JP3575952B2 - Receiver having DC offset removal function and communication system using the same - Google Patents

Receiver having DC offset removal function and communication system using the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムで使用可能な携帯無線端末に組込れる受信機およびこれを用いた無線通信システムに係り、特にダイレクトコンバージョン受信方式およびスーパーへテロダイン受信方式を用いたものに発生する不要な直流成分である直流オフセット(以下、必要に応じてDCオフセットともいう)を除去する機能を備える小型の受信機およびこれを用いた無線通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の無線通信システムの飛躍的な発展に伴い、無線端末に対し小型化・低価格化の要求が高まっている。ダイレクトコンバージョン受信方式は、この要求に答える受信方式として注目を集めている。以下、図面を用いてダイレクトコンバージョン受信機の構成と動作原理について説明する。
【0003】
図53はダイレクトコンバージョン受信機の基本的な構成を示す図である。ここで、受信部1のアンテナ2で受信された高周波信号は、アナログ信号処理回路10において、RF増幅器11で増幅された後、2系統に分配される。そして、ミキサ16,ミキサ17により、各々局部発信器18から供給される受信信号とほぼ同じ周波数の搬送波とミキシングされ、直接基底周波数帯(ベースバンド)へと周波数変換される。ここで、局部発信器18は、ミキサ16には直接接続され、また、ミキサ17にはπ/2移相器19を介して接続されている。従って、ベースバンドに周波数変換された2系統の信号はお互いにπ/2の位相を持っている。この2系統のベースバンド信号は、各々チャネル選択の役目をするローパスフィルタ(以下、LPF―Low−Pass Filter―と略記する。)22,23によって不要周波数成分が除去される。この後、ベースバンド信号は、ベースバンド増幅器26,27によって所望の信号レベルまで増幅された後、アナログ/ディジタル(以下、A/Dと略記する。)変換器3にてA/D変換され、ディジタル信号処理回路40を構成する検波・復調手段にて原データに復調される。
【0004】
このダイレクトコンバージョン受信方式においては、受信信号を直接ベースバンドに周波数変換するため、中間周波数を持たず、原理的にイメージ応答が存在しない。従って、スーパーへテロダイン方式で必須のイメージ除去用の急峻なフィルタが不要になるという利点がある。また、チャネル選択用のLPF22,23を大規模集積回路(LSI)化することが可能であり、近年のLSIの飛躍的な進歩と共に、受信機の小型化、低価格化を実現できる利点があった。
【0005】
さて、ダイレクトコンバージョン受信方式は小形化・低価格化には適しているが、この受信方式においては以下のような問題点がある。この問題点について、図54を用いて説明する。
【0006】
図54(a)で、ミキサ16(または17)で周波数変換操作を行なうために必要な基準搬送波が局部発振器18から供給される。ここで、ミキサ16のローカルポート16aとRFポート16b間のアイソレーションは、理想的には無限大であることが望ましいが、実際には概ね30dB程度である。したがって、ローカルポート16aから入力された基準搬送波はRFポート16b側にリークされて、その一部はRF増幅器11の出力側で反射して反射波32となり、ミキサ16に再入力される。あるいは、RF増幅器11を通過してアンテナ2へリークされて、符号34に示すように、アンテナ2から外部へ放射された後、反射物36で反射してアンテナ2から再入力され、反射波35となって再度ミキサ16に入力される。これら反射波32,35は、局部発振器18からの基準搬送波とミキサ16でミキシングされることになる(セルフミキシング)。ここで、反射波32,35は、基準搬送波と同じ周波数であるため、セルフミキシングによってミキサ16の出力の中に直流出力成分(以下DCオフセット)となって表れる。
【0007】
図54(b)は、このDCオフセットの様子を周波数軸上で表した図である。すなわち、ダイレクトコンバージョン方式では、所望波は本来DC成分を含むベースバンド周波数帯に周波数変換されるため、反射によって生じたDCオフセット成分7が所望波6に重畳する形になる。この種のDCオフセットは、特に遅延検波に於いては受信誤り率を劣化させる要因となることが知られており、所望の受信誤り率を得るためのD(=所望波)U(=DCオフセット成分)比(以下D/U)として、例えば20〜30dBを得られる程度までDCオフセット成分を減衰させる必要がある。しかし、局部発振器18から供給される基準搬送波は、通常0dBm程度もあり、これに伴って生じる反射波32,35も、本来受信すべき所望波レベルよりも大きなレベルになるのが普通である。そのため、所望のD/Uを得る必要上から、ミキサ16の出力側でDCオフセット成分のみを除去する手段が必要となる。
【0008】
このDCオフセットを除去するために従来から用いられていた方法としては、図53に示すように、ミキサ16,17の出力に交流結合手段(以下、ACカップル)30,31を備える方法がある。この方法は、DCオフセットが常時一定である場合には効果があるが、DCオフセットが時間と共に変動する場合には次のような問題がある。図55(a)は、ACカップル無しのミキサ16の出力であり、所望波108にDCオフセット104が重畳した場合を示している。ここで期間101でのDCオフセット104が、時刻t’103で、DCオフセット105に変化したとする。これは、図54でRF増幅器11の回路の動作条件が変化した場合に相当し、例えば、時刻t’103でディジタル信号処理回路4からの制御信号33に基づいてRF増幅器11の利得を切り換えた場合に、RF増幅器11の出力インピーダンスが変化して反射量32が変動する場合などが考えられる。
【0009】
このとき、図55(a)の時刻t’103前までのDCオフセット104と時刻t’103後のDCオフセット105の差分106が、DCオフセット変動となる。このような場合に、ミキサ16の出力にACカップル30を施した状態を図55(b)に示す。すなわち、上記DCオフセットの差分106の影響で、ACカップル30の時定数に対応した過渡応答109が期間107で生じる。この過渡応答109が収まるまでに受信すべき信号が到来すると、所望波はDCオフセットの影響を受け、受信特性の劣化を生じる。すなわち、ACカップル30を用いてもDCオフセットの影響を除去できないことになる。さらに、ACカップル30を用いる場合には、図55(b)に示すように、DC成分の含まれる所望信号に対しては、図54(b)に示すACカップルの周波数特性8により所望波の一部が削除され、これによっても受信特性が劣化するという欠点があった。
【0010】
上述のように、RF増幅器11に対して利得を切り換える手段をもうけることは、特にダイレクトコンバージョン受信機においては、受信ダイナミックレンジを拡大するためにしばしば用いられる方法である。また、小形受信機においてバッテリの消耗を防ぐためにも通常行なわれる方法である。このようなRF回路に対するバッテリセービング制御によっても回路の動作条件の変化が生じるため、上記と同様のDCオフセット変動が生じる。したがって、上記の様なDCオフセット変動の影響を回避することは、小形受信機、特にダイレクトコンバージョン受信機では必須のものとなる。
【0011】
また、これまでの説明からも分かるように、一般にDCオフセットの変動する速さは、ミキサ16へ再入力する反射波の変動する速さに対応している。これについては、これまで図53のRF増幅器11からの反射波32を中心に説明してきた。これに対して、図54(a)において、アンテナ2から放射されて外部の反射物36によって反射されミキサ16に再入力する場合には、外部の反射物36の状態の変化する速さに対応してミキサ16の出力におけるDCオフセット量も変動することになる。例えば、外部の反射物36が移動車両であるような場合には、移動速度に基づいて生じるフェージングピッチと同じ速さでDCオフセット量が変化することになる。
【0012】
この状況を示したのが図56である。ここで、図56(b)の111はTDMAフレームであり、周期的に自端末に割り当てられた受信スロット112,116を周期的に受信している。図56(a)はDCオフセットを表しており、105はフェージングピッチに対応して生じる比較的高速のDCオフセット変動である。一方、113,114もDCオフセットであり、時刻t’103でバッテリセービングもしくは利得切り換え等が行なわれることにより変化するような比較的遅いDCオフセットの変動分である。したがって、実環境下でのダイレクトコンバージョン受信機では、この様な高速なDCオフセット変動と、低速なDCオフセット変動が混在している。このため、実用的には、DCオフセットの生じる原因やDCオフセットの時間変動の違い等に応じて、より柔軟にDCオフセット変動の影響を除去できるようにすることが望ましい。
【0013】
また、以上に述べたDCオフセット変動に関する問題点は、上述したゼロIF受信機ばかりでなく、図57に示すような受信周波数を一度中間周波数に周波数変換した後、再度、ベースバンドに周波数変換するいわゆるスーパヘテロダイン受信方式においても同様に発生する。すなわち、図57は、アナログの直交復調部を備える受信機の基本的な構成を示す図である。ここで、アンテナ2を含む受信部1により受信された高周波信号は、RF増幅器11にて増幅される。この信号は、周波数変換部12により中間周波数に周波数変換される。
【0014】
すなわち、周波数変換部12のミキサ14で局部発振器13からの基準信号と乗算され、BPF(バンドパスフィルタ)15で乗算の際に生じた広域成分が取り除かれる。この周波数変換部12により中間周波数に周波数変換された受信信号は、この後で2系統に分配される。そして、ミキサ16,ミキサ17で、それぞれ局部発振器18から供給される中間周波数信号とほぼ同じ周波数の搬送波とミキシングされ、ベースバンド周波数帯に周波数変換(直交復調)される。ここで、局部発振器18は、ミキサ16に接続されると共に、π/2移相器19を介してミキサ17にも接続されている。したがって、ベースバンドに周波数変換された2系統の信号は、互いにπ/2の位相を持っている。この2系統のベースバンド信号は、それぞれ、チャネル選択の役目をするLPF(ローパスフィルタ)18,LPF19によって、所望チャネル以外の不要周波数成分が除去される。この後、ベースバンド増幅器26,27によって所望の信号レベルまで増幅された後、A/D変換器3にてA/D変換され、ディジタル信号処理回路4に内蔵される検波器で原信号に復調される。尚、RF増幅器11の後段にイメージ除去用のフィルタが必要であるが、以後もこのフィルタについては省略する。
【0015】
図57に示す構成を有するスーパヘテロダイン受信機においても、上述したゼロIF受信機と同様に動作するので、図54ないし図56を用いて説明したDCオフセットの時間変動に伴う問題点と同様の問題点が生じていた。
【0016】
また、上記直交復調部を備える受信機やゼロIF受信機においては、無線部での利得切替を行なう必要がある。この利得切替を行なう場合の従来例について、図58ないし図62を用いて説明する。図58は、ゼロIF受信機に無線部利得切替を適用した従来例を示している。図58において、アナログ信号処理回路10Aは、ACカップル30,31がないことを除けば、図53のアナログ信号処理回路10と同一の構成を備えている。無線部利得切替の無線部は、例えば図58においては、RF増幅器11、ミキサ16,17、増幅器26,27を含む前記アナログ信号処理回路10Aのことをいう。
【0017】
図58においては、検波器36の前段のIQ信号117を取り出して、受信電界強度の検出と比較を行なう強度検出・比較回路37に入力している。この強度検出・比較回路37により受信電界強度が計算されて、基準電圧38と比較される。これにより、RF増幅器11、ミキサ16,17、増幅器26,27に設定すべき最適な利得が決定され、利得制御信号121が送出される。すなわち、RF増幅器11、ミキサ16,17、増幅器26,27に対して、利得制御信号118,119,120が供給される。利得切替制御は受信電界強度に応じて、例えば図59に示す表のように、各回路の利得を設定することにより行なわれる。図59においては、無線部の利得の組み合わせによりモードAからEまでの5つの受信モードを設け、100dBの受信ダイナミックレンジを確保できるようにしている。
【0018】
ところが、図58に示す無線部利得切替を行なう場合には、特にDCオフセットに関して次の様な問題が生じる。この問題を図60および図61を用いて説明する。図60(a),図61(a)は、図58のゼロIF受信機のIQチャネルの内の一方のチャネルのみを示した図である。ここで、RF増幅器11の利得を切り換えることによりミキサ16のDCオフセット出力が変動することを説明する。図60(a)は図59でモードEの状態、すなわちRF増幅器11の利得が0dBに設定されている状態を示している。一方、図61(a)はモードDの状態、すなわちRF増幅器11の利得は20dBに設定されている。図60(a)の状態から、制御部(図示せず)から送出されたRF増幅器利得切替制御信号118によって、RF増幅器11の利得が図61の20dBに切り替わったとする(図59のモードEからモードD)。この時、局部発振器18からミキサ16を通過してRF増幅器11により反射される量は、図60(a)の反射波124と図61(a)の反射波125では異なる値となる。これは、RF増幅器11の出力インピーダンスが図60(b)と図61(b)とでは異なる値となるからである。このとき、図60(b)および図61(b)のいずれの場合も、ミキサ出力122にはセルフミキサシングによる直流(DC)成分が所望信号成分123に重畳して生じる。ここで、図60(b)の場合のミキサDC出力DCLOWと、図61(b)の場合のミキサのDC出力DCHIGHは上記の理由から異なった値となる。したがって、RF増幅器11の利得が0dB(図60(b)の状態)から20dB(図61(b)の状態)に切り替わった時点(図59のモードEからモードD)で、ミキサ16の出力にはDCLOWとDCHIGHの差分のDCオフセット変動が発生する。
【0019】
以上のように、ミキサ16の利得が一定(モードEからモードD切替時のミキサ利得の変化分=0dB)であっても、ミキサ16の出力にはRF増幅器11の利得切替に従ってDCオフセット変動が生じることになる。
【0020】
以上に説明したDCオフセット出力が変化する現象は、RF増幅器11の利得を変化させた場合にだけ発生するわけではない。ミキサ16、増幅器26などの利得の変化によってもRF増幅器11の利得変化の場合と同様にDCオフセットの変化が生じる。さらに、利得の異なる回路では、回路単体での出力DC成分が異なるため、このことによっても回路の利得を切り換えた時点でDCオフセット変動が生じる。
【0021】
通話中に、このようなDCオフセットの変動が生じると、非常に高速のDCオフセット変動の補正が要求される。この様子を図62を用いて説明する。図62(a)はTDMAの受信タイムスロットを示す図、図62(b)は受信タイムスロットの拡大図である。図62(a)において符号TはTDMAフレーム長である。自端末に割り当てられた受信タイムスロット126を図59のモードEで受信した後、利得切替タイミング129でモードDに移り、次のスロット127を受信することを考える。ここで、利得切替タイミング129で、DCオフセットはDからEへ変動する。DCオフセットを補正する場合には、受信タイムスロットの開始時間130までにDCオフセット補正を行なう必要がある。しかし、フレーム長Tが非常に短いシステムにおいては、所要の演算時間が間に合わない可能性もある。さらに、図62(b)に示すように、自端末に割り当てられた受信タイムスロット127の中で、モードA、モードB、モードC、モードD、モードEの利得切替行なう必要がある場合には、瞬時にDCオフセット補正を行なう必要がある。瞬時のDCオフセット補正が実現できない場合には、図62(b)に示す様に各受信モードでのDCオフセットA、B、C、D、Eが異なるため、これらのDCオフセット変動分が所望信号に重畳し、受信特性が非常に劣化することになる。
【0022】
また、従来のダイレクトコンバージョン受信機においては、LPF18,19のLSI化が可能ではあるが、LSI化する素子のばらつきによりカットオフ周波数のばらつきのため、十分なチャネル選択ができなかったり、必要な信号まで削られてしまうことになり、受信特性が劣化してしまうことがあった。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、従来のダイレクトコンバージョン受信機においては、受信した信号をアナログ信号処理回路で処理する際に発生するDCオフセットにより、受信誤り率が劣化してしまうという問題があった。また、また、スーパーへテロダイン受信機においても、DCオフセットの時間変動に伴う受信誤り率の低下は問題となっている。
【0024】
また、ACカップルのみによりこのDCオフセットを除去しようとしても、DCオフセットに時間変動が生じた場合にはACカップルにおける過渡応答のためDCオフセットの影響を完全に除去できないという欠点があった。さらには、直流の信号成分を有する受信信号に対して、ACカップルは信号成分の一部を削除することになるので、この信号成分の一部削除に伴って受信特性を劣化させてしまう場合もあり、ACカップルをアナログ信号処理部に設けるだけでは充分なDCオフセット除去機能を発揮することができないと言う問題もあった。
【0025】
このように受信した信号をアナログ信号処理回路で処理する際に発生するDCオフセットによる受信誤り率の劣化のため、このような受信機を用いるシステムでは良好な通話できないという欠点があった。
【0026】
また、従来の直交復調部を備えた受信機においては、アナログ信号処理部で発生するDCオフセットによる受信特性の劣化が問題となっていた。また、DCオフセットを検出して、補正する方法も考えられるが、DCオフセット検出・補正に掛かる時間が問題となっていた。従って、受信レベルに急激な振幅変化があった場合や、受信レベルが不明な場合に必要となる無線部の高速利得切替の際に発生するDCオフセット変動には対応できないという問題があった。
【0027】
また、LSI化するフィルタのカットオフ周波数のばらつきにより受信特性が劣化するという問題もあった。このように受信した信号をアナログ信号処理回路で処理する際に発生するDCオフセットやフィルタのカットオフ周波数のばらつきによる受信誤り率の劣化のため、このような受信機を用いシステムでは良好な通話ができないという欠点があった。
【0028】
さらに、DCオフセット検出を行なう場合、検出すべきDCオフセット成分以外にDC成分を持つ信号波が受信されると、DCオフセットを正確に検出出来なくなる。このため、アンテナから、特に他の無線通信システムで使用されている電波が受信されると、この到来波の影響でDCオフセット検出が正確にできなくなる可能性があった。
【0029】
本発明は、アナログ処理部に発生するDCオフセットが時間と共に変動する場合であっても、この時間変動に追従して正確にDCオフセットの除去を行なうことのできる受信機およびこの受信機を用いた通信システムを提供することを目的としている。
【0030】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る受信機は、無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、前記オフセット検出手段により検出された検出されたオフセットの絶対値が所定の閾値を超えた場合に、少なくとも前記所定の閾値を超えたオフセット分について前記第1のオフセット補正手段により補正するためのオフセット振り分け手段と、を具備することを特徴としている。
【0031】
また、請求項2に係る受信機は、請求項1に記載された受信機において、前記オフセット保持手段に保持された直流オフセットは、前記オフセット検出手段によりオフセットを検出する毎に更新されることを特徴としている。
【0032】
また、請求項3に係る受信機は、請求項に記載された受信機において、前記所定の閾値は、2のべき乗であることを特徴としている。
【0033】
また、請求項4に係る受信機は、無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、前記オフセット保持手段に保持されているオフセットの上位ビットを前記DA変換部によりアナログ値に変換して前記第1のオフセット補正手段によりオフセットを補正すると共に、前記オフセット保持手段に保持されているオフセットの下位ビットを用いて前記第2のオフセット補正手段によりオフセットを補正することを特徴としている。
【0034】
また、請求項5に係る受信機は、無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、前記オフセット保持手段は、少なくとも前記オフセット検出手段により検出されたオフセットの初期値を保持する第1の記憶手段と、このオフセットの初期値に基づいて前記第1および第2のオフセット補正手段によりオフセットが補正された後に前記オフセット検出手段により検出された時間と共に変化するオフセットの変動分を保持する第2の記憶手段と、を備えることを特徴としている。
【0035】
また、請求項6に係る受信機は、請求項に記載の受信機において、前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、前記オフセット検出手段により1回だけ検出されてその後は変更されないことを特徴としている。
【0036】
また、請求項7に係る受信機は、請求項に記載の受信機において、前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、電源投入時に検出されて設定されていることを特徴としている。
【0037】
また、請求項8に係る受信機は、請求項に記載の受信機において、前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、所定の期間が経過する毎に検出され更新されることを特徴としている。
【0038】
また、請求項9に係る受信機は、請求項に記載された受信機において、前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、時間と共に変化する前記オフセットの変動分が所定の値を超えた場合に更新されることを特徴としている。
【0039】
また、請求項10に係る受信機は、請求項に記載の受信機において、前記第2の記憶手段に記憶されている前記オフセットの変動分は、前記ディジタル信号処理部に設けられた前記第2のオフセット補正手段により補正されることを特徴としている。
【0040】
また、請求項11に係る受信機は、請求項に記載の受信機において、前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、前記アナログ信号処理部に設けられた前記第1のオフセット補正手段により補正され、前記第2の記憶手段により記憶されている前記オフセットの変動分は、前記ディジタル信号処理部に設けられた前記第2のオフセット補正手段により補正されることを特徴としている。
【0041】
また、請求項12に係る受信機は、無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記受信部を介して入力される受信電界強度を測定する手段と、前記受信電界強度に基づいて前記アナログ信号処理部に複数の利得を設定する手段と、前記アナログ信号処理部に設定される前記複数の利得に対応して発生する複数の直流オフセット値を検出する前記オフセット検出手段と、前記複数の直流オフセット値を保持する前記オフセット保持手段と、前記アナログ信号処理部に設定された利得に対応した直流オフセット値を補正する前記第1のオフセット補正手段と、を備え、さらに、前記アナログ信号処理部は、前記受信部に入力される前記無線周波数信号の少なくとも同相成分と直交成分との互いに直交する信号を周波数変換するミキサ対と、このミキサ対の出力である同相成分チャネルおよび直交成分チャネルにそれぞれ設けられたベースバンドフィルタとを備え、前記第1のオフセット補正手段は、前記アナログ信号処理部で発生した前記直流オフセットを補正するため少なくとも前記ベースバンドフィルタの前段に設けられていることを特徴としている。
【0042】
また、請求項13に係る受信機は、請求項12に記載された受信機において、第1の利得値に設定された前記アナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をディジタル値に変換する前記AD変換部と、このAD変換部のオーバーフロー状態を検出するオーバーフロー検出回路と、前記オーバーフロー検出回路によりオーバーフロー状態が検出されたときに前記アナログ信号処理部の利得を前記第1の利得値よりも小さな第2の利得値に設定するように制御する制御手段とを備えることを特徴としている。
【0043】
また、請求項14に係る受信機は、請求項13に記載の受信機において、前記アナログ信号処理部は、入力された無線周波数信号より発生する直流オフセットを検出して記憶する記憶手段を備え、前記第1のオフセット補正手段は、1回の受信でも前記記憶手段より読み出した第1の利得値に基づいて直流オフセットを補正することを特徴としている。
【0044】
また、請求項15に係る受信機は、無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記アナログ信号処理部に入力される前記アナログ信号を無入力とするアナログ信号無入力手段を設け、前記アナログ信号が無入力のときに前記オフセット検出手段が前記直流オフセットを検出して、このとき検出された直流オフセット値に基づいて前記第1のオフセット補正手段が直流オフセットを補正し、前記アナログ信号無入力手段は、前記アナログ信号処理部に設けられた無線周波数信号増幅器と前記受信部との間に設けられた切り替えスイッチにより構成され、前記アナログ信号無入力手段は、前記アナログ信号処理部に設けられた無線周波数信号増幅器に並列に接続されたアッテネータと、前記増幅器およびアッテネータの前後段にそれぞれ設けられた4つのスイッチと、前記増幅器およびアッテネータの前段の接続線に設けられた5番目のスイッチと、より構成され、前記受信部から前記アナログ信号処理部への信号供給路は常に接続されていても、前記アナログ信号処理部を無入力状態にできることを特徴としている。
【0045】
また、請求項16に係る受信機は、無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記オフセット検出手段は前記AD変換部の出力の時間平均により前記直流オフセットを検出し、前記第1のオフセット補正手段は前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセットを前記アナログ処理部で処理されるアナログ信号より減じることにより直流オフセットを補正し、前記オフセット検出手段は時分割多重接続システムにおける過去の受信スロットより検出した直流オフセットの時間平均値を初期値として現在の受信スロットの直流オフセットを検出し、前記第1のオフセット補正手段は検出された現在の受信スロットの直流オフセットを補正し、前記オフセット検出手段は、前記AD変換部から入力されるディジタル信号を累積加算する累積加算回路と、この累積加算された信号を除算する除算回路とより構成され、前記オフセット保持手段は、前記オフセット検出手段の出力を所定時間ずつ遅延させる複数の遅延回路と、前記遅延回路により遅延させられた値に前記直流オフセットに近いほど重くなるように予め設定された重み付け係数を乗じて出力する複数の重み付け回路と、この重み付け回路の出力の総和を取りその値を直流オフセット値として出力する加算回路と、より構成されていることを特徴としている。
【0046】
また、請求項17に係る受信機は、請求項16に記載された受信機において、前記複数の重み付け回路のそれぞれの重み付け係数は、古いほど軽く新しいほど重くなるように設定されていることを特徴としている。
【0047】
さらに、請求項18に係る受信機は、請求項16に記載された受信機において、前記複数の重み付け回路に設定されている前記重み付け係数は、前記オフセット検出右手段により検出される直流オフセットにおける時間と共に変化する変動量に応じて変化することを特徴としている。
【0048】
また、請求項19に係る受信機は、無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記アナログ信号処理部の帯域制限特性を試験するためのテストモードを備えると共に、前記ディジタル信号処理部が、前記アナログ信号処理部の前記帯域制限特性をテストするためのテスト信号を発生させるテスト信号発生器と、前記テストモード時に前記テスト信号発生器より出力される前記テスト信号を前記直流オフセット信号に加算する加算器と、を備え、前記第1の補正手段は、前記DA変換部によりアナログ信号に変換された後の前記加算器の出力を前記アナログ信号処理部に設けられた帯域制限回路の入力として供給することを特徴としている。
【0049】
また、請求項20に係る受信機は、請求項19に記載された受信機において、前記アナログ信号処理部は、前記オフセット検出手段により前記直流オフセットが検出され、前記オフセット保持手段によりこの直流オフセットが保持された後に、このアナログ信号処理部における帯域制限特性を試験することを特徴としている。
【0050】
また、請求項21に係る受信機は、請求項19に記載された受信機において、前記アナログ信号処理部は、周波数特性制御信号により前記アナログ信号の帯域制限特性を調整できる機能を有する帯域制限回路を備え、前記ディジタル信号処理部は、前記テストモード時に前記帯域制限回路に供給された前記テスト信号により検出した周波数特性と所望の周波数特性とのずれに応じて、前記周波数特性制御信号を発生させる周波数特性制御手段を備えることを特徴としている。
【0051】
また、請求項22に係る通信システムは、音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、前記オフセット検出手段により検出された検出されたオフセットの絶対値が所定の閾値を超えた場合に、少なくとも前記所定の閾値を超えたオフセット分について前記第1のオフセット補正手段により補正するためのオフセット振り分け手段と、を具備する直流オフセット除去機能を備えた受信機と、を備えることを特徴としている。
【0052】
また、請求項23に係る通信システムは、音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、を備え、前記オフセット保持手段に保持されているオフセットの上位ビットを前記DA変換部によりアナログ値に変換して前記第1のオフセット補正手段によりオフセットを補正すると共に、前記オフセット保持手段に保持されているオフセットの下位ビットを用いて前記第2のオフセット補正手段によりオフセットを補正する直流オフセット除去機能を備えた受信機とを備えることを特徴としている。
【0053】
また、請求項24に係る通信システムは、音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、前記オフセット保持手段は、少なくとも前記オフセット検出手段により検出されたオフセットの初期値を保持する第1の記憶手段と、このオフセットの初期値に基づいて前記第1および第2のオフセット補正手段によりオフセットが補正された後に前記オフセット検出手段により検出された時間と共に変化するオフセットの変動分を保持する第2の記憶手段と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機と、を備えることを特徴としている。
【0054】
また、請求項25に係る通信システムは、音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記受信部を介して入力される受信電界強度を測定する手段と、前記受信電界強度に基づいて前記アナログ信号処理部に複数の利得を設定する手段と、前記アナログ信号処理部に設定される前記複数の利得に対応して発生する複数の直流オフセット値を検出する前記オフセット検出手段と、前記複数の直流オフセット値を保持する前記オフセット保持手段と、前記アナログ信号処理部に設定された利得に対応した直流オフセット値を補正する前記第1のオフセット補正手段と、を具備し、さらに、前記アナログ信号処理部は、前記受信部に入力される前記無線周波数信号の少なくとも同相成分と直交成分との互いに直交する信号を周波数変換するミキサ対と、このミキサ対の出力である同相成分チャネルおよび直交成分チャネルにそれぞれ設けられたベースバンドフィルタとを備え、前記第1のオフセット補正手段は、前記アナログ信号処理部で発生した前記直流オフセットを補正するため少なくとも前記ベースバンドフィルタの前段に設けられている直流オフセット除去機能を備えた受信機と、を備えることを特徴としている。
【0055】
また、請求項26に係る通信システムは、音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記アナログ信号処理部に入力される前記アナログ信号を無入力とするアナログ信号無入力手段を設け、前記アナログ信号が無入力のときに前記オフセット検出手段が前記直流オフセットを検出して、このとき検出された直流オフセット値に基づいて前記第1のオフセット補正手段が直流オフセットを補正し、前記アナログ信号無入力手段は、前記アナログ信号処理部に設けられた無線周波数信号増幅器と前記受信部との間に設けられた切り替えスイッチにより構成され、前記アナログ信号無入力手段は、前記アナログ信号処理部に設けられた無線周波数信号増幅器に並列に接続されたアッテネータと、前記増幅器およびアッテネータの前後段にそれぞれ設けられた4つのスイッチと、前記増幅器およびアッテネータの前段の接続線に設けられた5番目のスイッチと、より構成され、前記受信部から前記アナログ信号処理部への信号供給路は常に接続されていても、前記アナログ信号処理部を無入力状態にできる直流オフセット除去機能を備えた受信機と、を備えることを特徴としている。
【0056】
また、請求項27に係る通信システムは、音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記オフセット検出手段は前記AD変換部の出力の時間平均により前記直流オフセットを検出し、前記第1のオフセット補正手段は前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセットを前記アナログ処理部で処理されるアナログ信号より減じることにより直流オフセットを補正し、前記オフセット検出手段は時分割多重接続システムにおける過去の受信スロットより検出した直流オフセットの時間平均値を初期値として現在の受信スロットの直流オフセットを検出し、前記第1のオフセット補正手段は検出された現在の受信スロットの直流オフセットを補正し、前記オフセット検出手段は、前記AD変換部から入力されるディジタル信号を累積加算する累積加算回路と、この累積加算された信号を除算する除算回路とより構成され、前記オフセット保持手段は、前記オフセット検出手段の出力を所定時間ずつ遅延させる複数の遅延回路と、前記遅延回路により遅延させられた値に前記直流オフセットに近いほど重くなるように予め設定された重み付け係数を乗じて出力する複数の重み付け回路と、この重み付け回路の出力の総和を取りその値を直流オフセット値として出力する加算回路と、より構成されている直流オフセット除去機能を備えた受信機と、を備えることを特徴としている。
【0057】
また、請求項28に係る無線通信システムは、音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記アナログ信号処理部の帯域制限特性を試験するためのテストモードを備えると共に、前記ディジタル信号処理部は、前記アナログ信号処理部の前記帯域制限特性をテストするためのテスト信号を発生させるテスト信号発生器と、前記テストモード時に前記テスト信号発生器より出力される前記テスト信号を前記直流オフセット信号に加算する加算器と、を備え、前記第1の補正手段は、前記DA変換部によりアナログ信号に変換された後の前記加算器の出力を前記アナログ信号処理部に設けられた帯域制限回路の入力として供給する直流オフセット除去機能を備えた受信機と、を備えることを特徴としている。
【0060】
上述の如く通信システムを構成すれば、受信機のA/D変換器の入力でアナログ信号処理回路で発生するDCオフセットを低減できるので、信号がDCオフセットによりA/D変換器の入力範囲を越え歪むのを防ぐことができ受信誤り率の劣化を低減でき、良好な通信を行なうことができる。また、ACカップルを用いないので、DCオフセットの時間変化の過渡応答による影響を受けないので、受信誤り率を劣化させることはないので良好な通信を行なうことができる。さらに、特にDCを含む低周波成分を多く含む変調方式を用いる信号に対して誤差となるDCオフセット成分のみを除去できるので、受信信号の誤り率を低減することででき、良好な通信を行なうことができる。
【0061】
また、以上のように構成すれば、電源投入時に1度だけオフセット値を記憶させることにより大まかなオフセットは通話開始直後であっても除去できるため受信誤り率の劣化を低減することができる。
【0062】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る直流オフセット除去機能を備えた受信機の好適な実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るDCオフセット除去機能を備えた受信機の構成を示すブロック構成図である。
【0063】
図1において、信号入力部1を構成するアンテナ2で受信された高周波信号はアナログ信号処理回路10において、RF増幅器11で増幅された後、局部発振器13,ミキサ14,バンドパスフィルタ(以下、BPF―Band−Pass Filter―と略記する)15で構成される周波数変換器202で一度中間周波数に変換した後、2系統に分配される。そして、ミキサ16,ミキサ17で、各々局部発信器18から供給される中間周波信号とほぼ同じ周波数の搬送波とミキシングされ、直接ベースバンド周波数帯に周波数変換される。ここで、局部発信器18は、ミキサ16には直接接続され、また、ミキサ17にはπ/2移相器19を介して接続されている。従って、ベースバンドに周波数変換された2系統の信号はお互いにπ/2の位相差を持っている。この2系統のベースバンド信号は、各々チャネル選択の役目をするLPF22,LPF23によって不要周波数成分を除去される。この後、ベースバンド信号は、ベースバンド増幅器28,29によって所望の信号レベルまで増幅された後、A/D変換器3によりA/D変換され、ディジタル信号処理回路40を構成する検波・復調手段50により原データに復調されることになる。
【0064】
ディジタル信号処理回路40では、DCオフセット検出手段41,42により各々のベースバンド信号に重畳されているDCオフセットを検出し、DCオフセット保持手段43,44にて各々のDCオフセットを保持している。この保持されたDCオフセットはD/A変換器5によりディジタルからアナログ信号に変換され、LPF22,23の出力に設けた第1のオフセット補正手段24,25或は、増幅器26,27の出力側に設けた第1のオフセット手段28,29によりベースバンド信号からD/A変換器5でアナログ信号に変換したDCオフセットを差し引くようにしている。
【0065】
これにより、A/D変換器3の入力でアナログ信号処理回路10で発生するDCオフセットを低減でき、受信誤り率を低減できる。また、信号がDCオフセットによりA/D変換器の入力範囲を超えて歪むのを防ぐこともでき、さらにこの歪みに起因する受信誤りを防ぐこともできる。さらに、ACカップルを用いないのでDCオフセットの時間変化の過渡応答による影響を受けなくなり、受信誤り率を劣化させることはない。特にDCを含む低周波成分を多く含む変調方式の信号に対して誤差となるDCオフセット成分のみを除去できるので、受信信号の誤り率の劣化を低減することができる。
【0066】
また、ミキサ16,17の直後に第1のオフセット補正手段20,21により周波数変換されたベースバンド信号からD/A変換器5でアナログ信号に変換されたDCオフセットを差し引いてもよい。特に、この場合は、予め所定の利得でのDCオフセットを検出保持しておくことにより、周波数変換前での利得切り替えなどで生じるDCオフセットの変化に対して、ミキサ出力(LPF入力)でDCオフセットをキャンセルできるので、LPF出力以降でキャンセルする場合に比べ、LPFの時定数による残留DCオフセットの過渡応答を小さく抑えることができるという特徴がある。
【0067】
なお、図1中、周波数変換器12がないダイレクトコンバージョン受信機においてもDCオフセットを除去し受信信号の誤り率を低減できるのは全く同じである。また、無線通信システムに、このような受信機を用いることにより、受信信号の誤り率を低減することができ、良好な通信を行なうことができる。
【0068】
図2は、ディジタル信号処理回路40内に第2のオフセット補正手段45,46を設けた第2実施形態に係る受信機を示している。図2において、DCオフセット保持手段43,44で保持されるDCオフセットの一部を第2のオフセット補正手段45,46で除去するものである。これにより、アナログ信号処理回路10では、第1のオフセット補正手段20,21により信号がDCオフセットによりA/D変換器の入力範囲を超えて歪むのを防ぐ程度の大まかなDCオフセットの補正を行ない、ディジタル信号処理回路40内では第2のオフセット補正手段46,47により細かなDCオフセット補正を行なうことが可能となる。よって、D/A変換器5の精度及び第1のオフセット補正手段20,21による補正の精度を緩和できるので、高価な高精度のD/A変換器5や第1のオフセット補正手段20,21のための高精度なアナログ減算器が不必要となりコストを低減できる。
【0069】
なお、DCオフセットの時間的な変化に対しては、DCオフセット検出手段による検出を度々行ない、オフセット検出毎にオフセット保持手段に保持するオフセットの値を更新することにより、DCオフセット除去を精度よく行なうことができる。例えば、受信信号がTDMAの場合、周期的に自端末に割り当てられる受信スロットが始まる前に行なえばよい。
【0070】
また、図2におけるオフセット保持手段43は、図3に示すようにオフセットの初期値を保持する第1の記憶手段47と、このオフセットの初期値に基づきオフセット補正後、DCオフセット検出手段にて検出した時間とともに変わるオフセットの変動部分を保持する第2の記憶手段48を備えることで、DCオフセットの時間的な変化に対応しても良い。なお、オフセット保持手段44も図3に示されたオフセット保持手段43と同一構成を備えている。
【0071】
例えば出荷時或は、電源投入時などにアンテナからの入力を切断した状態で、DCオフセット検出手段にて検出したDCオフセットを初期値とすれば良い。特に、フェージングピッチに対応して起こるDCオフセットなど、DCオフセットの時間的変化分がDCオフセット全体からみて小さい時は出荷時に一度初期値を設定しておくだけでよい。これにより、予め第1の記憶手段に保持されているDCオフセットを除去しているので、電源投入後はじめて自端末に割り当てられている受信スロットを受信する時の受信誤り率の劣化を低減できる。
【0072】
図2において、第1と第2のオフセット補正手段への補正するDCオフセットの振り分けは、例えば図4に示す第3実施形態のように、所定の閾値Ref1により第1及び第2のオフセット補正手段において補正するDCオフセットを振り分ける振分手段51、52により行なわれており、DCオフセットがあっても信号がA/D変換器3の入力範囲を越えて歪まない値に閾値Ref1を設定しておけばよい。
【0073】
図5は、オフセット振分手段51(または52)の具体的な構成の一例を示すブロック図である。オフセット保持手段43(または44)より入力したDCオフセットは、絶対値算出手段53によりDCオフセットの絶対値を算出された所定の閾値と比較手段54において比較される。また、極性選択回路55により閾値Ref1の極性を入力したDCオフセットの極性と合わせ、減算回路56により入力されたDCオフセットから引き算される。入力したDCオフセットの絶対値が閾値Ref1より大きい時は、比較手段54の出力によりスイッチ手段SW2で減算回路56の出力が選択され、D/A変換器5によりアナログ値に変換され第1のオフセット補正手段20,21へ出力され、また、第2のオフセット補正手段には極性選択回路55の出力がスイッチ手段SW1によって選択され出力される。入力したDCオフセットの絶対値が閾値Ref1より小さい時は、比較手段54の出力によりD/A変換器5への出力はスイッチ手段SW2でゼロが選択される。また、第2のオフセット補正手段45(または46)にはスイッチ手段SW1にて入力したDCオフセットが選択される。
