JP6603639B2 - 送受信回路、送受信機および信号時間差補正方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、送受信回路、送受信機および信号時間差補正方法に関する。

従来から、無線ＬＡＮ(Local Area Network)通信では、位相変調と振幅変調を組み合わせて、より多くの情報を１つのシンボルすなわち信号点で伝送する技術として、ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)が用いられていた。ＱＡＭでは、同相成分信号（以下、Ｉ信号ともいう）と直交成分信号（以下、Ｑ信号ともいう）といった位相を９０°ずらした２種類の信号に、位相変調方式に応じたビット数を有するシンボルを位相と振幅との組合せとして割り当てる。そして、割り当てられたシンボルのビット数で情報を伝送する。

また、従来から、無線ＬＡＮ通信では、受信精度を確保するためＩ信号とＱ信号との振幅誤差と位相誤差を検出し、検出された振幅誤差と位相誤差を補正することが行われていた。

しかしながら、従来は、Ｉ信号とＱ信号との時間差を補正する技術については、何ら有効な提案がなされていなかった。

特許第５３６１９２７号公報

同相成分信号と直交成分信号との時間差を補正できる送受信回路、送受信機および信号時間差補正方法を提供する。

本実施形態による送受信回路は、送信回路と、ループバック経路と、受信回路とを備える。送信回路は、同相成分信号および直交成分信号を生成する信号生成回路と、生成された同相成分信号および直交成分信号をデジタルアナログ変換する送信アナログベースバンド回路と、を有する。ループバック経路は、送信アナログベースバンド回路に一端が接続され、デジタルアナログ変換された同相成分信号および直交成分信号を一端側から他端側に送信する。受信回路は、ループバック経路の他端に接続され、送信された同相成分信号および直交成分信号をアナログデジタル変換する受信アナログベースバンド回路と、アナログデジタル変換された同相成分信号および直交成分信号を検出する信号検出回路とを有する。

第１の実施形態による送受信機を示すブロック図である。 第１の実施形態による送受信機の動作例として、ＩＱ時間差の補正を説明するための説明図である。 第２の実施形態による送受信機を示すブロック図である。 第３の実施形態による送受信機を示すブロック図である。 第３の実施形態による送受信機の動作例を示すフローチャートである。 第３の実施形態による送受信機の動作例において、ＩＱ切替前のＩＱ時間差の算出を説明するための説明図である。 第３の実施形態による送受信機の動作例において、ＩＱ切替前のＩＱ時間差およびＩＱ切替後のＩＱ時間差の算出を説明するための説明図である。 第３の実施形態による送受信機の動作例において、ＩＱ切替後のＩＱ時間差の算出を説明するための説明図である。 第３の実施形態による送受信機の動作例において、受信回路でのＩＱ時間差の補正後の受信性能を説明するための第１の説明図である。 第３の実施形態による送受信機の動作例において、受信回路でのＩＱ時間差の補正後の受信性能を説明するための第２の説明図である。 第４の実施形態による送受信機を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。また、以下に説明する複数の実施形態において、対応する構成部には同一の符号を付して重複した説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による送受信機１を示すブロック図である。本実施形態の送受信機１は、例えば、無線ＬＡＮ通信装置などの無線通信装置に用いることができる。図１に示すように、送受信機１は、受信器２と、送信器３と、ループバック経路４と、局部信号生成器５とを備える。

受信器２は、図示しない相手通信装置との通信を行う通常動作時において、相手通信装置から使用帯域内の周波数を有する信号すなわち高周波信号を受信する。受信器２の受信信号は、Ｉ信号とＱ信号とを含む。受信信号は、例えば、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号である。受信器２は、信号の流れにおける上流側から順に、受信増幅器の一例である受信低雑音増幅器２１と、受信乗算器２２と、受信回路２３とを有する。受信低雑音増幅器２１と受信乗算器２２は、局部信号生成器５とともに受信ＲＦ(radio frequency)回路２０を構成する。受信ＲＦ回路２０は、受信信号を使用帯域内の周波数を有する信号からこれよりも低い周波数を有するベースバンド信号に変換する。ベースバンド信号に変換された受信信号は、受信回路２３の受信アナログベースバンド回路２３１においてフィルタ処理、増幅およびアナログデジタル変換などの処理が行われたうえで復調される。

送信器３は、通常動作時において、相手通信装置に使用帯域内の周波数を有する信号を送信する。送信器３の送信信号は、Ｉ信号とＱ信号とを含む。送信信号は、例えば、ＯＦＤＭ信号である。送信器３は、信号の流れにおける上流側から順に、送信回路３１と、送信乗算器３２と、送信増幅器の一例である送信高周波増幅器３３とを有する。送信乗算器３２と送信高周波増幅器３３は、局部信号生成器５とともに送信ＲＦ回路３０を構成する。送信回路３１は、ベースバンド信号の状態の送信信号を生成し、生成された送信信号を、デジタルアナログ変換およびフィルタ処理などの処理を経た上で送信ＲＦ回路３０に送信する。送信ＲＦ回路３０は、送信回路３１からの送信信号すなわちベースバンド信号を高周波信号に変換して相手通信装置に送信する。

なお、送信回路３１と、ループバック経路４と、受信回路２３とによって、本実施形態の送受信回路が構成されている。

ここで、受信アナログベースバンド回路２３１を経由する受信信号のＩ信号およびＱ信号には、受信アナログベースバンド回路２３１の電子部品の処理速度のバラツキに応じた遅延時間が生じる。Ｉ信号の遅延時間とＱ信号の遅延時間とが異なる場合、Ｉ信号とＱ信号との間に時間差（以下、ＩＱ時間差ともいう）が生じる。ＩＱ時間差が生じた場合、Ｉ信号およびＱ信号に割り当てられたシンボルを適切に復調することができず、受信精度が悪化する。

シンボルを適切に復調するため、第１の実施形態の送受信機１は、通常動作と異なる動作として、ＩＱ時間差の補正を行う。以下、ＩＱ時間差を補正するための送受信機１の構成を中心に説明する。

（送信回路３１）
送信回路３１は、信号の上流側から順に、信号生成回路の一例であるＩＱ信号生成回路３１１と、送信アナログベースバンド回路３１２とを有する。送信アナログベースバンド回路３１２は、第１送信ベースバンド回路３１３と第２送信ベースバンド回路３１４とを有する。第１送信ベースバンド回路３１３は、信号の上流側から順に、第１デジタルアナログ変換器３１３ａと、第１送信ローパスフィルタ３１３ｂとを有する。第２送信ベースバンド回路３１４は、信号の上流側から順に、第２デジタルアナログ変換器３１４ａと、第２送信ローパスフィルタ３１４ｂとを有する。

ＩＱ信号生成回路３１１は、ＩＱ時間差を補正するためのＩ信号ＳＩＧ＿ＩとＱ信号ＳＩＧ＿Ｑとを生成する。

具体的には、ＩＱ信号生成回路３１１は、Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉとして、周波数が異なる第１Ｉ信号と第２Ｉ信号とを生成する。また、ＩＱ信号生成回路３１１は、Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑとして、周波数が異なる第１Ｑ信号と第２Ｑ信号とを生成する。

これら第１Ｉ信号、第２Ｉ信号、第１Ｑ信号および第２Ｑ信号を用いた送受信機１の動作例については、後述する“ＩＱ時間差の補正”の項目で説明する。ここでは、単に“Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ”および“Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ”として説明する。

送信アナログベースバンド回路３１２は、ＩＱ信号生成回路３１１で生成されたＩ信号とＱ信号とをデジタルアナログ変換する。

具体的には、第１送信ベースバンド回路３１３は、第１デジタルアナログ変換器３１３ａにより、ＩＱ信号生成回路３１１で生成されたＩ信号ＳＩＧ＿Ｉをデジタルアナログ変換する。また、第１送信ベースバンド回路３１３は、第１送信ローパスフィルタ３１３ｂにより、第１デジタルアナログ変換器３１３ａでデジタルアナログ変換されたＩ信号ＳＩＧ＿Ｉのうち、遮断周波数より低い周波数の成分を透過させ、遮断周波数以上の周波数の成分を遮断するフィルタ処理を行う。

