(57)【要約】【課題】半導体集積回路のチップ占有面積の増大を軽減して衝突回避のためのキャリアセンス実行のために電源投入後の準備動作を可能とする。【解決手段】無線受信機１００は、複数の周波数バンドを周波数ホッピングするＲＦ信号を受信する。受信ローカル信号源１４から複数の周波数バンドの受信ローカル信号が順次に生成される間の受信ミキサ４、５の出力のＤＣオフセットを補正する複数の補正データをＤＣオフセット校正・補正ユニット１５〜１８が順次に生成して制御レジスタ１９に格納する。その前に、衝突回避用のキャリアセンスが実行される。その前に電源電圧投入後の受信ミキサ４、５の出力の初期ＤＣオフセットを補正する初期補正データが生成され、レジスタ１９に格納される。その後、ＤＣオフセット校正・補正ユニット１５〜１８はレジスタ１９から初期補正データを読み出し、受信ミキサ４、５の初期ＤＣオフセットをキャリアセンスの前に補正する。【選択図】図１
2010057026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の周波数バンドを周波数ホッピングするＲＦ信号を受信するための無線受信機であって、
前記無線受信機は、低雑音増幅器と、受信ミキサと、周波数ホッピング制御部と、受信ローカル信号源と、ＤＣオフセット校正・補正ユニットと、制御レジスタとを具備して、
前記低雑音増幅器は前記ＲＦ信号を増幅することによってＲＦ増幅出力信号を生成して前記受信ミキサに供給する一方、前記周波数ホッピング制御部によって制御される前記受信ローカル信号源は前記複数の周波数バンドを周波数ホッピングする受信ローカル信号を生成して前記受信ミキサに供給することにより前記受信ミキサの出力から受信アナログベースバンドが生成されるものであり、
前記受信ローカル信号源から前記複数の周波数バンドを有する前記受信ローカル信号が順次に生成される間の前記受信ミキサの前記出力のＤＣオフセットを補正するための複数の補正データを前記ＤＣオフセット校正・補正ユニットが順次に生成して前記制御レジスタに格納するものであり、
前記複数の補正データの前記制御レジスタへの格納に先立って衝突回避のためのキャリアセンスを、前記無線受信機が実行するものであり、
前記キャリアセンスに先立って前記無線受信機への動作電源電圧の投入の後の前記受信ミキサの前記出力の初期ＤＣオフセットを補正する初期補正データを前記ＤＣオフセット校正・補正ユニットが生成して前記制御レジスタに格納するものであり、
前記初期補正データの前記制御レジスタへの格納の後に前記ＤＣオフセット校正・補正ユニットは前記制御レジスタから前記初期補正データを読み出して、当該読み出しデータに応答して前記ＤＣオフセット校正・補正ユニットが前記受信ミキサの前記出力の前記初期ＤＣオフセットを前記キャリアセンスに先立って補正することを特徴とする無線受信機。
【請求項２】
前記キャリアセンスによって前記無線受信機は通信相手である他の無線送信機が使用する前記複数の周波数バンドと周波数ホッピングパターンとを検出するものであり、当該検出された複数の周波数バンドに関して前記複数の補正データが前記ＤＣオフセット校正・補正ユニットによって順次に生成され前記制御レジスタに格納されることを特徴とする請求項１に記載の無線受信機。
【請求項３】
前記無線受信機はビーコン期間と空きのビーコンスロットとの検出を行うものであり、当該検出された空きのビーコンスロットの間に前記検出された複数の周波数バンドに関して前記複数の補正データが前記ＤＣオフセット校正・補正ユニットによって順次に生成され前記制御レジスタに格納されることを特徴とする請求項２に記載の無線受信機。
【請求項４】
前記複数の周波数バンドの間で周波数ホッピングするバンド切り換え時間の間に当該周波数ホッピングのターゲットである周波数バンドのためのターゲット補正データが前記制御レジスタから読み出され前記ＤＣオフセット校正・補正ユニットに供給され、
前記バンド切り換え時間の間に、前記ＤＣオフセット校正・補正ユニットは前記ターゲット補正データに応答して前記受信ミキサの前記出力のＤＣオフセットを補正することを特徴とする請求項３に記載の無線受信機。
【請求項５】
前記バンド切り換え時間は１０ｎＳ以下に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の無線受信機。
【請求項６】
前記ＤＣオフセット校正・補正ユニットはＡ／Ｄ変換器とＤ／Ａ変換器とを含むものであり、
前記Ａ／Ｄ変換器の入力端子は前記受信ミキサの前記出力に接続され、前記Ａ／Ｄ変換器の出力端子は前記制御レジスタの入力に接続されるものであり、
前記Ｄ／Ａ変換器の入力端子は前記制御レジスタの出力に接続され、前記Ｄ／Ａ変換器の出力端子は前記受信ミキサの前記出力に接続されるものであり、
前記キャリアセンスに先立って前記無線受信機への前記動作電源電圧の投入の後に前記初期補正データは前記制御レジスタに含まれる初期値レジスタに格納され、前記複数の補正データは前記制御レジスタに含まれる複数のレジスタに格納されることを特徴とする請求項５に記載の無線受信機。
【請求項７】
前記無線受信機は略３ＧＨｚから略１０ＧＨｚまでに割り当てられた周波数範囲のマルチバンド直交周波数分割多重の前記ＲＦ信号を受信するダイレクトコンバージョン受信機であることを特徴とする請求項６に記載の無線受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数ホッピングする無線周波数信号を受信する無線受信機に関するもので、特に半導体集積回路のチップ占有面積の増大を軽減すると伴に衝突回避のためのキャリアセンスの実行のために電源投入後の準備動作が可能な受信機を提供するのに有益な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２００２年２月に米国連邦通信委員会(ＦＣＣ：Federal Communications Commission)は３．１〜１０．６ＧＨｚの周波数範囲をウルトラワイドバンド(ＵＷＢ：Ultra Wide Band)通信の使用のために割り当てたものである。
【０００３】
ウルトラワイドバンド(ＵＷＢ)通信のためのマルチバンドＯＦＤＭアライアンス(ＭＢＯＡ)の規格によれば、下記非特許文献１に記載されているように３ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの使用周波数範囲を５２８ＭＨｚの多数のバンドに分割して、４８０Ｍｂ／ｓの高いレートでデータを転送するために各バンドでＯＦＤＭを使用するものである。尚、ＯＦＤＭは、Orthogonal Frequency Division Multiplexing(直交周波数分割多重)の略である。
【０００４】
図２は、非特許文献１に記載されたマルチバンドＯＦＤＭ(ＭＢ−ＯＦＤＭ)方式の周波数割り当てを示す図ある。
【０００５】