【0074】
上記のように、オフセット振分手段51および52を構成することにより、入力するDCオフセットの絶対値が閾値Ref1を超えた場合には、その越えた分が、D/A変換器5を介して第1のオフセット補正手段20,21に出力され、閾値ReF1に相当する分が第2のオフセット補正手段45,46に出力されることになる。また、入力するDCオフセットの絶対値が閾値Ref1を越えない場合には、DCオフセットは全て第2のオフセット補正手段45,46に出力することができる。
【0075】
図6は閾値Ref1が2のべき乗で表される値に選んだ時の図5における比較手段54の具体例である。図6においては、最上位ビット(MSB)からN番目のビットを閾値に選んだ場合を示している。比較手段54を構成するオア回路54Aにより、入力したDCオフセットのMSBからN番目のビットまでのN本の信号のオアを取ることにより、DCオフセットが閾値以上であるかどうかが分かり、複雑なコンパレータ回路は不要となる。このように閾値Ref1を2のべき乗で表される値に選ぶことにより、オフセット振分手段51および52を簡略化できる。
【0076】
図7は、本発明の第4実施形態に係る受信機を示すブロック構成図である。第1のオフセット補正手段では、検出・保持されたDCオフセットの上位ビット分を、また、第2のオフセット補正手段では、検出・保持されたDCオフセットの下位ビット分を除去するものである。したがって、上位ビットはアナログ信号処理部10において大まかにオフセット補正され、下位ビットはディジタル信号処理部40により細かなオフセット補正が行なわれる。これにより、オフセットの振分手段を簡略化できる。
【0077】
なお、上述した第2実施形態に係るオフセット保持手段の具体的な構成を示す図3において、第1の記憶手段47はオフセットの初期値を保持して出力し、第2の記憶手段48は時間経過に伴うオフセットの変動分を保持して出力するように構成してもよい。この初期値の設定方法の4つの具体例を図8ないし図12を参照しながら第5実施形態として説明する。
【0078】
図8は、第1の初期値設定方法を示すフローチャートである。出荷時にアンテナからの入力を切断した状態で、DCオフセット検出手段41,42により検出されたDCオフセットを初期値とする。すなわち、図8にステップST1に示すようにアンテナ端子を終端させ、ST2に示すようにDCオフセットを検出する。その後ステップST3に示すように第1の記憶手段47に初期値を記憶させる。温度変化や経年変化などによるDCオフセットの変化がDCオフセット全体から見て小さいときには出荷時に一度初期値を設定しておくだけでよい。これにより予め第1の記憶手段に保持されているDCオフセットは除去されることになるので、通話開始時に自端末に割り当てられている初めての受信スロットを受信する際の受信誤り率の劣化を低減できる。図8に示されるようなステップを工場出荷時に一度だけ行なえばよい。また、この第1の初期値設定方法をとる場合、第1の記憶手段47はROMなどの読み出し専用メモリを用いるのが適当である。
【0079】
また、従来の受信機のように無線部が複数の利得モードを有し、それぞれの利得モードで異なるDCオフセットを発生させるような場合には、上記と同じ操作を利得モードの数だけ繰り返してそれぞれの利得モードについてのDCオフセットを上記第1の記憶手段47に記憶させることにより、有効なDCオフセットの除去が可能となる。
【0080】
次に、第2の初期値設定方法は、電源投入時にアンテナからの入力を切断した状態で、DCオフセット検出手段41,42により検出したDCオフセットを初期値とする。特に、フェージングピッチに対応して発生するDCオフセットのように、DCオフセットの時間的変動分がDCオフセット全体からみて小さいときには、電源投入時に一度初期値を設定しておくだけでよい。これにより、予め第1の記憶手段47に保持されているDCオフセットを除去しているので、自端末に割り当てられている受信スロットを電源投入後初めて受信する際の受信誤り率の劣化を低減できる。
【0081】
この処理ステップは、図9に示されており、ST0において電源スイッチを投入し、ステップST1に示すようにアンテナ端子を終端させ、ST2に示すようにDCオフセットを検出する。その後ステップST3に示すように第1の記憶手段47に初期値を記憶させる。以上の処理ステップを電源投入毎に行なえばよい。この方法をとる場合、第1の記憶手段47はRAMなど読み出し/書き込み可能なメモリを用いるのが適当である。
【0082】
また、第1の初期値設定方法と同様に、従来の受信機のように無線部が複数の利得モードを有し、それぞれの利得モードで異なるDCオフセットを発生させるような場合には、上記と同じ操作を利得モードの数だけ繰り返してそれぞれの利得モードについてのDCオフセットを上記第1の記憶手段47に記憶させることにより、有効なDCオフセットの除去が可能となる。
【0083】
第3の初期値設定方法は、所定の期間経過後、オフセット検出手段41,42により検出されたDCオフセットにより随時第1の記憶手段47の記憶内容を更新するものである。DCオフセットが温度等によって変化する場合であっても、この第3の方法によれば初期値を有効に更新することができ、常に受信誤り率の劣化を低減できる。
【0084】
具体的な処理動作としては、図10のステップST1に示すようにアンテナ端子を終端させ、ST2に示すようにDCオフセットを検出し、その後ステップST3に示すように第1の記憶手段47に初期値を記憶させ、最後にステップST4に示すように所定の期間が経過するのを待てばよい。以上の処理ステップを繰り返し行なうことにより、第1の記憶手段47には常に最新のDCオフセットの値が保持されることになり、より正確に初期値の設定を行なうことができる。
【0085】
第4の初期値設定方法としては、オフセット検出手段41,42により検出されたDCオフセットの値が予め定められた閾値を超えた場合に、第1の記憶手段47に記憶されている初期値を更新するものである。DCオフセットは温度や経年変化により変動するものであり、この変動が所定の範囲内であれば、前記第2の記憶手段48に記憶されているオフセット値を用いてDCオフセットの補正を行なうことにより、受信誤り率の劣化を低減することが可能であるが、所定の範囲を超過すると、前記第2の記憶手段を用いたDCオフセットの補正では、充分な補正を行うことができなくなる場合があるため、これを防止することが必要になる。
【0086】
この第4の初期値設定方法の処理ステップを図11により説明する。図11に示すように、ステップST1でアンテナ端子を終端し、ステップST2でDCオフセットを検出する動作は他の初期値設定方法と同様である。ステップST2の後で、ステップST5においてDCオフセットが予め定められた閾値Vthを超えているか否かが判断される。DCオフセットの値が予め定められた閾値Vthを超えているものと判断された場合には、ステップST3に進み、このDCオフセットを初期値として第1の記憶手段47に記憶させる。ステップST5において、DCオフセットの値が予め定められた閾値Vthを超えてい内ものと判断された場合には、ステップST4に進み、所定の期間が経過するまでなにもしないで待つことになる。
【0087】
以上の処理を繰り返し行なうことにより、第1の記憶手段47に記憶されているDCオフセットの値は必要に応じて更新されることになり、より正確な初期値の設定が可能となる。
【0088】
次に、上記所定の閾値Vthの設定の仕方について図12を参照しながら説明する。いま、A/D変換器のダイナミックレンジをVadとし、このA/D変換器に入力される信号の最大レベルをVsig(p−p)とする。このとき、第2のオフセット補正手段で補正できるDCオフセットは、最大で±(Vad−Vsig)/2である。したがって、「Vth=(Vad−Vsig)/2」とすることにより、この第5実施形態は最も効率的に作用することになる。ただし、実際には所定のマージンαを見込んで「Vth=(Vad−Vsig)/2−α」とするのが現実的である。
【0089】
以上の第1ないし第4の初期値設定方法よりなる第5実施形態の受信機を用いることにより、特に第2の記憶手段48に保持された、時間と共に変換するオフセットの変動分が、ディジタル処理部40内に設けられた第2のオフセット補正手段により補正される。なぜならば、第2の記憶手段48に記憶されている時間と共に変化するオフセットの変動分は、その変化の度合が比較的速いために、なるべく瞬時に除去する必要があるからである。したがって、このオフセットの変動分は、第2のオフセット補正手段によりディジタル的に除去することが時間的には最も速いので有利である。ディジタル的にオフセットを除去する第2のオフセット補正手段は、アナログ的にオフセットを補正する第1のオフセット補正手段と比較して、一般的に補正できる範囲は狭いが固定的に発生するオフセットに比べて時間と共に変化するオフセットはの変動分は充分に小さいものと考えられるので、大きな問題となることはない。
【0090】
また、第1の記憶手段47に記憶された無線部の各利得モードについてのDCオフセットの初期値については、第1のオフセット補正手段によりオフセット補正を行なう方が有効である。なぜならば、第1の記憶手段に記憶されている固定的なオフセット値は、第2の記憶手段に記憶されているオフセットの変動分に比べてその値がかなり大きいために、補正できる範囲の広い第1のオフセット補正手段により補正した方が有効である。さらに第1の記憶手段に記憶されている固定的なオフセット値の補正は、一度設定された後は変更されることがないか、または変更されたとしても時間的に非常に長い周期で変更されるために、第1のオフセット補正手段によりアナログ的に補正されても時間遅れの問題などが発生することがないからである。
【0091】
次に、DCオフセットの補正とアナログ信号処理部の利得の切換制御を行なうようにした実施形態について説明する。ここからの幾つかの実施形態は、受信機の複数の利得毎にDCオフセットを検出しこれをメモリに記憶させてその状態毎にDCオフセットを最適に補正するものである。
【0092】
図13は、第6実施形態に係る受信機の構成を示すブロック図であり、この第6実施形態に係る受信機の基本構成は図1に示された第1実施形態の構成と略同じなので、図中に同一符号を付して重複説明を省略する。異なる点は、アナログ信号処理部10が受信部1のアンテナ2からの無線周波数信号を受け入れる箇所にスイッチ4が設けられている点、ディジタル信号処理部40の受信電界強度を検出する受信電界強度検出手段57が設けられ、この電界強度検出手段57により検出された電界強度に基づいて利得切換制御信号58がアナログ信号処理部10に出力されている。具体的には、RF増幅器11にはRF増幅器利得切換制御信号59が供給され、ミキサ16および17の直交復調部にはミキサ利得切換制御信号60が供給され、また基底周波数のアナログ信号を増幅するベースバンド増幅器26および27には増幅器利得切換制御信号61が供給されている。
【0093】
以上の構成に基づく第6実施形態に係る受信機の動作を説明する。無線基地局から送信される高周波信号はアンテナ2により受信され、スイッチ4を介してRF増幅器11により低雑音増幅される。このRF増幅器11は、ディジタル信号処理部40から供給される切換制御信号59によって利得可変な構成となっている。RF増幅器11により増幅された高周波信号は、周波数変換器12において局部発信器13からの基準搬送波信号とミキサ14によりミキシングされてからBPF15により不要成分を除去されることにより中間周波数信号に変換され、その出力は同相成分と直交成分との2系統に分けられる。2系統に分けられた同相成分と直交成分とは、それぞれミキサ16,17により基底周波数に周波数変換される。この直交復調部の動作についても図1に示した第1実施形態の受信機と同様であるので重複説明を省略する。なお、このミキサ16,17にも、ディジタル信号処理部40よりミキサ利得切換制御信号60が供給されている。ミキサ16および17の後段には第1のオフセット補正手段20,21によりそれぞれDCオフセット成分が除去されるが、この構成および動作についても第1実施形態の受信機と同じである。
【0094】
ミキサ16および17によりベースバンドに周波数変換された所望信号は、LPF22,23に入力されるが、このLPF22,23は所望波以外の不要波や隣接チャネル波を削除するチャネル選択機能や、後段のA/D変換器3の前でアンチエリアジング機能を持たせるために挿入されている。LPF22,23の後段の増幅器26,27は、可変利得増幅器であり所望波を後段のA/D変換器3に所望の電圧レベルで供給するために設けられている。なお、この可変利得増幅器26,27の利得は、前記ディジタル信号処理部40より供給される増幅器利得切換制御信号61により可変制御されている。したがって、A/D変換器3のダイナミックレンジが充分に広い場合には増幅器26,27は省略することも可能である。
【0095】
なお、図13においては周波数変換器12のミキサ13に対して利得可変機能が無いものとして説明したが、本発明はこれに限定されず必要に応じてミキサ13にも利得可変機能を持たせる構成としてもよい。また、図13に示される第6実施形態の受信機においては、周波数変換器12が設けられているものとして説明したが、本発明は原理的には同相成分(I)と直交成分(Q)の2つのチャネルを備えた直交復調部(ミキサ22,23)を備えていれば充分であり、周波数変換器12や増幅器26,27はLPF22,23の出力信号を充分な振幅でA/D変換器3に受け渡すために設けられている。したがって、A/D変換器3が例えば多ビットの変換器である場合には、増幅器26,27は省略しても本発明の要旨を逸脱するものではない。
【0096】
上記を具現すると、図14に示す第7実施形態に係る受信機となる。図14においては、上述のように周波数変換器12,利得可変増幅器26,27が省略されている。また、ディジタル信号処理部40に設けられるDCオフセット検出手段41,42とDCオフセット保持手段43,44は図15(a)(b)のように構成されている。すなわち第1の具体例を示す図15(a)は、基準平均値補正回路62を追加したものであり、この基準平均値補正回路62は基準平均値保持部63と、加算器64とを備えている。保持部63に保持されている基準平均値は変調信号成分が本来有している直流成分であり、この場合に画一的にDCオフセットの補正を行なうと本来のDC成分まで除去してしまうことになる。したがって、そのシステムで用いられている変調方式のDC成分が既知である場合には、そのDC成分の基準平均値を予め用意しておいてDCオフセット検出手段41(または42)により求められたDCオフセットからこの基準平均値を減算して正確なDCオフセットを求めて、これをDCオフセット保持手段43(または44)により保持する。なお、第2の具体例を示す図15(b)のように、A/D変換器3から入力された基底周波数信号から基準平均値を先に減算してからDCオフセットを検出する基準平均値補正回路65のように構成してもよい。
【0097】
次に、第7実施形態に係る受信機の動作手順について、図14の受信機の場合についてフローチャートを参照しながら詳細に説明する。受信部の利得切替モードは、図16に示す4つの受信モードを想定する。図16では、RF増幅器11の利得を10dBと−30dBの2通りとし、ミキサ16、17の利得を20dBと0dBの2通りとして計4つの受信モードを設定している。尚、図13の受信機に対しても、増幅器26、27に対する利得切替制御(制御信号61)が存在するだけで、基本的な動作は以後説明する操作手順と同様である。本受信機は、図17に示すようなTDMAシステムへの適用が適当である。以下では、図17に示す周期TのTDMAフレーム66で、自端末に割り当てられた受信タイムスロット67、68のみを受信する動作を繰り返す受信を想定する。
【0098】
本発明による受信機では、アナログ信号処理部2の各受信モードに対して発生するDCオフセットを予め想定し保持しておき、使用する各受信モードで読み出してDCオフセット補正を行なうことが特徴である。
【0099】
まず、DCオフセットを検出し、DCオフセット補正値として図14のDCオフセット保持手段43、44に格納する操作手順について、図18のフローチャートを参照しながら説明する。
【0100】
図18のフローチャートで、始めにアナログ信号処理部10をDCオフセットを測定できる状態に設定する(ST11)。図14のアナログ信号処理部10で発生するDCオフセットを単体で測定するためには、信号入力部1から外部の信号が入力されないようにする必要がある。そのためには、例えば、アンテナ2の後段に信号入力部1の入力を遮断するような高周波スイッチ4を設けておき、DCオフセット測定時にはこのスイッチ4を「断」としておくように構成すればよい。この高周波スイッチ4は、例えば、TDMA/TDDシステム用の受信機では、送受切替スイッチと兼用することができる。また、実際の動作状態で発生するDCオフセットを測定する為、アナログ信号処理部10を受信状態とする。すなわち、アナログ信号処理部10の各回路にバッテリーセービング機能(図示せず)が備わっている場合には解除し、局部発振器18も動作状態として、ミキサ16、17に基準搬送波信号を送出するように設定しておく。
【0101】
次に、nを受信モードとして、初期値「1」を設定する(ST12)。ここで、図16の受信モードに従って、n=1〜4を、図16の受信モードA〜Dにそれぞれ対応させると、n=1は、モードAとなり、RF増幅器12に10dB、ミキサ16に20dBが設定される(ST13)。このモードAに設定された状態で、アナログ信号処理部2出力に発生するDCオフセットを、前述の図15に示した構成のDCオフセット検出手段41(または42)により検出する(ST14)。この検出されたDCオフセット値は、アナログ信号処理部10をモードAに設定した場合の「DCオフセット補正値」としてDCオフセット保持手段43、44に格納される(ST15)。引き続き、n=2、すなわち受信モードBの場合について(ST17)、同様にアナログ信号処理部10で発生するDCオフセット値を測定し、DCオフセット保持手段43、44に格納していく。
【0102】
最後に、n=4(受信モードD)出のDCオフセット値を測定し、DCオフセット保持手段43、44に格納して終了する(ST16)。したがって、受信モードA〜Dに対応して夫々、DCオフセット値(=DCオフセット補正値)が得られる。このDCオフセットをA〜Dとして、図16の最右列に列記した。図13、図14のDCオフセット保持手段43には、DCオフセット測定値が、図16のような形式で格納・保持されている。なお、DCオフセット測定時の各受信モード測定順序は任意に設定できる。
【0103】
次に、本DCオフセット補正を採用した第7実施形態に係る受信機の受信モードの選択・設定手順について図14と図19とを参照しながら説明する。図19は、受信機に最適な受信部の利得、すなわち受信モードを設定するための操作手順を示す図である。受信機の利得を所期設定する場合の問題点は、受信される信号レベルについての情報が全く無いことである。そのため、信号レベルが極端に大きい場合や極端に小さい場合には、受信電界強度測定ができず、受信機の利得を設定できないという問題が生じる。
【0104】
図19の操作手順は、受信機が受信電化強度を測定しながら、アナログ信号処理部10の各回路に最適な利得を設定していく手法である。ここでは、図16に示す受信モードA〜Dの4つの受信モードを仮定し、受信モードA〜Dをn=1〜4に対応させて説明する。図19に従えば、まずn=1でアナログ信号処理部10の各回路の利得を受信モードAに設定する(ST21、ST22)。その後DCオフセット補正値として、受信モードAに対応する値(図16のA)をDCオフセット保持手段43、44から読み出して、第1のオフセット補正手段24、25に送出し、DCオフセット補正の設定を行なう(ST23)。この状態で、到来信号を受信し(ST24)、受信電界強度検出回路57で受信電界強度を測定し検出する(ST25)。このステップST25の操作手順については後述する。
【0105】
以下、純モードを逐次設定しながら(ST12、ST12)、受信電界強度検出が可能なC/N(C:信号強度、N:受信機熱雑音)、になった時点(ST16)で、入力信号レベルを受信する最適受信モードの設定(ST28)を行う。ここで、受信モードは、図16に示す利得の大きなモードから小さなモード(モードAからモードD)へ順次設定しても良いし、その逆であっても良い。また、高速に最適受信モードを設定する必要がある場合には、必ずしも1つずつ順に設定する必要はなく、1つおき、もしくは幾つかずつ飛ばして設定するようにしても良い。
【0106】
ここで、図19のST25に示した受信電界強度検出の方法について図20を参照しながら説明する。図20は、電界強度測定のための操作手順を示す図である。本受信機において、アンテナ2の入力端における受信電界強度の絶対値を測定することは、アナログ信号処理部2の利得を最適な値に設定するために必要である。図13、図14に示す直交復調部を備えた受信機では、受信電界強度検出回路57でA/D変換器3へ入力する信号電圧をディジタル演算によって計算することができる。この演算は、例えばIQ各チャンネルの2乗和のルートを取ることにより容易に実現できる。
【0107】
そこで、受信電界強度検出回路57で信号電圧レベル(PAD)を求め(図20のST29)、この値からアナログ信号処理部2の全利得を差し引くことによって、アンテナ入力端での受信電界強度(PRF)を算出することができる。すなわち、PADからRF増幅器11の利得(R)、ミキサ16の利得(M)、さらに、LPF22や増幅器26等のベースバンド部の利得(B)を差し引けば良い(ST30)。なお、アナログ信号処理部10の各回路の利得は、図17に示す自端末に割り当てられた受信タイムスロット67、68ごとに逐次更新されるが、各回路に設定される利得の値はその都度メモリ等に蓄えておけば良い。
【0108】
次に、以上に説明したDCオフセット検出、受信モード選択、受信電界強度測定を適用した本受信機の通話時の受信操作手順について説明する。本受信操作手順は、特にTDMAもしくはTDDシステムに本受信機を適用する場合に特に有孔である。そこで、まず本受信操作手順が前提とするシステムのフレーム構成について説明する。図21は、TDMAもしくはTDDシステムにおけるフレーム構成を示す図である。図21で、Tが1フレーム長、67、68が自端末に割り当てられた受信タイムスロットである。
【0109】
今、タイムスロット68を受信する場合、受信モードの設定は、1つ前のフレームのタイムスロット67で検出された受信電界強度を基にしてスロット68の受信前迄に行われる。つまり、スロット67で求めた受信電界強度から後続の68の受信電界強度を予測してアナログ信号処理部10の受信モードを設定する。これは、図21のフェージング時の受信電界強度70の変動によって定まるフェージング周期FTが、1フレーム長Tに比べて充分に長ければ、先行フレームの受信スロット67の受信電界強度から後続フレームの受信スロット68の受信電界強度をある程度予測できることに基づいている。
【0110】
次に、図22を参照しながら、受信操作手順の詳細を説明する。図22は、本受信機の通話時の基本的な受信操作手順を示すフローチャートである。ここで、図21の受信タイムスロットを受信することを考える。受信機は、電源ON(ST31)の後、初期設定(ST32)で、DCオフセット測定(図18)、アナログ信号処理部10の利得の設定(図19)を行い、受信可能な状態となる。この後、受信スロット67にて(ST33)、受信電界強度PRFを測定する(ST34)。この受信スロット67の受信電界強度から後続の68を受信するための受信モードを設定すると共に、この受信モードに対応するDCオフセット補正値をDCオフセット保持手段43、44から読み出して設定する。そして、後続(ST36)の所望スロット68を受信する(ST37)。第7実施形態では、1スロット68の間で受信電界強度はほぼ一定であるとみなし、設定された受信モードはスロット68受信中は固定するものとしている。
【0111】
なお、アナログ信号処理部10の各回路で発生するDCオフセットは、同じ純モードであっても、時間の経過と共に回路の温度特性などによって微妙に変動する。その場合には、電源ON(ST31)の直後の初期設定(ST32)以外の時間帯でDCオフセットを検出し、DCオフセット保持手段43の内容を更新しておくことが必要である。電源ON時以外にDCオフセットを検出する時間は、所望の受信スロット以外の時間帯であることが必要である。例えば、バッテリーセービングモード時の所望スロット受信以外の時間で、所定の時間毎、あいるは所定のフレーム毎にDCオフセット検出を行えば良い。
【0112】
次に、図17を参照しながら、ディジタル信号処理回路40からアナログ信号処理部10へ送出される利得制御信号と、DCオフセット制御信号のタイミング関係について説明する。図17で、71はアナログ信号処理部10の受信モードを設定するための利得制御信号、72はDCオフセットを補正するための制御信号である。受信スロット67では制御信号値73に対応する受信モードで受信して、この受信モードに対応するDCオフセット制御は、制御信号75で行うものとする。また、受信スロット68では制御信号値75に対応する受信モードで受信し、この受信モードに対応するDCオフセット制御は、制御信号76で行うものとする。本受信機では、受信モードは先行する受信スロット67で測定された受信電界強度に基づいて決定される。このため、受信モードを設定する利得制御信号71は、受信スロット67での制御信号値73から、後続の受信スロット68前にタイミングt2で制御信号値74に切り替わる。ここでt2は受信スロット開始時刻t3よりも前であれば良い。一方、DCオフセット補正をアナログ信号処理部10で行うためのDCオフセット制御信号72も、75から76に切り替わる。この切替タイミングt1′は、基本的には、後続の受信スロット68開始時刻t3の前であれば良い。従って、制御信号72が75、76に切り替わることによってアナログ信号処理部10での回路的不具合が発生しなければ、利得制御信号71の利得切替タイミングt2に関わらず、t1、t1′のいずれで切り替わっても良い。
【0113】
図22を用いて説明した受信操作手順は、図17の受信フレームの先行受信スロット67の受信電界強度に基づき後続受信スロットの受信モードを設定する方法である。しかし、より実用的には、スロット68を受信する際の受信モードは、所望受信スロット68の受信時の受信電界強度によって決定・設定することが望ましい。以下にこの方法について説明する。最初に、受信スロット68の一般的な構成を図23に示す。ここでスロット68が所望の受信スロットであり、77、78が隣接スロット、80、81はガードタイムである。スロット76は、スタートシンボル82、プリアンブル83、ユニークワード84、情報部分85等から構成されている。ここで、例えば、プリアンブル83区間で受信電界強度の測定ができれば、その情報に基づき、このスロット内の情報部分85部分を受信するためのより適切な受信モード設定が可能となる。
【0114】
以下、図24を参照しながら、所望受信スロット68内で受信電界強度測定を行い、受信モード設定・DCオフセット補正を行って情報部分85を受信する操作手順について説明する。図24で、電源ON(ST41)、初期設定(ST42)の操作は、図22で説明した内容と同じである。ST43に記したn=1は、図22の場合と異なり、現時点で既に所望受信スロット67を受信していることを示している。この時のアナログ信号処理部10の受信モードは、初期設定(ST42)で設定された受信モードとなっており、この受信モードに対応したDCオフセット補正が行われている(ST44)。そして、受信スロット67の先頭部分(例えば、図23のプリアンブル83)を用いて、現在受信している受信スロットでの受信電界強度PRF′を測定する(ST85)。そして、このPRF′に基づいて最適な受信モードを設定し、併せてこの受信モードに対応するDCオフセット補正値をDCオフセット保持手段43、44から読み出して設定する(ST46)。
その後、プリアンブル83以降の受信スロットを受信する(ST47)。後続のフレーム(n≧2:ST49)からは、受信電界強度測定(ST45)によって設定する受信モードの初期値は、1つ前のフレーム(n=1)を受信する際に使用した受信モードに設定しておくのが効果的である。例えば、n=1で図16の受信モードBで受信した場合には、n=2での受信電界強度測定(ST45)の初期値として受信モードBを使用すれば良い。あるいは、n=2での受信電界強度測定(ST45)の際のA/D変換器3の飽和を避けるという観点からは、n=1よりも1ランクしたの利得の少ない受信モードを初期値としても良い。
【0115】
以上に説明した受信操作手順により、本発明の受信機ではなく、アナログ信号処理部10でDCオフセットが発生しても、その影響を受けることなく良好な受信性能を実現することが可能である。
【0116】
ここで、図13、図14に記載されているアナログ信号処理部10の第1のオフセット補正手段の構成・動作について図14、図25を参照しながら説明する。この動作を行う受信機は、特に受信スロット内でDCオフセット補正を行いながら受信を行う場合に有効である。図25は、ミキサ16の出力に発生するDC成分がLPF22、23の時定数によって影響を受けることを示す図である。図25(a)は、図14の利得切替制御信号58のタイミングを表す図であり、時刻t′でアナログ信号処理部10の各回路に対する利得の切替が行われる。図25(b)は、ミキサ出力(LPF入力)のDC成分の変化を表す図であり、時刻tでアナログ信号処理部10の利得が変化したのに伴い、DCオフセット変動86が生じている。
【0117】
このDCオフセット変動86は、例えば、図61(b)のDCHIGHと図60(b)のDCLOWの差分に相当する。尚、この時点では未だDCオフセット補正は行っていないものとしている。次の図25(c)は、図25(b)を入力した時の、LPF22の出力を表す図である。ここでLPFの時定数による応答87が生じ、出力が整定するまでに89の遅延が生じている。図25(d)はDCオフセット分86の逆特性となっている。この図25(d)の信号でLPF22の出力を示す図25(c)に対して補正を掛けたものが図25(e)である。すなわち、LPF22の時定数の影響による遅延分89の区間は、DCオフセット補正出力は88のようになり、正確な補正が実現できていない。
【0118】
これを解決するためには、LPF22の前段でDCオフセット補正を行えば良い。この方法によれば、図25(f)のようにDCオフセット補正回路出力は遅延89の影響なく、完全なDCオフセット補正を実現することができる。このように、本受信機においては、LPF22、23の時定数の影響を受けないようにするため、好ましくは第1のオフセット補正手段は、LPF22、23の少なくとも前段(図13、図14では20、21の位置)に設定することが望ましい。尚、このことは、先に説明した図22の受信手順、つまり所望受信スロット以外の区間でDCオフセット補正を行う場合も同様である。すなわちLPF22、23の時定数の影響を極力受けることのないように、第1のオフセット補正手段はLPF22、23の少なくとも前段に設定することが好ましい。
【0119】
以上、図13と図14では、DCオフセットをアナログ信号処理部10のみで補正する場合の構成について説明した。しかし、本発明はこの第7実施形態以外、すなちわディジタル信号処理回路40でDCオフセットを補正する構成の受信機に対しても有効であること明らかである。すなわち、図26は、図13において、ディジタル信号処理回路40内に第2のDCオフセット補正手段45、46を設けた第8実施形態に係る受信機で、この部分の動作は図2を用いて説明した第2実施形態と同様である。
【0120】
さらに、図27に示す第9実施形態のように、補正するDCオフセットの量を、アナログ信号処理部10のとディジタル信号処理回路40に振り分ける方式も考えられる。すなわち、DCオフセット振り分け手段51、52を追加する構成を採れば良い。これについても、図4に示す第3実施形態と同様の構成を採ることによって容易に実現できる。また、受信手順については、これまでに説明したDCオフセット補正値の検出・設定・補正の手順の全ての手順を、アナログ値のみでなく、ディジタル値についても行なうようにすれば良い。
【0121】
図28を用いて、ディジタル系とアナログ系にDCオフセット補正を振り分けながら受信する受信操作手順について説明する。ここでは、図21に示した受信スロットを受信することを考える。受信機は、電源ON(ST50)の後、初期設定(ST51)で、DCオフセット測定(図18)、アナログ信号処理部10の利得の設定(図19)を行ない、受信可能な状態となる。DCオフセット測定では、測定したDCオフセットから、アナログ信号処理部2とディジタル信号処理回路40で補正するDCオフセット成分の振り分けを行う。この部分の構成については、図4に示す第3実施形態と同様である。この後、受信スロット67にて(ST52)、受信電界強度PRFを測定する(ST53)。この受信スロット67の受信電界強度から後続の68を受信するための受信モードを決定・設定する。合わせて、この受信モードに対応するDCオフセット補正値をDCオフセット保持手段43,44から読み出し、アナログ信号処理部10とディジタル信号処理回路40のDCオフセット補正手段に対してそれぞれ設定する(ST54)。尚、手順ST55からST58については後述する。そして、後続(ST59)の所望スロット68を受信する(ST60)。本実施形態では、1スロット68の間で受信電界強度はほぼ一定であるとみなし、設定された受信モードはスロット68の受信中は固定するものとしている。
【0122】
図22で説明したように、アナログ信号処理部10の各回路で発生するDCオフセットは、同じ受信モードであっても、時間の経過と共に回路の温度特性などによって微妙に変動する。そのため、逐次DCオフセットを検出し、DCオフセット保持手段43の内容を更新しておくことが必要である。この時、DCオフセットをアナログ信号処理部10で補正するか、ディジタル信号処理回路40で補正するかの振り分け方を逐次更新して行くと、より柔軟に対応できる。図28中の、手順ST55からST58は、この内容を実現するための手順である。
【0123】
まず、ST55では、設定された受信モードと、アナログ信号処理部10とディジタル信号処理回路40でのDCオフセット補正の状態で、受信動作を行ないDCオフセットを検出する。そして、ディジタル信号処理回路40でのDCオフセット補正量が所定の値を越え、アナログ信号処理部10で補正した方が良いと判断(ST56)される場合には、アナログ信号処理部10でのDCオフセット補正量を変更する。アナログ信号処理部10で行うDCオフセット補正の補正量の変更は、例えば図16の最右列のDCオフセット補正値テーブルの更新によって実現する(ST58)。このテーブルを更新した場合には、アナログ信号処理部10の補正量を考慮したディジタル信号処理回路40の補正量を再度算出し設定する(ST57)。また、手順ST56で、アナログ信号処理部10のDCオフセット補正量を変更する必要が無いと判断される場合には、ディジタル信号処理回路40のみのDCオフセット補正値を更新しておく(ST57)。
【0124】
ここで、アナログ信号処理部10では、各受信モードについてDCオフセット補正を行なっているため、ディジタル信号処理回路40で補正するDCオフセット量は、アナログ信号処理部10で補正するDCオフセット量よりも小さくて済む。したがって、ディジタル信号処理回路40で行なうDCオフセット補正量はアナログ信号処理部10の各受信モードごとに対応させて全てテーブル化しておく必要はない。
【0125】
本手順のST55からST58に示したDCオフセット検出及び、アナログ信号処理部10とディジタル信号処理回路40へのDCオフセットの再振り分けについては、通常、毎フレームごとに行う必要はなく、数フレームに1回の割合で行なえば良い。
【0126】
以上に説明した第8および第9実施形態に係る受信機については、図26、図27で周波数変換器12の無い直接変換受信機においても、本発明が有効に適用できることは明らかである。
【0127】
以下、図面を用いて本DCオフセット除去機能を備えた第10実施形態に係る受信機のバースト捕捉時の動作について詳細に説明する。第10実施形態の受信機に入力される受信信号は図21に示すバースト状の信号である。TDMA通信の場合、このバースト状の信号が定められた周期で受信される。この周期がフェージングの周期に比べて十分に早い場合には、前バーストの情報を用いて、受信機の利得設定、すなわち受信モードの選択を行なうことができる(第7実施形態の一部)。
【0128】
これに対し、基地局との同期が取れていても、バースト周期に比べてフェージング周期が短い場合には、前バーストの受信電界強度と現バーストの受信電界強度は相関が無い。従って、前バーストの情報を用いて受信モード設定を行うことが出来無い状態で、到来信号を捕捉・受信する必要が有る。これは、バッテリーセービング(以下BS)中に制御信号を受信する場合、いわゆる「同期時バースト受信」に相当する。また、基地局との初期接続を行う際は、まず端末の電源をONとして、いわゆる「非同期連続受信」を行い、基地局から送信される制御信号を捕捉する必要がある。この場合には、基地局との同期も取れておらず、どの時刻に基地局から信号が到来するかが分からない。すなわち、無信号区間から突然出現する基地局からの到来信号を受信する必要が有る。
【0129】
本第10実施形態ではこの課題を解決し、無信号区間からのバースト到来信号に対しても、到来した1バースト内で受信モードを決定し、受信情報を復調することを可能とするDCオフセット除去機能を備えた受信機を提供する。以下、図14に示す構成の受信機に対して、図29から図32に示す受信操作手順を適用した場合の第10実施形態について説明する。なお、簡潔に説明するため、DCオフセット補正はアナログ信号処理部10のみで行なうようにして説明したが、ディジタル信号処理回路40内でのDCオフセット補正をする場合も、前述と同様に有効に適用可能である。
【0130】
図29は本受信機のディジタル信号処理回路40内の受信モード及びDCオフセットに対する制御を行う制御部(図示せず)の操作手順を示す図である。ここで、図14の受信機に対して、図16に示す受信モードが設定されているものとする。また、本手順は図23に示すプリアンブル83の区間に終了し、受信モードが設定された後に、ユニークワード84以降の情報を受信することを目的としている。
【0131】
制御部では次の手順により受信操作を行う。電源ON(ST62)の後、まず、DCオフセットをすべての受信モードについて測定し、DCオフセット保持手段43,44に格納する(ST63)。この手順は図18の通りである。そして受信周波数を、基地局からの制御信号が送信されてくる制御チャネルに設定し(ST64)、アナログ信号処理部10の利得を最大値に設定する(ST65)。図16の受信モードでは、モードAに相当する。次に、時間を計測するカウンタをリセット(t=0)する(ST66)。CDW、現在の受信モード(モードA)に対応するDCオフセット補正値(図16のA)を、DCオフセット保持手段43,44から読み出して設定する(ST67)。この状態で、連続受信を行い(ST68)、基地局から送信されてくる制御信号の到来を待つ。
【0132】
A/D変換器のオーバーフローを検出した場合には(ST69)、信号が到来したことになる。オーバーフローはA/D変換器の出力する最大値のディジタルデータが出現することにより検出される。もしくは、A/D変換器にオーバーフロー検出機能を持たせて、そのフラグが立ったときを持ってオーバーフローとしても良い。オーバーフローが生じた時は、アナログ信号処理部10の利得を下げる(ST72)。
【0133】
例えば、図16でモードを1つ下げるのであればモードBに移る。モードが変わる際に、制御遅延やアナログ信号処理部10の応答による遅延により、ディジタル信号処理回路40の制御回路に信号が到達するまでに遅延が生じる。この遅延区間では利得の落ちた信号の振幅強度が正確に測定できない。そこで、予め前記遅延時間を計算しておき、その遅延時間(t1)区間でオーバーフロー検出を停止させておく(ST74)。もしくは、オーバーフロー検出を制御回路で無視しても良い。その後、再び時間カウンタをリセット(t=0)し、オーバーフロー検出を開始する。以後、ディジタル信号処理回路40に供給されるクロック速度で定まれる△tの分解能で、この操作を繰り返す(ST70)。そして、予め定められた時間区間(t=t0)でオーバーフローが検出されなかった場合には、最適な受信モードが選択され、D/A変換器5のダイナミックレンジ内に受信信号が入ったものと判断する。
【0134】
以上の受信操作手順は、図23のプリアンブル83の期間中に終了し、この後この受信モードで後続のユニークワード84を受信する(ST75)。ユニークワード(UW)を検出できた場合には(ST76)、基地局から自局に対して送信された制御信号であるので、後続の情報部分85を受信し、この後、通常の受信状態に入る(ST77)。なお、ユニークワードを検出できなかった場合には、何らかの干渉波等によりオーバーフローが生じたものとして、再度初期受信状態(ST65)に戻る。
【0135】
なお、オーバーフローが生じ(ST69)て、利得を下げ(ST72)、全ての受信モードを用いてもまだオーバーフローしている状態(ST73)は、受信電界強度が非常に高く、受信機のダイナミックレンジを越えている状態である。図16の例では、モードD(最低利得)に設定しても、オーバーフローが発生する場合である。この状態では、到来信号の受信は不可能であるので、直ぐに初期受信状態(ST65)に戻しても良いが、現時点の利得で後続の情報を受信してみて(ST75)から初期状態に戻しても良い。
【0136】
図30は第11実施形態に係る受信機のディジタル信号処理回路40内の受信モード及びDCオフセットに対する制御を行う制御部(図示せず)の異なる操作手順を示す図である。この第11実施形態は、基本的には図29と同様であり、最大利得から順次利得を下げながら受信して行く方法である。ただし、図29と異なるのは、アナログ信号処理部10が最大利得時でもA/D変換器3がオーバーフローを生じない場合の手順ST78ないしST83が挿入されている点である。
【0137】
本手順は、D/A変換器5に非常に多ビットのA/D変換器が使用された場合に有効である。つまりA/D変換器のダイミナミックレンジが大きく、信号レベルが小さい場合に、アナログ信号処理部10を最大利得にしてもオーバーフローしない場合である。図30で、手順ST65までは図29と同じであり、受信モードは最大利得に設定されている。その後、時間を計測するカウンタをリセット(t=0)し(ST78)、現在の受信モードに対応するDCオフセット補正値とを、DCオフセット保持手段43,44から読み第して設定する(ST79)。この状態で連続受信を行い(ST80)、基地局から送信されていくる制御信号の到来を持つ。
【0138】
手順ST81では、A/D変換器3の所定のビットの検出、またはオーバーフロー検出が行われる。まず、A/D変換器3の出力の所定ビットの検出により、入力信号が所定レベル以上であるかどうかを判定する。もし所定レベル以上である場合には、信号到着したと判定し、最大利得のまま手順ST75に行き受信動作を行う。また、手順ST81の時点で、仮にA/D変換器3のオーバーフローを検出した場合にも、信号が到来したと判定したことが分かり、手順ST72以下、図29と同じ受信操作手順を行う。なお、手順ST81で信号レベルが所定レベル以上とならない場合には、信号が到来していないとみなす。以上説明した図30では、図29に手順ST78〜ST83の部分が挿入された形になっている。
【0139】
図31は第12実施形態に係る受信機のディジタル信号処理回路40内の受信モード及びDCオフセットに対する制御を行う制御部(図示せず)操作手順を示す図である。図29、図30の第10、第11実施形態では、アナログ信号処理部10の利得を最大値に設定し順次下げていくことで最適な受信モードを選択した。この第12実施形態(図30)では逆に、アナログ信号処理部10の利得を最低値に設定し順次上げていくことで最適な受信モードを操作する。図31で、手順ST62、ST63、ST64は、図29と同様である。次に、アナログ信号処理部10の利得を最低値に設定する(ST85)。これは、図16に受信モードでは、モードDに相当する。
【0140】
次に、時間を計測するカウンタをリセットし(ST66)、現在の受信モード(モードD)に対応するDCオフセット補正値(図16のD)を設定する(ST67)。この状態で、連続受信を行ない(ST68)、基地局から送信されてくる制御信号の到来を持つ。ここで、A/D変換器3の出力の所定ビットが立ったか否かを判定する(ST86)。これはA/D変換器3へ入力される信号レベルが所定のレベル以上になっているか否かを判定していることになる。この判定は、△tの分解能で、予め定められた時間区間(t=t0)で繰り返される(ST70,ST71)。A/D変換器3へ入力される信号レベルが不足していると判定される場合には、アナログ信号処理部2の利得を上げる必要がある(ST87)。図16の例では、受信モードDをCに移して利得を上げる。利得を上げた後は、図29の場合と同様に、制御遅延やアナログ信号処理部10の応答を考慮した遅延t1区間だけ、レベル検出を停止する(ST88)。その後、再び時間カウンタをリセット(t=0)し、レベル検出を開始する。手順ST86で、A/D変換器3に十分な信号レベルが入力されていると判定された時には、アナログ信号処理部10に最適の利得が設定されているものと判断する。
