(57)【要約】      （修正有）【課題】回路規模を増大させることなく高速かつ精度良く補償するオフセット補償回路及びオフセット補償方法を提供する。【解決手段】ＯＦＤＭ信号を直交復調した信号に含まれるＤＣオフセット値を推定して補償するＤＣオフセット推定補償手段と、補償された信号に含まれる周波数オフセット値を推定して補償する周波数オフセット推定補償手段と、ＤＣオフセット推定補償手段で推定されたＤＣオフセット値と、推定された周波数オフセット値を用いて、サブキャリアの過補償成分を計算する過補償成分計算手段と、ＤＣオフセット値から過補償成分計算手段で計算した過補償成分を取り除いてＤＣオフセット推定補償手段でのＤＣオフセット補償に用いる過補償成分除去手段とを有し、過補償成分を取り除いたのちＤＣオフセット推定補償手段でＤＣオフセットを補償した信号に対し周波数オフセット推定補償手段で周波数オフセットを補償し出力する。【選択図】図１
2010272901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ信号のＤＣオフセット及び周波数オフセットを推定して補償するオフセット補償回路であって、
前記ＯＦＤＭ信号を直交復調した信号に含まれるＤＣオフセット値を推定して補償するＤＣオフセット推定補償手段と、
前記ＤＣオフセット推定補償手段で補償された信号に含まれる周波数オフセット値を推定して補償する周波数オフセット推定補償手段と、
前記周波数オフセット推定補償手段で補償されたのち前記ＤＣオフセット推定補償手段で推定されたＤＣオフセット値と、前記周波数オフセット推定補償手段で推定された周波数オフセット値を用いて、前記ＤＣオフセット補償手段におけるサブキャリアの過補償成分を計算する過補償成分計算手段と、
前記ＤＣオフセット推定補償手段で推定されたＤＣオフセット値から前記過補償成分計算手段で計算した過補償成分を取り除いて前記ＤＣオフセット推定補償手段でのＤＣオフセット補償に用いる過補償成分除去手段と、
を有し、
前記過補償成分を取り除いたのち前記ＤＣオフセット推定補償手段でＤＣオフセットを補償した信号に対し前記周波数オフセット推定補償手段で周波数オフセットを補償し出力することを特徴とするオフセット補償回路。
【請求項２】
請求項１記載のオフセット補償回路において、
前記過補償成分計算手段は、前記周波数オフセット値をΔｆとし、前記ＤＣオフセット推定値をｄ’とし、前記過補償成分をＤ’とし、サブキャリア間隔をｆ０として、
【数６】
2010272901.tif 000008
から前記過補償成分を算出することを特徴とするオフセット補償回路。
【請求項３】
ＯＦＤＭ信号のＤＣオフセット及び周波数オフセットを推定して補償するオフセット補償方法であって、
前記ＯＦＤＭ信号を直交復調した信号に含まれるＤＣオフセット値を推定して補償する第１ステップと、
前記第１ステップで補償された信号に含まれる周波数オフセット値を推定して補償する第２ステップと、
前記第２ステップで周波数オフセットを補償された信号からＤＣオフセット値を推定する第３ステップと、
前記第３ステップで推定されたＤＣオフセット値と、前記第２ステップで推定された周波数オフセット値を用いて、前記第１ステップにおけるサブキャリアの過補償成分を計算し、前記第１ステップで推定されたＤＣオフセット値から前記過補償成分を取り除く第４ステップと、
前記第４ステップで前記過補償成分を取り除いたＤＣオフセット値で前記ＯＦＤＭ信号を直交復調した信号の補償を行う第５ステップと、
前記第５ステップで補償された信号に含まれる周波数オフセット値を補償し出力する第６ステップと、
を有することを特徴とするオフセット補償方法。
【請求項４】
請求項３記載のオフセット補償方法において、
