(57)【要約】【課題】送信アンテナから受信アンテナへ不要波が回り込んだ場合であっても、不要波に起因するＤＣオフセット電圧を回避又は低減し得る、無線中継装置を得る。【解決手段】中継局１は、第１のアンテナ２と、第２のアンテナ３と、第１のアンテナ２によって受信された受信信号ＳＡに基づいて、第２のアンテナ３から送信する送信信号ＳＢを生成する、信号処理部４と、第１の時点において信号処理部４が処理している第１の信号ＳＣの信号値に基づいて、第１の時点から所定時間経過後の第２の時点において信号処理部４が処理する第２の信号を補正することにより、第２のアンテナ３から送信された送信信号ＳＢが第１のアンテナ２によって受信されることに起因して受信信号ＳＡにおいて発生するＤＣオフセット電圧を補正する、補正処理部５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナと、
第２のアンテナと、
前記第１のアンテナによって受信された受信信号に基づいて、前記第２のアンテナから送信する送信信号を生成する、信号処理部と、
第１の時点において前記信号処理部が処理している第１の信号に基づいて、前記第１の時点から所定時間経過後の第２の時点において前記信号処理部が処理する第２の信号を補正することにより、前記第２のアンテナから送信された前記送信信号が前記第１のアンテナによって受信されることに起因して前記受信信号において発生するＤＣオフセット電圧を補正する、補正処理部と
を備える、無線中継装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、ＡＤコンバータを有し、
前記第２の信号は、前記ＡＤコンバータの入力以前の信号である、請求項１に記載の無線中継装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記ＡＤコンバータよりも後段に配置されたＤＡコンバータをさらに有し、
前記第１の信号は、前記ＤＡコンバータの出力以後の信号である、請求項２に記載の無線中継装置。
【請求項４】
前記補正処理部は、
前記信号処理部から取り出された前記第１の信号に基づいて、補正用ＤＣオフセット電圧を生成する、ＤＣオフセット電圧生成部と、
前記補正用ＤＣオフセット電圧を前記第２の信号に加算する加算部と
を有する、請求項３に記載の無線中継装置。
【請求項５】
前記補正処理部は、
前記補正処理部によってＤＣオフセット電圧が補正された特定の信号をモニタすることにより、前記補正用ＤＣオフセット電圧の値を微調整する、微調整部
をさらに有する、請求項４に記載の無線中継装置。
【請求項６】
前記微調整部は、前記補正用ＤＣオフセット電圧の微調整処理を定期的に実行する、請求項５に記載の無線中継装置。
【請求項７】
受信方式はダイレクトコンバージョン方式である、請求項１〜６のいずれか一つに記載の無線中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と端末局との無線通信を中継する無線中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等のセル方式の無線通信システムにおいては、屋内や地下等の、基地局からの電波が到達し難い不感地帯に移動局（端末局）が存在する場合にも、基地局と移動局との間の通信状態を確保すべく、中継局（無線中継装置）が用いられる。
【０００３】
中継局は、基地局との間で電波の送受信を行うための対基地局アンテナと、移動局との間で電波の送受信を行うための対移動局アンテナとを有している。例えば、中継局は、基地局から送信された電波を対基地局アンテナによって受信し、微弱電波を中継局内部で増幅した後、対移動局アンテナから移動局に向けて送信する。このように、中継局を経由することによって、基地局と移動局との間の相互通信が確保される。
【０００４】
なお、下記特許文献１には、妨害波除去装置を備えた無線中継装置が開示されている。妨害波除去装置は、送信機と送信用アンテナとの間から送信波の一部を取り出し、それを受信用アンテナと受信機との間のケーブルに注入することによって、送信用アンテナから受信用アンテナに回り込んだ送信波（妨害波）を相殺除去する。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３６７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