【0141】
ここまでの手順は、図23のプリアンブル83の期間中に終了し、ここで決定した受信モードで後続のユニークワード84を受信する(ST75)。ユニークワード(UW)を検出できた場合には(ST76)、基地局から自局に対して送信された制御信号であるので、後続の情報部分85を受信し、この後、通常の受信状態に入る(ST77)。なお、ユニークワードを検出できなかった場合には、信号が到来していないとみなし、再度初期受信状態(ST85)に戻る。
【0142】
なお、手順ST87で、アナログ信号処理部10の利得を上げ、全ての受信モードを用いてもまだ信号レベルが充分でない状態(ST73)は、受信電界強度が非常に弱く、受信機の雑音レベルに所望波が埋もれている状態であると考えられる。この状態では、到来信号の受信は不可能であるので、直ぐに初期受信状態(ST85)に戻しても良いが、現時点の利得で後続の情報を受信してみて(ST75)から初期状態に戻しても良い。
【0143】
図32は第13実施形態に係る受信機のディジタル信号処理回路40内の受信モード及びDCオフセットに対する制御を行う制御部(図示せず)の操作手順を示すである。図32で、手順ST63までは図29と同じである。次の手順で、受信モードを初期モード、具体的には最低利得の1つ上(1段階利得の高い)の受信モードに設定する。図16の例ではモードCに対応する。次に、時間を計測擦るカウンタをリセットし(ST65)。現在の受信モード(モードC)に対応するDCオフセット補正値(図16のC)を、DCオフセット保持手段43,44から読出して設定する(ST67)。この状態で、連続受信を行なう(ST68)基地局から送信されてくる制御信号の到来を持つ。
【0144】
ここで、A/D変換器のオーバーフローを検出した場合には(ST69)、受信モードを1つ下げる(利得を一段階下げる)(ST91)。すなわち、この時は最低利得(図16では受信モードD)となる。そして、そのまま受信モードでプリアンブル以降を受信する(ST75)。これは、初期段階で(ST90)、最低利得の1つ上(1段階利得の高い)の受信モードに設定されていたため、オーバーフローすれば、最低利得で受信するしか方法が無いからである。逆に、予め定められて時間区間(t=t0)でオーバーフローが検出されなかった場合には、無線部の利得が不足していると判定され、アナログ信号処理部10の利得を上げる(ST87)。図16の例では、受信モードをCからBに移して利得を上げる。利得を上げた後は、図29の場合と同様に、制御遅延やアナログ信号処理部10の応答を考慮した遅延t1区間だけ、オーバーフロー検出を停止する(ST74)。
【0145】
その後、再び時間カウンタをリセット(t=0)して、オーバーフロー検出を開始し、これ以後、ディジタル信号処理回路40に供給されるクロック速度により定まる△tの分解能で、オーバーフローが生じるまでこの操作を繰り返す(ST70)。そして、オーバーフローが生じた場合には、1つ前、すなわち利得が1段階下受信モードに戻して(ST91)、プリアンブル以降の受信動作を行う(ST75)。本第13実施形態における受信操作手順では利得の小さい受信モードから利得を順次上げていく方式であるため、、オーバーフローが発生したら、1つ前の受信モードを最適な受信モードとみなすことができるのが特徴である。
【0146】
なお、手順ST87で、全ての受信モードを用いてもまたオーバーフローしない状態(ST73)は、受信電界強度が非常に弱く、受信機の雑音レベルに所望波が埋もれている状態であると考えられる。この状態では、到来信号の受信は不可能であるので、直ぐに初期受信応対(ST85)に戻しても良いが、現時点の利得で後続の情報を受信してみて(ST75)から初期状態に戻しても良い。
【0147】
ここで、図29〜図32に示す受信操作手順を比較する。まず、受信モード設定までの所要時間について比較する。図31、図32は、小さな利得から大きな利得に切替えながら受信操作を行なうため、LPF22の時定数による過度応答の影響を受けにくい。すなわち、利得切替前の信号の過度応答が存在しても、後続の信号レベルの方が大きいので、このレベルを誤検出することは少ない。
【0148】
この様子を図33を用いて説明する。図33(a)は高利得から低利得に切り替えた場合のLPF22の出力である。また、図33(b)は低利得から高利得に切り替えた場合のLPF22の出力である。図33(a)の場合、時刻t′で高利得から低利得に切り替わると、信号レベルは、91から92に変化する。しかし、LPFの時定数の影響で、信号91は利得切替(t′)後も93となって残り、所望信号92に重畳する。信号93のLPFの時定数で減衰するが、切り替え後の97に示す区間は、この信号93の影響で所望信号92のレベルを正確に判定することが出来ない。したがって、所望信号92のレベルを判定を行う為には、97に示す時間以降まで持つ必要が有る。すなわち、検出無視区間が必要となり、所望信号92のレベル判定に97の遅延が生じる。
【0149】
これに対して、利得切替を、低利得から高利得にする場合を示したものが図33(b)である。図33(b)では、時刻t′で低利得から高利得に切り替わると、信号レベルは、94から95に変化する。そして図33(a)と同様にLPFの時定数の影響で、信号94は利得切替(t′)後も96となって残り、所望信号に重畳する。しかし、所定信号95は高利得に切り替えられた為、重畳する信号96よりも信号レベルが大きく、レベル判定においても影響は少ない。したがって、図33(b)は時刻t′後に直ぐに所望信号96のレベル判定を行なうことができる。このように、低利得から高利得に切り替えて判定するほうが、検出無視区間を短くすることができる。この様に、図31、図32の手法では、各手法で必要となっている「検出無視区間:t1」(ST74、ST88)の遅延が短くて済む。そのため、高速に受信モードの設定を行なうことが出来る。
【0150】
これに対して、図29、図39の受信操作手順の「高利得から低利得に切り替える方式」では、上述のように検出無視区間は、図31、図32よりも長めに採る必要が有る。
【0151】
次に、受信形態における適性について比較する。本受信操作手順が必要なのは、端末電源をONとして基地局との初期接続を行う際の「非同期連続受信」形態である。図29、図30の受信操作手順は、端末電源をONとして基地局との初期接続を行う際の「非同期連続受信」、またBS時の「同期時バースト受信」時のいずれの場合にも有効である。特に、端末の電源ON直後の「非同期連続受信」時にいつ信号が到来するか不明な場合でも、最大利得で待っているため、オーバーフロー検出により、信号の到来を判定することができる。
【0152】
これに対して、図31、図32の受信操作手順は、無信号区間でバースト到来信号を検出することが難しい、これは、本受信手段では低利得で信号を待っているため、いつ信号が到来するか分からない状態(電源ON直後の非同期状態)では、到来信号の有無が判断しにくいためである。したがって、図31、図32の受信操作手順は「非同期連続受信」時よりも「同期時バースト受信」時に適している。
【0153】
以上説明した様に、各操作手順には特徴がある。すなわち、図29、図30の手順は、「非同期連続受信」に向いており、図31、図32の手順は、受信モードを決定する迄の時間が短くて済み、同期時バースト受信」の際に有効である。したがって、端末電源ON時の「非同期連続受信」の際には、図29、図30のいずれかの受信操作手順を用い、「同期時バースト受信」の際には図31、図32のいずれかの受信操作手順を用いる等、必要に応じて適宜組み合わせて用いる方法が有効である。例えば、図31や図32の電源ON(ST61)の後に、図29、図30に示す受信操作手順、すなわち「同期時バースト受信」の手順を挿入する。そして、一旦同期が確立した後のBS状態では、図31、図32の方法を用いてバースト捕捉を行なえば良い。
【0154】
次に、本発明の第14ないし第16実施形態に係る受信機について図34ないし図38を参照して説明する。DCオフセット検出を行う場合、検出すべきDCオフセット成分以外にDC成分を持つ信号波が受信されると、DCオフセットを正確に検出できなくなる。このため、アンテナ2から、特に他の無線通信システムで使用されている電波が受信されてしまうと、この到来波の影響でDCオフセット検出が正確にできなくなる可能性がある。
【0155】
本受信機では、この影響を防ぐために、DCオフセット成分を検出する時に、アンテナから信号が受信されないようにする手段、すなわち受信信号をオフとする手段を備えていることが特徴である。この方法に付いて、幾つかの実施形態を図面を用いて説明する。
【0156】
図34(a)は本発明の第14実施形態を説明するための図である。ここで、アンテナ2で受信された信号を、オフと遮断するために、スイッチ4aが設けられている。スイッチ4aは、DCオフセット検出を行う場合にはアンテナ2からの信号経路をオフとする。そして、アンテナ2の入力インピーダンスと同じ値に設定されている終端抵抗4b側に接続される。この操作により、アンテナ2で受信された到来信号が、アナログ信号処理部10、ディジタル信号処理部40に送出されることを防ぐ。さらに、RF増幅器11の入力が、終端抵抗4b、すなわちアンテナ2の入力インピーダンスで終端される。これは、DCオフセット検出時と所望信号受信時とで、RF増幅器の入力インピーダンスの値によるDCオフセット出力が変化が生じないようにするためである。
【0157】
図34(a)のスイッチ4aは、図34(b)のように、MOSスイッチ、SW1、SW2によって容易に構成できる。この時のSW1、SW2の動作モードが図35に示されている。すなわち、通常受信時には、SW1がオン、SW2がオフ、DCオフセット検出時には、SW1がオフ、SW2がオンとなるように制御を行う。SW1、SW2のゲートには、DCオフセット検出の有無の状態に応じ、ディジタル信号処理部から制御信号が送出され、オン/オフ動作が行なわれている。
【0158】
なお、スイッチ4aは、原理的にはDCオフセット検出を行なうよりも前にあれば良い。一般的には、利得を与えるブロックの前にあることが望ましく、RF増幅器12の前段におくことが望ましい。
【0159】
次に、受信信号をオフとする他の構成としての第15実施形態に係る受信機を説明する。図36は、RF増幅器11と並列にアッテネータ90が接続されている例である。このアッテネータ90の入力インピーダンスは、アンテナ2、RF増幅器11の入力インピーダンスと同じ値、例えば50Ωに設定されている。このアッテネータ90は、強電界入力時にRF増幅器11に替わって用いられ、受信機が飽和するのを防ぐ役目をする。すなわち、通常レベルの信号受信時には、RF増幅器11が用いられ、所定の値よりも受信信号レベルが大きい場合には、アッテネータ90が用いられる。この時の図36におけるMOSスイッチSW1〜SW7の動作モードを図37に示した。すなわち、通常レベルの受信時には、SW3とSW6がオンとなり、SW4、SW7がオフとなり、RF増幅器11が動作する。一方、所定の値よりも受信信号レベルが大きい場合には、アッテネータモードとなり、SW3とSW6がオフとなり、SW4、SW7がオンとなり、アッテネータ90が動作する。
【0160】
さらに、本構成では、SW5が設けられていることが特徴であり、DCオフセット検出時には、このSW5、さらにSW6がオンとなり、SW3、SW4、SW7がオフとなる。この状態では、アンテナ2からの信号入力はオフとなり、かつRF増幅器11は、アッテネータ90の入力インピーダンス、すなわちアンテナ2の入力インピーダンスと同じ値で終端されている。このようにすれば、DCオフセット検出時と所望信号受信時とで、RF増幅器11の入力インピーダンスの値によるDCオフセット出力が変化が生じないように設定できる。
【0161】
以上の様な方法を採ることにより、DCオフセット検出時に、アンテナ2から何等かの電波が受信されても、この到来波の影響を受けることなく、良好にDCオフセット検出を行うことができる。
【0162】
上記の第14、15実施形態では、DCオフセット成分が他の信号成分に埋もれて検出できない場合について説明した。しかし、アンテナから受信される到来波レベルが小さく、到来波無しとみなせるような場合には、DCオフセット検出に影響を及ぼさない場合もある。このような場合のために、受信信号強度を検出する手段(RSSI:受信電界強度検出装置)を具備し、到来波の受信信号強度が所定の値より小さくなったときには、DCオフセット検出を行なうようにしても良い。
【0163】
図38は、上記の方法に関する第16実施形態を説明するための図である。なお、図38はIQチャネルの内の1系統のみを図示している。ここで、A/D変換器3の出力は、RSSI検出手段98に入力され、アンテナ2にて受信された到来波のディジタル信号処理部40への入力電圧が検出される。本受信器では、この検出値が所定値よりも小さい場合には、DCオフセット検出には影響が無いものとして、DCオフセット検出動作を行なう。具体的には、前記検出値がディジタル信号処理回路40内の復調器50で許容されるDCオフセット値から10dB程度低ければDCオフセット検出には影響は無い。RSSI検出の結果、アンテナ2から受信された到来波の受信電界強度が低く、到来波無しと判定された場合には、DCオフセット検出手段41に対して制御信号99を送出し、DCオフセット検出を実行する。なお、制御信号99は、検波・復調手段50から送出されるようにしておいても差し支えない。
【0164】
図1におけるDCオフセット検出手段41(または42)は、図39に示すように構成することができる。図中411は累積加算回路、412は除算回路である。次に本発明の第17実施形態に係る受信機の動作について説明する。
【0165】
A/D変換器3の出力信号はアンテナ2からの入力信号をベースバンドに周波数変換し、その信号をさらにディジタル信号に変換した信号である。この信号は累積加算回路411に入力される。累積加算回路411に入力される信号はDCオフセットの重畳した変調信号である。
【0166】
累積加算回路411ではA/D変換器3の出力であるディジタルデータを1サンプル毎に加算してゆく。このように入力信号を累積加算することにより、A/D変換器3の出力信号に含まれるDCオフセット成分のみが加算されてゆく。なぜならば、DCオフセット以外の変調信号は、その信号を長い期間にわたって累積加算すると、その平均値は0になるからである。
【0167】
この信号を除算回路412において累積されたデータの数で除算することでA/D変換器3の出力に含まれているDCオフセットの絶対値が得られる。またここで累積するデータの数を2のべき乗とすることにより、この除算回路42はビットシフトにより非常に簡単に実現できる。
【0168】
以上のように累積加算回路411と除算回路412を用いてDCオフセット検出手段41を構成することにより、A/D変換器3の出力信号の時間平均を算出することでDCオフセット値を検出することができる。
【0169】
この累積加算するデータの数(積分期間)は変調信号に含まれるDC成分が充分除去できる程度に長くとれば正確に検出できるが補正するまでに時間差が生じる一方、短時間で補正するために積分期間を短く設定すればDCオフセットの検出誤差が増大するため、適切な値に設定することが重要である。本第17実施形態によれば、積分期間の設定は累積加算回路における加算するデータ数を変えることにより非常に簡易に実現でき、また設定変更も容易である。
【0170】
図40は、オフセット成分を有する受信信号を示す図である。ここで、受信信号404が受信された熱雑音及びDCオフセット成分を有する受信信号であり、元信号402は比較の為に図示してある。ここで、(アナログ)グランドレベル405からのDC成分のずれがDCオフセット成分406である。ディジタル信号に変換して信号処理を行なう。図41は、この様子を説明する為の図である。図41で、Tは1シンボル区間、501は受信信号波形、503は(アナログ)グランドレベルを表している。図41(a)では、1シンボル区間Tを5サンプル(〇)してDCオフセットを検出している。すなわち、このサンプルポイント504を、図1のDCオフセット検出手段41に入力し、累積加算、除算などの操作により、DCオフセットを検出する(506は、図41(a)で検出されたDCオフセット成分を表している)。これに対して、図41(b)では、1シンボル区間Tを10サンプル(〇と黒丸の両方)してDCオフセット507を検出している。
【0171】
図41(a)と図41(b)とを比較すると、サンプルポイントの多い図41(b)の方が、より受信信号波形を良く近似できることは明らかである。したがって、DCオフセット成分についても、図41(a)の506よりも、図41(b)の507の方がより正確にDCオフセット成分を検出している。しかし、サンプリング数を増加させると、その分ディジタル部の信号処理が増し、演算時間、さらに消費電流が増加するという不具合も生じる。一般に、受信信号のC/Nが良い場合、サンプリングポイント数の大小が、受信誤り率特性や検出されるDCオフセット量へ与える影響はより少なくなる。従って、受信信号のC/Nの状態によって、サンプリング数を適宜可変とし、不必要にディジタル部の演算量を増加させること無く、良好な受信誤り率、所望の精度のDCオフセット検出を行なうことが出来る。ここで、C/Nの状態を把握する為には、例えば、ユニークワードなどの既知パターンの受信誤り率を適宜観測すること、また、ダイバーシティーを行なっている受信機では、ダイバーシティーの生じ方(ダイバーシティー切替数が少ない方が受信信号のC/Nは良い)を観測することにより行なうことができる。
【0172】
以上のようにA/D変換器3の出力のDCオフセットを累積加算し加算したデータ数で除算することによりDCオフセットの正確な検出が可能となる。また加算するデータの数を2のべき乗に定めることにより除算回路412をビットシフトによって実現することが可能となる。
【0173】
以上の構成によるDCオフセット補正での問題として、信号成分自体がDC成分を有している場合である。次に、この様な場合についても有効なDCオフセット検出方法について説明する。
【0174】
図42は、図2のDCオフセット検出手段41にDCオフセットの基準平均値補正回路を追加した場合の実施形態を示す図である。ここで、基準平均値63は、変調信号成分が本来有しているDC成分である。変調信号成分がDC成分をもっている際には、DCオフセット補正を行なうと本来のDC成分まで除去してしまうことになる。したがって、システムで使用されている変調方式のDC成分が既知である場合には、そのDC成分の基準平均値を予め用意しておく。そして、DCオフセット検出手段41で検出されたDC成分から減算回路64で減算することにより、DCオフセット成分のみを正確に検出することができる。ここで、図42ではこの基準平均値をDCオフセット検出手段41の出力から減算した。また、図43のように、A/D変換器3の出力から基準平均値を減算する構成を採っても良い。この図43の構成を採ると、DCオフセット検出手段41に含まれる累積加算回路411の前に本来信号成分がもつDCオフセットは基準平均値を減算出来る。従って、図43の構成では、図42よりも演算量は増加するものの、時間軸でより細かく本来信号成分が有するDC成分を除去することができる利点がある。従って、高精度にDCオフセット検出が要求される場合には、図43の構成を採り、基準平均値63を減算する時間間隔を短く設定することによって、柔軟に対応することができる。
【0175】
次に、本発明のDCオフセット除去機能を備えた第18実施形態に係る受信機について図面を用いて説明する。図44は、本受信機が使用されるTDMAシステムのTDMAフレームフォーマットを示す図である。ここで、3001,3002,3003,3004は受信スロットに割り当てられており、3005は受信スロット以外のスロット(例えば、3001と3002、または3002と3003)で、受信機の状態(温度変化等)、周囲の電波環境(フェージング)が変化しない場合には、これらのスロットで発生するDCオフセットの量は非常に近いものと予想される。本受信機では、各隣接する受信スロットで検出したDCオフセット量を、後続の受信スロット発生するDCオフセット量とみなして処理を行なう。これにより、高速に、また限られた時間内でより正確にDCオフセットを検出することができ、したがって、DCオフセット補正もより高速に行なうことができる。
【0176】
図45は、このためのDCオフセット検出手段の一構成例を示す図である。図45で、DCオフセット初期値1301には、前の受信スロットで検出されたDCオフセット値がDCオフセットの初期値としてメモリされている。減算回路1302では、A/D変換器3にてディジタル信号に変換された受信信号から、このDCオフセット初期値1301が減算されDCオフセット検出手段41に送られる。DCオフセット検出手段41は前述の構成であり、ここで検出されたDCオフセット値はDCオフセット保持手段43送られてDCオフセットの補正に用いられる。
【0177】
TDMAシステムの各隣接する受信スロットで発生するDCオフセット量が全く同じ場合には、受信信号から前受信スロットのDCオフセット値(初期値)を減算することによって、DCオフセットは完全に除去できる。DCオフセット量が全く同じでない場合でも、隣接する受信スロット間では、受信機の状態、周囲の電波環境の変化が少ない為、DCオフセット量は非常に近い値であると考えられる。従って本構成により、前受信スロットのDCオフセット値を初期値として使用しない場合よりも、より高速に、少ない演算量でDCオフセットの検出が出来ることは明らかである。
【0178】
なお、図45で、DCオフセット検出手段41は、前述の基準平均値補正手段を備えたDCオフセット検出手段62(もしくは65)であっても良いのは明らかである。また、各受信スロットで、DCオフセット初期値1301は、前スロットのみで検出されたDCオフセット値でなく、より以前の受信スロットで検出されたDCオフセット値を考慮して設定しても良い。
【0179】
図45では、DCオフセット初期値1301の減算をA/D変換器3の後、ディジタル部で行なったが、A/D変換器3の前段、すなわちアナログ部にて行なうことも可能である。図46は、DCオフセット初期値1401の減算を、A/D変換器3の前段に設けたアナログの減算回路1402で行なった場合の一構成例である。この様に、DCオフセット初期値1401をアナログ部で減算する構成は、DCオフセット初期値が大きく、予めアナログ部で減算しておかないと後段のA/D変換器3が飽和してしまう恐れがある様な場合に特に有効である。ここで、DCオフセット検出手段41は、前述の基準平均値補正手段を備えたDCオフセット検出手段62(もしくは65)であっても良い。または、図45に示した1303としても良い。この場合には、DCオフセット初期値をディジタルとアナログの両方に振り分けて減算する構成となる。
【0180】
次に本発明の第19実施形態に係る受信機について説明する。上述した侍史形態においては、検出されたDCオフセットを次のスロットで差し引くという方法をとっている。ここで、DCオフセット量を正確に検出するためには、検出の期間(積分期間)が長い方が好ましい。しかしながらフェージング等に起因するDCオフセットの変動に追随するためには、積分期間は短い方がよい。すなわちDCオフセットのキャンセリングの精度と変動に対する追従性はトレードオフの関係にあり、適正な積分期間を選ぶ必要がある。しかしながら、DCオフセットの変動量が大きくなったり小さくなったりするような場合、予め固定的な積分期間を設定することが困難である。
【0181】
このような問題を回避するために、この第19実施形態においては次のような方法でオフセットの検出・除去を行なう。すなわち、予め定められた数の過去の各スロットのDCオフセット検出値を保持しておき、それぞれのDCオフセット値に重み付けを施して平均をとる。
【0182】
本第19実施形態の構成を図47に示す。図中A/D変換器3、および累積加算回路421、除算回路422より構成されるDCオフセット検出手段42は図2に示すものと同一であるため説明を省略する。43はDCオフセット保持手段であり、遅延回路431、重み付け係数回路432、加算回路433、除算回路434よりなる。
【0183】
遅延回路431はDCオフセット検出手段から出力された値を1スロット分保持した後にその値を出力するものである。したがって図中一番左の遅延回路431−1の出力は1スロット前の検出値V1、左から2番目の遅延回路431−2の出力は2スロット前の検出値V2、一番右の遅延回路431−Nの出力はNスロット前の検出値Vn となる。重み付け係数回路432は入力された値に予め設定された重み付け係数値Wn を乗じて出力する。
【0184】
加算回路433は重み付け係数回路の出力の総和をとり、その値を出力する。除算回路434は入力された値を重み付け係数値の合計で除算して出力する。除算回路434で割る数aは重み付け係数値の合計(W1+W2+…+Wn )である。
【0185】
次に、第19実施形態に係る受信機におけるDCオフセットキャンセル装置の動作について説明する。Nスロット前に検出されたDCオフセット値をVnとし(N−1)スロット前に検出されたDCオフセット値をVn−1とし、1スロット前に検出されたDCオフセット値をV1とする。これらの値はそれぞれ遅延回路431の出力に相当する。
【0186】
またNスロット前の情報に対する重み付け係数をWn 、(N−1)スロット前の情報に対する重み付け係数をWn−1、 ……1スロット前の情報に対する重み付け係数をW1とする。これらの値はそれぞれ重み付け係数回路432に保持されている。このときDCオフセットの推定値Ve に相当する除算回路434の出力は次のようなものとなる。
Ve =(Wn ・Vn +Wn−1・Vn−1+……+W1・V1)/( Wn +Wn−1 +……+W1)
この式の分子が加算回路433の出力値すなわち除算回路434の入力値であり、また分母が重み付け係数値の合計(W1+W2+…+Wn )である。したがって、除算回路434の出力値がオフセットの推定値Ve になる。
【0187】
このように、Wn 〜W1に適当な値を設定することで、過去の検出値を利用してより正確な推定が可能となる。ただしWn =<Wn−1 =<……<W1である。
重み付け係数Wn の設定方法は
・Wn を等差級数で変化させる方法{図48(a)}
・Wn を等比級数で変化させる方法{図48(b)}
・Wn を段階的に段階状に変化させる方法{図48(c)}
等が考えられる。Wn をすべて1(またはすべての同じ値)とした場合が、単純に過去Nスロット分の平均をとる方法に相当する。この第19実施形態においては、必要に応じて過去の検出値を使って適応的にDCオフセットの検出と除去を行なうことができる。
【0188】
例えば、図49(a)に示すように、DCオフセットの時間的な変動が少ない場合は、過去の検出値と実際のDCオフセットの値はほぼ同じであると考えられるので、すべて同じ重み付け係数を用いて積分期間を長くとることにより、より正確な推定値を得ることができ精度のよいオフセット除去が可能となる。
【0189】
また図49(b)に示すように、DCオフセットの時間的な変動が大きい場合は、過去の検出値と実際のオフセット値が異なる可能性が大きいため、過去のデータの係数を小さく設定することにより、時間追従性をよくしたオフセット除去が可能となる。この第19実施形態においては、以上説明した方法を用いることによって、変動に対する追従性を維持しつつ精度のよいDCオフセットの除去が可能となる。
【0190】
また、図50に示す第20実施形態のように、テストモード時に選択手段413によりテスト信号発生器414により、例えば所定の周波数の制限波を発生させ、D/A変換器5および第1のDCオフセット補正手段20,21を介してLPF22、23の入力に加え、その出力をディジタル信号処理回路40でモニターすることにより、アナログ信号処理回路の帯域制限特性を求め、調整に用いることができる。これにより、ディジタルで作られたテスト信号をアナログ信号に変換するD/A変換器と、ディジタルで検出したDCオフセットをアナログ信号に変換するD/A変換器とを兼用することができ、LSI化においてその規模を小さくすることができる。
【0191】
具体的な調整は、例えば、図51に示すように、ディジタル信号処理回路40に周波数特性制御手段415,416を設け、また、LPF22,23にカットオフ周波数調整機能を備えることにより行なう。例えば、LPF22,23を通過したテスト信号である所望のカットオフ周波数をもつ制限波の利得が所望の利得(例えば、−3dB)より大きいか小さいかを、周波数特性制御手段415,416で検出してその比較信号を制御信号としてLPF22,23に出力して、LPF22,23の所望カットオフ周波数にて所望の利得となるよう制御する。これにより、LSI化した時のLPFのカットオフ周波数のばらつきによる受信特性の劣化を防ぐことができる。なお、LPFのカットオフ周波数の調整はフィルタの時定数を決定する抵抗や容量、あるいは電流を切り替えればよい。
【0192】
周波数特性制御手段の一例を図52に示す。LPFを通過して得られる信号の利得を例えば、信号のピーク値を検出してなる利得算出手段417で所望のカットオフ周波数での利得を求めて、それを利得Ref2と比較手段418で比較して、その比較結果を制御信号としてLPFにフィードバックする。また、DCオフセットのためLFPやA/D変換器にてテスト信号が歪み利得検出に誤差が生じないように、LPF22,23のカットオフ周波数の調整は、DCオフセットの検出・補正後に行なえば良い。
【0193】
なお、上述した第1ないし第20実施形態に係る受信機を通信システムに用いることにより、受信信号の誤り率の劣化を低減することができ、特に第20実施形態に係る帯域制限特性の調整ができる受信機を用いることにより良好な通信を行なうことができる。このような受信機を用いる第21実施形態に係る通信システムは、図示説明を控えるが、音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備する直流オフセット除去機能を備えた受信機と、を備えている。
【0194】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の受信機の構成によれば、過去の受信スロットで検出したDCオフセットを初期値として用いDCオフセット検出を行なうことにより、より高速に精度良くDCオフセット補正を実現することができる。
【0195】
また、本発明においては、受信した信号をアナログ信号処理回路で処理する際に発生するDCオフセットによる受信誤り率を低減することができる。また本発明による受信機を用いることにより、受信した信号をアナログ信号処理回路で処理する際に発生するDCオフセットによる受信誤り率を劣化させることなく、良好な品質で音声、データ通信を実現することができる。
【0196】
さらに、本発明によるDCオフセット除去機能を備えた受信機においては、アナログ信号処理部で設定される利得に応じて変化するDCオフセットを、各利得についてメモリする手段を有する。従って、このメモリされたDCオフセット値を用いて、より高速に精度良くDCオフセット補正を実現出来るという効果が有る。さらに、無線部利得切替機能と、このメモリされたDCオフセット値を読み出す方式により、到来する受信レベルが不明な場合、受信レベルに急激な振幅変化があった場合にも、ダイナミックレンジを損なうこと無く、高速に受信機の利得制御を行なうことができるという効果を有する。
【0197】
また、A/D変換器の入力でアナログ信号処理回路で発生するDCオフセットを低減でき、受信誤り率を低減できる。また、信号がDCオフセットによりA/D変換器の入力範囲を越え歪むのを防ぐこともでき、この歪みによる受信誤りを防ぐことができる。
【0198】
さらに、ACカップルを用いないのでDCオフセットの時間変化の過渡応答による影響を受けないので、受信誤り率を劣化させることはない。特に、DCを含む低周波成分を多く含む変調方式の信号に対して誤差となるDCオフセット成分のみを除去できるので、受信信号の誤り率の劣化を低減することができる。
【0199】
さらに、LSI化により特性にばらつきあるアナログ信号処理回路内の帯域制限部の周波数特性をテスト信号により検出する際に必要なD/A変換器をDCオフセットをアナログ信号にするD/A変換器と共用できるので、チップ面積を小さくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る受信機の基本的な構成を示すブロック図。
【図2】本発明の第2実施形態に係る受信機の基本的な構成を示すブロック図。
【図3】図2のオフセット保持手段の具体的な構成を示すブロック図。
【図4】本発明の第3実施形態に係る受信機の基本的な構成を示すブロック図。
【図5】図4のオフセット振分手段の具体的な構成を示すブロック図。
【図6】図4の比較手段の具体的な構成を示すブロック図。
【図7】本発明の第4実施形態に係る受信機の基本的な構成を示すブロック図。
【図8】本発明の第5実施形態に係る受信機における第1の初期値設定方法を説明するフローチャート。
【図9】本発明の第5実施形態に係る受信機における第2の初期値設定方法を説明するフローチャート。
【図10】本発明の第5実施形態に係る受信機における第3の初期値設定方法を説明するフローチャート。
【図11】本発明の第5実施形態に係る受信機における第4の初期値設定方法を説明するフローチャート。
【図12】図11に示される第4の初期値設定方法に用いられる閾値Vthの求め方を説明する特性図。
【図13】本発明の第6実施形態に係る受信機の基本的な構成を示すブロック図。
【図14】本発明の第7実施形態に係る受信機の基本的な構成を示すブロック図。
【図15】第7実施形態における基準平均値補正回路の2つの具体例(a)(b)をそれぞれ示すブロック図。
【図16】本発明に係る受信機の利得切替モードの一例を示す図表。
【図17】本発明に係る通信システムに適用されるTDMAスロットを示す概念図。
【図18】オフセット補正値を保持する操作手順を示すフローチャート。
【図19】受信機の受信モードを設定する操作手順を示すフローチャート。
【図20】受信電界強度を測定する操作手順を示すフローチャート。
【図21】TDMAまたはTDDシステムにおけるフレーム構成を示す概念図。
【図22】受信機の通話時の基本的な受信操作手順を示すフローチャート。
【図23】受信スロットの一般的な構成を示す概念図。
【図24】受信モード設定・オフセット補正を同時に行なう受信操作手順を示すフローチャート。
【図25】DC成分がLPFの時定数により影響を受けることを(a)から(f)により説明した特性図。
【図26】本発明の第8実施形態に係る受信機の基本的な構成を示すブロック図。
【図27】本発明の第9実施形態に係る受信機の基本的な構成を示すブロック図。
【図28】DCオフセットを振り分けながら受信する操作手順を示すフローチャート。
【図29】受信モード・DCオフセットの制御部の操作手順を示すフローチャート。
【図30】第11実施形態に係る受信機の制御部の操作手順を示すフローチャート。
【図31】第12実施形態に係る受信機の制御部の操作手順を示すフローチャート。
【図32】第13実施形態に係る受信機の制御部の操作手順を示すフローチャート。
【図33】図29から図32の利得切替の違いを(a)(b)で示す特性図。
【図34】第14実施形態の受信機の要部の構成を(a)(b)で示すブロック図。
【図35】図34(b)の動作モードを示す図表。
【図36】第5実施形態に係る受信機の要部の構成を示すブロック図。
【図37】図36のスイッチの動作モードを示す図表。
【図38】第16実施形態の要部の構成を示すブロック図。
【図39】本受信機のDCオフセット検出部の構成を示すブロック図。
【図40】DCオフセットを説明するための波形特性図。
【図41】サンプル数を可変とすることによりDCオフセット検出精度が改善されることを(a)(b)により説明する特性図。
【図42】本発明の受信機におけるDCオフセット検出部の構成を示すブロック図。
【図43】本発明の受信機におけるDCオフセット検出部の構成を示すブロック図。
【図44】本受信機が使用されるTDMAシステムの構成を説明する概念図。
【図45】TDMAシステムに適用される受信機のDCオフセット検出部の構成を示すブロック図。
【図46】TDMAシステムに適用される受信機のDCオフセット検出部の構成を示すブロック図。
【図47】第19実施形態に係る受信機の要部を示すブロック図。
【図48】図47に示される受信機の動作を(a)から(c)で説明する特性図。
【図49】図47に示される受信機の動作を(a)(b)で説明する特性図。
【図50】本発明の第20実施形態に係る受信機の基本構成を示すブロック図。
【図51】図50の具体的な構成を示すブロック図。
【図52】図50,図51の要部を示すブロック図。
【図53】アナログ信号書留回路内の信号経路にACカップルを備える従来のダイレクトコンバージョン受信機の構成を示すブロック図。
【図54】DCオフセットが生ずることを説明するため、(a)ミキサの要部を示すブロック図と、(b)その特性図。
【図55】ACカップルでDCオフセット除去が不十分なことを説明する図。
【図56】DCオフセットに変動分と固定分があることを説明する図。
【図57】従来の直接変換受信機の構成を示すブロック図。
【図58】無線部利得切替機能を備える従来のゼロIF受信機の構成を示す図。
【図59】無線利得切替モードを示す図表。
【図60】無線部の利得切替によりDCオフセット変動が生じることを示す(a)ブロック図、(b)特性図。
【図61】無線部の利得切替によりDCオフセット変動が生じることを示す(a)ブロック図,(b)特性図。
【図62】DCオフセット変動による受信特性の劣化の発生を、(a)補正が間に合わない場合、(b)受信スロット内で発生する場合、で示す概念図。
【符号の説明】
1 受信部
2 アンテナ
3 A/D変換部
5 D/A変換部
10 アナログ信号処理部
16,17 ミキサ
20,21,24,25,28,29 第1のオフセット補正手段
22,23 LPF
40 ディジタル信号処理部
41,42 DCオフセット検出手段
43,44 DCオフセット保持手段
45,46 第2のオフセット補正手段
51,52 オフセット振分手段
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiver incorporated in a portable wireless terminal that can be used in a wireless communication system and a wireless communication system using the same, and particularly to a receiver using a direct conversion receiving method and a superheterodyne receiving method. The present invention relates to a small receiver having a function of removing a DC offset (hereinafter, also referred to as a DC offset as necessary), which is a DC component, and a wireless communication system using the same.
[0002]
[Prior art]
With the dramatic development of wireless communication systems in recent years, there has been an increasing demand for wireless terminals to be smaller and less expensive. The direct conversion receiving method has attracted attention as a receiving method that meets this demand. Hereinafter, the configuration and operation principle of the direct conversion receiver will be described with reference to the drawings.
[0003]
FIG. 53 is a diagram showing a basic configuration of a direct conversion receiver. Here, the high-frequency signal received by the antenna 2 of the receiving unit 1 is amplified by the RF amplifier 11 in the analog signal processing circuit 10 and then distributed to two systems. Then, the signals are mixed by the mixers 16 and 17 with a carrier having substantially the same frequency as the received signal supplied from the local oscillator 18 and frequency-converted directly to a base frequency band (baseband). Here, the local oscillator 18 is directly connected to the mixer 16, and is connected to the mixer 17 via a π / 2 phase shifter 19. Therefore, the two signals that have been frequency-converted into baseband have a phase of π / 2 with each other. Unnecessary frequency components are removed from these two systems of baseband signals by low-pass filters (hereinafter abbreviated as LPF-Low-Pass Filters) 22 and 23 each serving to select a channel. After that, the baseband signal is amplified to a desired signal level by the baseband amplifiers 26 and 27, and then A / D converted by an analog / digital (hereinafter abbreviated as A / D) converter 3, and The original data is demodulated by the detection / demodulation means constituting the digital signal processing circuit 40.
[0004]
In this direct conversion receiving method, since a received signal is directly frequency-converted into a baseband, it does not have an intermediate frequency and has no image response in principle. Therefore, there is an advantage that a steep filter for image removal which is indispensable in the superheterodyne system is not required. Also, the LPFs 22 and 23 for channel selection can be made into large-scale integrated circuits (LSIs), and there is an advantage that with the recent dramatic progress of LSIs, a receiver can be made smaller and less expensive. Was.
[0005]
