JPWO2013105538A1 - IQ mismatch correction method and RF transceiver - Google Patents

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Abstract

【課題】IQミスマッチ補正に際して、規格依存性なし、インターオペラビリティの問題なし、テスト信号生成回路などの面積増加が懸念される追加部品なしを実現する。【解決手段】パターン1の信号を用いる第1のステップで得られた受信機の受信結果と、パターン2の信号を用いる第2のステップで得られた受信機の受信結果とに基づき、送信機での利得誤差および位相誤差をキャンセルするとともに、受信機の補正用行列を求め、受信機の各サブキャリアのデータに対して補正する。【選択図】図6To achieve IQ mismatch correction, there is no standard dependency, no problem of interoperability, and no additional components such as a test signal generation circuit that are likely to increase in area. Based on the reception result of the receiver obtained in the first step using the signal of pattern 1 and the reception result of the receiver obtained in the second step of using the signal of pattern 2 In addition to canceling the gain error and the phase error, the correction matrix of the receiver is obtained and the data of each subcarrier of the receiver is corrected. [Selection] Figure 6

Description

本発明は、OFDMダイレクトコンバージョン方式のRF送受信におけるIQミスマッチの補正方法およびその方法を実施したRF送受信装置に関するものである。   The present invention relates to a method for correcting IQ mismatch in OFDM direct conversion RF transmission and reception, and an RF transmission and reception apparatus that implements the method.

ダイレクトコンバージョン方式は、ベースバンド信号をRF信号に直接変換(アップコンバージョン)、もしくはRF信号をベースバンド信号に直接変換(ダウンコンバージョン)する方法である。図1(a)にダイレクトコンバージョン方式の送信機と受信機の例を示す。   The direct conversion method is a method of directly converting a baseband signal into an RF signal (up-conversion) or directly converting an RF signal into a baseband signal (down-conversion). FIG. 1A shows an example of a direct conversion type transmitter and receiver.

図1(a)に示す送信機10では、複数のサブキャリアdk,d-k,・・がIDFT回路11で逆離散フーリエ変換され、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換される際に、同時に、互いに直交関係にあるIチャネルベースバンド信号TxIとQチャネルベースバンド信号TxQに分離される。そして、Iチャネルベースバンド信号TxIは、DA変換器12Iでデジタル信号からアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ13Iで高周波成分が除去され、増幅器14Iでゲイン調整され、ミキサ15IでIチャネルローカル信号TxLo_Iが乗算されて、RF信号として加算器16に入力される。また、Qチャネルベースバンド信号TxQは、DA変換器12Qでデジタル信号からアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ13Qで高周波成分が除去され、増幅器14Qでゲイン調整され、ミキサ15QでQチャネルローカル信号TxLo_Qが乗算されて、RF信号として加算器16に入力される。そして、加算器16の出力RF信号は電力増幅器17で電力増幅されて、アンテナ(図示せず)から送信信号Tx_outとして放射される。In the transmitter 10 shown in FIG. 1A, when a plurality of subcarriers d k , d −k ,... Are subjected to inverse discrete Fourier transform by the IDFT circuit 11 and converted from a frequency domain signal to a time domain signal. At the same time, the signals are separated into an I channel baseband signal TxI and a Q channel baseband signal TxQ which are orthogonal to each other. The I channel baseband signal TxI is converted from a digital signal to an analog signal by the DA converter 12I, the high frequency component is removed by the low pass filter 13I, the gain is adjusted by the amplifier 14I, and the I channel local signal TxLo_I is converted by the mixer 15I. The result of multiplication is input to the adder 16 as an RF signal. The Q channel baseband signal TxQ is converted from a digital signal to an analog signal by the DA converter 12Q, a high frequency component is removed by the low pass filter 13Q, the gain is adjusted by the amplifier 14Q, and the Q channel local signal TxLo_Q is converted by the mixer 15Q. The result of multiplication is input to the adder 16 as an RF signal. The output RF signal of the adder 16 is amplified by the power amplifier 17 and radiated from the antenna (not shown) as the transmission signal Tx_out.

送信機10におけるIQミスマッチとは、例えば、IチャネルルートとQチャネルルートの間における利得誤差と位相誤差のことを指す。以下では、図2(a)に示すように、Qチャネル側のミキサ15Qに入力するQチャネルローカル信号TxLo_Qに、利得誤差g、位相誤差φがあるものとして説明する。つまり、ローカル信号TxLo_Qは、理想的には−sinωtであるが、−g・sin(ωct+φ)であるとする。なお、利得誤差gと位相誤差φには、キャリア周波数に対する依存性があり、各サブキャリア毎に誤差は異なる。そのため、サブキャリアに対してg,φの仮定を行う。The IQ mismatch in the transmitter 10 refers to, for example, a gain error and a phase error between the I channel route and the Q channel route. In the following description, it is assumed that the Q channel local signal TxLo_Q input to the Q channel side mixer 15Q has a gain error g and a phase error φ as shown in FIG. In other words, the local signal TxLo_Q is ideally a -sinω c t, and a -g · sin (ω c t + φ). Note that the gain error g and the phase error φ have dependency on the carrier frequency, and the error differs for each subcarrier. Therefore, the assumption of g and φ is made for the subcarrier.

図1(b)に示す受信機20では、アンテナ(図示せず)から入力し、低ノイズ増幅器21で増幅されたアナログのRF信号Rx_inは、ミキサ22IでIチャネルローカル信号TxLo_Iが乗算され、ローパスフィルタ23Iで高域成分が除去され、増幅器24Iでゲイン調整され、AD変換器25Iでアナログ信号からデジタル信号に変換され、Iチャネルベースバンド信号RxIとなる。また、RF信号Rx_inは、ミキサ22QでQチャネルローカル信号TxLo_Qが乗算されて、ローパスフィルタ23Qで高域成分が除去され、増幅器24Qでゲイン調整され、AD変換器25Qでアナログ信号からデジタル信号に変換され、Qチャネルベースバンド信号RxQとなる。そして、両ベースバンド信号RxI,RxQは、DFT回路26で離散フーリエ変換され、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換されて、複数のサブキャリアRk,R-k,・・が生成される。In the receiver 20 shown in FIG. 1 (b), the analog RF signal Rx_in inputted from an antenna (not shown) and amplified by the low noise amplifier 21 is multiplied by the I channel local signal TxLo_I by the mixer 22I, and low-pass. The high frequency component is removed by the filter 23I, the gain is adjusted by the amplifier 24I, the analog signal is converted to the digital signal by the AD converter 25I, and the I channel baseband signal RxI is obtained. Further, the RF signal Rx_in is multiplied by the Q channel local signal TxLo_Q by the mixer 22Q, the high-frequency component is removed by the low-pass filter 23Q, the gain is adjusted by the amplifier 24Q, and converted from an analog signal to a digital signal by the AD converter 25Q. The Q channel baseband signal RxQ. Then, both baseband signals RxI and RxQ are subjected to discrete Fourier transform by the DFT circuit 26 and converted from a time domain signal to a frequency domain signal, thereby generating a plurality of subcarriers R k , R −k,. The

受信機20におけるIQミスマッチとは、例えば、IチャネルルートとQチャネルルートの間における利得誤差と位相誤差のことを指す。以下では、図2(b)に示すように、Qチャネル側のミキサ15Qに入力するQチャネルローカル信号RxLo_Qに、利得誤差h、位相誤差ψがあるものとして説明する。つまり、ローカル信号RxLo_Qは、理想的には、−sinωtであるが、−h・sin(ωt+ψ)であるとする。The IQ mismatch in the receiver 20 refers to, for example, a gain error and a phase error between the I channel route and the Q channel route. In the following description, it is assumed that the Q channel local signal RxLo_Q input to the Q channel side mixer 15Q has a gain error h and a phase error ψ, as shown in FIG. In other words, the local signal RxLo_Q is ideally is a -sinω c t, and a -h · sin (ω c t + ψ).

OFDMダイレクトコンバージョン方式で信号を送る場合、サブキャリアにデータが乗せられているベースバンド信号は、図3のように表される(サブキャリア数をNとしている)。IQミスマッチの影響を考える際には、あるサブキャリア(k番目のサブキャリア)のデータとそのサブキャリアの原点を中心とした反対側のサブキャリア(−k番目のサブキャリア)のデータのペアを考えれば良いため、以下ではこのペアに注目してダイレクトコンバージョンについて説明する。   When a signal is transmitted by the OFDM direct conversion method, a baseband signal in which data is carried on subcarriers is expressed as shown in FIG. 3 (the number of subcarriers is N). When considering the effect of IQ mismatch, a pair of data of a certain subcarrier (kth subcarrier) and data of the opposite subcarrier (-kth subcarrier) centered on the origin of the subcarrier is obtained. In the following, direct conversion will be described focusing on this pair.

図4において、送信機10におけるIQミスマッチの影響を説明する。この図4では、k番目のサブキャリアでdk、−k番目のサブキャリアでd-kというデータを送信することを想定している。図4で表されるように、送信機10の入力ベースバンド信号TxI,TxQとして、下記のような信号が入力される。*は共役複素数を示す。

Figure 2013105538
In FIG. 4, the influence of IQ mismatch in the transmitter 10 will be described. In FIG. 4, it is assumed that data of d k is transmitted on the kth subcarrier and d− k is transmitted on the −kth subcarrier. As shown in FIG. 4, the following signals are input as the input baseband signals TxI and TxQ of the transmitter 10. * Represents a conjugate complex number.
Figure 2013105538

上記ベースバンド信号TxI,TxQが入力された場合、送信出力Tx_outは、特にTとT* −kに注目すると、IQミスマッチの影響によって、下記のように表すことができる。

Figure 2013105538
ただし、
Figure 2013105538
である。The baseband signal TxI, if TxQ is input, transmission output Tx_out, especially when attention to T k and T * -k, the influence of IQ mismatch, can be expressed as follows.
Figure 2013105538
However,
Figure 2013105538
It is.

IQミスマッチがない場合は、g=1およびφ=0となるため、J1=1,J2=0となり、式(2)は、下記の式(4)のようにTとT* −kには、それぞれdとd* −kの成分のみが残るはずである。

Figure 2013105538
しかし、IQミスマッチがあることで、Tにはd* −kの成分、T* −kにはdの成分が影響を与えることになる。When there is no IQ mismatch, since g = 1 and φ = 0, J 1 = 1 and J 2 = 0, and Equation (2) can be expressed as T k and T * as shown in Equation (4) below. the k, should only the component of d k and d * -k remain respectively.
Figure 2013105538
However, that there is IQ mismatch, the T k d * -k ingredients, will affect the component of d k in T * -k.