前記第２乃至第５ステップを複数回繰り返すことを特徴とするオフセット補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕ１ｔｉｐ１ｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）信号のオフセットを補償するオフセット補償回路及びオフセット補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ方式は、制限された帯域内で高い伝送レートを有し、また、マルチパスに強いため、近年種々の無線通信に利用されている。例えば無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｇにおいて、ＯＦＤＭ方式の無線信号が使用される。
【０００３】
図１０にＤＣオフセット及び周波数オフセットのないＯＦＤＭベースバンド信号スペクトラムを示す。ＯＦＤＭ信号にＤＣオフセット及び周波数オフセットがない場合は、各サブキャリアは互いに干渉することはない。また、ＤＣサブキャリアのセンター周波数は０Ｈｚとなる。
【０００４】
図１１にＤＣオフセット及び周波数オフセットを含むＯＦＤＭベースバンド信号スペクトラムを示す。ＤＣオフセットと周波数オフセットが存在すると復調処理に影響を及ぼすために、ＤＣオフセットと周波数オフセットを補償する必要がある。
【０００５】
ここで、ＯＦＤＭ信号のＤＣオフセットと周波数オフセットについて説明する。ダイレクトコンバージョン方式のＯＦＤＭ受信装置は、アンテナで受信したＲＦ（高周波）信号を直接的に直交復調してＯＦＤＭベースバンド信号のＩ（同相）成分とＱ（直交）成分を取り出し、その後にＯＦＤＭ復調を行う。
【０００６】
しかし、このダイレクトコンバージョン方式では、ＲＦ信号と局部発振信号の周波数が同じであるが、局部発振信号に比べてＲＦ信号のレベルが充分ではなくＳ／Ｎが良好とは言えないため、局部発振信号成分のＲＦ信号への回り込み等により、ＤＣオフセットが生じる。ただ、ＯＦＤＭ方式では、全てのサブキャリアの周波数間隔が直交性を満たすように設定され、上記ＤＣオフセットは本来ならば、復調処理に影響を及ぼすことはない。ところが、局部発振器の発振周波数はＲＦ信号の周波数と完全には一致せず僅かにずれ、つまり、周波数オフセットを有している場合が一般的であり、この周波数ずれ自体は後段の周波数補正処理部分によって補正されるものの、上記のＤＣオフセットがある場合は、その周波数誤差推定が実際より大きく推定されたり、少なく推定されたりする。
【０００７】
従来のＯＦＤＭ信号のオフセット補償方法として、先にＤＣオフセットを補償して次に周波数オフセットを補償する第１の方法（例えば特許文献１参照）、先に周波数オフセットを補償して次にＤＣオフセットを補償する第２の方法（例えば特許文献２参照）、システムの行列を特異値分解して周波数オフセットの候補値を求めておき、最適な周波数オフセットの候補値を探索し、最適な周波数オフセットの候補値からＤＣオフセットを推定する第３の方法（例えば特許文献３参照）等がある。
【０００８】
図１２は従来のＯＦＤＭ信号のオフセット補償方法（第１の方法）の一例のフローチャートを示す。図１２において、ステップＳ１でＯＦＤＭ信号のプリアンブルからＤＣオフセットを推定し、推定したＤＣオフセットを補償する。その後、ステップＳ２で周波数オフセットを推定し、推定した周波数オフセットを補償する。
【０００９】
図１３は従来のＯＦＤＭ信号のオフセット補償方法（第２の方法）の一例のフローチャートを示す。図１３において、ステップＳ３でＯＦＤＭ信号のプリアンブルから周波数オフセットを推定しプリアンブルの周波数オフセットを補償する。その後、ステップＳ４で周波数オフセットを補償したプリアンブルからＤＣオフセットを推定し、ステップＳ５でＯＦＤＭ信号のデータに対しＤＣオフセットを補償すると共に周波数オフセットを補償する。
【００１０】