第２送信ベースバンド回路３１４は、第２デジタルアナログ変換器３１４ａにより、ＩＱ信号生成回路３１１で生成されたＱ信号ＳＩＧ＿Ｑをデジタルアナログ変換する。また、第２送信ベースバンド回路３１４は、第２送信ローパスフィルタ３１４ｂにより、第２デジタルアナログ変換器３１４ａでデジタルアナログ変換されたＱ信号ＳＩＧ＿Ｑのうち、遮断周波数より低い周波数の成分を透過させ、遮断周波数以上の周波数の成分を遮断するフィルタ処理を行う。

第１送信ベースバンド回路３１３を経由するＩ信号ＳＩＧ＿Ｉには、第１送信ベースバンド回路３１３を構成する電子部品３１３ａ、３１３ｂによる遅延時間が生じる。また、第２送信ベースバンド回路３１４を経由するＱ信号ＳＩＧ＿Ｑには、第２送信ベースバンド回路３１４を構成する電子部品３１４ａ、３１４ｂによる遅延時間が生じる。第１送信ベースバンド回路３１３での遅延時間と第２送信ベースバンド回路３１４での遅延時間とが異なる場合に、送信回路３１でのＩＱ時間差が生じる。

（ループバック経路４）
ループバック経路４は、送信アナログベースバンド回路３１２に一端が接続され、送信アナログベースバンド回路３１２でデジタルアナログ変換されたＩ信号ＳＩＧ＿ＩおよびＱ信号ＳＩＧ＿Ｑを、ループバック経路４の一端側から他端側に送信する。

具体的には、ループバック経路４は、同相成分経路の一例として、第１送信ベースバンド回路３１３と、後述する第１受信ベースバンド回路２３７とを接続するＩ信号経路４１を有する。Ｉ信号経路４１は、一端が第１送信ベースバンド回路３１３と送信乗算器３２との間に接続され、他端が第１受信ベースバンド回路２３７と受信乗算器２２との間に接続されている。Ｉ信号経路４１を通して、第１送信ベースバンド回路３１３から第１受信ベースバンド回路２３７にＩ信号ＳＩＧ＿Ｉをループバックできる。

また、ループバック経路４は、直交成分経路の一例として、第２送信ベースバンド回路３１４と、後述する第２受信ベースバンド回路２３８とを接続するＱ信号経路４２を有する。Ｑ信号経路４２は、一端が第２送信ベースバンド回路３１４と送信乗算器３２との間に接続され、他端が後述する第２受信ベースバンド回路２３８と受信乗算器２２との間に接続されている。Ｑ信号経路４２を通して、第２送信ベースバンド回路３１４から第２受信ベースバンド回路２３８にＱ信号ＳＩＧ＿Ｑをループバックできる。

（受信回路２３）
受信回路２３は、ループバック経路４を通して送信回路３１から送信されたＩ信号ＳＩＧ＿ＩとＱ信号ＳＩＧ＿Ｑを受信する。受信回路２３は、信号の流れにおける上流側から順に、受信アナログベースバンド回路２３１と、信号検出回路の一例であるＩＱ信号検出回路２３２と、ＩＱ誤差算出回路２３３と、時間差検出回路の一例であるＩＱ時間差算出回路２３４と、第１補正回路の一例であるＩＱ時間差補正回路２３５と、ＩＱ信号復調回路２３６とを有する。

受信アナログベースバンド回路２３１は、第１受信ベースバンド回路２３７と第２受信ベースバンド回路２３８とを有する。第１受信ベースバンド回路２３７は、信号の上流側から順に、第１受信ローパスフィルタ２３７ａと、第１可変ゲインアンプ２３７ｂと、第１アナログデジタル変換器２３７ｃとを有する。第２受信ベースバンド回路２３８は、信号の上流側から順に、第２受信ローパスフィルタ２３８ａと、第２可変ゲインアンプ２３８ｂと、第２アナログデジタル変換器２３８ｃとを有する。

受信アナログベースバンド回路２３１は、ループバック経路４の他端に接続されている。受信アナログベースバンド回路２３１は、ループバック経路４を通して送信されたＩ信号ＳＩＧ＿ＩおよびＱ信号ＳＩＧ＿Ｑをアナログデジタル変換する。

具体的には、第１受信ベースバンド回路２３７は、第１受信ローパスフィルタ２３７ａにより、Ｉ信号経路４１を通して送信されたＩ信号ＳＩＧ＿Ｉのうち、遮断周波数より低い周波数の成分を透過させ、遮断周波数以上の周波数の成分を遮断するフィルタ処理を行う。また、第１受信ベースバンド回路２３７は、第１可変ゲインアンプ２３７ｂにより、第１受信ローパスフィルタ２３７ａを透過したＩ信号ＳＩＧ＿Ｉを増幅させる。また、第１受信ベースバンド回路２３７は、第１アナログデジタル変換器２３７ｃにより、第１可変ゲインアンプ２３７ｂで増幅されたＩ信号ＳＩＧ＿Ｉをアナログデジタル変換する。

第２受信ベースバンド回路２３８は、第２受信ローパスフィルタ２３８ａにより、Ｑ信号経路４２を通して送信されたＱ信号ＳＩＧ＿Ｑのうち、遮断周波数より低い周波数の成分を透過させ、遮断周波数以上の周波数の成分を遮断するフィルタ処理を行う。また、第２受信ベースバンド回路２３８は、第２可変ゲインアンプ２３８ｂにより、第２受信ローパスフィルタ２３８ａを透過したＱ信号ＳＩＧ＿Ｑを増幅させる。また、第２受信ベースバンド回路２３８は、第２アナログデジタル変換器２３８ｃにより、第２可変ゲインアンプ２３８ｂで増幅されたＱ信号ＳＩＧ＿Ｑをアナログデジタル変換する。

第１受信ベースバンド回路２３７を経由するＩ信号ＳＩＧ＿Ｉには、第１受信ベースバンド回路２３７を構成する電子部品２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃによる遅延時間が生じる。また、第２受信ベースバンド回路２３８を経由するＱ信号ＳＩＧ＿Ｑには、第２受信ベースバンド回路２３８を構成する電子部品２３８ａ、２３８ｂ、２３８ｃによる遅延時間が生じる。第１受信ベースバンド回路２３７での遅延時間と第２受信ベースバンド回路２３８での遅延時間とが異なる場合に、受信回路２３でのＩＱ時間差が生じる。

ＩＱ信号検出回路２３２は、第１アナログデジタル変換器２３７ｃでアナログデジタル変換されたＩ信号ＳＩＧ＿Ｉと、第２アナログデジタル変換器２３８ｃでアナログデジタル変換されたＱ信号ＳＩＧ＿Ｑとを検出する。例えば、ＩＱ信号検出回路２３２は、Ｉ信号ＳＩＧ＿ＩおよびＱ信号ＳＩＧ＿Ｑの検出として、後述する電力＜Ｉ＞^２、＜Ｑ＞^２やＩＱ相関値＜ＩＱ＞の検出を行う。

ＩＱ誤差算出回路２３３は、ＩＱ信号検出回路２３２で検出されたＩ信号ＳＩＧ＿ＩとＱ信号ＳＩＧ＿Ｑとの誤差を算出する。Ｉ信号ＳＩＧ＿ＩとＱ信号ＳＩＧ＿Ｑとの誤差は、例えば、Ｉ信号ＳＩＧ＿ＩとＱ信号ＳＩＧ＿Ｑとの位相誤差（以下、ＩＱ位相誤差ともいう）である。ＩＱ位相誤差は、Ｉ信号ＳＩＧ＿ＩとＱ信号ＳＩＧ＿Ｑとの位相差の９０°からのずれである。Ｉ信号ＳＩＧ＿ＩとＱ信号ＳＩＧ＿Ｑとの誤差は、振幅誤差を更に含んでもよい。