図２に示すようにバンド＃１〜＃３からなるバンドグループ＃１、バンド＃４〜＃６からなるバンドグループ＃２、バンド＃７〜＃９からなるバンドグループ＃３、バンド＃１０〜＃１２からなるバンドグループ＃４、バンド＃１３と＃１４からなるバンドグループ＃５で構成されている。バンドグループ＃１のバンド＃１〜＃３はモード１(“Mode 1”)を構成すると伴に動作に必須である一方、他のバンドはハイエンド製品のために想定されたものである。尚、図２で各バンドに付された周波数は、そのバンドの中心周波数である。
【０００６】
マルチパス効果と干渉に関してシステムの耐久性を改善するために、規格はＯＦＤＭにバンドホッピングを補完している。
【０００７】
図３は、非特許文献１に記載されたマルチバンドＯＦＤＭ(ＭＢ−ＯＦＤＭ)方式のバンドホッピングを示す図ある。すなわち、モード１において、３つの全てのバンドにわたり情報ビットがインターリーブされ、３１２．５ｎＳの各ＯＦＤＭシンボルの終了時点でシステムはバンドホッピングを実行して、バンド切り換えは９．４７ｎＳ以下でなければならない。
【０００８】
また、下記非特許文献２には、３．１ＭＨｚ〜１０．６ＭＨｚの周波数範囲で動作して５３．３Ｍｂｐｓ〜４８０ＭｂｐｓのデータレートのＵＷＢ−ＯＦＤＭシステムで使用される０．１３μｍＣＭＯＳ製造プロセスで集積化されたダイレクトコンバージョンＲＦトランシーバが記載されている。すばやい周波数ホッピングを可能とするためにバンドグループ＃１の各動作周波数のための３個の別々のＲＦブロックを使用する設計とされ、各ブロックは同調増幅器、Ｉ／Ｑミキサ、整数分周周波数シンセサイザにより構成されている。周波数ホッピングモードでは、バンド選択信号によって適切なＲＦブロックが各ＯＦＤＭシンボルのために選択される。また、各ミキサは、受信ベースバンド回路に接続された共通出力接続を共有している。
【０００９】
更にまた、下記非特許文献２には、ダイレクトコンバージョントランシーバはローカルキャリアリークに敏感であることが記載されている。レシーバーベースバンド回路は、５次チャンネル選択フィルター、プログラマブルゲインアンプ、受信信号強度表示(ＲＳＳＩ)回路、ＤＣオフセット補償回路によって構成されている。ＵＷＢ−ＯＦＤＭシステムの高速周波数ホッピングは、ダイレクトコンバージョントランシーバの設計に対して付加的制限を置いている。
【００１０】
すなわち、ＤＣオフセットがキャリア周波数に依存していると伴にシステムの９ｎＳの高速セットリングの要請によって、ＡＣ結合は採用できないものである。更に、異なる周波数バンドは異なったＲＦ経路損失パラメータを持つので、結果的に異なった受信機ゲインセッティングとなる。このようにいかなるＤＣ補正も、異なったゲインとキャリア周波数セッティングとを留意する必要がある。下記非特許文献２にはレシーバーベースバンド回路の詳細も記載され、レシーバーベースバンド回路は多段の回路によって構成されている。各段はゼロゲイン機能を持つ差動増幅器と電流モードＤ／Ａ変換器とによって構成され、オフセットキャンセルは差動増幅器の両出力端子の間に接続された抵抗にＤ／Ａ変換器の出力補正電流を供給することによって実現される。
【００１１】
一方、下記特許文献１には、マルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号をダイレクトコンバージョン方式で周波数変換する際に自己ミキシングによって発生するＤＣオフセットを除去する方法が記載されている。
【００１２】
図５は、ダイレクトコンバージョン方式の受信機で周波数変換する際に自己ミキシングによってＤＣオフセットが発生するメカニズムを説明する図である。受信機のアンテナ１によって受信されたＲＦ受信信号は低雑音増幅器３によって増幅された後に受信ミキサ４の一方の入力端子に供給される一方、ローカル信号源１４から生成される受信ローカルキャリア信号は受信ミキサ４の他方の入力端子に供給される。その結果、受信ミキサ４の出力端子からダイレクトコンバージョンによって受信ベースバンド信号が生成されることができるが、自己ミキシングによってＤＣオフセットも発生するものである。それは、アンテナ１に向かって漏れ出した受信ローカルキャリア信号の一部のキャリアリークが受信ミキサ４に戻るので、受信ミキサ４でキャリアリークと受信ローカルキャリア信号とのミキシングが行われて、ＤＣオフセットが発生するためである。反射によるキャリアリークの振幅と位相が周波数依存性を持つので、ダイレクトコンバージョン方式の受信機での自己ミキシングによるＤＣオフセットも周波数依存性を持っている。
【００１３】
従って、マルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号をダイレクトコンバージョン方式で周波数変換する際に自己ミキシングにより発生するＤＣオフセットも周波数依存性を持っている。すなわち、動作に必須であるモード１を構成するバンドグループ＃１のバンド＃１〜＃３の間のＤＣオフセットの値も異なるものとなる。
【００１４】
ＤＣ成分は一般的にはハイパスフィルタ(ＨＰＦ)を使用して除去する一方、ＡＣ成分はＨＰＦの容量を介して入力から出力に伝達することが可能である。従って、マルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号をダイレクトコンバージョン方式で周波数変換する際に受信ミキサの出力にハイパスフィルタ(ＨＰＦ)を接続することによって、ＤＣオフセットを除去することができる。
【００１５】
しかし、ＵＷＢ−ＯＦＤＭシステムではバンドホッピングのための高速周波数ホッピングに際して、ハイパスフィルタ(ＨＰＦ)の出力が過渡応答を示すので、この過渡応答での出力の変動期間では正確な信号受信が不可能であり、正確な信号受信はＨＰＦの出力過渡応答の終了を待つ必要がある。
【００１６】
図６は、マルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号をダイレクトコンバージョン方式で周波数変換する際に受信ミキサの出力にハイパスフィルタ(ＨＰＦ)を接続した場合のバンドホッピングによるハイパスフィルタ(ＨＰＦ)の出力過渡応答を示す図である。
【００１７】
図６では、ハイパスフィルタ(ＨＰＦ)のカットオフ周波数を１ＭＨｚの周波数に設定したものであって、ＨＰＦの出力過渡応答が３１２．５ｎＳのＯＦＤＭシンボル期間より長い１０００ｎＳの長時間に継続するものとなっている。従って、正確な信号受信は、高速周波数ホッピングによる１０００ｎＳの出力過渡応答の終了を待つ必要がある。しかし、図３と図６とから理解されるように、１０００ｎＳの出力過渡応答期間では、３つのＯＦＤＭシンボル(各シンボル期間が３１２．５ｎＳ)と３回のバンド切り換え(各バンド切り換え時間が９．４７ｎＳ)とが元来は可能なものであった。
【００１８】