図１４は従来のＯＦＤＭ信号のオフセット補償方法（第３の方法）の一例のフローチャートを示す。図１４において、システムの行列を特異値分解して周波数オフセットの候補値を求めておき、ステップＳ６で受信信号に周波数オフセットの候補値を乗算して最適な周波数オフセットの候補値を探索し、最適な周波数オフセットの候補値からＤＣオフセットを推定する。次に、ステップＳ７で推定したＤＣオフセットを補償し、推定した周波数オフセットを補償する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−３２２１６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０４５０７号公報
【特許文献３】特開２００８−１３５８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図１１のＯＦＤＭベースバンド信号スペクトラムでは、センター周波数０Ｈｚにおいて、ＤＣオフセット値として観測される値には、隣接するサブキャリアの成分Ｄ’も含まれている。図１５に隣接するサブキャリアの成分Ｄ’を抜き出して示している。
【００１３】
図１２に示す第１の方法では、隣接するサブキャリアの成分Ｄ’までステップＳ１で補償されるため、図１５に示すように、隣接するサブキャリアに対する干渉を引き起こしてしまい、この干渉により受信性能が劣化するという問題があった。
【００１４】
図１３に示す第２の方法では、ステップＳ３で周波数オフセットが完全に補償されていれば、ステップＳ４でＤＣオフセットを正確に推定することができる。しかし、ＯＦＤＭ信号にＤＣオフセット及び周波数オフセットが含まれる場合に、先に周波数オフセットを推定すると、ＤＣオフセットの影響で周波数オフセットの推定値に誤差が生じる。この推定値の誤差により受信性能が劣化するという問題があった。
【００１５】
図１４に示す第３の方法では、システムの行列を特異値分解して周波数オフセットの候補値を求めるために回路規模が大きくなり計算に時間がかかる。更に、ステップＳ６で受信信号に周波数オフセットの候補値を乗算して最適な周波数オフセットの候補値を探索するために計算時間がかかり、リアルタイムのオフセット補償動作を行うことができないという問題があった。
【００１６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ＤＣオフセット及び周波数オフセットを回路規模を増大させることなく高速かつ精度良く推定及び補償するオフセット補償回路及びオフセット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】
【００１７】
本発明の一実施態様によるオフセット補償回路は、ＯＦＤＭ信号のＤＣオフセット及び周波数オフセットを推定して補償するオフセット補償回路であって、
前記ＯＦＤＭ信号を直交復調した信号に含まれるＤＣオフセット値を推定して補償するＤＣオフセット推定補償手段（３２〜３４）と、
前記ＤＣオフセット推定補償手段で補償された信号に含まれる周波数オフセット値を推定して補償する周波数オフセット推定補償手段（３１，３７，３８）と、
前記周波数オフセット推定補償手段で補償されたのち前記ＤＣオフセット推定補償手段で推定されたＤＣオフセット値と、前記周波数オフセット推定補償手段で推定された周波数オフセット値を用いて、前記ＤＣオフセット補償手段におけるサブキャリアの過補償成分を計算する過補償成分計算手段（３６）と、
前記ＤＣオフセット推定補償手段で推定されたＤＣオフセット値から前記過補償成分計算手段で計算した過補償成分を取り除いて前記ＤＣオフセット推定補償手段でのＤＣオフセット補償に用いる過補償成分除去手段（３５）と、
を有し、
前記過補償成分を取り除いたのち前記ＤＣオフセット推定補償手段でＤＣオフセットを補償した信号に対し前記周波数オフセット推定補償手段で周波数オフセットを補償し出力する。