ＩＱ時間差算出回路２３４は、ＩＱ誤差算出回路２３３で算出されたＩ信号ＳＩＧ＿ＩとＱ信号ＳＩＧ＿Ｑとの誤差に基づいて、ＩＱ時間差を算出する。

ＩＱ時間差補正回路２３５は、ＩＱ時間差算出回路２３４で算出されたＩＱ時間差を補正する。

ＩＱ信号復調回路２３６は、ＩＱ時間差補正回路２３５で補正されたＩＱ時間差に基づいて、受信信号を復調する。

なお、通常動作時すなわち通常送信動作時には、送信信号に対して、デジタルアナログ変換器３１３ａ、３１４ａでのデジタルアナログ変換と、送信ローパスフィルタ３１３ｂ、３１４ｂでのフィルタ処理とが行われる。送信信号は、ＩＱ信号生成回路３１１で生成してもよく、または、ＩＱ信号生成回路３１１以外の回路で生成してもよい。また、通常動作時には、フィルタ処理後の送信信号に対して、送信ＲＦ回路３０による変調が行われる。具体的には、送信乗算器３２は、局部信号生成器５で生成されたローカル信号を送信信号に乗算することで、送信信号をベースバンド信号から高周波信号へと変換すなわちアップコンバートする。なお、送信乗算器３２は、ローカル信号を分周する分周器３２１を備え、分周器３２１で分周されたローカル信号を送信信号に乗算してもよい。また、送信高周波増幅器３３は、ローカル信号が乗算された送信信号を増幅する。送信高周波増幅器３３で増幅された送信信号は、不図示のアンテナから相手通信装置に向けて送信される。

また、通常動作時すなわち通常受信動作時には、不図示のアンテナで受信された相手通信装置からの受信信号に対して、受信ＲＦ回路２０による復調が行われる。具体的には、受信低雑音増幅器２１は、受信信号を増幅する。受信乗算器２２は、局部信号生成器５で生成されたローカル信号を、受信低雑音増幅器２１で増幅された受信信号に乗算することで、受信信号を高周波信号からベースバンド信号へと変換すなわちダウンコンバートする。なお、受信乗算器２２は、ローカル信号を分周する分周器２２１を備え、分周器２２１で分周されたローカル信号を受信信号に乗算してもよい。また、通常動作時には、受信ＲＦ回路２０で復調された受信信号すなわちベースバンド信号に対して、受信ローパスフィルタ２３７ａ、２３８ａでのフィルタ処理と、可変ゲインアンプ２３７ｂ、２３８ｂでの増幅と、アナログデジタル変換器２３７ｃ、２３８ｃでのアナログデジタル変換とが行われる。

（ＩＱ時間差の補正）
次に、送受信機１の動作例として、ＩＱ時間差の補正について説明する。以下の動作例において、ＩＱ信号生成回路３１１は、異なる周波数を有する正弦波状のＩ信号ＳＩＧ＿ＩおよびＱ信号ＳＩＧ＿Ｑとして、第１周波数ｆ_１を有する第１Ｉ信号および第１Ｑ信号と、第２周波数ｆ_２を有する第２Ｉ信号と第２Ｑ信号とを生成する。

また、ＩＱ時間差算出回路２３４は、送信アナログベースバンド回路３１２と、ループバック経路４と、受信アナログベースバンド回路２３１とを経由してＩＱ信号検出回路２３２で検出された第１および第２Ｉ信号と第１および第２Ｑ信号とに基づいてＩＱ時間差を算出する。以下、送受信機１の動作例をより具体的に説明する。

先ず、ＩＱ信号生成回路３１１は、第１Ｉ信号と第１Ｑ信号とを生成する。ＩＱ信号生成回路３１１は、生成された第１Ｉ信号を、第１送信ベースバンド回路３１３の第１デジタルアナログ変換器３１３ａに出力する。また、ＩＱ信号生成回路３１１は、生成された第１Ｑ信号を、第２送信ベースバンド回路３１４の第２デジタルアナログ変換器３１４ａに出力する。

次いで、第１デジタルアナログ変換器３１３ａは、ＩＱ信号生成回路３１１から入力された第１Ｉ信号をデジタルアナログ変換し、デジタルアナログ変換後の第１Ｉ信号を第１送信ローパスフィルタ３１３ｂに出力する。また、第２デジタルアナログ変換器３１４ａは、ＩＱ信号生成回路３１１から入力された第１Ｑ信号をデジタルアナログ変換し、デジタルアナログ変換後の第１Ｑ信号を第２送信ローパスフィルタ３１４ｂに出力する。

次いで、第１送信ローパスフィルタ３１３ｂは、第１デジタルアナログ変換器３１３ａから入力されたデジタルアナログ変換後の第１Ｉ信号にフィルタ処理を行い、フィルタ処理後の第１Ｉ信号を出力する。また、第２送信ローパスフィルタ３１４ｂは、第２デジタルアナログ変換器３１４ａから入力されたデジタルアナログ変換後の第１Ｑ信号にフィルタ処理を行い、フィルタ処理後の第１Ｑ信号を出力する。

而して、第１送信ローパスフィルタ３１３ｂから出力されたフィルタ処理後の第１Ｉ信号は、Ｉ信号経路４１を通して第１受信ベースバンド回路２３７に送信され、第１受信ローパスフィルタ２３７ａに入力される。また、第２送信ローパスフィルタ３１４ｂから出力されたフィルタ処理後の第１Ｑ信号は、Ｑ信号経路４２を通して第２受信ベースバンド回路２３８に送信され、第２受信ローパスフィルタ２３８ａに入力される。

次いで、第１受信ローパスフィルタ２３７ａは、Ｉ信号経路４１を通して第１送信ローパスフィルタ３１３ｂから入力された第１Ｉ信号にフィルタ処理を行い、フィルタ処理後の第１Ｉ信号を第１可変ゲインアンプ２３７ｂに出力する。また、第２受信ローパスフィルタ２３８ａは、Ｑ信号経路４２を通して第２送信ローパスフィルタ３１４ｂから入力された第１Ｑ信号にフィルタ処理を行い、フィルタ処理後の第１Ｑ信号を第２可変ゲインアンプ２３８ｂに出力する。

次いで、第１可変ゲインアンプ２３７ｂは、第１受信ローパスフィルタ２３７ａから入力されたフィルタ処理後の第１Ｉ信号を増幅し、増幅後の第１Ｉ信号を第１アナログデジタル変換器２３７ｃに出力する。また、第２可変ゲインアンプ２３８ｂは、第２受信ローパスフィルタ２３８ａから入力されたフィルタ処理後の第１Ｑ信号を増幅し、増幅後の第１Ｑ信号を第２アナログデジタル変換器２３８ｃに出力する。

次いで、第１アナログデジタル変換器２３７ｃは、第１可変ゲインアンプ２３７ｂから入力された増幅後の第１Ｉ信号をアナログデジタル変換し、アナログデジタル変換後の第１Ｉ信号をＩＱ信号検出回路２３２に出力する。また、第２アナログデジタル変換器２３８ｃは、第２可変ゲインアンプ２３８ｂから出力された増幅後の第１Ｑ信号をアナログデジタル変換し、アナログデジタル変換後の第１Ｑ信号をＩＱ信号検出回路２３２に出力する。

次いで、ＩＱ信号検出回路２３２は、第１アナログデジタル変換器２３７ｃから入力されたアナログデジタル変換後の第１Ｉ信号と、第２アナログデジタル変換器２３８ｃから入力されたアナログデジタル変換後の第１Ｑ信号とを検出する。

例えば、ＩＱ信号検出回路２３２は、以下の数式（１）にしたがって第１Ｉ信号の電力＜Ｉ＞^２を検出する。また、ＩＱ信号検出回路２３２は、以下の数式（２）にしたがって第１Ｑ信号の電力＜Ｑ＞^２を検出する。また、ＩＱ信号検出回路２３２は、以下の数式（３）にしたがってＩＱ相関値＜ＩＱ＞を検出する。ただし、数式（１）〜（３）において、Ｎは、所定のサンプリング周期ごとに逐次サンプリングされる第１Ｉ信号および第１Ｑ信号のそれぞれのサンプル総数である。ｎは、０からＮ−１までの第１Ｉ信号および第１Ｑ信号のそれぞれのサンプル番号である。

