(57)【要約】【課題】ＩＱブランチ間偏差による性能劣化を改善することができる受信装置及びＩＱ偏差補償方法を提供すること。【解決手段】受信装置１００は、スケジューリングによって一部の周波数帯域を割り当てる通信システムに適用され、ＲＢ位置通知部１１５は、復号部１１４により復号されたＣＣＨ情報に基づいて、ＲＢ位置情報を抽出して通知する。ＩＱ差調整制御部１１６は、帯域割当情報を解析し、特定の周波数帯域に割り当てがない場合に、ＩＦフィルタ１０３の帯域除去フィルタ１０２をＯＮするとともに、除去した帯域に現れるイメージ成分が最小となるようにＩＱ差調整部１１３を制御する。帯域除去フィルタ１０２は、帯域を狭くしてＲＢの割り当てられていない帯域の信号を除去する。ＩＱ差調整部１１３は、ＦＦＴ後の周波数領域信号に対して、上記イメージ成分が最小になるようにＩＱ差を自動調整する。【選択図】図１
2010041570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過帯域幅を切り換え可能なフィルタ手段と、
帯域通過した受信信号をＩＱベースバンド信号に周波数変換するミキサ手段と、
デジタル化された前記ＩＱベースバンド信号を周波数領域信号に変換する時間・周波数変換手段と、
前記周波数領域信号に対してＩＱ差の調整を行うＩＱ差調整手段と、
ＩＱ差調整された受信データを復号化する復号手段と、
前記復号手段により復号された制御情報に基づいて、予めスケジューリングされた帯域割当情報を抽出する帯域割当情報抽出手段と、
抽出された前記帯域割当情報を解析し、特定の周波数帯域が割り当てられていない場合に、前記フィルタの帯域を狭くして前記特定の周波数帯域の信号を除去するとともに、その除去した帯域に現れるイメージ成分が最小なるようとなるように前記ＩＱ差調整手段を制御するＩＱ差調整制御手段と、
を備える受信装置。
【請求項２】
前記フィルタ手段は、システム帯域の中央周波数より低周波数側の帯域を除去する請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
スケジューリングによって一部の周波数帯域を割り当てる通信システムのＩＱ偏差補償方法であって、
フィルタにより受信信号を所定帯域のみ通過させるステップと、
帯域通過した受信信号をＩＱベースバンド信号に周波数変換するステップと、
デジタル化された前記ＩＱベースバンド信号を周波数領域信号に変換するステップと、
前記周波数領域信号に対してＩＱ差の調整を行うステップと、
ＩＱ差調整された受信データを復号化するステップと、
復号された制御情報に基づいて、予めスケジューリングされた帯域割当情報を抽出するステップと、
抽出された前記帯域割当情報を解析し、特定の周波数帯域が割り当てられていない場合に、前記フィルタの帯域を狭くして前記特定の周波数帯域の信号を除去するとともに、その除去した帯域に現れるイメージ成分が最小なるようとなるように制御するステップと
を有するＩＱ偏差補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケジューリングによって一部の周波数帯域を割り当てる通信システムにおいて使用される受信装置及びＩＱ偏差補償方法に関し、詳細には、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式に好適な受信装置及びＩＱ偏差補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３ＧＰＰ ＲＡＮ ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Radio Access Network Long Term Evolution）においては、高速大容量通信を実現するために、多くの技術が検討されている。例えば、移動通信システムのマルチパス干渉に強いＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）、フェージング変動する伝搬路品質に応じて変調方式及び符号化率を変化させるＡＭＣ(Adaptive Modulation and Coding：適応変調符号化)、ＯＦＤＭ帯域を複数のＲＢ（Resource Block）に分割し、伝搬路状態の良好なＲＢに優先的に送信パケットを割り当てる周波数スケジューリング、符号化技術と再送技術とを組み合わせて効率的に再送を行うハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ:Hybrid Automatic Repeat Request）、及び送受信装置において複数のアンテナを用いて通信を行うＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）などの技術がある。
