JPH11205403A - 周波数変換装置 - Google Patents

周波数変換装置

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JPH11205403A
JPH11205403A JP10006447A JP644798A JPH11205403A JP H11205403 A JPH11205403 A JP H11205403A JP 10006447 A JP10006447 A JP 10006447A JP 644798 A JP644798 A JP 644798A JP H11205403 A JPH11205403 A JP H11205403A
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Hiroshi Hayashi
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/30Circuits for homodyne or synchrodyne receivers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィードバックループを用いずに、A/D変
換の際に加わった直流雑音成分を除去する。 【解決手段】 本発明の周波数変換装置は、受信信号を
中間周波数帯域の信号に変換して同相及び直交成分の信
号を出力する第1の周波数変換手段と、第1の周波数変
換手段から出力された同相及び直交成分の信号をそれぞ
れディジタル信号に変換するA/D変換手段とを備え
る。また、A/D変換手段から出力された同相及び直交
成分のディジタル信号を、それより周波数が低い帯域の
同相及び直交成分の信号に変換する第2の周波数変換手
段と、第2の周波数変換手段から出力された同相及び直
交成分の信号からそれぞれ、A/D変換手段において加
わった直流雑音の成分を除去するフィルタ手段とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、受信信号の周波数
をダウンコンバートする、アナログ信号からディジタル
信号への変換処理も伴う周波数変換装置に関し、例え
ば、ディジタル変調方式における受信機に適用し得るも
のである。
【0002】
【従来の技術】PSK(位相シフトキーイング)変調方
式やFSK(周波数シフトキーイング)変調方式やAS
K(振幅シフトキーイング)変調方式などのディジタル
変調方式における無線受信機として、受信したアナログ
信号をディジタル信号へ変換(A/D変換)した後に復
調処理を行なうものが多い。一般には、無線周波数はか
なり高いので、ベースバンド(基底帯域)の信号に低減
(ダウンコンバート)した段階でA/D変換する無線受
信機が多い。A/D変換する際には、直流成分の雑音、
すなわちDCオフセットが加わり、復調特性を著しく劣
化させる場合がある。この劣化を防ぐために、DCオフ
セットを補償する必要がある。
【0003】従来は、A/D変換後にDCオフセットを
測定し、その測定結果に基づき、A/D変換前のアナロ
グ信号又はA/D変換後のディジタル信号のレベルを調
整していた。すなわち、フィードバックループを用い
て、信号のレベルを制御し、DCオフセットを補償して
いた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
DCオフセット補償方法で用いていたフィードバックル
ープは、安定性や応答の速さを考慮する必要があり、設
計に多大な時間を要していた。
【0005】また、従来のDCオフセット補償方法で
は、処理が複雑であるため、回路規模や消費電力が大き
くなっていた。
【0006】さらに、フィードバックループを用いた場
合、残留するDCオフセットが存在し、その残留分が復
調特性を劣化させることもあり、これを避けようとする
と、多重ループ構成とすることを要して構成が一段と複
雑になる。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の周波数変換装置は、(1)受信信号を中間
周波数帯域の信号に変換して同相及び直交成分の信号を
出力する第1の周波数変換手段と、(2)この第1の周
波数変換手段から出力された同相及び直交成分の信号を
それぞれディジタル信号に変換するアナログ/ディジタ
ル変換手段と、(3)このアナログ/ディジタル変換手
段から出力されたディジタル信号でなる同相及び直交成
分の信号を、それより周波数が低い帯域の同相及び直交