【００１８】
また、本発明の一実施態様によるオフセット補償方法は、ＯＦＤＭ信号のＤＣオフセット及び周波数オフセットを推定して補償するオフセット補償方法であって、
前記ＯＦＤＭ信号を直交復調した信号に含まれるＤＣオフセット値を推定して補償する第１ステップ（Ｓ１１，Ｓ１２）と、
前記第１ステップで補償された信号に含まれる周波数オフセット値を推定して補償する第２ステップ（Ｓ１３，Ｓ１４）と、
前記第２ステップで周波数オフセットを補償された信号からＤＣオフセット値を推定する第３ステップ（Ｓ１５）と、
前記第３ステップで推定されたＤＣオフセット値と、前記第２ステップで推定された周波数オフセット値を用いて、前記第１ステップにおけるサブキャリアの過補償成分を計算し、前記第１ステップで推定されたＤＣオフセット値から前記過補償成分を取り除く第４ステップ（Ｓ１６）と、
前記第４ステップで前記過補償成分を取り除いたＤＣオフセット値で前記ＯＦＤＭ信号を直交復調した信号の補償を行う第５ステップ（Ｓ１７）と、
前記第５ステップで補償された信号に含まれる周波数オフセット値を補償し出力する第６ステップ（Ｓ１８）と、を有する。
【００１９】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、回路規模を増大させることなくＤＣオフセット及び周波数オフセットを高速かつ精度良く補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＯＦＤＭ受信機の一実施形態のブロック構成図である。
【図２】オフセット補償回路の一実施形態のブロック構成図である。
【図３】ＯＦＤＭ無線フレームの一例の構成図である。
【図４】シンボルの波形図である。
【図５】ＯＦＤＭベースバンド信号スペクトラムを示す図である。
【図６】本発明を説明するためのシンボルの波形図である。
【図７】オフセット補償回路動作の一実施形態のフローチャートである。
【図８】オフセット補償を複数回実行する場合のフローチャートである。
【図９】シミュレーション結果を示す図である。
【図１０】ＤＣオフセット及び周波数オフセットのないＯＦＤＭベースバンド信号スペクトラムを示す図である。
【図１１】ＤＣオフセット及び周波数オフセットを含むＯＦＤＭベースバンド信号スペクトラムを示す図である。
【図１２】従来のＯＦＤＭ信号のオフセット補償方法のフローチャートである。
【図１３】従来のＯＦＤＭ信号のオフセット補償方法のフローチャートである。
【図１４】従来のＯＦＤＭ信号のオフセット補償方法のフローチャートである。
【図１５】隣接するサブキャリアに対する干渉を説明するためのＯＦＤＭベースバンド信号スペクトラムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
＜ＯＦＤＭ受信機＞
図１は、本発明のオフセット補償回路を適用したＯＦＤＭ受信機の一実施形態のブロック構成図を示す。図１において、アンテナ１０で受信したＲＦ信号はローノイズアンプ（ＬＮＡ）１１で増幅されたのち、ミキサ１２，１３それぞれに供給される。
【００２４】
局部発振器１４が出力する局部発振信号は直接ミキサ１２に供給されると共に、移相器１５でπ／２移相されてミキサ１３に供給される。ミキサ１２，１３と局部発振器１４と移相器１５はダイレクトコンバージョン方式の直交復調器を構成している。ミキサ１２はＲＦ信号と移相された局部発振信号を乗算してＯＦＤＭベースバンド信号のＩ（同相）信号を出力する。ミキサ１３はＲＦ信号と局部発振信号を乗算してＯＦＤＭベースバンド信号のＱ（直交）信号を出力する。
【００２５】
ミキサ１２の出力するＩ信号はＡＧＣ（自動利得制御）アンプ１７で増幅されたのち、ローパスフィルタ１８で不要高周波成分を除去され、Ａ／Ｄコンバータ１９でデジタル化されてデジタル補償・復調部２０に供給される。また、ミキサ１３の出力するＱ信号はＡＧＣ（自動利得制御）アンプ２１で増幅されたのち、ローパスフィルタ２２で不要高周波成分を除去され、Ａ／Ｄコンバータ２３でデジタル化されてデジタル補償・復調部２０に供給される。