【０００３】
ＯＦＤＭは、多数のサブキャリアを用いてデータを並列伝送するマルチキャリア伝送技術であり、高い周波数利用効率、マルチパス環境下のシンボル間干渉低減などの特徴を持ち、伝送効率の向上に有効であることが知られている。このＯＦＤＭ方式において複数のサブキャリアを束ねたＲＢ毎に適応変調や周波数スケジューリングを適用し周波数利用効率を改善する技術が検討されている。
【０００４】
端末に対する周波数帯域上でのＲＢの割当方法として、（１）回線品質に応じたスケジューリング、つまり、周波数スケジューリングによってＲＢを割り当てる方法（Frequency Scheduled Allocation：ＦＳＡ）と、（２）予め定められた割当パターンに従ってＲＢを割り当てる方法（Persistent Scheduled Allocation：ＰＳＡ）との２種類がある。ここでのＲＢは、サブキャリアをいくつかまとめてブロック化したものである。
【０００５】
ＦＳＡでは、各端末に割り当てられるＲＢが各端末のＲＢ毎の回線品質に応じてＲＢ割当の都度変化するため、基地局から各端末へのスケジューリング結果の通知は必要となるが、大きなマルチユーザダイバーシチ効果を得ることができる。また、ＰＳＡでは、各端末に割り当てられるＲＢは時間軸上の送信タイミングと周波数軸上の送信ＲＢとで表される予め定められた割当パターンに従ったＲＢに固定されるため、ＦＳＡに比べマルチユーザダイバーシチ効果は小さくなるが、基地局から各端末へのスケジューリング結果の通知は不要となる。また、ＰＳＡでは基地局から端末に割当パターンが予め通知されており、端末ではその通知により自端末に割り当てられたＲＢを判断することができる。
【０００６】
図４は、ＯＦＤＭ方式のリソースブロック（ＲＢ）の配置例を示す図であり、縦軸に周波数を、横軸に時間をとる。図４において、１ブロックが１サブキャリア（ＳＣ）を示し、周波数軸上から見た場合、この周波数帯（例えば１０ＭＨｚ）はＮ個のサブキャリア（ＳＣ）であり、時間軸上から見ると１サブフレームは１４シンボルである。また、１サブフレームのうち７シンボルが１ダウンリンク・スロットである。１リソースブロックは連続するＭ個のサブキャリアからなり、１スロットに対して周波数方向に複数のリソースブロックが配置される。図４のハッチングがリソースブロック（ＲＢ）である。
【０００７】
一方、特許文献１には、ＢＢ−ＬＰＦの特性込みでＩＦフィルタの特性をトランスバーサルフィルタで補正するマルチキャリア変調方式の受信装置が記載されている。特許文献１記載の受信装置は、振幅及び遅延時間差を補償するもので、以下の技術要素を持つ。
【０００８】
（１）ＩＦフィルタ（ＳＡＷ等）の群遅延特性を、直交検波後、その逆フィルタ特性を持つベースバンドトランスバーサルフィルタで補償する。
【０００９】
（２）トランスバーサルフィルタのタップ係数は自動計算する。ＩＦフィルタの入力を切り換え、正弦波（掃引）を入力してＩ／Ｑ−ＢＢ−ＬＰＦ出力を測定し、その逆特性を計算し、逆フーリエ変換により求める。
【００１０】
（３）ＩＦフィルタフィルタの周波数特性補償を目的とする。しかし、ＢＢ−ＬＰＦ込みで逆フィルタ特性を求め適用する構成となっているため、ＩＱ振幅／遅延差も同時に補償される。これは、アナログＬＰＦの特性（差）を逆特性のディジタルフィルタで補償することにもなっている。
【特許文献１】特開平１０−２００５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような従来の受信装置にあっては、起動時あるいは受信動作開始前のキャリブレーションを想定したものであり受信中の調整ができないという欠点がある。また、直交復調用IFローカル発振器が周波数特性測定のための信号源を兼ねているため、信号帯域幅分の周波数可変範囲が必要となりローカル信号の低雑音化が難しくなるという欠点がある。
【００１２】