そこで、下記特許文献１には、この問題を解消するためにＤＣオフセット除去のためのハイパスフィルタ(ＨＰＦ)に周波数ホッピングの複数のバンド＃１、＃２、＃３にそれぞれ対応する複数のキャパシタＣ＃１、Ｃ＃２、Ｃ＃３を並列接続することが記載されている。ハイパスフィルタ(ＨＰＦ)では、複数のキャパシタＣ＃１、Ｃ＃２、Ｃ＃３に複数のスイッチＳＷ＃１、ＳＷ＃２、ＳＷ＃３が直列接続されている。この複数のスイッチＳＷ＃１、ＳＷ＃２、ＳＷ＃３を周波数ホッピングに同期して切り換えることで、各キャパシタのステップ応答による各キャパシタの充放電が完了して定常状態に落ち着くものである。
【００１９】
下記非特許文献３には、携帯電話端末のＲＦ部分から部品数を低減するためにダイレクト・コンバージョン・受信機が有効であるが、このアーキテキチャーを実際のシステムに適用するには、ＤＣオフセットの問題を解決する必要があると記載されている。ＤＣオフセットは、ＲＦフロントエンド回路と後続のベースバンド回路(増幅器およびフィルター)とで生成される。ダイレクト・コンバージョン・受信機のアーキテキチャーは、スーパー・ヘテロダイン・受信機のような外部フィルターを含まないので、受信ミキサーを介してのＲＦローカル信号の漏洩によってＤＣオフセットとＲＦローカル信号の２倍の周波数である妨害信号とが生成される。
【００２０】
ＧＳＭベースバンド信号の周波数帯域は略１３５ｋＨｚであり、このような低周波ベースバンド信号においてＤＣ遮断のための回路の実現は困難である。従って、ベースバンド・ローパスフィルター(ＬＰＦ)が受信ミキサの出力とゲインステージの入力との間に接続され、ベースバンドＬＰＦによって高周波妨害信号が除去されるが、ゲインステージによって生成される増幅ＤＣオフセット電圧はベースバンドＬＳＩのＡ／Ｄ変換器の最大入力範囲を超える可能性がある。従って、ダイレクトコンバージョン・受信機には、何らかのＤＣオフセットキャリブレーション方式が必要とされる。ＤＣオフセットキャリブレーション回路はＡ／Ｄ変換器とレジスタとＤ／Ａ変換器とによって構成され、Ａ／Ｄ変換器の入力はゲインステージの出力に接続され、Ａ／Ｄ変換器の出力はレジスタの入力に接続され、レジスタの出力はＤ／Ａ変換器の入力に接続され、Ｄ／Ａ変換器の出力はゲインステージに接続される。キャリブレーション・プロセスは、初段のゲインステージから次段のゲインステージに順次に実行される。
【００２１】
一方、下記非特許文献４には、４８０Ｍｂ／ｓまでのデータレートをサポートして３１００ＭＨｚ〜１０６００ＭＨｚまでのスペクトラムを利用する高速、短距離無線ネットワークのためのウルトラワイドバンド(ＵＷＢ)物理層(ＰＨＹ)とメディアアクセスコントロール(ＭＡＣ)サブレイヤーを規定した国際規格が記載されている。下記非特許文献４には、図２と同様なＭＢ−ＯＦＤＭ方式の周波数割り当てが記載され、図３と同様なバンドホッピングが記載されると伴にバンド切り換え(Band Switch Time)は９．４７ｎＳであることが記載されている。また、下記非特許文献４には、メディアアクセスコントロール(ＭＡＣ)は６５，５３６μＳのスーパーフレーム(２５６μＳのメディアアクセススロットを２５６個含む)の開始はビーコン期間を含み、ビーコン期間には複数のビーコンスロットが含まれることも記載されている。
【００２２】
また、下記特許文献２には、周波数ホッピングのＭＢ−ＯＦＤＭ方式のためのダイレクトコンバージョン受信機のためのＤＣオフセット補正回路が記載されている。このＤＣオフセット補正回路は、複数のディジタルレジスタとセレクタとＤ／Ａ変換器を含み、各周波数バンドのオフセット補正信号が複数のディジタルレジスタに格納され、セレクタで選択されたオフセット補正信号がＤ／Ａ変換器の入力に供給されるものである。
【００２３】
【特許文献１】特開２００６−２０３６８６号  公報
【特許文献２】米国特許  第７、３６５、６６２号  Ｂ２  明細書
【非特許文献１】Ｂｅｈｚａｄ  Ｒａｚａｖｉ  ｅｔ  ａｌ，  “Ａ  ＵＷＢ  ＣＭＯＳ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ”，  ＩＥＥＥ  ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＳＯＬＩＤ−ＳＴＡＴＥ  ＣＩＲＣＵＩＴＳ，  ＶＯＬ．４０，  ＮＯ．１２  ＤＥＣＥＭＢＥＲ  ２００５，  ＰＰ．２５５５−２５６２．
【非特許文献２】Ｔｕｒｇｕｔ  Ａｙｔｕｒ  ｅｔ  ａｌ，  “Ａ  Ｆｕｌｌｙ  Ｉｎｔｅｇｒｔａｅｄ  ＵＷＢ  ＰＨＹ  ｉｎ  ０．１３μｍ  ＣＭＯＳ”，  ２００６  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ，  Ｆｅｂ．６−９，  ２００６．  ＰＰ．４１８−４２７．
【非特許文献３】Ｓａｔｏｓｈｉ  Ｔａｎａｋａ  ｅｔ  ａｌ，  “ＧＳＭ／ＤＣＳ１８００  Ｄｕａｌ  Ｂａｎｄ  Ｄｉｒｅｃｔ−Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  ＩＣ  Ｗｉｔｈ  ａ  ＤＣ  Ｏｆｆｓｅｔ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ”，  ＥＳＳＣＩＲＣ  ２００１，  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ２７ｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  １８−２０  Ｓｅｐｔ  ２００１，  ＰＰ．４９４−４９７．
【非特許文献４】Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＥＣＭＡ−３６８  ２ｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ／Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００７，  “Ｈｉｇｈ  Ｒａｔｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＰＨＹ  ａｎｄ  ＭＡＣ  Ｓｔａｎｄａｒｄ”，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｍａ−ｉｎｔｅｒａｎｔｉｏｎａｌ．ｏｒｇ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ｆｉｌｅｓ／ＥＣＭＡ−ＳＴ／ＥＣＭＡ−３６８．ｐｄｆ[平成２０年６月２０日検索]
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明者等は本発明に先立って、マルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号をダイレクトコンバージョン方式で周波数変換するダイレクトコンバージョン方式の受信機の研究・開発に従事した。
