WO2006137387A1 - 信号処理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

　正方向及び負方向の振幅が等しいテスト信号を生成し、周波数変換を行う信号処理回路に供給し、信号処理回路から出力される信号を検波することでテスト信号の正信号に対応する検波正信号と負信号に対応する検波負信号から成る検波信号を得る。そして、検波正信号と検波負信号のレベルを比較し、いずれのレベルが高いかを示す比較結果を出力する。さらに、比較結果を基に検波正信号と検波負信号のレベル差を予め設定した許容範囲内にするためのオフセット補正信号を生成し、オフセット補正信号にしたがってテスト信号及び外部から供給される変調信号のオフセット補正を行う。

Description

信号処理装置及び方法

技術分野

[0001] 本発明は高周波信号の直流シフト成分を補正するための信号処理装置及び方法 に関する。

背景技術

[0002] 通信システムや通信端末等が備える送信機では、ユーザデータを含むベースバン ド信号を、ミキサゃ電力増幅器等を備えた信号処理装置で無線周波数信号に変換 し、必要に応じて信号電力を増幅した後、送信する。

[0003] ここで、ミキサに入力されるベースバンド信号に直流（DC : Direct Current)シフト成 分が存在する場合、ミキサは直流シフト成分に起因して発生するキャリアリークを含む 無線周波数 (RF： Radio Frequency)信号を出力する。

[0004] キャリアリークが発生した場合、ミキサ力 出力される無線周波数信号の信号波形 が理想的な波形からずれを生じ、無線周波数信号の EVM (Error Vector Magnitud e：変調精度)が劣化してしまう。

[0005] そのため、従来はスペクトラムアナライザ等を用いて無線周波数信号の周波数スぺ クトラムを監視し、無線周波数信号にキャリアリークが含まれているカゝ否かを検出して いた。そして、キャリアリークを検出した場合は、例えばベースバンド信号を生成する ベースバンド回路等にて直流シフト成分が最小となるようにオフセット調整を行ってい た。

[0006] このベースバンド信号の直流シフト成分と送信する無線周波数信号に含まれるキヤ リアリークとの関係について詳しく説明する。

[0007] ミキサは、入力されたベースバンド信号と局部信号発生器で生成された所定周波 数のローカル信号とをミキシングすることで、ベースバンド信号を無線周波数信号に 変換する。ミキサによって周波数変換された無線周波数信号は電力増幅器により増 幅されて空中線 (アンテナ装置)等力 送信される。このとき、直流シフト成分がない 理想的な送信信号 Poutは下記（1)式で表すことができる。 [0008] Pout = A (t) · sin( ω t) ( 1 )

但し、 A(t)はベースバンド信号を示し、 sin ( co t)はローカル信号を示している。こ の送信信号 Poutの周波数スペクトラムは図 1に示すようになる。図 1の横軸は周波数 を示し、縦軸は各周波数における信号成分 SGNLの強度を示して 、る。

[0009] ここで、ミキサに入力されるベースバンド信号を IZQ (In- phase/Quadrature- phase :

同相 Z直交位相)信号とし、この IZQ信号に直流シフト成分 Bが存在する場合、送信 信号 Poutは（2)式のように変化する。

[0010] Pout=A(t) - sin C o t) +Bsin ( o t) (2)

(2)式力も分力るように、送信信号 Poutには直流シフト成分 Bにより発生したキヤリ ァリーク Bsin ( ω t)が現れる。

[0011] 直流シフト成分 Bにより発生するキャリアリークを含む送信信号 Poutの周波数スぺ タトラムの例を図 2に示す。図 2の横軸は周波数を示し、縦軸は各周波数における信 号成分 SGNLの強度を示して 、る。

[0012] 図 2に示すように、送信信号 Poutには、通常の信号成分 SGNL以外に、直流シフ ト成分 Bにより発生したキャリアリーク CRLKが重畳されている。上述したように、この ような直流シフト成分により発生するキャリアリークは、通信システムで用いる無線周 波数信号の EVMを劣化させ、通信品質の劣化が招くことが知られて 、る。

[0013] キャリアリークは、上記信号処理装置が備えるミキサ以外の回路、例えば電力増幅 器、位相変換器、あるいは周波数選択器等が持つ直流シフト成分でも同様に発生す ることが知られており、ミキサ以外の回路が持つ直流シフト成分で発生するキャリアリ ークも通信品質の劣化要因となる。そこで、通信システムでは、通信品質の劣化を抑 制するために、直流シフト成分を理想的にはゼロにする必要がある。

[0014] 上述したように、従来の通信システムでは、このキャリアリークをスペクトラムアナライ ザ等を用いて検出し、キャリアリークが最小となるようにベースバンド回路等でオフセ ット調整を行うことで、キャリアリークを抑制していた。

[0015] なお、特開平 10— 136048号公報には、直交変調器入力の直流シフト成分を調整 することで、通信品質の劣化を低減して安定に動作するカーテシアンループ方式の 負帰還増幅器が提案されて 、る。 [0016] ところで、スペクトラムアナライザ等を用いてキャリアリークを測定しない場合、代わり に送信信号に含まれる直流シフト成分の強度を検出する検出回路を備える必要があ る。一般に、このような検出回路には周知の検波回路が用いられる。し力しながら、検 波回路は、回路パラメータのばらつきにより、ある一定値以上の強度の信号しか正確 に検出できな 、と 、う問題がある。

[0017] 図 3に一般的な検波回路の入出力特性を示す。図 3の横軸は検波回路の入力強 度を示し、縦軸は検波回路の出力強度を示している。

[0018] 図 3に示すように、一般的な検波回路は、入力信号が所定の強度 P1に達するまで 出力強度が変化せず、入力信号が強度 P1を超えると入力信号に応じた強度の信号 を出力する。

[0019] 直流シフト成分は、通常、ベースバンド信号の強度に比べて小さぐ図 3に示す所 定の強度 P1よりも小さな値であることが多い。そのため、図 3に示した入出力特性を 持つ検波回路で直流シフト成分を直接検出するためには、検出対象の信号を高利 得の増幅器で増幅した後、検波回路へ供給する必要がある。特に、無線周波数信号 の強度を検出する場合は、高周波信号用の電力増幅器が必要であり、検出回路の 構成が複雑になるという問題がある。また、検出回路に高利得の高周波信号用の電 力増幅器を備えることで、回路規模が大きくなり、消費電力も増加する問題があった 発明の開示

[0020] そこで、本発明は、スペクトラムアナライザや検出用の電力増幅器を用いることなく 直流シフト成分を検出することが可能な信号処理装置及び方法を提供することを目 的とする。

[0021] また、本発明は検出した直流シフト成分を補正することが可能な信号処理装置及 び方法を提供することを目的とする。

[0022] 上記目的を達成するため本発明では、予め設定された基準電圧から電圧が高!、方 向に第 1の振幅を有する正信号及び基準電圧力 電圧が低い方向に第 1の振幅と 同じ振幅の第 2の振幅を有する負信号力 成るテスト信号を生成し、変調信号の周 波数変換を行う信号処理回路にテスト信号を供給する。そして、信号処理回路から 出力される信号を検波し、正信号に対応する検波正信号及び負信号に対応する検 波負信号から成る検波信号を生成し、検波正信号のレベルと検波負信号のレベルと を比較して検波正信号と検波負信号の!/、ずれのレベルが高!、かを示す比較結果を 出力する。

[0023] この場合、テスト信号に直流シフト成分が無い場合は検波正信号のレベルと検波負 信号のレベルとが等しくなり、テスト信号に直流シフト成分が含まれている場合はテス ト信号の第 1の振幅と第 2の振幅とが等しいにもかかわらず、検波正信号のレベルと 検波負信号のレベルとが異なる値となる。そこで、検波正信号と検波負信号のレベル を比較することで、テスト信号の直流シフト成分を検出する。このとき検出される直流 シフト成分は信号処理装置等により変調信号に重畳される直流シフト成分に等しい。 したがって、スペクトラムアナライザや検出用の電力増幅器を用いることなく変調信号 の直流シフト成分を検出することが可能である。