上述したように、ＬＴＥは、既存の３ＧＰＰの周波数帯を用いて、システム（基地局）に応じて複数の帯域（１．４Ｍ／３Ｍ／５Ｍ／１０Ｍ／１５Ｍ／２０Ｍ）のシステム帯域に対応する。したがって、基地局間ハンドオーバーによって、システム帯域が変わることがあり、その場合であっても受信装置は受信動作を継続しなければならない。この時、受信装置はシステム帯域に応じてアナログＢＢ−ＬＰＦの帯域を切り替えるため、ＩＱ差が変化する。従来の受信装置では受信を完全停止しないとキャリブレーションできないので、ＩＱ差による性能劣化が発生した状態で受信し続けることになってしまう。
【００１３】
また、妨害波レベルに応じてＢＢ−ＬＰＦの特性を適応的に変える場合がある。図５は、妨害波レベルに応じてＢＢ−ＬＰＦの特性を適応的に変える場合の一例を示す図である。図５（ａ）は妨害波が大きい場合のＢＢ−ＬＰＦ特性を示しており、大きな減衰量を得るために高次のフィルタ特性となっている。図５（ｂ）は妨害波が小さい場合を示しており、減衰量が小さくてよいため低次のフィルタ特性になっている。高次フィルタは消費電力が大きいため、妨害波が小さいときは低次フィルタに切り替えることによって、低消費電力化が図れる。上記のようなフィルタ切り替えを行うと、フィルタ特性のばらつきによりＩＱ差が変化する。従来の受信装置では受信を完全停止しないとキャリブレーションできないので、ＩＱ差による性能劣化が発生した状態で受信し続けることになってしまう。
【００１４】
上記課題に加えて、ＬＴＥ端末では以下のような課題がある。
【００１５】
ＬＴＥでは、ユーザデータは、リソースブロック単位（例えば１ＲＢ＝１８０ｋＨｚ、１ＲＢ＝１２サブキャリア）で伝送される（図４参照）。一般にＢＢ−ＬＰＦは信号帯域端ほど特性ばらつきが大きくなるため、ＩＱ間の振幅／遅延差も帯域端で大きくなる。したがって、帯域端近傍の１ＲＢだけが割り当てられると極端に性能が劣化してしまうという課題がある。
【００１６】
これまでのシステム設計検討により、所望の受信性能（スループット、ＢＥＲ）を確保するためには、従来例以上にＩＱ間振幅／位相偏差の影響が大きいことがわかった。
【００１７】
１つの劣化要因に対して各々ＥＶＭ＝３％を割り当てた場合、
・ＩＱ振幅差  ＜０．４５ｄＢ
・ＩＱ遅延差  ＜０．０２５sample（ＦＦＴ）
であった。したがって、システム帯域２０ＭＨｚの場合には、ＦＦＴのサンプリング周波数が３０．７２ＭＨｚとなるので、０．０２５sampleは０．８２ｎｓとなる。信号帯域端サブキャリアの離調周波数（９ＭＨＺ）における位相差に換算すると２．７ｄｅｇとなる。これは、アナログＢＢ−ＬＰＦに対しては非常に厳しい仕様であり、個別調整や選別によるＩ／Ｑペアリング等が必要になってしまう。
【００１８】
以下、ＩＱ遅延差、ＩＱ振幅差とＥＶＭの関係について図６及び図７を参照して説明する。
【００１９】
図６は、ＩＱ遅延差[ｎｓ]とＥＶＭ（Error Vector Magnitude）[％]の関係を示す特性図である。システム帯域＝２０ＭＨｚ、１ＲＢ受信の最悪条件を示す。また、図７は、ＩＱ振幅差[ｄＢ]とＥＶＭ[％]の関係を示す特性図である。システム帯域＝２０ＭＨｚ、ｆｕｌｌ−ＲＢ受信を示す。ＩＱ振幅差においては、１ＲＢ受信の場合も同等のＥＶＭとなる。
【００２０】
図６及び図７に示すように、ＩＱ遅延差及びＩＱ振幅差とＥＶＭの関係において、例えばＥＶＭ＝３％を配分しても、ＩＱ遅延差≒０．８ｎｓ，ＩＱ振幅差≒０．４５ｄＢとなることが分かる。これは、アナログＢＢ−ＬＰＦには非常に厳しい仕様である。
【００２１】
また、ＬＴＥ信号は、広帯域であるため、高速なＡＤＣが必要であり、これはコスト及び消費電流の増大に加えて、ビット数が１０ｂｉｔ程度に制限される。ＡＤＣのビット数が１０ｂｉｔ程度に制限されると、妨害波電力に十分なビット数を配分できない。したがって、Ａ／Ｄ変換前にアナログＬＰＦでの抑圧が必要となるため、フィルタを軽くすることができず、アナログＬＰＦのばらつきによってＩ／Ｑ不均衡（振幅，遅延）が大きくなる。
【００２２】
上述したように、従来の受信装置にあっては、（１）ＩＱ差の所要仕様が非常に厳しい。（２）全システム帯域でＩＱ差の所要仕様を満たす必要がある。すなわち、ＬＰＦは帯域切替を行ってもＩＱ差の所要仕様を満たす必要がある。（３）ＢＢ−ＡＧＣアンプのＩＱ差（主にＩＱ振幅差）も含む全てのゲイン設定で満たす必要がある。（４）温度特性も考慮する必要がある。したがって、何らかの調整機能が必要である。その調整機能は、システム帯域毎／ＡＧＣゲイン設定毎／温度毎に行うことが考えられる。