中継局においては、対基地局アンテナと対移動局アンテナとの間での電波の回り込みが問題となる。電波の回り込みとは、対基地局アンテナから基地局に向けて送信された電波が対移動局アンテナによって受信されてしまう現象、あるいはその逆に、対移動局アンテナから移動局に向けて送信された電波が対基地局アンテナによって受信されてしまう現象である。電波の回り込みが生じると、回り込んだ電波が不要波（妨害波）となって、所望波（基地局又は移動局との間で本来送受信したい電波）の受信感度が抑圧されてしまう。特に、近年の広帯域無線通信システムにおいては、チャンネル数が少ない上に各チャンネルの周波数幅が広いため、中継局においては送信チャンネルと受信チャンネルとが互いに隣接しやすい。従って、回り込んだ電波による受信感度抑圧の影響が大きいため、電波の回り込みに対して万全の対策を施す必要がある。すなわち、対基地局アンテナと対移動局アンテナとのアンテナ間アイソレーションを高める必要がある。
【０００７】
アンテナ間アイソレーションを高める手法の一つとして、対基地局アンテナと対移動局アンテナとの物理的距離を大きくする手法がある。両アンテナ間の距離が大きくなるほど、電波の回り込みの影響は小さくなる。しかしながら、両アンテナ間の物理的距離を大きくするにも限界があるため、この手法によっても電波の回り込みを完全には防ぐことができない。
【０００８】
ところで、一般的に無線回路における受信方式には、スーパーヘテロダイン方式とダイレクトコンバージョン方式とがある。スーパーヘテロダイン方式の受信回路においては、アンテナによって受信した高周波の無線信号は、初段のダウンコンバータによって中間周波の信号に変換された後、次段のダウンコンバータによって、中間周波の信号がベースバンド信号に変換される。ダイレクトコンバージョン方式においては、アンテナによって受信した高周波の無線信号は、ダウンコンバータによってベースバンド信号に変換される。ダイレクトコンバージョン方式の受信回路は、中間周波に対するフィルタやミキサが省略できるため、スーパーヘテロダイン方式の受信回路よりも小型化及び集積化に適している。
【０００９】
図９の（ａ）は、中継局の受信回路の構成の一部を示すブロック図である。ここでは、ダイレクトコンバージョン方式の受信回路を示している。アンテナ１０２によって受信された高周波信号は、アンプ１２０によって増幅された後、ダウンコンバータ（ミキサ１２１）によってベースバンド信号に周波数変換される。ベースバンド信号は、ＬＰＦ（Low Pass Filter）１２４によってローパスフィルタ処理が施された後、アンプ１２５によって増幅され、その後、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）１２６によってディジタル信号に変換される。
【００１０】
ここで、送信アンテナから回り込んだ不要波ｆがアンテナ１０２によって受信された場合を考える。図９の（ｂ）の式（１）に示すように、不要波ｆは、振幅が時変関数のＡ（ｔ）であり、角周波数がωである。不要波ｆは、アンプ１２０からミキサ１２１に入力される。また、アナログ回路の構成上、微弱な不要波α・ｆが、局部発振器１２２からミキサ１２１に入力される。ここで、αは減衰率であり、アナログ回路の構成に依拠する固定値である。
【００１１】
不要波ｆと微弱不要波α・ｆとはミキサ１２１によって混合され、その結果、ミキサ１２１において、ｆ×（α・ｆ）なる演算がなされる。この演算は、図９の（ｂ）の式（２）で表される。式（２）は式（３）のように変形でき、さらに式（３）は式（４）のように変形できる。ミキサ１２１の後段にあるＬＰＦ１２４の出力において、式（４）の右辺の第１項の値「Ｋ」として、振幅Ａ（ｔ）の二乗に比例するＤＣ（Direct Current）電圧成分が存在する。この不要信号のＤＣ電圧成分は、所望波の信号に重畳したＤＣオフセット電圧となる。
【００１２】
ミキサ１２１から出力された不要ＤＣ電圧成分は、アンプ１２５によって増幅されることにより、大きな不要ＤＣ電圧成分としてＡＤＣ１２６に入力される。そのため、ＡＤＣ１２６においては、所望波信号のＤＣ電圧レベルが不要ＤＣ電圧成分によって上下に大きくオフセットされ、その結果、所望波信号に対するＡＤＣ１２６の入力ダイナミックレンジが狭小化されてしまう。特に、ダイレクトコンバージョン方式の受信回路では、ベースバンド信号を増幅するアンプ１２５のゲインが比較的大きく設定されている。従って、スーパーヘテロダイン方式の受信回路と比べて、不要ＤＣ電圧成分が増幅される度合いが大きいため、ＤＣオフセット電圧の影響も大きい。
【００１３】
また、中継局においては、不感地帯に設置されるという性質上、基地局から受信した所望波の電波強度は微弱である一方、中継局から移動局に向けて送信する電波に関しては、中継局内部での増幅処理によって、その電波強度が比較的大きい場合が多い。この場合、中継局から送信した電波が自局の受信回路に回り込むと、所望波よりも不要波のほうが電波強度が大きいため、上述のＤＣオフセット電圧の影響も大きくなる。