[0024] また、本発明では、検波正信号のレベルと検波負信号のレベルの比較結果を基に 検波正信号と検波負信号のレベル差を予め設定した許容範囲内にするためのオフ セット補正信号を生成し、オフセット補正信号にしたがって外部力も供給される変調 信号のオフセットを補正する。そのため、変調信号の直流シフト成分を簡易な構成で 補正できる。したがって、本発明の信号処理装置を備えることで、送信信号にキャリア リークの少ない通信品質の良好な通信システムが得られる。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]図 1はキャリアリークが存在しない送信信号の周波数スペクトルの一例を示すグ ラフである。

[図 2]図 2はキャリアリークが存在する送信信号の周波数スペクトルの一例を示すダラ フである。

[図 3]図 3は一般的な検波回路の入出力特性を示すグラフである。

[図 4]図 4は本発明の信号処理装置の一構成例を示すブロック図である。

[図 5]図 5はパルス信号力 成るテスト信号の一例を示す波形図である。

[図 6]図 6は正弦波状の信号力も成るテスト信号の一例を示す波形図である。

[図 7]図 7は直流シフト成分を含まないテスト信号の一例を示す波形図である。 圆 8]図 8は図 7に示したテスト信号を周波数変換した高周波信号力 得られる検波 信号の一例を示す波形図である。

[図 9]図 9は本発明の信号処理装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。

[図 10]図 10は直流シフト成分が重畳されたテスト信号の一例を示す波形図である。 圆 11]図 11は図 10に示したテスト信号を周波数変換した高周波信号力も得られる検 波信号の一例を示す波形図である。

圆 12]図 12は大きな直流シフト成分が重畳されたテスト信号の一例を示す波形図で ある。

圆 13]図 13は図 12に示したテスト信号を周波数変換した高周波信号力も得られる検 波信号の一例を示す波形図である。

[図 14]図 14は負方向の直流シフト成分が補正される前後のテスト信号の一例を示す 波形図である。

[図 15]図 15は図 14に示した負方向の直流シフト成分が補正される前後の検波信号 の一例を示す波形図である。

[図 16]図 16は正方向の直流シフト成分が補正される前後のテスト信号の一例を示す 波形図である。

[図 17]図 17は図 16に示した正方向の直流シフト成分が補正される前後の検波信号 の一例を示す波形図である。

[図 18]図 18はオフセット補正を微少量 Δ単位で行う処理手順を示すフローチャート である。

[図 19]図 19はオフセット補正を微少量 Δ単位で行うと共に、その微少量 Δを更新す る処理手順を示すフローチャートである。

圆 20]図 20は図 4に示した信号発生部の実施例を示す回路図である。

[図 21]図 21は図 4に示したレベル比較部の実施例を示すブロック図である。

[図 22]図 22は図 21に示したレベル比較部の具体例を示すブロック図である。

[図 23]図 23は図 4に示したレベル比較部の他の実施例を示すブロック図である。

[図 24]図 24は図 4に示したレベル比較部の他の実施例を示すブロック図である。

[図 25]図 25は図 4に示した信号処理回路の実施例を示すブロック図である。 [図 26]図 26は図 25に示した信号処理装置で処理されたオフセット補正前の要部の 信号波形を示す波形図である。

[図 27]図 27は図 25に示した信号処理装置で処理されたオフセット補正後の要部の 信号波形を示す波形図である。

[図 28]図 28は非線形回路に入出力されるテスト信号の一例を示す波形図である。

[図 29]図 29は差動回路を用いて生成するテスト信号ぼ一例を示す波形図である。

[図 30]図 30は図 25に示した信号処理装置の変形例を示すブロック図である。

[図 31]図 31は本発明の信号処理装置を備えた通信システムの一構成例を示すプロ ック図である。

発明を実施するための最良の形態

[0026] 図 4に示すように、本発明の信号処理装置は、テスト信号を生成すると共に該テスト 信号や変調信号の直流シフト成分を補正する信号発生部 10と、所定の周波数の局 部発振信号を生成する局部信号発生器 (以下、局部発振器と称す) 220と、テスト信 号やベースバンド信号を入力とし、局部発振器 220で生成された局部発振信号を用 いた周波数変換、電力増幅等を行う信号処理回路 20と、信号処理回路 20の出力信 号の強度（レベル)を検出するレベル検出部 30と、レベル検出部 30で検出された信 号処理回路 20の出力信号の正負のレベルを比較するレベル比較部 50と、レベル比 較部 50の比較結果に基づいて信号処理回路 20の出力信号に含まれる直流シフト 成分を補正するためのオフセット補正信号を生成するオフセット調整部 60とを有する 構成である。

[0027] 信号発生部 10は、テスト信号を生成すると共に、テスト信号及び不図示のベースバ ンド回路力 供給されるベースバンド信号 (変調信号）に重畳される直流シフト成分を 、オフセット調整部 60から出力されるオフセット補正信号にしたがって補正する。

[0028] 信号発生部 10で生成するテスト信号は、予め設定された基準電圧に対して電圧が 高い方向（正方向）に第 1の振幅を有する正信号と、基準電圧に対して電圧が低い 方向 (負方向）に第 1の振幅と同じ振幅の第 2の振幅を有する負信号とから構成され る。

[0029] 信号処理装置の処理対象となるベースバンド信号は、テスト信号と同様に予め設定 された基準電圧から正方向に所定の振幅を有する正信号と基準電圧から負方向に 所定の振幅を有する負信号とから構成され、正信号の振幅と負信号の振幅とが等し い信号である。

[0030] 一般に、ベースバンド信号の振幅は小さいため、信号処理装置に入力されるべ一 スバンド信号に直流シフト成分が含まれていても、ベースバンド信号の振幅と直流シ フト成分との差が少なぐ検波回路を用いてベースバンド信号に含まれる微少な直流 シフト成分を検出するのは困難である。

[0031] それに対してテスト信号の振幅は、一般的な直流シフト成分よりも大きく設定するこ とが可能であり、検波回路を用いて容易に検出することが可能である。そのため、本 発明では直流シフト成分を補正する際にベースバンド信号に代わってテスト信号を 使用する。

[0032] このテスト信号の具体例を図 5及び図 6に示す。

[0033] 図 5はテスト信号にパルス信号を用いた例であり、図 6はテスト信号に正弦波状の信 号を用いた例である。図 5及び図 6の横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示してい る。

[0034] 図 5に示すテスト信号は、予め設定された基準電圧 Vtp力 正方向に第 1の振幅 V piを有するパルス状の正信号と、基準電圧 Vtp力ゝら負方向に第 2の振幅 Vnlを有す るパルス状の負信号とから構成され、この振幅 Vp 1と振幅 Vnlとが等 Uヽ信号である

[0035] 図 6に示すテスト信号は、予め設定された基準電圧 Vtsから正方向に振幅 Vp2を有 する正弦波状の正信号と、基準電圧 Vtsから負方向に振幅 Vn2を有する正弦波状 の負信号とから構成され、この振幅 Vp2と振幅 Vn2とが等 、信号である。

[0036] テスト信号は、基準電圧 (または基準電流）に対する正信号と負信号の振幅が等し ければよぐ正信号と負信号の発生順序や間隔等が制限されるものではない。また、 テスト信号は、正信号と負信号の信号波形が等しければどのようなものでもよぐ図 5 に示したパルス信号や図 6に示した正弦波状の信号に限定されるものではない。

[0037] 信号処理回路 20は、例えばミキサゃ周波数遁倍器等の周波数変換器、電力増幅 器、抵抗器等から構成される減衰器、位相変換器、周波数濾波器、入力信号を波形 合成する波形合成器等の各種の高周波回路を備えた構成である。本実施形態では