【００２３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＩＱブランチ間偏差による性能劣化を改善することができる受信装置及びＩＱ偏差補償方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の受信装置は、通過帯域幅を切り換え可能なフィルタ手段と、帯域通過した受信信号をＩＱベースバンド信号に周波数変換するミキサ手段と、デジタル化された前記ＩＱベースバンド信号を周波数領域信号に変換する時間・周波数変換手段と、前記周波数領域信号に対してＩＱ差の調整を行うＩＱ差調整手段と、ＩＱ差調整された受信データを復号化する復号手段と、前記復号手段により復号された制御情報に基づいて、予めスケジューリングされた帯域割当情報を抽出する帯域割当情報抽出手段と、抽出された前記帯域割当情報を解析し、特定の周波数帯域が割り当てられていない場合に、前記フィルタの帯域を狭くして前記特定の周波数帯域の信号を除去するとともに、その除去した帯域に現れるイメージ成分が最小なるようとなるように前記ＩＱ差調整手段を制御するＩＱ差調整制御手段と、を備える構成を採る。
【００２５】
本発明のＩＱ偏差補償方法は、スケジューリングによって一部の周波数帯域を割り当てる通信システムのＩＱ偏差補償方法であって、フィルタにより受信信号を所定帯域のみ通過させるステップと、帯域通過した受信信号をＩＱベースバンド信号に周波数変換するステップと、デジタル化された前記ＩＱベースバンド信号を周波数領域信号に変換するステップと、前記周波数領域信号に対してＩＱ差の調整を行うステップと、ＩＱ差調整された受信データを復号化するステップと、復号された制御情報に基づいて、予めスケジューリングされた帯域割当情報を抽出するステップと、抽出された前記帯域割当情報を解析し、特定の周波数帯域が割り当てられていない場合に、前記フィルタの帯域を狭くして前記特定の周波数帯域の信号を除去するとともに、その除去した帯域に現れるイメージ成分が最小なるようとなるように制御するステップとを有する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、特定の周波数帯域が割り当てられていない場合に、フィルタの帯域を狭くし、かつＩＱ差調整を制御することにより、受信動作中のＩＱ差調整を実現して温度変化や経時変化、あるいはシステム帯域切り換え等のＢＢ回路の動作モード変化によらず、安定した改善効果を維持することができる。また、ＩＱブランチ間偏差による性能劣化を改善することができ、アナログＢＢ回路の仕様を緩和し、ＩＣ化に適した無線受信回路を提供することができる。また、IFローカル発振器の周波数可変幅を大きくする必要がないため、ローカル信号の低雑音化が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る受信装置の構成を示す図である。本実施の形態は、スケジューリングによって一部の周波数帯域を割り当てる通信システムであって、ＲＢ割当情報を通知する制御チャネル（ＣＣＨ）が周波数分割多重され、かつ、割当情報は少なくとも１サブフレーム以上前のサブフレームのＣＣＨで通知される通信システムに対応した受信装置に適用した例である。サブフレーム構成の例を図８に示す。ＣＣＨはサブフレームの前半のスロットの中央のＲＢに配置されている。
【００２９】
図１において、受信装置１００は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０１、帯域除去フィルタ１０２、直交ミキサ部１０４、Ｉ信号可変利得アンプ１０５、Ｑ信号可変利得アンプ１０６、Ｉ信号チャネル選択フィルタ１０７、Ｑ信号チャネル選択フィルタ１０８、Ｉ信号ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１０９、Ｑ信号ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１１０、ガードインターバル（ＧＩ）除去部１１１、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１１２、ＩＱ差調整部１１３、復号部１１４、ＲＢ位置通知部１１５、及びＩＱ差調整制御部１１６を備えて構成される。上記ＢＰＦ１０１及び帯域除去フィルタ１０２は、ＩＦフィルタ１０３を構成する。なお、上記ＧＩ除去部１１１、ＦＦＴ１１２、ＩＱ差調整部１１３、復号部１１４、ＲＢ位置通知部１１５、及びＩＱ差調整制御部１１６は、デジタルベースバンド処理部（ＤＢＢ）を構成する。
【００３０】
ＢＰＦ１０１は、ＩＦ信号から所望の周波数帯域の信号のみを通過させる。
【００３１】