【００１４】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、送信アンテナから受信アンテナへ不要波が回り込んだ場合であっても、不要波に起因するＤＣオフセット電圧を回避又は低減し得る、無線中継装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様に係る無線中継装置は、第１のアンテナと、第２のアンテナと、前記第１のアンテナによって受信された受信信号に基づいて、前記第２のアンテナから送信する送信信号を生成する、信号処理部と、第１の時点において前記信号処理部が処理している第１の信号に基づいて、前記第１の時点から所定時間経過後の第２の時点において前記信号処理部が処理する第２の信号を補正することにより、前記第２のアンテナから送信された前記送信信号が前記第１のアンテナによって受信されることに起因して前記受信信号において発生するＤＣオフセット電圧を補正する、補正処理部とを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
第１の態様に係る無線中継装置によれば、補正処理部は、第１の時点において信号処理部が処理している第１の信号に基づいて、第１の時点から所定時間経過後の第２の時点において信号処理部が処理する第２の信号を補正する。これにより、第２のアンテナから送信された送信信号が第１のアンテナによって受信されることに起因して受信信号において発生するＤＣオフセット電圧が補正される。つまり、第２の信号には、所望信号のほかに、第２のアンテナから第１のアンテナに回り込んだ第１の信号に対応する不要信号が含まれているが、この不要信号を相殺するように補正処理部によって第２の信号を補正することにより、不要信号に起因するＤＣオフセット電圧を回避又は低減することができる。
【００１７】
本発明の第２の態様に係る無線中継装置は、第１の態様に係る無線中継装置において特に、前記信号処理部は、ＡＤコンバータを有し、前記第２の信号は、前記ＡＤコンバータの入力以前の信号であることを特徴とする。
【００１８】
第２の態様に係る無線中継装置によれば、ＡＤコンバータの入力以前で受信信号のＤＣオフセット電圧を補正することにより、ＤＣオフセット電圧に起因してＡＤコンバータの入力ダイナミックレンジが狭小化されることを回避することができる。
【００１９】
本発明の第３の態様に係る無線中継装置は、第２の態様に係る無線中継装置において特に、前記信号処理部は、前記ＡＤコンバータよりも後段に配置されたＤＡコンバータをさらに有し、前記第１の信号は、前記ＤＡコンバータの出力以後の信号であることを特徴とするものである。
【００２０】
第３の態様に係る無線中継装置によれば、アナログ信号である第１の信号に基づいて、アナログ信号である補正用ＤＣオフセット電圧を生成できるため、ＤＡコンバータを用いることなく補正処理部を構成することができる。その結果、補正処理部の低コスト化を図ることができる。また、信号処理部が有するＤＡコンバータの出力以後の信号を第１の信号とすることにより、第１の信号と、第２のアンテナから送信される送信信号との誤差を小さくすることができる。その結果、補正処理部によるＤＣオフセット電圧の補正の精度を高めることができる。
【００２１】
本発明の第４の態様に係る無線中継装置は、第３の態様に係る無線中継装置において特に、前記補正処理部は、前記信号処理部から取り出された前記第１の信号に基づいて、補正用ＤＣオフセット電圧を生成する、ＤＣオフセット電圧生成部と、前記補正用ＤＣオフセット電圧を前記第２の信号に加算する加算部とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
第４の態様に係る無線中継装置によれば、第１の信号に起因するＤＣオフセット電圧をＤＣオフセット電圧生成部によって意図的に生成し、その生成されたＤＣオフセット電圧の反転値を補正用ＤＣオフセット電圧として第２の信号に加算することにより、受信信号において発生するＤＣオフセット電圧を、補正用ＤＣオフセット電圧によって相殺させることができる。
【００２３】
本発明の第５の態様に係る無線中継装置は、第４の態様に係る無線中継装置において特に、前記補正処理部は、前記補正処理部によってＤＣオフセット電圧が補正された特定の信号をモニタすることにより、前記補正用ＤＣオフセット電圧の値を微調整する、微調整部をさらに有することを特徴とするものである。
【００２４】
第５の態様に係る無線中継装置によれば、微調整部によって補正用ＤＣオフセット電圧の値を微調整することにより、受信信号において発生するＤＣオフセット電圧を、補正用ＤＣオフセット電圧によって効果的に相殺させることができる。
【００２５】
本発明の第６の態様に係る無線中継装置は、第５の態様に係る無線中継装置において特に、前記微調整部は、前記補正用ＤＣオフセット電圧の微調整処理を定期的に実行することを特徴とするものである。
【００２６】
第６の態様に係る無線中継装置によれば、一旦設定された補正用ＤＣオフセット電圧の値に徐々にずれが生じる場合であっても、そのずれを定期的にリセットすることができる。
【００２７】
本発明の第７の態様に係る無線中継装置は、第１〜第６のいずれか一つの態様に係る無線中継装置において特に、無線中継装置の受信方式はダイレクトコンバージョン方式であることを特徴とするものである。