、この信号処理回路 20の出力信号が本発明の信号処理装置の出力信号となる。

[0038] レベル検出部 30は、例えば周知の包絡線検波器を用い、信号処理回路 20の出力 信号の強度 (レベル)を示す検波信号を出力する。検波信号は、テスト信号の正信号 に対応する検波正信号と、負信号に対応する検波負信号とから構成される。

[0039] レベル検出部 30から出力される検波信号の一例を図 8に示す。

[0040] 図 8に示す検波信号は、図 7に示すテスト信号を周波数変換した高周波信号から 包絡線検波で得られる信号を示している。なお、図 7に示すテスト信号は直流シフト 成分を含まない例であり、図 8に示す検波信号は信号処理回路等によりテスト信号に 直流シフト成分が重畳されていない例である。図 7及び図 8の横軸は時間を示し、縦 軸は出力電圧を示している。

[0041] 図 7に示すテスト信号は、基準電圧 V3から正方向に振幅 Vp3を有するパルス状の 正信号 SP3と、基準電圧 V3から負方向に振幅 Vn3を有するパルス状の負信号 SN3 とから構成されている。この正信号 SP3のピーク出力電圧は VSP3であり、負信号 S N3のピーク出力電圧は VSN3である。また、正信号 SP3の振幅 Vp3と負信号 SN3 の振幅 Vn3とは等し!/、値である。

[0042] 図 8に示す検波信号は、テスト信号の基準電圧 V3に対応した基準検波レベル D3 力 正信号 SP3のピーク出力電圧 VSP3に対応した検波レベル DPT3に至る検波 正信号 DP3と、基準検波レベル D3から負信号パルス SN3のピーク出力電圧 VSN3 に対応した検波レベル DNT3に至る検波負信号 DN3とから構成されている。図 8に 示す検波信号の検波レベル DPT3と検波レベル DNT3とは、テスト信号の正信号 S P3の振幅 Vp3と負信号 SN3の振幅 Vp3とが等しいため、等しい値となる。

[0043] レベル比較部 50は、レベル検出部 30から出力される検波信号の検波正信号のレ ベル (電圧)と検波負信号のレベル (電圧)とを比較し、それらの差電圧信号、または 検波正信号のレベルと検波負信号のレベルのどちらが高いかを示す判定結果を出 力する。

[0044] オフセット調整部 60は、レベル比較部 50から出力される検波正信号と検波負信号 の差電圧信号または判定結果を基にテスト信号に重畳された直流オフセット成分を 補正するためのオフセット補正信号を生成する。オフセット調整部 60で生成されたォ フセット補正信号は、信号発生部 10に帰還され、直流シフト成分の補正に用いられ る。

[0045] 次に本発明の信号処理装置の動作について図 9〜図 19を用いて説明する。

[0046] 図 9は本発明の信号処理装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。

[0047] 図 9に示すように、本発明の信号処理装置では、直流シフト成分の補正時、まず信 号発生部 10で生成されたテスト信号が信号処理回路 20へ入力される (ステップ 110 0)。ここで、直流シフト成分を含むテスト信号の一例を図 10に示し、その検波信号の 一例を図 11に示す。図 10及び図 11の横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示して いる。

[0048] 図 10に示すテスト信号は、基準電圧が正方向に電圧 V4まで直流シフトし、この電 圧 V4から正方向に振幅 Vp3を有するパルス状の正信号 SP4と、電圧 V4から負方向 に振幅 Vn3を有するパルス状の負信号 SN4と力 構成されている。図 10に示すテス ト信号は、この正信号 SP4の振幅 Vp3と負信号 SN4の振幅 Vn3とが等し!/、信号であ る。図 10に示したテスト信号は、信号処理回路 20にて周波数変換や電力増幅等の 処理が行われた後、出力される。

[0049] 信号処理回路 20から出力された高周波信号はレベル検出部 30へ入力される。レ ベル検出部 30は、高周波信号のレベルを包絡線検波し、図 11に示す検波信号を出 力する (ステップ 1110)。

[0050] 図 11に示す検波信号は、テスト信号 (図 10参照)の基準電圧が直流シフトしたこと により、基準検波レベルが検波レベル D4へ移動している。そのため、テスト信号の正 信号 SP4の振幅 Vp3と負信号 SN4の振幅 Vn3とが等しくても、正信号 SP4に対応 する検波レベル DPT4力 負信号 SN4に対応する検波レベル DNT4よりも大きくな つている。

[0051] 次に、より大きい直流シフト成分が重畳されたテスト信号の一例を図 12に示し、そ の検波信号の一例を図 13に示す。図 12及び図 13の横軸は時間を示し、縦軸は出 力電圧を示している。

[0052] 図 12に示すテスト信号は、基準電圧が正方向に電圧 V5まで大きく直流シフトし、こ の電圧 V5から正方向に振幅 Vp3を有するパルス状の正信号 SP5と、電圧 V5から負 方向に振幅 Vn3を有するノ ルス状の負信号 SN5と力も構成されている。図 12に示 すテスト信号は、この正信号 SP5の振幅 Vp3と負信号 SN5の振幅 Vn3とが等し ヽ信 号である。

[0053] 図 13に示す検波信号は、テスト信号の基準電圧が大きく直流シフトしたことにより、 基準検波レベルが検波レベル D5へ大きく移動している。そのため、テスト信号の正 信号 SP5の振幅 Vp3と負信号 SN5の振幅 Vn3とが等しくても、正信号 SP5に対応 する検波レベル DPT5が負信号 SN5に対応する検波レベル DNT5よりも大きぐ検 波レベル DNT5が検波レベル D5よりも低!、値となって!/、る。

[0054] ここで、直流シフトが発生しない理想的な回路構成の信号処理回路 20に、正信号 の振幅と負信号の振幅が等しい変調信号が入力された場合を考える。

[0055] この場合、レベル検出部 30は、信号処理回路 20から出力された高周波信号を検 波して検波信号を出力する。この検波信号は、変調信号の正信号に対応する検波 正信号の検波レベルと負信号に対応する検波負信号の検波レベルとが等しい信号 である。

[0056] 同様に、直流シフトが発生しない理想的な回路構成の信号処理回路 20に、図 7に 示した直流シフト成分が重畳されたテスト信号が入力されると、信号処理回路 20によ り処理された高周波信号が出力される。信号処理回路 20から出力された高周波信 号はレベル検出部 30で検波され、図 8に示したように検波正信号 DP3の検波レベル DPT3と検波負信号 DN3の検波レベル DNT3とが等しい検波信号が出力される。

[0057] これに対して、信号処理回路 20にてテスト信号や変調信号に対して何らかの要因 で直流シフト成分が重畳された場合、または図 10や図 12に示したような直流シフト 成分が重畳されたテスト信号や変調信号が信号処理回路 20で処理された場合、レ ベル検出部 30からは図 11または図 13で示したような検波信号が出力される。

[0058] レベル検出部 30から出力された検波信号は、レベル比較部 50にて検波正信号の レベルと検波負信号のレベルとが比較される。レベル比較部 50は、検波信号の検波 正信号と検波負信号のレベルを比較し、検波正信号のレベルが検波負信号のレべ ルよりも低いか否かを判定し (ステップ 1120)、判定結果をオフセット調整部 60へ出 力する。

[0059] オフセット調整部 60は、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低い場 合、テスト信号を正方向へ補正するためのオフセット補正信号を生成し信号発生部 1 0へ出力する。信号発生部 10はオフセット補正信号に基づきテスト信号の直流シフト 成分を正方向に補正する (ステップ 1130)。

[0060] 一方、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも高!、場合、オフセット調整 部 60は、テスト信号を負方向へ補正するためのオフセット補正信号を生成し信号発 生部 10へ出力する。信号発生部 10はオフセット補正信号に基づきテスト信号の直流 シフト成分を負方向に補正する (ステップ 1135)。