【００２５】
この研究・開発においても、上記非特許文献２と上記特許文献１と上記非特許文献３とに記載されたように、ＤＣオフセット電圧のキャンセルが必要となった。本発明者等が検討を行ったところ、上記非特許文献２に記載された技術では、ＤＣオフセットキャンセルのためのレシーバーベースバンド回路の多段の回路は電流モードＤ／Ａ変換器を含むために、ダイレクトコンバージョン受信機を半導体集積回路に構成した場合にチップ占有面積が著しく増大することが明らかとされた。また、上記特許文献１に記載された技術では、周波数ホッピングする複数のバンドに対応して複数のキャパシタをハイパスフィルタ(ＨＰＦ)で並列接続する必要があるので、受信バンド数が増大すると半導体集積回路のチップ占有面積が著しく増大することが明らかとされた。更に、上記非特許文献３に記載された技術では、Ａ／Ｄ変換器とレジスタとＤ／Ａ変換器とを使用することによってダイレクトコンバージョン受信機のＤＣオフセットのキャンセルが可能であるが、周波数ホッピングする複数のバンドに対応することが不可能であることが明らかとされた。しかし、上記特許文献２に記載された技術を採用することによって、周波数ホッピングする複数のバンドに対応するダイレクトコンバージョン受信機のＤＣオフセットのキャンセルが原理的に可能となるものである。
【００２６】
しかし、本発明者等が更に検討したところ、上記非特許文献４に記載されたように、国際規格ではデータ通信のスーパーフレームの開始はビーコン期間を含み、ビーコン期間に複数のビーコンスロットが含まれる。すなわち、国際規格では、衝突回避のためのキャリアセンスが規定されている。そのために、ＵＷＢ通信デバイスは特定のホッピングパターンで周波数ホッピングを行い、ホッピングした周波数バンドで第３のＵＷＢ通信デバイスが同一の周波数バンドを使用しているか否かを確認するためのキャリアセンスを行う必要がある。キャリアセンスによって未使用の周波数バンドと未使用のホッピングパターンを検出した後、続いてビーコン期間の検出を行う。ビーコン期間を検出した後に、続いて未使用のビーコンスロット(受信信号が確実に存在しない期間)の検出を行う必要がある。
【００２７】
しかし、上記特許文献２に記載された技術では国際規格で規定された衝突回避のためのキャリアセンスを実行するために、同一の周波数バンドでのキャリアの有無を検出できるように電源投入後のダイレクトコンバージョン受信機の動作を準備することが不可能であることが本発明者等の検討によって明らかとされた。また、上記特許文献２に記載された技術では、国際規格で規定された９．４７ｎＳの高速なバンド切り換えを想定していないことも明らかとされた。
【００２８】
本発明は、以上のような本発明に先立った本発明者等の検討の結果、なされたものである。
【００２９】
従って、本発明の目的とするところは、周波数ホッピングする複数のバンドの無線周波数信号を受信する無線受信機を半導体集積回路に構成する際にチップ占有面積の増大を軽減すると伴に衝突回避のためのキャリアセンスの実行のために電源投入後の準備動作が可能な受信機を提供することにある。
【００３０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本願において開示される発明のうちの代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００３２】
すなわち、本発明の代表的な無線受信機(１００)は、複数の周波数バンドを周波数ホッピングするＲＦ信号を受信する。
【００３３】
無線受信機(１００)は、低雑音増幅器(３)と、受信ミキサ(４、５)と、周波数ホッピング制御部(１３)と、受信ローカル信号源(１４)と、ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５、１６、１７，１８)と、制御レジスタ(１９)とを具備する。
【００３４】
受信ローカル信号源(１４)から複数の周波数バンドを有する受信ローカル信号が順次に生成される間の受信ミキサ(４、５)の出力のＤＣオフセットを補正する複数の補正データを前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)が順次に生成して制御レジスタ(１９)に格納する。複数の補正データの制御レジスタ(１９)への格納に先立って、衝突回避のためのキャリアセンスが実行される。キャリアセンスに先立って動作電源電圧の投入の後の受信ミキサ(４、５)の出力の初期ＤＣオフセットを補正する初期補正データをＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)が生成して制御レジスタ(１９)に格納する。
【００３５】
初期補正データの制御レジスタ(１９)への格納の後にＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)は制御レジスタ(１９)から初期補正データを読み出して、当該読み出しデータに応答してＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)が受信ミキサ(４、５)の出力の初期ＤＣオフセットをキャリアセンスに先立って補正することを特徴とする(図１参照)。
【発明の効果】
【００３６】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。すなわち、周波数ホッピングする複数のバンドの無線周波数信号を受信する無線受信機を半導体集積回路に構成する際にチップ占有面積の増大を軽減すると伴に衝突回避のためのキャリアセンスの実行のために電源投入後の準備動作が可能な受信機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
《代表的な実施の形態》
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００３８】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態による無線受信機(１００)は、複数の周波数バンドを周波数ホッピングするＲＦ信号を受信するためのものである。
【００３９】
前記無線受信機(１００)は、低雑音増幅器(３)と、受信ミキサ(４、５)と、周波数ホッピング制御部(１３)と、受信ローカル信号源(１４)と、ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５、１６、１７，１８)と、制御レジスタ(１９)とを具備する。
【００４０】