次いで、ＩＱ誤差算出回路２３３は、ＩＱ信号検出回路２３２で検出された第１Ｉ信号と第１Ｑ信号とに基づいて、両信号の誤差を算出する。例えば、ＩＱ誤差算出回路２３３は、ＩＱ信号検出回路２３２で検出された第１Ｉ信号の電力＜Ｉ＞^２と第１Ｑ信号の電力＜Ｑ＞^２とに基づいて、以下の数式（４）にしたがって第１Ｉ信号と第１Ｑ信号との振幅誤差であるＩＱ振幅誤差αを算出する。また、ＩＱ誤差算出回路２３３は、ＩＱ信号検出回路２３２で検出された第１Ｉ信号の電力＜Ｉ＞^２と、第１Ｑ信号の電力＜Ｑ＞^２と、ＩＱ相関値＜ＩＱ＞とに基づいて、以下の数式（５）にしたがって第１Ｉ信号と第１Ｑ信号との位相誤差である第１位相誤差θ_１を算出する。

次いで、ＩＱ信号生成回路３１１は、第２Ｉ信号と第２Ｑ信号とを生成する。送受信機１は、第１Ｉ信号と同一の信号経路を経由して第２Ｉ信号を処理し、また、第１Ｑ信号と同一の信号経路を経由して第２Ｑ信号を処理する。これにより、ＩＱ誤差算出回路２３３は、数式（４）にしたがって第２Ｉ信号と第２Ｑ信号とのＩＱ振幅誤差を算出する。また、ＩＱ誤差算出回路２３３は、数式（５）にしたがって第２Ｉ信号と第２Ｑ信号との位相誤差である第２位相誤差θ_２を算出する。

次いで、ＩＱ時間差算出回路２３４は、次式にしたがって、ＩＱ時間差Ｔを算出する。なお、次式のＩＱ時間差Ｔは、送信回路３１でのＩＱ時間差と受信回路２３でのＩＱ時間差とを合計した送受信機１全体でのＩＱ時間差である。

図２は、第１の実施形態による送受信機１の動作例として、ＩＱ時間差の補正を説明するための説明図である。図２は、Ｉ信号およびＱ信号の信号周波数（横軸）とＩＱ位相誤差（縦軸）との関係を示している。図２において仮想線Ｌで示すように、もし、ＩＱ時間差が生じていない場合、信号周波数にかかわらずＩＱ位相誤差はほぼ一定（図２では約０．２［ｄｅｇ］）である。これに対して、図２のグラフＧに示すように、ＩＱ時間差が生じている場合には、信号周波数に応じてＩＱ位相誤差が変化する。図２のグラフＧは、図２において破線で示す一次関数ｆに近似できる。この一次関数ｆの傾きが、ＩＱ時間差に比例する値となる。数式（６）にしたがったＩＱ時間差の算出は、図２の一次関数ｆの傾きを算出する処理に相当する。後述するＩＱ時間差の補正は、この一次関数ｆの傾きを小さくする処理に相当する。

次いで、ＩＱ時間差補正回路２３５は、ＩＱ時間差算出回路２３４で算出されたＩＱ時間差を補正する。例えば、ＩＱ時間差補正回路２３５は、ＦＩＲ(finite impulse response)フィルタを備え、ＩＱ時間差に基づいて抽出されたＦＩＲフィルタ係数をＩＱ時間差補正回路２３５に入力されたＩＱ信号に畳み込むことで、時間差が補正されたＩＱ信号を取得してもよい。

ここで、ＩＱ時間差の主たる発生要因は、アナログベースバンド回路２３１、３１２における遅延時間である。第１の実施形態によれば、Ｉ信号とＱ信号が送信ＲＦ回路３０で混合される前に、ループバック経路４を通じて送信アナログベースバンド回路３１２から受信アナログベースバンド回路２３１にＩ信号とＱ信号とを個別にループバックできる。これにより、ＲＦ回路３０、２０を経由してＩ信号とＱ信号とをループバックする場合と比較して、ＩＱ時間差を簡便かつ適切に算出できる。これにより、ＩＱ時間差を簡便かつ適切に補正できる。

（第２の実施形態）
次に、スイッチでループバック経路４を開閉する第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態による送受信機１を示すブロック図である。

図３に示すように、第２の実施形態の送受信機１は、第１の実施形態の送受信機１の構成に加えて、更に、ループバック経路４を開閉するスイッチとして、Ｉ信号経路４１を開閉するＩ信号スイッチ７１と、Ｑ信号経路４２を開閉するＱ信号スイッチ７２とを備える。

ＩＱ時間差補正時に、Ｉ信号スイッチ７１およびＱ信号スイッチ７２はオンする。一方、通常動作時に、Ｉ信号スイッチ７１およびＱ信号スイッチ７２はオフする。

第２の実施形態によれば、ＩＱ時間差補正時におけるＩＱ時間差の簡便かつ適切な補正を確保しつつ、通常動作時において、送信回路３１から受信回路２３に送信信号が流入し、受信回路２３から送信回路３１に受信信号が流入することを防止できる。したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態よりも更に送受信精度を向上できる。

（第３の実施形態）
次に、受信回路２３でのＩＱ時間差と送信回路３１でのＩＱ時間差とを独立して算出する第３の実施形態について説明する。図４は、第３の実施形態による送受信機１を示すブロック図である。

第１の実施形態では、ＩＱ時間差算出回路２３４により、数式（６）にしたがって送受信機１全体でのＩＱ時間差Ｔを算出していた。これに対して、第３の実施形態の送受信機１は、図４に示すように、受信回路２３内に、時間差検出回路の一例である送受時間差算出回路２３９を備える。送受時間差算出回路２３９は、ＩＱ時間差算出回路２３４で算出された送受信機１全体のＩＱ時間差Ｔに基づいて、受信回路２３でのＩＱ時間差と送信回路３１でのＩＱ時間差とを独立して算出する。

送受時間差算出回路２３９が受信回路２３でのＩＱ時間差と送信回路３１でのＩＱ時間差とを独立して算出できるようにするため、図４に示すように、第３の実施形態の送受信機１は、送信回路３１内に、信号出力回路の一例であるＩＱ信号切替回路３１５を備える。

ＩＱ信号切替回路３１５は、ＩＱ信号生成回路３１１で生成されたＩ信号を第１送信ベースバンド回路３１３に出力し、ＩＱ信号生成回路３１１で生成されたＱ信号を第２送信ベースバンド回路３１４に出力する第１動作を実行可能である。

また、ＩＱ信号切替回路３１５は、ＩＱ信号生成回路３１１で生成されたＩ信号を第２送信ベースバンド回路３１４に出力し、ＩＱ信号生成回路３１１で生成されたＱ信号を第１送信ベースバンド回路３１３に出力する第２動作を実行可能である。

ＩＱ信号切替回路３１５は、第１動作と第２動作を逐次実行することで、Ｉ信号およびＱ信号の出力先を第１送信ベースバンド回路３１３と第２送信ベースバンド回路３１４との間で切り替える。なお、第１動作と第２動作は、いずれを先に行ってもよい。

第１動作と第２動作とを実行することで、ＩＱ時間差算出回路２３４は、送受時間差算出回路２３９が受信回路２３でのＩＱ時間差と送信回路３１でのＩＱ時間差とを独立して算出するのに用いることができる２種類のＩＱ時間差Ｔ、Ｔ_ｓｗａｐを算出できる。詳細は後述する。

第１動作と第２動作に応じたＩ信号およびＱ信号のループバックを行うため、図４に示すように、Ｉ信号経路４１は、第１同相成分経路の一例である第１Ｉ信号経路４１１と、第２同相成分経路の一例である第２Ｉ信号経路４１２と、第１直交成分経路の一例である第１Ｑ信号経路４２１と、第２直交成分経路の一例である第２Ｑ信号経路４２２とを有する。また、送受信機１は、第１スイッチの一例である第１ＩＱ信号切替スイッチ８１と、第２スイッチの一例である第２ＩＱ信号切替スイッチ８２とを有する。

図４に示すように、第１Ｉ信号経路４１１は、一端が第１ＩＱ信号切替スイッチ８１との第１接点８１ａに接続され、他端が第１受信ローパスフィルタ２３７ａと受信乗算器２２との間に接続されている。第２Ｉ信号経路４１２は、一端が第２ＩＱ信号切替スイッチ８２との第２接点８２ｂに接続され、他端が第１受信ローパスフィルタ２３７ａと受信乗算器２２との間に接続されている。