帯域除去フィルタ１０２は、ＩＱ差調整制御部１１６からの制御信号によりＯＮ／ＯＦＦ制御され、ＯＮ時には受信信号のＣＣＨの帯域より低周波数側を除去する。スーパーヘテロダイン方式の場合、周波数固定となるＩＦフィルタ１０３で処理する方が実現性が高い。本実施の形態では、ＩＦフィルタ１０３により除去する。帯域除去フィルタ１０２は、ＣＣＨの帯域近傍から除去できる特性であればよく、システム帯域によらず同一フィルタを用いることができるが、システム帯域によって特性を変えてもよい。
【００３２】
直交ミキサ部１０４は、ＩＦフィルタ１０３から入力したＩＦ周波数（中間周波数）の受信信号をアナログ直交検波して、Ｉ成分をＩ信号可変利得アンプ１０５に出力するとともに、Ｑ成分をＱ信号可変利得アンプ１０６に出力する。直交検波の際に、π／２移相回路の不完全性により直交誤差が生じる。
【００３３】
可変利得アンプ１０５，１０６は、可変利得機能を有し直交ミキサ部１０４から出力されるＩ信号及びＱ信号の振幅を予め設定された振幅に調整する。
【００３４】
チャネル選択フィルタ１０７，１０８は、帯域可変フィルタからなり可変利得アンプ１０５，１０６の出力信号であるＩ，Ｑ信号を帯域制限することにより自己チャネル信号を選択する。この際に、チャネル選択フィルタ１０７とチャネル選択フィルタ１０８との個体差により、Ｉ成分とＱ成分との間に振幅差及び遅延時間差が生じる。
【００３５】
ＡＤＣ１０９，１１０は、ＩＱ−ＢＢ信号をデジタル変換してＧＩ除去部１１１に出力する。なお、図示は省略するが、ＡＤＣ１０９，１１０出力は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）に入力され、ＲＳＳＩで得られた信号振幅に応じてＡＧＣ（Automatic Gain Control）が高周波アンプ（図示略）及び可変利得アンプ１０５，１０６の利得を制御する。
【００３６】
ＧＩ除去部１１１は、ＡＤＣ１０９，１１０から入力したＩ，Ｑ信号からＧＩを除去してＦＦＴ１１２に出力する。
【００３７】
ＦＦＴ１１２は、ＧＩが除去されたＮ系列の並列信号に対して、ＮポイントのＦＦＴ演算を行うことにより、Ｎ系列の並列信号を周波数領域から時間領域に変換する。そして、ＦＦＴ１１２は、ＦＦＴ演算後の複素数である並列信号をＩＱ差調整部１１３に出力する。
【００３８】
ＩＱ差調整部１１３は、ＦＦＴ後の周波数領域信号に対してＩＱ差を自動調整する。ＩＱ差補正は、ＦＦＴ後でＩ又はＱ信号にのみ関与する成分に分離し、一方にＩＱ差分に相当する複素補正係数を乗算する。詳細については、図２により後述する。なお、周波数領域でのＩＱ差補正方法それ自体に特徴があるのではなく、ＩＱ差調整制御部１１６が、ＲＢ割り当て状況に応じて、ＩＱブランチ間偏差の調整動作が可能か否かを判定し、可能な場合にＩＱ差調整部１１３により調整を行うことにある。また、ＩＱ差調整部１１３は、ＩＱ差調整制御部１１６から、除去した帯域に現れるイメージ成分が最小になるよう自動調整された補正係数が供給されることに特徴がある。
【００３９】
復号部１１４は、ＩＱ差調整部１１３によりＩＱ差が調整された復調信号を伝播路補償とデインタリーブ及び誤り訂正等の復号処理し、復号処理後の信号を外部に出力するとともに、制御ＣＨ情報（ＣＣＨ情報）をＲＢ位置通知部１１５に出力する。
【００４０】
ＲＢ配置通知部１１５は、復号したＣＣＨ情報に基づいてＲＢ位置情報を抽出し、抽出したＲＢ位置情報をＩＱ差調整制御部１１６に通知する。
【００４１】
ＩＱ差調整制御部１１６は、ＲＢ位置情報からＩＱ差調整が可能な状態を検出し、ＩＦフィルタ１０３の帯域除去フィルタ１０２のＯＮ／ＯＦＦと、ＩＱ差調整部１１３のＩＱ差調整の開始を制御する。
【００４２】
具体的には、ＩＱ差調整制御部１１６は、ＲＢが帯域除去フィルタ１０２の減衰域に割り当てられていない時、帯域除去フィルタ１０２をＯＮするとともに、ＩＱ差調整部１１３に対して除去した帯域に現れるイメージ成分が最小になるように補償パラメータ（複素係数）を最適化し、最適化した補正係数をＩＱ差調整部１１３に出力する。ＩＱ不均衡（振幅差，遅延差）があると、除去した帯域にイメージ成分が発生する。ＩＱ差調整制御部１１６は、ＬＭＳ（Least Means Square：最小自乗法）アルゴリズム等により、このイメージ成分が最小となるように補正パラメータを最適化する。なお、これらの制御は、必ずしも毎回行なわなくてもよい。
【００４３】
図２は、ＩＱ差調整部１１３の詳細な構成を示す図である。
【００４４】