成分の信号に変換する第2の周波数変換手段と、(4)
この第2の周波数変換手段から出力された同相及び直交
成分の信号からそれぞれ、前記アナログ/ディジタル変
換手段において加わった直流雑音の成分を除去するフィ
ルタ手段とを備えることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】(A)第1の実施形態 以下、本発明による周波数変換装置の第1の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。この第1の実施形態の周
波数変換装置は、無線帯域の受信信号をベースバンド
(基底帯域)の信号に変換するものである。
【0009】(A−1)第1の実施形態の構成 図1は、この第1の実施形態の周波数変換装置の構成を
示すブロック図であり、図2は、その周波数変換部5の
詳細構成例を示すブロック図である。
【0010】図1において、この第1の実施形態の周波
数変換装置は、アンテナ1、ミキサ2I、2Q、BPF
(バンドパスフィルタ)3I、3Q、A/D(アナログ
/ディジタル)変換部4I、4Q、周波数変換部5、L
PF(ロウパスフィルタ)6I、6Q及び出力端子7
I、7Qから構成されている。
【0011】アンテナ1が捕捉した無線帯域の受信信号
は、ミキサ2I及び2Qに与えられる。なお、アンテナ
1からミキサ2I及び2Qへの経路には、実際上、前置
増幅器や、無線帯域を通過帯域とするBPFなどが設け
られている。
【0012】ミキサ2Iは、無線帯域の受信信号と、図
示しない局部発振器からの同相成分用の局部発振信号と
を混合して、中間周波数帯域の信号に変換するものであ
る。一方、ミキサ2Qは、無線帯域の受信信号と、図示
しない局部発振器からの直交成分用の局部発振信号とを
混合して、中間周波数帯域の信号に変換するものであ
る。
【0013】なお、以下の説明においては、搬送波周波
数(の情報)を角周波数ωcにより表現し、中間周波数
(の情報)を角周波数ωrにより表現する。ミキサ2I
への局部発振信号は、cos(ωc−ωr)tで表すこ
とができ、ミキサ2Qへの局部発振信号は、−sin
(ωc−ωr)tで表すことができる。
【0014】BPF3I及び3Qはそれぞれ、対応する
ミキサ2I、2Qからの中間周波数帯域へ変換された信
号から、高調波や帯域外の雑音を取り除くものである。
勿論、通過中心周波数はωrである。
【0015】A/D変換部4I及び4Qはそれぞれ、対
応するBPF3I、3Qからの信号(アナログ信号)を
ディジタル信号に変換するものである。ここで、サンプ
ルレートは、当然に、ナイキストのサンプリング定理を
満たすことが好ましい。また、このようなA/D変換の
際に、DCオフセットが入る。
【0016】周波数変換部5は、ディジタル信号に変換
された中間周波数帯域の同相成分及び直交成分の信号を
それぞれ、基底帯域の信号に変換するものである。その
変換の際に、入力信号に混入されているDCオフセット
は、中間周波数帯域へ変換される。
【0017】LPF6Iは、周波数変換部5からの同相
成分の出力信号における、高調波や帯域外の雑音、及び
中間周波数帯域に変換されたDCオフセットを取り除い
て出力端子7Iへ出力するものである。一方、LPF6
Qは、周波数変換部5からの直交成分の出力信号におけ
る、高調波や帯域外の雑音、及び中間周波数帯域に変換
されたDCオフセットを取り除いて出力端子7Qへ出力
するものである。LPF6I及び6Qのカットオフ周波
数は、上述の機能を果たすべく、周波数ωrより小さく
なされている。
【0018】受信信号が、PSK変調信号やFSK変調
信号やASK変調信号などのディジタル変調信号であれ
ば、出力端子7I及び7Qの後段側において、原データ
への復号(符号確定)が行われる。
【0019】この第1の実施形態における周波数変換部
5は、図2に示すような詳細構成を有する。すなわち、
周波数変換部5は、入力端子11I、11Q、余弦波発
生部(図では、cosωrt)12、正弦波発生部(図
では、sinωrt)13、4個の乗算部14〜17、
減算部18、加算部19及び出力端子20I、20Qか
ら構成されている。
【0020】余弦波発生部12は、中間周波数を周波数
とする余弦波信号cosωrtを発生して乗算部14及
び17に与えるものである。正弦波発生部13は、中間
周波数を周波数とする正弦波信号sinωrtを発生し
て乗算部15及び16に与えるものである。
【0021】なお、この第1の実施形態の場合、余弦波
発生部12及び正弦波発生部13として、各処理時点