[0061] なお、図 9に示した処理では、ステップ 1120の処理で検波正信号と検波負信号の レベルが等しいと判定した場合、ステップ 1135の処理へ移行する力 このとき、オフ セット調整部 60は、テスト信号を 0補正するためのオフセット補正信号を生成し信号 発生部 10へ出力する。その場合、信号発生部 10はオフセット補正信号に基づきテス ト信号の直流シフト成分を補正することなぐ信号処理回路 20へ出力する。

[0062] 図 14は負方向の直流シフト成分が補正される前後のテスト信号 (または変調信号） の一例を示し、図 15は図 14に示した負方向の直流シフト成分が補正される前後の 検波信号の一例を示している。図 14及び図 15の横軸は時間を示し、縦軸は出力電 圧を示している。

[0063] 図 14に示す直流シフト成分の補正前のテスト信号は、基準電圧が負方向に電圧 V 6まで直流シフトし、この電圧 V6から正方向に振幅 Vp3を有するパルス状の正信号 S P6と、電圧 V6から負方向に振幅 Vn3を有するパルス状の負信号 SN6とカゝら構成さ れている。図 14に示すテスト信号は、この正信号 SP6の振幅 Vp3と負信号 SN6の振 幅 Vn3とが等し 、信号である。

[0064] 一方、オフセット補正後のテスト信号は、基準電圧が電圧 V6から電圧 V7へ正方向 に補正され、この電圧 V7から振幅 Vp3を有するパルス状の正信号 SP7と、電圧 V7 力 振幅 Vn3を有するパルス状の負信号 SN7とから構成されて!、る。この振幅 Vp3 及び振幅 Vn3はオフセット補正前のテスト信号と同一である。

[0065] 図 15に示す直流シフト成分の補正前の検波信号は、テスト信号の基準電圧が直流 シフトしたことにより、基準検波レベルが検波レベル D6へ移動している。そのため、テ スト信号の正信号 SP6に対応する検波正信号 DP6と、負信号 SN6に対応する検波 負信号 DN6とにレベル差 LV6が発生して!/、る。

[0066] 一方、オフセット補正後の検波信号は、テスト信号の基準電圧が電圧 V6から電圧 V7へ正方向に補正されたことで、基準検波レベルが検波レベル D6から検波レベル D7へ移動している。そのため、テスト信号の負信号 SN7に対応する検波負信号 DN 7のレベルが低下し、検波負信号 DN7とテスト信号の正信号 SP7に対応する検波正 信号 DP7とのレベル差 LV7が補正前のレベル差 LV6よりも小さくなつている。

[0067] 図 16は正方向の直流シフト成分が補正される前後のテスト信号 (または変調信号） の一例を示し、図 17は図 16に示した正方向の直流シフト成分が補正される前後の 検波信号の一例を示している。図 16及び図 17の横軸は時間を示し、縦軸は出力電 圧を示している。

[0068] 図 16に示す直流シフト成分の補正前のテスト信号は、基準電圧が正方向に電圧 V 4まで直流シフトし、この電圧 V4から正方向に振幅 Vp3を有するパルス状の正信号 S P4と、電圧 V4力ゝら負方向に振幅 Vn3を有するパルス状の負信号 SN4とカゝら構成さ れている。図 16に示すテスト信号は、この正信号 SP4の振幅 Vp3と負信号 SN4の振 幅 Vn3とが等し 、信号である。

[0069] 一方、オフセット補正後のテスト信号は、基準電圧が電圧 V4から電圧 V9へ負方向 に補正され、この電圧 V9から振幅 Vp3を有するパルス状の正信号 SP9と、電圧 V9 力 振幅 Vn3を有するパルス状の負信号 SN9とから構成されて!、る。この振幅 Vp3 及び振幅 Vn3はオフセット補正前のテスト信号と同一である。

[0070] 図 17に示す直流シフト成分の補正前の検波信号は、テスト信号の基準電圧が直流 シフトしたことにより、基準検波レベルが検波レベル D4へ移動している。そのため、テ スト信号の正信号 SP4に対応する検波正信号 DP4と、負信号 SN4に対応する検波 負信号 DN4とにレベル差 LV4が発生して!/、る。

[0071] 一方、オフセット補正後の検波信号は、テスト信号の基準電圧が電圧 V4から電圧 V9へ負方向に補正されたことで、基準検波レベルが検波レベル D4力 検波レベル D9へ移動している。そのため、テスト信号の正信号 SP9に対応する検波正信号 DP 9のレベルが低下し、検波正信号 DP9とテスト信号の負信号 SN9に対応する検波負 信号 DN9とのレベル差 LV9が補正前のレベル差 LV4よりも小さくなつている。

[0072] このように信号処理回路 20にテスト信号を入力し、レベル検出部 30から出力される 検波信号の検波正信号と検波負信号とを比較することでテスト信号の直流シフト成 分を検出し、テスト信号の直流シフト成分が予め設定した許容範囲内となるようにォ フセット補正を行う。その後、テスト信号を用いて検出した直流シフト成分が予め設定 した許容範囲内となるように変調信号に対してオフセット補正を行うことで、直流シフ ト成分により発生するキャリアリークを低減する。

[0073] なお、図 4に示したレベル検出部 30から出力される検波信号の振幅と信号発生部 10から出力されるテスト信号の振幅とは一般に等しい値ではない。これは、テスト信 号や変調信号が信号処理回路 20の処理によって増幅または減衰するため、信号処 理回路 20に入力されたテスト信号や変調信号と同一レベルの検波信号が得られると は限らないからである。

[0074] したがって、オフセット調整部 60は、レベル比較部 50の比較処理で得られる検波 正信号と検波負信号のレベル差（図 17では LV4、図 15では LV6)をそのままオフセ ット補正信号として用いるのではなぐ信号処理回路 20に入力されるテスト信号の振 幅とレベル検出部 30から出力される検波信号の振幅の比を考慮して、オフセット補 正量を決定するのが好まし ヽ。

[0075] ところで、レベル検出部 30で検出された直流シフト成分に応じて正方向または負方 向にオフセット補正を行う場合、図 9に示した処理手順ではオフセット補正を 1度だけ しか実施しな 、ため、図 14〜図 17で示したようにテスト信号に直流シフト成分が残る 可能性がある。

[0076] 以下では、テスト信号に重畳される直流シフト成分を、より低減するための処理手順 について図 18及び図 19を用いて説明する。

[0077] 図 18はオフセット補正を微少量 Δ単位で行う処理手順を示すフローチャートであり

、図 19はオフセット補正を微少量 Δ単位で行うと共に、その微少量 Δを更新する処 理手順を示すフローチャートである。

[0078] なお、図 18及び図 19に示すステップ 1100からステップ 1120までの処理は図 9で 示した処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。

[0079] 図 18に示す処理手順では、レベル比較部 50にて検波信号の検波正信号と検波 負信号のレベル比較を行った結果、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルより も低いと判定された場合、オフセット調整部 60は、テスト信号を正方向に微少量 Δだ け補正するためのオフセット補正信号を生成し (ステップ 1230)、信号発生部 10へ 出力する。

[0080] また、レベル比較部 50にて検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも高い と判定された場合、オフセット調整部 60は、テスト信号を負方向に微少量 Δだけ補正 するためのオフセット補正信号を生成し (ステップ 1235)、信号発生部 10へ出力する

[0081] そして、オフセット調整部 60は、オフセット補正処理を終了する力否かを判定し (ス テツプ 1250)、オフセット補正処理を終了しない場合はステップ 1100の処理に戻つ てステップ 1100〜ステップ 1235の処理を繰り返す。オフセット補正処理は、例えば レベル比較部 50にて検波正信号と検波負信号とが等しいと判定された場合、あるい は検波正信号と検波負信号とのレベル差が予め設定した許容範囲内であると判定さ れた場合に終了すればよ!、。検波正信号と検波負信号とのレベル差が予め設定し た許容範囲の境界と一致する場合、オフセット補正処理を終了するか、もう一度オフ セット補正処理を行うかは予め決めておくとよい。