【００２６】
デジタル補償・復調部２０はＩ，Ｑ信号からＤＣオフセット及び周波数オフセットの推定及び補償を行い、その後、復調を行う。すなわち、デジタル補償・復調部２０内においてオフセット補償が実行される。
【００２７】
＜オフセット補償回路＞
図２は、本発明のオフセット補償回路の一実施形態のブロック構成図を示す。図２において、Ａ／Ｄコンバータ１９，２３が出力するＩ，Ｑ信号は各種ブロックを通過したのち乗算器３１に供給される。乗算器３１は後述する周波数オフセット推定部３８から周波数オフセット値Δｆを供給された場合、この周波数オフセットΔｆからキャリア再生を行い、Ｉ，Ｑ信号それぞれに複素乗算することで周波数オフセット補償を行って出力する。乗算器３１の出力するＩ，Ｑ信号は減算器３２及びＤＣオフセット推定部３３に供給される。
【００２８】
ここで、図３に、規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおけるＯＦＤＭ無線フレームの一実施形態の構成図を示す。ＯＦＤＭ無線フレームはＰＬＣＰプリアンブル、ＯＦＤＭヘッダであるＳＩＧＮＡＬ、データ領域のＤａｔａを有している。ＰＬＣＰプリアンブルはショートシンボルによる固定パターンであるショートトレーニングシンボルと、ロングシンボルによる固定パターンであるロングトレーニングシンボルを有している。ショートトレーニングシンボルはシンボルＳ１〜Ｓ１０を有している。ショートトレーニングシンボル及びロングトレーニングシンボルは、同期、ＡＧＣ、オフセット推定に用いられる。
【００２９】
なお、本実施形態では１シンボルの周期をｎ（ｎは例えば１６等の数値）回サンプリングして、それぞれＩ，Ｑ信号がＡ／Ｄコンバータ１９，２３から供給されている。
【００３０】
ＤＣオフセット推定部３３は、Ｉ，Ｑ信号それぞれのショートトレーニングシンボルの例えばシンボルＳ７について１シンボル周期のｎサンプルの時間平均値を求め、この時間平均値をＩ，Ｑ信号それぞれのＤＣオフセット推定値とする。
【００３１】
具体的には、ＤＣオフセットのない受信信号（トレーニングシンボル）をｓ（ｔ）、ＤＣオフセットをＤとすると、ＤＣオフセットの存在する受信信号ｒ（ｔ）は次のように表される。
【００３２】
ｒ（ｔ）＝ｓ（ｔ）＋Ｄ
ここで、トレーニングシンボルであるｓ（ｔ）は直流成分がない周期信号であるため１シンボル区間の平均値は０となる。故に、ｒ（ｔ）を１シンボル区間（Ｎサンプル）で平均をとると、次式によりＤＣオフセットを求めることができる。
【００３３】
【数１】
2010272901.tif 000003
なお、ＤＣオフセット及び周波数オフセットがない場合には、各シンボルのＩ，Ｑ信号は図４（Ａ）に示すように１シンボル周期の時間平均値が０となる。しかし、ＤＣオフセット及び周波数オフセットがある場合には各シンボルのＩ，Ｑ信号は１シンボル周期の時間平均値は０以外の値となる。ＤＣオフセット推定部３３はＩ，Ｑ信号それぞれで推定したＤＣオフセット値Ｄ０を保持し、セレクタ３４及び減算器３５に供給する
ところで、制御部４０はＯＦＤＭ無線フレームの受信開始からＡＧＣアンプ１７，２１やその他回路の動作が安定した時点（例えばショートトレーニングシンボルのシンボルＳ７のタイミング、なお、例えばＳ５やＳ６等の場合もある）でＤＣオフセット推定部３３にＤＣオフセット推定動作の開始を指示している。また、制御部４０はＤＣオフセット推定部３３の出力するＤＣオフセット値Ｄ０をセレクタ３４に選択させて減算器３２に供給する。
【００３４】
減算器３２は乗算器３１の出力するＩ，Ｑ信号それぞれについてＤＣオフセット値Ｄ０を減算して乗算器３７及び周波数オフセット推定部３８に供給する。