(A/D変換タイミングと同期した時点)毎にcosω
rtやsinωrtを演算する演算構成を意図してい
る。
【0022】乗算部14は、A/D変換部4Iからの出
力信号に、余弦波発生部12からの余弦波信号を乗算し
て減算部18に被減算入力として与えるものである。乗
算部15は、A/D変換部4Iからの出力信号に、正弦
波発生部13からの正弦波信号を乗算して加算部19に
第1の加算入力として与えるものである。乗算部16
は、A/D変換部4Qからの出力信号に、正弦波発生部
13からの正弦波信号を乗算して減算部18に減算入力
として与えるものである。乗算部17は、A/D変換部
4Qからの出力信号に、余弦波発生部12からの余弦波
信号を乗算して加算部19に第2の加算入力として与え
るものである。
【0023】減算部18は、乗算部14の出力信号から
乗算部16の出力信号を減算して、出力端子20Iを介
してLPF6I(図1参照)に与えるものである。加算
部19は、乗算部15の出力信号と乗算部17の出力信
号とを加算して、出力端子20Qを介してLPF6Q
(図1参照)に与えるものである。
【0024】すなわち、この周波数変換部5は、入力端
子11I及び11Qへの入力信号をそれぞれI’、Q’
とし、出力端子20I及び20Qからの出力信号をそれ
ぞれI、Qとすると、下記の(1)式に示す演算を実行
しているものである。
【0025】 I=I’cosωrt−Q’sinωrt Q=I’sinωrt+Q’cosωrt …(1) この(1)式は、周知のように、同相成分及び直交成分
の組で表されたある中心周波数を有する信号を、同相成
分及び直交成分の組で表される規定帯域の信号に変換す
るための一般的な式である。
【0026】(A−2)第1の実施形態の動作 図1において、アンテナ1が捕捉した無線帯域の受信信
号は、ミキサ2I及び2Qによって、同相成分及び直交
成分の中間周波数帯域の信号に変換される。中間周波数
帯域へ変換された同相成分及び直交成分の信号はそれぞ
れ、対応するBPF3I、3Qによって、高調波や帯域
外の雑音が取り除かれた後、対応するA/D変換部4
I、4Qによってディジタル信号に変換されて周波数変
換部5へ入力される。このA/D変換の際に、DCオフ
セットが混入される。
【0027】周波数変換部5においては、上述した
(1)式に示すような変換処理により、中間周波数帯域
の入力信号を基底帯域の信号に変換すると共に、DCオ
フセットを中間周波数帯域へ変換し、得られた同相成分
及び直交成分の変換信号を対応するLPF6I、6Qに
出力する。
【0028】ここで、周波数変換部5の内部動作につい
て説明する。図2において、入力端子11IにはA/D
変換された同相成分が、入力端子11QにはA/D変換
された直交成分が入力される。乗算部14において、A
/D変換部4Iからの出力信号に、余弦波発生部12か
らの余弦波信号が乗算され、また、乗算部16におい
て、A/D変換部4Qからの出力信号に、正弦波発生部
13からの正弦波信号が乗算され、減算部18におい
て、乗算部14の出力信号から乗算部16の出力信号が
減算され、この減算出力信号が出力端子20Iを介して
LPF6Iに与えられる。乗算部15において、A/D
変換部4Iからの出力信号に、正弦波発生部13からの
正弦波信号が乗算され、また、乗算部17において、A
/D変換部4Qからの出力信号に、余弦波発生部12か
らの余弦波信号が乗算され、加算部19において、乗算
部15の出力信号と乗算部17の出力信号とが加算され
て、出力端子20Qを介してLPF6Qに与えられる。
【0029】基底帯域の信号に変換された周波数変換部
5からの同相成分及び直交成分の出力信号はそれぞれ、
対応するLPF6I、6Qにおいて高調波や帯域外の雑
音及び中間周波数帯域に変換されたDCオフセットを取
り除かれ、同相成分は出力端子7Iへ、直交成分は出力
端子7Qへ出力される。
【0030】以上の動作による周波数の変換の様子を図
3を用いて説明する。図3は、各信号の振幅スペクトル
を示す特性図である。なお、横軸は周波数軸であるが、
符号としては角周波数を用いている。また、図3では、
周波数を正負の両範囲で記述しているが、正の範囲だけ
に着目しても良い。さらに、図3(b)〜図3(e)
は、同相成分又は直交成分の一方の信号についての振幅
スペクトルを示しているが、同相成分及び直交成分の信
号は共に、図3(b)〜図3(e)に示すような振幅ス
ペクトルを呈する。
【0031】アンテナ1が捕捉した無線帯域の受信信号
は、図3(a)に示すように、中心周波数±ωcを中心