Now, the direct conversion receiving system is suitable for miniaturization and price reduction, but this receiving system has the following problems. This problem will be described with reference to FIG.
[0006]
In FIG. 54 (a), a reference carrier necessary for performing a frequency conversion operation in the mixer 16 (or 17) is supplied from the local oscillator 18. Here, the isolation between the local port 16a and the RF port 16b of the mixer 16 is preferably ideally infinite, but is actually about 30 dB. Therefore, the reference carrier inputted from the local port 16a is leaked to the RF port 16b side, and a part thereof is reflected on the output side of the RF amplifier 11 to become a reflected wave 32, and is inputted again to the mixer 16. Alternatively, after passing through the RF amplifier 11 and leaking to the antenna 2 and being radiated from the antenna 2 to the outside as shown by reference numeral 34, it is reflected by the reflector 36 and re-input from the antenna 2, and the reflected wave 35 Is input to the mixer 16 again. The reflected waves 32 and 35 are mixed with the reference carrier from the local oscillator 18 by the mixer 16 (self-mixing). Here, since the reflected waves 32 and 35 have the same frequency as the reference carrier, they appear as DC output components (hereinafter, DC offset) in the output of the mixer 16 by the self-mixing.
[0007]
FIG. 54B is a diagram showing the state of the DC offset on the frequency axis. That is, in the direct conversion method, the desired wave is originally frequency-converted to a baseband frequency band including a DC component, so that the DC offset component 7 generated by reflection is superimposed on the desired wave 6. It is known that this kind of DC offset is a factor that deteriorates the reception error rate particularly in the case of differential detection, and D (= desired wave) U (= DC offset) for obtaining a desired reception error rate It is necessary to attenuate the DC offset component to such an extent that a component (hereinafter, D / U) ratio of, for example, 20 to 30 dB can be obtained. However, the reference carrier supplied from the local oscillator 18 usually has a level of about 0 dBm, and the reflected waves 32 and 35 that accompany the reference carrier generally have a level higher than the level of the desired wave to be received. Therefore, in order to obtain a desired D / U, a means for removing only the DC offset component on the output side of the mixer 16 is required.
[0008]
As a method conventionally used to remove this DC offset, there is a method of providing AC coupling means (hereinafter, AC couple) 30 and 31 at the outputs of mixers 16 and 17 as shown in FIG. This method is effective when the DC offset is always constant, but has the following problem when the DC offset fluctuates with time. FIG. 55A shows the output of the mixer 16 without an AC couple, and shows a case where the DC offset 104 is superimposed on the desired wave 108. Here, it is assumed that the DC offset 104 in the period 101 changes to the DC offset 105 at time t′103. This corresponds to the case where the operating condition of the circuit of the RF amplifier 11 changes in FIG. 54. For example, the gain of the RF amplifier 11 is switched based on the control signal 33 from the digital signal processing circuit 4 at time t′103. In such a case, a case where the output impedance of the RF amplifier 11 changes and the reflection amount 32 fluctuates can be considered.
[0009]
At this time, the difference 106 between the DC offset 104 before the time t'103 and the DC offset 105 after the time t'103 in FIG. FIG. 55B shows a state in which the output of the mixer 16 is subjected to the AC couple 30 in such a case. That is, a transient response 109 corresponding to the time constant of the AC couple 30 occurs in the period 107 due to the influence of the DC offset difference 106. If a signal to be received arrives before the transient response 109 stops, the desired wave is affected by the DC offset, and the reception characteristics are degraded. That is, even if the AC couple 30 is used, the influence of the DC offset cannot be removed. Further, when the AC couple 30 is used, as shown in FIG. 55 (b), for the desired signal including the DC component, the desired wave of the desired wave is obtained by the frequency characteristic 8 of the AC couple shown in FIG. 54 (b). There was a drawback that a part was deleted, which also deteriorated the reception characteristics.
[0010]
As described above, providing a means for switching the gain of the RF amplifier 11 is a method that is often used to expand the reception dynamic range, particularly in a direct conversion receiver. In addition, this is a method that is usually performed to prevent battery consumption in a small receiver. Such battery saving control of the RF circuit also causes a change in the operating condition of the circuit, so that the same DC offset fluctuation as described above occurs. Therefore, avoiding the influence of the DC offset fluctuation as described above is indispensable for a small receiver, especially for a direct conversion receiver.
[0011]
In addition, as can be seen from the above description, the speed at which the DC offset fluctuates generally corresponds to the speed at which the reflected wave re-input to the mixer 16 fluctuates. This has been described so far mainly on the reflected wave 32 from the RF amplifier 11 in FIG. On the other hand, in FIG. 54 (a), when the light is radiated from the antenna 2 and reflected by the external reflector 36 and re-input to the mixer 16, it corresponds to the speed at which the state of the external reflector 36 changes. As a result, the DC offset amount at the output of the mixer 16 also fluctuates. For example, when the external reflector 36 is a moving vehicle, the DC offset changes at the same speed as the fading pitch generated based on the moving speed.
[0012]
FIG. 56 shows this situation. Here, reference numeral 111 in FIG. 56B denotes a TDMA frame, which periodically receives the reception slots 112 and 116 assigned to the terminal itself. FIG. 56 (a) shows a DC offset, and reference numeral 105 denotes a relatively high-speed DC offset fluctuation occurring in accordance with the fading pitch. On the other hand, 113 and 114 are also DC offsets, which are relatively slow DC offset fluctuations that change due to battery saving or gain switching at time t'103. Therefore, in a direct conversion receiver under a real environment, such a high-speed DC offset fluctuation and a low-speed DC offset fluctuation are mixed. For this reason, it is practically desirable to be able to more flexibly remove the influence of the DC offset fluctuation according to the cause of the DC offset, the difference in the time fluctuation of the DC offset, and the like.
[0013]
Further, the problem related to the DC offset fluctuation described above is that not only the above-mentioned zero IF receiver, but also that the received frequency as shown in FIG. 57 is once converted to the intermediate frequency and then converted to the baseband again. This also occurs in a so-called superheterodyne receiving system. That is, FIG. 57 is a diagram illustrating a basic configuration of a receiver including an analog quadrature demodulation unit. Here, the high-frequency signal received by the receiving unit 1 including the antenna 2 is amplified by the RF amplifier 11. This signal is frequency-converted by the frequency converter 12 to an intermediate frequency.
[0014]
That is, the mixer 14 of the frequency converter 12 multiplies the signal by the reference signal from the local oscillator 13, and the BPF (bandpass filter) 15 removes a wide-range component generated at the time of the multiplication. The received signal frequency-converted to the intermediate frequency by the frequency converter 12 is then distributed to two systems. Then, the mixer 16 and the mixer 17 mix the carrier with a carrier having substantially the same frequency as the intermediate frequency signal supplied from the local oscillator 18 and frequency-convert (orthogonal demodulate) the signal into a baseband frequency band. Here, the local oscillator 18 is connected to the mixer 16 and also to the mixer 17 via the π / 2 phase shifter 19. Therefore, the two systems of signals that have been frequency-converted into baseband have a phase of π / 2 with each other. Unnecessary frequency components other than the desired channel are removed from the two baseband signals by LPFs (low-pass filters) 18 and 19, respectively, which serve to select channels. Thereafter, the signal is amplified to a desired signal level by the baseband amplifiers 26 and 27, A / D converted by the A / D converter 3, and demodulated to the original signal by the detector built in the digital signal processing circuit 4. Is done. Note that a filter for removing an image is required at a stage subsequent to the RF amplifier 11, but this filter will be omitted hereafter.
[0015]
The superheterodyne receiver having the configuration shown in FIG. 57 also operates in the same manner as the above-mentioned zero-IF receiver, and thus has the same problem as the problem associated with the time variation of the DC offset described with reference to FIGS. A point had arisen.
[0016]
Further, in a receiver or a zero-IF receiver including the quadrature demodulation unit, it is necessary to perform gain switching in the radio unit. A conventional example in which this gain switching is performed will be described with reference to FIGS. FIG. 58 shows a conventional example in which radio section gain switching is applied to a zero IF receiver. In FIG. 58, the analog signal processing circuit 10A has the same configuration as the analog signal processing circuit 10 of FIG. 53 except that there are no AC couples 30 and 31. For example, in FIG. 58, the radio section for radio section gain switching refers to the analog signal processing circuit 10A including the RF amplifier 11, the mixers 16, 17, and the amplifiers 26, 27.
[0017]
In FIG. 58, an IQ signal 117 at a stage preceding the detector 36 is extracted and input to an intensity detection / comparison circuit 37 for detecting and comparing the received electric field intensity. The received electric field intensity is calculated by the intensity detection / comparison circuit 37 and compared with the reference voltage 38. As a result, optimal gains to be set for the RF amplifier 11, the mixers 16, 17, and the amplifiers 26, 27 are determined, and the gain control signal 121 is transmitted. That is, the gain control signals 118, 119, and 120 are supplied to the RF amplifier 11, the mixers 16, 17, and the amplifiers 26, 27. The gain switching control is performed by setting the gain of each circuit according to the reception electric field strength, for example, as shown in the table of FIG. In FIG. 59, five receiving modes from mode A to mode E are provided by a combination of the gains of the radio unit, so that a receiving dynamic range of 100 dB can be secured.
[0018]
However, in the case where the radio section gain switching shown in FIG. 58 is performed, the following problem occurs particularly with respect to the DC offset. This problem will be described with reference to FIGS. FIGS. 60 (a) and 61 (a) are diagrams showing only one of the IQ channels of the zero IF receiver of FIG. 58. Here, how the DC offset output of the mixer 16 fluctuates by switching the gain of the RF amplifier 11 will be described. FIG. 60A shows the state of mode E in FIG. 59, that is, the state where the gain of the RF amplifier 11 is set to 0 dB. On the other hand, FIG. 61A shows the state of the mode D, that is, the gain of the RF amplifier 11 is set to 20 dB. The gain of the RF amplifier 11 is switched from the state of FIG. 60A to 20 dB in FIG. 61 by the RF amplifier gain switching control signal 118 sent from the control unit (not shown) (from the mode E in FIG. 59). Mode D). At this time, the amount reflected from the local oscillator 18 through the mixer 16 and reflected by the RF amplifier 11 is different between the reflected wave 124 in FIG. 60A and the reflected wave 125 in FIG. 61A. This is because the output impedance of the RF amplifier 11 is different between FIG. 60 (b) and FIG. 61 (b). At this time, in both cases of FIG. 60 (b) and FIG. 61 (b), a direct current (DC) component due to self-mixing is superimposed on the desired signal component 123 at the mixer output 122. Here, the mixer DC output DCLOW in the case of FIG. 60B and the DC output DCHIGH of the mixer in the case of FIG. 61B have different values for the above reason. Therefore, when the gain of the RF amplifier 11 is switched from 0 dB (the state shown in FIG. 60B) to 20 dB (the state shown in FIG. 61B) (from the mode E to the mode D in FIG. 59), the output of the mixer 16 is changed. Causes a DC offset fluctuation of a difference between DCLOW and DCHIGH.
[0019]
As described above, even when the gain of the mixer 16 is constant (a change in the mixer gain at the time of switching from the mode E to the mode D = 0 dB), the output of the mixer 16 has a DC offset variation in accordance with the gain switching of the RF amplifier 11. Will happen.
[0020]
The phenomenon in which the DC offset output changes as described above does not occur only when the gain of the RF amplifier 11 is changed. A change in the DC offset also occurs due to a change in the gain of the mixer 16, the amplifier 26, or the like, as in the case of the change in the gain of the RF amplifier 11. Further, in circuits with different gains, the output DC component of the circuit alone is different, and this also causes a DC offset fluctuation when the gain of the circuit is switched.
[0021]
If such a DC offset variation occurs during a call, a very fast correction of the DC offset variation is required. This will be described with reference to FIG. FIG. 62A is a diagram showing a reception time slot of TDMA, and FIG. 62B is an enlarged view of the reception time slot. In FIG. 62A, the code T is the TDMA frame length. After receiving the reception time slot 126 allocated to the own terminal in the mode E of FIG. 59, the mode shifts to the mode D at the gain switching timing 129, and the next slot 127 is received. Here, at the gain switching timing 129, the DC offset changes from D to E. When correcting the DC offset, it is necessary to perform the DC offset correction before the start time 130 of the reception time slot. However, in a system in which the frame length T is very short, the required operation time may not be enough. Further, as shown in FIG. 62 (b), when it is necessary to perform gain switching of mode A, mode B, mode C, mode D, and mode E in reception time slot 127 allocated to the terminal itself. It is necessary to instantaneously perform DC offset correction. When the instantaneous DC offset correction cannot be realized, the DC offsets A, B, C, D, and E in the respective reception modes are different as shown in FIG. , And the receiving characteristics are greatly degraded.
[0022]
Further, in the conventional direct conversion receiver, the LPFs 18 and 19 can be formed into an LSI. And the receiving characteristics may be degraded.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional direct conversion receiver has a problem that the reception error rate is deteriorated due to the DC offset generated when the received signal is processed by the analog signal processing circuit. Further, in the superheterodyne receiver, a decrease in the reception error rate due to the time variation of the DC offset is a problem.
[0024]
Further, even if the DC offset is removed only by the AC couple, if the DC offset varies with time, there is a disadvantage that the influence of the DC offset cannot be completely removed due to a transient response in the AC couple. Further, for a received signal having a DC signal component, the AC couple deletes a part of the signal component, so that the reception characteristic may be deteriorated due to the partial deletion of the signal component. In addition, there is a problem that a sufficient DC offset removing function cannot be exerted simply by providing an AC couple in the analog signal processing unit.
[0025]
Since a reception error rate is degraded due to a DC offset generated when the received signal is processed by the analog signal processing circuit, there is a drawback that good communication cannot be performed in a system using such a receiver.
[0026]
Further, in a receiver including a conventional quadrature demodulation unit, there has been a problem of deterioration of reception characteristics due to a DC offset generated in an analog signal processing unit. A method of detecting and correcting a DC offset is also conceivable, but the time required for DC offset detection and correction has been a problem. Therefore, there has been a problem that it is not possible to cope with a DC offset fluctuation which occurs at the time of high-speed gain switching of the radio unit, which is required when there is a sudden change in amplitude of the reception level or when the reception level is unknown.
[0027]
In addition, there is a problem that the reception characteristics are deteriorated due to the variation of the cutoff frequency of the filter to be formed into an LSI. Because of the degradation of the reception error rate due to the DC offset generated when the received signal is processed by the analog signal processing circuit and the variation of the cut-off frequency of the filter, a good call can be made in a system using such a receiver. There was a disadvantage that it could not be done.
[0028]
Further, when performing DC offset detection, if a signal wave having a DC component other than the DC offset component to be detected is received, the DC offset cannot be accurately detected. For this reason, when a radio wave used in another wireless communication system is received from the antenna, there is a possibility that the DC offset cannot be accurately detected due to the influence of the incoming wave.
[0029]
The present invention uses a receiver capable of accurately removing a DC offset following a time variation even when a DC offset generated in an analog processing unit varies with time, and using the receiver. It is intended to provide a communication system.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a receiver according to claim 1 includes a receiving unit that receives a radio frequency signal, and an analog signal processing that performs amplification, band conversion, and frequency conversion on an analog signal input from the receiving unit. DC offset removing function, comprising: an analog-to-digital conversion section for converting an output of the analog signal processing section from an analog signal to a digital signal; and a digital signal processing section for processing the digital signal converted by the analog-to-digital conversion section. A receiver provided in the digital signal processing unit for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit; and the offset detection unit provided in the digital signal processing unit. Offset holding means for holding the DC offset signal detected by the A D / A converter for converting the DC offset signal detected by the signal processor into an analog signal, and the analog converter based on the DC offset signal provided in the analog signal processor and converted to an analog signal by the DA converter. First offset correction means for correcting the signal; A second offset correction unit provided in the digital signal processing unit and digitally reducing a part of the DC offset signal held by the offset holding unit to reduce the DC offset; When the absolute value of the detected offset exceeds a predetermined threshold, at least an offset allocating unit for correcting the offset exceeding the predetermined threshold by the first offset correction unit, It is characterized by having.