また、図４に示すように、第１Ｑ信号経路４２１は、一端が第２ＩＱ信号切替スイッチ８２との第１接点８２ａに接続され、他端が第２受信ローパスフィルタ２３８ａと受信乗算器２２との間に接続されている。第２Ｑ信号経路４２２は、一端が第１ＩＱ信号切替スイッチ８１との第２接点８１ｂに接続され、他端が第２受信ローパスフィルタ２３８ａと受信乗算器２２との間に接続されている。

第１ＩＱ信号切替スイッチ８１は、第１送信ローパスフィルタ３１３ｂと送信乗算器３２との間に接続され、第１接点８１ａおよび第２接点８１ｂのいずれかにオンすなわち接続できる。第２ＩＱ信号切替スイッチ８２は、第２送信ローパスフィルタ３１４ｂと送信乗算器３２との間に接続され、第１接点８２ａおよび第２接点８２ｂのいずれかにオンできる。

第１動作の実行時に、第１ＩＱ信号切替スイッチ８１は、第１接点８１ａ側にオンすることで第１Ｉ信号経路４１１を閉じる。また、第２ＩＱ信号切替スイッチ８２は、第１接点８２ａ側にオンすることで第１Ｑ信号経路４２１を閉じる。第１Ｉ信号経路４１１が閉じられることで、第１送信ベースバンド回路３１３と第１受信ベースバンド回路２３７とが接続される。また、第１Ｑ信号経路４２１が閉じられることで、第２送信ベースバンド回路３１４と第２受信ベースバンド回路２３８とが接続される。

第１Ｉ信号経路４１１および第１Ｑ信号経路４２１が閉じられた状態で、ＩＱ信号生成回路３１１は、第１の実施形態で説明した第１周波数ｆ_１を有する第１Ｉ信号および第１Ｑ信号の生成と、第２周波数ｆ_２を有する第２Ｉ信号および第２Ｑ信号の生成とを逐次実行する。これにともない、ＩＱ信号検出回路２３２は、第１Ｉ信号および第１Ｑ信号の検出と、第２Ｉ信号および第２Ｑ信号の検出とを逐次実行する。

ＩＱ誤差算出回路２３３は、第１の実施形態と同様に、ＩＱ信号検出回路２３２で検出された第１Ｉ信号と第１Ｑ信号とに基づいて、第１位相誤差θ_１を算出する。また、ＩＱ誤差算出回路２３３は、ＩＱ信号検出回路２３２で検出された第２Ｉ信号と第２Ｑ信号とに基づいて、第２位相誤差θ_２を算出する。また、ＩＱ時間差算出回路２３４は、第１の実施形態と同様に、ＩＱ誤差算出回路２３３で算出された第１位相誤差θ_１と第２位相誤差θ_２とに基づいて、送受信機１全体のＩＱ時間差Ｔを算出する。以下、ＩＱ時間差Ｔを、ＩＱ切替前のＩＱ時間差Ｔともいう。

第２動作の実行時に、第１ＩＱ信号切替スイッチ８１は、第２接点８１ｂ側にオンすることで第２Ｑ信号経路４２２を閉じる。また、第２ＩＱ信号切替スイッチ８２は、第２接点８２ｂ側にオンすることで第２Ｉ信号経路４１２を閉じる。第２Ｉ信号経路４１２が閉じられることで、第２送信ベースバンド回路３１４と第１受信ベースバンド回路２３７とが接続される。また、第２Ｑ信号経路４２２が閉じられることで、第１送信ベースバンド回路３１３と第２受信ベースバンド回路２３８とが接続される。

第２Ｉ信号経路４１２および第２Ｑ信号経路４２２が閉じられた状態で、ＩＱ信号生成回路３１１は、第３周波数ｆ_３を有する正弦波状の第３Ｉ信号（第３同相成分信号）と第３Ｑ信号（第３直交成分信号）の生成と、第４周波数ｆ_４を有する正弦波状の第４Ｉ信号（第４同相成分信号）と第４Ｑ信号（第４直交成分信号）の生成とを逐次実行する。これにともない、ＩＱ信号検出回路２３２は、第３Ｉ信号および第３Ｑ信号の検出と、第４Ｉ信号および第４Ｑ信号の検出とを逐次実行する。

ＩＱ誤差算出回路２３３は、ＩＱ信号検出回路２３２で検出された第３Ｉ信号と第３Ｑ信号とに基づいて、第３Ｉ信号と第３Ｑ信号との位相誤差である第３位相誤差θ_３を算出する。また、ＩＱ誤差算出回路２３３は、ＩＱ信号検出回路２３２で検出された第４Ｉ信号と第４Ｑ信号とに基づいて、第４Ｉ信号と第４Ｑ信号との位相誤差である第４位相誤差θ_４を算出する。また、ＩＱ時間差算出回路２３４は、ＩＱ誤差算出回路２３３で算出された第３位相誤差θ_３と第４位相誤差θ_４とに基づいて、送受信機１全体のＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐを算出する。以下、ＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐのことを、ＩＱ切替後のＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐともいう。

送受時間差算出回路２３９は、ＩＱ時間差算出回路２３４で算出されたＩＱ切替前のＩＱ時間差ＴとＩＱ切替後のＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐとに基づいて、受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸと、送信回路３１でのＩＱ時間差Ｄ_ＴＸとを独立して算出する。受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸおよび送信回路３１でのＩＱ時間差Ｄ_ＴＸの算出例については、後述する動作例において説明する。

ＩＱ時間差補正回路２３５は、送受時間差算出回路２３９で算出された受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸを補正する。

（動作例）
次に、第３の実施形態の送受信機１の動作例について説明する。図５は、第３の実施形態による送受信機１の動作例を示すフローチャートである。図６は、第３の実施形態による送受信機１の動作例において、ＩＱ切替前のＩＱ時間差Ｔの算出を説明するための説明図である。

図５および図６に示すように、先ず、第１ＩＱ信号切替スイッチ８１は、第１Ｉ信号経路４１１を閉じることで、第１送信ベースバンド回路３１３と第１受信ベースバンド回路２３７とを接続する。また、第２ＩＱ信号切替スイッチ８２は、第１Ｑ信号経路４２１を閉じることで、第２送信ベースバンド回路３１４と第２受信ベースバンド回路２３８とを接続する（ステップＳ１）。

次いで、ＩＱ信号生成回路３１１は、第１Ｉ信号と第１Ｑ信号とを生成し、ＩＱ信号切替回路３１５は、第１動作により、第１Ｉ信号を第１送信ベースバンド回路３１３に出力し、第１Ｑ信号を第２送信ベースバンド回路３１４に出力する（ステップＳ２）。このとき、第１Ｉ信号および第１Ｑ信号の第１周波数ｆ_１は、‐２５ＭＨｚであってもよい。

図６において破線で示すように、第１送信ベースバンド回路３１３に出力された第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１は、第１デジタルアナログ変換器３１３ａによるデジタルアナログ変換と第１送信ローパスフィルタ３１３ｂによるフィルタ処理が行われた後に、第１Ｉ信号経路４１１を通して第１受信ベースバンド回路２３７にループバックされる。このとき、第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１には、第１送信ベースバンド回路３１３による遅延時間ｔ_３が発生する。

また、第２送信ベースバンド回路３１４に出力された第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１は、第２デジタルアナログ変換器３１４ａによるデジタルアナログ変換と第２送信ローパスフィルタ３１４ｂによるフィルタ処理が行われた後に、第１Ｑ信号経路４２１を通して第２受信ベースバンド回路２３８にループバックされる。このとき、第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１には、第２送信ベースバンド回路３１４による遅延時間ｔ_４が発生する。

次いで、第１受信ベースバンド回路２３７にループバックされた第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１は、第１受信ローパスフィルタ２３７ａによるフィルタ処理と、第１可変ゲインアンプ２３７ｂによる増幅と、第１アナログデジタル変換器２３７ｃによるアナログデジタル変換とが行われた後に、ＩＱ信号検出回路２３２に入力される。このとき、第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１には、第１受信ベースバンド回路２３７による遅延時間ｔ_１が発生する。また、このとき、第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１には、既に第１送信ベースバンド回路３１３による遅延時間ｔ_３が発生しているので、第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１の総遅延時間はｔ_１＋ｔ_３となる。