とし、変調による帯域の広がりを有するものである。こ
れがミキサ2I又は2Qによって、中間周波数帯にダウ
ンコンバートされた後、BPF3I又は3Qを通過する
ので、BPF3I又は3Qからの信号は、図3(b)に
示すように、中心周波数±ωrを中心とし、変調による
帯域の広がりを有するものとなる。
【0032】このような信号が、A/D変換部4I又は
4Qによって、ディジタル信号に変換されるが、この際
に、図3(c)に示すように、直流成分の雑音としてD
CオフセットDCOFが加わる。
【0033】図3(c)に示すような振幅スペクトルを
有するA/D変換後の同相成分及び直交成分の信号を入
力として、周波数変換部5が基底帯域の同相成分及び直
交成分の信号への変換を行うと、その変換後の信号は、
図3(d)に示すような振幅スペクトルを呈する。すな
わち、基底帯域の信号成分(中心周波数0)だけでな
く、高調波成分(中心周波数±2ωr)や中間周波数帯
域に変換されたDCオフセット成分(中心周波数±ω
r)を有する。
【0034】このような基底帯域の信号成分、高調波成
分及びDCオフセット成分からなる信号から、LPF6
I及び6Qによって、高調波成分とDCオフセット成分
を除去することにより、図3(e)に示すような基底帯
域の信号成分のみが抽出される。
【0035】(A−3)第1の実施形態の効果 以上のように、第1の実施形態によれば、同相成分及び
直交成分に対して中間周波数帯域でA/D変換し、その
後、基底帯域への周波数変換処理を行った後、低域通過
処理によって高調波成分とDCオフセット成分を除去す
るようにしたので、フィードバックループを使用するこ
となく、DCオフセットの除去を行うことができる。
【0036】すなわち、従来に比べ、簡単な構成によ
り、DCオフセット補償することを確実にでき、また、
設計も容易にすることができる。
【0037】(B)第2の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第2の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。
【0038】この第2の実施形態の周波数変換装置も、
全体構成をブロック図で示すと、第1の実施形態に係る
上述した図1で表すことができる。しかしながら、周波
数変換部5の内部構成が、第1の実施形態のものと異な
っている。
【0039】図4は、この第2の実施形態における周波
数変換部5の詳細構成を示すブロック図であり、上述し
た第1の実施形態の周波数変換部5に係る図2との同
一、対応部分には同一符号を付して示している。
【0040】これら図4及び図2の比較から明らかなよ
うに、第2の実施形態は、第1の実施形態の余弦波発生
部12に代えて余弦波発生ROMテーブル21を適用し
ており、また、第1の実施形態の正弦波発生部13に代
えて正弦波発生ROMテーブル22を適用している。
【0041】ここで、A/D変換部4I、4Qにおける
サンプルレートをωs/2π、Nを2以上の整数とした
とき、ωr=ωs/Nの関係にある場合、第1の実施形
態における周波数変換部5における余弦波発生部12及
び正弦波発生部13は、ある特定の値しか出力しない。
そのため、これら余弦波発生部12及び正弦波発生部1
3を、ROMテーブルに置き換えることができる。すな
わち、この第2の実施形態は、ωr=ωs/Nの関係に
あることを前提としているものである。
【0042】例えば、N=10とした場合、余弦波発生
ROMテーブル21及び正弦波発生ROMテーブル22
にあらかじめ記憶させておく値は、図5のようにするこ
とができる。
【0043】この第2の実施形態における周波数変換部
5は、余弦波発生ROMテーブル21及び正弦波発生R
OMテーブル22が、アドレス0から9までを順番に繰
り返し出力することにより、各サンプル時点毎のcos
ωrt及びsinωrtの演算や出力選択を行なうこと
なく、第1の実施形態における周波数変換部5と同様の
機能を実現することができる。
【0044】この第2の実施形態によっても、第1の実
施形態と同様に、従来に比べ、簡単な構成により、DC
オフセット補償を確実にでき、また、設計も容易にする
ことができるという効果を奏する。
【0045】さらに、図4に示すように周波数変換部5
を構成することにより、周波数変換に要する処理や構成
を削減することができ、回路規模の縮小及び消費電力を
削減することができるという効果をも奏する。