次に、図5において、受信機20におけるIQミスマッチの影響を説明する。この図5では、受信機20の入力信号Rx_inとして、下記のような信号が入力されていると考える。c、c−kは、k番目、−k番目のサブキャリアに乗せられたデータ(d,d−k)に対応する受信機20の入力信号内のデータである。

Figure 2013105538
Next, the influence of IQ mismatch in the receiver 20 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, it is considered that the following signal is input as the input signal Rx_in of the receiver 20. c k and c −k are data in the input signal of the receiver 20 corresponding to the data (d k , d −k ) carried on the k th and −k th subcarriers.
Figure 2013105538

このRF受信信号をDFT回路26で処理してベースバンド信号に変換すると、その信号は、特にRとR* −kに注目すると、下記のように表すことができる。

Figure 2013105538
ただし、
Figure 2013105538
である。When this RF reception signal is processed by the DFT circuit 26 and converted into a baseband signal, the signal can be expressed as follows, particularly focusing on R k and R * −k .
Figure 2013105538
However,
Figure 2013105538
It is.

IQミスマッチがない場合は、h=1およびψ=0となるため、K1=1およびK2=0となり、式(6)は下記の式(8)のように、RkとR* −kにはそれぞれckとc* −kの成分のみが残るはずである。

Figure 2013105538
しかし、IQミスマッチがあることで、Rkにはc* −kの成分、R* −kにはckの成分がそれぞれ影響を与えることになる。When there is no IQ mismatch, h = 1 and ψ = 0, so that K 1 = 1 and K 2 = 0, and Equation (6) can be expressed as R k and R * − as shown in Equation (8) below. Only k k and c * −k components should remain in k , respectively.
Figure 2013105538
However, that there is IQ mismatch, components c * -k to R k, so that the component of the c k affects each of the R * -k.

さて、上記で説明したIQミスマッチの影響を抑制するため、特許文献1、および非特許文献1に記載の従来技術が存在する。この2つの文献では、既知のパイロット信号を送信機側から受信機側へ送信することで、IQミスマッチの検出と補正を行う方法を紹介している。これは、「規格によってプレアンブルにパイロットトーン(テスト信号)を含めることを規定する」、もしくは「(規格とは無関係でも)送受信機を作る各社が周波数同期やタイミング同期用のパイロットトーンに特定の信号パターンを含める」などの方法がとられるが、いずれにせよ規格依存性やインターオペラビリティの問題を含むため、汎用性にかける。   In order to suppress the influence of the IQ mismatch described above, there are conventional techniques described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1. These two documents introduce a method of detecting and correcting IQ mismatch by transmitting a known pilot signal from the transmitter side to the receiver side. This is because “the standard stipulates that the pilot tone (test signal) is included in the preamble” or “a signal that is specific to the pilot tone for frequency synchronization and timing synchronization by each company that makes the transmitter / receiver (regardless of the standard). Include a pattern "is used, but in any case, it involves standards dependence and interoperability issues, so it is versatile.

また、検出されるミスマッチは、受信機側のIQミスマッチだけでなく送信側のIQミスマッチも含まれた形となるため、ネットワーク上で受信および送信相手が次々と変わる場合、送受信毎にミスマッチの検出を必要とする問題がある。   In addition, the detected mismatch includes not only the IQ mismatch on the receiver side but also the IQ mismatch on the transmission side. Therefore, when the reception and transmission destinations change one after another on the network, the mismatch detection is performed for each transmission / reception. There is a problem that requires.

次に、非特許文献2では、規格依存性のない、周波数領域でのIQミスマッチの検出と補正を説明している。ただし、この文献では、「受信機側のみの補正」に焦点を絞って説明している。本発明に関わる内容のため、その詳細を下記で説明する。   Next, Non-Patent Document 2 describes detection and correction of IQ mismatch in the frequency domain, which is not standard dependent. However, this document focuses on “correction only on the receiver side”. Since the contents relate to the present invention, the details will be described below.

図6に補正の方法を示す。非特許文献2では、受信信号RxI,RxQをDFT回路26で離散フーリエ変換してサブキャリアを得た後、下記式で表されるような計算を行って得た補正用行列27により、補正部28で補正している。

Figure 2013105538
とすると、補正出力は
Figure 2013105538
と表される。ただし
Figure 2013105538
である。FIG. 6 shows a correction method. In Non-Patent Document 2, the received signals RxI and RxQ are subjected to discrete Fourier transform by the DFT circuit 26 to obtain subcarriers, and then a correction unit 27 is obtained by a correction matrix 27 obtained by performing a calculation represented by the following equation. 28 is corrected.
Figure 2013105538
Then, the correction output is
Figure 2013105538
It is expressed. However,
Figure 2013105538
It is.

Figure 2013105538
であるとすると、式(10)は、
Figure 2013105538
となり、補正が完了する。
Figure 2013105538
If so, equation (10) becomes
Figure 2013105538
Thus, the correction is completed.

補正用行列27の検出方法は下記の通りである。

Figure 2013105538
ただし、
Figure 2013105538
である。
E{ }は、平均をとった場合の期待値を表す。つまり、E{R−k}は、受信したシンボルでR−kの計算を行って、その時間的平均を取ることを意味する。ckとc−kには相関がないと仮定すると、E{c−k}=0、E{c* * −k}=0が成立することもある。The detection method of the correction matrix 27 is as follows.
Figure 2013105538
However,
Figure 2013105538
It is.
E {} represents an expected value when an average is taken. That is, E {R k R −k } means that R k R −k is calculated on the received symbol and the time average is obtained. Assuming that there is no correlation between c k and c −k , E {c k c −k } = 0 and E {c * k c * −k } = 0 may hold.

よって、

Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
によって、Kが求まる。このK
Figure 2013105538
であるので、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
により、hとψが求まり、式(7)からKとKが個々に求まるので、補正用行列27を実現することができる。Therefore,
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Thus, K 1 K 2 is obtained. This K 1 K 2 is
Figure 2013105538
So
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Thus, h and ψ are obtained, and K 1 and K 2 are obtained individually from Equation (7), so that the correction matrix 27 can be realized.

特開2008−17145号公報JP 2008-17145 A

Andreas Schuchert, Ralph Hasholzner, and Patrick Antoine,“A novel IQ imbalance compensation scheme for the reception of OFDM signals,”IEEE Trans. Consumer Electron. vol. 47, no. 3, pp. 313?318, Aug. 2001.Andreas Schuchert, Ralph Hasholzner, and Patrick Antoine, “A novel IQ imbalance compensation scheme for the reception of OFDM signals,” IEEE Trans. Consumer Electron. Vol. 47, no. 3, pp. 313? 318, Aug. 2001. M. Windisch and G. Fettweis.Standard-Independent I/Q Imbalance Compensation in OFDM Direct-Conversion Receivers 9th International OFDM Workshop (InOWo'04), Dresden, Germany, September 2004M. Windisch and G. Fettweis.Standard-Independent I / Q Imbalance Compensation in OFDM Direct-Conversion Receivers 9th International OFDM Workshop (InOWo'04), Dresden, Germany, September 2004

しかしながら、特許文献1と非特許文献1に記載のような方法は、規格に依存するため汎用的ではない。このため、非特許文献2のように規格に依存しない方法が望ましい。しかし、非特許文献2にも下記の問題がある。まず、通信前に検出や補正が行えず、通信初期の段階ではIQミスマッチが補正できない。これは、送受信機内部にテスト信号を生成するための回路を設ければ解決するが、そのための面積増加は避けられない。次に、送信機側のIQミスマッチに関しては検出と補正ができない。これは、通信のペアとなるもう一方の送受信機も同様の装置を内蔵して送信側のミスマッチを含めて補正すればよいが、これは当然インターオペラビリティの問題を含む。   However, the methods as described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 are not versatile because they depend on standards. For this reason, a method that does not depend on the standard as in Non-Patent Document 2 is desirable. However, Non-Patent Document 2 also has the following problems. First, detection and correction cannot be performed before communication, and IQ mismatch cannot be corrected at the initial stage of communication. This can be solved by providing a circuit for generating a test signal in the transmitter / receiver, but an increase in the area is inevitable. Next, the transmitter side IQ mismatch cannot be detected and corrected. This may be corrected by including a similar device in the other transmitter / receiver that forms a communication pair, including a mismatch on the transmission side, but this naturally involves an interoperability problem.

本発明は上記の点に鑑みたもので、その目的は、規格依存性なし、インターオペラビリティの問題なし、受信機の補正にテスト信号が不要であるためテスト信号生成回路が不要であり、追加回路による面積増加を最小限に抑える、といった特徴を兼ね備えたIQミスマッチの補正方法およびその補正方法を実施したRF送受信装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is no dependency on standards, no problem of interoperability, no test signal is required for correction of the receiver, and no test signal generation circuit is required. It is an object of the present invention to provide an IQ mismatch correction method having a feature of minimizing an increase in area due to a circuit, and an RF transceiver device implementing the correction method.

上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、送信機において、互いに直交関係にある複数のサブキャリアを逆フーリエ変換して互いに直交関係にある送信Iチャネルベースバンド信号と送信Qチャネルベースバンド信号を生成し、該送信Iチャネルベースバンド信号と該送信Qチャネルベースバンド信号を直交変調した後に加算してRF信号として送信し、受信機において、RF信号を受信して直交復調することで受信Iチャネルベースバンド信号と受信Qチャネルベースバンド信号に分離し、該受信Iチャネルベースバンド信号と該受信Qチャネルベースバンド信号をフーリエ変換して、互いに直交関係にある複数のサブキャリアを生成させるOFDMダイレクトコンバージョン方式のRF送受信装置における、IQミスマッチ補正方法であって、前記送信機のk番目のサブキャリアにデータを入力したときに得られる前記送信機の互いに直交関係にある第1の送信ベースバンド信号と第2の送信ベースバンド信号のうちの前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第1のステップと、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号としたパターン2の信号を生成し、かつ前記パターン2の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記Qチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン2の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記Iチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第2のステップとを備え、前記第1のステップで得られた前記受信機の受信結果と、前記第2のステップで得られた前記受信機の受信結果とに基づき、前記送信機での利得誤差および位相誤差をキャンセルするとともに、前記受信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列によって前記受信機で得られるk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とする。
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載のIQミスマッチ補正方法において、

Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
により、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2を求めて、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータに対して補正を行うことを特徴とするIQミスマッチ補正方法。
ただし、*は、複素共役である。RK1 は、前記送信機のk番目のサブキャリアに配置したデータをdとし、送信Iチャネルベースバンド信号をTxIとし、送信Qチャネルベースバンド信号をTxQとし、前記パターン1の信号を、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
とするとき、前記送信機から出力する前記RF信号をループバック経由で前記受信機に入力させて前記k番目のサブキャリアに得られる受信データである。R−k1 は、前記パターン1の信号を用いるとき、IQミスマッチのために前記受信機で−k番目のサブキャリアに得られる受信データである。Rk2 は、送信Iチャネルベースバンド信号をTxIとし、送信Qチャネルベースバンド信号をTxQとし、前記パターン2の信号を、
Figure 2013105538
とし、かつ前記送信機のローカル信号をIチャネルとQチャネルで互いに入れ替え、前記送信機から出力する前記RF信号をループバック経由で前記受信機に入力させたとき、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。R−k2 は、前記パターン2の信号を用いかつ前記ローカル信号をIチャネルとQチャネルで互いに入れ替えた条件のとき、IQミスマッチのために受信機で−k番目のサブキャリアに得られる受信データである。hは、前記受信機における利得誤差である。ψは、前記受信機における位相誤差である。Re[ ]は、実数部を示す。Im[ ]は、虚数部を示す。
請求項3にかかる発明は、請求項1に記載のIQミスマッチ補正方法において、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記パターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第3のステップと、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号の極性反転した信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン3の信号を生成し、前記パターン3の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン3の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第4のステップとを備え、前記第3のステップで得られた前記受信機の受信結果と、前記第4のステップで得られた前記受信機の受信結果基づき、前記送信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列により前記送信機のk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とする。
請求項4にかかる発明は、請求項2に記載のIQミスマッチ補正方法において、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機のk番目のサブキャリアのデータについて行い、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
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により、前記送信機の補正用行列としてのJ1,J2,J* 1,J* 2を求めて、前記送信機のサブキャリアのデータに対して補正を行うことを特徴とする。ただし、RCk1 は、前記送信機で前記パターン1の信号を用い、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機の各サブキャリアのデータについて行ったときの、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。RCk3 は、送信Iチャネルベースバンド信号をTxIとし、送信Qチャネルベースバンド信号をTxQとし、パターン3の信号を
Figure 2013105538
として、前記送信機から出力するRF信号をループバック経由で前記受信機に入力させ、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機の各サブキャリアのデータについて行ったときの、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。gは、前記送信機における利得誤差である。φは、前記送信機における位相誤差である。
請求項5にかかる発明は、請求項1に記載のIQミスマッチ補正方法において、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記パターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第3Aのステップと、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン3Aの信号を生成し、前記パターン3Aの信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン3Aの信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号を極性反転した信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第4Aのステップとを備え、前記第3Aのステップで得られた前記受信機の受信結果と、前記第4Aのステップで得られた前記受信機の受信結果基づき、前記送信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列により前記送信機のk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とする。
請求項6にかかる発明は、請求項2に記載のIQミスマッチ補正方法において、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機のk番目のサブキャリアのデータについて行い、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
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Figure 2013105538
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により、前記送信機の補正用行列としてのJ1,J2,J* 1,J* 2を求めて、前記送信機のサブキャリアのデータに対して補正を行うことを特徴とする。ただし、RCk1 は、前記送信機で前記パターン1の信号を用い、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機の各サブキャリアのデータについて行ったときの、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。RCk3 は、送信Iチャネルベースバンド信号をTxIとし、送信Qチャネルベースバンド信号をTxQとし、パターン3Aの信号を
Figure 2013105538
とし、かつ前記送信器のローカル信号のうちのQチャンネルのローカル信号の極性を反転して、前記送信機から出力するRF信号をループバック経由で前記受信機に入力させ、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機の各サブキャリアのデータについて行ったときの、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。gは、前記送信機における利得誤差である。φは、前記送信機における位相誤差である。
請求項7にかかる発明は、互いに直交関係にある複数のサブキャリアを入力し逆フーリエ変換して互いに直交関係にある送信Iチャネルベースバンド信号と送信Qチャネルベースバンド信号とを生成する逆フーリエ変換手段と、該送信Iチャネルベースバンド信号をIチャンネルローカル信号で直交変調するとともに前記送信Qチャネルベースバンド信号をQチャンネルローカル信号で直交変調する直交変調手段と、該直交変調手段で該直交変調した後の両信号を加算してRF信号にする加算手段とを備えた送信機と、RF信号を受信して直交復調することで受信Iチャネルベースバンド信号と受信Qチャネルベースバンド信号に分離する直交復調手段と、該受信Iチャネルベースバンド信号と該受信Qチャネルベースバンド信号をフーリエ変換して互いに直交関係にある複数のサブキャリアを生成するフーリエ変換手段とを備えた受信機と、を有するOFDMダイレクトコンバージョン方式のRF送受信装置において、前記送信機のk番目のサブキャリアにデータを入力したときに得られる前記送信機の互いに直交関係にある第1の送信ベースバンド信号と第2の送信ベースバンド信号のうちの前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第1の制御手段と、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号としたパターン2の信号を生成し、かつ前記パターン2の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記Qチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン2の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記Iチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第2の制御手段とを備え、前記第1の制御手段で得られた前記受信機の受信結果と、前記第2の制御手段で得られた前記受信機の受信結果とに基づき、前記送信機での利得誤差および位相誤差をキャンセルするとともに、前記受信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列によって前記受信機で得られるk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とする。
請求項8にかかる発明は、請求項1に記載のRF送受信装置において、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記パターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第3の制御手段と、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号の極性反転した信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン3の信号を生成し、前記パターン3の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン3の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第4の制御手段とを備え、前記第3の制御手段で得られた前記受信機の受信結果と、前記第4の制御手段で得られた前記受信機の受信結果基づき、前記送信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列により前記送信機のk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とする。
請求項9にかかる発明は、請求項1に記載のRF送受信装置において、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記パターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第3Aの制御手段と、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン3Aの信号を生成し、前記パターン3Aの信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン3Aの信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号を極性反転した信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第4Aの制御手段とを備え、前記第3Aの制御手段で得られた前記受信機の受信結果と、前記第4Aの制御手段で得られた前記受信機の受信結果基づき、前記送信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列により前記送信機のk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とする。To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a transmission I channel baseband signal and a transmission Q channel which are orthogonal to each other by inverse Fourier transforming a plurality of subcarriers which are orthogonal to each other. A baseband signal is generated, the transmission I channel baseband signal and the transmission Q channel baseband signal are orthogonally modulated and then added and transmitted as an RF signal, and the receiver receives the RF signal and performs orthogonal demodulation. To separate the received I channel baseband signal and the received Q channel baseband signal, and Fourier transform the received I channel baseband signal and the received Q channel baseband signal to generate a plurality of subcarriers that are orthogonal to each other. IQ mismatch in OFDM direct conversion RF transceiver Among the first transmission baseband signal and the second transmission baseband signal which are correct methods, and are obtained by inputting data to the kth subcarrier of the transmitter, which are orthogonal to each other of the transmitter. The first transmission baseband signal is a transmission I channel baseband signal, the second transmission baseband signal is a transmission Q channel baseband signal, and a pattern 1 signal is generated. The transmission I channel baseband signal is orthogonally modulated with the I channel local signal of the transmitter, and the transmission Q channel baseband signal of the pattern 1 signal is orthogonally modulated with the Q channel local signal of the transmitter A first step of adding the signals subjected to bi-orthogonal modulation to input to the receiver via a loopback as an RF signal; A pattern 2 signal is generated in which the first transmission baseband signal is a transmission Q channel baseband signal, the second transmission baseband signal is a transmission I channel baseband signal, and among the signals of the pattern 2 The transmission I channel baseband signal is quadrature modulated with the Q channel local signal, and the transmission Q channel baseband signal of the pattern 2 signal is quadrature modulated with the I channel local signal, and both quadrature modulated signals And a second step of inputting to the receiver via a loopback as an RF signal, the reception result of the receiver obtained in the first step, and the second step obtained Based on the reception result of the receiver, the gain error and the phase error in the transmitter are canceled, and the correction of the receiver A matrix is obtained, and a gain error and a phase error are corrected with respect to the k-th subcarrier data obtained by the receiver using the obtained correction matrix.
The invention according to claim 2 is the IQ mismatch correction method according to claim 1,
Figure 2013105538
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Figure 2013105538
Figure 2013105538
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To obtain K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as correction matrixes for the receiver, and correct the k-th subcarrier data of the receiver. IQ mismatch correction method.
However, * is a complex conjugate. R K1 sets the data arranged in the kth subcarrier of the transmitter to d k , sets the transmission I channel baseband signal to TxI 1 , sets the transmission Q channel baseband signal to TxQ 1, and sets the signal of the pattern 1 to ,
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Then, the RF data output from the transmitter is input to the receiver via a loopback, and is received data obtained on the kth subcarrier. R- k1 is received data obtained on the -kth subcarrier by the receiver due to IQ mismatch when the signal of the pattern 1 is used. R k2 is a transmission I channel baseband signal is TxI 2 , a transmission Q channel baseband signal is TxQ 2, and the signal of the pattern 2 is
Figure 2013105538
And the local signal of the transmitter is exchanged between the I channel and the Q channel, and when the RF signal output from the transmitter is input to the receiver via a loopback, the receiver receives the k-th sub-signal. Received data obtained on a carrier. R- k2 is received data obtained on the -k-th subcarrier at the receiver due to IQ mismatch when the pattern 2 signal is used and the local signal is switched between the I channel and the Q channel. is there. h is a gain error in the receiver. ψ is a phase error in the receiver. Re [] indicates the real part. Im [] indicates an imaginary part.
The invention according to claim 3 is the IQ mismatch correction method according to claim 1, wherein the data of the k-th subcarrier of the receiver is corrected by the correction matrix of the receiver, and then the pattern 1 Generating a signal, and orthogonally modulating the transmission I channel baseband signal in the pattern 1 signal with an I channel local signal of the transmitter, and transmitting the transmission Q channel baseband signal in the pattern 1 signal Is quadrature modulated with the Q-channel local signal of the transmitter, and both quadrature modulated signals are added together and input to the receiver via a loopback as an RF signal, and the kth of the receiver After correcting the subcarrier data by the correction matrix of the receiver, the first transmission baseband signal is transmitted to the transmission I channel baseband. And a signal of pattern 3 in which a signal obtained by inverting the polarity of the second transmission baseband signal is used as a transmission Q channel baseband signal, and the transmission I channel baseband signal among the signals of the pattern 3 is Quadrature modulation is performed with the I channel local signal of the transmitter, the transmission Q channel baseband signal of the pattern 3 signal is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and the signals subjected to both orthogonal modulation are added. And a fourth step of causing the receiver to input an RF signal via a loopback, and the reception result of the receiver obtained in the third step and the reception obtained in the fourth step. Based on the reception result of the transmitter, a correction matrix for the transmitter is obtained, and the gain for the k-th subcarrier data of the transmitter is obtained by the obtained correction matrix. And correcting the difference and the phase error.
The invention according to claim 4 is the IQ mismatch correction method according to claim 2, wherein correction by K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as a correction matrix of the receiver is performed by the k of the receiver. The second subcarrier data,
Figure 2013105538
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Figure 2013105538
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Thus, J 1 , J 2 , J * 1 and J * 2 as the correction matrix of the transmitter are obtained, and correction is performed on the subcarrier data of the transmitter. However, RC k1 uses the signal of the pattern 1 at the transmitter, and performs correction by K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as correction matrixes of the receiver for each subcarrier of the receiver. Received data obtained for the kth subcarrier by the receiver. RC k3 is a transmission I channel baseband signal as TxI 3, the transmission Q channel baseband signal and TxQ 3, the signal pattern 3
Figure 2013105538
As described above, an RF signal output from the transmitter is input to the receiver via a loopback, and correction using K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as a correction matrix of the receiver is performed on the receiver. The received data obtained for the k-th subcarrier by the receiver when the data of each subcarrier is obtained. g is a gain error in the transmitter. φ is a phase error in the transmitter.
The invention according to claim 5 is the IQ mismatch correction method according to claim 1, wherein the data of the kth subcarrier of the receiver is corrected by the correction matrix of the receiver, and then the pattern 1 of the pattern 1 is corrected. Generating a signal, and orthogonally modulating the transmission I channel baseband signal in the pattern 1 signal with an I channel local signal of the transmitter, and transmitting the transmission Q channel baseband signal in the pattern 1 signal Is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and the two orthogonally modulated signals are added together and input to the receiver via a loopback as an RF signal, and the kth of the receiver After correcting the subcarrier data by the correction matrix of the receiver, the first transmission baseband signal is transmitted to the transmission I channel baseband. A signal of pattern 3A is generated using the second transmission baseband signal as a transmission Q channel baseband signal, and the transmission I channel baseband signal of the pattern 3A signal is used as an I channel of the transmitter Quadrature modulation is performed with a local signal, and the transmission Q channel baseband signal of the signal of the pattern 3A is quadrature modulated with a signal obtained by inverting the polarity of the Q channel local signal of the transmitter, and the signals subjected to bi-orthogonal modulation are added. 4A, which is input to the receiver via a loopback as an RF signal, and the reception result of the receiver obtained in the step 3A and the reception obtained in the step 4A. Based on the reception result of the transmitter, a correction matrix for the transmitter is obtained, and the k-th subcarrier data of the transmitter is determined based on the obtained correction matrix. And correcting the gain error and the phase error with respect.
The invention according to claim 6 is the IQ mismatch correction method according to claim 2, wherein correction by K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as the correction matrix of the receiver is performed by the k of the receiver. The second subcarrier data,
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Thus, J 1 , J 2 , J * 1 and J * 2 as the correction matrix of the transmitter are obtained, and correction is performed on the subcarrier data of the transmitter. However, RC k1 uses the signal of the pattern 1 at the transmitter, and performs correction by K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as correction matrixes of the receiver for each subcarrier of the receiver. Received data obtained for the kth subcarrier by the receiver. RC k3 is a transmission I channel baseband signal as TxI 3, the transmission Q channel baseband signal and TxQ 3, the signal pattern 3A
Figure 2013105538
And the polarity of the local signal of the Q channel among the local signals of the transmitter is inverted, and the RF signal output from the transmitter is input to the receiver via a loopback, for correction of the receiver This is the received data obtained for the kth subcarrier in the receiver when correction by K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as a matrix is performed on the data of each subcarrier of the receiver. . g is a gain error in the transmitter. φ is a phase error in the transmitter.
The invention according to claim 7 is an inverse Fourier transform that inputs a plurality of subcarriers that are orthogonal to each other and performs inverse Fourier transform to generate a transmission I channel baseband signal and a transmission Q channel baseband signal that are orthogonal to each other. Means, orthogonal modulation means for orthogonally modulating the transmission I channel baseband signal with an I channel local signal and orthogonally modulating the transmission Q channel baseband signal with a Q channel local signal, and performing orthogonal modulation with the orthogonal modulation means A quadrature that separates the received I-channel baseband signal and the received Q-channel baseband signal by receiving a quadrature demodulator by receiving the RF signal and performing quadrature demodulation by adding a means for adding both later signals to an RF signal Demodulating means, Fourier transform of the received I channel baseband signal and the received Q channel baseband signal In other words, an OFDM direct-conversion RF transmitter / receiver having a Fourier transform means for generating a plurality of subcarriers that are orthogonal to each other, and transmitting data to the kth subcarrier of the transmitter The first transmission baseband signal of the first transmission baseband signal and the second transmission baseband signal that are orthogonal to each other of the transmitter obtained when input is used as a transmission I channel baseband signal, A signal of pattern 1 is generated using the second transmission baseband signal as a transmission Q channel baseband signal, and the transmission I channel baseband signal of the pattern 1 signal is used as an I channel local signal of the transmitter The transmission Q channel baseband signal in the pattern 1 signal is orthogonally modulated by First control means for performing quadrature modulation with the Q channel local signal, adding the signals subjected to both quadrature modulation and inputting the result as an RF signal to the receiver via a loopback, and transmitting the first transmission baseband signal A pattern 2 signal is generated using a Q channel baseband signal, the second transmission baseband signal as a transmission I channel baseband signal, and the transmission I channel baseband signal of the pattern 2 signal as the transmission I channel baseband signal. Perform quadrature modulation with a Q channel local signal, perform quadrature modulation on the transmission Q channel baseband signal of the signal of the pattern 2 with the I channel local signal, add the signals subjected to bi-orthogonal modulation, and loop back as an RF signal And a second control means for inputting to the receiver via, and the reception result of the receiver obtained by the first control means And based on the reception result of the receiver obtained by the second control means, the gain error and the phase error at the transmitter are canceled and the correction matrix of the receiver is obtained and obtained. According to the correction matrix, the gain error and the phase error are corrected with respect to the k-th subcarrier data obtained by the receiver.
The invention according to claim 8 is the RF transmitter / receiver according to claim 1, wherein the signal of the pattern 1 is obtained after correcting the k-th subcarrier data of the receiver by the correction matrix of the receiver. And orthogonally modulates the transmission I channel baseband signal of the pattern 1 signal with the I channel local signal of the transmitter, and converts the transmission Q channel baseband signal of the pattern 1 signal to Third control means for performing quadrature modulation with the Q channel local signal of the transmitter, adding the signals subjected to both quadrature modulation and inputting the result as an RF signal to the receiver via a loopback; After correcting the subcarrier data by the correction matrix of the receiver, the first transmission baseband signal is used as a transmission I channel baseband signal. A pattern 3 signal is generated with a signal obtained by inverting the polarity of the second transmission baseband signal as a transmission Q channel baseband signal, and the transmission I channel baseband signal among the signals of the pattern 3 is generated by the transmitter. Quadrature modulation is performed with an I channel local signal, and the transmission Q channel baseband signal of the pattern 3 signal is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and the signals subjected to both quadrature modulation are added to obtain an RF signal. And a fourth control means for inputting to the receiver via a loopback as a reception result of the receiver obtained by the third control means and the reception obtained by the fourth control means. Based on the reception result of the transmitter, a correction matrix for the transmitter is obtained, and the gain matrix and the gain error and the k-th subcarrier data of the transmitter are obtained by the obtained correction matrix. And correcting the phase error.
The invention according to claim 9 is the RF transmitter / receiver according to claim 1, wherein the signal of the pattern 1 is obtained after correcting the data of the kth subcarrier of the receiver by the correction matrix of the receiver. And orthogonally modulates the transmission I channel baseband signal of the pattern 1 signal with the I channel local signal of the transmitter, and converts the transmission Q channel baseband signal of the pattern 1 signal to 3A control means for performing quadrature modulation with the Q channel local signal of the transmitter, adding the signals subjected to both quadrature modulation and inputting the result as an RF signal to the receiver via a loopback; After correcting the subcarrier data by the correction matrix of the receiver, the first transmission baseband signal is changed to a transmission I channel baseband signal. , Generating a signal of pattern 3A using the second transmission baseband signal as a transmission Q channel baseband signal, and using the transmission I channel baseband signal of the pattern 3A as an I channel local signal of the transmitter Is orthogonally modulated with the signal obtained by reversing the polarity of the Q channel local signal of the transmitter, and the signals obtained by bi-orthogonal modulation are added to each other. 4A control means for inputting to the receiver via a loopback as a signal, the reception result of the receiver obtained by the 3A control means, and the result obtained by the 4A control means Based on the reception result of the receiver, the correction matrix of the transmitter is obtained, and the k-th subcarrier data of the transmitter is obtained by the obtained correction matrix. And correcting the gain and phase errors.