[0082] 図 18に示すようにテスト信号のオフセット補正処理を微少量 Δ単位で繰り返し実行 すれば、直流シフト成分を予め設定した許容範囲内に収めることができる。そのため 、変調信号の直流シフト成分をより低減して、直流シフト成分に起因して発生するキ ャリアリークによる通信品質の劣化を軽減できる。

[0083] 一方、図 19に示す処理手順では、レベル比較部 50にて検波信号の検波正信号と 検波負信号のレベル比較を行った結果、検波正信号のレベルが検波負信号のレべ ルよりも低いと判定した場合、オフセット調整部 60は、テスト信号を正方向に微少量 Δだけ補正するためのオフセット補正信号を生成し (ステップ 1230)、信号発生部 10 へ出力する。

[0084] また、レベル比較部 50にて検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも高い と判定した場合、オフセット調整部 60は、テスト信号を負方向に微少量 Δだけ補正す るためのオフセット補正信号を生成し (ステップ 1235)、信号発生部 10へ出力する。

[0085] 次に、オフセット調整部 60は、予め設定した微少量 Δの値を更新する (ステップ 13 40)。微少量 Δは、例えばレベル比較部 50にて検波正信号と検波負信号とのレべ ル差が予め設定した許容範囲内であると判定した場合に微少量 Δをより小さい値に 再設定することで、さらに精度の高いオフセット補正を可能にする。微少量 Δを更新 した場合、オフセット補正処理を終了する力否かの判定に用いる検波正信号と検波 負信号のレベル差の許容範囲につ 、てもさらに狭 ヽ (小さ 、)値に設定すればょ 、。

[0086] 続、て、オフセット調整部 60は、オフセット補正処理を終了する力否かを判定し (ス テツプ 1350)、オフセット補正処理を終了しない場合はステップ 1100の処理に戻つ てステップ 1100〜ステップ 1340の処理を繰り返す。オフセット補正処理は、図 18に 示した処理と同様に、レベル比較部 50にて検波正信号と検波負信号とが等しいと判 定した場合、ある 、は検波正信号と検波負信号のレベル差が予め設定した許容範 囲内であると判定した場合に終了すればよい。また、検波正信号と検波負信号とのレ ベル差が予め設定した許容範囲の境界と一致する場合、オフセット補正処理を終了 するか、もう一度オフセット補正処理を行うかは予め決めておくとよい。

[0087] 図 19に示すようにテスト信号のオフセット補正処理を微少量 Δ単位で繰り返し実行 すると共に、微少量 Δを更新することで、図 18に示した処理よりもさらに直流シフト成 分を低減できる。そのため、直流シフト成分に起因して発生するキャリアリークによる 通信品質の劣化をより軽減できる。

[0088] なお、図 18及び図 19の処理では、オフセット補正を繰り返す過程で、正方向にォ フセット補正する処理と負方向にオフセット補正する処理とを交互に繰り返す場合が ある。

[0089] このように正方向と負方向とに交互にオフセット補正を繰り返す状態は、例えば外 部から信号処理装置内に入り込む雑音により直流シフト成分が発生している場合等 に生じる。また、オフセット補正量が直流シフト成分の 2倍である場合等も正方向と負 方向に交互にオフセット補正を繰り返す状態が生じることがある。

[0090] このような場合、例えばオフセット調整部 60にてオフセット補正の終了判定（図 18 のステップ 1350、図 19のステップ 1350)の前にオフセット補正の方向（正方向であ るか負方向であるか)を不図示の記憶装置等に格納しておき、正方向と負方向とに 交互にオフセット補正を繰り返している力否かを検出すればよい。正方向と負方向と に交互にオフセット補正を繰り返して 、る場合、例えば微少量 Δの値を変更したり、 オフセット補正処理の繰り返し間隔を長くする等を実施すればよい。

[0091] 本発明によれば、

正信号と負信号の振幅が等 U、テスト信号を生成し、変調信号の周波数変換を行う 信号処理回路にテスト信号を供給し、信号処理回路力 出力される信号を検波し、 検波正信号のレベルと検波負信号のレベルとを比較して検波正信号と検波負信号 の 、ずれのレベルが高 、かを示す比較結果を出力することで、スペクトラムアナライ ザや検出用の電力増幅器を用いることなく変調信号の直流シフト成分を検出すること が可能である。また、レベル検出及びオフセット補正を行うための回路の消費電力を 低減できる。

[0092] また、本発明では、検波正信号のレベルと検波負信号のレベルの比較結果を基に 検波正信号と検波負信号のレベル差を予め設定した許容範囲内にするためのオフ セット補正信号を生成し、オフセット補正信号にしたがって外部力も供給される変調 信号のオフセットを補正するため、変調信号の直流シフト成分を簡易な構成で補正 できる。したがって、本発明の信号処理装置を備えることで、送信信号にキャリアリー クの少ない通信品質の良好な通信システムや通信端末が得られる。

(第 1実施例）

次に本発明の信号処理装置の第 1実施例について図面を用いて説明する。

[0093] 第 1実施例では図 4に示した信号発生部 10の実施例を示す。

[0094] 図 20に示すように、信号発生部 10は、基準電圧に対して正方向の振幅と負方向 の振幅とが等しいテスト信号を生成する信号源 110と、テスト信号の直流成分を除去 するコンデンサ 120と、テスト信号にオフセット補正信号を重畳するためのコイル 130 とを有する構成である。

[0095] なお、図 20は信号発生部 10が備えるテスト信号を生成するための機能のみ示して いる力 図 20に示す信号源 110を外部力も供給される変調信号 (ベースバンド信号） を入力するための端子に代えれば、変調信号 (ベースバンド信号)を処理するための 回路として利用できる。

[0096] 信号源 110から出力されたテスト信号は、コンデンサ 120により直流分が除去され る。コンデンサ 120から出力されたテスト信号には、オフセット調整部 60から供給され るオフセット補正信号が入力端子 T1及びコイル 130を介して重畳され、オフセット補 正されたテスト信号となる。このオフセット補正後のテスト信号が出力端子 T2から信 号処理回路 20へ出力される。

[0097] 本実施例によれば、直流シフト成分の検出に用いるテスト信号を図 20に示したよう に簡単な回路で得ることが可能であり、テスト信号を用いて信号処理回路等で発生し た直流シフト成分を補正することができる。

(第 2実施例）

次に本発明の信号処理装置の第 2実施例について図面を用いて説明する。

[0098] 第 2実施例では図 4に示したレベル比較部 50の実施例を示す。

[0099] 図 21に示すように、本実施例のレベル比較部 50は、レベル検出部 30から出力さ れた検波正信号の検波レベルを保持する正信号レベル保持部 2810と、レベル検出 部 30から出力された検波負信号の検波レベルを保持する負信号レベル保持部 281 5と、正信号レベル保持部 2810及び負信号レベル保持部 2815から出力された検波 レベルを比較し、比較結果を出力する差信号出力器 2820とを有する構成である。

[0100] 正信号レベル保持部 2810は、例えば信号発生部 10から入力されたテスト信号の 正信号または該正信号から生成される信号のタイミング (正信号トリガ)で、検波正信 号のレベル（例えば図 11に示した検波正信号 DP4の検波レベル DPT4)を取り込み 、その値を保持'出力する。

[0101] 負信号レベル保持部 2815は、例えば信号発生部 10から入力されたテスト信号の 負信号または該負信号力も生成される信号のタイミング (負信号トリガ)で、検波負信 号のレベル（例えば図 11に示した検波正信号 DN4の検波レベル DNT4)を取り込 み、その値を保持'出力する。