前記低雑音増幅器(３)は前記ＲＦ信号を増幅することによってＲＦ増幅出力信号を生成して前記受信ミキサ(４、５)に供給する一方、前記周波数ホッピング制御部(１３)によって制御される前記受信ローカル信号源(１４)は前記複数の周波数バンドを周波数ホッピングする受信ローカル信号を生成して前記受信ミキサ(４、５)に供給することにより前記受信ミキサ(４、５)の出力から受信アナログベースバンドが生成されるものである(図１参照)。
【００４１】
前記受信ローカル信号源(１４)から前記複数の周波数バンドを有する前記受信ローカル信号が順次に生成される間の前記受信ミキサ(４、５)の前記出力のＤＣオフセットを補正するための複数の補正データを前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)が順次に生成して前記制御レジスタ(１９)に格納するものである(図７：ステップ１１０、ステップ１１１)。
【００４２】
前記複数の補正データの前記制御レジスタ(１９)への格納に先立って衝突回避のためのキャリアセンスを、前記無線受信機(１００)が実行するものである(図７：ステップ１０６)。
【００４３】
前記キャリアセンスに先立って前記無線受信機(１００)への動作電源電圧の投入(図７：ステップ１０１)の後の前記受信ミキサ(４、５)の前記出力の初期ＤＣオフセットを補正する初期補正データを前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)が生成して前記制御レジスタ(１９)に格納するものである(図７：ステップ１０２、ステップ１０３)。
【００４４】
前記初期補正データの前記制御レジスタ(１９)への格納の後に前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)は前記制御レジスタから前記初期補正データを読み出して、当該読み出しデータに応答して前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)が前記受信ミキサ(４、５)の前記出力の前記初期ＤＣオフセットを前記キャリアセンスに先立って補正することを特徴とする(図７：ステップ１０４)。
【００４５】
前記実施の形態によれば、受信ミキサ(４、５)の出力のＤＣオフセットの補正が、制御レジスタ(１９)への補正データの格納によって実行されるので、半導体集積回路のチップ面積の増大を軽減することができる。また、衝突回避のためのキャリアセンスに先立って受信ミキサ(４、５)の出力の初期ＤＣオフセットを補正する初期補正データが制御レジスタ(１９)へ格納されるので、キャリアセンスを実行できるように電源投入後の受信機の準備動作が可能とすることができる。
【００４６】
好適な実施の形態は、前記キャリアセンスによって前記無線受信機(１００)は通信相手である他の無線送信機(ＵＷＢデバイスＢ)が使用する前記複数の周波数バンドと周波数ホッピングパターンとを検出するものであり(図７：ステップ１０６、ステップ１０７)、当該検出された複数の周波数バンドに関して前記複数の補正データが前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)によって順次に生成され前記制御レジスタ(１９)に格納されることを特徴とする(図７：ステップ１１０、ステップ１１１)。
【００４７】
より好適な実施の形態は、前記無線受信機(１００)はビーコン期間と空きのビーコンスロットとの検出を行うものであり(図７：ステップ１０８、ステップ１０９)、当該検出された空きのビーコンスロットの間に前記検出された複数の周波数バンドに関して前記複数の補正データが前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)によって順次に生成され前記制御レジスタ(１９)に格納されることを特徴とする(図７：ステップ１１０、ステップ１１１)。
【００４８】
他のより好適な実施の形態は、前記複数の周波数バンドの間で周波数ホッピングするバンド切り換え時間の間に当該周波数ホッピングのターゲットである周波数バンドのためのターゲット補正データが前記制御レジスタ(１９)から読み出され前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)に供給される。
【００４９】
前記バンド切り換え時間の間に、前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)は前記ターゲット補正データに応答して前記受信ミキサ(４、５)の前記出力のＤＣオフセットを補正することを特徴とする(図７：ステップ１１２)。
【００５０】
より具体的な一つの実施の形態は、前記バンド切り換え時間は１０ｎＳ以下に設定されていることを特徴とする(図３参照)
他のより具体的な一つの実施の形態は、前記ＤＣオフセット校正・補正ユニット(１５〜１８)はＡ／Ｄ変換器(１５)とＤ／Ａ変換器(１６)とを含むものである。
【００５１】
前記Ａ／Ｄ変換器(１５)の入力端子は前記受信ミキサ(４、５)の前記出力に接続され、前記Ａ／Ｄ変換器(１５)の出力端子は前記制御レジスタ(１９)の入力に接続されるものである。
【００５２】
前記Ｄ／Ａ変換器(１６)の入力端子は前記制御レジスタ(１９)の出力に接続され、前記Ｄ／Ａ変換器(１６)の出力端子は前記受信ミキサ(４、５)の前記出力に接続されるものである。
【００５３】
前記キャリアセンスに先立って前記無線受信機(１００)への前記動作電源電圧の投入の後に前記初期補正データは前記制御レジスタ(１９)に含まれる初期値レジスタ(Ｒ０)に格納され、前記複数の補正データは前記制御レジスタ(１９)に含まれる複数のレジスタ(Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３)に格納されることを特徴とする。
【００５４】
最も具体的な一つの実施の形態は、前記無線受信機は略３ＧＨｚから略１０ＧＨｚまでに割り当てられた周波数範囲のマルチバンド直交周波数分割多重(ＭＢ−ＯＦＤＭ)の前記ＲＦ信号を受信するダイレクトコンバージョン受信機であることを特徴とする。
【００５５】
《実施の形態の説明》
次に、実施の形態について更に詳述する。尚、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、前記の図と同一の機能を有する部品には同一の符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
【００５６】
《マルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号を受信するダイレクトコンバージョン受信機》
《受信機の構成》
図１は、本発明の１つの実施の形態によるダイレクトコンバージョン受信機１００の構成を示す図であり、この受信機はマルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号を受信してダイレクトコンバージョン方式で受信ベースバンド信号に周波数変換するものである。
