、補正係数αTX,εTXを更新する。
変調側IQ誤差補正部12は、制御部25が補正係数αTX,εTXを更新すると、更新後の補正係数αTX,εTXを用いて、信号変調部11より出力されたITX,QTXから式(13)(14)にしたがってITX’,QTX’を再度算出する。
IQ誤差検出部24は、変調側IQ誤差補正部12が補正値であるITX’,QTX’を再度算出すると、上記と同様の手順で、イメージ信号の電力PImage_TXを算出する。
変調側IQ誤差補正部12は、制御部25が補正係数αTX,εTXを更新すると、更新後の補正係数αTX,εTXを用いて、信号変調部11より出力されたITX,QTXから式(13)(14)にしたがってITX’,QTX’を再度算出する。
IQ誤差検出部24は、変調側IQ誤差補正部12が補正値であるITX’,QTX’を再度算出すると、上記と同様の手順で、イメージ信号の電力PImage_TXを算出する。
制御部25→変調側IQ誤差補正部12→・・・→IQ誤差検出部24→制御部25のループ処理は、イメージ信号の電力PImage_TXが最小化されるまで繰り返し実施される。
イメージ信号の電力PImage_TXは、補正係数αTX,εTXの関数であるため、例えば、局所探索法などのアルゴリズムを用いて、イメージ信号の電力PImage_TXが最小になる補正係数αTX,εTXを求めることができる。
イメージ信号の電力PImage_TXが最小化された時点で、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了する。
以後、変調側IQ誤差補正部12がITX,QTXの補正に用いる補正係数αTX,εTXとして、イメージ信号の電力PImage_TXが最小になるときの補正係数αTX,εTXが用いられる。
イメージ信号の電力PImage_TXは、補正係数αTX,εTXの関数であるため、例えば、局所探索法などのアルゴリズムを用いて、イメージ信号の電力PImage_TXが最小になる補正係数αTX,εTXを求めることができる。
イメージ信号の電力PImage_TXが最小化された時点で、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了する。
以後、変調側IQ誤差補正部12がITX,QTXの補正に用いる補正係数αTX,εTXとして、イメージ信号の電力PImage_TXが最小になるときの補正係数αTX,εTXが用いられる。
次に、送受信機が信号を送受信する際の処理内容を説明する。
制御部25は、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了すると、増幅器19と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20の接続先を制御する。
これにより、直交変調部15により生成された送信信号は、直交復調部22に入力されず、増幅器19により増幅された受信信号が直交復調部22に入力されるようになる。
また、制御部25は、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号,Q信号が帯域変換部13の直交変調器35,36に入力されずに、直接、直交変調部15に入力されるようにするため、帯域変換部13のスイッチ31,32の接続先を制御する。
これにより、送受信機が信号を送受信する際には、帯域変換部13が実装されていないのと等価な状態になる。
さらに、制御部25は、局部発振源14から出力される局部発振信号の周波数fLO_TXを上記の式(1)のように設定するとともに、局部発振源21から出力される局部発振信号の周波数fLO_RXを上記の式(10)のように設定する。
制御部25は、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了すると、増幅器19と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20の接続先を制御する。
これにより、直交変調部15により生成された送信信号は、直交復調部22に入力されず、増幅器19により増幅された受信信号が直交復調部22に入力されるようになる。
また、制御部25は、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号,Q信号が帯域変換部13の直交変調器35,36に入力されずに、直接、直交変調部15に入力されるようにするため、帯域変換部13のスイッチ31,32の接続先を制御する。
これにより、送受信機が信号を送受信する際には、帯域変換部13が実装されていないのと等価な状態になる。
さらに、制御部25は、局部発振源14から出力される局部発振信号の周波数fLO_TXを上記の式(1)のように設定するとともに、局部発振源21から出力される局部発振信号の周波数fLO_RXを上記の式(10)のように設定する。
信号変調部11は、変調信号のI信号であるITXと、変調信号のQ信号であるQTXをIQ誤差補正回路1の変調側IQ誤差補正部12に出力する。
変調側IQ誤差補正部12は、制御部25によって、直交変調部15のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_TXが最小になるときの補正係数αTX,εTXが設定されているので、その補正係数αTX,εTXを用いて、上記の式(13)(14)に示すように、ITX’,QTX’を算出する。
変調側IQ誤差補正部12は、制御部25によって、直交変調部15のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_TXが最小になるときの補正係数αTX,εTXが設定されているので、その補正係数αTX,εTXを用いて、上記の式(13)(14)に示すように、ITX’,QTX’を算出する。
帯域変換部13は、変調側IQ誤差補正部12から出力されたITX’,QTX’が直交変調器35,36に入力されずに、直接、直交変調部15に入力されるように、制御部25によって、スイッチ31,32の接続先が制御されているので、変調側IQ誤差補正部12からITX’,QTX’を受けると、そのITX’,QTX’をそのまま直交変調部15に出力する。
直交変調部15は、帯域変換部13からITX’,QTX’を受けると、局部発振源14から出力された周波数fLO_TXの局部発振信号を用いて、そのITX’,QTX’から送信信号を生成し、その送信信号を増幅器16に出力する。
増幅器16は、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を送信アンテナ17に出力する。
これにより、送信アンテナ17から送信信号が空間に放射される。
直交変調部15は、帯域変換部13からITX’,QTX’を受けると、局部発振源14から出力された周波数fLO_TXの局部発振信号を用いて、そのITX’,QTX’から送信信号を生成し、その送信信号を増幅器16に出力する。
増幅器16は、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を送信アンテナ17に出力する。
これにより、送信アンテナ17から送信信号が空間に放射される。