[0031]
The receiver according to claim 2 is the receiver according to claim 1, wherein the DC offset held by the offset holding unit is included. Is updated every time an offset is detected by the offset detection means. It is characterized by:
[0032]
Further, the receiver according to claim 3 is the receiver according to claim 3. 1 In the receiver described in the above, The predetermined threshold is a power of two It is characterized by:
[0033]
The receiver according to claim 4 is A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; and converting the output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal. And a digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the AD conversion unit. The receiver having a DC offset removing function, the receiver being provided in the digital signal processing unit Offset detection means for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit, and offset holding means provided in the digital signal processing unit and holding the DC offset signal detected by the offset detection means, The DC offset signal detected by the digital signal processing unit is A DA converter for converting to a log signal, a first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and correcting the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA converter; A second offset correction unit provided in the digital signal processing unit and digitally reducing a part of the DC offset signal held by the offset holding unit to reduce the DC offset; The higher-order bit of the offset is converted to an analog value by the DA converter, the offset is corrected by the first offset correction means, and the lower-order bit of the offset held in the offset holding means is used. The offset is corrected by the second offset correcting means. It is characterized by:
[0034]
The receiver according to claim 5 is A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; and converting the output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal. And a digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the AD conversion unit. The receiver having a DC offset removing function, the receiver being provided in the digital signal processing unit Offset detection means for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit, and offset holding means provided in the digital signal processing unit and holding the DC offset signal detected by the offset detection means, The DC offset signal detected by the digital signal processing unit is A DA converter for converting to a log signal, a first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and correcting the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA converter; A second offset correction unit provided in the digital signal processing unit and digitally reducing a part of the DC offset signal held by the offset holding unit to reduce the DC offset, and the offset holding unit includes: First storage means for holding at least the initial value of the offset detected by the offset detection means; and the offset after the offset is corrected by the first and second offset correction means based on the initial value of the offset. Of the offset varying with time detected by the detecting means. Comprising second storage means for holding the moving component, the It is characterized by:
[0035]
Further, the receiver according to claim 6 is the receiver according to claim 6. 5 In the receiver described in The initial value of the offset stored in the first storage unit is detected only once by the offset detection unit and is not changed thereafter. It is characterized by:
[0036]
Further, the receiver according to claim 7 is the receiver according to claim 7. 5 In the receiver described in The initial value of the offset stored in the first storage means is detected and set when power is turned on. It is characterized by:
[0037]
Also, the receiver according to claim 8 is the receiver according to claim 5 In the receiver described in 1, the initial value of the offset stored in the first storage means, Detected and updated each time a predetermined period elapses It is characterized by:
[0038]
Further, the receiver according to claim 9 is the receiver according to claim 9. 5 In the receiver described in the above, the initial value of the offset stored in the first storage means, Updated when the variation of the offset that changes with time exceeds a predetermined value It is characterized by:
[0039]
Further, the receiver according to claim 10 is the receiver according to claim 5 In the receiver according to the above, The offset variation stored in the second storage unit is corrected by the second offset correction unit provided in the digital signal processing unit. It is characterized by:
[0040]
Further, the receiver according to claim 11 is the receiver according to claim 11. 5 In the receiver described in 1, the initial value of the offset stored in the first storage means, The variation of the offset, which is corrected by the first offset correction means provided in the analog signal processing unit and stored in the second storage means, is calculated by the second offset correction means provided in the digital signal processing unit. Is corrected by the offset correction means It is characterized by:
[0041]
Further, the receiver according to claim 12 is: A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; and converting the output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal. And a digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the AD conversion unit. The receiver having a DC offset removing function, the receiver being provided in the digital signal processing unit Offset detection means for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit, Previous Offset holding means provided in the digital signal processing section for holding the DC offset signal detected by the offset detection means, and DA conversion for converting the DC offset signal detected by the digital signal processing section into an analog signal And a first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and configured to correct the analog signal based on a DC offset signal converted into an analog signal by the DA conversion unit. Means for measuring the received electric field strength input via the unit, means for setting a plurality of gains in the analog signal processing unit based on the received electric field strength, and the plurality of sets set in the analog signal processing unit Said offset detecting means for detecting a plurality of DC offset values generated in accordance with a gain; The offset holding means for holding the DC offset value of the above, and the first offset correction means for correcting the DC offset value corresponding to the gain set in the analog signal processing section, further comprising the analog signal processing The unit includes a mixer pair for frequency-converting at least an in-phase component and a quadrature component of the radio frequency signal input to the reception unit and a signal orthogonal to each other, and an in-phase component channel and a quadrature component channel that are outputs of the mixer pair. And a baseband filter provided respectively, wherein the first offset correction means is provided at least in a preceding stage of the baseband filter for correcting the DC offset generated in the analog signal processing unit. It is characterized by:
[0042]
Further, the receiver according to claim 13 has the following features. 12 In the receiver described in An analog signal processing unit set to a first gain value, the AD conversion unit converting an output of the analog signal processing unit into a digital value, an overflow detection circuit detecting an overflow state of the AD conversion unit, Control means for controlling a gain of the analog signal processing unit to be set to a second gain value smaller than the first gain value when an overflow state is detected by the overflow detection circuit. It is characterized by:
[0043]
Further, the receiver according to claim 14 is the claim Thirteen In the receiver described in The analog signal processing unit includes a storage unit that detects and stores a DC offset generated from an input radio frequency signal, and the first offset correction unit reads the DC offset from the storage unit even in a single reception. Correct DC offset based on unity gain value It is characterized by:
[0044]
The receiver according to claim 15 is: A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; and converting the output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal. And a digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the AD conversion unit. The receiver having a DC offset removing function, the receiver being provided in the digital signal processing unit Offset detection means for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit, Previous Offset holding means provided in the digital signal processing section for holding the DC offset signal detected by the offset detection means, and DA conversion for converting the DC offset signal detected by the digital signal processing section into an analog signal And a first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and configured to correct the analog signal based on a DC offset signal converted into an analog signal by the DA conversion unit. An analog signal absent means for providing no input to the analog signal input to the signal processing unit is provided, and the offset detecting means detects the DC offset when the analog signal is absent, and the detected DC offset is detected at this time. The first offset correction means determines a DC offset based on the DC offset value. Is corrected, the analog signal no input means, is configured by a changeover switch provided between the radio frequency signal amplifier provided in the analog signal processing unit and the receiving unit, the analog signal no input means, An attenuator connected in parallel to a radio frequency signal amplifier provided in the analog signal processing unit, four switches provided before and after the amplifier and the attenuator, and provided on a connection line at a stage preceding the amplifier and the attenuator. And a signal supply path from the receiving unit to the analog signal processing unit is always connected, so that the analog signal processing unit can be set to a non-input state. It is characterized by:
[0045]
Further, the receiver according to claim 16 is: A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; and converting the output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal. And a digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the AD conversion unit. The receiver having a DC offset removing function, the receiver being provided in the digital signal processing unit Offset detection means for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit, Previous Offset holding means provided in the digital signal processing section for holding the DC offset signal detected by the offset detection means, and DA conversion for converting the DC offset signal detected by the digital signal processing section into an analog signal And a first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and configured to correct the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit. The detection means detects the DC offset by the time average of the output of the AD conversion unit, and the first offset correction means processes the DC offset converted to an analog signal by the DA conversion unit in the analog processing unit. Correct the DC offset by subtracting from the analog signal, The offset detecting means detects the DC offset of the current receiving slot with the time average value of the DC offset detected from the past receiving slot in the time division multiple access system as an initial value, and the first offset correcting means detects the detected current offset. The offset detection means comprises a cumulative addition circuit for cumulatively adding the digital signal input from the AD converter, and a division circuit for dividing the cumulatively added signal. A plurality of delay circuits for delaying the output of the offset detection means by a predetermined time, and a weighting set in advance so that the value delayed by the delay circuit becomes heavier the closer to the DC offset. A plurality of weighting circuits for multiplying and outputting coefficients, and an output of the weighting circuit; An adding circuit for outputting the value as a DC offset value a sum is more configuration It is characterized by:
[0046]
Further, the receiver according to claim 17 is the receiver according to claim 16, Each weighting coefficient of the plurality of weighting circuits is set so that the older the weight, the lighter and the newer the weight. It is characterized by:
[0047]
Further, the receiver according to claim 18 has the following features. 16 In the receiver described in The weighting coefficient set in the plurality of weighting circuits changes according to a time-varying amount of change in the DC offset detected by the offset detection right unit. It is characterized by:
[0048]
The receiver according to claim 19 is: A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; and converting the output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal. And a digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the AD conversion unit. The receiver having a DC offset removing function, the receiver being provided in the digital signal processing unit Offset detection means for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit, Previous Offset holding means provided in the digital signal processing section for holding the DC offset signal detected by the offset detection means, and DA conversion for converting the DC offset signal detected by the digital signal processing section into an analog signal And a first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and configured to correct the analog signal based on a DC offset signal converted into an analog signal by the DA conversion unit. A test signal generator for providing a test mode for testing a band limiting characteristic of the signal processing unit, wherein the digital signal processing unit generates a test signal for testing the band limiting characteristic of the analog signal processing unit; and The output from the test signal generator in the test mode An adder that adds a test signal to the DC offset signal, wherein the first correction unit outputs the output of the adder after being converted into an analog signal by the DA converter to the analog signal processing unit. Supply as input to the provided band limiting circuit It is characterized by:
[0049]
The receiver according to claim 20 is the receiver according to claim 20. 19 In the receiver described in The analog signal processing unit tests the band limiting characteristic of the analog signal processing unit after the DC offset is detected by the offset detection unit and the DC offset is held by the offset holding unit. It is characterized by:
[0050]
Further, the receiver according to claim 21 is the claim 19 In the receiver described in The analog signal processing unit includes a band limiting circuit having a function of adjusting a band limiting characteristic of the analog signal by a frequency characteristic control signal, and the digital signal processing unit is supplied to the band limiting circuit during the test mode. A frequency characteristic control unit that generates the frequency characteristic control signal according to a difference between a frequency characteristic detected by the test signal and a desired frequency characteristic. It is characterized by:
[0051]
Further, according to claim 22 The communication system includes a transmitter for transmitting a radio frequency signal including an information signal including audio and video, a communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal, and a receiving unit for receiving the radio frequency signal. An analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on an analog signal input from a reception unit; an AD conversion unit that converts an output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal; A digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the conversion unit; offset detection means provided in the digital signal processing unit for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit; A processing unit that holds the DC offset signal detected by the offset detection unit; Offset holding means, a DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processor into an analog signal, and a DC provided in the analog signal processor and converted to an analog signal by the DA converter. First offset correction means for correcting the analog signal based on the offset signal, and digitally reducing a part of the DC offset signal provided in the digital signal processing unit and held by the offset holding means, A second offset correction unit that reduces a DC offset, and when an absolute value of the detected offset detected by the offset detection unit exceeds a predetermined threshold, at least an offset exceeding the predetermined threshold is used for the offset. Offset for correction by the first offset correction means Comprising Ri and receiver with a DC offset removing function of and means, the divided, the It is characterized by:
[0052]
According to claim 23, The communication system includes: a transmitter for transmitting a radio frequency signal including an information signal including audio and video; a communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal; a receiving unit for receiving the radio frequency signal; An analog signal processing unit for performing amplification, band conversion, and frequency conversion processing on an analog signal input from a unit, an AD conversion unit for converting an output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal, and an AD conversion unit A digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the unit; offset detection means provided in the digital signal processing unit for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit; A holding unit for holding the DC offset signal detected by the offset detection means. Set holding means, a DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processor into an analog signal, and a DC provided in the analog signal processor and converted to an analog signal by the DA converter. First offset correction means for correcting the analog signal based on the offset signal, and digitally reducing a part of the DC offset signal provided in the digital signal processing unit and held by the offset holding means, A second offset correction means for reducing a DC offset, wherein the higher-order bit of the offset held in the offset holding means is converted into an analog value by the DA converter, and the first offset correction means As well as being held by the offset holding means. And a receiver having a DC offset removal function of correcting an offset by the second offset correction means using a lower bit of the offset It is characterized by:
[0053]
According to claim 24, The communication system includes: a transmitter for transmitting a radio frequency signal including an information signal including audio and video; a communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal; a receiving unit for receiving the radio frequency signal; An analog signal processing unit for performing amplification, band conversion, and frequency conversion processing on an analog signal input from a unit, an AD conversion unit for converting an output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal, and an AD conversion unit A digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the unit; offset detection means provided in the digital signal processing unit for detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit; A holding unit for holding the DC offset signal detected by the offset detection means. Set holding means, a DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processor into an analog signal, and a DC provided in the analog signal processor and converted to an analog signal by the DA converter. First offset correction means for correcting the analog signal based on the offset signal, and digitally reducing a part of the DC offset signal provided in the digital signal processing unit and held by the offset holding means, Second offset correction means for reducing a DC offset, The offset holding means A first storage unit for storing at least an initial value of the offset detected by the offset detection unit; and a first storage unit for correcting the offset by the first and second offset correction units based on the initial value of the offset. A receiver having a DC offset removal function, comprising: a second storage unit that holds a variation in offset that changes with time detected by the offset detection unit. It is characterized by:
[0054]
According to claim 25, The communication system includes a transmitter for transmitting a radio frequency signal including an information signal including audio and video, a communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal, and a receiving unit for receiving the radio frequency signal. An analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on an analog signal input from a reception unit; an AD conversion unit that converts an output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal; A digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the conversion unit; and an offset detection unit that is provided in the digital signal processing unit and detects a DC offset signal generated by the reception unit or the frequency conversion unit. Previous Offset holding means provided in the digital signal processing section for holding the DC offset signal detected by the offset detection means, and DA conversion for converting the DC offset signal detected by the digital signal processing section into an analog signal A first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and configured to correct the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit; and an input through the reception unit. Means for measuring the received electric field strength, means for setting a plurality of gains in the analog signal processing unit based on the received electric field strength, and corresponding to the plurality of gains set in the analog signal processing unit. The offset detecting means for detecting a plurality of generated DC offset values; and the plurality of DC offsets. The offset holding means, and the first offset correction means for correcting the DC offset value corresponding to the gain set in the analog signal processing unit, further, the analog signal processing unit, A mixer pair for frequency-converting at least the in-phase component and the quadrature component of the radio frequency signal input to the receiving unit, which are orthogonal to each other, are provided in the in-phase component channel and the quadrature component channel which are outputs of the mixer pair, respectively. A baseband filter, and the first offset correction unit has a DC offset removal function provided at least in a preceding stage of the baseband filter to correct the DC offset generated in the analog signal processing unit. And a receiver It is characterized by:
[0055]
According to claim 26, The communication system includes a transmitter for transmitting a radio frequency signal including an information signal including audio and video, a communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal, and a receiving unit for receiving the radio frequency signal. An analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on an analog signal input from a reception unit; an AD conversion unit that converts an output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal; A digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the conversion unit; and an offset detection unit that is provided in the digital signal processing unit and detects a DC offset signal generated by the reception unit or the frequency conversion unit. Previous Offset holding means provided in the digital signal processing section for holding the DC offset signal detected by the offset detection means, and DA conversion for converting the DC offset signal detected by the digital signal processing section into an analog signal And a first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and configured to correct the analog signal based on a DC offset signal converted into an analog signal by the DA conversion unit. An analog signal absent means for providing no input to the analog signal input to the signal processing unit is provided, and the offset detecting means detects the DC offset when the analog signal is absent, and the detected DC offset is detected at this time. The first offset correction means determines a DC offset based on the DC offset value. Is corrected, the analog signal no input means, is configured by a changeover switch provided between the radio frequency signal amplifier provided in the analog signal processing unit and the receiving unit, the analog signal no input means, An attenuator connected in parallel to a radio frequency signal amplifier provided in the analog signal processing unit, four switches provided before and after the amplifier and the attenuator, and provided on a connection line at a stage preceding the amplifier and the attenuator. And a DC offset removing function that enables the analog signal processing unit to be in a non-input state even when the signal supply path from the receiving unit to the analog signal processing unit is always connected. Equipped with a receiver It is characterized by:
[0056]
According to claim 27, The communication system includes a transmitter for transmitting a radio frequency signal including an information signal including audio and video, a communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal, and a receiving unit for receiving the radio frequency signal. An analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on an analog signal input from a reception unit; an AD conversion unit that converts an output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal; A digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the conversion unit; and an offset detection unit that is provided in the digital signal processing unit and detects a DC offset signal generated by the reception unit or the frequency conversion unit. Previous Offset holding means provided in the digital signal processing section for holding the DC offset signal detected by the offset detection means, and DA conversion for converting the DC offset signal detected by the digital signal processing section into an analog signal And a first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and configured to correct the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit. The detection means detects the DC offset by the time average of the output of the AD conversion unit, and the first offset correction means processes the DC offset converted to an analog signal by the DA conversion unit in the analog processing unit. Correct the DC offset by subtracting from the analog signal, The offset detecting means detects the DC offset of the current receiving slot with the time average value of the DC offset detected from the past receiving slot in the time division multiple access system as an initial value, and the first offset correcting means detects the detected current offset. The offset detecting means comprises a cumulative addition circuit for cumulatively adding the digital signal input from the AD converter, and a division circuit for dividing the cumulatively added signal. A plurality of delay circuits for delaying the output of the offset detection means by a predetermined time, and a weighting set in advance so that a value delayed by the delay circuit becomes heavier as the DC offset becomes closer to the DC offset. A plurality of weighting circuits for multiplying and outputting coefficients, and an output of the weighting circuit; Comprises an adding circuit for outputting the value a sum as a DC offset value, and a receiver with a DC offset removing features that are more configuration It is characterized by:
[0057]
According to claim 28, A wireless communication system, a transmitter that transmits a radio frequency signal composed of an information signal including audio and video, a communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal, and a receiving unit that receives the radio frequency signal, An analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on the analog signal input from the reception unit; an AD conversion unit that converts the output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal; A digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the AD conversion unit; and an offset detection unit that is provided in the digital signal processing unit and detects a DC offset signal generated by the reception unit or the frequency conversion unit. Previous Offset holding means provided in the digital signal processing section for holding the DC offset signal detected by the offset detection means, and DA conversion for converting the DC offset signal detected by the digital signal processing section into an analog signal And a first offset correction unit provided in the analog signal processing unit and configured to correct the analog signal based on a DC offset signal converted into an analog signal by the DA conversion unit. A test signal generator for testing a band limiting characteristic of the signal processing unit, wherein the digital signal processing unit generates a test signal for testing the band limiting characteristic of the analog signal processing unit; and The output from the test signal generator in the test mode An adder that adds a test signal to the DC offset signal, wherein the first correction unit outputs the output of the adder after being converted into an analog signal by the DA converter to the analog signal processing unit. A receiver having a DC offset removing function to be supplied as an input of the provided band limiting circuit. It is characterized by:
[0060]
If the communication system is configured as described above, the DC offset generated in the analog signal processing circuit at the input of the A / D converter of the receiver can be reduced, so that the signal exceeds the input range of the A / D converter due to the DC offset. Distortion can be prevented, deterioration of the reception error rate can be reduced, and good communication can be performed. In addition, since the AC couple is not used, there is no influence of the transient response of the time change of the DC offset, so that the reception error rate is not deteriorated, so that good communication can be performed. Furthermore, it is possible to remove only a DC offset component which is an error with respect to a signal using a modulation method including a large number of low frequency components including DC, so that it is possible to reduce an error rate of a received signal and perform good communication. Can be.
[0061]
Further, with the above-described configuration, by storing the offset value only once when the power is turned on, a rough offset can be removed even immediately after the start of a call, so that deterioration of the reception error rate can be reduced.
[0062]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a receiver having a DC offset removing function according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiver having a DC offset removing function according to the first embodiment of the present invention.
[0063]
In FIG. 1, a high-frequency signal received by an antenna 2 constituting a signal input unit 1 is amplified by an RF amplifier 11 in an analog signal processing circuit 10, and then a local oscillator 13, a mixer 14, and a band-pass filter (hereinafter, referred to as a BPF). -Abbreviated as "Band-Pass Filter-" 15. The frequency is once converted into an intermediate frequency by a frequency converter 202 composed of 15 and distributed to two systems. Then, the mixer 16 and the mixer 17 respectively mix the carrier with a carrier having substantially the same frequency as the intermediate frequency signal supplied from the local oscillator 18 and directly convert the frequency into a baseband frequency band. Here, the local oscillator 18 is directly connected to the mixer 16, and is connected to the mixer 17 via a π / 2 phase shifter 19. Therefore, the two signals that have been frequency-converted into baseband have a phase difference of π / 2 from each other. Unnecessary frequency components are removed from these two baseband signals by LPFs 22 and 23, each of which plays a role of channel selection. Thereafter, the baseband signal is amplified to a desired signal level by the baseband amplifiers 28 and 29, and then A / D-converted by the A / D converter 3 to detect and demodulate the digital signal processing circuit 40. 50 demodulates the original data.
[0064]
In the digital signal processing circuit 40, the DC offsets superimposed on the respective baseband signals are detected by the DC offset detecting means 41 and 42, and the DC offset holding means 43 and 44 hold the respective DC offsets. The held DC offset is converted from a digital signal to an analog signal by the D / A converter 5, and is applied to the output side of the first offset correction means 24, 25 or the amplifiers 26, 27 provided at the outputs of the LPFs 22, 23. The DC offset converted into an analog signal by the D / A converter 5 is subtracted from the baseband signal by the first offset means 28 and 29 provided.
[0065]
Thereby, the DC offset generated in the analog signal processing circuit 10 at the input of the A / D converter 3 can be reduced, and the reception error rate can be reduced. Further, it is possible to prevent the signal from being distorted beyond the input range of the A / D converter due to the DC offset, and it is also possible to prevent a reception error caused by this distortion. Further, since the AC couple is not used, it is not affected by the transient response of the time change of the DC offset, and the reception error rate is not deteriorated. In particular, it is possible to remove only a DC offset component that causes an error with respect to a signal of a modulation method including many low frequency components including DC, so that it is possible to reduce deterioration of an error rate of a received signal.
[0066]
Further, the DC offset converted into an analog signal by the D / A converter 5 may be subtracted from the baseband signal frequency-converted by the first offset correction means 20, 21 immediately after the mixers 16, 17. In particular, in this case, by detecting and holding the DC offset at a predetermined gain in advance, the DC offset at the mixer output (LPF input) can be used in response to a change in the DC offset caused by gain switching before frequency conversion. Can be canceled, so that the transient response of the residual DC offset due to the time constant of the LPF can be reduced as compared with the case of canceling after the LPF output.
[0067]
In FIG. 1, even in a direct conversion receiver having no frequency converter 12, it is exactly the same that the DC offset can be removed and the error rate of the received signal can be reduced. Also, by using such a receiver in a wireless communication system, the error rate of a received signal can be reduced, and good communication can be performed.
[0068]
FIG. 2 shows a receiver according to a second embodiment in which second offset correction means 45 and 46 are provided in a digital signal processing circuit 40. In FIG. 2, a part of the DC offset held by the DC offset holding means 43, 44 is removed by the second offset correction means 45, 46. As a result, in the analog signal processing circuit 10, the first offset correction means 20 and 21 roughly correct the DC offset so as to prevent the signal from being distorted beyond the input range of the A / D converter due to the DC offset. In the digital signal processing circuit 40, fine DC offset correction can be performed by the second offset correction means 46 and 47. Therefore, the precision of the D / A converter 5 and the precision of the correction by the first offset correction means 20 and 21 can be relaxed, so that the expensive high precision D / A converter 5 and the first offset correction means 20 and 21 can be reduced. A high-precision analog subtractor is not required, and the cost can be reduced.
[0069]
It should be noted that the DC offset is accurately removed by repeatedly detecting the DC offset with time by the DC offset detecting means and updating the offset value held in the offset holding means every time the offset is detected. be able to. For example, when the received signal is TDMA, it may be performed before a reception slot periodically allocated to the own terminal starts.
[0070]
The offset holding means 43 in FIG. 2 includes a first storage means 47 for holding an initial value of the offset as shown in FIG. 3, and a DC offset detecting means for correcting the offset based on the initial value of the offset. By providing the second storage means 48 for holding a portion of the offset that changes with time, the change of the DC offset with time may be handled. The offset holding means 44 has the same configuration as the offset holding means 43 shown in FIG.
[0071]
For example, the DC offset detected by the DC offset detecting means may be set as the initial value when the input from the antenna is cut off at the time of shipment or when the power is turned on. In particular, when the temporal change of the DC offset, such as the DC offset occurring in response to the fading pitch, is small in view of the entire DC offset, it is only necessary to set the initial value once at the time of shipment. Thus, since the DC offset held in the first storage means is removed in advance, it is possible to reduce the deterioration of the reception error rate when receiving the reception slot allocated to the terminal for the first time after the power is turned on.
[0072]
In FIG. 2, the distribution of the DC offset to be corrected to the first and second offset correction means is performed by a first and second offset correction means according to a predetermined threshold Ref1, for example, as in the third embodiment shown in FIG. The threshold value Ref1 is set to a value that does not cause the signal to be distorted beyond the input range of the A / D converter 3 even if there is a DC offset, by the distribution means 51 and 52 that distributes the DC offset to be corrected. Just fine.
[0073]
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the offset distribution unit 51 (or 52). The comparing unit 54 compares the DC offset input from the offset holding unit 43 (or 44) with a predetermined threshold value calculated by the absolute value calculating unit 53 for the absolute value of the DC offset. Further, the polarity of the threshold Ref1 is matched with the polarity of the input DC offset by the polarity selection circuit 55, and is subtracted from the input DC offset by the subtraction circuit 56. When the absolute value of the input DC offset is larger than the threshold value Ref1, the output of the subtraction circuit 56 is selected by the switch means SW2 by the output of the comparison means 54, and is converted to an analog value by the D / A converter 5, and is converted to the first offset. The output of the polarity selection circuit 55 is output to the correction means 20 and 21 and output to the second offset correction means by the switch means SW1. When the absolute value of the input DC offset is smaller than the threshold Ref1, the output to the D / A converter 5 is selected to be zero by the switch SW2 based on the output of the comparator 54. The DC offset input by the switch SW1 is selected for the second offset correction unit 45 (or 46).
[0074]
By configuring the offset distribution means 51 and 52 as described above, when the absolute value of the input DC offset exceeds the threshold value Ref1, the excess is input via the D / A converter 5. The output corresponding to the threshold value ReF1 is output to the first offset correction means 20 and 21 and output to the second offset correction means 45 and 46. If the absolute value of the input DC offset does not exceed the threshold value Ref1, all the DC offsets can be output to the second offset correction means 45 and 46.
[0075]
FIG. 6 shows a specific example of the comparing means 54 in FIG. 5 when the threshold value Ref1 is selected to be a value represented by a power of two. FIG. 6 shows a case where the Nth bit from the most significant bit (MSB) is selected as the threshold. The OR circuit 54A constituting the comparing means 54 ORs the N signals from the MSB of the input DC offset to the Nth bit to determine whether or not the DC offset is equal to or greater than the threshold value. No circuit is required. By selecting the threshold value Ref1 to be a value represented by a power of 2, the offset distribution means 51 and 52 can be simplified.
[0076]
FIG. 7 is a block diagram showing a receiver according to the fourth embodiment of the present invention. The first offset correcting means removes the upper bits of the detected and held DC offset, and the second offset correcting means removes the lower bits of the detected and held DC offset. Therefore, the upper bits are roughly offset-corrected by the analog signal processor 10, and the lower bits are finely offset-corrected by the digital signal processor 40. Thereby, the offset distributing means can be simplified.
[0077]
In FIG. 3 showing a specific configuration of the offset holding unit according to the second embodiment described above, the first storage unit 47 holds and outputs the initial value of the offset, and the second storage unit 48 stores the time. A configuration may be adopted in which the variation of the offset over time is held and output. Four specific examples of the method of setting the initial value will be described as a fifth embodiment with reference to FIGS.
[0078]
FIG. 8 is a flowchart showing a first initial value setting method. With the input from the antenna disconnected at the time of shipment, the DC offset detected by the DC offset detecting means 41, 42 is set as an initial value. That is, the antenna terminal is terminated as shown in step ST1 in FIG. 8, and the DC offset is detected as shown in ST2. After that, the initial value is stored in the first storage means 47 as shown in step ST3. When a change in the DC offset due to a temperature change, an aging change, or the like is small in view of the entire DC offset, it is only necessary to set an initial value once at the time of shipment. As a result, the DC offset previously held in the first storage means is removed, so that the reception error rate at the time of receiving the first reception slot allocated to the terminal at the start of a call is reduced. it can. The steps shown in FIG. 8 need only be performed once at the time of factory shipment. When the first initial value setting method is adopted, it is appropriate to use a read-only memory such as a ROM as the first storage means 47.
[0079]
When the radio unit has a plurality of gain modes as in a conventional receiver and generates a different DC offset in each gain mode, the same operation as described above is repeated by the number of gain modes. By storing the DC offset for the gain mode in the first storage means 47, the effective DC offset can be removed.
[0080]
Next, in a second initial value setting method, the DC offset detected by the DC offset detecting means 41 and 42 is set as the initial value in a state where the input from the antenna is cut off when the power is turned on. In particular, when the temporal variation of the DC offset is small in view of the entire DC offset, such as a DC offset generated corresponding to the fading pitch, it is only necessary to set the initial value once when the power is turned on. Thereby, since the DC offset held in the first storage means 47 is removed in advance, deterioration of the reception error rate when the reception slot assigned to the terminal is first received after the power is turned on can be reduced. .
[0081]
This processing step is shown in FIG. 9. In ST0, the power switch is turned on, the antenna terminal is terminated as shown in step ST1, and the DC offset is detected as shown in ST2. After that, the initial value is stored in the first storage means 47 as shown in step ST3. The above processing steps may be performed every time the power is turned on. When this method is employed, it is appropriate to use a readable / writable memory such as a RAM as the first storage means 47.
[0082]
Similarly to the first initial value setting method, when the radio unit has a plurality of gain modes as in a conventional receiver and generates different DC offsets in each gain mode, By repeating the same operation for the number of gain modes and storing the DC offset for each gain mode in the first storage means 47, it is possible to remove the effective DC offset.
[0083]
The third initial value setting method is to update the storage contents of the first storage means 47 at any time after a predetermined period elapses with the DC offset detected by the offset detection means 41 and 42. Even if the DC offset changes depending on the temperature or the like, according to the third method, the initial value can be effectively updated, and the deterioration of the reception error rate can always be reduced.
[0084]
As a specific processing operation, the antenna terminal is terminated as shown in step ST1 of FIG. 10, a DC offset is detected as shown in ST2, and then the initial value is stored in the first storage means 47 as shown in step ST3. And finally wait for a predetermined period to elapse as shown in step ST4. By repeating the above processing steps, the latest DC offset value is always held in the first storage means 47, and the initial value can be set more accurately.
[0085]
As a fourth initial value setting method, when the value of the DC offset detected by the offset detecting units 41 and 42 exceeds a predetermined threshold, the initial value stored in the first storage unit 47 is changed. To be updated. The DC offset varies with temperature and aging. If the variation is within a predetermined range, the DC offset is corrected using the offset value stored in the second storage means 48. Although it is possible to reduce the deterioration of the reception error rate, if it exceeds a predetermined range, it may not be possible to perform a sufficient correction by the DC offset correction using the second storage means. Therefore, it is necessary to prevent this.
[0086]
The processing steps of the fourth initial value setting method will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 11, the operation of terminating the antenna terminal in step ST1 and detecting the DC offset in step ST2 is the same as the other initial value setting methods. After step ST2, it is determined in step ST5 whether the DC offset exceeds a predetermined threshold Vth. When it is determined that the value of the DC offset exceeds the predetermined threshold value Vth, the process proceeds to step ST3, and the DC offset is stored in the first storage unit 47 as an initial value. If it is determined in step ST5 that the value of the DC offset exceeds the predetermined threshold value Vth, the process proceeds to step ST4, and waits without any processing until a predetermined period elapses.
[0087]
By repeating the above processing, the value of the DC offset stored in the first storage means 47 is updated as necessary, and a more accurate initial value can be set.
[0088]
Next, how to set the predetermined threshold value Vth will be described with reference to FIG. Now, assume that the dynamic range of the A / D converter is Vad, and the maximum level of a signal input to the A / D converter is Vsig (pp). At this time, the DC offset that can be corrected by the second offset correction means is ± (Vad−Vsig) / 2 at the maximum. Therefore, by setting “Vth = (Vad−Vsig) / 2”, the fifth embodiment operates most efficiently. However, in practice, it is realistic to set “Vth = (Vad−Vsig) / 2−α” in consideration of the predetermined margin α.
[0089]
By using the receiver according to the fifth embodiment having the above-described first to fourth initial value setting methods, the variation of the offset that is converted with time and held in the second storage means 48 can be digitally processed. The correction is performed by a second offset correction unit provided in the unit 40. This is because the offset variation that changes with time stored in the second storage means 48 needs to be removed as quickly as possible because the change is relatively fast. Therefore, it is advantageous that the variation of the offset is digitally removed by the second offset correction means because it is the fastest in terms of time. The second offset correction means for digitally removing the offset is generally smaller in the range that can be corrected but is smaller than the fixed offset generated in comparison with the first offset correction means for correcting the offset in an analog manner. Since the offset that changes with time is considered to be sufficiently small, it does not pose a significant problem.
[0090]
For the initial value of the DC offset for each gain mode of the radio section stored in the first storage means 47, it is more effective to perform the offset correction by the first offset correction means. This is because the fixed offset value stored in the first storage means has a considerably large value compared to the variation of the offset stored in the second storage means, so that the correction range is wide. It is more effective to perform the correction by the first offset correction unit. Further, the correction of the fixed offset value stored in the first storage means is not changed once it is set, or even if it is changed, it is changed at a very long time cycle. For this reason, even if the correction is made in an analog manner by the first offset correction means, the problem of a time delay does not occur.
[0091]
Next, an embodiment in which correction of a DC offset and switching control of a gain of an analog signal processing unit are performed will be described. In some embodiments, a DC offset is detected for each of a plurality of gains of the receiver and stored in a memory, and the DC offset is optimally corrected for each state.