【００５７】
すなわち、図１に示すダイレクトコンバージョン受信機１００は、アンテナ１とバンドパスフィルタ２と低雑音増幅器３と受信ミキサ４、５とローパスフィルタ６、７とプログラマブルゲインアンプ８、９とＡ／Ｄ変換器１０、１１と復調ＬＳＩ１２と周波数ホッピング制御部１３と受信ローカル信号源１４とＡ／Ｄ変換器１５とＤ／Ａ変換器１６とＤＣオフセットキャンセル制御回路１７とＤＣオフセットキャリブレーションユニット１８と制御レジスタ１９とによって構成されている。尚、アンテナ１とバンドパスフィルタ２と復調ＬＳＩ１２以外のダイレクトコンバージョン受信機１００の回路は、無線周波数半導体集積回路(ＲＦＩＣ)の半導体チップに集積化されている。
【００５８】
《受信機の通常受信動作》
アンテナ1で受信されたマルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢＲＦ受信信号はバンドパスフィルタ２により帯域外成分を除去された後、低雑音増幅器３によって増幅される。低雑音増幅器３のＲＦ出力信号は２系統に分割され、２系統の一方は一方の受信ミキサ４の一方の入力端子に供給され、２系統の他方は他方の受信ミキサ４の一方の入力端子に供給され、受信ローカル信号源１４からはそれぞれ位相が９０度異なる一方と他方の受信ローカル信号が生成されて一方の受信ミキサ４の他方の入力端子と他方の受信ミキサ４の他方の入力端子に供給される。一方の受信ミキサ４と他方の受信ミキサ４とではダイレクトダウンコンバージョン(ＤＤＣ)による周波数変換がそれぞれ実行されて、一方の受信ミキサ４の出力端子と他方の受信ミキサ４の出力端子からＩ(In Phase)成分の受信アナログベースバンド信号とＱ(Quadrature Phase)成分の受信アナログベースバンド信号とが生成される。Ｉ／Ｑ両受信アナログベースバンド信号は両ローパスフィルタ６、７によって不必要な高周波成分が抑制された後に両プログラマブルゲインアンプ８、９によって増幅される。両プログラマブルゲインアンプ８、９の出力端子から生成されるＩ／Ｑ受信アナログベースバンド増幅信号は両Ａ／Ｄ変換器１０、１１によってＩ／Ｑ受信ディジタルベースバンド信号に変換されて復調ＬＳＩ１２に供給される。
【００５９】
《相互通信ネゴシエーション》
２つ以上のＵＷＢ通信デバイスが相互通信を確立するにあたって、必要な処理が存在している。
【００６０】
図４は、ＵＷＢ通信デバイスが相互通信を確立するための処理を説明する図である。図4では、６５，５３６μＳのスーパーフレームと、各８５μＳのビーコンスロットを複数含むビーコン期間と、データ期間とが示されている。
【００６１】
これから、一方のＵＷＢデバイスＡと他方のＵＷＢデバイスＢとの間で、相互通信を行う場合を想定する。まず、相互通信を行う一方のＵＷＢデバイスＡの動作電源電圧が投入されると(電源ＯＮ)、一方のＵＷＢデバイスＡはバンドグループとホッピングパターンとを選択して、不所望な干渉を回避するために少なくともスーパーフレーム期間に第３のＵＷＢデバイスＣが同一のバンドグループを使用していないかキャリアセンスを行う。第３のＵＷＢデバイスＣが同一のバンドグループを使用していない場合には、一方のＵＷＢデバイスＡはビーコン期間を任意に設定して、自身のビーコンを出すタイミングであるビーコンスロット内にビーコンを発信する。他方のＵＷＢデバイスＢが一方のＵＷＢデバイスＡと相互通信を行う場合には、一方のＵＷＢデバイスＡが選択したバンドグループおよびホッピングパターンと同一のバンドグループおよびホッピングパターンとを他方のＵＷＢデバイスＢが選択するために、他方のＵＷＢデバイスＢが少なくともスーパーフレーム期間にてキャリアセンスを行う。すなわち、他方のＵＷＢデバイスＢが一方のＵＷＢデバイスＡのバンドグループとホッピングパターンとを検出した後に、続いて他方のＵＷＢデバイスＢは空きのビーコン期間を検出する。そして、他方のＵＷＢデバイスＢは空きのビーコンスロットを探索して、他方のＵＷＢデバイスＢは検出した空きのビーコンスロットに自身のビーコンを発信して、一方のＵＷＢデバイスＡと相互通信ネゴシエーションを行う。
【００６２】
《ＤＣオフセットキャンセルのためのハードウェア》
図１に示したダイレクトコンバージョン受信機１００において、受信ミキサ４、５の出力ＤＣオフセット電圧をキャンセルするためのキャリブレーション動作を実行するために、Ａ／Ｄ変換器１５、Ｄ／Ａ変換器１６、ＤＣオフセットキャンセル制御回路１７、ＤＣオフセットキャリブレーションユニット１８、制御レジスタ１９が配置されている。
【００６３】
まず、受信ミキサ４、５の出力アナログベースバンド信号のＤＣ成分をディジタル信号に変換するためにＡ／Ｄ変換器１５の入力端子が、両受信ミキサ４、５の出力端子に接続されている。ディジタル信号に変換されたＤＣ成分に応答してＤＣオフセットキャリブレーションユニット１８は、ＤＣオフセットキャリブレーションデータを生成して制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０に格納する。制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０に格納されたＤＣオフセットキャリブレーションデータはＤ／Ａ変換器１６の入力端子に供給されるので、Ｄ／Ａ変換器１６の出力端子から生成されるＤＣオフセットキャンセルアナログ電圧が受信ミキサ４、５の出力に供給される。
【００６４】
《ＤＣオフセットキャンセルのための動作フロー》
図７は、図１に示したダイレクトコンバージョン受信機１００において実行されるＤＣオフセットキャリブレーションの動作フローを説明する図である。
【００６５】
図７のステップ１０１で、まず相互通信を行う一方のＵＷＢデバイスＡの動作電源電圧が投入される(電源ＯＮ)。すると、ステップ１０２において、一方のＵＷＢデバイスＡの内部では、Ａ／Ｄ変換器１５、Ｄ／Ａ変換器１６、ＤＣオフセットキャンセル制御回路１７、ＤＣオフセットキャリブレーションユニット１８、制御レジスタ１９を使用するＤＣオフセットキャリブレーションの動作が開始される。次に、ステップ１０３において、一方のＵＷＢデバイスＡの内部では、Ａ／Ｄ変換器１５のディジタルＤＣ成分に応答してＤＣオフセットキャリブレーションユニット１８は、ＤＣオフセットキャリブレーションデータを生成して制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０に格納する。次のステップ１０４において、一方のＵＷＢデバイスＡの内部では、制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０のＤＣオフセットキャリブレーションデータに応答して、Ｄ／Ａ変換器１６の出力ＤＣオフセットキャンセルアナログ電圧が受信ミキサ４、５の出力に供給される。