【００２８】
第７の態様に係る無線中継装置によれば、ダイレクトコンバージョン方式では、スーパーヘテロダイン方式よりもＤＣオフセット電圧の影響が大きいため、本発明を適用することによって顕著な効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る無線中継装置によれば、送信アンテナから受信アンテナへ不要波が回り込んだ場合であっても、不要波に起因するＤＣオフセット電圧を回避又は低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態に係る中継局（無線中継装置）１を概略的に示す図である。中継局１は、アンテナ２，３と、信号処理部４と、補正処理部５とを備えている。矢印Ｙ１で示すように、アンテナ２は、基地局６が有するアンテナ７との間で電波の送受信を行う。矢印Ｙ２で示すように、アンテナ３は、携帯電話等の移動局（端末局）８が有するアンテナ９との間で電波の送受信を行う。
【００３２】
図１には、基地局６から受信した電波を、中継局１が移動局８に中継する例を示している。この例の場合、信号処理部４は、アンテナ２によって基地局６から受信した受信信号ＳＡに基づいて、送信信号ＳＢを生成する。送信信号ＳＢは、アンテナ３から移動局８に向けて送信される。このとき、矢印Ｙ３で示すように、送信信号ＳＢの一部はアンテナ３からアンテナ２に回り込み、不要波（妨害波）として受信される。アンテナ３から送信された送信信号ＳＢがアンテナ２によって受信されると、それに起因して、受信信号ＳＡにおいてＤＣ（Direct Current）オフセット電圧が発生する。
【００３３】
補正処理部５は、第１の時点において信号処理部４が処理している第１の信号ＳＣを取り出し、その第１の信号ＳＣの信号値に基づいて、補正信号ＳＤを生成する。そして、第１の時点から所定時間経過後の第２の時点において信号処理部４が処理する第２の信号を、補正信号ＳＤによって補正する。これにより、過去の第１の信号に起因して現在の第２の信号に発生しているＤＣオフセット電圧が補正される。以下、具体的に説明する。
【００３４】
図２は、中継局１の構成を具体的に示すブロック図である。信号処理部４は、受信処理部１１と送信処理部１２とを有している。図２に示すように、受信処理部１１は、アンテナ２の出力からこの順に接続された、アンプ（増幅器）２０、ミキサ２１、加算器４９、ＬＰＦ（Low Pass Filter）２３、アンプ２４、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）２５、及び信号処理部２６を有している。ミキサ２１には、局部発振器２２が接続されている。送信処理部１２は、信号処理部２６の出力からこの順に接続された、信号処理部３０、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）３１、ミキサ３２、カプラ４０、ＬＰＦ３４、及びアンプ３５を有している。ミキサ３２には、局部発振器３３が接続されている。
【００３５】
補正処理部４０は、カプラ４０の出力からこの順に接続された、遅延処理部４１、アンプ４２、分波器（ＤＩＶ）４３、ミキサ４４、ＬＰＦ４５、アッテネータ（ＡＴＴ）４６、インバータ４７、加算器４８、及び加算器４９を有している。また、補正処理部４０は、信号処理部２６の出力からこの順に接続された、演算部５０及びＤＡＣ５１を有している。ＤＡＣ５１の出力は加算器４８に接続されている。
【００３６】
図３，４は、中継局１の動作を示すタイミングチャートである。以下、図１〜４を参照して、中継局１の動作について説明する。
【００３７】
基地局６から送信された高周波の信号は、時刻Ｔ１においてアンテナ２によって受信され、信号Ｓ１（受信信号ＳＡ）として受信処理部１１に入力される。アンプ２０は、信号Ｓ１を増幅して信号Ｓ２を出力する。
【００３８】
局部発振器２２からは、所定周波数の信号Ｓ３が出力されている。信号Ｓ３は、ミキサ２１のＬＯポートに入力される。時刻Ｔ２において、信号Ｓ２はミキサ２１のＲＦポートに入力され、ミキサ２１は、ＲＦポートに入力された信号Ｓ２と、ＬＯポートに入力された信号Ｓ３とを混合することにより、高周波の信号Ｓ２をベースバンドの信号Ｓ４に周波数変換して出力する。なお、この時点では信号Ｓ４にＤＣオフセット電圧（アンテナ３からアンテナ２への電波の回り込みに起因するＤＣオフセット電圧）が発生しておらず、インバータ４７からは信号値がゼロの信号Ｓ２２（補正信号ＳＤ）が出力されているものとする。
【００３９】