また、第２受信ベースバンド回路２３８にループバックされた第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１は、第２受信ローパスフィルタ２３８ａによるフィルタ処理と、第２可変ゲインアンプ２３８ｂによる増幅と、第２アナログデジタル変換器２３８ｃによるアナログデジタル変換とが行われた後に、ＩＱ信号検出回路２３２に入力される。このとき、第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１には、第２受信ベースバンド回路２３８による遅延時間ｔ_２が発生する。また、このとき、第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１には、既に第２送信ベースバンド回路３１４による遅延時間ｔ_４が発生しているので、第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１の総遅延時間はｔ_２＋ｔ_４となる。

図５に示すように、ＩＱ信号検出回路２３２は、入力された第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１と第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１とを検出する（ステップＳ３）。例えば、ＩＱ信号検出回路２３２は、数式（１）に示した第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１の電力＜Ｉ＞^２と、数式（２）に示した第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１の電力＜Ｑ＞^２と、数式（３）に示した第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１と第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１とのＩＱ相関値＜ＩＱ＞とを検出する。

第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１と第１Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ１とを検出した後、ＩＱ誤差算出回路２３３は、数式（５）にしたがって第１位相誤差θ_１を算出する（ステップＳ４）。

次いで、ＩＱ信号生成回路３１１は、第２Ｉ信号と第２Ｑ信号とを生成し、ＩＱ信号切替回路３１５は、第１動作により、第２Ｉ信号を第１送信ベースバンド回路３１３に出力し、第２Ｑ信号を第２送信ベースバンド回路３１４に出力する（ステップＳ５）。このとき、第２Ｉ信号および第２Ｑ信号の第２周波数ｆ_２は、＋２５ＭＨｚであってもよい。

図６において破線で示すように、第１送信ベースバンド回路３１３に出力された第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２は、第１デジタルアナログ変換器３１３ａによるデジタルアナログ変換と第１送信ローパスフィルタ３１３ｂによるフィルタ処理が行われた後に、第１Ｉ信号経路４１１を通して第１受信ベースバンド回路２３７にループバックされる。このとき、第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２には、第１送信ベースバンド回路３１３による遅延時間ｔ_３が発生する。

また、第２送信ベースバンド回路３１４に出力された第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２は、第２デジタルアナログ変換器３１４ａによるデジタルアナログ変換と第２送信ローパスフィルタ３１４ｂによるフィルタ処理が行われた後に、第１Ｑ信号経路４２１を通して第２受信ベースバンド回路２３８にループバックされる。このとき、第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２には、第２送信ベースバンド回路３１４による遅延時間ｔ_４が発生する。

次いで、第１受信ベースバンド回路２３７にループバックされた第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２は、第１受信ローパスフィルタ２３７ａによるフィルタ処理と、第１可変ゲインアンプ２３７ｂによる増幅と、第１アナログデジタル変換器２３７ｃによるアナログデジタル変換とが行われた後に、ＩＱ信号検出回路２３２に入力される。このとき、第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２には、第１受信ベースバンド回路２３７による遅延時間ｔ_１が発生する。また、このとき、第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２には、既に第１送信ベースバンド回路３１３による遅延時間ｔ_３が発生しているので、第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２の総遅延時間はｔ_１＋ｔ_３となる。

また、第２受信ベースバンド回路２３８にループバックされた第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２は、第２受信ローパスフィルタ２３８ａによるフィルタ処理と、第２可変ゲインアンプ２３８ｂによる増幅と、第２アナログデジタル変換器２３８ｃによるアナログデジタル変換とが行われた後に、ＩＱ信号検出回路２３２に入力される。このとき、第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２には、第２受信ベースバンド回路２３８による遅延時間ｔ_２が発生する。また、このとき、第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２には、既に第２送信ベースバンド回路３１４による遅延時間ｔ_４が発生しているので、第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２の総遅延時間はｔ_２＋ｔ_４となる。

図５に示すように、ＩＱ信号検出回路２３２は、入力された第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２と第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２とを検出する（ステップＳ６）。例えば、ＩＱ信号検出回路２３２は、第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２の電力＜Ｉ＞^２と、第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２の電力＜Ｑ＞^２と、第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２と第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２とのＩＱ相関値＜ＩＱ＞とを検出する。

第２Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ２と第２Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ２とを検出した後、ＩＱ誤差算出回路２３３は、数式（５）にしたがって第２位相誤差θ_２を算出する（ステップＳ７）。

第１位相誤差θ_１と第２位相誤差θ_２とを算出した後、ＩＱ時間差算出回路２３４は、数式（６）にしたがってＩＱ切替前のＩＱ時間差Ｔを算出する（ステップＳ８）。

図７は、第３の実施形態による送受信機１の動作例において、ＩＱ切替前のＩＱ時間差およびＩＱ切替後のＩＱ時間差の算出を説明するための説明図である。図７のグラフの横軸および縦軸は、図２と同様である。図７には、ＩＱ切替前の図６の信号経路で得られる信号周波数とＩＱ位相誤差との対応関係が、グラフＧ１で示されている。グラフＧ１上には、第１周波数ｆ_１の一例である−２５ＭＨｚに対応する第１位相誤差θ_１と、第２周波数ｆ_２の一例である＋２５ＭＨｚに対応する第２位相誤差θ_２とがプロットされている。グラフＧ１の傾きに基づくＩＱ時間差Ｔは、−５４ｐｓｅｃとなる。

ここで、ＩＱ切替前のＩＱ時間差Ｔは、図６の遅延時間ｔ_１〜ｔ_４を用いて次式で表すことができる。
Ｔ＝ｔ_４＋ｔ_２−（ｔ_３＋ｔ_１） （７）

以上のようにしてＩＱ切替前のＩＱ時間差Ｔを算出した後、第１ＩＱ信号切替スイッチ８１は、第２Ｑ信号経路４２２を閉じることで、第１送信ベースバンド回路３１３と第２受信ベースバンド回路２３８とを接続する。また、第２ＩＱ信号切替スイッチ８２は、第２Ｉ信号経路４１２を閉じることで、第２送信ベースバンド回路３１４と第１受信ベースバンド回路２３７とを接続する（ステップＳ９）。

次いで、ＩＱ信号生成回路３１１は、第３Ｉ信号と第３Ｑ信号とを生成し、ＩＱ信号切替回路３１５は、第２動作により、第３Ｉ信号を第２送信ベースバンド回路３１４に出力し、第３Ｑ信号を第１送信ベースバンド回路３１３に出力する（ステップＳ１０）。このとき、第３Ｉ信号および第３Ｑ信号の第３周波数ｆ_３は、第１周波数ｆ_１と同じ‐２５ＭＨｚであってもよい。

図８は、第３の実施形態による送受信機の動作例において、ＩＱ切替後のＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐの算出を説明するための説明図である。図８に示すように、第２送信ベースバンド回路３１４に出力された第３Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ３は、第２デジタルアナログ変換器３１４ａによるデジタルアナログ変換と第２送信ローパスフィルタ３１４ｂによるフィルタ処理が行われた後に、第２Ｉ信号経路４１２を通して第１受信ベースバンド回路２３７にループバックされる。このとき、第３Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ３には、第２送信ベースバンド回路３１４による遅延時間ｔ_４が発生する。

また、第１送信ベースバンド回路３１３に出力された第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３は、第１デジタルアナログ変換器３１３ａによるデジタルアナログ変換と第１送信ローパスフィルタ３１３ｂによるフィルタ処理が行われた後に、第２Ｑ信号経路４２２を通して第２受信ベースバンド回路２３８にループバックされる。このとき、第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３には、第１送信ベースバンド回路３１３による遅延時間ｔ_３が発生する。

次いで、第１受信ベースバンド回路２３７にループバックされた第３Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ３は、第１受信ローパスフィルタ２３７ａによるフィルタ処理と、第１可変ゲインアンプ２３７ｂによる増幅と、第１アナログデジタル変換器２３７ｃによるアナログデジタル変換とが行われた後に、ＩＱ信号検出回路２３２に入力される。このとき、第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１には、第１受信ベースバンド回路２３７による遅延時間ｔ_１が発生する。また、このとき、第１Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ１には、既に第２送信ベースバンド回路３１４による遅延時間ｔ_４が発生しているので、第３Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ３の総遅延時間はｔ_１＋ｔ_４となる。