増幅器19は、受信アンテナ18の受信信号を増幅し、増幅後の受信信号をスイッチ20に出力する。
スイッチ20は、制御部25によって、増幅器19と直交復調部22が接続されるように制御されているので、増幅器19による増幅後の受信信号が直交復調部22に与えられる。
スイッチ20は、制御部25によって、増幅器19と直交復調部22が接続されるように制御されているので、増幅器19による増幅後の受信信号が直交復調部22に与えられる。
直交復調部22は、スイッチ20から受信信号を受けると、局部発振源21から出力された周波数fLO_RXの局部発振信号を用いて、その受信信号からI信号であるIRX’と、Q信号であるQRX’を復調する。
復調側IQ誤差補正部23は、制御部25によって、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_RXが最小になるときの補正係数αRX,εRXが設定されているので、その補正係数αRX,εRXを用いて、上記の式(5)(6)に示すように、IRX,QRXを算出する。
信号復調部28は、復調側IQ誤差補正部23がIRX,QRXを算出すると、そのIRXとQRXからなる変調信号を復調する。
復調側IQ誤差補正部23は、制御部25によって、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_RXが最小になるときの補正係数αRX,εRXが設定されているので、その補正係数αRX,εRXを用いて、上記の式(5)(6)に示すように、IRX,QRXを算出する。
信号復調部28は、復調側IQ誤差補正部23がIRX,QRXを算出すると、そのIRXとQRXからなる変調信号を復調する。
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号とQ信号の周波数帯域を変換する帯域変換部13と、局部発振源14から出力された周波数fLO_TXの局部発振信号を用いて、帯域変換部13により周波数帯域が変換されたI信号とQ信号から送信信号を生成する直交変調部15と、局部発振源21から出力された周波数fLO_RXの局部発振信号を用いて、直交変調部15により生成された送信信号からI信号とQ信号を復調する直交復調部22と設け、復調側補正部26が、直交復調部22により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_RXが小さくなるように、直交復調部22により復調されたI信号とQ信号を補正し、変調側補正部27が、直交復調部22により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、直交変調部15のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_TXが小さくなるように、信号変調部11から出力されたI信号とQ信号を補正するように構成したので、送信信号の放射を停止することなく、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧することができる効果を奏する。
この実施の形態1では、変調側IQ誤差補正部12が、補正係数αTX,εTXを用いて、ディジタル信号処理でITX,QTXを補正するものを示したが、直交変調部15が、帯域変換部13により周波数帯域が変換されたI信号とQ信号から送信信号を生成する際、IQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_TXが小さくなるように、その送信信号の位相を調整する移相器と、その送信信号の振幅を調整する可変増幅器とを実装するようにしてもよい。
この場合、移相器及び可変増幅器が、変調側補正部27の変調側IQ誤差補正部12を兼ねることになるため、変調側IQ誤差補正部12が不要になり、制御部25が、補正係数αTXを調整する代わりに、可変増幅器の増幅率を制御し、補正係数εTXを調整する代わりに、移相器の移相量を制御する。
この場合、移相器及び可変増幅器が、変調側補正部27の変調側IQ誤差補正部12を兼ねることになるため、変調側IQ誤差補正部12が不要になり、制御部25が、補正係数αTXを調整する代わりに、可変増幅器の増幅率を制御し、補正係数εTXを調整する代わりに、移相器の移相量を制御する。
また、この実施の形態1では、復調側IQ誤差補正部23が、補正係数αRX,εRXを用いて、ディジタル信号処理でIRX’,QRX’を補正するものを示したが、直交変調部15により生成された送信信号からI信号とQ信号を復調する際、IQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力PImage_RXが小さくなるように、その送信信号の位相を調整する移相器と、その送信信号の振幅を調整する可変増幅器とを実装するようにしてもよい。
この場合、移相器及び可変増幅器が、復調側補正部26の復調側IQ誤差補正部23を兼ねることになるため、復調側IQ誤差補正部23が不要になり、制御部25が、補正係数αRXを調整する代わりに、可変増幅器の増幅率を制御し、補正係数εRXを調整する代わりに、移相器の移相量を制御する。
この場合、移相器及び可変増幅器が、復調側補正部26の復調側IQ誤差補正部23を兼ねることになるため、復調側IQ誤差補正部23が不要になり、制御部25が、補正係数αRXを調整する代わりに、可変増幅器の増幅率を制御し、補正係数εRXを調整する代わりに、移相器の移相量を制御する。
この実施の形態1では、直交変調部15により生成された送信信号が、増幅器16の前段で分岐されて、分岐後の送信信号がスイッチ20に出力されるものを示したが、直交変調部15により生成された送信信号が、増幅器16の後段で分岐されて、分岐後の送信信号がスイッチ20に出力されるようにしてもよい。
また、この実施の形態1では、IQ誤差補正回路1が直交変調部15及び直交復調部22を実装しているものを示したが、直交変調部15又は直交復調部22のいずれか一方をスーパーヘテロダイン構成に置き換えるようにしてもよい。
スーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、回路構成が複雑になるデメリットがあるが、IQ誤差が発生しなくなるメリットがある。
このため、直交変調部15をスーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、変調側IQ誤差補正部12が不要になり、直交復調部22をスーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、復調側IQ誤差補正部23が不要になる。
スーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、回路構成が複雑になるデメリットがあるが、IQ誤差が発生しなくなるメリットがある。
このため、直交変調部15をスーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、変調側IQ誤差補正部12が不要になり、直交復調部22をスーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、復調側IQ誤差補正部23が不要になる。
実施の形態2.