また、ＤＡＣ５１からは信号Ｓ２５が出力されており、信号Ｓ２５は、加算器４８によって信号Ｓ２２に加算されることにより、信号Ｓ２３の一部として加算器４９に入力される。そして、加算器４９によって、信号Ｓ４と信号Ｓ２３とが加算される。ここで、信号Ｓ２５は、アンテナ３からアンテナ２への電波の回り込みには起因しない、他のＤＣオフセット電圧を補正するための信号である。第一に、信号Ｓ２５は、局部発振器２２から出力された信号Ｓ３の一部がアンプ２０側に回り込んでミキサ２１のＲＦポートに入力されること起因する、時不変のＤＣオフセット電圧を補正するためのものである。このＤＣオフセット電圧の値は、アナログ回路の構成に依拠する固定値である。第二に、信号Ｓ２５は、アンプ２０から出力された信号Ｓ２（ここでは所望波信号）の一部が局部発振器２２側に回り込んでミキサ２１のＬＯポートに入力されることに起因する、時変のＤＣオフセット電圧を補正するためのものである。このＤＣオフセット電圧の値は、信号Ｓ２の値に応じて変動する。
【００４０】
なお、演算部５０は、信号Ｓ９の信号値に基づいて、補正信号Ｓ２４を演算によって求めて出力する。ＤＡＣ５１は、演算部５０から入力された補正信号Ｓ２４をＤＡ変換することにより、アナログ信号である信号Ｓ２５を出力する。加算器４８は、インバータ４７から入力された信号Ｓ２２と、ＤＡＣ５１から入力された信号Ｓ２５とを加算することにより、信号Ｓ２３を出力する。
【００４１】
このように時刻Ｔ２の時点では、アンテナ３からアンテナ２への電波の回り込みに起因するＤＣオフセット電圧が発生しておらず、また、電波の回り込みに起因しない他のＤＣオフセット電圧は信号Ｓ２５によって補正されている。そのため、時刻Ｔ２において、加算器４９からは信号Ｓ４と同一の信号Ｓ５が出力される。
【００４２】
ＬＰＦ２３は、信号Ｓ５に対してローパスフィルタ処理を施して、信号Ｓ６を出力する。アンプ２４は、信号Ｓ６を増幅して、信号Ｓ７を出力する。時刻Ｔ３において、ＡＤＣ２５は、アナログ信号である信号Ｓ７をＡＤ変換することにより、ディジタル信号である信号Ｓ８を出力する。
【００４３】
時刻Ｔ４において、信号処理部２６は、信号Ｓ８に対して誤り訂正等の所定の信号処理を施すことにより、信号Ｓ９を出力する。信号Ｓ９は、送信処理部１２の信号処理部３０に送られる。
【００４４】
信号処理部３０は、信号Ｓ９に対して所定の信号処理を施すことにより、信号Ｓ１０を出力する。時刻Ｔ５において、ＤＡＣ３１は、ディジタル信号である信号Ｓ１０をＤＡ変換することにより、アナログ信号である信号Ｓ１１を出力する。
【００４５】
局部発振器３３からは、所定周波数の信号Ｓ１２が出力されている。時刻Ｔ６において、信号Ｓ１１はミキサ３２に入力され、ミキサ３２は、信号Ｓ１１と信号Ｓ１２とを混合することにより、ベースバンドの信号Ｓ１１を高周波の信号Ｓ１３に周波数変換して出力する。信号Ｓ１３は、カプラ４０を介してＬＰＦ３４に入力される。また、信号Ｓ１３の一部（第１の信号ＳＣ）は、カプラ４０によって取り出され、補正処理部５に送られる。
【００４６】
ＬＰＦ３４は、信号Ｓ１３に対してローパスフィルタ処理を施して、信号Ｓ１４を出力する。アンプ３５は、信号Ｓ１４を増幅して、信号Ｓ１５（送信信号ＳＢ）を出力する。時刻Ｔ７において、信号Ｓ１５はアンテナ３から送信される。アンテナ３から送信された信号Ｓ１５の一部は、アンテナ３から空間を伝播してアンテナ２に回り込み、不要波として受信される。
【００４７】
基地局６から送信された高周波の信号は、時刻Ｔ８においてアンテナ２によって受信され、信号Ｓ１（受信信号ＳＡ）として受信処理部１１に入力される。この時、アンテナ３から回り込んだ不要波もアンテナ２によって受信され、信号Ｓ１に重畳して受信処理部１１に入力される。アンプ２０は、信号Ｓ１を増幅して信号Ｓ２を出力する。
【００４８】
時刻Ｔ９において、ミキサ２１は、信号Ｓ２と信号Ｓ３とを混合することにより、高周波の信号Ｓ２をベースバンドの信号Ｓ４に周波数変換して出力する。信号Ｓ４にはＤＣオフセット電圧が発生している。このＤＣオフセット電圧は、アンテナ３からアンテナ２への電波の回り込みに起因するＤＣオフセット電圧である。一方、図３に示すように、時刻Ｔ９において加算器４９から出力される信号Ｓ５には、ＤＣオフセット電圧が発生していない。これは、アンテナ３からアンテナ２への電波の回り込みに起因するＤＣオフセット電圧が、補正処理部５の処理によって補正されたためである。
【００４９】
以下、補正処理部５の処理について具体的に説明する。図４を参照して、カプラ４０によって補正処理部５に取り出された信号Ｓ１３は、遅延処理部４１によって所定時間だけ遅延されることにより、時刻Ｔ１０において、信号Ｓ１３Ａとして遅延処理部４１から出力される。
【００５０】