[0102] 正信号レベル保持部 2810から出力される検波正信号の検波レベル、及び負信号 レベル保持部 2815から出力される検波負信号の検波レベルは、通常、直流電圧で ある。

[0103] 差信号出力器 2820は、正信号レベル保持部 2810から出力された検波正信号の 検波レベルと負信号レベル保持部 2815から出力された検波負信号の検波レベルを 比較し、比較結果を出力する。

[0104] 差信号出力器 2820で出力する比較結果は、検波正信号のレベルと検波負信号の レベルのどちらが高いかを示す判定結果でもよぐ検波正信号と検波負信号のレべ ル差電圧であってもよ 、。

[0105] 判定結果を出力する差信号出力器 2820としては、比較器 (コンパレータ）を用いる 構成が考えられる。その場合、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低 い場合はコンパレータ力 反転出力信号を出力し、検波正信号のレベルが検波負信 号のレベルよりも高 、場合はコンパレータ力 非反転出力信号を出力する等、比較 結果を 2値で示すとよい。

[0106] また、レベル差電圧を出力する差信号出力器 2820としては、演算増幅器や減算 器等の演算回路が考えられる。

[0107] 本実施例によれば、図 21に示したような簡単な回路構成で図 4に示したレベル比 較部 50を実現できる。

(第 3実施例）

次に本発明の信号処理装置の第 3実施例について図面を用いて説明する。

[0108] 第 3実施例では第 2実施例で示したレベル比較部 50の具体例を示す。

[0109] 図 22に示すように、本実施例のレベル比較部 50は、レベル検出部 30から出力さ れた検波正信号の検波レベルを保持 ·出力する第 1のサンプル Zホールド回路 311 0と、レベル検出部 30から出力された検波負信号の検波レベルを保持 ·出力する第 2 のサンプル Zホールド回路 3115と、第 1のサンプル Zホールド回路 3110及び第 2 のサンプル Zホールド回路 3115から出力された検波レベルを比較し、比較結果を 出力するコンパレータ 3120とを有する構成である。

[0110] 第 1のサンプル/ホールド回路 3110は、信号発生部 10で生成されたテスト信号の 正信号または該正信号から生成される信号のタイミング (正信号トリガ)で、検波正信 号のレベル（例えば図 11に示した検波正信号 DP4の検波レベル DPT4)を取り込み 、その値を保持'出力する。

[0111] 第 2のサンプル Zホールド回路 3115は、信号発生部 10から入力されたテスト信号 の負信号または該負信号力 生成される信号のタイミング (負信号トリガ)で、検波負 信号のレベル（例えば図 11に示した検波正信号 DN4の検波レベル DNT4)を取り 込み、その値を保持'出力する。

[0112] 第 1のサンプル Zホールド回路 3110から出力される検波正信号の検波レベル、及 び第 2のサンプル Zホールド回路 3115から出力される検波負信号の検波レベルは

、通常、直流電圧である。

[0113] コンパレータ 3120は、第 1のサンプル Zホールド回路 3110から出力された検波正 信号の検波レベルと第 2のサンプル Zホールド回路 3115から出力された検波負信 号の検波レベルを比較し、比較結果を出力する。

[0114] コンパレータ 3120は、例えば検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低 い場合に反転出力信号を出力し、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも 高 、場合は非反転出力信号を出力する。

[0115] 本実施例によれば、図 22に示したような簡単な回路構成で図 4に示したレベル比 較部 50を実現できる。

(第 4実施例）

次に本発明の信号処理装置の第 4実施例について図面を用いて説明する。

[0116] 第 4実施例では図 4に示したレベル比較部 50の他の実施例を示す。

[0117] 図 23に示すように、本実施例のレベル比較部 50は、レベル検出部 30から出力さ れた検波正信号の検波レベルを取り込み、保持'出力するサンプル Zホールド回路 3210と、サンプル Zホールド回路 3210から出力された検波レベルとレベル検出部 3 0から出力された検波負信号の検波レベルとを比較し、比較結果を出力する比較器（ コンパレータ） 3220とを有する構成である。なお、サンプル Zホールド回路 3210は、 レベル検出部 30から出力された検波負信号の検波レベルを取り込み、保持，出力す る構成であってもよい。

[0118] サンプル Zホールド回路 3210は、信号発生部 10から入力されたテスト信号の正信 号または該正信号から生成される信号のタイミング (信号トリガ)で、検波正信号のレ ベル（例えば図 11に示した検波正信号 DP4の検波レベル DPT4)を取り込み、その 値を保持'出力する。サンプル Zホールド回路 3210で検波負信号を取り込む場合 は、信号発生部 10から入力されたテスト信号の負信号または該負信号力も生成され る信号のタイミング (信号トリガ)で、検波負信号のレベル (例えば図 11に示した検波 正信号 DN4の検波レベル DNT4)を取り込み、その値を保持'出力する。

[0119] コンパレータ 3220は、サンプル/ホールド回路 3210から出力された検波正信号 の検出レベル (または検波負信号の検波レベル）と検波信号の検波レベルの比較結 果 (検波正信号と検波負信号の差力も生成される信号)をテスト信号の負信号 (また は正信号)のタイミングでラッチし、このラッチしたときの比較結果を出力する。

[0120] このとき、コンパレータ 3220からは、例えば第 3実施例と同様に、検波正信号のレ ベルが検波負信号のレベルよりも低い場合に反転出力信号が出力され、検波正信 号のレベルが検波負信号のレベルよりも高い場合は非反転出力信号が出力される。

[0121] 本実施例によれば、図 23に示したように、 1つのサンプル Zホールド回路と 1つのコ ンパレータとで図 4に示したレベル比較部 50を実現できる。すなわち、第 2実施例や 第 3実施例で示した回路構成よりもさらに簡易な回路でレベル比較部 50を実現でき る。

(第 5実施例）

次に本発明の信号処理装置の第 5実施例について図面を用いて説明する。

[0122] 第 5実施例では図 4に示したレベル比較部 50の他の実施例を示す。

[0123] 図 24に示すように、本実施例のレベル比較部 50は、レベル検出部 30から出力さ れた検波信号をデジタル信号に変換する AZDコンバータ (アナログ Zデジタル変換 器） 2910と、デジタル信号に変換された検波正信号の検波レベル (デジタル値)を保 持する正信号レベルレジスタ 2920と、デジタル信号に変換された検波負信号の検 波レベル（デジタル値）を保持する負信号レベルレジスタ 2925と、正信号レベルレジ スタ 2920から出力される検波正信号の検波レベルと負信号レベルレジスタ 2925か ら出力される検波負信号の検波レベルの差を計算し、その計算結果を出力する減算 器 2930とを有する構成である。

[0124] 正信号レベルレジスタ 2920は、信号発生部 10から入力されたテスト信号の正信号 または該正信号から生成される信号のタイミング (正信号トリガ)で、検波正信号の検 波レベル (デジタル値)を取り込み、その値を保持'出力する。

[0125] 負信号レベルレジスタ 2925は、信号発生部 10から入力されたテスト信号の負信号 または該負信号から生成される信号のタイミング (負信号トリガ)で、検波負信号の検 波レベル (デジタル地）を取り込み、その値を保持'出力する。

[0126] 減算器 2930は、例えば正信号レベルレジスタ 2920から出力された検波正信号の 検波レベル力も負信号レベルレジスタ 2925から出力された検波負信号の検波レべ ルを減算し、その計算結果を出力する。

[0127] 本実施例によれば、レベル比較部 50を、第 2実施例〜第 4実施例で示したようなァ ナログ回路ではなぐデジタル回路でも実現することが可能である。

(第 6実施例）

次に本発明の信号処理装置の第 6実施例について図面を用いて説明する。

[0128] 第 6実施例では図 4に示した信号処理回路 20の実施例を示す。

[0129] 図 25に示すように、本実施例の信号処理装置は、図 4に示した信号処理回路 20に 周波数変換を行うミキサ 210を備えた例である。ミキサ 210から出力された高周波信 号は、例えば空中線 240を介して送信される。