本発明によれば、受信機のサブキャリア補正用の補正用行列はパターン1,2の信号を用いて求め、送信機のサブキャリア補正用の補正用行列は受信機のサブキャリアを補正用行列で補正した上でパターン1,3の信号を用いて求める。したがって、ハードウエアの立ち上げ時や非通信時にその補正を行うことができ、規格依存性がなく、インターオペラビリティの問題がない。また、受信機の補正にテスト信号が不要であるためテスト信号生成回路が不要であり、追加回路による面積増加を最小限に抑える、の効果を得ることができる。   According to the present invention, a correction matrix for subcarrier correction of a receiver is obtained using the signals of patterns 1 and 2, and a correction matrix for subcarrier correction of a transmitter is a correction matrix for subcarriers of a receiver. And using the signals of patterns 1 and 3. Therefore, the correction can be performed at the time of starting up the hardware or at the time of non-communication, there is no dependency on the standard, and there is no problem of interoperability. In addition, since a test signal is not required for correction of the receiver, a test signal generation circuit is unnecessary, and an effect of minimizing the area increase due to the additional circuit can be obtained.

従来のダイレクトコンバージョン方式の送信機と受信機の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the transmitter and receiver of the conventional direct conversion system. 従来のダイレクトコンバージョン方式の送信機と受信機の利得誤差と位相誤差の説明図である。It is explanatory drawing of the gain error and phase error of the transmitter and receiver of the conventional direct conversion system. サブキャリアの説明図である。It is explanatory drawing of a subcarrier. 送信機におけるIQミスマッチの影響の説明図である。It is explanatory drawing of the influence of IQ mismatch in a transmitter. 受信機におけるIQミスマッチの影響の説明図である。It is explanatory drawing of the influence of IQ mismatch in a receiver. 受信機のサブキャリア補正の説明図である。It is explanatory drawing of the subcarrier correction | amendment of a receiver. 送信機のサブキャリア補正の説明図である。It is explanatory drawing of the subcarrier correction | amendment of a transmitter. 送信機にパターン1の信号を入力したときの動作の説明図である。It is explanatory drawing of operation | movement when the signal of the pattern 1 is input into the transmitter. 送信機にパターン2の信号を入力したときの動作の説明図である。It is explanatory drawing of operation | movement when the signal of the pattern 2 is input into the transmitter. 送信機にパターン3の信号を入力したときの動作の説明図である。It is explanatory drawing of operation | movement when the signal of the pattern 3 is input into the transmitter. 本発明の実施例のRF送受信装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of RF transmitting / receiving apparatus of the Example of this invention.

本発明では、送信機と受信機の双方のIQミスマッチの補正を行う。また、テスト信号として、送受信機内において送信機側の任意の信号を受信機側にループバックすることで、追加するハードウェアを最小限に抑える。さらに、規格依存性やインターオペラビリティの問題が無いよう、別の送受信機とペアで検出と補正を行うようなことはしない。   In the present invention, the IQ mismatch of both the transmitter and the receiver is corrected. Also, as a test signal, an arbitrary signal on the transmitter side is looped back to the receiver side in the transceiver, thereby minimizing the added hardware. Furthermore, detection and correction are not performed in pairs with another transmitter / receiver so that there is no problem of standard dependency and interoperability.