上記実施の形態1では、最初に、復調側IQ誤差補正部23がI信号とQ信号を補正することで、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧してから、変調側IQ誤差補正部12がI信号とQ信号を補正することで、直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧するものを説明している。
しかし、これは一例に過ぎず、直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理と、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理とを一緒に行うようにしてもよい。
上記実施の形態1では、最初に、復調側IQ誤差補正部23がI信号とQ信号を補正することで、直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧してから、変調側IQ誤差補正部12がI信号とQ信号を補正することで、直交変調部15で発生するIQ誤差を抑圧するものを説明している。
しかし、これは一例に過ぎず、直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理と、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理とを一緒に行うようにしてもよい。
この実施の形態2におけるIQ誤差補正回路を含む送受信機の構成図は、上記実施の形態1における図1の構成図と同じである。
以下、直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理と、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理とを一緒に行う場合の処理内容を説明する。
まず、制御部25は、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20の接続先を制御する。
これにより、増幅器19により増幅された受信信号は、直交復調部22に入力されず、直交変調部15により生成された送信信号が入力されるようになる。
なお、直交変調部15により生成された送信信号は、増幅器16にも入力されるので、IQ誤差を抑圧する処理の実行中でも、空間に放射することができる。
以下、直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理と、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理とを一緒に行う場合の処理内容を説明する。
まず、制御部25は、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20の接続先を制御する。
これにより、増幅器19により増幅された受信信号は、直交復調部22に入力されず、直交変調部15により生成された送信信号が入力されるようになる。
なお、直交変調部15により生成された送信信号は、増幅器16にも入力されるので、IQ誤差を抑圧する処理の実行中でも、空間に放射することができる。
また、制御部25は、変調側IQ誤差補正部12から出力されたI信号,Q信号が帯域変換部13の直交変調器35,36に入力されるようにするため、帯域変換部13のスイッチ31,32の接続先を制御する。
また、制御部25は、局部発振源14から出力される局部発振信号の周波数fLO_TXを下記の式(19)のように設定するとともに、局部発振源21から出力される局部発振信号の周波数fLO_RXを下記の式(20)のように設定する。
fLO_TX=RFTX−fIF (19)
fLO_RX=RFTX+Δf (20)
また、制御部25は、局部発振源14から出力される局部発振信号の周波数fLO_TXを下記の式(19)のように設定するとともに、局部発振源21から出力される局部発振信号の周波数fLO_RXを下記の式(20)のように設定する。
fLO_TX=RFTX−fIF (19)
fLO_RX=RFTX+Δf (20)
信号変調部11は、変調信号のI信号であるITXと、変調信号のQ信号であるQTXをIQ誤差補正回路1の変調側IQ誤差補正部12に出力する。
制御部25は、上記実施の形態1と同様に、変調側IQ誤差補正部12がITX,QTXの補正に用いる補正係数αTX,εTXを設定する。
補正係数αTX,εTXは、上記の式(11)(12)を満足する係数であり、補正係数αTXの初期値は1に設定され、補正係数εTXの初期値は0に設定される。即ち、初期状態においては、変調側IQ誤差補正部12でITX,QTXの補正が行われないように設定される。
制御部25は、上記実施の形態1と同様に、変調側IQ誤差補正部12がITX,QTXの補正に用いる補正係数αTX,εTXを設定する。
補正係数αTX,εTXは、上記の式(11)(12)を満足する係数であり、補正係数αTXの初期値は1に設定され、補正係数εTXの初期値は0に設定される。即ち、初期状態においては、変調側IQ誤差補正部12でITX,QTXの補正が行われないように設定される。
変調側IQ誤差補正部12は、信号変調部11からITX,QTXを受けると、上記実施の形態1と同様に、制御部25に設定された補正係数αTX,εTXを用いて、上記の式(13)(14)に示すように、ITX’,QTX’を算出する。
帯域変換部13は、変調側IQ誤差補正部12がITX’,QTX’を算出すると、上記実施の形態1と同様に、上記の式(15)(16)に示すように、ITX’,QTX’の周波数帯域を変換し、周波数帯域変換後のIIF,QIFを直交変調部15に出力する。
帯域変換部13は、変調側IQ誤差補正部12がITX’,QTX’を算出すると、上記実施の形態1と同様に、上記の式(15)(16)に示すように、ITX’,QTX’の周波数帯域を変換し、周波数帯域変換後のIIF,QIFを直交変調部15に出力する。
直交変調部15は、帯域変換部13からIIF,QIFを受けると、上記実施の形態1と同様に、局部発振源14から出力された周波数fLO_TXの局部発振信号を用いて、IIF,QIFから送信信号を生成し、その送信信号を増幅器16及びスイッチ20に出力する。
ここで、図6は直交変調部15により生成された送信信号及び直交変調部15のIQ誤差で生じるイメージ信号のスペクトラムを示す説明図である。
送信信号のキャリア周波数はRFTXであり、送信信号の帯域幅はBWである。
ここで、図6は直交変調部15により生成された送信信号及び直交変調部15のIQ誤差で生じるイメージ信号のスペクトラムを示す説明図である。
送信信号のキャリア周波数はRFTXであり、送信信号の帯域幅はBWである。