[0092]
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the receiver according to the sixth embodiment. The basic configuration of the receiver according to the sixth embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. In the drawings, the same reference numerals are given, and the repeated description is omitted. The difference is that the switch 4 is provided at a position where the analog signal processing unit 10 receives the radio frequency signal from the antenna 2 of the receiving unit 1, and the receiving electric field intensity detection for detecting the receiving electric field intensity of the digital signal processing unit 40. A means 57 is provided, and a gain switching control signal 58 is output to the analog signal processing unit 10 based on the electric field strength detected by the electric field strength detecting means 57. Specifically, the RF amplifier 11 is supplied with the RF amplifier gain switching control signal 59, the quadrature demodulators of the mixers 16 and 17 are supplied with the mixer gain switching control signal 60, and amplifies the analog signal of the base frequency. The baseband amplifiers 26 and 27 are supplied with an amplifier gain switching control signal 61.
[0093]
The operation of the receiver according to the sixth embodiment based on the above configuration will be described. The high-frequency signal transmitted from the wireless base station is received by the antenna 2 and is low-noise amplified by the RF amplifier 11 via the switch 4. The RF amplifier 11 has a configuration in which the gain is variable by a switching control signal 59 supplied from the digital signal processing unit 40. The high-frequency signal amplified by the RF amplifier 11 is mixed with the reference carrier signal from the local oscillator 13 by the mixer 14 in the frequency converter 12 and then converted into an intermediate frequency signal by removing unnecessary components by the BPF 15. The output is divided into two systems, an in-phase component and a quadrature component. The in-phase and quadrature components divided into two systems are frequency-converted to base frequencies by mixers 16 and 17, respectively. The operation of this quadrature demodulation unit is the same as that of the receiver of the first embodiment shown in FIG. The mixers 16 and 17 are also supplied with a mixer gain switching control signal 60 from the digital signal processor 40. The DC offset component is removed by the first offset correction means 20 and 21 at the subsequent stage of the mixers 16 and 17, respectively. The configuration and operation are the same as those of the receiver of the first embodiment.
[0094]
The desired signals that have been frequency-converted to baseband by the mixers 16 and 17 are input to LPFs 22 and 23. The LPFs 22 and 23 have a channel selection function for removing unnecessary waves other than the desired waves and adjacent channel waves, and a subsequent stage. It is inserted in front of the A / D converter 3 to have an anti-aliasing function. The amplifiers 26 and 27 at the subsequent stage of the LPFs 22 and 23 are variable gain amplifiers, and are provided to supply a desired wave to the A / D converter 3 at the subsequent stage at a desired voltage level. The gains of the variable gain amplifiers 26 and 27 are variably controlled by an amplifier gain switching control signal 61 supplied from the digital signal processing unit 40. Therefore, when the dynamic range of the A / D converter 3 is sufficiently wide, the amplifiers 26 and 27 can be omitted.
[0095]
Although FIG. 13 has been described on the assumption that the mixer 13 of the frequency converter 12 has no gain variable function, the present invention is not limited to this, and the mixer 13 may have a gain variable function as necessary. It may be. Further, in the receiver of the sixth embodiment shown in FIG. 13, it has been described that the frequency converter 12 is provided. However, in principle, the present invention provides an in-phase component (I) and a quadrature component (Q). It is sufficient to provide a quadrature demodulation unit (mixers 22 and 23) having the two channels described above. The frequency converter 12 and the amplifiers 26 and 27 perform A / D conversion on the output signals of the LPFs 22 and 23 with sufficient amplitude. It is provided for delivery to the container 3. Therefore, when the A / D converter 3 is, for example, a multi-bit converter, omitting the amplifiers 26 and 27 does not depart from the gist of the present invention.
[0096]
When the above is embodied, the receiver according to the seventh embodiment shown in FIG. 14 is obtained. In FIG. 14, the frequency converter 12, and the variable gain amplifiers 26 and 27 are omitted as described above. The DC offset detecting means 41 and 42 and the DC offset holding means 43 and 44 provided in the digital signal processing unit 40 are configured as shown in FIGS. That is, FIG. 15A showing the first specific example is obtained by adding a reference average value correction circuit 62, and the reference average value correction circuit 62 includes a reference average value holding unit 63 and an adder 64. ing. The reference average value held in the holding unit 63 is a DC component originally included in the modulation signal component. In this case, if the DC offset is uniformly corrected, the original DC component may be removed. become. Therefore, when the DC component of the modulation scheme used in the system is known, a reference average value of the DC component is prepared in advance, and the DC offset obtained by the DC offset detection means 41 (or 42) is obtained. An accurate DC offset is obtained by subtracting the reference average value from the offset, and this is held by the DC offset holding means 43 (or 44). As shown in FIG. 15B showing the second specific example, the reference average value for detecting the DC offset after first subtracting the reference average value from the base frequency signal input from the A / D converter 3 The correction circuit 65 may be configured.
[0097]
Next, an operation procedure of the receiver according to the seventh embodiment will be described in detail with reference to a flowchart for the case of the receiver in FIG. As the gain switching mode of the receiving unit, four receiving modes shown in FIG. 16 are assumed. In FIG. 16, a total of four reception modes are set with the RF amplifier 11 having two gains of 10 dB and -30 dB, and the mixers 16 and 17 having two gains of 20 dB and 0 dB. The basic operation of the receiver shown in FIG. 13 is the same as the operation procedure described below, except that the gain switching control (control signal 61) for the amplifiers 26 and 27 exists. This receiver is suitably applied to a TDMA system as shown in FIG. In the following, it is assumed that reception is repeated in which the operation of receiving only the reception time slots 67 and 68 assigned to the own terminal is performed in the TDMA frame 66 having the period T shown in FIG.
[0098]
The receiver according to the present invention is characterized in that a DC offset generated for each reception mode of the analog signal processing unit 2 is assumed and held in advance, and is read out in each reception mode to be used to perform DC offset correction. .
[0099]
First, an operation procedure for detecting a DC offset and storing it as a DC offset correction value in the DC offset holding units 43 and 44 in FIG. 14 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0100]
In the flowchart of FIG. 18, first, the analog signal processing unit 10 is set to a state where the DC offset can be measured (ST11). In order to measure the DC offset generated by the analog signal processing unit 10 in FIG. 14 alone, it is necessary to prevent an external signal from being input from the signal input unit 1. For this purpose, for example, a high-frequency switch 4 that cuts off the input of the signal input unit 1 may be provided at the subsequent stage of the antenna 2 and the switch 4 may be set to “OFF” at the time of DC offset measurement. This high-frequency switch 4 can also be used as a transmission / reception switch in a receiver for a TDMA / TDD system, for example. Further, the analog signal processing unit 10 is set to a reception state in order to measure a DC offset generated in an actual operation state. In other words, when the battery saving function (not shown) is provided in each circuit of the analog signal processing unit 10, it is canceled, the local oscillator 18 is also operated, and the reference carrier signal is transmitted to the mixers 16 and 17. Set it.
[0101]
Next, n is set as a reception mode, and an initial value “1” is set (ST12). Here, when n = 1 to 4 correspond to the reception modes A to D in FIG. 16 according to the reception mode in FIG. 16, n = 1 becomes the mode A, and the RF amplifier 12 has 10 dB and the mixer 16 has 20 dB. Is set (ST13). In this mode A, the DC offset generated at the output of the analog signal processing unit 2 is detected by the DC offset detecting means 41 (or 42) having the configuration shown in FIG. 15 (ST14). The detected DC offset value is stored in the DC offset holding units 43 and 44 as a “DC offset correction value” when the analog signal processing unit 10 is set to the mode A (ST15). Subsequently, in the case of n = 2, that is, in the case of the reception mode B (ST17), similarly, the DC offset value generated in the analog signal processing unit 10 is measured and stored in the DC offset holding units 43 and 44.
[0102]
Finally, the DC offset value of n = 4 (reception mode D) is measured, stored in the DC offset holding units 43 and 44, and the process ends (ST16). Therefore, a DC offset value (= DC offset correction value) is obtained for each of the reception modes A to D. These DC offsets are shown as A to D in the rightmost column of FIG. The DC offset measurement value is stored and held in the DC offset holding unit 43 of FIGS. 13 and 14 in a format as shown in FIG. Note that the order of measuring each reception mode at the time of DC offset measurement can be set arbitrarily.
[0103]
Next, a procedure for selecting and setting the reception mode of the receiver according to the seventh embodiment employing the present DC offset correction will be described with reference to FIGS. FIG. 19 is a diagram showing an operation procedure for setting the optimum gain of the receiving unit for the receiver, that is, the receiving mode. The problem with setting the desired gain of the receiver is that there is no information about the received signal level. Therefore, when the signal level is extremely high or extremely low, there is a problem that the reception electric field intensity cannot be measured and the gain of the receiver cannot be set.
[0104]
The operation procedure in FIG. 19 is a method in which the receiver sets the optimum gain for each circuit of the analog signal processing unit 10 while measuring the reception electrification intensity. Here, four reception modes of reception modes A to D shown in FIG. 16 are assumed, and the reception modes A to D are described corresponding to n = 1 to 4. According to FIG. 19, first, the gain of each circuit of the analog signal processing unit 10 is set to the reception mode A when n = 1 (ST21, ST22). After that, as a DC offset correction value, a value (A in FIG. 16) corresponding to the reception mode A is read from the DC offset holding units 43 and 44 and sent to the first offset correction units 24 and 25 to set the DC offset correction. Is performed (ST23). In this state, an incoming signal is received (ST24), and the reception electric field intensity detection circuit 57 measures and detects the reception electric field intensity (ST25). The operation procedure of this step ST25 will be described later.
[0105]
Hereinafter, while the pure mode is sequentially set (ST12, ST12), when the C / N (C: signal strength, N: receiver thermal noise) at which the reception electric field strength can be detected is reached (ST16), the input signal is changed. The optimum reception mode for receiving the level is set (ST28). Here, the reception mode may be sequentially set from a mode with a large gain shown in FIG. 16 to a mode with a small gain (mode A to mode D), or vice versa. When it is necessary to set the optimum reception mode at a high speed, it is not always necessary to set the optimum reception mode one by one, and the setting may be performed every other or by skipping some.
[0106]
Here, the method of detecting the received electric field strength shown in ST25 of FIG. 19 will be described with reference to FIG. FIG. 20 is a diagram showing an operation procedure for measuring the electric field intensity. In this receiver, it is necessary to measure the absolute value of the received electric field strength at the input end of the antenna 2 in order to set the gain of the analog signal processing unit 2 to an optimum value. In the receiver provided with the quadrature demodulator shown in FIGS. 13 and 14, the signal voltage input to the A / D converter 3 can be calculated by the reception electric field strength detection circuit 57 by digital operation. This calculation can be easily realized, for example, by taking the root of the sum of squares of each IQ channel.
[0107]
Therefore, the signal voltage level (P AD ) (ST29 in FIG. 20), and subtracting the total gain of the analog signal processing unit 2 from this value to obtain the received electric field strength (P RF ) Can be calculated. That is, the gain (R) of the RF amplifier 11, the gain (M) of the mixer 16, and the gain (B) of the baseband section such as the LPF 22 and the amplifier 26 may be subtracted from the PAD (ST30). The gain of each circuit of the analog signal processing unit 10 is sequentially updated for each of the reception time slots 67 and 68 assigned to the own terminal shown in FIG. 17, but the value of the gain set for each circuit is changed each time. It may be stored in a memory or the like.
[0108]
Next, a receiving operation procedure at the time of a telephone call of the receiver to which the above-described DC offset detection, reception mode selection, and reception electric field strength measurement are applied will be described. The receiving procedure is particularly perforated when the receiver is applied to a TDMA or TDD system. Therefore, first, a frame configuration of a system premised on the present reception operation procedure will be described. FIG. 21 is a diagram showing a frame configuration in a TDMA or TDD system. In FIG. 21, T is one frame length, and 67 and 68 are reception time slots allocated to the own terminal.
[0109]
When the time slot 68 is received, the reception mode is set before the reception of the slot 68 based on the reception electric field strength detected in the time slot 67 of the immediately preceding frame. That is, the receiving field strength of the subsequent 68 is predicted from the receiving field strength obtained in the slot 67, and the receiving mode of the analog signal processing unit 10 is set. This is because if the fading period FT determined by the fluctuation of the reception electric field strength 70 during fading in FIG. 21 is sufficiently longer than the one frame length T, the reception electric field strength of the reception slot 67 of the preceding frame is used to calculate the reception slot of the subsequent frame. This is based on the fact that the received electric field strength of E.68 can be predicted to some extent.
[0110]
Next, the receiving operation procedure will be described in detail with reference to FIG. FIG. 22 is a flowchart showing a basic receiving operation procedure of the receiver during a call. Here, the reception of the reception time slot in FIG. 21 is considered. After turning on the power (ST31), the receiver performs the DC offset measurement (FIG. 18) and the gain setting of the analog signal processing unit 10 (FIG. 19) in the initial setting (ST32), and enters a receivable state. Thereafter, in reception slot 67 (ST33), reception electric field strength P RF Is measured (ST34). A reception mode for receiving the subsequent 68 is set from the reception electric field strength of the reception slot 67, and a DC offset correction value corresponding to the reception mode is read from the DC offset holding means 43 and 44 and set. Then, the subsequent (ST36) desired slot 68 is received (ST37). In the seventh embodiment, it is assumed that the reception electric field strength is substantially constant during one slot 68, and the set reception mode is fixed during reception of the slot 68.
[0111]
The DC offset generated in each circuit of the analog signal processing unit 10 slightly fluctuates with the passage of time due to the temperature characteristics of the circuit, even in the same pure mode. In this case, it is necessary to detect the DC offset in a time zone other than the initial setting (ST32) immediately after the power is turned on (ST31) and update the contents of the DC offset holding means 43. The time for detecting the DC offset other than when the power is turned on needs to be a time zone other than the desired reception slot. For example, the DC offset may be detected at a time other than the reception of the desired slot in the battery saving mode at a predetermined time or every predetermined frame.
[0112]
Next, the timing relationship between the gain control signal sent from the digital signal processing circuit 40 to the analog signal processing unit 10 and the DC offset control signal will be described with reference to FIG. In FIG. 17, reference numeral 71 denotes a gain control signal for setting a reception mode of the analog signal processing unit 10, and 72 denotes a control signal for correcting a DC offset. In the reception slot 67, the signal is received in the reception mode corresponding to the control signal value 73, and the DC offset control corresponding to the reception mode is performed by the control signal 75. In the reception slot 68, the reception is performed in the reception mode corresponding to the control signal value 75, and the DC offset control corresponding to the reception mode is performed by the control signal. In this receiver, the reception mode is determined based on the reception electric field strength measured in the preceding reception slot 67. Therefore, the gain control signal 71 for setting the reception mode switches from the control signal value 73 in the reception slot 67 to the control signal value 74 at the timing t2 before the subsequent reception slot 68. Here, t2 may be any time before the reception slot start time t3. On the other hand, the DC offset control signal 72 for performing the DC offset correction in the analog signal processing unit 10 also switches from 75 to 76. This switching timing t1 'may be basically before the subsequent reception slot 68 start time t3. Therefore, unless a circuit failure occurs in the analog signal processing unit 10 due to the switching of the control signal 72 to 75 or 76, the switching is performed at either t1 or t1 'regardless of the gain switching timing t2 of the gain control signal 71. May be.
[0113]
The reception operation procedure described with reference to FIG. 22 is a method of setting the reception mode of the subsequent reception slot based on the reception electric field strength of the preceding reception slot 67 of the reception frame of FIG. However, more practically, it is desirable that the reception mode for receiving the slot 68 be determined and set according to the reception electric field strength at the time of reception of the desired reception slot 68. Hereinafter, this method will be described. First, a general configuration of the reception slot 68 is shown in FIG. Here, slot 68 is a desired reception slot, 77 and 78 are adjacent slots, and 80 and 81 are guard times. The slot 76 includes a start symbol 82, a preamble 83, a unique word 84, an information part 85, and the like. Here, for example, if the reception electric field strength can be measured in the preamble 83 section, it is possible to set a more appropriate reception mode for receiving the information portion 85 in this slot based on the information.
[0114]
Hereinafter, an operation procedure for measuring the reception electric field strength in the desired reception slot 68, performing the reception mode setting / DC offset correction, and receiving the information portion 85 will be described with reference to FIG. In FIG. 24, the operations of turning on the power (ST41) and initial setting (ST42) are the same as those described in FIG. Unlike the case of FIG. 22, n = 1 described in ST43 indicates that the desired reception slot 67 has already been received at the present time. At this time, the reception mode of the analog signal processing unit 10 is the reception mode set in the initial setting (ST42), and the DC offset correction corresponding to this reception mode is performed (ST44). Then, the reception electric field strength P in the currently received reception slot is determined using the head of the reception slot 67 (for example, the preamble 83 in FIG. 23). RF 'Is measured (ST85). And this P RF ′, An optimum reception mode is set, and a DC offset correction value corresponding to the reception mode is read from the DC offset holding units 43 and 44 and set (ST46).
Thereafter, the reception slots after the preamble 83 are received (ST47). From the subsequent frame (n ≧ 2: ST49), the initial value of the reception mode set by the reception electric field strength measurement (ST45) is set to the reception mode used when the previous frame (n = 1) is received. It is effective to set it. For example, when the reception is performed in the reception mode B of FIG. 16 with n = 1, the reception mode B may be used as an initial value of the reception electric field strength measurement (ST45) with n = 2. Alternatively, from the viewpoint of avoiding the saturation of the A / D converter 3 at the time of the reception electric field strength measurement (ST45) at n = 2, the reception mode which is one rank lower than n = 1 and has less gain is set as the initial value. Is also good.
[0115]
According to the above-described reception operation procedure, even if a DC offset occurs in the analog signal processing unit 10 instead of the receiver of the present invention, it is possible to realize good reception performance without being affected by the DC offset.
[0116]
Here, the configuration and operation of the first offset correction means of the analog signal processing unit 10 shown in FIGS. 13 and 14 will be described with reference to FIGS. 14 and 25. A receiver that performs this operation is particularly effective when performing reception while performing DC offset correction in a reception slot. FIG. 25 is a diagram showing that the DC component generated at the output of the mixer 16 is affected by the time constants of the LPFs 22 and 23. FIG. 25A is a diagram showing the timing of the gain switching control signal 58 in FIG. 14, and the switching of the gain for each circuit of the analog signal processing unit 10 is performed at time t ′. FIG. 25B is a diagram illustrating a change in the DC component of the mixer output (LPF input), and a DC offset fluctuation 86 occurs as the gain of the analog signal processing unit 10 changes at time t.
[0117]
The DC offset fluctuation 86 corresponds to, for example, a difference between DCHIGH in FIG. 61B and DCLOW in FIG. At this point, it is assumed that DC offset correction has not been performed yet. FIG. 25C illustrates the output of the LPF 22 when FIG. 25B is input. Here, a response 87 occurs due to the time constant of the LPF, and a delay of 89 occurs before the output stabilizes. FIG. 25D shows the inverse characteristic of the DC offset 86. FIG. 25 (e) is a signal obtained by correcting FIG. 25 (c) showing the output of the LPF 22 with the signal of FIG. 25 (d). That is, in the section of the delay 89 caused by the influence of the time constant of the LPF 22, the DC offset correction output becomes like 88, and accurate correction cannot be realized.
[0118]
In order to solve this, DC offset correction may be performed before the LPF 22. According to this method, as shown in FIG. 25 (f), the output of the DC offset correction circuit can realize complete DC offset correction without being affected by the delay 89. As described above, in the present receiver, in order to prevent the influence of the time constant of the LPFs 22 and 23, the first offset correction means is preferably provided at least in the preceding stage of the LPFs 22 and 23 (20 in FIGS. 13 and 14). , 21). The same applies to the above-described reception procedure in FIG. 22, that is, the case where the DC offset correction is performed in a section other than the desired reception slot. That is, it is preferable that the first offset correction means be set at least in the preceding stage of the LPFs 22 and 23 so as to minimize the influence of the time constant of the LPFs 22 and 23.
[0119]
As described above, in FIGS. 13 and 14, the configuration in the case where the DC offset is corrected only by the analog signal processing unit 10 has been described. However, it is clear that the present invention is effective not only in the seventh embodiment but also in a receiver configured to correct the DC offset by the digital signal processing circuit 40. That is, FIG. 26 is a receiver according to the eighth embodiment in which the second DC offset correction means 45 and 46 are provided in the digital signal processing circuit 40 in FIG. 13, and the operation of this portion will be described with reference to FIG. This is the same as the second embodiment described.
[0120]
Further, as in the ninth embodiment shown in FIG. 27, a method is also conceivable in which the amount of DC offset to be corrected is distributed to the analog signal processing unit 10 and the digital signal processing circuit 40. That is, a configuration may be adopted in which the DC offset distribution units 51 and 52 are added. This can also be easily realized by adopting a configuration similar to that of the third embodiment shown in FIG. As for the reception procedure, all the procedures of the detection, setting, and correction of the DC offset correction value described above may be performed not only for the analog value but also for the digital value.
[0121]
With reference to FIG. 28, a description will be given of a receiving operation procedure for receiving while distributing DC offset correction to a digital system and an analog system. Here, it is assumed that the reception slot shown in FIG. 21 is received. After the power is turned on (ST50), the receiver performs DC offset measurement (FIG. 18) and sets the gain of the analog signal processing unit 10 (FIG. 19) in the initial setting (ST51), and enters a receivable state. In the DC offset measurement, a DC offset component to be corrected by the analog signal processing unit 2 and the digital signal processing circuit 40 is distributed from the measured DC offset. The configuration of this part is the same as that of the third embodiment shown in FIG. Thereafter, in the reception slot 67 (ST52), the reception electric field strength P RF Is measured (ST53). The reception mode for receiving the subsequent 68 is determined and set from the reception electric field strength of the reception slot 67. At the same time, the DC offset correction value corresponding to the reception mode is read from the DC offset holding units 43 and 44, and is set for the analog signal processing unit 10 and the DC offset correction unit of the digital signal processing circuit 40, respectively (ST54). Steps ST55 to ST58 will be described later. Then, the subsequent desired slot 68 is received (ST59) (ST60). In the present embodiment, it is assumed that the reception electric field strength is substantially constant during one slot 68, and the set reception mode is fixed during reception of the slot 68.
[0122]
As described with reference to FIG. 22, the DC offset generated in each circuit of the analog signal processing unit 10 slightly fluctuates with the passage of time due to the temperature characteristics of the circuit even in the same reception mode. Therefore, it is necessary to sequentially detect the DC offset and update the contents of the DC offset holding means 43. At this time, the DC offset can be corrected by the analog signal processing unit 10 or corrected by the digital signal processing circuit 40, so that it is possible to respond more flexibly if the method of updating is sequentially updated. Steps ST55 to ST58 in FIG. 28 are procedures for realizing this content.
[0123]
First, in ST55, the receiving operation is performed in the set receiving mode and the DC offset correction in the analog signal processing unit 10 and the digital signal processing circuit 40 to detect the DC offset. When the DC offset correction amount in the digital signal processing circuit 40 exceeds a predetermined value and it is determined that the analog signal processing unit 10 should correct the DC offset (ST56), the DC offset in the analog signal processing unit 10 is determined. Change the offset correction amount. The change in the DC offset correction amount performed by the analog signal processing unit 10 is realized by, for example, updating the DC offset correction value table in the rightmost column of FIG. 16 (ST58). When this table is updated, the correction amount of the digital signal processing circuit 40 in consideration of the correction amount of the analog signal processing unit 10 is calculated and set again (ST57). If it is determined in step ST56 that the DC offset correction amount of the analog signal processing unit 10 does not need to be changed, the DC offset correction value of only the digital signal processing circuit 40 is updated (ST57).
[0124]
Here, since the analog signal processing unit 10 performs the DC offset correction for each reception mode, the DC offset amount corrected by the digital signal processing circuit 40 is smaller than the DC offset amount corrected by the analog signal processing unit 10. Do it. Therefore, the DC offset correction amount performed by the digital signal processing circuit 40 does not need to be tabulated in correspondence with each reception mode of the analog signal processing unit 10.
[0125]
The detection of the DC offset and the reassignment of the DC offset to the analog signal processing unit 10 and the digital signal processing circuit 40 shown in ST55 to ST58 in this procedure do not usually need to be performed for each frame, and are performed once every several frames. What should be done is the number of times.
[0126]
Regarding the receivers according to the eighth and ninth embodiments described above, it is clear that the present invention can be effectively applied to the direct conversion receiver without the frequency converter 12 in FIGS.
[0127]
Hereinafter, the operation of the receiver having the DC offset removal function according to the tenth embodiment at the time of burst capture will be described in detail with reference to the drawings. The received signal input to the receiver of the tenth embodiment is a burst signal shown in FIG. In the case of TDMA communication, this burst signal is received at a predetermined cycle. When this cycle is sufficiently earlier than the fading cycle, the gain setting of the receiver, that is, the selection of the reception mode can be performed using the information of the previous burst (part of the seventh embodiment).
[0128]
On the other hand, even if synchronization with the base station is established, if the fading period is shorter than the burst period, there is no correlation between the received electric field intensity of the previous burst and the received electric field intensity of the current burst. Therefore, it is necessary to capture and receive an incoming signal in a state where the reception mode cannot be set using the information of the previous burst. This corresponds to a so-called “burst reception at the time of synchronization” when a control signal is received during battery saving (hereinafter, BS). Also, when performing initial connection with the base station, it is necessary to first turn on the power of the terminal, perform so-called “asynchronous continuous reception”, and capture a control signal transmitted from the base station. In this case, synchronization with the base station is not established, and it is not known at which time a signal arrives from the base station. That is, it is necessary to receive an incoming signal from a base station that suddenly appears from a no-signal section.
[0129]
The tenth embodiment solves this problem and removes a DC offset for determining a reception mode within one arriving burst and demodulating received information even for a burst arriving signal from a no-signal section. Provide a receiver with a function. Hereinafter, a tenth embodiment in which the receiving operation procedure shown in FIGS. 29 to 32 is applied to the receiver having the configuration shown in FIG. 14 will be described. For simplicity, DC offset correction has been described to be performed only by the analog signal processing unit 10, but the DC offset correction in the digital signal processing circuit 40 can be effectively applied in the same manner as described above. It is possible.
[0130]
FIG. 29 is a diagram showing an operation procedure of a control unit (not shown) for controlling the reception mode and DC offset in the digital signal processing circuit 40 of the receiver. Here, it is assumed that the reception mode shown in FIG. 16 is set for the receiver in FIG. This procedure ends in the section of the preamble 83 shown in FIG. 23, and aims to receive information after the unique word 84 after the reception mode is set.
[0131]
The control unit performs the receiving operation according to the following procedure. After the power is turned on (ST62), first, the DC offset is measured for all the reception modes and stored in the DC offset holding units 43 and 44 (ST63). This procedure is as shown in FIG. Then, the receiving frequency is set to the control channel through which the control signal is transmitted from the base station (ST64), and the gain of the analog signal processing unit 10 is set to the maximum value (ST65). In the reception mode of FIG. Next, a counter for measuring time is reset (t = 0) (ST66). The CD offset correction value (A in FIG. 16) corresponding to the CDW and the current reception mode (mode A) is read from the DC offset holding means 43 and 44 and set (ST67). In this state, continuous reception is performed (ST68), and the arrival of a control signal transmitted from the base station is waited.
[0132]
When the overflow of the A / D converter is detected (ST69), it means that the signal has arrived. The overflow is detected when the maximum value digital data output from the A / D converter appears. Alternatively, the A / D converter may be provided with an overflow detection function, and the overflow may be performed when the flag is set. When an overflow occurs, the gain of the analog signal processing unit 10 is reduced (ST72).
[0133]
For example, if the mode is to be lowered by one in FIG. When the mode changes, a delay occurs before the signal reaches the control circuit of the digital signal processing circuit 40 due to a control delay or a delay due to a response of the analog signal processing unit 10. In this delay section, the amplitude intensity of the signal whose gain has dropped cannot be measured accurately. Therefore, the delay time is calculated in advance, and overflow detection is stopped in the delay time (t1) section (ST74). Alternatively, the overflow detection may be ignored by the control circuit. Thereafter, the time counter is reset again (t = 0), and overflow detection is started. Thereafter, this operation is repeated with a resolution of Δt determined by the clock speed supplied to the digital signal processing circuit 40 (ST70). Then, when no overflow is detected in a predetermined time interval (t = t0), an optimal reception mode is selected, and it is assumed that the reception signal is within the dynamic range of the D / A converter 5. to decide.
[0134]
The above receiving operation procedure ends during the period of the preamble 83 in FIG. 23, and thereafter, the subsequent unique word 84 is received in this receiving mode (ST75). If the unique word (UW) can be detected (ST76), since the control signal is transmitted from the base station to the own station, the subsequent information portion 85 is received. Enter (ST77). If a unique word cannot be detected, it is determined that an overflow has occurred due to some interference wave or the like, and the process returns to the initial reception state (ST65).
[0135]
In a state in which an overflow occurs (ST69) and the gain is lowered (ST72) and the overflow still occurs even when all the reception modes are used (ST73), the received electric field strength is very high, and the dynamic range of the receiver is reduced. The state has been exceeded. In the example of FIG. 16, an overflow occurs even when the mode is set to mode D (lowest gain). In this state, since it is impossible to receive an incoming signal, it is possible to immediately return to the initial reception state (ST65). However, after receiving subsequent information with the current gain, return to the initial state from (ST75). Is also good.
[0136]
FIG. 30 is a diagram showing different operation procedures of a control unit (not shown) for controlling the reception mode and the DC offset in the digital signal processing circuit 40 of the receiver according to the eleventh embodiment. The eleventh embodiment is basically the same as FIG. 29, and is a method of receiving signals while sequentially decreasing the gain from the maximum gain. However, the difference from FIG. 29 is that steps ST78 to ST83 in which the A / D converter 3 does not cause an overflow even when the analog signal processing unit 10 has the maximum gain are inserted.
[0137]
This procedure is effective when a very multi-bit A / D converter is used for the D / A converter 5. That is, when the dynamic range of the A / D converter is large and the signal level is small, overflow does not occur even when the analog signal processing unit 10 has the maximum gain. In FIG. 30, steps up to step ST65 are the same as those in FIG. 29, and the reception mode is set to the maximum gain. Thereafter, the counter for measuring the time is reset (t = 0) (ST78), and the DC offset correction value corresponding to the current reception mode is read from the DC offset holding means 43 and 44 and set (ST79). . In this state, continuous reception is performed (ST80), and a control signal transmitted from the base station is received.
[0138]
In step ST81, a predetermined bit of the A / D converter 3 is detected, or an overflow is detected. First, by detecting a predetermined bit of the output of the A / D converter 3, it is determined whether or not the input signal is at or above a predetermined level. If the level is equal to or higher than the predetermined level, it is determined that the signal has arrived, and the procedure goes to step ST75 with the maximum gain to perform the receiving operation. In addition, even if an overflow of the A / D converter 3 is detected at the time of the procedure ST81, it is determined that the signal has arrived, and the same reception operation procedure as that of FIG. 29 is performed after the procedure ST72. If the signal level does not exceed the predetermined level in step ST81, it is determined that no signal has arrived. In FIG. 30 described above, steps ST78 to ST83 are inserted in FIG.
[0139]
FIG. 31 is a diagram showing an operation procedure of a control unit (not shown) for controlling the reception mode and the DC offset in the digital signal processing circuit 40 of the receiver according to the twelfth embodiment. In the tenth and eleventh embodiments of FIGS. 29 and 30, the optimum reception mode is selected by setting the gain of the analog signal processing unit 10 to the maximum value and sequentially decreasing the gain. Conversely, in the twelfth embodiment (FIG. 30), the optimum reception mode is operated by setting the gain of the analog signal processing unit 10 to the lowest value and sequentially increasing the gain. In FIG. 31, steps ST62, ST63, and ST64 are the same as those in FIG. Next, the gain of the analog signal processing unit 10 is set to the lowest value (ST85). This corresponds to mode D in the reception mode in FIG.
[0140]
Next, the counter for measuring the time is reset (ST66), and the DC offset correction value (D in FIG. 16) corresponding to the current reception mode (mode D) is set (ST67). In this state, continuous reception is performed (ST68), and a control signal transmitted from the base station is received. Here, it is determined whether a predetermined bit of the output of the A / D converter 3 has been set (ST86). This means that it is determined whether or not the signal level input to the A / D converter 3 is equal to or higher than a predetermined level. This determination is repeated with a resolution of Δt in a predetermined time section (t = t0) (ST70, ST71). When it is determined that the signal level input to the A / D converter 3 is insufficient, it is necessary to increase the gain of the analog signal processing unit 2 (ST87). In the example of FIG. 16, the reception mode D is shifted to C to increase the gain. After increasing the gain, the level detection is stopped only for the delay t1 section in consideration of the control delay and the response of the analog signal processing unit 10 as in the case of FIG. 29 (ST88). Thereafter, the time counter is reset again (t = 0), and the level detection is started. If it is determined in step ST86 that a sufficient signal level has been input to the A / D converter 3, it is determined that the optimum gain has been set in the analog signal processing unit 10.
[0141]
The procedure so far ends during the period of the preamble 83 in FIG. 23, and the subsequent unique word 84 is received in the reception mode determined here (ST75). If the unique word (UW) can be detected (ST76), since the control signal is transmitted from the base station to the own station, the subsequent information portion 85 is received. Enter (ST77). If a unique word cannot be detected, it is determined that no signal has arrived, and the process returns to the initial reception state (ST85).
[0142]
In step ST87, when the gain of the analog signal processing unit 10 is increased and the signal level is not sufficient even when all the reception modes are used (ST73), the received electric field strength is very weak and the noise level of the receiver is reduced. It is considered that the desired wave is buried. In this state, since it is impossible to receive an incoming signal, it may be returned to the initial reception state (ST85) immediately. However, after receiving the subsequent information with the current gain, the operation returns to the initial state from (ST75). Is also good.