尚、ステップ１０２からステップ１０４までの間では、図１に示したダイレクトコンバージョン受信機１００の低雑音増幅器３の入力端子のＲＦ入力は無信号状態となっている。従って、ステップ１０２からステップ１０４までの間では、受信ミキサ３、４の一方の入力端子には低雑音増幅器３のＲＦ増幅出力信号が供給されていない状態となっている。しかし、この間には、受信ミキサ３、４の他方の入力端子には、受信ローカル信号源１４からそれぞれ位相が９０度異なった受信ローカル信号が供給された状態となっている。動作電源電圧投入の直後に受信ローカル信号源１４から受信ミキサ３、４に供給される受信ローカル信号は、例えば、図２に示したバンドグループ＃１のバンド＃１の中心周波数３４３２ＭＨｚに設定されている。この状態で、ステップ１０２にて、Ａ／Ｄ変換器１５、Ｄ／Ａ変換器１６、ＤＣオフセットキャンセル制御回路１７、ＤＣオフセットキャリブレーションユニット１８、制御レジスタ１９を使用したＤＣオフセットキャリブレーションの動作が実行される。その後のステップ１０３とステップ１０４とによって、国際規格で規定された衝突回避のためのキャリアセンスを実行するために、特定の周波数バンドでのキャリアの有無を検出できるように、電源投入後のダイレクトコンバージョン受信機の動作を準備することが可能となる。
【００６６】
すなわち、ステップ１０２からステップ１０４までのＤＣオフセットキャリブレーションとＤＣオフセットキャンセルは、その後のステップ１１０、１１１でのＤＣオフセットキャリブレーションとステップ１１２でのＤＣオフセットキャンセルと比較すると、粗い調整制御動作となっている。ステップ１０２からステップ１０４までの前半のＤＣ校正動作は、衝突回避のためのキャリアセンス(キヤリア有無判定)のためのであるので、粗いＤＣ校正動作で十分である。しかし、ステップ１１０からステップ１１２までの後半のＤＣ校正動作は、復調ＬＳＩ１２で実行されるＵＷＢ通信のペイロードデータの高速フーリエ変換(ＦＦＴ)とビタビ復調とを可能とするために精密なＤＣ校正動作である必要がある。このステップ１０２からステップ１０４までの前半の粗いＤＣ校正動作によって、ステップ１０６での衝突回避のためのキャリアセンスが可能となる。
【００６７】
次のステップ１０５からステップ１０９では、一方のＵＷＢデバイスＡの内部で他方のＵＷＢデバイスＢとの相互通信のためのキャリアセンスによる他方のＵＷＢデバイスＢのバンドグループとホッピングパターンとの検出が実行される。
【００６８】
まずステップ１０５において、一方のＵＷＢデバイスＡはバンドグループとホッピングパターンとを選択する。尚、ホッピングパターンは、タイム周波数コード(ＴＦＣ：Time Frequency Code)によって１から７までのパターン値にコーディングされることができる。
【００６９】
次に、ステップ１０６において、一方のＵＷＢデバイスＡは不所望な干渉を回避するために、少なくともスーパーフレーム期間に第３のＵＷＢデバイスＣが同一のバンドグループを使用していないかキャリアセンスと他方のＵＷＢデバイスＢのバンドグループとホッピングパターンとを検出するためのキャリアセンスとを行う。
【００７０】
ステップ１０６のキャリアセンスによって、次のステップ１０７で他方のＵＷＢデバイスＢのバンドグループとホッピングパターンとが検出されることができ、更に次のステップ１０８で一方のＵＷＢデバイスＡはビーコン期間を検出して、また更に次のステップ１０９で空きのビーコンスロットを検出する。
【００７１】
ステップ１１０では、その前のステップ１０９で検出された８５μＳの時間の空きのビーコンスロットの間にＤＣオフセットキャリブレーションを実行する。このステップ１１０におけるＤＣオフセットキャリブレーションは、ステップ１０７で検出された他方のＵＷＢデバイスＢのバンドグループおよびホッピングパターンによって決定される一方のＵＷＢデバイスＡと他方のＵＷＢデバイスＢの間の相互通信で使用される全てのホッピング周波数で実行される。例えば、両ＵＷＢデバイス間の相互通信で使用される全てのホッピング周波数が図２に示したバンドグループ＃１のバンド＃１、ハンド＃２、ハンド＃３であれば、バンド＃１の中心周波数３４３２ＭＨｚとバンド＃２の中心周波数３９６０ＭＨｚとバンド＃３の中心周波数４４８８ＭＨｚとの３つのホッピング周波数でＤＣオフセットキャリブレーションが実行される。
【００７２】
すなわち、バンド＃１の中心周波数３４３２ＭＨｚのＤＣオフセットキャリブレーションのため、図１に示したダイレクトコンバージョン受信機１００では周波数ホッピング制御部１３によって制御される受信ローカル信号源から周波数３４３２ＭＨｚでそれぞれ位相が９０度異なる一方と他方の受信ローカル信号が一方と他方の受信ミキサ４、５の他方の入力端子に供給される。この時に、一方と他方の受信ミキサ４、５の一方の入力端子には低雑音増幅器３の出力からの周波数依存性を持つキャリアリークが供給されているので、自己ミキシングによって一方と他方の受信ミキサ４、５の出力からは周波数依存性を持つＤＣオフセット電圧が生成される。受信ミキサ４、５の出力のＤＣオフセット電圧はＡ／Ｄ変換器１５によってディジタル信号に変換され、ディジタル信号に変換されたＤＣ成分に応答してＤＣオフセットキャリブレーションユニット１８はＤＣオフセットキャリブレーションデータを生成して次のステップ１１１にて制御レジスタ１９の第２レジスタＲ１に格納する。
【００７３】
次に、バンド＃２の中心周波数３９６０ＭＨｚのＤＣオフセットキャリブレーションのため、図１に示したダイレクトコンバージョン受信機１００では周波数ホッピング制御部１３によって制御される受信ローカル信号源から周波数３９６０ＭＨｚでそれぞれ位相が９０度異なる一方と他方の受信ローカル信号が一方と他方の受信ミキサ４、５の他方の入力端子に供給される。この時に、一方と他方の受信ミキサ４、５の一方の入力端子には低雑音増幅器３の出力からの周波数依存性を持つキャリアリークが供給されているので、自己ミキシングによって一方と他方の受信ミキサ４、５の出力からは周波数依存性を持つＤＣオフセット電圧が生成される。受信ミキサ４、５の出力のＤＣオフセット電圧はＡ／Ｄ変換器１５によってディジタル信号に変換され、ディジタル信号に変換されたＤＣ成分に応答してＤＣオフセットキャリブレーションユニット１８はＤＣオフセットキャリブレーションデータを生成して次のステップ１１１にて制御レジスタ１９の第３レジスタＲ２に格納する。
【００７４】