このために、送受信機内において、送信機側の信号を受信機側に渡すループバック経路を形成する。また、送信機側と受信機側の双方において、非特許文献2と同様の計算(検出と補正)を行うためのベースバンド信号処理手段を設ける。また、送信Iチャネルローカル信号TxLo_Iと送信Qチャネルローカル信号TxLo_Qの位相関係を入れ替えることができ、さらには送信Qチャネルローカル信号TxLo_Qの極性を反転できるローカル発振器を用意する。   For this purpose, a loopback path is formed in the transmitter / receiver to pass the signal on the transmitter side to the receiver side. Also, baseband signal processing means for performing the same calculation (detection and correction) as in Non-Patent Document 2 is provided on both the transmitter side and the receiver side. In addition, a local oscillator is prepared that can change the phase relationship between the transmission I channel local signal TxLo_I and the transmission Q channel local signal TxLo_Q, and can invert the polarity of the transmission Q channel local signal TxLo_Q.

<第1の実施例>
図7に送信機10の側の補正方法を示す。図6で説明した受信機20の側での補正と同様に、IDFT回路11の前段の周波数領域にて、IQミスマッチ要因の逆行列としての補正用行列

Figure 2013105538
を用いて、以下のような計算で補正を行う。dC,dC* −kは、サブキャリアのデータd,d* −kを補正した後のサブキャリアのデータである。
Figure 2013105538
<First embodiment>
FIG. 7 shows a correction method on the transmitter 10 side. Similar to the correction on the receiver 20 side described with reference to FIG. 6, a correction matrix as an inverse matrix of IQ mismatch factors in the frequency region preceding the IDFT circuit 11.
Figure 2013105538
Is used to correct by the following calculation. dC k and dC * −k are subcarrier data after correcting the subcarrier data d k and d * −k .
Figure 2013105538

よって、補正後の送信信号は、

Figure 2013105538
となる。Therefore, the corrected transmission signal is
Figure 2013105538
It becomes.

補正用行列の算出は、以下のステップで行う。
(1)パターン1のベースバンド信号に基づく送信信号を送信機10から受信機20へループバックする。具体的には、本実施例では加算器16の出力から受信機20の低ノイズ増幅器21に入力する経路をもつ。
(2)パターン2のベースバンド信号に基づく送信信号を送信機10から受信機20へループバックする(ただし、送信機10のローカル信号TxLo_IとTxLo_Qの位相関係を逆転させる。)。
(3)受信機20の補正用行列を算出する。
(4)パターン1のベースバンド信号に基づく送信信号を送信機10から受信機20へループバックする(受信機20の側は補正用行列で補正済みとする。)。
(5)パターン3のベースバンド信号に基づく送信信号を送信機10から受信機20へループバックする(受信機20の側は補正用行列で補正済みとする。)。
(6)送信機10の側の補正用行列を算出する。
以下、上記の順で説明する。
The correction matrix is calculated in the following steps.
(1) A transmission signal based on the baseband signal of pattern 1 is looped back from the transmitter 10 to the receiver 20. Specifically, in this embodiment, there is a path for inputting from the output of the adder 16 to the low noise amplifier 21 of the receiver 20.
(2) A transmission signal based on the baseband signal of pattern 2 is looped back from the transmitter 10 to the receiver 20 (however, the phase relationship between the local signals TxLo_I and TxLo_Q of the transmitter 10 is reversed).
(3) The correction matrix for the receiver 20 is calculated.
(4) A transmission signal based on the baseband signal of pattern 1 is looped back from the transmitter 10 to the receiver 20 (the receiver 20 side is assumed to have been corrected with a correction matrix).
(5) A transmission signal based on the baseband signal of pattern 3 is looped back from the transmitter 10 to the receiver 20 (the receiver 20 side is assumed to have been corrected with a correction matrix).
(6) A correction matrix on the transmitter 10 side is calculated.
Hereinafter, description will be given in the above order.

(1)パターン1のベースバンド信号に基づく送信信号を、送信機10から受信機20へループバックする。具体的には、本実施例では加算器16の出力から受信機20の低ノイズ増幅器21に入力する経路をもつ。また、その動作を図9に示す。
送信機10の出力信号Tx_outが受信機20の入力信号Rx_inとなるように送受信機を接続し、図8で示すようなk番目のサブキャリアのデータdに基づくパターン1の信号を、送信機10にベースバンド信号TxI1およびTxQ1として入力する。パターン1の信号は、式で表すと下記の式(26)のようになる。

Figure 2013105538
Figure 2013105538
(1) A transmission signal based on the baseband signal of pattern 1 is looped back from the transmitter 10 to the receiver 20. Specifically, in this embodiment, there is a path for inputting from the output of the adder 16 to the low noise amplifier 21 of the receiver 20. The operation is shown in FIG.
Connect the transceiver so that the output signal Tx_out of the transmitter 10 is input signal Rx_in the receiver 20, the signal of the pattern 1 based on the data d k of the k-th subcarrier, as shown in Figure 8, the transmitter 10 are input as baseband signals TxI 1 and TxQ 1 . The signal of pattern 1 is expressed by the following equation (26).
Figure 2013105538
Figure 2013105538

送信機10の出力信号を

Figure 2013105538
とし、送信機10と受信機20の間のループバック経路での利得と位相回転を
Figure 2013105538
とすると、ループバックを経由した受信機20の入力信号は、
Figure 2013105538
となるので、受信機20のDFT回路26による離散フーリエ変換の後の信号は、
Figure 2013105538
となる。The output signal of the transmitter 10
Figure 2013105538
And gain and phase rotation in the loopback path between the transmitter 10 and the receiver 20
Figure 2013105538
Then, the input signal of the receiver 20 via the loopback is
Figure 2013105538
Therefore, the signal after the discrete Fourier transform by the DFT circuit 26 of the receiver 20 is
Figure 2013105538
It becomes.

(2)パターン2のベースバンド信号に基づく送信信号を、送信機10から受信機20へループバックする。パターン2のベースバンド信号TxI2およびTxQ2を式(31)に示す。また、その動作を図9に示す。

Figure 2013105538
ただし、その際に、Iチャネルのミキサ15Iに−sinωctを、Qチャネルのミキサ15Qにcosωctを入力して、位相関係を逆転させる。(2) A transmission signal based on the baseband signal of pattern 2 is looped back from the transmitter 10 to the receiver 20. The baseband signals TxI 2 and TxQ 2 of pattern 2 are shown in equation (31). The operation is shown in FIG.
Figure 2013105538
However, in this case, the -sinω c t to the mixer 15I of I channel, enter the cos .omega c t to the mixer 15Q of Q channel, to reverse the phase relationship.

この時、送信機10の出力信号は、

Figure 2013105538
となり、ループバックを経由した受信機20の入力信号は、
Figure 2013105538
となり、受信機20のDFT回路26による離散フーリエ変換の後の信号は、
Figure 2013105538
となる。At this time, the output signal of the transmitter 10 is
Figure 2013105538
The input signal of the receiver 20 via the loopback is
Figure 2013105538
The signal after the discrete Fourier transform by the DFT circuit 26 of the receiver 20 is
Figure 2013105538
It becomes.

(3)受信機の補正用行列の算出
パターン1とパターン2のベースバンド信号を入力して得られた結果から、受信機の補正用行列を算出する。式(30)と式(34)から、

Figure 2013105538
となるので、
Figure 2013105538
となり、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
となる。なお、
Figure 2013105538
であり、パワーを表す。(3) Calculation of receiver correction matrix The receiver correction matrix is calculated from the result obtained by inputting the baseband signals of pattern 1 and pattern 2. From equation (30) and equation (34),
Figure 2013105538
So,
Figure 2013105538
And
Figure 2013105538
Figure 2013105538
It becomes. In addition,
Figure 2013105538
And represents power.

よって、

Figure 2013105538
により、Kが求まる。このK
Figure 2013105538
であるので、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
により、hとψが求まり、式(7)からKとKが個々に求まるので、K、K、K* 、K* からなる補正用行列27を取得することができる。Therefore,
Figure 2013105538
Thus, K 1 K 2 is obtained. This K 1 K 2 is
Figure 2013105538
So
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Thus, h and ψ are obtained, and K 1 and K 2 are obtained individually from the equation (7), so that the correction matrix 27 including K 1 , K 2 , K * 1 , and K * 2 can be obtained.

以上で、受信機20側の補正用行列27の取得が完了する。この補正用行列27を図6に適用することで、補正部28で受信機20側の各サブキャリアに配置されたデータの補正が行われ、IQミスマッチが補償される。なお、この(1)〜(3)のステップによって、送信機10側の利得誤差gと位相誤差φはキャンセルされている。すなわち、式(39)をみると、一連のプロセスによってJ(を構成するgとφ)が消え、K12のみの式が出てきていて、これをここではキャンセルという語に集約している。パターン1もパターン2も送信器10→受信機20という経路を通るため、式(30)と(34)をみると分かるように、受信機20の出力で得られる値Rk1、Rk2には、J1とJ2の影響が入っている。式(30)ではR1,R -k1の2つの方程式しか得られないにも拘わらず、K1、K2、Lk1、L -k 2の変数が入り、それぞれの値をもとめることができない。そこで、パターン2を用意する(ここで重要な点は送信機10のローカル信号の入れ替え)と、変数を増やすことなく、L -k 2を消すことができる。これが1つ目のキャンセルである。このことを分かりやすく説明しているのが、図8と図9である。送信機出力Tx_outをみると、J 2の符号が、図8と図9で反転している。式(35)までくると、Lk1という変数は式(36)〜(39)で消去されるので、これが2つ目のキャンセルとなる。This completes the acquisition of the correction matrix 27 on the receiver 20 side. By applying this correction matrix 27 to FIG. 6, the correction unit 28 corrects the data arranged on each subcarrier on the receiver 20 side, and compensates for IQ mismatch. The gain error g and the phase error φ on the transmitter 10 side are canceled by the steps (1) to (3). That is, when looking at the equation (39), J 1 (g and φ constituting it) disappears by a series of processes, and an equation of only K 1 K 2 has come out. ing. Since both pattern 1 and pattern 2 pass through the path from transmitter 10 to receiver 20, as can be seen from equations (30) and (34), the values R k1 and R k2 obtained from the output of receiver 20 are , J 1 and J 2 are included. Although only two equations of R k 1 and R * −k1 can be obtained in the equation (30), variables of K 1 , K 2 , L k J 1 d k , and L * −k J * 2 d k Entered and cannot be obtained. Therefore, providing a pattern 2 (exchange of important point here is the local signal of the transmitter 10), without increasing the variable, it is possible to erase the L * -k J * 2 d k . This is the first cancellation. FIG. 8 and FIG. 9 explain this in an easy-to-understand manner. Looking at the transmitter output Tx_out, the sign of J * 2 d k it has reversed in Figure 8 and Figure 9. When the expression (35) is reached, the variable L k J 1 d k is deleted by the expressions (36) to (39), and this is the second cancellation.