[0143]
FIG. 32 shows an operation procedure of a control unit (not shown) for controlling the reception mode and the DC offset in the digital signal processing circuit 40 of the receiver according to the thirteenth embodiment. In FIG. 32, up to the procedure ST63 is the same as FIG. In the following procedure, the receiving mode is set to the initial mode, specifically, the receiving mode one level higher than the lowest gain (one step higher in gain). The example of FIG. 16 corresponds to mode C. Next, the counter for measuring the time is reset (ST65). The DC offset correction value (C in FIG. 16) corresponding to the current reception mode (mode C) is read from the DC offset holding units 43 and 44 and set (ST67). In this state, a control signal transmitted from the base station that performs continuous reception (ST68) is received.
[0144]
Here, when overflow of the A / D converter is detected (ST69), the reception mode is reduced by one (gain is reduced by one step) (ST91). That is, at this time, the gain is the lowest (reception mode D in FIG. 16). Then, the preamble and the preamble are received in the reception mode as they are (ST75). This is because, in the initial stage (ST90), the receiving mode is set to one level higher than the lowest gain (one step higher in gain), and if overflow occurs, there is no other way than to receive at the lowest gain. Conversely, if no overflow is detected in a predetermined time interval (t = t0), it is determined that the gain of the radio unit is insufficient, and the gain of the analog signal processing unit 10 is increased (ST87). . In the example of FIG. 16, the gain is increased by shifting the reception mode from C to B. After increasing the gain, the overflow detection is stopped only for the delay t1 section in consideration of the control delay and the response of the analog signal processing unit 10 as in the case of FIG. 29 (ST74).
[0145]
Thereafter, the time counter is reset again (t = 0) to start overflow detection, and thereafter, this operation is performed until an overflow occurs at a resolution of Δt determined by the clock speed supplied to the digital signal processing circuit 40. Repeat (ST70). If an overflow has occurred, the mode is returned to the previous mode, that is, the gain is reduced by one step to the receiving mode (ST91), and the receiving operation after the preamble is performed (ST75). In the receiving operation procedure in the thirteenth embodiment, since the gain is sequentially increased from the receiving mode having a small gain, if an overflow occurs, the previous receiving mode can be regarded as the optimal receiving mode. Is the feature.
[0146]
In step ST87, the state in which no overflow occurs even when all the reception modes are used (ST73) is considered to be a state in which the reception electric field strength is extremely weak and the desired wave is buried in the noise level of the receiver. In this state, since it is impossible to receive an incoming signal, it is possible to return to the initial reception response (ST85) immediately. However, after receiving the subsequent information with the current gain, return to the initial state from (ST75). Is also good.
[0147]
Here, the reception operation procedures shown in FIGS. 29 to 32 will be compared. First, the time required until the reception mode is set will be compared. In FIGS. 31 and 32, the reception operation is performed while switching from a small gain to a large gain, so that the LPF 22 is less affected by the transient response due to the time constant. That is, even if there is an excessive response of the signal before the gain switching, since the subsequent signal level is higher, it is unlikely that this level is erroneously detected.
[0148]
This will be described with reference to FIG. FIG. 33A shows the output of the LPF 22 when switching from high gain to low gain. FIG. 33B shows the output of the LPF 22 when switching from low gain to high gain. In the case of FIG. 33A, when the gain is switched from the high gain to the low gain at time t ′, the signal level changes from 91 to 92. However, due to the influence of the time constant of the LPF, the signal 91 remains 93 after the gain switching (t ′) and is superimposed on the desired signal 92. Although the signal is attenuated by the time constant of the LPF of the signal 93, the level of the desired signal 92 cannot be accurately determined due to the influence of the signal 93 in the section indicated by 97 after the switching. Therefore, in order to determine the level of the desired signal 92, it is necessary to have the level up to the time indicated by 97. That is, a detection ignoring section is required, and a delay of 97 occurs in level determination of the desired signal 92.
[0149]
On the other hand, FIG. 33B shows a case where the gain is changed from a low gain to a high gain. In FIG. 33B, when the gain is switched from low to high at time t ′, the signal level changes from 94 to 95. As in the case of FIG. 33A, the signal 94 remains 96 after the gain switching (t ') due to the influence of the time constant of the LPF, and is superimposed on the desired signal. However, since the predetermined signal 95 has been switched to a high gain, the signal level is higher than that of the signal 96 to be superimposed, and the influence on the level determination is small. Therefore, in FIG. 33 (b), the level of desired signal 96 can be determined immediately after time t '. As described above, when the determination is made by switching from the low gain to the high gain, the detection ignoring section can be shortened. As described above, in the methods of FIGS. 31 and 32, the delay of “detection ignored section: t1” (ST74, ST88) required in each method can be shortened. Therefore, the reception mode can be set at a high speed.
[0150]
On the other hand, in the “method of switching from high gain to low gain” of the reception operation procedure in FIGS. 29 and 39, the detection ignoring section needs to be longer than in FIGS. 31 and 32 as described above.
[0151]
Next, the suitability in the receiving mode will be compared. This reception operation procedure is required in the “asynchronous continuous reception” mode when the terminal is powered on and the initial connection with the base station is performed. The reception operation procedure shown in FIGS. 29 and 30 is effective for both “asynchronous continuous reception” when performing initial connection with the base station by turning on the terminal power supply and “synchronous burst reception” during BS. It is. In particular, even when it is not clear when a signal arrives at the time of “asynchronous continuous reception” immediately after the terminal is turned on, since the signal waits at the maximum gain, the arrival of the signal can be determined by overflow detection.
[0152]
On the other hand, it is difficult to detect a burst arriving signal in a no-signal section in the reception operation procedure shown in FIGS. 31 and 32. This is because it is difficult to determine the presence or absence of an incoming signal in a state where it is unknown whether the signal has arrived (asynchronous state immediately after power-on). Therefore, the receiving operation procedure shown in FIGS. 31 and 32 is more suitable for "burst reception at the time of synchronization" than for "asynchronous continuous reception".
[0153]
As described above, each operation procedure has a feature. That is, the procedures in FIGS. 29 and 30 are suitable for “asynchronous continuous reception”, and the procedures in FIGS. 31 and 32 require only a short time to determine the reception mode, and are suitable for “burst reception during synchronization”. It is effective for Therefore, at the time of “asynchronous continuous reception” at the time of terminal power ON, one of the reception operation procedures of FIGS. 29 and 30 is used, and at the time of “burst reception at the time of synchronization”, one of FIGS. 31 and 32 is used. It is effective to use an appropriate combination as necessary, such as using the receiving operation procedure described above. For example, after the power is turned on (ST61) in FIGS. 31 and 32, the reception operation procedure shown in FIGS. 29 and 30, ie, the procedure of “burst reception at the time of synchronization” is inserted. Then, in the BS state after the synchronization is once established, burst acquisition may be performed using the method shown in FIGS.
[0154]
Next, receivers according to fourteenth to sixteenth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. When performing DC offset detection, if a signal wave having a DC component other than the DC offset component to be detected is received, the DC offset cannot be accurately detected. Therefore, if a radio wave used in another wireless communication system is received from the antenna 2 in particular, there is a possibility that the DC offset cannot be accurately detected due to the influence of the incoming wave.
[0155]
In order to prevent this effect, the present receiver is characterized in that it includes means for preventing a signal from being received from an antenna when detecting a DC offset component, that is, means for turning off a received signal. Several embodiments of the method will be described with reference to the drawings.
[0156]
FIG. 34A is a view for explaining a fourteenth embodiment of the present invention. Here, a switch 4a is provided to cut off a signal received by the antenna 2 from off. The switch 4a turns off the signal path from the antenna 2 when performing the DC offset detection. Then, it is connected to the terminating resistor 4b set to the same value as the input impedance of the antenna 2. This operation prevents the incoming signal received by the antenna 2 from being sent to the analog signal processing unit 10 and the digital signal processing unit 40. Further, the input of the RF amplifier 11 is terminated by the terminating resistor 4b, that is, the input impedance of the antenna 2. This is to prevent a change in the DC offset output due to the value of the input impedance of the RF amplifier between the detection of the DC offset and the reception of the desired signal.
[0157]
The switch 4a in FIG. 34A can be easily configured by MOS switches, SW1 and SW2 as shown in FIG. The operation modes of SW1 and SW2 at this time are shown in FIG. That is, control is performed such that SW1 is turned on and SW2 is turned off during normal reception, and SW1 is turned off and SW2 is turned on when DC offset is detected. A control signal is sent from the digital signal processing unit to the gates of SW1 and SW2 in accordance with the state of the presence or absence of the DC offset detection, and the ON / OFF operation is performed.
[0158]
In principle, the switch 4a may be provided before the DC offset is detected. Generally, it is desirable to be before the block that provides the gain, and it is desirable to be before the RF amplifier 12.
[0159]
Next, a receiver according to a fifteenth embodiment as another configuration for turning off the reception signal will be described. FIG. 36 shows an example in which an attenuator 90 is connected in parallel with the RF amplifier 11. The input impedance of the attenuator 90 is set to the same value as the input impedance of the antenna 2 and the RF amplifier 11, for example, 50Ω. This attenuator 90 is used in place of the RF amplifier 11 when a strong electric field is input, and serves to prevent the receiver from being saturated. That is, the RF amplifier 11 is used when receiving a signal at a normal level, and the attenuator 90 is used when the received signal level is higher than a predetermined value. FIG. 37 shows the operation modes of the MOS switches SW1 to SW7 in FIG. 36 at this time. That is, when receiving the normal level, SW3 and SW6 are turned on, SW4 and SW7 are turned off, and the RF amplifier 11 operates. On the other hand, when the received signal level is higher than the predetermined value, the attenuator mode is set, SW3 and SW6 are turned off, SW4 and SW7 are turned on, and the attenuator 90 operates.
[0160]
Further, this configuration is characterized in that SW5 is provided. When DC offset is detected, SW5 and SW6 are turned on, and SW3, SW4, and SW7 are turned off. In this state, the signal input from the antenna 2 is turned off, and the RF amplifier 11 is terminated with the same value as the input impedance of the attenuator 90, that is, the input impedance of the antenna 2. By doing so, it is possible to set so that the DC offset output does not change due to the value of the input impedance of the RF amplifier 11 between when the DC offset is detected and when the desired signal is received.
[0161]
By employing the above method, even if any radio wave is received from the antenna 2 at the time of detecting the DC offset, the DC offset can be satisfactorily detected without being affected by the arriving wave.
[0162]
In the fourteenth and fifteenth embodiments, the case where the DC offset component is buried in other signal components and cannot be detected has been described. However, when the level of the arriving wave received from the antenna is small and it can be considered that there is no arriving wave, it may not affect the DC offset detection. For such a case, a means for detecting the received signal strength (RSSI: received electric field strength detector) is provided, and when the received signal strength of the incoming wave becomes smaller than a predetermined value, DC offset detection is performed. You may do it.
[0163]
FIG. 38 is a diagram for explaining a sixteenth embodiment relating to the above method. FIG. 38 shows only one of the IQ channels. Here, the output of the A / D converter 3 is input to the RSSI detection means 98, and the input voltage of the arriving wave received by the antenna 2 to the digital signal processing unit 40 is detected. When the detected value is smaller than the predetermined value, the receiver performs the DC offset detection operation on the assumption that the DC offset detection is not affected. Specifically, if the detected value is lower than the DC offset value allowed by the demodulator 50 in the digital signal processing circuit 40 by about 10 dB, the DC offset detection is not affected. As a result of the RSSI detection, when it is determined that the received electric field strength of the arriving wave received from the antenna 2 is low and there is no arriving wave, the control signal 99 is transmitted to the DC offset detecting means 41 to perform the DC offset detection. Execute. The control signal 99 may be sent from the detection / demodulation means 50.
[0164]
The DC offset detecting means 41 (or 42) in FIG. 1 can be configured as shown in FIG. In the figure, 411 is an accumulative addition circuit, and 412 is a division circuit. Next, the operation of the receiver according to the seventeenth embodiment of the present invention will be described.
[0165]
The output signal of the A / D converter 3 is a signal obtained by frequency-converting an input signal from the antenna 2 to a baseband and further converting the signal into a digital signal. This signal is input to the accumulation circuit 411. The signal input to the accumulation circuit 411 is a modulated signal on which a DC offset is superimposed.
[0166]
The accumulation circuit 411 adds digital data output from the A / D converter 3 for each sample. By cumulatively adding the input signals in this manner, only the DC offset component included in the output signal of the A / D converter 3 is added. This is because the average value of the modulated signal other than the DC offset becomes zero when the signal is cumulatively added over a long period.
[0167]
By dividing this signal by the number of data accumulated in the division circuit 412, the absolute value of the DC offset included in the output of the A / D converter 3 can be obtained. By setting the number of data to be accumulated to be a power of 2, the dividing circuit 42 can be realized very easily by bit shift.
[0168]
By configuring the DC offset detection means 41 using the accumulation circuit 411 and the division circuit 412 as described above, it is possible to detect the DC offset value by calculating the time average of the output signal of the A / D converter 3. Can be.
[0169]
If the number of data to be cumulatively added (integration period) is long enough to sufficiently remove the DC component contained in the modulated signal, it can be detected accurately, but there is a time lag before the correction is made. If the period is set to be short, the detection error of the DC offset increases, so it is important to set an appropriate value. According to the seventeenth embodiment, the setting of the integration period can be realized very easily by changing the number of data to be added in the accumulating circuit, and the setting can be easily changed.
[0170]
FIG. 40 is a diagram illustrating a received signal having an offset component. Here, the received signal 404 is a received signal having the received thermal noise and DC offset component, and the original signal 402 is shown for comparison. Here, the deviation of the DC component from the (analog) ground level 405 is the DC offset component 406. The signal is converted to a digital signal for signal processing. FIG. 41 is a diagram for explaining this state. In FIG. 41, T represents one symbol section, 501 represents a received signal waveform, and 503 represents an (analog) ground level. In FIG. 41A, a DC offset is detected by performing five samples (〇) in one symbol section T. That is, this sample point 504 is input to the DC offset detecting means 41 of FIG. 1 and a DC offset is detected by an operation such as accumulation and division (506 is a DC offset component detected in FIG. 41A). Represents). On the other hand, in FIG. 41B, the DC offset 507 is detected by using 10 samples (both Δ and black circles) in one symbol section T.
[0171]
Comparing FIG. 41 (a) and FIG. 41 (b), it is clear that FIG. 41 (b) having more sample points can better approximate the received signal waveform. Therefore, as for the DC offset component, the DC offset component is more accurately detected by the reference numeral 507 in FIG. 41B than by the reference numeral 506 in FIG. 41A. However, when the number of samplings is increased, the signal processing of the digital section is increased by that amount, which causes a problem that the operation time and the current consumption increase. In general, when the C / N of the received signal is good, the influence of the number of sampling points on the reception error rate characteristics and the detected DC offset amount becomes smaller. Therefore, the sampling number can be appropriately changed depending on the C / N state of the received signal, and the DC offset detection with a good reception error rate and desired accuracy can be performed without unnecessarily increasing the operation amount of the digital section. I can do it. Here, in order to grasp the state of C / N, for example, a reception error rate of a known pattern such as a unique word is appropriately observed, and in a receiver performing diversity, how to generate diversity. (The C / N of the received signal is better when the number of diversity switching is smaller).
[0172]
As described above, the DC offset of the output of the A / D converter 3 is cumulatively added and divided by the number of added data, thereby enabling accurate detection of the DC offset. Further, by setting the number of data to be added to a power of two, the division circuit 412 can be realized by a bit shift.
[0173]
A problem in the DC offset correction by the above configuration is a case where the signal component itself has a DC component. Next, a DC offset detection method effective in such a case will be described.
[0174]
FIG. 42 is a diagram showing an embodiment in which a DC offset reference average value correction circuit is added to the DC offset detection means 41 of FIG. Here, the reference average value 63 is a DC component that the modulation signal component originally has. When the modulation signal component has a DC component, if the DC offset correction is performed, even the original DC component is removed. Therefore, when the DC component of the modulation scheme used in the system is known, a reference average value of the DC component is prepared in advance. Then, by subtracting the DC component detected by the DC offset detection means 41 by the subtraction circuit 64, only the DC offset component can be accurately detected. Here, in FIG. 42, this reference average value is subtracted from the output of the DC offset detection means 41. Further, as shown in FIG. 43, a configuration in which the reference average value is subtracted from the output of the A / D converter 3 may be adopted. With the configuration shown in FIG. 43, the DC offset inherent in the signal component before the accumulating circuit 411 included in the DC offset detection means 41 can subtract the reference average value. Therefore, in the configuration of FIG. 43, although the amount of calculation is larger than that of FIG. 42, there is an advantage that the DC component originally included in the signal component can be removed more finely on the time axis. Therefore, when DC offset detection with high accuracy is required, the configuration shown in FIG. 43 is adopted, and the time interval for subtracting the reference average value 63 is set to be short, so that it is possible to flexibly respond.
[0175]
Next, a receiver according to an eighteenth embodiment having the DC offset removing function of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 44 is a diagram illustrating a TDMA frame format of a TDMA system in which the present receiver is used. Here, 3001, 3002, 3003, and 3004 are allocated to reception slots, and 3005 is a slot other than the reception slots (for example, 3001 and 3002, or 3002 and 3003), and the state of the receiver (temperature change or the like). If the surrounding radio wave environment (fading) does not change, the amount of DC offset generated in these slots is expected to be very close. In this receiver, processing is performed by regarding the DC offset amount detected in each adjacent reception slot as the DC offset amount generated in the subsequent reception slot. As a result, the DC offset can be detected at high speed and more accurately within a limited time, and therefore, the DC offset can be corrected at higher speed.
[0176]
FIG. 45 is a diagram showing a configuration example of a DC offset detecting means for this purpose. In FIG. 45, the DC offset initial value 1301 stores the DC offset value detected in the previous reception slot as the DC offset initial value. In the subtraction circuit 1302, the DC offset initial value 1301 is subtracted from the received signal converted into a digital signal by the A / D converter 3 and sent to the DC offset detection means 41. The DC offset detection means 41 has the above-described configuration, and the detected DC offset value is sent to the DC offset holding means 43 and used for DC offset correction.
[0177]
If the amount of DC offset generated in each adjacent receiving slot of the TDMA system is exactly the same, the DC offset can be completely removed by subtracting the DC offset value (initial value) of the previous receiving slot from the received signal. Even if the DC offset amounts are not exactly the same, the DC offset amounts are considered to be very close values between adjacent reception slots because there is little change in the state of the receiver and the surrounding radio wave environment. Therefore, it is clear that the present configuration allows the DC offset to be detected faster and with a smaller amount of calculation than when the DC offset value of the previous reception slot is not used as the initial value.
[0178]
In FIG. 45, it is clear that the DC offset detecting means 41 may be the DC offset detecting means 62 (or 65) provided with the above-mentioned reference average value correcting means. In each reception slot, the DC offset initial value 1301 may be set in consideration of a DC offset value detected in an earlier reception slot, instead of a DC offset value detected only in the previous slot.
[0179]
In FIG. 45, the subtraction of the DC offset initial value 1301 is performed in the digital section after the A / D converter 3, but may be performed in the preceding stage of the A / D converter 3, that is, in the analog section. FIG. 46 shows an example of a configuration in which the subtraction of the DC offset initial value 1401 is performed by an analog subtraction circuit 1402 provided in a stage preceding the A / D converter 3. As described above, in the configuration in which the DC offset initial value 1401 is subtracted by the analog section, the DC offset initial value is large, and the A / D converter 3 at the subsequent stage may be saturated unless it is subtracted by the analog section in advance. This is particularly effective in certain cases. Here, the DC offset detecting means 41 may be a DC offset detecting means 62 (or 65) including the above-described reference average value correcting means. Alternatively, it may be 1303 shown in FIG. In this case, the DC offset initial value is divided into both digital and analog values and subtracted.
[0180]
Next, a receiver according to a nineteenth embodiment of the present invention will be described. In the above-mentioned samurai history mode, a method is used in which the detected DC offset is subtracted in the next slot. Here, in order to accurately detect the DC offset amount, a longer detection period (integration period) is preferable. However, in order to follow the fluctuation of the DC offset caused by fading or the like, the shorter the integration period, the better. That is, there is a trade-off between the accuracy of DC offset canceling and the ability to follow the fluctuation, and it is necessary to select an appropriate integration period. However, when the amount of change in the DC offset increases or decreases, it is difficult to set a fixed integration period in advance.
[0181]
In order to avoid such a problem, in the nineteenth embodiment, the offset is detected and removed by the following method. That is, a predetermined number of past DC offset detection values of each slot are held, and each DC offset value is weighted and averaged.
[0182]
FIG. 47 shows the configuration of the nineteenth embodiment. In the figure, the A / D converter 3, and the DC offset detecting means 42 composed of the accumulative adding circuit 421 and the dividing circuit 422 are the same as those shown in FIG. Reference numeral 43 denotes a DC offset holding unit, which includes a delay circuit 431, a weighting coefficient circuit 432, an addition circuit 433, and a division circuit 434.
[0183]
The delay circuit 431 holds the value output from the DC offset detection means for one slot and then outputs the value. Therefore, the output of the leftmost delay circuit 431-1 in the figure is the detection value V1 one slot before, the output of the second delay circuit 431-2 from the left is the detection value V2 two slots before, and the rightmost delay circuit. The output of 431-N becomes the detected value Vn N slots before. The weighting coefficient circuit 432 multiplies the input value by a preset weighting coefficient value Wn and outputs the result.
[0184]
The addition circuit 433 calculates the sum of the outputs of the weighting coefficient circuits and outputs the value. The division circuit 434 divides the input value by the sum of the weighting coefficient values and outputs the result. The number a divided by the division circuit 434 is the sum of the weighting coefficient values (W1 + W2 +... + Wn).
[0185]
Next, the operation of the DC offset cancel device in the receiver according to the nineteenth embodiment will be described. The DC offset value detected N slots before is set to Vn, the DC offset value detected before (N-1) slots is set to Vn-1, and the DC offset value detected one slot before is set to V1. These values correspond to the output of the delay circuit 431, respectively.
[0186]
The weighting coefficient for the information before the N slot is Wn, the weighting coefficient for the information before the (N-1) slot is Wn-1,..., And the weighting coefficient for the information before the 1 slot is W1. These values are held in the weighting coefficient circuit 432, respectively. At this time, the output of the division circuit 434 corresponding to the estimated value Ve of the DC offset is as follows.
Ve = (Wn.Vn + Wn-1.Vn-1 + ... + W1.V1) / (Wn + Wn-1 + ... + W1)
The numerator of this equation is the output value of the addition circuit 433, that is, the input value of the division circuit 434, and the denominator is the sum of the weighting coefficient values (W1 + W2 +... + Wn). Therefore, the output value of the division circuit 434 becomes the estimated value Ve of the offset.
[0187]
As described above, by setting appropriate values for Wn to W1, more accurate estimation can be performed using past detection values. However, it is Wn = <Wn-1 = <... <W1.
How to set the weighting coefficient Wn
Method of changing Wn by arithmetic series {FIG. 48 (a)}
Method of changing Wn by geometric series {FIG. 48 (b)}
A method of changing Wn stepwise in a stepwise manner {FIG. 48 (c)}
And so on. The case where Wn is all 1 (or all the same values) corresponds to a method of simply averaging the past N slots. In the nineteenth embodiment, the DC offset can be detected and removed adaptively by using past detected values as needed.
[0188]
For example, as shown in FIG. 49 (a), when the temporal variation of the DC offset is small, it is considered that the past detected value and the actual DC offset value are almost the same, so that all the same weighting coefficients are used. By using this to make the integration period longer, a more accurate estimated value can be obtained and accurate offset removal can be performed.
[0189]
Further, as shown in FIG. 49B, when the temporal variation of the DC offset is large, there is a high possibility that the past detected value and the actual offset value are different, so the coefficient of the past data should be set small. Accordingly, it is possible to perform offset removal with improved time tracking. In the nineteenth embodiment, by using the method described above, it is possible to remove the DC offset with high accuracy while maintaining the ability to follow the fluctuation.
[0190]
Also, as in the twentieth embodiment shown in FIG. 50, in the test mode, for example, a limited wave of a predetermined frequency is generated by the test signal generator 414 by the selection means 413, and the D / A converter 5 and the first DC By monitoring the output of the digital signal processing circuit 40 in addition to the inputs of the LPFs 22 and 23 via the offset correction means 20 and 21, the band limiting characteristics of the analog signal processing circuit can be obtained and used for adjustment. As a result, a D / A converter for converting a digitally generated test signal into an analog signal and a D / A converter for converting a digitally detected DC offset into an analog signal can be used in common. The size can be reduced.
[0191]
For example, as shown in FIG. 51, the specific adjustment is performed by providing the digital signal processing circuit 40 with frequency characteristic control means 415 and 416 and providing the LPFs 22 and 23 with a cutoff frequency adjustment function. For example, the frequency characteristic control means 415 and 416 detect whether the gain of a limited wave having a desired cutoff frequency, which is a test signal passed through the LPFs 22 and 23, is larger or smaller than a desired gain (for example, -3 dB). Then, the comparison signal is output as a control signal to the LPFs 22 and 23 to control the LPFs 22 and 23 to have a desired gain at a desired cutoff frequency. As a result, it is possible to prevent the reception characteristics from deteriorating due to the variation in the cutoff frequency of the LPF when the LSI is used. Adjustment of the cutoff frequency of the LPF may be achieved by switching a resistor, a capacitor, or a current that determines the time constant of the filter.
[0192]
FIG. 52 shows an example of the frequency characteristic control means. The gain of the signal obtained through the LPF is obtained, for example, by calculating the gain at a desired cut-off frequency by the gain calculating means 417 which detects the peak value of the signal, and comparing it with the gain Ref2 by the comparing means 418. Then, the comparison result is fed back to the LPF as a control signal. Adjustment of the cutoff frequency of the LPFs 22 and 23 may be performed after the detection and correction of the DC offset so that the test signal does not have an error in the detection of the distortion gain in the LFP or the A / D converter due to the DC offset. .
[0193]
By using the receiver according to the first to twentieth embodiments described above in a communication system, it is possible to reduce the deterioration of the error rate of a received signal, and particularly to adjust the band limiting characteristic according to the twentieth embodiment. Good communication can be performed by using a receiver that can. The communication system according to the twenty-first embodiment using such a receiver includes a transmitter for transmitting a radio frequency signal composed of an information signal including audio and video, and a transmitter and a receiver for transmitting and receiving the radio frequency signal. Network, a receiving unit for receiving the radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit, and the analog signal processing unit An analog-to-digital conversion unit for converting the output from the analog signal into a digital signal; a digital signal processing unit for processing the digital signal converted by the analog-to-digital conversion unit; and a reception unit or frequency provided in the digital signal processing unit. An offset detection means for detecting a DC offset signal generated by the conversion unit; and Offset holding means for holding the DC offset signal detected by the offset detecting means, a DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processing section into an analog signal, and an analog signal processing section. A first offset correction unit that corrects the analog signal based on the DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit, and a receiver having a DC offset removal function. I have.
[0194]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the receiver of the present invention, the DC offset is detected using the DC offset detected in the past reception slot as the initial value, thereby realizing the DC offset correction at higher speed and with higher accuracy. be able to.
[0195]
Further, in the present invention, it is possible to reduce a reception error rate due to a DC offset generated when a received signal is processed by an analog signal processing circuit. Also, by using the receiver according to the present invention, it is possible to realize voice and data communication with good quality without deteriorating a reception error rate due to a DC offset generated when a received signal is processed by an analog signal processing circuit. Can be.
[0196]
Further, the receiver having the DC offset removing function according to the present invention has means for storing a DC offset that changes according to a gain set by the analog signal processing unit for each gain. Therefore, there is an effect that the DC offset correction can be realized faster and more accurately by using the stored DC offset value. Furthermore, by the radio unit gain switching function and the method of reading out the stored DC offset value, the dynamic range is not impaired even when the incoming reception level is unknown or when there is a sudden amplitude change in the reception level. This has the effect that the gain of the receiver can be controlled at high speed.
[0197]
Further, the DC offset generated in the analog signal processing circuit at the input of the A / D converter can be reduced, and the reception error rate can be reduced. In addition, it is possible to prevent the signal from being distorted beyond the input range of the A / D converter due to the DC offset, and to prevent a reception error due to the distortion.
[0198]
Further, since the AC couple is not used, there is no influence of the transient response of the time change of the DC offset, so that the reception error rate does not deteriorate. In particular, since it is possible to remove only a DC offset component which is an error with respect to a signal of a modulation method including many low frequency components including DC, it is possible to reduce a deterioration of an error rate of a received signal.
[0199]
Further, a D / A converter that converts a DC offset into an analog signal from a D / A converter required for detecting a frequency characteristic of a band limiting unit in an analog signal processing circuit having characteristics that vary due to an LSI by a test signal is provided. Since they can be shared, the chip area can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of an offset holding unit in FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration of an offset distribution unit in FIG. 4;
FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of a comparing unit in FIG. 4;
FIG. 7 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a first initial value setting method in a receiver according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a second initial value setting method in the receiver according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a third initial value setting method in the receiver according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a fourth initial value setting method in the receiver according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a characteristic diagram for explaining how to obtain a threshold value Vth used in the fourth initial value setting method shown in FIG. 11;
FIG. 13 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram showing two specific examples (a) and (b) of a reference average value correction circuit according to the seventh embodiment.
FIG. 16 is a table showing an example of a gain switching mode of the receiver according to the present invention.
FIG. 17 is a conceptual diagram showing a TDMA slot applied to the communication system according to the present invention.
FIG. 18 is a flowchart illustrating an operation procedure for holding an offset correction value.
FIG. 19 is a flowchart showing an operation procedure for setting a reception mode of the receiver.
FIG. 20 is a flowchart showing an operation procedure for measuring a reception electric field strength.
FIG. 21 is a conceptual diagram showing a frame configuration in a TDMA or TDD system.
FIG. 22 is a flowchart showing a basic receiving operation procedure during a call of the receiver.
FIG. 23 is a conceptual diagram showing a general configuration of a reception slot.
FIG. 24 is a flowchart showing a reception operation procedure for simultaneously performing reception mode setting and offset correction.
FIG. 25 is a characteristic diagram illustrating that the DC component is affected by the time constant of the LPF, which has been described with reference to FIGS.
FIG. 26 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a flowchart showing an operation procedure of receiving while distributing a DC offset.
FIG. 29 is a flowchart showing an operation procedure of a reception mode / DC offset control unit.
FIG. 30 is a flowchart showing the operation procedure of the control unit of the receiver according to the eleventh embodiment.
FIG. 31 is a flowchart showing the operation procedure of the control unit of the receiver according to the twelfth embodiment.
FIG. 32 is a flowchart showing the operation procedure of the control unit of the receiver according to the thirteenth embodiment.
FIGS. 33 (a) and 33 (b) are characteristic diagrams showing the difference between the gain switching shown in FIGS. 29 and 32, and FIGS.
FIG. 34 is a block diagram showing a configuration of a main part of a receiver according to a fourteenth embodiment, with (a) and (b).
FIG. 35 is a table showing the operation modes of FIG. 34 (b).
FIG. 36 is a block diagram showing a configuration of a main part of a receiver according to a fifth embodiment.
FIG. 37 is a table showing operation modes of the switch in FIG. 36;
FIG. 38 is a block diagram showing a configuration of a main part of the sixteenth embodiment.
FIG. 39 is a block diagram showing a configuration of a DC offset detection unit of the receiver.
FIG. 40 is a waveform characteristic diagram for explaining DC offset.
41A and 41B are characteristic diagrams for explaining that DC offset detection accuracy is improved by making the number of samples variable.
FIG. 42 is a block diagram showing a configuration of a DC offset detection unit in the receiver according to the present invention.
FIG. 43 is a block diagram showing a configuration of a DC offset detection unit in the receiver according to the present invention.
FIG. 44 is a conceptual diagram illustrating the configuration of a TDMA system in which the present receiver is used.
FIG. 45 is a block diagram showing a configuration of a DC offset detection unit of the receiver applied to the TDMA system.
FIG. 46 is a block diagram showing a configuration of a DC offset detector of a receiver applied to a TDMA system.
FIG. 47 is a block diagram showing a main part of a receiver according to a nineteenth embodiment.
48 is a characteristic diagram illustrating the operation of the receiver illustrated in FIG. 47 with reference to (a) to (c).
FIG. 49 is a characteristic diagram for explaining the operation of the receiver shown in FIG. 47 with reference to (a) and (b).
FIG. 50 is a block diagram showing a basic configuration of a receiver according to a twentieth embodiment of the present invention.
FIG. 51 is a block diagram showing a specific configuration of FIG. 50;
FIG. 52 is a block diagram showing a main part of FIGS. 50 and 51;
FIG. 53 is a block diagram showing a configuration of a conventional direct conversion receiver including an AC couple in a signal path in an analog signal recording circuit.
54 (a) is a block diagram showing a main part of a mixer, and FIG. 54 (b) is a characteristic diagram for explaining that a DC offset occurs.
FIG. 55 is a view for explaining that DC offset removal is insufficient in an AC couple.
FIG. 56 is a view for explaining that a DC offset has a variable component and a fixed component.
FIG. 57 is a block diagram showing a configuration of a conventional direct conversion receiver.
FIG. 58 is a view showing the configuration of a conventional zero-IF receiver having a radio section gain switching function.
FIG. 59 is a table showing a wireless gain switching mode.
FIGS. 60A and 60B are a block diagram and a characteristic diagram showing that DC offset fluctuation occurs due to gain switching of a radio unit. FIGS.
61 (a) is a block diagram and FIG. 61 (b) is a characteristic diagram showing that DC offset fluctuation occurs due to gain switching of a radio unit.
FIG. 62 is a conceptual diagram showing that deterioration of reception characteristics due to DC offset fluctuation is shown in (a) when correction is not in time, and (b) when it occurs in a reception slot.