[0130] ミキサ 210は、信号発生部 10から出力される変調信号またはテスト信号と局部発振 器 220で生成された局部発振信号 (ローカル信号)とをミキシングすることで、変調信 号またはテスト信号を高周波信号に変換して出力する。

[0131] この場合、ミキサ 210により周波数変換が行われるためミキサ 210からレベル検出 部 30に供給される信号は、直流信号または低周波信号ではなく特定の高周波成分 を備えた信号になる。そのため、レベル検出部 30に、例えば包絡線検波器を備える ことで、ミキサ 210から出力される高周波信号のレベルを包絡線検波（エンベロープ ディテクタ）により容易に検出できる。その他の構成は、図 4〜図 24を用いて説明した 構成と同様であるため、ここではその説明を省略する。

[0132] 図 25に示した信号処理装置で処理されたオフセット補正前の要部の信号波形を図

26に示し、オフセット補正後の要部の信号波形を図 27に示す。

[0133] 図 26 (a)はミキサ 210へ供給される局部発振信号を示し、図 26 (b)はミキサ 210へ 入力されるテスト信号または変調信号を示し、図 26 (c)はミキサ 210から出力される 高周波信号を示し、図 26 (d)はレベル検出部 30から出力される検波信号を示してい る。

[0134] また、図 27 (a)はミキサ 210へ供給される局部発振信号を示し、図 27 (b)はミキサ 2 10へ入力されるテスト信号または変調信号を示し、図 27 (c)はミキサ 210から出力さ れる高周波信号を示し、図 27 (d)はレベル検出部 30から出力される検波信号を示し ている。

[0135] 図 26 (b)に示すテスト信号または変調信号は、オフセット補正が行われて 、な!/、た め、正方向にテスト信号 (または変調信号）が直流シフトしている。そのため、図 26 (c )に示すように、正信号で変調されたときの高周波信号の振幅と、負信号で変調され たときの高周波信号の振幅とが異なっている。この結果、図 26 (d)に示すように検波 信号が一定ではなく高周波信号の振幅に対応して揺らいでいることが分かる。

[0136] これに対して、図 27 (b)に示すテスト信号または変調信号は、オフセット補正が行 われているため、テスト信号 (または変調信号）に直流シフトがない。そのため、正信 号の振幅と負信号の振幅が基準電圧に対して等しぐ図 27 (c)に示すように正信号 に対応する高周波信号の振幅と、負信号に対応する高周波信号の振幅とが等しくな つている。この結果、図 27 (d)に示すように検波信号が高周波信号の振幅に対応し て一定となっている。

[0137] このように、直流シフト成分が存在する場合は、レベル検出部 30から出力される検 波信号の検波正信号の検波レベルと検波負信号の検波レベルとがテスト信号の正 信号と負信号とに応じて変化するが、オフセット補正を行うことにより、この変化を除 去して検波正信号の検波レベルと検波負信号の検波レベルとを同じレベルになる。

[0138] これは、信号処理装置においてオフセット補正が良好に行われて直流シフト成分が ない状態を示しており、本実施例の信号処理装置を備えることで、キャリアリークのな V、通信品質の良好な通信システムや通信端末を実現できる。

(第 7実施例）

次に本発明の信号処理装置の第 7実施例について図面を用いて説明する。

[0139] 第 7実施例では図 4に示した信号発生部 10に差動回路を用いる例を示す。 [0140] 通常、信号発生部 10では、図 5または図 6に示したテスト信号を出力する際に、パ ルス信号の発生回路または正弦波状の信号を発振する発振器 (発振回路)の出力 信号を、例えば不図示の電力増幅器にて増幅することで必要な振幅を有するテスト 信号を得ている。

[0141] ここで、図 28に示すように、テスト信号として不図示のパルス信号発生回路力も基 準レベル (基準電圧）に対する正信号の振幅と負信号の振幅とが等 、テスト信号 S 1を出力し、このテスト信号 S1を電力増幅器で増幅する場合、パルス信号発生回路 にて正信号の振幅と負信号の振幅とが等しいテスト信号 S1が生成されても電力増幅 器が図に示すような非線形回路 190として動作する場合、この非線形回路 190の出 力端では回路 (電力増幅器)の非線形性により正信号と負信号の振幅が異なったテ スト信号 S2が出力される。

[0142] このようなテスト信号 S2は、正信号と負信号の振幅が異なっているため、検波信号 の検波正信号の検波レベルと検波負信号の検波レベルも異なり、正確なオフセット 補正ができなくなってしまう。

[0143] 本実施例では、正信号の振幅と負信号の振幅とが等 ヽテスト信号を信号発生部 10から出力するために、例えば差動回路 (または差動増幅回路)を用いた構成例を 示す。

[0144] 図 29は差動回路 195を用 ヽてテスト信号を生成する際の信号波形を示して!/ヽる。

[0145] 図 29に示すように、上述したパルス信号発生回路で生成された、正信号と負信号 の振幅とが等しいテスト信号 S1は、差動回路 195が備える 2つの差動入カトランジス タにそれぞれ入力される。このとき、テスト信号 S1は、差動回路 195が備える 2つの差 動入力トランジスタの一方にテスト信号 S1と同相の信号 S3として入力され、他方にテ スト信号 S1と逆相の信号 S5として入力される。

[0146] これら差動回路 195が備える 2つの差動入力トランジスタの出力には、各差動入力 トランジスタの非線形性によりテスト信号 S1と同相の信号 S3は正信号の振幅と負信 号の振幅が異なる信号 S4となり、テスト信号 S1と逆相の信号 S5は正信号の振幅と 負信号の振幅が異なる信号 S6となる。

[0147] 差動回路 195は、 2つの差動入力トランジスタから出力される信号 S4及び信号 S6 の非線形性を相殺するように動作し、正信号の振幅と負信号の振幅が等しいテスト 信号 S7を出力する。

[0148] このように、差動回路 195から出力されたテスト信号 S7は、正信号の振幅と負信号 の振幅とが等 U、理想的なテスト信号である。

[0149] このテスト信号を用いて、オフセット補正を行うことで、信号処理回路 20にてテスト 信号に重畳される直流シフト成分を正確に検出することができ、正確なオフセット補 正を実現できる。

(第 8実施例）

次に本発明の信号処理装置の第 8実施例について図面を用いて説明する。

[0150] 第 8実施例では第 6実施例で示した信号処理装置の変形例を示す。

[0151] 第 8実施例の信号処理装置は、図 30に示すように第 6実施例で示した構成（図 25 参照）に周波数変更禁止部 230を追加した構成である。

[0152] 周波数変更禁止部 230は、信号発生部 10からテスト信号が出力されて力 オフセ ット調整部 60にてオフセット補正信号が生成されて信号発生部 10においてオフセッ ト補正が行われている間、局部発振器 220から出力される局部発振信号の発振周波 数の変更を禁止する。

[0153] このような周波数変更禁止部 230を備えることで、オフセット補正が行われている間

、信号処理回路 20 (ミキサ 210)から出力される送信信号 (高周波信号)の搬送波周 波数を強制的に変更できな 、ようにする。

[0154] このようにオフセット補正中に局部発振器 220の発信周波数の変更を強制的に禁 止することで、信号処理装置は、搬送波周波数を変更することで発生する直流シフト 成分の誤差の影響をなくすことができる。