図２において、ＩＱ差調整部１１３は、分離部２０１、ＩＱ差補正部２０２、合成部２０３、ＩＱ不均衡検出部２０４、補正係数算出部２０５、及び補正係数記憶部２０６を備えて構成される。
【００４５】
分離部２０１は、ＦＦＴ後の周波数領域信号をＩ系から得られる成分とＱ系から得られる成分とに、１ＯＦＤＭシンボル単位で、２つの複素受信信号に分離してＩＱ差補正部２０２に出力する。
【００４６】
ＩＱ差補正部２０２は、分離部２０１により分離された、少なくともいずれか一方の信号に対して、振幅差／位相差に対応する複素補正係数を乗算することで、振幅差／位相差を補正する。
【００４７】
合成部２０３は、ＩＱ差補正部２０２から入力したＩＱ差補正後の受信信号同士を加算により合成し、分離部２０１で分離する前のＩ信号とＱ信号とからなる複素受信信号を再生成する。合成部２０３は、再生成したＩ信号とＱ信号とからなる複素受信信号を復号部１１４（図１）に出力するとともに、ＩＱ不均衡検出部２０４に出力する。
【００４８】
ＩＱ不均衡検出部２０４は、ＩＱ不均衡を検出する。具体的には、ＩＱ不均衡検出部２０４は、中心周波数に対して対称位置にあるキャリア同士の電力比を算出する。
【００４９】
補正係数算出部２０５は、調整開始時に、システム帯域設定に対応する複素補正係数の初期値を補正係数記憶部２０６からロードし、検出されたＩＱ不均衡検出結果を基に、振幅差／位相差に対応する複素補正係数を算出し、ＩＱ差補正部２０２に出力する。また、補正係数算出部２０５は、調整終了時の複素補正係数を補正係数記憶部２０６に出力する。
【００５０】
補正係数記憶部２０６は、補正係数算出部２０５から出力された複素補正係数をシステム帯域毎に記憶するメモリである。なお、同一システム帯域であってもフィルタの特性を切り替える場合、例えばフィルタ次数を変える場合は、フィルタ設定状態毎に記憶してもよい。
【００５１】
ＩＱ差補正部２０２は、分離部２０１により分離された、少なくともいずれか一方の信号に対して振幅差／位相差に対応する複素補正係数を乗算する。
【００５２】
なお、上記周波数領域でのＩＱ差補正方法は従来公知である。また、補正係数の最適化は、どのような方法でもよい。例えば、サブキャリア毎に、イメージ成分と元信号の電力比を検出し、これが小さくなるようＬＭＳアルゴリズム等を用いて複素補正係数の最適化を行う。このイメージの検出は、割り当てられたＲＢ以外のＲＢを用いてもよい。
【００５３】
以下、上述のように構成された受信装置１００の動作について説明する。
【００５４】
受信・復調の基本動作は、従来と同様であるため説明を省略し、本実施の形態の特徴的な動作について述べる。
【００５５】
本発明者は、ＲＢ割り当て状況に応じて、ＩＱブランチ間偏差の調整動作が可能か否かを判定し、可能な場合に随時自動的に調整を行うことで、温度変化や経時変化、あるいはシステム帯域切り換え等のＢＢ回路の動作モード変化によらず、安定した改善効果を維持するとともに、アナログＢＢ回路の仕様を緩和し、ＩＣ化に適した無線受信回路を提供できることに想到した。
【００５６】
例えば、ＲＢ割り当て状況に応じて、ＩＱブランチ間偏差の調整動作が可能か否かを判定する。ＲＦ信号又はＩＦ信号の割り当てられていない帯域を除去して受信し、除去した帯域に現れるイメージ成分が最小になるよう補正係数を自動調整する。これにより、受信動作中の調整が可能になる。また、ＢＢ回路の動作モード（システム帯域，ＢＢ−ＬＰＦの妨害波による可変等）によらず、常に良好な補償状態を保つことができる。また、Ｉ／Ｑ不均衡（主にＢＢ−ＬＰＦの振幅／遅延のばらつき）による性能劣化改善、及びＢＢ仕様の緩和が可能になる。
【００５７】
図３は、ＩＱブランチ間偏差の調整動作を説明する図である。
【００５８】
図３（ａ）において、中心周波数より低域側信号はなくても受信できることから、中心周波数より高域側のＲＢのみが割り当てられた場合を想定する。図３（ａ）のハッチングの帯域のＲＢが割り当てられたとする。
【００５９】
（１）ＲＢ位置通知部１１５は、復号したＣＣＨ情報に基づいてＲＢ位置情報を抽出し、抽出したＲＢ位置情報をＩＱ差調整制御部１１６に通知する。
【００６０】
ＩＱ差調整制御部１１６は、ＲＢ位置情報からＩＱ差調整が可能な状態を検出し、ＩＦフィルタ１０３の帯域除去フィルタ１０２のＯＮ／ＯＦＦと、ＩＱ差調整部１１３のＩＱ差調整の開始を制御する。図３（ａ）に示すように、ＩＱ差調整制御部１１６は、割り当てられたＲＢ位置が、帯域除去フィルタ１０２の減衰域に無い時、帯域除去フィルタ１０２をＯＮする。