[Explanation of symbols]
1 Receiver
2 Antenna
3 A / D converter
5 D / A converter
10 Analog signal processing unit
16,17 mixer
20, 21, 24, 25, 28, 29 First offset correction means
22,23 LPF
40 Digital signal processing unit
41, 42 DC offset detecting means
43,44 DC offset holding means
45, 46 Second offset correction means
51,52 Offset distribution means

Claims (28)

無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、
前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、
前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、
前記オフセット検出手段により検出された検出されたオフセットの絶対値が所定の閾値を超えた場合に、少なくとも前記所定の閾値を超えたオフセット分について前記第1のオフセット補正手段により補正するためのオフセット振り分け手段と、
を具備することを特徴とする直流オフセット除去機能を備えた受信機。
A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; And a digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the AD conversion unit, a receiver having a DC offset removal function,
Offset detection means provided in the digital signal processing unit and detecting a DC offset signal generated in the reception unit or the frequency conversion unit,
Offset holding means provided in the digital signal processing unit and holding the DC offset signal detected by the offset detection means,
A DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processor into an analog signal,
First offset correction means provided in the analog signal processing unit and correcting the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit;
A second offset correction unit that is provided in the digital signal processing unit and digitally reduces a part of the DC offset signal held by the offset holding unit to reduce the DC offset;
When the absolute value of the offset detected by the offset detection means exceeds a predetermined threshold value, offset distribution for correcting at least the offset value exceeding the predetermined threshold value by the first offset correction means. Means,
A receiver having a DC offset removing function, comprising:
前記直流オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号は、前記オフセット検出手段によりオフセットを検出する毎に更新されることを特徴とする請求項1に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。2. The receiver according to claim 1, wherein the DC offset signal held by the DC offset holding unit is updated every time an offset is detected by the offset detection unit . 3. 前記所定の閾値は、2のべき乗であることを特徴とする請求項に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 2. The receiver according to claim 1 , wherein the predetermined threshold is a power of two . 無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、
前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、
前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、
前記オフセット保持手段に保持されているオフセットの上位ビットを前記DA変換部によりアナログ値に変換して前記第1のオフセット補正手段によりオフセットを補正すると 共に、前記オフセット保持手段に保持されているオフセットの下位ビットを用いて前記第2のオフセット補正手段によりオフセットを補正することを特徴とする直流オフセット除去機能を備えた受信機。
A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; And a digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the AD conversion unit, a receiver having a DC offset removal function,
Offset detecting means provided in the digital signal processing unit and detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit,
Offset holding means provided in the digital signal processing unit and holding the DC offset signal detected by the offset detection means,
A DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processor into an analog signal,
First offset correction means provided in the analog signal processing unit and correcting the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit;
A second offset correction unit that is provided in the digital signal processing unit and digitally reduces a part of the DC offset signal held by the offset holding unit to reduce the DC offset;
Both when correcting an offset by the offset upper bits of the offset held by the holding means into an analog value by the DA conversion unit of the first offset correction means, the offset stored in the offset holding means A receiver having a DC offset removing function, wherein the offset is corrected by the second offset correcting means using lower bits .
無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、
前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、
前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、
前記オフセット保持手段は、少なくとも前記オフセット検出手段により検出されたオフセットの初期値を保持する第1の記憶手段と、このオフセットの初期値に基づいて前記第1および第2のオフセット補正手段によりオフセットが補正された後に前記オフセット検出手段により検出された時間と共に変化するオフセットの変動分を保持する第2の記憶手段と、を備えることを特徴とする直流オフセット除去機能を備えた受信機。
A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; And a digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the AD conversion unit, a receiver having a DC offset removal function,
Offset detecting means provided in the digital signal processing unit and detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit,
Offset holding means provided in the digital signal processing unit and holding the DC offset signal detected by the offset detection means,
A DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processor into an analog signal,
First offset correction means provided in the analog signal processing unit and correcting the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit;
A second offset correction unit that is provided in the digital signal processing unit and digitally reduces a part of the DC offset signal held by the offset holding unit to reduce the DC offset;
The offset holding unit includes a first storage unit that holds at least an initial value of the offset detected by the offset detection unit, and an offset that is set by the first and second offset correction units based on the initial value of the offset. A receiver having a DC offset removal function , comprising: a second storage unit that holds a variation in offset that changes with time detected by the offset detection unit after being corrected .
前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、前記オフセット検出手段により1回だけ検出されてその後は変更されないことを特徴とする請求項に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。The DC offset removing function according to claim 5 , wherein the initial value of the offset stored in the first storage unit is detected only once by the offset detection unit and is not changed thereafter. Receiver. 前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、電源投入時に検出されて設定されていることを特徴とする請求項に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 The receiver according to claim 5 , wherein the initial value of the offset stored in the first storage unit is detected and set when power is turned on . 前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、所定の期間が経過する毎に検出され更新されることを特徴とする請求項に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 6. The reception apparatus according to claim 5 , wherein the initial value of the offset stored in the first storage unit is detected and updated every time a predetermined period elapses. Machine. 前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、時間と共に変化する前記オフセットの変動分が所定の値を超えた場合に更新されることを特徴とする請求項に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 6. The apparatus according to claim 5 , wherein the initial value of the offset stored in the first storage unit is updated when a variation of the offset that changes with time exceeds a predetermined value . Receiver with DC offset removal function. 前記第2の記憶手段に記憶されている前記オフセットの変動分は、前記ディジタル信号処理部に設けられた前記第2のオフセット補正手段により補正されることを特徴とする請求項に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 6. The DC power supply according to claim 5 , wherein the variation of the offset stored in the second storage unit is corrected by the second offset correction unit provided in the digital signal processing unit. Receiver with offset removal function. 前記第1の記憶手段に記憶されている前記オフセットの初期値は、前記アナログ信号処理部に設けられた前記第1のオフセット補正手段により補正され、前記第2の記憶手段により記憶されている前記オフセットの変動分は、前記ディジタル信号処理部に設けられた 前記第2のオフセット補正手段により補正されることを特徴とする請求項に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 The initial value of the offset stored in the first storage unit is corrected by the first offset correction unit provided in the analog signal processing unit, and is stored by the second storage unit. 6. The receiver according to claim 5 , wherein the offset variation is corrected by the second offset correction unit provided in the digital signal processing unit . 無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、
前記受信部を介して入力される受信電界強度を測定する手段と、前記受信電界強度に基づいて前記アナログ信号処理部に複数の利得を設定する手段と、前記アナログ信号処理部に設定される前記複数の利得に対応して発生する複数の直流オフセット値を検出する前記オフセット検出手段と、前記複数の直流オフセット値を保持する前記オフセット保持手段と、前記アナログ信号処理部に設定された利得に対応した直流オフセット値を補正する前記第1のオフセット補正手段と、を備え、
さらに、前記アナログ信号処理部は、前記受信部に入力される前記無線周波数信号の少なくとも同相成分と直交成分との互いに直交する信号を周波数変換するミキサ対と、このミキサ対の出力である同相成分チャネルおよび直交成分チャネルにそれぞれ設けられたベースバンドフィルタとを備え、前記第1のオフセット補正手段は、前記アナログ信号処理部で発生した前記直流オフセットを補正するため少なくとも前記ベースバンドフィルタの前段に設けられていることを特徴とする直流オフセット除去機能を備えた受信機。
A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; And a digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the AD conversion unit, a receiver having a DC offset removal function,
An offset detecting means for detecting a DC offset signal generated by the receiving unit or the frequency converter is provided to the digital signal processing unit, the direct current detected by the offset detecting means provided in front SL digital signal processor Offset holding means for holding an offset signal, a DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processor into an analog signal, and an analog signal provided in the analog signal processor and being provided by the DA converter. And a first offset correction means for correcting the analog signal based on the DC offset signal converted to
Means for measuring a received electric field strength input via the receiving section, means for setting a plurality of gains in the analog signal processing section based on the received electric field strength, and wherein the plurality of gains are set in the analog signal processing section. The offset detection means for detecting a plurality of DC offset values generated corresponding to a plurality of gains, the offset holding means for holding the plurality of DC offset values, and a gain corresponding to the gain set in the analog signal processing unit The first offset correction means for correcting the DC offset value obtained,
Further, the analog signal processing unit includes a mixer pair that frequency-converts at least an in-phase component and a quadrature component of the radio frequency signal input to the reception unit, and a common-mode component that is an output of the mixer pair. A baseband filter provided in each of a channel and a quadrature component channel, wherein the first offset correction unit is provided at least in a stage preceding the baseband filter to correct the DC offset generated in the analog signal processing unit. receiver with a DC offset removal function, characterized in that are.
第1の利得値に設定された前記アナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をディジタル値に変換する前記AD変換部と、このAD変換部のオーバーフロー状態を検出するオーバーフロー検出回路と、前記オーバーフロー検出回路によりオーバーフロー状態が検出されたときに前記アナログ信号処理部の利得を前記第1の利得値よりも小さな第2の利得値に設定するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項12に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 An analog signal processing unit set to a first gain value, the AD conversion unit converting an output of the analog signal processing unit into a digital value, an overflow detection circuit detecting an overflow state of the AD conversion unit, Control means for controlling a gain of the analog signal processing unit to be set to a second gain value smaller than the first gain value when an overflow state is detected by the overflow detection circuit. A receiver having the DC offset removing function according to claim 12 . 前記アナログ信号処理部は、入力された無線周波数信号より発生する直流オフセットを検出して記憶する記憶手段を備え、前記第1のオフセット補正手段は、1回の受信でも前記記憶手段より読み出した第1の利得値に基づいて直流オフセットを補正することを特徴とする請求項13に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 The analog signal processing unit includes a storage unit that detects and stores a DC offset generated from an input radio frequency signal, and the first offset correction unit reads out the first offset correction unit from the storage unit even in a single reception. 14. The receiver according to claim 13 , wherein the DC offset is corrected based on the gain value of 1 . 無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部に よりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、
前記アナログ信号処理部に入力される前記アナログ信号を無入力とするアナログ信号無入力手段を設け、前記アナログ信号が無入力のときに前記オフセット検出手段が前記直流オフセットを検出して、このとき検出された直流オフセット値に基づいて前記第1のオフセット補正手段が直流オフセットを補正し、
前記アナログ信号無入力手段は、前記アナログ信号処理部に設けられた無線周波数信号増幅器と前記受信部との間に設けられた切り替えスイッチにより構成され、
前記アナログ信号無入力手段は、前記アナログ信号処理部に設けられた無線周波数信号増幅器に並列に接続されたアッテネータと、前記増幅器およびアッテネータの前後段にそれぞれ設けられた4つのスイッチと、前記増幅器およびアッテネータの前段の接続線に設けられた5番目のスイッチと、より構成され、前記受信部から前記アナログ信号処理部への信号供給路は常に接続されていても、前記アナログ信号処理部を無入力状態にできることを特徴とする直流オフセット除去機能を備えた受信機。
A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; And a digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the AD conversion unit, a receiver having a DC offset removal function,
An offset detecting means for detecting a DC offset signal generated by the receiving unit or the frequency converter is provided to the digital signal processing unit, the direct current detected by the offset detecting means provided in front SL digital signal processor and offset holding means for holding the offset signal, more analog the DC offset signal detected by the digital signal processing unit and a DA converter for converting the analog signal to the DA conversion unit provided to the analog signal processing unit A first offset correction unit that corrects the analog signal based on the DC offset signal converted into a signal.
An analog signal absent means for providing no input to the analog signal input to the analog signal processing unit is provided, and when the analog signal is absent, the offset detecting means detects the DC offset. The first offset correction means corrects the DC offset based on the performed DC offset value,
The analog signal non-input means is configured by a changeover switch provided between the radio frequency signal amplifier provided in the analog signal processing unit and the receiving unit,
The analog signal non-input means includes an attenuator connected in parallel to a radio frequency signal amplifier provided in the analog signal processing unit, four switches provided before and after the amplifier and the attenuator, respectively, A fifth switch provided on a connection line at the preceding stage of the attenuator, wherein the signal supply path from the receiving unit to the analog signal processing unit is always connected, but the analog signal processing unit is not input. A receiver equipped with a DC offset removal function, which can be put into a state .
無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、
記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、
前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、
前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、
前記オフセット検出手段は前記AD変換部の出力の時間平均により前記直流オフセットを検出し、前記第1のオフセット補正手段は前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセットを前記アナログ処理部で処理されるアナログ信号より減じることにより直流オフセットを補正し、
前記オフセット検出手段は時分割多重接続システムにおける過去の受信スロットより検出した直流オフセットの時間平均値を初期値として現在の受信スロットの直流オフセットを検出し、前記第1のオフセット補正手段は検出された現在の受信スロットの直流オフセットを補正し、
前記オフセット検出手段は、前記AD変換部から入力されるディジタル信号を累積加算する累積加算回路と、この累積加算された信号を除算する除算回路とより構成され、前記オフセット保持手段は、前記オフセット検出手段の出力を所定時間ずつ遅延させる複数の遅延回路と、前記遅延回路により遅延させられた値に前記直流オフセットに近いほど重くなるように予め設定された重み付け係数を乗じて出力する複数の重み付け回路と、この重み付け回路の出力の総和を取りその値を直流オフセット値として出力する加算回路と、より構成されていることを特徴とする直流オフセット除去機能を備えた受信機。
A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; And a digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the AD conversion unit, a receiver having a DC offset removal function,
Offset detecting means provided in the digital signal processing unit and detecting a DC offset signal generated in the receiving unit or the frequency conversion unit,
And offset holding means for holding said detected DC offset signal by the offset detecting means provided in front SL digital signal processing unit,
A DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processor into an analog signal,
A first offset correction unit that is provided in the analog signal processing unit and corrects the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit;
The offset detection means detects the DC offset by a time average of the output of the AD conversion unit, and the first offset correction means processes the DC offset converted to an analog signal by the DA conversion unit in the analog processing unit. DC offset is corrected by subtracting from the analog signal
The offset detection means detects the DC offset of the current reception slot with the time average value of the DC offset detected from the past reception slot in the time division multiple access system as an initial value, and the first offset correction means detects the DC offset of the current reception slot. Correct the DC offset of the current receive slot,
The offset detecting means includes a cumulative adding circuit for cumulatively adding the digital signal input from the AD converter, and a dividing circuit for dividing the cumulatively added signal. A plurality of delay circuits for delaying the output of the unit by a predetermined time, and a plurality of weighting circuits for multiplying a value delayed by the delay circuit with a weighting coefficient set so as to be heavier as the DC offset is closer to the output, and outputting A receiver having a DC offset removing function, comprising: a summation circuit for obtaining a sum of outputs from the weighting circuit and outputting the sum as a DC offset value .
前記複数の重み付け回路のそれぞれの重み付け係数は、古いほど軽く新しいほど重くなるように設定されていることを特徴とする請求項16に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 The receiver according to claim 16, wherein the weighting coefficients of the plurality of weighting circuits are set such that the older the weight, the lighter the weight, and the newer the weight, the heavier the weight . 前記複数の重み付け回路に設定されている前記重み付け係数は、前記オフセット検出右 手段により検出される直流オフセットにおける時間と共に変化する変動量に応じて変化することを特徴とする請求項16に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 17. The DC power supply according to claim 16 , wherein the weighting coefficients set in the plurality of weighting circuits change according to a time-varying amount of change in the DC offset detected by the offset detection right unit. Receiver with offset removal function. 無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機において、
前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、
前記アナログ信号処理部の帯域制限特性を試験するためのテストモードを備えると共に、前記ディジタル信号処理部が、前記アナログ信号処理部の前記帯域制限特性をテストするためのテスト信号を発生させるテスト信号発生器と、前記テストモード時に前記テスト信号発生器より出力される前記テスト信号を前記直流オフセット信号に加算する加算器と、を備え、前記第1の補正手段は、前記DA変換部によりアナログ信号に変換された後の前記加算器の出力を前記アナログ信号処理部に設けられた帯域制限回路の入力として供給することを特徴とする直流オフセット除去機能を備えた受信機。
A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; And a digital signal processing unit that processes the digital signal converted by the AD conversion unit, a receiver having a DC offset removal function,
An offset detecting means for detecting a DC offset signal generated by the receiving unit or the frequency converter is provided to the digital signal processing unit, the direct current detected by the offset detecting means provided in front SL digital signal processor Offset holding means for holding an offset signal, a DA converter for converting the DC offset signal detected by the digital signal processor into an analog signal, and an analog signal provided in the analog signal processor and being provided by the DA converter. And a first offset correction means for correcting the analog signal based on the DC offset signal converted to
A test mode for testing a band limiting characteristic of the analog signal processing unit, wherein the digital signal processing unit generates a test signal for testing the band limiting characteristic of the analog signal processing unit; And a adder that adds the test signal output from the test signal generator to the DC offset signal in the test mode, wherein the first correction unit converts the analog signal into an analog signal by the DA conversion unit. A receiver having a DC offset removing function, wherein the output of the adder after the conversion is supplied as an input to a band limiting circuit provided in the analog signal processing unit.
前記アナログ信号処理部は、前記オフセット検出手段により前記直流オフセットが検出され、前記オフセット保持手段によりこの直流オフセットが保持された後に、このアナログ信号処理部における帯域制限特性を試験することを特徴とする請求項19に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 The analog signal processing unit tests the band limiting characteristic in the analog signal processing unit after the DC offset is detected by the offset detection unit and the DC offset is held by the offset holding unit. A receiver having the DC offset removing function according to claim 19. 前記アナログ信号処理部は、周波数特性制御信号により前記アナログ信号の帯域制限特性を調整できる機能を有する帯域制限回路を備え、前記ディジタル信号処理部は、前記テストモード時に前記帯域制限回路に供給された前記テスト信号により検出した周波数特性と所望の周波数特性とのずれに応じて、前記周波数特性制御信号を発生させる周波数特性制御手段を備えることを特徴とする請求項19に記載の直流オフセット除去機能を備えた受信機。 The analog signal processing unit includes a band limiting circuit having a function of adjusting a band limiting characteristic of the analog signal by a frequency characteristic control signal, and the digital signal processing unit is supplied to the band limiting circuit during the test mode. 20. The DC offset removing function according to claim 19 , further comprising frequency characteristic control means for generating the frequency characteristic control signal in accordance with a difference between a frequency characteristic detected by the test signal and a desired frequency characteristic. Equipped receiver. 音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、A transmitter for transmitting a radio frequency signal composed of an information signal including sound and image,
前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、A communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal,
前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、前記オフセット検出手段により検出された検出されA receiving unit that receives the radio frequency signal; an analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on the analog signal input from the receiving unit; and outputs an analog signal from the analog signal to a digital signal. An A / D converter for converting the signal into a signal; a digital signal processor for processing the digital signal converted by the A / D converter; and a DC offset provided in the digital signal processor and generated by the receiver or the frequency converter. Offset detection means for detecting a signal; offset holding means provided in the digital signal processing unit for holding the DC offset signal detected by the offset detection means; and the DC offset detected by the digital signal processing unit. A DA converter for converting a signal into an analog signal, and the analog signal A first offset correction unit provided in the digital signal processing unit and configured to correct the analog signal based on the DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit; A second offset correction unit for digitally reducing a part of the DC offset signal held by the second unit to reduce the DC offset; たオフセットの絶対値が所定の閾値を超えた場合に、少なくとも前記所定の閾値を超えたオフセット分について前記第1のオフセット補正手段により補正するためのオフセット振り分け手段と、を具備する直流オフセット除去機能を備えた受信機と、A DC offset removal function, comprising: when the absolute value of the offset exceeds a predetermined threshold, the first offset correction unit corrects at least an offset exceeding the predetermined threshold by the first offset correction unit. A receiver with
を備えることを特徴とする通信システム。A communication system comprising:
音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、A transmitter for transmitting a radio frequency signal composed of an information signal including sound and image,
前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、A communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal,
無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、を備え、前記オフセット保持手段に保持されているオフセットの上位ビットを前記DA変換部によりアナログ値に変換して前記第1のオフセット補正手段によりオフセットを補正すると共に、前記オフセット保持手段に保持されているオフセットの下位ビットを用いて前記第2のオフセット補正手段によりオフセットを補正する直流オフセット除去機能を備えた受信機と、A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for amplifying, band converting, and frequency converting the analog signal input from the receiving unit; and converting the output of the analog signal processing unit from an analog signal to a digital signal. An analog-to-digital converter, a digital signal processor for processing the digital signal converted by the analog-to-digital converter, and a DC offset signal provided in the digital signal processor and generated by the receiver or frequency converter. Offset detecting means for detecting the DC offset signal, which is provided in the digital signal processing section and holds the DC offset signal detected by the offset detecting means, and the DC offset signal detected by the digital signal processing section. DA converter for converting the analog signal into an analog signal, and the analog signal processing A first offset correction means for correcting the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion section; and a first offset correction means provided for the digital signal processing section and held by the offset holding means. Second offset correction means for digitally reducing a part of the obtained DC offset signal to reduce the DC offset, wherein the higher-order bit of the offset held in the offset holding means is converted to the DA converter To correct the offset by the first offset correction means, and correct the offset by the second offset correction means using the lower bits of the offset held in the offset holding means. A receiver with an offset removal function,
を備えることを特徴とする通信システム。A communication system comprising:
音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、
前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、
無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット保持手段により保持された前記直流オフセット信号の一部をディジタル的に減じて前記直流オフセットを低減させる第2のオフセット補正手段と、前記オフセット保持手段は、少なくとも前記オフセット検出手段により検出されたオフセットの初期値を保持する第1の記憶手段と、このオフセットの初期値に基づいて前記第1および第2のオフセット補正手段によりオフセットが補正された後に前記オフセット検出手段により検出された時間と共に変化するオフセットの変動分を保持する第2の記憶手段と、を備える直流オフセット除去機能を備えた受信機と、
を備えることを特徴とする通信システム。
A transmitter for transmitting a radio frequency signal composed of an information signal including sound and image,
A communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal,
A receiving unit for receiving a radio frequency signal, an analog signal processing unit for performing amplification, band conversion, and frequency conversion processing on the analog signal input from the receiving unit; An analog-to-digital converter, a digital signal processor for processing the digital signal converted by the analog-to-digital converter, and a DC offset signal provided in the digital signal processor and generated by the receiver or frequency converter. Offset detecting means for detecting the DC offset signal provided in the digital signal processing section and holding the DC offset signal detected by the offset detecting means, and the DC offset signal detected by the digital signal processing section DA converter for converting the analog signal into an analog signal, and the analog signal processing A first offset correction means for correcting the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion section; and a first offset correction means provided for the digital signal processing section and held by the offset holding means. A second offset correction unit for digitally reducing a part of the DC offset signal thus obtained to reduce the DC offset, and the offset holding unit holds at least an initial value of the offset detected by the offset detection unit A first storage unit for storing the offset variation that changes with time detected by the offset detection unit after the offset is corrected by the first and second offset correction units based on the initial value of the offset. DC offset comprising: A receiver having a removal function,
A communication system comprising:
音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、
前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、
前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、前記受信部を介して入力される受信電界強度を測定する手段と、前記受信電界強度に基づいて前記アナログ信号処理部に複数の利得を設定する手段と、前記アナログ信号処理部に設定される前記複数の利得に対応して発生する複数の直流オフセット値を検出する前記オフセット検出手段と、前記複数の直流オフセット値を保持する前記オフセット保持手段と、前記アナログ信号処理部に設定された利得に対応した直流オフセット値を補正する前記第1のオフセット補正手段と、を具備し、さらに、前記アナログ信号処理部は、前記受信部に入力される前記無線周波数信号の少なくとも同相成分と直交成分との互いに直交する信号を周波数変換するミキサ対と、このミキサ対の出力である同相成分チャネルおよび直交成分チャネルにそれぞれ設けられたベースバンドフィルタとを備え、前記第1のオフセット補正手段は、前記アナログ信号処理部で発生した前記直流オフセットを補正するため少なくとも前記ベースバンドフィルタの前段に設けられている直流オフセット除去機能を備えた受信機と、
を備えることを特徴とする通信システム。
A transmitter for transmitting a radio frequency signal composed of an information signal including sound and image,
A communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal,
A receiving unit that receives the radio frequency signal; an analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on the analog signal input from the receiving unit; and outputs an analog signal from the analog signal to a digital signal. An A / D converter for converting the signal into a signal; a digital signal processor for processing the digital signal converted by the A / D converter; and a DC offset provided in the digital signal processor and generated by the receiver or the frequency converter. an offset detecting means for detecting the signal, before Symbol offset holding means for holding said detected DC offset signal by the offset detecting means provided in the digital signal processing unit, the DC said detected by a digital signal processor A DA converter for converting an offset signal into an analog signal, and the analog signal A first offset correction unit provided in a control unit for correcting the analog signal based on a DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit; and a reception electric field strength input via the reception unit. Means for measuring; means for setting a plurality of gains in the analog signal processing unit based on the received electric field strength; and a plurality of DC offsets corresponding to the plurality of gains set in the analog signal processing unit. The offset detection means for detecting a value, the offset holding means for holding the plurality of DC offset values, and the first offset correction for correcting a DC offset value corresponding to a gain set in the analog signal processing unit Means, and the analog signal processing unit further comprises at least the radio frequency signal input to the receiving unit. A mixer pair for frequency-converting mutually orthogonal signals of an in-phase component and a quadrature component, and baseband filters respectively provided for an in-phase component channel and a quadrature component channel which are outputs of the mixer pair; Correction means, a receiver having a DC offset removal function provided at least in the preceding stage of the baseband filter to correct the DC offset generated in the analog signal processing unit,
A communication system comprising:
音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、
前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、
前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記アナログ信号処理部に入力される前記アナログ信号を無入力とするアナログ信号無入力手段を設け、前記アナログ信号が無入力のときに前記オフセット検出手段が前記直流オフセットを検出して、このとき検出された直流オフセット値に基づいて前記第1のオフセット補正手段が直流オフセットを補正し、前記アナログ信号無入力手段は、前記アナログ信号処理部に設けられた無線周波数信号増幅器と前記受信部との間に設けられた切り替えスイッチにより構成され、前記アナログ信号無入力手段は、前記アナログ信号処理部に設けられた無線周波数信号増幅器に並列に接続されたアッテネータと、前記増幅器およびアッテネータの前後段にそれぞれ設けられた4つのスイッチと、前記増幅器およびアッテネータの前段の接続線に設けられた5番目のスイッチと、より構成され、前記受信部から前記アナログ信号処理部への信号供給路は常に接続されていても、前記アナログ信号処理部を無入力状態にできる直流オフセット除去機能を備えた受信機と、
を備えることを特徴とする通信システム。
A transmitter for transmitting a radio frequency signal composed of an information signal including sound and image,
A communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal,
A receiving unit that receives the radio frequency signal; an analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on the analog signal input from the receiving unit; and outputs an analog signal from the analog signal to a digital signal. An A / D converter for converting the signal into a signal; a digital signal processor for processing the digital signal converted by the A / D converter; and a DC offset provided in the digital signal processor and generated by the receiver or the frequency converter. an offset detecting means for detecting the signal, before Symbol offset holding means for holding said detected DC offset signal by the offset detecting means provided in the digital signal processing unit, the DC said detected by a digital signal processor A DA converter for converting an offset signal into an analog signal, and the analog signal And a first offset correction means for correcting the analog signal based on a DC offset signal converted into an analog signal by the DA conversion unit, and a first offset correction unit which is input to the analog signal processing unit. An analog signal non-input means for inputting no analog signal, wherein the offset detection means detects the DC offset when the analog signal is not input, based on the DC offset value detected at this time. The first offset correction unit corrects a DC offset, and the analog signal non-input unit is configured by a changeover switch provided between a radio frequency signal amplifier provided in the analog signal processing unit and the reception unit. The analog signal non-input means is configured to increase a radio frequency signal provided in the analog signal processing unit. An attenuator connected in parallel to the amplifier, four switches provided before and after the amplifier and the attenuator, respectively, and a fifth switch provided on a connection line in the preceding stage of the amplifier and the attenuator, Even if the signal supply path from the receiving unit to the analog signal processing unit is always connected, a receiver having a DC offset removal function that can put the analog signal processing unit into a non-input state,
A communication system comprising:
音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、
前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、
前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記オフセット検出手段は前記AD変換部の出力の時間平均により前記直流オフセットを検出し、前記第1のオフセット補正手段は前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセットを前記アナログ処理部で処理されるアナログ信号より減じることにより直流オフセットを補正し、前記オフセット検出手段は時分割多重接続システムにおける過去の受信スロットより検出した直流オフセットの時間平均値を初期値として現在の受信スロットの直流オフセットを検出し、前記第1のオフセット補正手段は検出された現在の受信スロットの直流オフセットを補正し、前記オフセット検出手段は、前記AD変換部から入力されるディジタル信号を累積加算する累積加算回路と、この累積加算された信号を除算する除算回路とより構成され、前記オフセット保持手段は、前記オフセット検出手段の出力を所定時間ずつ遅延させる複数の遅延回路と、前記遅延回路により遅延させられた値に前記直流オフセットに近いほど重くなるように予め設定された重み付け係数を乗じて出力する複数の重み付け回路と、この重み付け回路の出力の総和を取りその値を直流オフセット値として出力する加算回路と、より構成されている直流オフセット除去機能を備えた受信機と、
を備えることを特徴とする通信システム。
A transmitter for transmitting a radio frequency signal composed of an information signal including sound and image,
A communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal,
A receiving unit that receives the radio frequency signal; an analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on the analog signal input from the receiving unit; and outputs an analog signal from the analog signal to a digital signal. An A / D converter for converting the signal into a signal; a digital signal processor for processing the digital signal converted by the A / D converter; and a DC offset provided in the digital signal processor and generated by the receiver or the frequency converter. an offset detecting means for detecting the signal, before Symbol offset holding means for holding said detected DC offset signal by the offset detecting means provided in the digital signal processing unit, the DC said detected by a digital signal processor A DA converter for converting an offset signal into an analog signal, and the analog signal And a first offset correction means for correcting the analog signal based on the DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion section. The DC offset is detected by a time average of the output of the unit, and the first offset correction unit subtracts the DC offset converted into an analog signal by the DA converter from the analog signal processed by the analog processing unit. The DC offset is corrected, and the offset detecting means detects the DC offset of the current reception slot with the time average value of the DC offset detected from the past reception slot in the time division multiple access system as an initial value, and detects the first offset. The correction means detects the DC offset of the detected current reception slot. The offset detection means comprises a cumulative addition circuit for cumulatively adding the digital signal input from the AD converter, and a division circuit for dividing the cumulatively added signal. A plurality of delay circuits for delaying the output of the offset detection means by a predetermined time, and a value delayed by the delay circuit multiplied by a weighting coefficient set so as to be heavier the closer to the DC offset, and output. A plurality of weighting circuits, an addition circuit that takes the sum of the outputs of the weighting circuits and outputs the value as a DC offset value, and a receiver having a DC offset removal function,
A communication system comprising:
音声・画像を含む情報信号よりなる無線周波数信号を送信する送信機と、
前記無線周波数信号を送信および受信するための通信網と、
前記無線周波数信号を受信する受信部と、この受信部より入力されたアナログ信号に対して増幅・帯域変換・周波数変換処理するアナログ信号処理部と、このアナログ信号処理部の出力をアナログ信号からディジタル信号へと変換するAD変換部と、このAD変換部により変換されたディジタル信号を処理するディジタル信号処理部と、前記ディジタル信号処理部に設けられて前記受信部または周波数変換部で発生した直流オフセット信号を検出するオフセット検出手段と、記ディジタル信号処理部に設けられて前記オフセット検出手段により検出された前記直流オフセット信号を保持するオフセット保持手段と、前記ディジタル信号処理部で検出された前記直流オフセット信号をアナログ信号に変換するDA変換部と、前記アナログ信号処理部に設けられて前記DA変換部によりアナログ信号に変換された直流オフセット信号に基づいて前記アナログ信号を補正する第1のオフセット補正手段と、を具備すると共に、前記アナログ信号処理部の帯域制限特性を試験するためのテストモードを備えると共に、前記ディジタル信号処理部は、前記アナログ信号処理部の前記帯域制限特性をテストするためのテスト信号を発生させるテスト信号発生器と、前記テストモード時に前記テスト信号発生器より出力される前記テスト信号を前記直流オフセット信号に加算する加算器と、を備え、前記第1の補正手段は、前記DA変換部によりアナログ信号に変換された後の前記加算器の出力を前記アナログ信号処理部に設けられた帯域制限回路の入力として供給する直流オフセット除去機能を備えた受信機と、
を備えることを特徴とする通信システム。
A transmitter for transmitting a radio frequency signal composed of an information signal including sound and image,
A communication network for transmitting and receiving the radio frequency signal,
A receiving unit that receives the radio frequency signal; an analog signal processing unit that performs amplification, band conversion, and frequency conversion processing on the analog signal input from the receiving unit; and outputs an analog signal from the analog signal to a digital signal. An A / D converter for converting the signal into a signal; a digital signal processor for processing the digital signal converted by the A / D converter; and a DC offset provided in the digital signal processor and generated by the receiver or the frequency converter. an offset detecting means for detecting the signal, before Symbol offset holding means for holding said detected DC offset signal by the offset detecting means provided in the digital signal processing unit, the DC said detected by a digital signal processor A DA converter for converting an offset signal into an analog signal, and the analog signal And a first offset correction means for correcting the analog signal based on the DC offset signal converted to an analog signal by the DA conversion unit, and a band limitation of the analog signal processing unit. A test mode for testing a characteristic, the digital signal processing unit generates a test signal for testing the band limiting characteristic of the analog signal processing unit, and a test signal generator. An adder for adding the test signal output from a test signal generator to the DC offset signal, wherein the first correction unit converts the analog signal into an analog signal by the DA converter. DC offset removing function for supplying the output of the analog signal processing section as an input to a band limiting circuit provided in the analog signal processing section A receiver that includes,
A communication system comprising:
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