また、第２受信ベースバンド回路２３８にループバックされた第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３は、第２受信ローパスフィルタ２３８ａによるフィルタ処理と、第２可変ゲインアンプ２３８ｂによる増幅と、第２アナログデジタル変換器２３８ｃによるアナログデジタル変換とが行われた後に、ＩＱ信号検出回路２３２に入力される。このとき、第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３には、第２受信ベースバンド回路２３８による遅延時間ｔ_２が発生する。また、このとき、第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３には、既に第１送信ベースバンド回路３１３による遅延時間ｔ_３が発生しているので、第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３の総遅延時間はｔ_２＋ｔ_３となる。

図５に示すように、ＩＱ信号検出回路２３２は、入力された第３Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ３と第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３とを検出する（ステップＳ１１）。例えば、ＩＱ信号検出回路２３２は、第３Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ３の電力＜Ｉ＞^２と、第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３の電力＜Ｑ＞^２と、第３Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ３と第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３とのＩＱ相関値＜ＩＱ＞とを検出する。

第３Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ３と第３Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ３とを検出した後、ＩＱ誤差算出回路２３３は、数式（５）にしたがって第３位相誤差θ_３を算出する（ステップＳ１２）。

次いで、ＩＱ信号生成回路３１１は、第４Ｉ信号と第４Ｑ信号とを生成し、ＩＱ信号切替回路３１５は、第２動作により、第４Ｉ信号を第２送信ベースバンド回路３１４に出力し、第４Ｑ信号を第１送信ベースバンド回路３１３に出力する（ステップＳ１３）。このとき、第４Ｉ信号および第４Ｑ信号の第４周波数ｆ_４は、第２周波数ｆ_２と同じ＋２５ＭＨｚであってもよい。

図８に示すように、第２送信ベースバンド回路３１４に出力された第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４は、第２デジタルアナログ変換器３１４ａによるデジタルアナログ変換と第２送信ローパスフィルタ３１４ｂによるフィルタ処理が行われた後に、第２Ｉ信号経路４１２を通して第１受信ベースバンド回路２３７にループバックされる。このとき、第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４には、第２送信ベースバンド回路３１４による遅延時間ｔ_４が発生する。

また、第１送信ベースバンド回路３１３に出力された第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４は、第１デジタルアナログ変換器３１３ａによるデジタルアナログ変換と第１送信ローパスフィルタ３１３ｂによるフィルタ処理が行われた後に、第２Ｑ信号経路４２２を通して第２受信ベースバンド回路２３８にループバックされる。このとき、第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４には、第１送信ベースバンド回路３１３による遅延時間ｔ_３が発生する。

次いで、第１受信ベースバンド回路２３７にループバックされた第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４は、第１受信ローパスフィルタ２３７ａによるフィルタ処理と、第１可変ゲインアンプ２３７ｂによる増幅と、第１アナログデジタル変換器２３７ｃによるアナログデジタル変換とが行われた後に、ＩＱ信号検出回路２３２に入力される。このとき、第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４には、第１受信ベースバンド回路２３７による遅延時間ｔ_１が発生する。また、このとき、第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４には、既に第２送信ベースバンド回路３１４による遅延時間ｔ_４が発生しているので、第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４の総遅延時間はｔ_１＋ｔ_４となる。

また、第２受信ベースバンド回路２３８にループバックされた第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４は、第２受信ローパスフィルタ２３８ａによるフィルタ処理と、第２可変ゲインアンプ２３８ｂによる増幅と、第２アナログデジタル変換器２３８ｃによるアナログデジタル変換とが行われた後に、ＩＱ信号検出回路２３２に入力される。このとき、第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４には、第２受信ベースバンド回路２３８による遅延時間ｔ_２が発生する。また、このとき、第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４には、既に第１送信ベースバンド回路３１３による遅延時間ｔ_３が発生しているので、第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４の総遅延時間はｔ_２＋ｔ_３となる。

図５に示すように、ＩＱ信号検出回路２３２は、入力された第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４と第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４とを検出する（ステップＳ１４）。例えば、ＩＱ信号検出回路２３２は、第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４の電力＜Ｉ＞^２と、第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４の電力＜Ｑ＞^２と、第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４と第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４とのＩＱ相関値＜ＩＱ＞とを検出する。

第４Ｉ信号ＳＩＧ＿Ｉ４と第４Ｑ信号ＳＩＧ＿Ｑ４とを検出した後、ＩＱ誤差算出回路２３３は、数式（５）にしたがって第４位相誤差θ_４を算出する（ステップＳ１５）。

第３位相誤差θ_３と第４位相誤差θ_４とを算出した後、ＩＱ時間差算出回路２３４は、数式（６）にしたがってＩＱ切替後のＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐを算出する（ステップＳ１６）。

ここで、図７には、ＩＱ切替後の図８の信号経路で得られる信号周波数とＩＱ位相誤差との対応関係が、グラフＧ２で示されている。グラフＧ２上には、第３周波数ｆ_３の一例である−２５ＭＨｚに対応する第３位相誤差θ_３と、第４周波数ｆ_４の一例である＋２５ＭＨｚに対応する第４位相誤差θ_４とがプロットされている。グラフＧ２の傾きに基づくＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐは、−９２ｐｓｅｃとなる。

ここで、ＩＱ切替後のＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐは、図８の遅延時間ｔ_１〜ｔ_４を用いて次式で表すことができる。
Ｔ_ｓｗａｐ＝ｔ_３＋ｔ_２−（ｔ_４＋ｔ_１） （８）

以上のようにしてＩＱ切替前のＩＱ時間差ＴとＩＱ切替後のＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐとを算出した後、送受時間差算出回路２３９は、ＩＱ切替前のＩＱ時間差ＴとＩＱ切替後のＩＱ時間差Ｔ_ｓｗａｐとに基づいて、受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸと、送信回路３１でのＩＱ時間差Ｄ_ＴＸとを算出する（ステップＳ１７）。

ここで、図６および図８によれば、送信回路３１でのＩＱ時間差Ｄ_ＴＸは、ｔ_４−ｔ_３で表すことができる。また、図６および図８によれば、受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸは、ｔ_２−ｔ_１で表すことができる。

送受時間差算出回路２３９は、数式（７）および数式（８）から導出できる次式にしたがって、受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸと、送信回路３１でのＩＱ時間差Ｄ_ＴＸとを算出できる。
Ｄ_ＲＸ＝ｔ_２−ｔ_１＝（Ｔ＋Ｔ_ｓｗａｐ）／２ （９）
Ｄ_ＴＸ＝ｔ_４−ｔ_３＝（Ｔ−Ｔ_ｓｗａｐ）／２ （１０）

受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸを算出した後、ＩＱ時間差補正回路２３５は、算出された受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸを補正する（ステップＳ１８）。

図９は、第３の実施形態による送受信機１の動作例において、受信回路２３でのＩＱ時間差の補正後の受信性能を説明するための第１の説明図である。図９には、ＩＱ時間差補正前の信号周波数（横軸）とＩＱ位相誤差（縦軸）との関係を示すグラフＧ３と、ＩＱ時間差補正後の信号周波数とＩＱ位相誤差との関係を示すグラフＧ４が示されている。図９の例では、補正前は−６１ｐｓｅｃであったＩＱ時間差を、補正後は＋１４ｐｓｅｃに低減できる。

図１０は、第３の実施形態による送受信機１の動作例において、受信回路２３でのＩＱ時間差の補正後の受信性能を説明するための第２の説明図である。図１０には、ＩＱ時間差補正前の信号周波数（横軸）とイメージ抑圧比（縦軸）との関係を示すグラフＧ５と、ＩＱ時間差補正後の信号周波数とイメージ抑圧比との関係を示すグラフＧ６が示されている。図１０の例では、ＩＱ時間差補正前は−４５．９ｄＢｃであったイメージ抑圧比を、ＩＱ時間差補正後は−６２．１ｄＢｃに改善できる。

第３の実施形態によれば、受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸを送信回路３１でのＩＱ時間差Ｄ_ＴＸから独立して算出および補正することができる。これにより、実際の受信動作の際に生じ得るＩＱ時間差をより正確に模擬したＩＱ時間差Ｄ_ＲＸを算出して補正することができるので、第１の実施形態よりも更に受信精度を向上することができる。