(4)前記したパターン1のベースバンド信号に基づく送信信号を、送信機10から受信機20へループバックする(受信機20側は先に求めた補正用行列を適用しておく。)。
受信機20側では、受信機20のサブキャリアの補正後の結果は下記のようになる。

Figure 2013105538
(4) The transmission signal based on the baseband signal of the pattern 1 described above is looped back from the transmitter 10 to the receiver 20 (the receiver 20 side applies the previously obtained correction matrix).
On the receiver 20 side, the result after correction of the subcarrier of the receiver 20 is as follows.
Figure 2013105538

(5)パターン3のベースバンド信号に基づく送信信号を、送信機10から受信機20へループバックする(受信機20側は先に求めた補正用行列を適用しておく。)。
パターン3のベースバンド信号として、次に示すベースバンド信号TxI3およびTxQ3を送信機10に入力する。この信号は、パターン1のベースバンド信号において、Qチャネルベースバンド信号TxQ3を極性反転したものである。その動作を図10に示す。

Figure 2013105538
(5) A transmission signal based on the baseband signal of pattern 3 is looped back from the transmitter 10 to the receiver 20 (the receiver 20 side applies the previously obtained correction matrix).
As baseband signals of pattern 3, the following baseband signals TxI 3 and TxQ 3 are input to the transmitter 10. This signal, in the baseband signal pattern 1 is obtained by polarity inverting the Q channel baseband signals TxQ 3. The operation is shown in FIG.
Figure 2013105538

このとき、送信機10の出力信号は、

Figure 2013105538
であり、ループバックを経由した受信機20の入力信号は、
Figure 2013105538
であるので、受信機のDFT回路26による離散フーリエ変換後に更に補正したサブキャリア信号は、
Figure 2013105538
となる。At this time, the output signal of the transmitter 10 is
Figure 2013105538
The input signal of the receiver 20 via the loopback is
Figure 2013105538
Therefore, the subcarrier signal further corrected after the discrete Fourier transform by the DFT circuit 26 of the receiver is
Figure 2013105538
It becomes.

(6)送信機10側の補正用行列18を算出する。
上記パターン1とパターン3のベースバンド信号に基づく送信信号を受信した受信機20のDFT回路による離散フーリエ変換後の補正結果の出力を用いて、送信機側の補正用行列を求める。式(43)と式(47)から、

Figure 2013105538
となり、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
である。(6) The correction matrix 18 on the transmitter 10 side is calculated.
A correction matrix on the transmitter side is obtained using the output of the correction result after the discrete Fourier transform by the DFT circuit of the receiver 20 that has received the transmission signal based on the baseband signals of the pattern 1 and the pattern 3. From Equation (43) and Equation (47),
Figure 2013105538
And
Figure 2013105538
Figure 2013105538
It is.

よって、式(49)と式(50)から、

Figure 2013105538
により、J* が求まる。このJ*
Figure 2013105538
であるので、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
により、gとφが求まり、式(3)からJとJが個々に求まるので、J、J、J* 、J* からなる補正用行列18を取得することができる。Therefore, from Equation (49) and Equation (50),
Figure 2013105538
Thus, J 1 J * 2 is obtained. This J 1 J * 2 is
Figure 2013105538
So
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Thus, g and φ are obtained, and J 1 and J 2 are obtained individually from the equation (3), so that the correction matrix 18 composed of J 1 , J 2 , J * 1 , J * 2 can be obtained.

以上の操作が各サブキャリアそれぞれに対して実施され、送信機10側の補正用行列18の取得が完了する。この補正用行列18を図7に適用することで、補正部19で送信機10側の各サブキャリアに配置されたデータに対して事前補正が行われ、送信機側のIQミスマッチが補償される。   The above operation is performed for each subcarrier, and acquisition of the correction matrix 18 on the transmitter 10 side is completed. By applying this correction matrix 18 to FIG. 7, the correction unit 19 performs pre-correction on the data arranged on each subcarrier on the transmitter 10 side, and compensates for the IQ mismatch on the transmitter side. .

以上の補正用行列27,18は、RF送受信装置を起動する際や非通信時間に求めておいてメモリに格納しておく。そして、実際の通信時には、この補正用行列27,18によって、送信機10側、受信機20側の双方で補正を行う。   The correction matrices 27 and 18 are obtained in the memory when the RF transmitter / receiver is started up or during non-communication time. During actual communication, correction is performed on both the transmitter 10 side and the receiver 20 side using the correction matrices 27 and 18.

<第2の実施例>
以上説明した第1の実施例では、(5)のステップにおいて、パターン3のベースバンド信号に式(44)に示す信号TxI3,TxQ3を用いたが、この信号TxI3,TxQ3に代えて、次の式(44’)に示すパターン3Aの信号を使用することができる。この信号は式(26)で示したパターン1の信号と同じである。

Figure 2013105538
ただし、このときは、Qチャンネルローカル信号TxLo_Qの極性を反転させる。このようにしても、送信機10の出力信号は式(45)で表されるので、第1の実施例と全く同様に、式(47)のサブキャリア信号を得ることができる。<Second embodiment>
In the first embodiment described above, in step (5), it was used signal TxI 3, TxQ 3 shown in equation (44) into a baseband signal of pattern 3, instead of the signal TxI 3, TxQ 3 Thus, the signal of the pattern 3A shown in the following equation (44 ′) can be used. This signal is the same as the signal of pattern 1 shown in equation (26).
Figure 2013105538
However, at this time, the polarity of the Q channel local signal TxLo_Q is inverted. Even in this case, since the output signal of the transmitter 10 is expressed by Expression (45), the subcarrier signal of Expression (47) can be obtained in the same manner as in the first embodiment.

<第3の実施例>
図11に、第1の実施例を実施したRF送受信装置の構成を示す。本実施例のRF送受信装置は、図1に示した送信機10および受信機20の構成に対して、図6に示した補正部19、図7に示した補正部28を追加し、さらに制御部31、ローカル信号生成部32、およびスワップ部33を追加している。制御部31は、受信機20の補正行列27(図6)、送信機10の補正行列18(図7)を推定する補正行列推定部と、推定した補正行列を格納する補正行列格納部と、離散逆フーリエ変換器11から出力する送信I,Qチャンネルベースバンド信号TxI,TxQがパターン1,2,3あるいは3Aの信号となるような信号をサブキャリアとして生成して送信機10に入力させるパターン生成部と、ローカル信号生成部32を制御するローカル信号制御部とを備える。この制御部31では、前記した(1)〜(6)のステップの処理が行なわれる。ローカル信号生成部32は、送信機10に送るIチャンネルローカル信号TxLo_IとQチャンネルローカル信号TxLo_Qを生成し、また、受信機20に送るIチャンネルローカル信号Rxo_IとQチャンネルローカル信号RxLo_Qを生成する。第2の実施例を実施するときは、Qチャンネルローカル信号TxLo_Qの極性を反転させることもある。スワップ部33は、ステップ(2)における処理時に送信機10側のIチャンネルローカル信号TxLo_IとQチャンネルローカル信号TxLo_Qを入れ替える。
<Third embodiment>
FIG. 11 shows the configuration of an RF transceiver that implements the first embodiment. The RF transmitting / receiving apparatus of the present embodiment adds a correction unit 19 shown in FIG. 6 and a correction unit 28 shown in FIG. 7 to the configuration of the transmitter 10 and the receiver 20 shown in FIG. A unit 31, a local signal generation unit 32, and a swap unit 33 are added. The control unit 31 includes a correction matrix estimation unit 27 that estimates the correction matrix 27 (FIG. 6) of the receiver 20, a correction matrix 18 (FIG. 7) of the transmitter 10, a correction matrix storage unit that stores the estimated correction matrix, A pattern in which a transmission I, Q channel baseband signal TxI, TxQ output from the discrete inverse Fourier transformer 11 is a signal of pattern 1, 2, 3 or 3A is generated as a subcarrier and input to the transmitter 10 A generation unit and a local signal control unit that controls the local signal generation unit 32 are provided. In the control unit 31, the processes of the steps (1) to (6) described above are performed. The local signal generation unit 32 generates an I channel local signal TxLo_I and a Q channel local signal TxLo_Q to be sent to the transmitter 10, and generates an I channel local signal Rxo_I and a Q channel local signal RxLo_Q to be sent to the receiver 20. When implementing the second embodiment, the polarity of the Q channel local signal TxLo_Q may be reversed. The swap unit 33 exchanges the I-channel local signal TxLo_I and the Q-channel local signal TxLo_Q on the transmitter 10 side during the processing in step (2).

なお、前記した第2の実施例を実施する際には、ステップ(5)においてパターン3Aの信号を入力させるとともに、ローカル信号生成部32から出力する送信機10へのQチャンネルローカル信号TxLo_Qの極性を反転させる。   When implementing the second embodiment, the signal of the pattern 3A is input in step (5), and the polarity of the Q channel local signal TxLo_Q to the transmitter 10 output from the local signal generator 32 is input. Is reversed.