【００３５】
周波数オフセット推定部３８はＤＣオフセット推定に用いたシンボル（例えばシンボルＳ７）の次の２シンボル（例えばシンボルＳ８，Ｓ９）である２ｎサンプルのＩ，Ｑ信号を用いて周波数オフセットの推定を行う。周波数オフセット推定部３８はｎサンプル（１シンボル周期）前のサンプルのＩ，Ｑ信号との複素相関演算を行って、ｎサンプル前のＩ，Ｑ信号との位相変化量を計算し、それにより周波数オフセットを推定する。
【００３６】
具体的には、周波数オフセットのない受信信号（トレーニングシンボル）をｓ（ｔ）とすると、トレーニングシンボルは周期信号であり、１シンボル区間Δｔ毎に同じデータが繰り返されるので次式で表される。
【００３７】
ｓ（ｔ）＝ｓ（ｔ−Δｔ）
また、周波数オフセットΔｆのある信号ｒ（ｔ）は次式で表される。
【００３８】
ｒ（ｔ）＝ｓ（ｔ）ｅｘｐ（ｊ２πΔｆｔ）
また、ｒ（ｔ）は周期信号であるため、１シンボル区間の自己相関をとると、次式を得ることができる。なお、ｓ＊はｓと共役な複素数を表す。
【００３９】
ｒ（ｔ）ｓ＊（ｔ−Δｔ）＝｜ｓ（ｔ）｜２ｅｘｐ（ｊ２πΔｆΔｔ）
この式における位相Δωは次式で表される。
【００４０】
Δω＝ａｒｇ｜ｓ（ｔ）｜２ｅｘｐ（ｊ２πΔｆΔｔ）
故に、周波数オフセットΔｆは以下のように表せる。
【００４１】
Δｆ＝Δω／２πΔｔ
なお、周波数オフセットがある場合には各シンボルのＩ，Ｑ信号は図４（Ｂ）に示すように見かけ上の１シンボル周期が変化し、現在のサンプルと１シンボル周期前のサンプルとの相関が低くなる。周波数オフセット推定部３８は周波数オフセット値Δｆを推定して過補償成分計算部３６及びスイッチ３９に供給する。
【００４２】
制御部４０は、周波数オフセット推定を行った次のシンボル（例えばシンボルＳ１０）で周波数オフセット値Δｆから再生されたキャリアを乗算器３１に供給するようスイッチ３９の切替えを行う。これにより、乗算器３１は周波数オフセットを補償したＩ，Ｑ信号を出力する。
【００４３】
ここで、先に説明したように、ＤＣオフセット及び周波数オフセットを含むＯＦＤＭ信号では、図１１及び図１５に示すように、センター周波数０Ｈｚにおいて、ＤＣオフセット値として観測される値Ｄ０には、隣接するサブキャリアの成分Ｄ’も含まれている。なお、ＤＣオフセットの真値をＤとすると、（１）式の関係となる。
【００４４】
Ｄ０＝Ｄ＋Ｄ’                …（１）
このため、ＤＣオフセット及び周波数オフセットを補償したＯＦＤＭベースバンド信号スペクトラムは図５に示すように、隣接するサブキャリアの成分Ｄ’までＤＣオフセット補償されて、隣接するサブキャリアが干渉（過補償）された状態である。
【００４５】
ＤＣオフセット推定部３３は、周波数オフセット推定を行った次のシンボル（例えばシンボルＳ１０）において、１シンボル周期のｎサンプルの時間平均値を求め、この時間平均値をＩ，Ｑ信号それぞれのＤＣオフセット推定値ｄ’とする。この場合のＤＣオフセット推定値ｄ’は、図５に示すように、隣接するサブキャリアのオフセットとみなされ過補償された成分Ｄ’に起因する成分である。制御部４０はＤＣオフセット推定部３３の出力するＩ，Ｑ信号それぞれのＤＣオフセット推定値ｄ’を過補償成分計算部３６に供給させるよう制御する。
【００４６】
過補償成分計算部３６はＩ，Ｑ信号それぞれのＤＣオフセット推定値ｄ’から（２）式を用いて隣接するサブキャリアの成分である過補償成分Ｄ’を算出する。ここで、ｆ０はサブキャリア間隔である。
【００４７】
【数２】
2010272901.tif 000004
ここで、図６（Ａ）に示すように、時刻０から時刻Ｔまで一定の複素数Ａを持つ矩形波を（３）式で表す。
【００４８】
【数３】
2010272901.tif 000005