増幅器16は、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を増幅し、増幅後の送信信号を送信アンテナ17に出力する。
これにより、IQ誤差の抑圧処理を実行している間でも、送信アンテナ17から送信信号が空間に放射される。
スイッチ20は、制御部25によって、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように設定されているので、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を直交復調部22に出力する。
これにより、IQ誤差の抑圧処理を実行している間でも、送信アンテナ17から送信信号が空間に放射される。
スイッチ20は、制御部25によって、直交変調部15と直交復調部22が接続されるように設定されているので、直交変調部15から送信信号を受けると、その送信信号を直交復調部22に出力する。
直交復調部22は、スイッチ20から送信信号を受けると、上記実施の形態1と同様に、局部発振源21から出力された周波数fLO_RXの局部発振信号を用いて、その送信信号からI信号であるIRX’と、Q信号であるQRX’を復調する。
制御部25は、上記実施の形態1と同様に、復調側IQ誤差補正部23がIRX’,QRX’の補正に用いる補正係数αRX,εRXを設定する。
補正係数αRX,εTXは、上記の式(3)(4)を満足する係数であり、補正係数αRXの初期値は1に設定され、補正係数εRXの初期値は0に設定される。即ち、初期状態においては、復調側IQ誤差補正部23でIRX’,QRX’の補正が行われないように設定される。
制御部25は、上記実施の形態1と同様に、復調側IQ誤差補正部23がIRX’,QRX’の補正に用いる補正係数αRX,εRXを設定する。
補正係数αRX,εTXは、上記の式(3)(4)を満足する係数であり、補正係数αRXの初期値は1に設定され、補正係数εRXの初期値は0に設定される。即ち、初期状態においては、復調側IQ誤差補正部23でIRX’,QRX’の補正が行われないように設定される。
復調側IQ誤差補正部23は、直交復調部22からIRX’,QRX’を受けると、上記実施の形態1と同様に、制御部25に設定された補正係数αRX,εRXを用いて、上記の式(5)(6)に示すように、IRX,QRXを算出する。
IQ誤差検出部24は、復調側IQ誤差補正部23がIRX,QRXを算出すると、IRXとQRXからなる変調信号をフーリエ変換することで、その変調信号のスペクトラムを算出する。
ここで、図7は直交変調部15及び直交復調部22でIQ誤差が発生しているときの変調信号のスペクトラムを示す説明図である。
直交変調部15及び直交復調部22でIQ誤差が発生している場合、IQ誤差に伴ってイメージ信号が発生している。
IQ誤差検出部24は、復調側IQ誤差補正部23がIRX,QRXを算出すると、IRXとQRXからなる変調信号をフーリエ変換することで、その変調信号のスペクトラムを算出する。
ここで、図7は直交変調部15及び直交復調部22でIQ誤差が発生しているときの変調信号のスペクトラムを示す説明図である。
直交変調部15及び直交復調部22でIQ誤差が発生している場合、IQ誤差に伴ってイメージ信号が発生している。
IQ誤差検出部24は、IRXとQRXからなる変調信号のスペクトラムを算出すると、直交変調部15のIQ誤差に伴って送信信号の帯域外に生じているイメージ信号の電力PImage_TXとして、図7において、斜線が施されている部分、即ち、周波数がfL_TX〜fH_TXの範囲の部分の信号電力を積分する。
また、IQ誤差検出部24は、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じているイメージ信号の電力PImage_RXとして、周波数がfL_RX〜fH_RXの範囲の部分の信号電力を積分する。
また、IQ誤差検出部24は、直交復調部22のIQ誤差に伴って生じているイメージ信号の電力PImage_RXとして、周波数がfL_RX〜fH_RXの範囲の部分の信号電力を積分する。
制御部25は、IQ誤差検出部24がイメージ信号の電力PImage_TX,PImage_RXを算出すると、そのイメージ信号の電力PImage_TXが小さくなるように、補正係数αTX,εTXを更新するとともに、そのイメージ信号の電力PImage_RXが小さくなるように、補正係数αRX,εRXを更新する。
変調側IQ誤差補正部12は、制御部25が補正係数αTX,εTXを更新すると、更新後の補正係数αTX,εTXを用いて、信号変調部11より出力されたITX,QTXから式(13)(14)にしたがってITX’,QTX’を再度算出する。
復調側IQ誤差補正部23は、制御部25が補正係数αRX,εRXを更新すると、更新後の補正係数αRX,εRXを用いて、直交復調部22より出力されたIRX’,QRX’から式(5)(6)にしたがってIRX,QRXを再度算出する。
変調側IQ誤差補正部12は、制御部25が補正係数αTX,εTXを更新すると、更新後の補正係数αTX,εTXを用いて、信号変調部11より出力されたITX,QTXから式(13)(14)にしたがってITX’,QTX’を再度算出する。
復調側IQ誤差補正部23は、制御部25が補正係数αRX,εRXを更新すると、更新後の補正係数αRX,εRXを用いて、直交復調部22より出力されたIRX’,QRX’から式(5)(6)にしたがってIRX,QRXを再度算出する。
IQ誤差検出部24は、変調側IQ誤差補正部12が補正値であるITX’,QTX’を再度算出し、復調側IQ誤差補正部23が補正値であるIRX,QRXを再度算出すると、上記と同様の手順で、イメージ信号の電力PImage_TXを算出する。
また、IQ誤差検出部24は、復調側IQ誤差補正部23が補正値であるIRX,QRXを再度算出すると、上記と同様の手順で、イメージ信号の電力PImage_RXを算出する。
また、IQ誤差検出部24は、復調側IQ誤差補正部23が補正値であるIRX,QRXを再度算出すると、上記と同様の手順で、イメージ信号の電力PImage_RXを算出する。
制御部25→変調側IQ誤差補正部12→・・・→IQ誤差検出部24→制御部25のループ処理は、イメージ信号の電力PImage_TXが最小化されるまで繰り返し実施される。
また、制御部25→復調側IQ誤差補正部23→IQ誤差検出部24→制御部25のループ処理は、イメージ信号の電力PImage_RXが最小化されるまで繰り返し実施される。
イメージ信号の電力PImage_TXは、補正係数αTX,εTXの関数であるため、例えば、局所探索法などのアルゴリズムを用いて、イメージ信号の電力PImage_TXが最小になる補正係数αTX,εTXを求めることができる。