10:送信機、11:離散逆フーリエ変換器、12(I,Q):DA変換機、13(I,Q):ローパスフィルタ、14(I,Q):増幅器、15(I,Q):ミキサ、16:加算器、17:増幅器、18:補正用行列、19:補正部
20:受信機、21:低ノイズ増幅器、22(I,Q):ミキサ、23(I,Q):ローパスフィルタ、24(I,Q):増幅器、25(I,Q):AD変換器、26:離散フーリエ変換器、27:補正用行列、28:補正部
31:制御部、32:ローカル信号生成部、33:スワップ部
10: Transmitter, 11: Discrete inverse Fourier transformer, 12 (I, Q): DA converter, 13 (I, Q): Low-pass filter, 14 (I, Q): Amplifier, 15 (I, Q): Mixer, 16: adder, 17: amplifier, 18: correction matrix, 19: correction unit 20: receiver, 21: low noise amplifier, 22 (I, Q): mixer, 23 (I, Q): low-pass filter 24 (I, Q): amplifier, 25 (I, Q): AD converter, 26: discrete Fourier transformer, 27: correction matrix, 28: correction unit 31: control unit, 32: local signal generation unit, 33: Swap section

Claims (9)

送信機において、互いに直交関係にある複数のサブキャリアを逆フーリエ変換して互いに直交関係にある送信Iチャネルベースバンド信号と送信Qチャネルベースバンド信号を生成し、該送信Iチャネルベースバンド信号と該送信Qチャネルベースバンド信号を直交変調した後に加算してRF信号として送信し、
受信機において、RF信号を受信して直交復調することで受信Iチャネルベースバンド信号と受信Qチャネルベースバンド信号に分離し、該受信Iチャネルベースバンド信号と該受信Qチャネルベースバンド信号をフーリエ変換して、互いに直交関係にある複数のサブキャリアを生成させるOFDMダイレクトコンバージョン方式のRF送受信装置における、IQミスマッチ補正方法であって、
前記送信機のk番目のサブキャリアにデータを入力したときに得られる前記送信機の互いに直交関係にある第1の送信ベースバンド信号と第2の送信ベースバンド信号のうちの前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第1のステップと、
前記第1の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号としたパターン2の信号を生成し、かつ前記パターン2の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記Qチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン2の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記Iチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第2のステップとを備え、
前記第1のステップで得られた前記受信機の受信結果と、前記第2のステップで得られた前記受信機の受信結果とに基づき、前記送信機での利得誤差および位相誤差をキャンセルするとともに、前記受信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列によって前記受信機で得られるk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とするIQミスマッチ補正方法。
In the transmitter, a plurality of subcarriers that are orthogonal to each other are inverse Fourier transformed to generate a transmission I channel baseband signal and a transmission Q channel baseband signal that are orthogonal to each other, and the transmission I channel baseband signal and the transmission I channel baseband signal The transmission Q channel baseband signal is quadrature modulated and then added and transmitted as an RF signal,
At the receiver, the RF signal is received and orthogonally demodulated to separate the received I channel baseband signal and the received Q channel baseband signal, and the received I channel baseband signal and the received Q channel baseband signal are Fourier transformed. An IQ mismatch correction method in an OFDM direct conversion RF transceiver that generates a plurality of subcarriers that are orthogonal to each other,
The first transmission of the first transmission baseband signal and the second transmission baseband signal of the transmitter orthogonal to each other obtained when data is input to the kth subcarrier of the transmitter. A pattern 1 signal is generated with a baseband signal as a transmission I channel baseband signal and the second transmission baseband signal as a transmission Q channel baseband signal, and the transmission I channel of the pattern 1 signal is generated The baseband signal is quadrature modulated with the I channel local signal of the transmitter, and the transmission Q channel baseband signal of the pattern 1 signal is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and both orthogonal modulation is performed. A first step of adding the received signals to the receiver via a loopback as an RF signal;
A pattern 2 signal is generated in which the first transmission baseband signal is a transmission Q channel baseband signal and the second transmission baseband signal is a transmission I channel baseband signal. The transmission I channel baseband signal is orthogonally modulated with the Q channel local signal, and the transmission Q channel baseband signal of the pattern 2 signal is orthogonally modulated with the I channel local signal, and both orthogonal modulation is performed. A second step of adding the signals and inputting them to the receiver via a loopback as an RF signal,
Based on the reception result of the receiver obtained in the first step and the reception result of the receiver obtained in the second step, the gain error and the phase error in the transmitter are canceled. An IQ mismatch characterized in that a gain matrix and a phase error are corrected with respect to the k-th subcarrier data obtained by the receiver based on the obtained correction matrix. Correction method.
請求項1に記載のIQミスマッチ補正方法において、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
により、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2を求めて、前記受信機のk番目のサブキャリアのデータに対して補正を行うことを特徴とするIQミスマッチ補正方法。
ただし、
*は、複素共役である。
K1 は、前記送信機のk番目のサブキャリアに配置したデータをdとし、送信Iチャネルベースバンド信号をTxIとし、送信Qチャネルベースバンド信号をTxQとし、前記パターン1の信号を、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
とするとき、前記送信機から出力する前記RF信号をループバック経由で前記受信機に入力させて前記k番目のサブキャリアに得られる受信データである。
−k1 は、前記パターン1の信号を用いるとき、IQミスマッチのために前記受信機で−k番目のサブキャリアに得られる受信データである。
k2 は、送信Iチャネルベースバンド信号をTxIとし、送信Qチャネルベースバンド信号をTxQとし、前記パターン2の信号を、
Figure 2013105538
とし、かつ前記送信機のローカル信号をIチャネルとQチャネルで互いに入れ替え、前記送信機から出力する前記RF信号をループバック経由で前記受信機に入力させたとき、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。
−k2 は、前記パターン2の信号を用いかつ前記ローカル信号をIチャネルとQチャネルで互いに入れ替えた条件のとき、IQミスマッチのために受信機で−k番目のサブキャリアに得られる受信データである。
hは、前記受信機における利得誤差である。
ψは、前記受信機における位相誤差である。
Re[ ]は、実数部を示す。
Im[ ]は、虚数部を示す。
The IQ mismatch correction method according to claim 1,
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
To obtain K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as correction matrixes for the receiver, and correct the k-th subcarrier data of the receiver. IQ mismatch correction method.
However,
* Is a complex conjugate.
R K1 sets the data arranged in the kth subcarrier of the transmitter to d k , sets the transmission I channel baseband signal to TxI 1 , sets the transmission Q channel baseband signal to TxQ 1, and sets the signal of the pattern 1 to ,
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Then, the RF data output from the transmitter is input to the receiver via a loopback, and is received data obtained on the kth subcarrier.
R- k1 is received data obtained on the -kth subcarrier by the receiver due to IQ mismatch when the signal of the pattern 1 is used.
R k2 is a transmission I channel baseband signal is TxI 2 , a transmission Q channel baseband signal is TxQ 2, and the signal of the pattern 2 is
Figure 2013105538
And the local signal of the transmitter is exchanged between the I channel and the Q channel, and when the RF signal output from the transmitter is input to the receiver via a loopback, the receiver receives the k-th sub-signal. Received data obtained on a carrier.
R- k2 is received data obtained on the -k-th subcarrier at the receiver due to IQ mismatch when the pattern 2 signal is used and the local signal is switched between the I channel and the Q channel. is there.
h is a gain error in the receiver.
ψ is a phase error in the receiver.
Re [] indicates the real part.
Im [] indicates an imaginary part.
請求項1に記載のIQミスマッチ補正方法において、
前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記パターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第3のステップと、
前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号の極性反転した信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン3の信号を生成し、前記パターン3の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン3の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第4のステップとを備え、
前記第3のステップで得られた前記受信機の受信結果と、前記第4のステップで得られた前記受信機の受信結果基づき、前記送信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列により前記送信機のk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とするIQミスマッチ補正方法。
The IQ mismatch correction method according to claim 1,
The data of the kth subcarrier of the receiver is corrected by the correction matrix of the receiver, and then the signal of the pattern 1 is generated, and the transmission I channel baseband of the signal of the pattern 1 is generated The signal is quadrature modulated with the I channel local signal of the transmitter, the transmission Q channel baseband signal of the signal of the pattern 1 is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and the signal subjected to bi-orthogonal modulation And adding to the receiver via a loopback as an RF signal;
After correcting the data of the kth subcarrier of the receiver by the correction matrix of the receiver, the first transmission baseband signal is used as a transmission I channel baseband signal, and the second transmission baseband is used. A pattern 3 signal is generated using a signal whose polarity is inverted as a transmission Q channel baseband signal, and the transmission I channel baseband signal of the pattern 3 signal is orthogonally modulated by the I channel local signal of the transmitter Then, the transmission Q channel baseband signal of the pattern 3 signal is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and both quadrature modulated signals are added together to receive the RF signal as a RF signal via a loopback. A fourth step to input to the machine,
Based on the reception result of the receiver obtained in the third step and the reception result of the receiver obtained in the fourth step, a correction matrix of the transmitter is obtained, and the obtained correction matrix is obtained. An IQ mismatch correction method, wherein a gain error and a phase error are corrected with respect to data of the k-th subcarrier of the transmitter by a matrix.
請求項2に記載のIQミスマッチ補正方法において、
前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機のk番目のサブキャリアのデータについて行い、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
により、前記送信機の補正用行列としてのJ1,J2,J* 1,J* 2を求めて、前記送信機のサブキャリアのデータに対して補正を行うことを特徴とするIQミスマッチ補正方法。
ただし、
RCk1 は、前記送信機で前記パターン1の信号を用い、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機の各サブキャリアのデータについて行ったときの、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。
RCk3 は、送信Iチャネルベースバンド信号をTxIとし、送信Qチャネルベースバンド信号をTxQとし、パターン3の信号を
Figure 2013105538
として、前記送信機から出力するRF信号をループバック経由で前記受信機に入力させ、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機の各サブキャリアのデータについて行ったときの、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。
gは、前記送信機における利得誤差である。
φは、前記送信機における位相誤差である。
The IQ mismatch correction method according to claim 2,
Correction for K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as correction matrixes for the receiver is performed on the data of the k-th subcarrier of the receiver;
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
To obtain J 1 , J 2 , J * 1 , and J * 2 as correction matrixes for the transmitter, and perform correction on the subcarrier data of the transmitter. Method.
However,
RC k1 uses the signal of the pattern 1 at the transmitter, and performs correction by K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as correction matrixes of the receiver and data of each subcarrier of the receiver The received data obtained for the kth subcarrier by the receiver when the above is performed.
RC k3 is a transmission I channel baseband signal as TxI 3, the transmission Q channel baseband signal and TxQ 3, the signal pattern 3
Figure 2013105538
As described above, an RF signal output from the transmitter is input to the receiver via a loopback, and correction using K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as a correction matrix of the receiver is performed on the receiver. The received data obtained for the k-th subcarrier by the receiver when the data of each subcarrier is obtained.
g is a gain error in the transmitter.
φ is a phase error in the transmitter.
請求項1に記載のIQミスマッチ補正方法において、
前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記パターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第3Aのステップと、
前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン3Aの信号を生成し、前記パターン3Aの信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン3Aの信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号を極性反転した信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第4Aのステップとを備え、
前記第3Aのステップで得られた前記受信機の受信結果と、前記第4Aのステップで得られた前記受信機の受信結果基づき、前記送信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列により前記送信機のk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とするIQミスマッチ補正方法。
The IQ mismatch correction method according to claim 1,
The data of the kth subcarrier of the receiver is corrected by the correction matrix of the receiver, and then the signal of the pattern 1 is generated, and the transmission I channel baseband of the signal of the pattern 1 is generated The signal is quadrature modulated with the I channel local signal of the transmitter, the transmission Q channel baseband signal of the signal of the pattern 1 is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and the signal subjected to bi-orthogonal modulation And the step 3A for inputting to the receiver via a loopback as an RF signal,
After correcting the data of the kth subcarrier of the receiver by the correction matrix of the receiver, the first transmission baseband signal is used as a transmission I channel baseband signal, and the second transmission baseband is used. A signal of a pattern 3A using a signal as a transmission Q channel baseband signal is generated, and the transmission I channel baseband signal among the signals of the pattern 3A is orthogonally modulated with an I channel local signal of the transmitter, and the pattern 3A The transmission Q channel baseband signal is quadrature modulated with a signal obtained by inverting the polarity of the Q channel local signal of the transmitter, and the signals obtained by bi-orthogonal modulation are added together to obtain the RF signal as a RF signal via a loopback. 4A step to input to the machine,
Based on the reception result of the receiver obtained in the step 3A and the reception result of the receiver obtained in the step 4A, a correction matrix of the transmitter is obtained, and the obtained correction matrix is obtained. An IQ mismatch correction method, wherein a gain error and a phase error are corrected with respect to data of the k-th subcarrier of the transmitter by a matrix.
請求項2に記載のIQミスマッチ補正方法において、
前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機のk番目のサブキャリアのデータについて行い、
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
により、前記送信機の補正用行列としてのJ1,J2,J* 1,J* 2を求めて、前記送信機のサブキャリアのデータに対して補正を行うことを特徴とするIQミスマッチ補正方法。
ただし、
RCk1 は、前記送信機で前記パターン1の信号を用い、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機の各サブキャリアのデータについて行ったときの、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。
RCk3 は、送信Iチャネルベースバンド信号をTxIとし、送信Qチャネルベースバンド信号をTxQとし、パターン3Aの信号を
Figure 2013105538
とし、かつ前記送信器のローカル信号のうちのQチャンネルのローカル信号の極性を反転して、前記送信機から出力するRF信号をループバック経由で前記受信機に入力させ、前記受信機の補正用行列としてのK1,K2,K* 1,K* 2による補正を前記受信機の各サブキャリアのデータについて行ったときの、前記受信機でk番目のサブキャリアに得られる受信データである。
gは、前記送信機における利得誤差である。
φは、前記送信機における位相誤差である。
The IQ mismatch correction method according to claim 2,
Correction for K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as correction matrixes for the receiver is performed on the data of the k-th subcarrier of the receiver;
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
Figure 2013105538
To obtain J 1 , J 2 , J * 1 , and J * 2 as correction matrixes for the transmitter, and perform correction on the subcarrier data of the transmitter. Method.
However,
RC k1 uses the signal of the pattern 1 at the transmitter, and performs correction by K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as correction matrixes of the receiver and data of each subcarrier of the receiver The received data obtained for the kth subcarrier by the receiver when the above is performed.
RC k3 is a transmission I channel baseband signal as TxI 3, the transmission Q channel baseband signal and TxQ 3, the signal pattern 3A
Figure 2013105538
And the polarity of the local signal of the Q channel among the local signals of the transmitter is inverted, and the RF signal output from the transmitter is input to the receiver via a loopback, for correction of the receiver This is the received data obtained for the kth subcarrier in the receiver when correction by K 1 , K 2 , K * 1 , K * 2 as a matrix is performed on the data of each subcarrier of the receiver. .
g is a gain error in the transmitter.
φ is a phase error in the transmitter.
互いに直交関係にある複数のサブキャリアを入力し逆フーリエ変換して互いに直交関係にある送信Iチャネルベースバンド信号と送信Qチャネルベースバンド信号とを生成する逆フーリエ変換手段と、該送信Iチャネルベースバンド信号をIチャンネルローカル信号で直交変調するとともに前記送信Qチャネルベースバンド信号をQチャンネルローカル信号で直交変調する直交変調手段と、該直交変調手段で該直交変調した後の両信号を加算してRF信号にする加算手段とを備えた送信機と、
RF信号を受信して直交復調することで受信Iチャネルベースバンド信号と受信Qチャネルベースバンド信号に分離する直交復調手段と、該受信Iチャネルベースバンド信号と該受信Qチャネルベースバンド信号をフーリエ変換して互いに直交関係にある複数のサブキャリアを生成するフーリエ変換手段とを備えた受信機と、
を有するOFDMダイレクトコンバージョン方式のRF送受信装置において、
前記送信機のk番目のサブキャリアにデータを入力したときに得られる前記送信機の互いに直交関係にある第1の送信ベースバンド信号と第2の送信ベースバンド信号のうちの前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第1の制御手段と、
前記第1の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号としたパターン2の信号を生成し、かつ前記パターン2の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記Qチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン2の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記Iチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第2の制御手段とを備え、
前記第1の制御手段で得られた前記受信機の受信結果と、前記第2の制御手段で得られた前記受信機の受信結果とに基づき、前記送信機での利得誤差および位相誤差をキャンセルするとともに、前記受信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列によって前記受信機で得られるk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とするRF送受信装置。
Inverse Fourier transform means for inputting a plurality of subcarriers that are orthogonal to each other and performing inverse Fourier transform to generate a transmission I channel baseband signal and a transmission Q channel baseband signal that are orthogonal to each other, and the transmission I channel base A quadrature modulation unit that quadrature modulates a band signal with an I channel local signal and orthogonally modulates the transmission Q channel baseband signal with a Q channel local signal, and adds both signals after the quadrature modulation by the quadrature modulation unit A transmitter comprising adding means for converting to an RF signal;
Orthogonal demodulation means that separates the received I-channel baseband signal and the received Q-channel baseband signal by receiving and orthogonally demodulating the RF signal, and Fourier transforming the received I-channel baseband signal and the received Q-channel baseband signal A receiver comprising Fourier transform means for generating a plurality of subcarriers orthogonal to each other;
In an OFDM direct conversion type RF transceiver having
The first transmission of the first transmission baseband signal and the second transmission baseband signal of the transmitter orthogonal to each other obtained when data is input to the kth subcarrier of the transmitter. A pattern 1 signal is generated with a baseband signal as a transmission I channel baseband signal and the second transmission baseband signal as a transmission Q channel baseband signal, and the transmission I channel of the pattern 1 signal is generated The baseband signal is quadrature modulated with the I channel local signal of the transmitter, and the transmission Q channel baseband signal of the pattern 1 signal is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and both orthogonal modulation is performed. First control means for adding the received signals and inputting them as RF signals to the receiver via a loopback;
A pattern 2 signal is generated in which the first transmission baseband signal is a transmission Q channel baseband signal and the second transmission baseband signal is a transmission I channel baseband signal. The transmission I channel baseband signal is orthogonally modulated with the Q channel local signal, and the transmission Q channel baseband signal of the pattern 2 signal is orthogonally modulated with the I channel local signal, and both orthogonal modulation is performed. A second control means for adding the signals and inputting them as RF signals to the receiver via a loopback;
Based on the reception result of the receiver obtained by the first control means and the reception result of the receiver obtained by the second control means, the gain error and phase error at the transmitter are canceled. In addition, a correction matrix of the receiver is obtained, and a gain error and a phase error are corrected with respect to the k-th subcarrier data obtained by the receiver using the obtained correction matrix. RF transceiver.
請求項1に記載のRF送受信装置において、
前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記パターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第3の制御手段と、
前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号の極性反転した信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン3の信号を生成し、前記パターン3の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン3の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第4の制御手段とを備え、
前記第3の制御手段で得られた前記受信機の受信結果と、前記第4の制御手段で得られた前記受信機の受信結果基づき、前記送信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列により前記送信機のk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とするRF送受信装置。
The RF transmitting / receiving apparatus according to claim 1.
The data of the kth subcarrier of the receiver is corrected by the correction matrix of the receiver, and then the signal of the pattern 1 is generated, and the transmission I channel baseband of the signal of the pattern 1 is generated The signal is quadrature modulated with the I channel local signal of the transmitter, the transmission Q channel baseband signal of the signal of the pattern 1 is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and the signal subjected to bi-orthogonal modulation And a third control means for inputting to the receiver via a loopback as an RF signal;
After correcting the data of the kth subcarrier of the receiver by the correction matrix of the receiver, the first transmission baseband signal is used as a transmission I channel baseband signal, and the second transmission baseband is used. A pattern 3 signal is generated using a signal whose polarity is inverted as a transmission Q channel baseband signal, and the transmission I channel baseband signal of the pattern 3 signal is orthogonally modulated by the I channel local signal of the transmitter Then, the transmission Q channel baseband signal of the pattern 3 signal is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and both quadrature modulated signals are added together to receive the RF signal as a RF signal via a loopback. A fourth control means for inputting to the machine,
Based on the reception result of the receiver obtained by the third control means and the reception result of the receiver obtained by the fourth control means, a correction matrix of the transmitter is obtained and the obtained An RF transmitting / receiving apparatus, wherein a gain error and a phase error are corrected with respect to the k-th subcarrier data of the transmitter by a correction matrix.
請求項1に記載のRF送受信装置において、
前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記パターン1の信号を生成し、かつ前記パターン1の信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン1の信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第3Aの制御手段と、
前記受信機のk番目のサブキャリアのデータを前記受信機の前記補正用行列によって補正した上で、前記第1の送信ベースバンド信号を送信Iチャネルベースバンド信号とし、前記第2の送信ベースバンド信号を送信Qチャネルベースバンド信号としたパターン3Aの信号を生成し、前記パターン3Aの信号の内の前記送信Iチャネルベースバンド信号を前記送信機のIチャネルローカル信号で直交変調し、前記パターン3Aの信号の内の前記送信Qチャネルベースバンド信号を前記送信機のQチャネルローカル信号を極性反転した信号で直交変調し、両直交変調された信号を加算してRF信号としてループバック経由で前記受信機に入力させる第4Aの制御手段とを備え、
前記第3Aの制御手段で得られた前記受信機の受信結果と、前記第4Aの制御手段で得られた前記受信機の受信結果基づき、前記送信機の補正用行列を求め、得られた該補正用行列により前記送信機のk番目のサブキャリアのデータに対して利得誤差および位相誤差を補正することを特徴とするRF送受信装置。