【００６１】
ＩＱ差調整制御部１１６はまた、ＩＱ差調整部１１３に対して除去した帯域に現れるイメージ成分が最小になるように補償パラメータ（複素係数）を最適化し、最適化した補正係数をＩＱ差調整部１１３に出力する。ＩＱ不均衡（振幅差，遅延差）があると、除去した帯域にイメージ成分が発生する。ＩＱ差調整制御部１１６は、ＬＭＳ（Least Means Square：最小自乗法）アルゴリズム等により、このイメージ成分が最小となるように補正パラメータを最適化する。なお、これらの制御は、必ずしも毎回行なわなくてもよい。
【００６２】
（２）帯域除去フィルタ１０２は、ＩＱ差調整制御部１１６によりＯＮし、ＲＢ割り当てのない帯域、すなわち図３（ａ）の制御チャネルより低域側を除去する。
【００６３】
（３）ＢＢのＩＱ不均衡があると、ＦＦＴ後のスペクトルにおいて、除去した帯域にイメージ成分が現れる。図３（ｂ）に示すように、ＩＱ不均衡によって、中心周波数に対して対称の位置にイメージ成分が発生する。
【００６４】
（４）ＩＱ差調整制御部１１６は、割り当てられたＲＢ位置が、帯域除去フィルタ１０２の減衰域に無い時、帯域除去フィルタ１０２をＯＮするとともに、ＩＱ差調整部１１３に対してＩＱ不均衡によって発生したイメージ成分が最小になるように補正係数を最適化し、最適化した補正係数をＩＱ差調整部１１３に出力する。
【００６５】
（５）ＩＱ差調整部１１３は、ＤＢＢでＦＦＴ後に、Ｉ又はＱ信号にのみ関与する成分に分離し、一方にＩＱ差分に相当する複素補正係数を乗算するＩＱ差補正を行う。この補正係数は、高域側すなわちＦＦＴ後では正周波数側を求めれば、低域側すなわち負周波数側も一意に決まる。ＢＢ−ＬＰＦに対する補正係数は、正周波数と負周波数とが複素共役の関係になるからである。
【００６６】
また、妨害レベルに応じてＢＢ−ＬＰＦ特性を変化させるような場合、ＩＱ差（振幅，位相）が変化し性能劣化が起こる。本実施の形態によれば、受信を継続しながら調整することができ、運用中に補正できる。
【００６７】
ここで、ＩＱ差の影響は帯域の端ほど大きく、帯域中央は影響が小さい。このため、帯域の端の方だけ補償できれば実用上十分である。これは、帯域除去フィルタ１０２はラフな特性でよいことにつながる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態の受信装置１００は、スケジューリングによって一部の周波数帯域を割り当てる通信システムに適用され、ＲＢ位置通知部１１５は、復号部１１４により復号されたＣＣＨ情報に基づいて、ＲＢ位置情報を抽出して通知する。ＩＱ差調整制御部１１６は、帯域割当情報を解析し、特定の周波数帯域に割り当てがない場合に、ＩＦフィルタ１０３の帯域除去フィルタ１０２をＯＮするとともに、除去した帯域に現れるイメージ成分が最小なるようとなるようにＩＱ差調整部１１３を制御する。帯域除去フィルタ１０２は、帯域を狭くしてＲＢの割り当てられていない帯域の信号を除去する。ＩＱ差調整部１１３は、ＦＦＴ後の周波数領域信号に対して、上記イメージ成分が最小になるようにＩＱ差を自動調整する。
【００６９】
特に、ＩＱ差調整制御部１１６が、ＲＢ割り当て状況に応じて、ＩＱブランチ間偏差の調整動作が可能か否かを判定し、可能な場合に随時自動的に調整を行うことで、温度変化や経時変化、あるいはシステム帯域切り換え等のＢＢ回路の動作モード変化によらず、安定した改善効果を維持することができる。また、ＩＱブランチ間偏差による性能劣化を改善することができ、アナログＢＢ回路の仕様を緩和し、ＩＣ化に適した無線受信回路を提供することができる。効果をまとめると以下である。
【００７０】
（１）受信動作中の調整が可能である。従来例では、起動時にしか適用できなかった。本実施の形態では、常時ＩＱ差が調整できる点で格段に優れている。また、受信動作中に調整できることは、受信動作中に発生する温度変化や経時変化に起因するＩＱ不均衡についても補償できることを意味する。
【００７１】
（２）ＢＢ回路の動作モード（システム帯域，ＢＢ−ＬＰＦの妨害波による可変等）によらず、常に良好な補償状態を保つことができる。
【００７２】
（３）Ｉ／Ｑ不均衡（主にＢＢ−ＬＰＦの振幅／遅延のばらつき）による性能劣化を改善することができ、またＢＢ仕様の緩和が可能になる。
【００７３】
このように、端末受信部において、ＩＱブランチ間偏差による性能劣化を改善することができ、受信性能を大きく改善することができる。更に、広帯域化された場合に特に優れたＩＱ偏差補償方法になることが期待される。