(第 9実施例）

次に本発明の信号処理装置の第 9実施例について図面を用いて説明する。

[0155] 図 31は第 9実施例の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。

[0156] 図 31に示すように、第 9実施例の信号処理装置は、変調信号及びテスト信号を生 成する送信ベースバンド回路 101と、送信ベースバンド回路 101の出力信号の周波 数変換や電力増幅等の信号処理を行い送信する送信回路 201と、受信信号の周波 数変換や電力増幅等の信号処理を行い出力する受信回路 301と、受信回路 301か ら出力された信号を復調して出力する受信ベースバンド回路 302と、受信ベースバ ンド回路 302から出力された復調信号のレベルを比較するレベル比較部 50と、レべ ル比較部 50のレベル比較に基づいてオフセット補正信号を生成するオフセット調整 部 60と、送信回路 201と受信回路 301間を接続 Z切断する開閉器 70とを有する構 成である。

[0157] 第 9実施例の信号処理装置では、受信信号が、受信回路 301により周波数変換や 電力増幅が行われた後、受信ベースバンド回路 302にて復調されて受信ベースバン ド信号が生成される。

[0158] 一方、送信ベースバンド回路 101から出力された送信ベースバンド信号 (送信変調 信号)は、送信回路 201により周波数変換や電力増幅等の処理が行われた後、送信 される。

[0159] 図 31に示した構成は、これら通常の送信機及び受信機が有する機能を有する他、 図 4を用いて説明したように直流シフト成分の検出やそのオフセット補正機能を備え ている。

[0160] 本実施例の信号処理装置では、送信ベースバンド回路 101が図 4に示した信号発 生部 10の機能を備え、送信回路 201が図 4に示した信号処理回路 20及び局部発振 器 220の機能を備え、受信回路 301及び受信ベースバンド回路 302が図 4に示した レベル検出部 30の機能を備えている。

[0161] このような構成のため、送信ベースバンド回路 101から送信ベースバンド信号と共 に出力されたテスト信号は、送信回路 201で高周波信号処理が行われた後、送信回 路 201から高周波信号 (すなわち送信信号)として出力される。このテスト信号を含む 高周波信号が出力される間、開閉器 70は閉に設定され、高周波信号は必要に応じ て減衰された後、受信回路 301に入力される。

[0162] 受信回路 301に入力された高周波信号は、受信信号と同様に周波数変換や電力 増幅等の信号処理が行われた後、受信ベースバンド回路 302に入力される。受信べ ースバンド回路 302に入力された信号は復調されることでテスト信号が再生されて包 絡線検波される。すなわち、送信回路 201から出力されたテスト信号を含む高周波 信号は、受信ベースバンド回路 302に入力されて包絡線検波される。

[0163] 包絡線検波された検波信号は、レベル比較部 50に入力され、以降、図 4や図 9等 を用いて既に説明したように、レベル比較部 50の比較結果に応じて、オフセット補正 信号がオフセット調整部 60から送信ベースバンド回路 101に入力され、送信ベース バンド回路 101から出力されたオフセット補正後のベースバンド信号が送信回路 201 に入力され、送信回路 201から高周波信号が送信される。

[0164] なお、送信回路 201から高周波信号を送信するときは、開閉器 70は断に設定され る。

[0165] このように、受信回路 301及び受信ベースバンド回路 302を、図 4に示したレベル 検出部 30として利用することで、直流シフト成分の検出及びオフセット補正を行うた めの回路を、部品点数を大幅に増やすことなく簡単に実現できる。このため、本実施 例の信号処理装置を備えることで、小型の通信システムや通信端末を実現できる。

Claims

請求の範囲

[1] 予め設定された基準電圧力 電圧が高い方向に第 1の振幅を有する正信号及び 前記基準電圧から電圧が低い方向に前記第 1の振幅と同じ振幅の第 2の振幅を有 する負信号から成るテスト信号を生成する信号発生部と、

前記信号発生部から供給される前記テスト信号または変調信号の周波数変換を行 う信号処理回路と、

前記信号処理回路から出力される信号を検波し、前記正信号に対応する検波正信 号及び前記負信号に対応する検波負信号力 成る検波信号を出力するレベル検出 部と、

前記検波正信号のレベルと前記検波負信号のレベルとを比較し、前記検波正信号 と前記検波負信号の 、ずれのレベルが高 、かを示す比較結果を出力するレベル比 較部と、

を有する信号処理装置。

[2] 前記レベル比較部の比較結果を基に、前記検波正信号と前記検波負信号のレべ ル差を予め設定した許容範囲内にするための前記オフセット補正信号を生成するォ フセット調整部をさらに有し、

前記信号発生部は、

前記オフセット調整部力 供給されるオフセット補正信号にしたがって変調信号の オフセット補正を行う請求項 1記載の信号処理装置。

[3] 前記レベル比較部は、

前記検波正信号のレベルを保持する正信号レベル保持部と、

前記検波負信号のレベルを保持する負信号レベル保持部と、

前記正信号レベル保持部で保持された前記検波正信号のレベルと前記負信号レ ベル保持部で保持された前記検波負信号のレベルの比較結果を出力する差信号出 力器と、

を有する請求項 1記載の信号処理装置。

[4] 前記レベル比較部は、

前記テスト信号の正信号または該正信号力 生成される信号のタイミングで前記検 波正信号のレベルを保持する第 lのサンプル Zホールド回路と、

前記テスト信号の負信号または該負信号力 生成される信号のタイミングで前記検 波負信号のレベルを保持する第 2のサンプル Zホールド回路と、

前記第 1のサンプル Zホールド回路で保持された前記検波正信号のレベルと前記 第 2のサンプル Zホールド回路で保持された前記検波負信号のレベルの比較結果 を出力する比較器と、

を有する請求項 1記載の信号処理装置。

[5] 前記レベル比較部は、

前記検波正信号のレベルまたは前記検波負信号のレベルを保持するサンプル Z ホールド回路と、

前記サンプル Zホールド回路で保持された前記検波正信号のレベルと前記検波 負信号のレベルの比較結果、または前記サンプル Zホールド回路で保持された前 記検波負信号のレベルと前記検波正信号のレベルの比較結果を出力する比較器と を有する請求項 1記載の信号処理装置。

[6] 前記レベル比較部は、

アナログ値である前記検波信号をデジタル値に変換するアナログ デジタル変換 器と、

前記デジタル値に変換された検波正信号のレベルを保持する正信号レベルレジス タと、

前記デジタル値に変換された検波負信号のレベルを保持する負信号レベルレジス タと、

前記正信号レベルレジスタで保持された前記検波正信号のレベルと前記負信号レ ベルレジスタで保持された前記検波負信号のレベルの差を出力する減算器と、 を有する請求項 1記載の信号処理装置。

[7] 前記周波数変換に用いる、所定の周波数信号を生成する局部信号発生器と、 前記局部信号発生器で生成する、前記周波数信号の周波数変化を禁止する周波 数変更禁止部と、 をさらに有する請求項 1記載の信号処理装置。

[8] 前記信号発生部が差動回路を備える請求項 1記載の信号処理装置。

[9] 前記レベル検出部は、

前記信号処理回路から出力された信号を包絡線検波する請求項 1記載の信号処 理装置。

[10] 予め設定された基準電圧力 電圧が高い方向に第 1の振幅を有する正信号及び 前記基準電圧から電圧が低い方向に前記第 1の振幅と同じ振幅の第 2の振幅を有 する負信号力 成るテスト信号を生成し、

変調信号の周波数変換を行う信号処理回路に前記テスト信号を供給し、前記信号 処理回路から出力される信号を検波し、前記正信号に対応する検波正信号及び前 記負信号に対応する検波負信号力 成る検波信号を出力し、

前記検波正信号のレベルと前記検波負信号のレベルとを比較し、前記検波正信号 と前記検波負信号の 、ずれのレベルが高 、かを示す比較結果を出力する信号処理 方法。

[11] 前記比較結果を基に、前記検波正信号と前記検波負信号のレベル差を予め設定 した許容範囲内にするための前記オフセット補正信号を生成し、

前記オフセット補正信号を用いて前記変調信号のオフセット補正を行う信号処理方 法。