【0046】(C)第3の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第3の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。
【0047】この第3の実施形態の周波数変換装置も、
全体構成をブロック図で示すと、第1の実施形態に係る
上述した図1で表すことができる。しかしながら、周波
数変換部5の内部構成が、第1及び第2の実施形態のも
のと異なっている。
【0048】図6は、この第3の実施形態における周波
数変換部5の詳細構成を示すブロック図であり、上述し
た第2の実施形態の周波数変換部5に係る図4との同
一、対応部分には同一符号を付して示している。
【0049】これら図6及び図4の比較から明らかなよ
うに、第3の実施形態は、第2の実施形態の正弦波発生
ROMテーブル22に代えて、遅延部23を適用してい
る。遅延部23は、余弦波発生ROMテーブル21から
の出力を、π/2に相当するサンプル数の期間だけ遅延
させて乗算部15及び16に与えるものである。
【0050】ここで、A/D変換部4I、4Qにおける
サンプルレートをωs/2πとし、Mを1以上の整数と
し、上述したNが4Mの場合、すなわちωr=ωs/N
=ωs/4Mの関係にある場合、第2の実施形態におけ
る周波数変換部5における正弦波発生ROMテーブル2
2は、余弦波発生ROMテーブル21に対しある一定の
遅延(π/2に相当するサンプル数の期間)を持った値
しか出力しないため、これを遅延部23に置き換え、そ
の入力信号は余弦波発生ROMテーブル21から供給す
ることができる。遅延部23の出力は余弦波発生ROM
テーブル21の出力に対し、位相がπ/2遅れてさえい
れば良い。すなわち、この第3の実施形態は、ωr=ω
s/N=ωs/4Mの関係にあることを前提としている
ものである。
【0051】例えば、N=4M=8とした場合、余弦波
発生ROMテーブル21にあらかじめ記憶させておく値
は、図10のようにすることができる。この場合、遅延
部23は、入力信号を2(=M)サンプル期間だけ遅延
させれば良い。
【0052】第3の実施形態における周波数変換部5
は、余弦波発生ROMテーブル21がアドレス0から7
までを順番に繰り返し出力し、遅延部23が2サンプル
期間だけ遅延させることにより、正弦波発生ROMテー
ブル22を用いることなく、第2の実施形態における周
波数変換部5と同様の機能を実現する。
【0053】この第3の実施形態によっても、第1の実
施形態と同様に、従来に比べ、簡単な構成により、DC
オフセット補償を確実にでき、また、設計も容易にする
ことができるという効果を奏する。
【0054】さらに、図6に示すように周波数変換部5
を構成することにより、複数のROMテーブルを持つこ
となく、第2の実施形態と同様の効果を奏することがで
きる。実際上、遅延部23は、数個のDフリップフロッ
プで構成され、ROMテーブルを別個構成するよりは、
構成の簡単化が期待できる。また、1個のROMをRO
Mテーブル21及び22で用いていた場合であっても、
ROMテーブル22に相当する記憶容量を他の目的に適
用できる。
【0055】(D)第4の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第4の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。
【0056】この第4の実施形態の周波数変換装置も、
全体構成をブロック図で示すと、第1の実施形態に係る
上述した図1で表すことができる。しかしながら、周波
数変換部5の内部構成が、第1〜第3の実施形態のもの
と異なっている。
【0057】図8は、この第4の実施形態における周波
数変換部5の詳細構成を示すブロック図である。
【0058】図8において、この第4の実施形態の周波
数変換部5は、2個の符号反転部31及び32、2個の
セレクタ(SEL)33及び34、並びに、制御部35
から構成されている。
【0059】各符号反転部31、32はそれぞれ、制御
部35から符号反転を指示されているときに、入力信号
(入力データ)の正負符号を反転し(正から負、又は、
負から正)、制御部35から符号反転を指示されていな
いときには、入力信号をそのまま通過させるものであ
る。
【0060】各セレクタ33、34は、制御部35が指
示する符号反転部31又は32からの出力信号を選択し
て出力するものである。
【0061】制御部35は、その時点の位相情報ωrt
に応じて、上述のように、符号反転部31及び32に対