【００７４】
また、本実施の形態では、帯域除去フィルタ１０２を設ける必要があるが、小型チューナブルフィルタを適用することもできる。
【００７５】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【００７６】
なお、上記実施の形態では、ＯＦＤＭ方式の場合について述べたが、スケジューリングによって一部の周波数帯域を割り当てる通信システムに対応した受信装置であればどのような受信装置にも適用することができる。例えば、Ｓ３Ｇや４Ｇのような広帯域かつ送信信号の帯域幅（ＲＢ数）が可変のシステムに適用される。
【００７７】
また、本実施の形態では、ＲＢ割り当てを例に採り説明したが、特定の周波数帯域が割り当てられた場合であればよく、ＲＢには限定されない。
【００７８】
また、本実施の形態では、ＲＢ割り当てのない帯域をＩＦフィルタ１０３で除去する例について説明したが、ＲＦフィルタにより実現してもよい。但し、周波数固定となるＩＦフィルタで処理する方が使用し易い。また、ＩＦフィルタ１０３は、中心周波数近傍から除去できる特性であればよく、システム帯域によらず同一フィルタでもよい。さらに、帯域除去フィルタ１０２は、ＯＮ／ＯＦＦだけに限らずシステム帯域によって特性を変えてもよい。
【００７９】
また、周波数帯域も本実施の形態で述べた帯域に限定されるものではなく、各変調方式で適宜適当な周波数帯域を使用することにより、同様の効果を得ることができる。
【００８０】
また、上記実施の形態では、受信装置及びＩＱ偏差補償方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上のものであり、マルチキャリア受信装置及び無線通信装置、ＲＢ受信方法などであってもよい。
【００８１】
さらに、上記受信装置を構成する各回路部、例えばＢＰＦ１０１，帯域除去フィルタ１０２，ＡＤＣ１０９，１１０の種類そのビット数及び接続方法など、さらにはＦＢ系のＩＱ差調整制御部１１６の制御方法などは前述した実施の形態に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明に係る受信装置及びＩＱ偏差補償方法は、スケジューリングによって一部の周波数帯域を割り当てる通信システムなどの広帯域の無線機器おいて受信性能を改善できる効果を有し、３Ｇ端末やＳ３Ｇ端末の受信装置を搭載する携帯電話機等の携帯端末装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係る受信装置の構成を示す図
【図２】本実施の形態に係る受信装置のＩＱ差調整部の詳細な構成を示す図
【図３】本実施の形態に係る受信装置のＩＱブランチ間偏差の調整動作を説明する図
【図４】ＯＦＤＭ方式のＲＢの配置例を示す図
【図５】妨害波レベルに応じてＢＢ−ＬＰＦの特性を適応的に変える場合の一例を示す図
【図６】ＩＱ遅延差とＥＶＭの関係を示す特性図
【図７】ＩＱ振幅差とＥＶＭの関係を示す特性図
【図８】制御チャネルの配置例と示す図
【符号の説明】
【００８４】
１００  受信装置
１０１  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１０２  帯域除去フィルタ
１０３  ＩＦフィルタ
１０４  直交ミキサ部
１０５  Ｉ信号可変利得アンプ
１０６  Ｑ信号可変利得アンプ
１０７  Ｉ信号チャネル選択フィルタ
１０８  Ｑ信号チャネル選択フィルタ
１０９  Ｉ信号ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
１１０  Ｑ信号ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
１１１  ガードインターバル（ＧＩ）除去部
１１２  高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
１１３  ＩＱ差調整部
１１４  復号部
１１５  ＲＢ位置通知部
１１６  ＩＱ差調整制御部
２０１  分離部
２０２  ＩＱ差補正部
２０３  合成部
２０４  ＩＱ不均衡検出部
２０５  補正係数算出部
２０６  補正係数記憶部
【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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