カプラ４０及び遅延処理部４１における信号の減衰を補うべく、また、ミキサ４４においてＤＣオフセット電圧を積極的に引き出すべく、信号Ｓ１３Ａは、アンプ４２によって増幅される。つまり、アンプ４２は、信号Ｓ１３Ａを増幅することにより信号Ｓ１６を出力する。信号Ｓ１６は分波器４３に入力され、分波器４３からは信号Ｓ１７，Ｓ１８が出力される。信号Ｓ１７はミキサ４４のＲＦポートに入力され、信号Ｓ１８はミキサ４４のＬＯポートに入力される。ミキサ４４は、受信処理部１１のミキサ２１と同一の特性（線形性）を有している。ミキサ４４からは、図９の（ｂ）に示したように、ＤＣオフセット電圧成分（式（４）における右辺の第１項）と、それ以外の成分（第２項）とを含む信号Ｓ１９が出力される。そのうちの第２項の成分はＬＰＦ４５によって除去され、ＬＰＦ４５からは、ＤＣオフセット電圧成分のみを含む信号Ｓ２０が出力される。アッテネータ４６は、信号Ｓ２０を所望量だけ減衰させて信号値を微調整することにより、信号Ｓ２１を出力する。時刻Ｔ９において、インバータ４７は、信号Ｓ２１を反転させることにより、補正用ＤＣオフセット電圧に相当する信号Ｓ２２（補正信号ＳＤ）を出力する。
【００５１】
また、時刻Ｔ９において、加算器４８は、インバータ４７から入力された信号Ｓ２２と、ＤＡＣ５１から入力された信号Ｓ２５とを加算することにより、信号Ｓ２３を出力する。さらに、時刻Ｔ９において、加算器４９は、ミキサ２１から入力された信号Ｓ４と、加算器４８から入力された信号Ｓ２３とを加算する。これにより、信号Ｓ４に発生しているＤＣオフセット電圧が信号Ｓ２３によって補正され、加算器４９からは、ＤＣオフセット電圧が発生していない信号Ｓ５が出力される。その後は、ＬＰＦ２３以降の処理が同様に繰り返される。
【００５２】
ここで、信号Ｓ４と信号Ｓ２３とが加算器４９に入力されるタイミングを一致させる必要がある。ある信号Ｓ１３がミキサ３２から出力され始めた時点（時刻Ｔ６）から、その信号Ｓ１３に対応する不要波を含む信号Ｓ４がミキサ２１から出力され始める時点（時刻Ｔ９）までの所要時間（以下「第１の所要時間」と称す）を、予め計測によって求めておく。また、遅延処理部４１からの信号Ｓ１３Ａの出力が開始されてから、その信号Ｓ１３Ａに対応する信号Ｓ２３が加算器４９に入力され始めるまでの所要時間（以下「第２の所要時間」と称す）を、予め計測によって求めておく。通常は、第２の所要時間よりも第１の所要時間のほうが長い。従って、第１の所要時間と第２の所要時間との差に相当する時間だけ遅延処理部４１によって信号Ｓ１３を遅延させることにより、信号Ｓ４と信号Ｓ２３とが加算器４９に入力されるタイミングを一致させることができる。
【００５３】
本実施の形態に係る中継局１によれば、補正処理部５は、第１の時点において信号処理部４が処理している信号Ｓ１３の信号値に基づいて、第１の時点から所定時間経過後の第２の時点において信号処理部４が処理する信号Ｓ４を補正する。これにより、アンテナ３からの送信信号Ｓ１５がアンテナ２によって受信されることに起因するＤＣオフセット電圧が、補正処理部５によって補正される。つまり、図５に示すように、信号Ｓ４には、所望信号のほかに、アンテナ３からアンテナ２に回り込んだ不要信号に起因するＤＣオフセット電圧成分Ｓ４Ａが含まれているが、このＤＣオフセット電圧成分Ｓ４Ａを相殺する補正信号Ｓ２２を用いて信号Ｓ４を補正することにより、信号Ｓ４に発生しているＤＣオフセット電圧を回避又は低減することができる。
【００５４】
また、本実施の形態に係る中継局１によれば、補正処理部５は、ＡＤＣ２５の入力以前の信号Ｓ４を補正対象として、ＤＣオフセット電圧の補正処理を行う。そのため、ＡＤＣ２５の入力信号Ｓ７においては、ＤＣオフセット電圧はすでに補正されている。従って、入力信号Ｓ７のＤＣオフセット電圧に起因してＡＤＣ２５の入力ダイナミックレンジが狭小化される事態を、回避することができる。
【００５５】
また、本実施の形態に係る中継局１によれば、ＤＡコンバータ３１の出力以後の信号Ｓ１３を補正処理部５に取り出すことによって、ＤＣオフセット電圧を補正するための信号Ｓ２２が生成される。従って、アナログ信号である信号Ｓ１３に基づいて、アナログ信号である補正用ＤＣオフセット電圧（信号Ｓ２２）を生成できるため、ＤＡコンバータを用いることなく補正処理部５を構成することができる。その結果、補正処理部５の低コスト化を図ることができる。また、ＤＡコンバータ３１の出力以後の信号Ｓ１３に基づいて信号Ｓ２２を生成することにより、信号Ｓ１３と、アンテナ３から送信される送信信号Ｓ１５との誤差を小さくすることができる。その結果、補正処理部５によるＤＣオフセット電圧の補正の精度を高めることができる。
【００５６】
また、本実施の形態に係る中継局１によれば、補正処理部５は、信号処理部４から取り出された信号Ｓ１３に基づいて補正用ＤＣオフセット電圧（信号Ｓ２２）を生成するＤＣオフセット電圧生成部（分波器４３、ミキサ４４、ＬＰＦ４５、及びインバータ４７）と、補正用ＤＣオフセット電圧を信号Ｓ４に加算する加算器４９とを有する。このように、信号Ｓ１３に起因するＤＣオフセット電圧をＤＣオフセット電圧生成部によって意図的に生成し、その生成されたＤＣオフセット電圧の反転値を補正用ＤＣオフセット電圧として信号Ｓ４に加算することにより、受信信号Ｓ４において発生するＤＣオフセット電圧を、補正用ＤＣオフセット電圧によって相殺させることができる。
【００５７】