イメージ信号の電力PImage_TXが最小化された時点で、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了する。
また、イメージ信号の電力PImage_RXは、補正係数αRX,εRXの関数であるため、例えば、局所探索法などのアルゴリズムを用いて、イメージ信号の電力PImage_RXが最小になる補正係数αRX,εRXを求めることができる。
イメージ信号の電力PImage_RXが最小化された時点で、直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了する。
また、制御部25→復調側IQ誤差補正部23→IQ誤差検出部24→制御部25のループ処理は、イメージ信号の電力PImage_RXが最小化されるまで繰り返し実施される。
イメージ信号の電力PImage_TXは、補正係数αTX,εTXの関数であるため、例えば、局所探索法などのアルゴリズムを用いて、イメージ信号の電力PImage_TXが最小になる補正係数αTX,εTXを求めることができる。
イメージ信号の電力PImage_TXが最小化された時点で、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了する。
また、イメージ信号の電力PImage_RXは、補正係数αRX,εRXの関数であるため、例えば、局所探索法などのアルゴリズムを用いて、イメージ信号の電力PImage_RXが最小になる補正係数αRX,εRXを求めることができる。
イメージ信号の電力PImage_RXが最小化された時点で、直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了する。
以後、変調側IQ誤差補正部12がITX,QTXの補正に用いる補正係数αTX,εTXとして、イメージ信号の電力PImage_TXが最小になるときの補正係数αTX,εTXが用いられる。
また、以後、復調側IQ誤差補正部23がIRX’,QRX’の補正に用いる補正係数αRX,εRXとして、イメージ信号の電力PImage_RXが最小になるときの補正係数αRX,εRXが用いられる。
また、以後、復調側IQ誤差補正部23がIRX’,QRX’の補正に用いる補正係数αRX,εRXとして、イメージ信号の電力PImage_RXが最小になるときの補正係数αRX,εRXが用いられる。
以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理と、直交変調部15で発生するIQ誤差の抑圧処理とを一緒に行う場合でも、上記実施の形態1と同様に、送信信号の放射を停止することなく、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧することができる効果を奏する。
実施の形態3.
この実施の形態3では、送受信機が、複数の素子アンテナから構成されているフェーズドアレーアンテナを備えて、そのフェーズドアレーアンテナが、図1の送信アンテナ17と受信アンテナ18を兼ねているものについて説明する。
この実施の形態3では、送受信機が、複数の素子アンテナから構成されているフェーズドアレーアンテナを備えて、そのフェーズドアレーアンテナが、図1の送信アンテナ17と受信アンテナ18を兼ねているものについて説明する。
図8はこの発明の実施の形態3によるIQ誤差補正回路を含む送受信機を示す構成図であり、図8において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
分配器41は直交変調部15により生成された送信信号をN個に分配し、分配後の送信信号を増幅器42−1〜42−Nに出力する。
増幅器42−1〜42−Nは分配器41から出力された送信信号を増幅し、増幅後の送信信号をスイッチ43−1〜43−Nに出力する。
分配器41は直交変調部15により生成された送信信号をN個に分配し、分配後の送信信号を増幅器42−1〜42−Nに出力する。
増幅器42−1〜42−Nは分配器41から出力された送信信号を増幅し、増幅後の送信信号をスイッチ43−1〜43−Nに出力する。
スイッチ43−1〜43−Nは例えばサーキュレータと制御部25によって接続先が切り替わる切換器とから構成されており、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、増幅器42−1〜42−Nとスイッチ45−1〜45−Nを接続するとともに、増幅器42−1〜42−Nと素子アンテナ44−1〜44−Nを接続し、IQ誤差の抑圧処理が完了した後は、増幅器42−1〜42−Nと素子アンテナ44−1〜44−Nを接続するとともに、素子アンテナ44−1〜44−Nとスイッチ45−1〜45−Nを接続する。
素子アンテナ44−1〜44−Nはフェーズドアレーアンテナを構成しており、フェーズドアレーアンテナは、図1の送信アンテナ17と受信アンテナ18を兼ねている。
素子アンテナ44−1〜44−Nはフェーズドアレーアンテナを構成しており、フェーズドアレーアンテナは、図1の送信アンテナ17と受信アンテナ18を兼ねている。
スイッチ45−1〜45−Nは制御部25によって接続先が切り替わり、スイッチ43−1〜43−Nから出力された信号が増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号であれば、スイッチ43−1〜43−Nと合波器47を接続し、スイッチ43−1〜43−Nから出力された信号が素子アンテナ44−1〜44−Nの受信信号であれば、スイッチ43−1〜43−Nと増幅器46−1〜46−Nを接続する。
増幅器46−1〜46−Nはスイッチ45−1〜45−Nから出力された受信信号を増幅し、増幅後の受信信号を合波器47に出力する。
合波器47はスイッチ45−1〜45−Nから出力されたN個の送信信号又は増幅器46−1〜46−Nから出力されたN個の受信信号を合波し、合波後の送信信号又は受信信号を直交復調部22に出力する。
増幅器46−1〜46−Nはスイッチ45−1〜45−Nから出力された受信信号を増幅し、増幅後の受信信号を合波器47に出力する。
合波器47はスイッチ45−1〜45−Nから出力されたN個の送信信号又は増幅器46−1〜46−Nから出力されたN個の受信信号を合波し、合波後の送信信号又は受信信号を直交復調部22に出力する。
次に動作について説明する。
IQ誤差補正回路1の処理内容は上記実施の形態1と同様であるため、IQ誤差補正回路1以外の処理内容を説明する。
分配器41は、IQ誤差補正回路1の直交変調部15が送信信号を生成すると、その送信信号をN個に分配し、分配後の送信信号を増幅器42−1〜42−Nに出力する。