しては符号の反転、非反転を指示し、セレクタ33及び
34に対しては、選択制御信号を与えるものである。
【0062】この第4の実施形態は、A/D変換部4
I、4Qにおけるサンプルレートをωs/2πとしたと
き、ωr=ωs/4の関係にある場合にのみ、適用でき
る実施形態である。上述した関係の場合、ωrtがとり
得る位相は4種類しかない。
【0063】例えば、図9に示すように、0π/2、1
π/2、2π/2、3π/2の4種類を取り得る。この
場合には、上記(1)式に従う変換を行う周波数変換部
5における入出力関係は、図9に示すようになる。制御
部35は、図9の関係となるように符号反転部31、3
2及びセレクタ33、34を制御する。
【0064】制御部35は、ωrtが0π/2のタイミ
ングでは、符号反転部31及び32に対して非反転を指
示し、セレクタ33に対しては符号反転部31からの信
号選択を指示し、セレクタ34に対しては符号反転部3
2からの信号選択を指示する。また、制御部35は、ω
rtが1π/2のタイミングでは、符号反転部31に対
して非反転を指示し、符号反転部32に対して反転を指
示し、セレクタ33に対しては符号反転部32からの信
号選択を指示し、セレクタ34に対しては符号反転部3
1からの信号選択を指示する。さらに、制御部35は、
ωrtが2π/2のタイミングでは、符号反転部31及
び32に対して反転を指示し、セレクタ33に対しては
符号反転部31からの信号選択を指示し、セレクタ34
に対しては符号反転部32からの信号選択を指示する。
さらにまた、制御部35は、ωrtが3π/2のタイミ
ングでは、符号反転部31に対して反転を指示し、符号
反転部32に対して非反転を指示し、セレクタ33に対
しては符号反転部32からの信号選択を指示し、セレク
タ34に対しては符号反転部31からの信号選択を指示
する。
【0065】この第4の実施形態によっても、第1〜第
3の実施形態と同様に、従来に比べ、簡単な構成によ
り、DCオフセット補償を確実にでき、また、設計も容
易にすることができるという効果を奏する。
【0066】さらに、図8に示すように周波数変換部5
を構成することにより、乗算の処理を行なうことなく、
上述した基本的な効果を得ることができる。一般に、乗
算処理は、符号反転処理と選択処理に比べ、処理が多く
回路規模が大きい。すなわち、より小さな回路で、上述
した基本的な効果を得ることができる。
【0067】(E)第5の実施形態 次に、本発明による周波数変換装置の第5の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。
【0068】この第5の実施形態の周波数変換装置も、
全体構成をブロック図で示すと、第1の実施形態に係る
上述した図1で表すことができる。しかしながら、周波
数変換部5の内部構成が、第1〜第4の実施形態のもの
と異なっている。また、LPF6I及び6Qとして、図
11に示すような構成のものを適用している。
【0069】図10は、この第5の実施形態における周
波数変換部5の詳細構成を示すブロック図である。
【0070】図10において、この第5の実施形態の周
波数変換部5は、2個の符号反転部36及び37、並び
に、制御部38から構成されている。
【0071】各符号反転部36、37はそれぞれ、制御
部38から符号反転を指示されているときに、入力信号
(入力データ)の正負符号を反転し(正から負、又は、
負から正)、制御部38から符号反転を指示されていな
いときには、入力信号をそのまま通過させるものであ
り、これら符号反転部36及び37の出力がそのまま当
該周波数変換部5からの出力となる。
【0072】制御部38は、その時点の位相ωrtに応
じて、上述のように、符号反転部36及び37に対して
は符号の反転、非反転を指示するものである。
【0073】この第5の実施形態は、A/D変換部4
I、4Qにおけるサンプルレートをωs/2πとしたと
き、ωr=ωs/2の関係にある場合にのみ、適用でき
る実施形態である。上述した関係の場合、ωrtがとり
得る位相は2種類しかない。
【0074】例えば、0、πの2種類を取り得る。この
場合には、上記(1)式に従う変換を行う周波数変換部
5における入出力関係は、上述した図9における0π/
2と2π/2の項目に示すようになる。制御部38は、
図9のこれら2項目の関係となるように符号反転部3
6、37を制御する。
【0075】制御部38は、位相ωrtが0のタイミン
グでは、符号反転部36及び37に対して非反転を指示
する。また、制御部38は、位相ωrtがπのタイミン