（第４の実施形態）
次に、送信回路３１でのＩＱ時間差を補正する第４の実施形態について説明する。図１１は、第４の実施形態による送受信機１を示すブロック図である。図４に示すように、第４の実施形態の送受信機１は、第３の実施形態の送受信機１の構成に加えて、更に、送信回路３１内に、送信ＩＱ時間差補正回路３１６を備える。

送信ＩＱ時間差補正回路３１６は、送受時間差算出回路２３９で算出された送信回路３１でのＩＱ時間差Ｄ_ＴＸを補正する。

第４の実施形態によれば、送信回路３１でのＩＱ時間差Ｄ_ＴＸを受信回路２３でのＩＱ時間差Ｄ_ＲＸから独立して算出および補正することができる。これにより、相手通信装置への送信動作を適切に行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 送受信機、２３ 受信回路、２３１ 受信アナログベースバンド回路、２３２ ＩＱ信号検出回路、２３４ ＩＱ時間差算出回路、２３５ ＩＱ時間差補正回路、３１ 送信回路、３１１ ＩＱ信号生成回路、３１２ 送信アナログベースバンド回路、４ ループバック経路

Claims (9)

1. 同相成分信号および直交成分信号を生成する信号生成回路と、前記生成された同相成分信号および直交成分信号をデジタルアナログ変換する送信アナログベースバンド回路と、を有する送信回路と、
   前記送信アナログベースバンド回路に一端が接続され、前記デジタルアナログ変換された同相成分信号および直交成分信号を前記一端側から他端側に送信するループバック経路と、
   前記ループバック経路の他端に接続され、前記送信された同相成分信号および直交成分信号をアナログデジタル変換する受信アナログベースバンド回路と、前記アナログデジタル変換された同相成分信号および直交成分信号を検出する信号検出回路と、を有する受信回路と、を備え、
   前記受信回路は、前記信号検出回路で検出された前記同相成分信号と前記直交成分信号との時間差を検出する時間差検出回路を有し、
   前記信号生成回路は、異なる周波数を有する正弦波状の複数の同相成分信号および直交成分信号を生成し、
   前記時間差検出回路は、前記送信アナログベースバンド回路と、前記ループバック経路と、前記受信アナログベースバンド回路とを経由して前記信号検出回路で検出された前記複数の同相成分信号および直交成分信号に基づいて前記時間差を検出する、送受信回路。
2. 前記送信アナログベースバンド回路は、前記同相成分信号および前記直交成分信号のうち一方が経由する第１送信ベースバンド回路と、前記同相成分信号および前記直交成分信号のうち他方が経由する第２送信ベースバンド回路と、を有し、
   前記受信アナログベースバンド回路は、前記同相成分信号が経由する第１受信ベースバンド回路と、前記直交成分信号が経由する第２受信ベースバンド回路と、を有し、
   前記ループバック経路は、前記第１および第２送信ベースバンド回路のうち前記同相成分信号が経由する一方の回路と前記第１受信ベースバンド回路とを接続する同相成分経路と、前記第１および第２送信ベースバンド回路のうち前記直交成分信号が経由する他方の回路と前記第２受信ベースバンド回路とを接続する直交成分経路と、を有する請求項１に記載の送受信回路。
3. 前記送信回路は、前記同相成分信号を前記第１送信ベースバンド回路に出力し、前記直交成分信号を前記第２送信ベースバンド回路に出力する第１動作と、前記同相成分信号を前記第２送信ベースバンド回路に出力し、前記直交成分信号を前記第１送信ベースバンド回路に出力する第２動作とを逐次実行する信号出力回路を有し、
   前記同相成分経路は、前記第１動作の実行時に前記第１送信ベースバンド回路と前記第１受信ベースバンド回路とを接続する第１同相成分経路と、前記第２動作の実行時に前記第２送信ベースバンド回路と前記第１受信ベースバンド回路とを接続する第２同相成分経路と、を有し、
   前記直交成分経路は、前記第１動作の実行時に前記第２送信ベースバンド回路と前記第２受信ベースバンド回路とを接続する第１直交成分経路と、前記第２動作の実行時に前記第１送信ベースバンド回路と前記第２受信ベースバンド回路とを接続する第２直交成分経路と、を有する請求項２に記載の送受信回路。
4. 前記第１動作の実行時に前記第１同相成分経路を閉じ、前記第２動作の実行時に前記第２直交成分経路を閉じる第１スイッチと、前記第１動作の実行時に前記第１直交成分経路を閉じ、前記第２動作の実行時に前記第２同相成分経路を閉じる第２スイッチと、を備える請求項３に記載の送受信回路。
5. 前記受信回路は、前記信号検出回路で検出された同相成分信号と直交成分信号との時間差を検出する時間差検出回路を有し、
   前記信号生成回路は、前記第１動作の実行時に、第１周波数を有する第１同相成分信号および第１直交成分信号の生成と、第２周波数を有する第２同相成分信号および第２直交成分信号の生成とを逐次実行し、
   前記信号検出回路は、前記第１動作の実行時に、前記第１同相成分信号および前記第１直交成分信号の検出と、前記第２同相成分信号および前記第２直交成分信号の検出とを逐次実行し、
   前記時間差検出回路は、前記検出された第１同相成分信号と第１直交成分信号との第１位相誤差と、前記検出された第２同相成分信号と第２直交成分信号との第２位相誤差とに基づいて前記時間差を検出する請求項４に記載の送受信回路。
6. 前記信号生成回路は、前記第２動作の実行時に、第３周波数を有する第３同相成分信号および第３直交成分信号の生成と、第４周波数を有する第４同相成分信号および第４直交成分信号の生成とを逐次実行し、
   前記信号検出回路は、前記第２動作の実行時に、前記第３同相成分信号および前記第３直交成分信号の検出と、前記第４同相成分信号および前記第４直交成分信号の検出とを逐次実行し、
   前記時間差検出回路は、前記第１位相誤差と、前記第２位相誤差と、前記検出された第３同相成分信号と第３直交成分信号との第３位相誤差と、前記検出された第４同相成分信号と第４直交成分信号との第４位相誤差とに基づいて前記時間差を検出する請求項５に記載の送受信回路。
7. 前記受信回路は、前記受信回路での時間差を補正する第１補正回路を有し、
   前記送信回路は、前記送信回路での時間差を補正する第２補正回路を有する請求項６に記載の送受信回路。
8. 同相成分信号および直交成分信号を生成する信号生成回路と、前記生成された同相成分信号および直交成分信号をデジタルアナログ変換する送信アナログベースバンド回路と、を有する送信回路と、
   前記送信アナログベースバンド回路に一端が接続され、前記デジタルアナログ変換された同相成分信号および直交成分信号を前記一端側から他端側に送信するループバック経路と、
   前記ループバック経路の他端に接続され、前記送信された同相成分信号および直交成分信号をアナログデジタル変換する受信アナログベースバンド回路と、前記アナログデジタル変換された同相成分信号および直交成分信号を検出する信号検出回路と、前記検出された同相成分信号と直交成分信号との時間差を検出する時間差検出回路と、前記検出された時間差を補正する第１補正回路と、を有する受信回路と、を備える送受信回路と、
   ローカル信号を生成する局部信号生成器と、
   前記送信アナログベースバンド回路を経由して相手通信装置に送信される送信信号に、前記生成されたローカル信号を乗算する送信乗算器と、
   前記ローカル信号が乗算された送信信号を増幅する送信増幅器と、
   相手通信装置からの受信信号を増幅する受信増幅器と、
   前記増幅された受信信号に前記生成されたローカル信号を乗算し、前記ローカル信号が乗算された受信信号を前記受信アナログベースバンド回路に出力する受信乗算器と、を備える送受信機。
9. 同相成分信号および直交成分信号を生成し、
   前記生成された同相成分信号および直交成分信号をデジタルアナログ変換し、
   前記デジタルアナログ変換された同相成分信号および直交成分信号をループバックし、
   前記ループバックされた同相成分信号および直交成分信号をアナログデジタル変換し、
   前記アナログデジタル変換された同相成分信号および直交成分信号を検出し、
   前記検出された同相成分信号と直交成分信号との時間差を検出し、
   前記検出された時間差を補正する、ことを具備する信号時間差補正方法。

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