増幅器42−1〜42−Nは、分配器41から分配後の送信信号を受けると、その送信信号を増幅し、増幅後の送信信号をスイッチ43−1〜43−Nに出力する。
IQ誤差補正回路1の処理内容は上記実施の形態1と同様であるため、IQ誤差補正回路1以外の処理内容を説明する。
分配器41は、IQ誤差補正回路1の直交変調部15が送信信号を生成すると、その送信信号をN個に分配し、分配後の送信信号を増幅器42−1〜42−Nに出力する。
増幅器42−1〜42−Nは、分配器41から分配後の送信信号を受けると、その送信信号を増幅し、増幅後の送信信号をスイッチ43−1〜43−Nに出力する。
制御部25は、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、増幅器42−1〜42−Nとスイッチ45−1〜45−Nが接続されるとともに、増幅器42−1〜42−Nと素子アンテナ44−1〜44−Nがされるように、スイッチ43−1〜43−Nを制御する。
これにより、増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号は、スイッチ45−1〜45−Nに与えられるが、素子アンテナ44−1〜44−Nにも与えられるため、IQ誤差を抑圧する処理の実行中でも、空間に放射することができる。
これにより、増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号は、スイッチ45−1〜45−Nに与えられるが、素子アンテナ44−1〜44−Nにも与えられるため、IQ誤差を抑圧する処理の実行中でも、空間に放射することができる。
また、制御部25は、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、スイッチ43−1〜43−Nと合波器47がされるように、スイッチ45−1〜45−Nを制御する。
これにより、増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号は、合波器47に与えられる。
合波器47は、スイッチ45−1〜45−Nから送信信号を受けると、N個の送信信号を合波し、合波後の送信信号を直交復調部22に出力する。
これにより、増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号は、合波器47に与えられる。
合波器47は、スイッチ45−1〜45−Nから送信信号を受けると、N個の送信信号を合波し、合波後の送信信号を直交復調部22に出力する。
IQ誤差補正回路1の直交変調部15から出力される送信信号及びIQ誤差補正回路1の直交復調部22に入力される送信信号は、上記実施の形態1と同様である。
したがって、IQ誤差補正回路1は、上記実施の形態1と同様に、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧することができる。
したがって、IQ誤差補正回路1は、上記実施の形態1と同様に、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧することができる。
制御部25は、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差の抑圧処理が完了すると、増幅器42−1〜42−Nと素子アンテナ44−1〜44−Nが接続されるとともに、素子アンテナ44−1〜44−Nとスイッチ45−1〜45−Nが接続されるように、スイッチ43−1〜43−Nを制御する。
これにより、増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号は、素子アンテナ44−1〜44−Nに与えられ、素子アンテナ44−1〜44−Nの受信信号は、スイッチ45−1〜45−Nに与えられる。
これにより、増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号は、素子アンテナ44−1〜44−Nに与えられ、素子アンテナ44−1〜44−Nの受信信号は、スイッチ45−1〜45−Nに与えられる。
素子アンテナ44−1〜44−Nは、増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号が空間に放射される。
増幅器46−1〜46−Nは、素子アンテナ44−1〜44−Nの受信信号を増幅し、増幅後の受信信号を直交復調部22に出力する。
増幅器46−1〜46−Nは、素子アンテナ44−1〜44−Nの受信信号を増幅し、増幅後の受信信号を直交復調部22に出力する。
以上で明らかなように、この実施の形態3によれば、送受信機が素子アンテナ44−1〜44−Nから構成されているフェーズドアレーアンテナを備えて、そのフェーズドアレーアンテナが、図1の送信アンテナ17と受信アンテナ18を兼ねている場合でも、図1と同じIQ誤差補正回路1を備えることで、上記実施の形態1と同様に、送信信号の放射を停止することなく、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧することができる効果を奏する。
この実施の形態3では、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、スイッチ43−1〜43−Nが、増幅器42−1〜42−Nとスイッチ45−1〜45−Nを接続するとともに、スイッチ45−1〜45−Nが、スイッチ43−1〜43−Nと合波器47を接続することで、増幅器42−1〜42−Nにより増幅されたN個の送信信号が合波器47に出力されるものを示したが、図9に示すように、スイッチ45−2〜45−Nを削除し、スイッチ43−2〜43−Nが、増幅器42−2〜42−Nにより増幅された送信信号が素子アンテナ44−2〜44−Nだけに出力されるようにしてもよい。スイッチ45−2〜45−Nを削除する代わりに、スイッチ45−2〜45−Nの電源を落とすようにしてもよい。
この場合、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、増幅器42−1により増幅された送信信号だけが合波器47に出力されることになるが、単一の送信信号にも、IQ誤差に伴って、N個の送信信号が合波された場合と同様のイメージ信号が発生するので、IQ誤差補正回路1では、上記実施の形態1と同様に、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧することができる。
この場合、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、増幅器42−1により増幅された送信信号だけが合波器47に出力されることになるが、単一の送信信号にも、IQ誤差に伴って、N個の送信信号が合波された場合と同様のイメージ信号が発生するので、IQ誤差補正回路1では、上記実施の形態1と同様に、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧することができる。
この実施の形態3では、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、増幅器42−1〜42−Nにより増幅されたN個の送信信号が、後段のスイッチ43−1〜43−Nで分岐されたのち、合波器47で合波されたものが、直交復調部22に与えられるものを示したが、図10に示すように、直交変調部15の後段で分岐された送信信号が、スイッチ20を介して、直交復調部22に与えられるものであってもよく、上記実施の形態1と同様に、IQ誤差補正回路1において、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧することができる。
この場合、制御部25は、増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号が素子アンテナ44−1〜44−Nに出力され、素子アンテナ44−2〜44−Nの受信信号が増幅器46−1〜46−Nに出力されるように、スイッチ43−1〜43−Nを制御する。
また、制御部25は、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、直交変調部15と直交復調部22が接続され、IQ誤差の抑圧処理が完了した後は、合波器47と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20を制御する。
この場合、制御部25は、増幅器42−1〜42−Nにより増幅された送信信号が素子アンテナ44−1〜44−Nに出力され、素子アンテナ44−2〜44−Nの受信信号が増幅器46−1〜46−Nに出力されるように、スイッチ43−1〜43−Nを制御する。
また、制御部25は、直交変調部15及び直交復調部22で発生するIQ誤差を抑圧する際には、直交変調部15と直交復調部22が接続され、IQ誤差の抑圧処理が完了した後は、合波器47と直交復調部22が接続されるように、スイッチ20を制御する。
また、この実施の形態3は、IQ誤差補正回路1が直交変調部15及び直交復調部22を実装しているものを示したが、直交変調部15又は直交復調部22のいずれか一方をスーパーヘテロダイン構成に置き換えるようにしてもよい。
スーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、回路構成が複雑になるデメリットがあるが、IQ誤差が発生しなくなるメリットがある。
このため、直交変調部15をスーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、変調側IQ誤差補正部12が不要になり、直交復調部22をスーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、復調側IQ誤差補正部23が不要になる。
スーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、回路構成が複雑になるデメリットがあるが、IQ誤差が発生しなくなるメリットがある。
このため、直交変調部15をスーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、変調側IQ誤差補正部12が不要になり、直交復調部22をスーパーヘテロダイン構成に置き換えた場合、復調側IQ誤差補正部23が不要になる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
1 IQ誤差補正回路、11 信号変調部、12 変調側IQ誤差補正部、13 帯域変換部、14 局部発振源(第1の局部発振源)、15 直交変調部、16 増幅器、17 送信アンテナ、18 受信アンテナ、19 増幅器、20 スイッチ、21 局部発振源(第2の局部発振源)、22 直交復調部、23 復調側IQ誤差補正部、24 IQ誤差検出部(復調側IQ誤差検出部、変調側IQ誤差検出部)、25 制御部(復調側制御部、変調側制御部)、26 復調側補正部、27 変調側補正部、28 信号復調部、31,32 スイッチ、33 局部発振源(第3の局部発振源)、34 90度移相器、35 直交変調器(第1の直交変調器)、36 直交変調器(第2の直交変調器)、41 分配器、42−1〜42−N 増幅器、43−1〜43−N スイッチ、44−1〜44−N 素子アンテナ、45−1〜45−N スイッチ、46−1〜46−N 増幅器、47 合波器。
Claims (8)
- 変調信号におけるI信号とQ信号の周波数帯域を変換する帯域変換部と、
第1の局部発振信号を出力する第1の局部発振源と、
前記第1の局部発振信号を用いて、前記帯域変換部により周波数帯域が変換されたI信号とQ信号から送信信号を生成する直交変調部と、
前記第1の局部発振信号と周波数が異なる第2の局部発振信号を出力する第2の局部発振源と、
前記第2の局部発振信号を用いて、前記直交変調部により生成された送信信号からI信号とQ信号を復調する直交復調部と、
前記直交復調部により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、前記直交復調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、前記直交復調部により復調されたI信号とQ信号を補正する復調側補正部と、
前記直交復調部により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、前記直交変調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、前記帯域変換部に出力するI信号とQ信号を補正する変調側補正部と
を備えたIQ誤差補正回路。 - 前記復調側補正部は、
前記直交復調部により復調されたI信号とQ信号を補正する復調側IQ誤差補正部と、
前記復調側IQ誤差補正部により補正されたI信号とQ信号から、前記直交復調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力を算出する復調側IQ誤差検出部と、
前記復調側IQ誤差検出部により算出されたイメージ信号の電力が小さくなるように、前記復調側IQ誤差補正部によるI信号とQ信号の補正を制御する復調側制御部とから構成されていることを特徴とする請求項1記載のIQ誤差補正回路。 - 前記変調側補正部は、