The RF transmitting / receiving apparatus according to claim 1.
The data of the kth subcarrier of the receiver is corrected by the correction matrix of the receiver, and then the signal of the pattern 1 is generated, and the transmission I channel baseband of the signal of the pattern 1 is generated The signal is quadrature modulated with the I channel local signal of the transmitter, the transmission Q channel baseband signal of the signal of the pattern 1 is quadrature modulated with the Q channel local signal of the transmitter, and the signal subjected to bi-orthogonal modulation 3A control means for adding to the receiver via a loopback as an RF signal;
After correcting the data of the kth subcarrier of the receiver by the correction matrix of the receiver, the first transmission baseband signal is used as a transmission I channel baseband signal, and the second transmission baseband is used. A signal of a pattern 3A using a signal as a transmission Q channel baseband signal is generated, and the transmission I channel baseband signal among the signals of the pattern 3A is orthogonally modulated with an I channel local signal of the transmitter, and the pattern 3A The transmission Q channel baseband signal is quadrature modulated with a signal obtained by inverting the polarity of the Q channel local signal of the transmitter, and the signals obtained by bi-orthogonal modulation are added together to obtain the RF signal as a RF signal via a loopback. 4A control means to be input to the machine,
Based on the reception result of the receiver obtained by the control means of the 3A and the reception result of the receiver obtained by the control means of the 4A, the correction matrix of the transmitter is obtained and the obtained An RF transmitting / receiving apparatus, wherein a gain error and a phase error are corrected with respect to the k-th subcarrier data of the transmitter by a correction matrix.

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