上記の矩形波をフーリエ変換して得られる周波数スペクトラムは（４）式で表すことができる。ここで、Ｔ＝１／ｆ０とすると、周波数スペクトラムは図６（Ｂ）に示すようになる。
【００４９】
【数４】
2010272901.tif 000006
一方、ＯＦＤＭ信号に加わった複素数のＤＣオフセットについても、（３）式の矩形波と同様に考えることができる。したがって、ＤＣオフセットの周波数スペクトラムは図６（Ｃ）に示すようになる。
【００５０】
次に、（４）式をＤＣオフセット算出の式に置き換える。このため、（４）式にＴ＝１／ｆ０，ＡＴ＝Ｄ’，ｆ＝Δｆを代入すると、（５）式が得られる。
【００５１】
【数５】
2010272901.tif 000007
（５）式をＤ’について解くと（２）式が得られる。なお、この（２）式を使用してＤ’を求めることができる条件としては、Ｄ’をｄ’との比を用いて計算するため、ｄ’が０以外の場合である。しかし、ｄ’が０となる場合は、周波数オフセットΔｆが、Δｆ＝±ｆ０，±２ｆ０，±３ｆ０，…となる場合であり、このようなΔｆ＝±ｆ０，±２ｆ０，±３ｆ０，…となる場合は規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｇにおいて補償が必要とされる周波数オフセットの範囲外である。
【００５２】
図２に戻って説明するに、過補償成分計算部３６はＩ，Ｑ信号それぞれの過補償成分Ｄ’は減算器３５に供給される。減算器３５は、ＤＣオフセット推定部３３が保持して出力するＤＣオフセット値Ｄ０から過補償成分Ｄ’を減算してセレクタ３４に供給する。セレクタ３４は制御部４０の制御により、例えばシンボルＳ１０以降の受信タイミングでは減算器３５の出力を選択して減算器３２に供給する。また、スイッチ３９は制御部４０の制御により周波数オフセット値Δｆから再生されたキャリアを乗算器３７に供給する。
【００５３】
これにより、減算器３２は、乗算器３１を通過したＩ，Ｑ信号それぞれからＤＣオフセットの真値Ｄを減算してＤＣオフセット補償を行って乗算器３７及び周波数オフセット推定部３８に供給する。このＤＣオフセット補償では過補償成分Ｄ’の影響を受けていない。そして、乗算器３７は周波数オフセットΔｆから再生されたキャリアをＩ，Ｑ信号それぞれに複素乗算することで周波数オフセット補償を行って出力する。
【００５４】
＜オフセット補償回路動作のフローチャート＞
図７はオフセット補償回路動作の一実施形態のフローチャートを示す。図７において、ステップＳ１１でＤＣオフセット推定部３３はＤＣオフセット値Ｄ０を推定する。ステップＳ１２で減算器３２はＩ，Ｑ信号のＤＣオフセット補償を行う。次に、ステップＳ１３で周波数オフセット推定部３８は周波数オフセット値Δｆの推定を行う。ステップＳ１４で乗算器３１はＩ，Ｑ信号の周波数オフセット補償を行う。
【００５５】
この後、ステップＳ１５でＤＣオフセット推定部３３はＤＣオフセット推定値ｄ’を推定する。次に、ステップＳ１６で過補償成分計算部３６はＤＣオフセット推定部３３から供給されるＤＣオフセット推定値ｄ’を用いて過補償成分Ｄ’を計算する。また、減算器３５はＤＣオフセット値Ｄ０から過補償成分Ｄ’を減算してＤＣオフセットＤを求め減算器３２に供給する。
【００５６】
この後、ステップＳ１７で減算器３２はＤＣオフセットＤを用いてＩ，Ｑ信号のＤＣオフセット補償を行う。次に、ステップＳ１８で乗算器３１はＩ，Ｑ信号の周波数オフセット補償を行って出力する。このステップＳ１７を実行したのちＯＦＤＭ受信信号の復調が開始される。
【００５７】
ところで、上記のステップＳ１２を実行したのち、ステップＳ１３〜Ｓ１７を複数回実行したのちステップＳ１８を実行し、そののちＯＦＤＭ受信信号の復調を開始してもよい。図８は、この場合のフローチャートを示す。図８においては、ステップＳ１３〜Ｓ１７に対応するステップＳ２３〜Ｓ２７をｍ（ｍは整数）回ループして繰り返す。即ち、ステップＳ２３で周波数オフセット推定部３８は周波数オフセット値Δｆの推定を行う。ステップＳ２４で乗算器３１はＩ，Ｑ信号の周波数オフセット補償を行う。