前記帯域変換部に出力するI信号とQ信号を補正する変調側IQ誤差補正部と、
前記復調側IQ誤差補正部により補正されたI信号とQ信号から、前記直交変調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力を算出する変調側IQ誤差検出部と、
前記変調側IQ誤差検出部により算出されたイメージ信号の電力が小さくなるように、前記変調側IQ誤差補正部によるI信号とQ信号の補正を制御する変調側制御部とから構成されていることを特徴とする請求項2記載のIQ誤差補正回路。 - 前記直交復調部は、前記直交変調部により生成された送信信号からI信号とQ信号を復調する際、IQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、前記送信信号の位相を調整する移相器と、前記送信信号の振幅を調整する可変増幅器とを実装しており、
前記移相器及び前記可変増幅器が、前記復調側補正部を兼ねていることを特徴とする請求項1記載のIQ誤差補正回路。 - 前記直交変調部は、前記帯域変換部により周波数帯域が変換されたI信号とQ信号から送信信号を生成する際、IQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、前記送信信号の位相を調整する移相器と、前記送信信号の振幅を調整する可変増幅器とを実装しており、
前記移相器及び前記可変増幅器が、前記変調側補正部を兼ねていることを特徴とする請求項1記載のIQ誤差補正回路。 - 前記帯域変換部は、
第3の局部発振信号を出力する第3の局部発振源と、
前記第3の局部発振源から出力された第3の局部発振信号の位相を90度移相する90度移相器と、
前記第3の局部発振源から出力された第3の局部発振信号を用いて、前記変調側補正部より出力されたI信号とQ信号から、前記I信号と周波数帯域が異なるI信号を生成する第1の直交変調器と、
前記90度移相器により90度移相された第3の局部発振信号を用いて、前記変調側補正部より出力されたI信号とQ信号から、前記Q信号と周波数帯域が異なるQ信号を生成する第2の直交変調器とから構成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載のIQ誤差補正回路。 - 変調信号のI信号とQ信号を出力する信号変調部と、
前記信号変調部から出力されたI信号とQ信号の周波数帯域を変換する帯域変換部と、
第1の局部発振信号を出力する第1の局部発振源と、
前記第1の局部発振信号を用いて、前記帯域変換部により周波数帯域が変換されたI信号とQ信号から送信信号を生成する直交変調部と、
前記第1の局部発振信号と周波数が異なる第2の局部発振信号を出力する第2の局部発振源と、
前記第2の局部発振信号を用いて、前記直交変調部により生成された送信信号からI信号とQ信号を復調する直交復調部と、
前記直交復調部により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、前記直交復調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、前記直交復調部により復調されたI信号とQ信号を補正する復調側補正部と、
前記復調側補正部により補正されたI信号とQ信号からなる変調信号を復調する信号復調部と、
前記直交復調部により復調されたI信号とQ信号からなる変調信号の帯域外に、前記直交変調部のIQ誤差に伴って生じるイメージ信号の電力が小さくなるように、前記信号変調部から出力されたI信号とQ信号を補正し、補正後のI信号とQ信号を前記帯域変換部に出力する変調側補正部と、
前記直交変調部により生成された送信信号を空間に放射する送信アンテナと、
前記空間から受信信号を入射する受信アンテナと、
前記直交変調部により生成された送信信号又は前記受信アンテナにより入射された受信信号を前記直交復調部に出力するスイッチと
を備えた送受信機。 - 複数の素子アンテナから構成されているフェーズドアレーアンテナが、前記送信アンテナと前記受信アンテナを兼ねていることを特徴とする請求項7記載の送受信機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015083583A JP2016208091A (ja) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | Iq誤差補正回路及び送受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015083583A JP2016208091A (ja) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | Iq誤差補正回路及び送受信機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2016208091A true JP2016208091A (ja) | 2016-12-08 |
Family
ID=57490531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015083583A Pending JP2016208091A (ja) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | Iq誤差補正回路及び送受信機 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2016208091A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11374803B2 (en) | 2020-10-16 | 2022-06-28 | Analog Devices, Inc. | Quadrature error correction for radio transceivers |
-
2015
- 2015-04-15 JP JP2015083583A patent/JP2016208091A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11374803B2 (en) | 2020-10-16 | 2022-06-28 | Analog Devices, Inc. | Quadrature error correction for radio transceivers |
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