また、本実施の形態に係る中継局１によれば、受信処理部１１の受信方式は、図２に示したようにダイレクトコンバージョン方式である。ダイレクトコンバージョン方式では、ベースバンドに変換した後の増幅の度合いがスーパーヘテロダイン方式よりも大きいため、ＤＣオフセット電圧の影響も大きい。従って、ダイレクトコンバージョン方式の受信回路に本発明を適用することによって、スーパーヘテロダイン方式よりも顕著な効果を得ることができる。但し、方式上、スーパーヘテロダイン方式でもＤＣオフセット電圧は発生するため、スーパーヘテロダイン方式の受信回路に本発明を適用しても良い。
【００５８】
＜第１の変形例＞
図６は、第１の変形例に係る中継局１の一部の構成を示すブロック図である。第１の変形例では、上記実施の形態に対して、補正処理部５に演算部６０が追加されている。演算部６０は、信号処理部２６から入力される信号Ｓ９に基づいて、アッテネータ４６の減衰量を制御するための信号Ｓ６０を出力する。演算部６０は、アッテネータ４６の減衰量を微調整するための微調整部として機能する。つまり、演算部６０は、補正処理部５によってＤＣオフセット電圧が補正された後の特定の信号をモニタし、そのモニタ結果に基づいてアッテネータ４６の減衰量を制御することにより、補正用ＤＣオフセット電圧（信号Ｓ２２）の値を微調整する。上記「特定の信号」は、特徴的な信号値やデータ配列を有して、他の信号と容易に区別可能な任意の信号であれば良く、例えば、パイロット信号を用いることができる。以下では、特定の信号がパイロット信号である例について説明する。
【００５９】
演算部６０は、信号Ｓ９に基づいてパイロット信号を検出すると、そのパイロット信号に、アンテナ３からアンテナ２への電波の回り込みに起因するＤＣオフセット電圧が残留しているか否かを検出する。演算部６０は、ＤＣオフセット電圧が残留していない場合は、現在設定されているアッテネータ４６の減衰量を維持する。一方、ＤＣオフセット電圧が残留している場合は、その残留しているＤＣオフセット電圧がゼロとなるように、アッテネータ４６の減衰量を微調整する。
【００６０】
第１の変形例に係る中継局１によれば、アンテナ３からアンテナ２への電波の回り込みに起因するＤＣオフセット電圧が信号Ｓ５以降に残留している場合であっても、演算部６０によってアッテネータ４６の減衰量を制御することにより、残留するＤＣオフセット電圧がゼロとなるように補正用ＤＣオフセット電圧（信号Ｓ２２）の値を微調整することができる。その結果、受信信号Ｓ４において発生するＤＣオフセット電圧を、補正用ＤＣオフセット電圧によって効果的に相殺させることができる。
【００６１】
ここで、演算部６０は、上述したアッテネータ４６の減衰量の微調整処理を定期的に実行することが望ましい。例えば、一日に一回、深夜の時間帯に実行すると良い。これにより、一旦設定されたアッテネータ４６の減衰量に徐々にずれが生じる場合であっても、そのずれを定期的にリセットすることができるため、ずれが蓄積されて増大することを回避できる。
【００６２】
なお、演算部５０が信号Ｓ２４の値を設定する際には、演算部６０は、アッテネータ４６の減衰量を無限大に設定することにより、信号Ｓ２１，Ｓ２２の値をゼロとする。これにより、演算部５０は、アンテナ３からアンテナ２への電波の回り込みには起因しない他のＤＣオフセット電圧を補正するための信号Ｓ２４を、アンテナ３からアンテナ２への電波の回り込みに起因するＤＣオフセット電圧とは切り離して、正確に設定することができる。
【００６３】
＜第２の変形例＞
図７は、第２の変形例に係る中継局１の一部の構成を示すブロック図である。第２の変形例では、上記実施の形態に対して、補正処理部５に時間設定部が追加されている。時間設定部は、処理部７０、検出部７１，７２、及びタイムカウンタ等の計時部７３を有している。第２の変形例では、検出部７１，７２によるパイロット信号の検出結果に基づいて、上記第１の所要時間（つまり、ある信号Ｓ１３がミキサ３２から出力され始めてから、その信号Ｓ１３に対応する不要波を含む信号Ｓ４がミキサ２１から出力され始めるまでの所要時間）を検出する。
【００６４】
ミキサ３２からパイロット信号が出力されると、検出部７２はそれを検出し、パイロット信号を検出した旨を、信号Ｓ７２として処理部７０に通知する。処理部７０は、信号Ｓ７２が入力された時刻を起点として、計時部７３を用いて経過時間のカウントを開始する。
【００６５】
パイロット信号は、いずれ信号Ｓ１５としてアンテナ３から送信される。また、アンテナ３から送信された、パイロット信号に対応する信号１５の一部は、アンテナ３から空間を伝播してアンテナ２に回り込み、不要波として受信される。やがて、パイロット信号に対応する不要波が重畳された信号Ｓ４が、ミキサ２１から出力される。パイロット信号は特徴的であるため、パイロット信号に対応する不要波が重畳された信号Ｓ４も、他の信号とは区別可能である。
【００６６】