グでは、符号反転部36及び37に対して反転を指示す
る。すなわち、制御部38は、符号反転部36及び37
が1サンプル毎に符号が交番するように制御する。
【0076】図11において、この第5の実施形態にお
けるLPF6I又は6Qは、遅延部42及び加算部43
から構成されている。すなわち、2タップのトランスバ
ーサル型フィルタで構成されている。
【0077】上述したように、A/D変換部4I、4Q
におけるサンプルレートをωs/2πとしたとき、ωr
=ωs/2の関係にあることから、LPF6I及び6Q
を、図11に示すように構成することができる。
【0078】図11において、入力端子41には、周波
数変換部5の同相成分又は直交成分の信号が入力され
る。入力端子41に入力された信号は、遅延部42にお
いて1サンプル期間だけ遅延された後、加算部43にお
いて、入力端子41に入力された信号と加算され、出力
端子44から出力される。
【0079】この構成では、位相差πの相前後するサン
プル値を加算しているため、LPF6I又は6Qの周波
数特性が、ωrで0となり、周波数変換部5において中
間周波数帯域に変換されたDCオフセットを完全に消去
することができる。
【0080】この第5の実施形態によっても、第1〜第
4の実施形態と同様に、従来に比べ、簡単な構成によ
り、DCオフセット補償を確実にでき、また、設計も容
易にすることができるという効果を奏する。
【0081】さらに、図10に示すように周波数変換部
5を構成することにより、同相成分及び直交成分の選択
処理を行なうことなく、第4の実施形態の周波数変換部
5と同様の機能を得ることができ、構成が簡単なものと
なる。
【0082】また、図11に示すようにLPF6I及び
6Qを構成することにより、DCオフセットを完全に消
去することができるため、当該装置の性能を向上させる
ことができる。また、1サンプルを出力するに当たり、
1回の加算しか行なわないため、処理を増大させること
もない。
【0083】(F)他の実施形態 なお、上記各実施形態においては、中間周波数を1段と
しているが、複数段であっても良い。この場合におい
て、基底帯域に最も近い中間周波数帯域の同相成分及び
直交成分の段階でA/D変換するようにすれば、それ以
降は上記各実施形態と同様に動作する。また、第1の中
間周波数帯域の同相成分及び直交成分の段階でA/D変
換し、それを、それより周波数が低い第2の中間周波数
帯域の同相成分及び直交成分に変換した後、BPFを通
過させることでDCオフセットを消去するようにしても
良い。
【0084】また、上記各実施形態は、無線受信機に搭
載される周波数変換装置であったが、有線受信機に搭載
される周波数変換装置に対しても、本発明を適用するこ
とができる。要するに、周波数変換を伴う通信方式であ
れば何でもよい。
【0085】さらに、上記各実施形態の説明において
は、変調方式がPSK変調方式やFSK変調方式やAS
K変調方式などのディジタル変調方式である場合につい
て言及したが、他の変調方式の信号を処理するものであ
っても良い。
【0086】さらにまた、上記各実施形態においては、
各部がハードウェア構成として実現されているように説
明したが、その一部などをDSPやCPUなどを用いて
ソフトウェアとして実現することもできる。要するに、
同等の機能を実現するものであればハードウェアであっ
てもソフトウェアであっても良い。
【0087】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、受信信
号を中間周波数帯域の信号に変換して同相及び直交成分
の信号を出力し、これら同相及び直交成分の信号をそれ
ぞれディジタル信号した後、その変換後の同相及び直交
成分の信号を、それより周波数が低い帯域の同相及び直
交成分の信号に変換し、変換された同相及び直交成分の
信号からそれぞれ、フィルタリング処理によってアナロ
グ/ディジタル変換の際に加わった直流雑音の成分を除
去するようにしたので、簡単な構成によってアナログ/
ディジタル変換の際に加わった直流雑音の成分を確実に
消去することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態の全体構成を示すブロック図で
ある。
【図2】第1の実施形態の周波数変換部の詳細構成を示
すブロック図である。
【図3】第1の実施形態の各部振幅スペクトル図であ
る。
【図4】第2の実施形態の周波数変換部の詳細構成を示
すブロック図である。
【図5】第2の実施形態のROMテーブルの格納例を示