【００５８】
この後、ステップＳ２５でＤＣオフセット推定部３３はＤＣオフセット推定値ｄ’を推定する。次に、ステップＳ２６で過補償成分計算部３６はＤＣオフセット推定部３３から供給されるＤＣオフセット推定値ｄ’を用いて過補償成分Ｄ’を計算する。また、減算器３５はＤＣオフセット値Ｄ０から過補償成分Ｄ’を減算してＤＣオフセットＤを求め減算器３２に供給する。この後、ステップＳ２７で減算器３２はＤＣオフセットＤを用いてＩ，Ｑ信号のＤＣオフセット補償を行う。最後にステップＳ１８に対応するステップＳ２８で乗算器３１はＩ，Ｑ信号の周波数オフセット補償を行って出力する。このステップＳ２８を実行したのちＯＦＤＭ受信信号の復調が開始される。
【００５９】
このように、図７の一部の処理を図８のように複数回実行することにより、更に、オフセット推定精度を高くすることができる。
【００６０】
＜シミュレーション結果＞
図９にＤＣオフセット及び周波数オフセットの補償を行った場合の周波数オフセット値に対するＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）を示す。これは規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａに基づくシミュレーション結果である。ここで、実線は従来技術による補償結果を示し、黒丸付の一点鎖線は本実施形態による補償結果を示す。
【００６１】
規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは使用する最大周波数は５．８０５ＧＨｚ±２３２．２ｋＨｚである。この図から、周波数オフセット−２３２．２ｋＨｚにおいて、本実施形態では従来に対し約２５ｄＢの改善が見られ、本実施形態では周波数オフセットに対しＥＶＭの劣化を抑制していることが分かる。
【００６２】
本実施形態ではＤＣオフセットの推定には時間平均を用い、周波数オフセットの推定には複素相関演算を用い、（２）式の演算を追加することで、精度の高いＤＣオフセット及び周波数オフセットの補償を行うことができる。また、従来（特許文献１）と比較して追加するブロックは乗算器３１と過補償成分計算部３６でよいため、特別に大きなブロックを追加する必要がない。このため、回路規模の増大を抑えることができる。上記のＤＣオフセットの推定、周波数オフセットの推定、（２）式の演算に要する時間は、ショートトレーニングシンボルの４シンボル周期であり、ＤＣオフセット及び周波数オフセットを高速に補償することができる。
【００６３】
本実施形態では無線ＬＡＮ規格のＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｇを実施例として述べているが、これに限定されない。無線ＬＡＮ規格ＩＥＥＥ８０２．１１全般において採用されるＯＦＤＭ方式に適用することができる。また、無線ＬＡＮに限らずＯＦＤＭを用いた無線通信一般にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０  アンテナ
１１  ローノイズアンプ
１２，１３  ミキサ
１４  局部発振器
１５  移相器
１７，２１  ＡＧＣアンプ
１８，２２  ローパスフィルタ
１９，２３  Ａ／Ｄコンバータ
２０  デジタル補償・復調部
３１，３７  乗算器
３２，３５  減算器
３３  ＤＣオフセット推定部
３４  セレクタ
３６  過補償成分計算部
３８  周波数オフセット推定部
４０  制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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