パイロット信号に対応する不要波が重畳された信号Ｓ４がミキサ２１から出力されると、検出部７１はそれを検出し、その旨を信号Ｓ７１として処理部７０に通知する。処理部７０は、信号Ｓ７１が入力されると、計時部７３を用いた経過時間のカウントを停止する。そして、信号Ｓ７２が入力されてから信号Ｓ７１が入力されるまでの経過時間を求める。これにより、パイロット信号がミキサ３２から出力されてから、そのパイロット信号に対応する不要波が重畳された信号Ｓ４がミキサ２１から出力されるまでの経過時間を求めることができる。処理部７０は、このようにして求めた経過時間に基づいて、遅延処理部４１における遅延時間を新たに算出し、信号Ｓ７０として遅延処理部４１に通知する。
【００６７】
遅延処理部４１は、処理部７０から新たな遅延時間が通知された以降は、その新たな遅延時間を用いて、上記と同様の処理を行う。具体的には、遅延処理部４１は、カプラ４０から入力された信号Ｓ１３を、新たに設定された遅延時間だけ遅延させた後、信号Ｓ１３Ａとして出力する。
【００６８】
第２の変形例に係る中継局１によれば、時間設定部は、信号処理部４において特定の信号が検出された後、その特定の信号が次に信号処理部４において検出されるまでの経過時間を計測することによって、遅延処理部４１における遅延時間を新たに設定する。従って、遅延処理部４１における遅延時間を、時間設定部によって正確に設定することができる。その結果、補正処理部５が補正処理の実行を開始するタイミングを適切に設定でき、補正処理部５によるＤＣオフセット電圧の補正の精度を高めることができる。
【００６９】
なお、時間設定部は、上述した遅延時間の設定処理を定期的に実行することが望ましい。例えば、一日に一回、深夜の時間帯に実行すると良い。これにより、一旦設定された遅延時間に徐々にずれが生じる場合であっても、そのずれを定期的にリセットすることができるため、ずれが蓄積されて増大することを回避できる。
【００７０】
＜第３の変形例＞
図８は、第３の変形例に係る中継局１の一部の構成を示すブロック図である。第３の変形例では、上記第２の変形例に対して、ゲイン設定部８０が追加されている。ゲイン設定部８０には、検出部７２から信号Ｓ７２が入力される。ゲイン設定部８０は、ミキサ３２から出力されたパイロット信号が後にアンプ３５に入力されるタイミングで、アンプ３５のゲインを、規格によって許容されている範囲内で一時的に大きく設定する。これにより、パイロット信号がアンプ３５によって他の信号よりも大きく増幅されて、パイロット信号に対応する信号Ｓ１３がアンテナ３から送信される。
【００７１】
パイロット信号がミキサ３２から出力されてからアンプ３５に入力されるまでの所要時間は、カプラ４０及びＬＰＦ３４の各部での処理に要する所要時間の合計に相当し、予め計測によって求めておく。
【００７２】
アンプ３５によるパイロット信号の増幅が完了した後は、アンプ３５のゲインは元に戻される。
【００７３】
第３の変形例に係る中継局１によれば、アンプ３５のゲインを大きく設定することにより、特定の信号の信号強度を高めて送信することができる。従って、次に検出部７１によって特定の信号を検出する際に、検出漏れが生じる可能性を低減することができる。
【００７４】
なお、以上の説明では、第３の変形例を第２の変形例に適用する例について述べたが、第３の変形例は第１の変形例に適用することも可能である。
【００７５】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態に係る中継局を概略的に示す図である。
【図２】中継局の構成を具体的に示すブロック図である。
【図３】中継局の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】中継局の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】不要信号及び補正信号を示す図である。
【図６】第１の変形例に係る中継局の一部の構成を示すブロック図である。
【図７】第２の変形例に係る中継局の一部の構成を示すブロック図である。
【図８】第３の変形例に係る中継局の一部の構成を示すブロック図である。
【図９】中継局の受信回路の構成の一部を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  中継局
２，３  アンテナ
４  信号処理部
５  補正処理部
６  基地局
８  移動局
２１，３２，４４  ミキサ
２４，３５  アンプ
２５  ＡＤＣ
３１  ＤＡＣ
４０  カプラ
４１，６０  演算部
４３  分波器
４５  ＬＰＦ
４６  アッテネータ
４７  インバータ
４９  加算器
７０  処理部
７１，７２  検出部
７３  計時部
８０  ゲイン設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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