す説明図である。
【図6】第3の実施形態の周波数変換部の詳細構成を示
すブロック図である。
【図7】第3の実施形態のROMテーブルの格納例及び
遅延部の出力例を示す説明図である。
【図8】第4の実施形態の周波数変換部の詳細構成を示
すブロック図である。
【図9】第4の実施形態の周波数変換部の入出力関係を
示す説明図である。
【図10】第5の実施形態の周波数変換部の詳細構成を
示すブロック図である。
【図11】第5の実施形態のLPFの詳細構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
2I、2Q…ミキサ、3I、3Q…BPF(バンドパス
フィルタ)、4I、4Q…A/D(アナログ/ディジタ
ル)変換部、5…周波数変換部、6I、6Q…LPF
(ロウパスフィルタ)、12…余弦波発生部、13…正
弦波発生部、14〜17…乗算部、18…減算部、1
9、43…加算部、21…余弦波発生ROMテーブル、
22…正弦波発生ROMテーブル、23、42…遅延
部、31、32、36、37…符号反転部、33、34
…セレクタ、35、38制御部。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号を中間周波数帯域の信号に変換
    して同相及び直交成分の信号を出力する第1の周波数変
    換手段と、 この第1の周波数変換手段から出力された同相及び直交
    成分の信号をそれぞれディジタル信号に変換するアナロ
    グ/ディジタル変換手段と、 このアナログ/ディジタル変換手段から出力されたディ
    ジタル信号でなる同相及び直交成分の信号を、それより
    周波数が低い帯域の同相及び直交成分の信号に変換する
    第2の周波数変換手段と、 この第2の周波数変換手段から出力された同相及び直交
    成分の信号からそれぞれ、前記アナログ/ディジタル変
    換手段において加わった直流雑音の成分を除去するフィ
    ルタ手段とを備えることを特徴とする周波数変換装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の周波数変換手段が基底帯域の
    信号へ変換するものであり、前記フィルタ手段が、低域
    通過フィルタ手段であることを特徴とする請求項1に記
    載の周波数変換装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の周波数変換手段は、周波数変
    換のために必要となる直交関係の2種類の正弦波状信号
    の発生構成として、サンプル値を記憶している記憶部を
    備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の周波数
    変換装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の周波数変換手段は、周波数変
    換のために必要となる直交関係の2種類の正弦波状信号
    の発生構成として、1種類の正弦波状信号のサンプル値
    を記憶している記憶部と、この記憶部から出力されたサ
    ンプル値を所定期間だけ遅延させて他種類の正弦波状信
    号のサンプル値を出力する遅延部を備えることを特徴と
    する請求項1又は2に記載の周波数変換装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の周波数変換手段は、入力され
    た信号の同相及び直交成分の符号を非反転又は反転させ
    る2個の符号反転部と、これら符号反転部に対して非反
    転又は反転指令を与える制御部とを備えることを特徴と
    する請求項1又は2に記載の周波数変換装置。
  6. 【請求項6】 前記第2の周波数変換手段は、入力され
    た信号の同相及び直交成分の符号を非反転又は反転させ
    る2個の符号反転部と、これら符号反転部からの一方の
    出力信号を選択する2個の選択部と、上記各符号反転部
    に対して非反転又は反転指令を与えると共に、上記各選
    択部に選択制御信号を与える制御部とを備えることを特
    徴とする請求項1又は2に記載の周波数変換装置。
  7. 【請求項7】 前記フィルタ手段は、2タップのトラン
    スバーサル型フィルタであることを特徴とする請求項2
    に記載の周波数変換装置。
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