その次に、バンド＃３の中心周波数４４８８ＭＨｚのＤＣオフセットキャリブレーションのため、図１に示したダイレクトコンバージョン受信機１００では周波数ホッピング制御部１３によって制御される受信ローカル信号源から周波数４４８８ＭＨｚでそれぞれ位相が９０度異なる一方と他方の受信ローカル信号が一方と他方の受信ミキサ４、５の他方の入力端子に供給される。この時に、一方と他方の受信ミキサ４、５の一方の入力端子には低雑音増幅器３の出力からの周波数依存性を持つキャリアリークが供給されているので、自己ミキシングによって一方と他方の受信ミキサ４、５の出力からは周波数依存性を持つＤＣオフセット電圧が生成される。受信ミキサ４、５の出力のＤＣオフセット電圧はＡ／Ｄ変換器１５によってディジタル信号に変換され、ディジタル信号に変換されたＤＣ成分に応答してＤＣオフセットキャリブレーションユニット１８はＤＣオフセットキャリブレーションデータを生成して次のステップ１１１にて制御レジスタ１９の第４レジスタＲ３に格納する。
【００７５】
このようにしてステップ１１０によって、両ＵＷＢデバイス間の相互通信で使用される全てのホッピング周波数であるバンド＃１、＃２、＃３の中心周波数３４３２ＭＨｚ、３９６０ＭＨｚ、４４８８ＭＨｚの３つのホッピング周波数でＤＣオフセットキャリブレーションが実行される。ＤＣオフセットキャリブレーションの実行結果である複数のキャリブレーションデータは、同様にステップ１０９で検出された８５μＳの時間の空きのビーコンスロットの間に次のステップ１１１にて制御レジスタ１９の複数のレジスタＲ１、Ｒ２、Ｒ３に格納される。
【００７６】
両ＵＷＢデバイス間の相互通信のネゴシエーションが完了すると、他方のＵＷＢデバイスＢの送信データを一方のＵＷＢデバイスＡの受信動作が開始される。すると、次のステップ１１２にて、受信動作のホッピング周波数に対応する複数のバンド＃１、＃２、＃３のいずれかのバンドに対応する制御レジスタ１９の複数のレジスタＲ１、Ｒ２、Ｒ３のいずれかのレジスタに格納されたＤＣオフセットキャリブレーションデータが読み出され、制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０に格納される。従って、制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０のＤＣオフセットキャリブレーションデータに応答してＤ／Ａ変換器１６の出力端子から生成されるＤＣオフセットキャンセルアナログ電圧が、受信ミキサ４、５の出力に供給される。
【００７７】
図１の下には、図１に示したダイレクトコンバージョン受信機１００で実行されるＤＣオフセットキャリブレーション動作とＤＣオフセットキャンセル動作とによる波形図が示されている。
【００７８】
図１の下に示すように、時間Ｔ０において一方のＵＷＢデバイスＡの動作電源電圧が投入される(電源ＯＮ)。すると、図７のステップ１０１からステップ１０４までで説明した電源投入時の初期化のＤＣオフセットキャリブレーション動作とＤＣオフセットキャンセル動作とが実行され、初期化のＤＣオフセットキャリブレーションデータは制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０に格納される。
【００７９】
その後、受信動作のための図１の時間Ｔ１のバンド＃１への周波数ホッピングの以前までに、図７のステップ１０５からステップ１１１までで説明した両ＵＷＢデバイスの間の相互通信で使用される全てのホッピング周波数のバンド＃１、バンド＃２、バンド＃３でのＤＣオフセットキャリブレーション動作とＤＣオフセットキャンセル動作とが実行されて、複数のＤＣオフセットキャリブレーションデータは制御レジスタ１９の第２レジスタＲ１、第３レジスタＲ２、第４レジスタＲ３に格納される。
【００８０】
その後に、受信動作のための図１の時間Ｔ１のバンド＃１への周波数ホッピングの直前の９．４７ｎＳのバンド切り換え時間の間に制御レジスタ１９の第２レジスタＲ１からバンド＃１のためのＤＣオフセットキャリブレーションデータが読み出され、制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０に格納され、Ｄ／Ａ変換器１６によりＤＣオフセットキャンセル動作が実行される。このバンド＃１のためＤＣオフセットキャンセル動作の後に、３１２．５ｎＳのバンド＃１のＯＦＤＭシンボルの受信が実行される。
【００８１】
その後に、受信動作のための図１の時間Ｔ２のバンド＃２への周波数ホッピングの直前の９．４７ｎＳのバンド切り換え時間の間に制御レジスタ１９の第３レジスタＲ２からバンド＃２のためのＤＣオフセットキャリブレーションデータが読み出され、制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０に格納され、Ｄ／Ａ変換器１６によりＤＣオフセットキャンセル動作が実行される。このバンド＃２のためＤＣオフセットキャンセル動作の後に、３１２．５ｎＳのバンド＃２のＯＦＤＭシンボルの受信が実行される。
【００８２】
その後に、受信動作のための図１の時間Ｔ３のバンド＃３への周波数ホッピングの直前の９．４７ｎＳのバンド切り換え時間の間に制御レジスタ１９の第４レジスタＲ３からバンド＃３のためのＤＣオフセットキャリブレーションデータが読み出され、制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０に格納され、Ｄ／Ａ変換器１６によりＤＣオフセットキャンセル動作が実行される。このバンド＃３のためＤＣオフセットキャンセル動作の後に、３１２．５ｎＳのバンド＃２のＯＦＤＭシンボルの受信が実行される。
【００８３】
≪マルチバンドグループ≫
図８は、本発明の他の１つの実施の形態によるダイレクトコンバージョン受信機１００の構成を示す図であり、この受信機も図１と同様にマルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号を受信してダイレクトコンバージョン方式で受信ベースバンド信号に周波数変換するものである。
【００８４】
図８に示すダイレクトコンバージョン受信機１００が、図１に示すダイレクトコンバージョン受信機１００と相違するのは、図８に示す受信機１００には、第２のアンテナ２０と第２のバンドパスフィルタ２1と第２の低雑音増幅器２２と第２の受信ミキサ２３、２４と切り換えスイッチ２５、２６とハンドグループ選択部２７とが追加されたことである。これらの追加回路ブロックは、例えば、図２のバンドグループ＃４のバンド＃１０、バンド＃１１、バンド＃１２の高周波数帯域のハイバンドを受信するものである。
【００８５】
また、図８に示す受信機１００においても、アンテナ１とバンドパスフィルタ２と受信ミキサ４、５とは図１に示す受信機１００と同様に図２に示したバンドグループ＃１のバンド＃１、ハンド＃２、ハンド＃３の低周波数帯域のローバンドを受信するものである。
【００８６】
ハイバンドのバンドグループ＃４のバンド＃１０、バンド＃１１、バンド＃１２もしくはローバンドのバンドグループ＃１のバンド＃１、ハンド＃２、ハンド＃３のいずれかが使用されるかは、ハンドグループ選択部２７の出力のハンドグループ選択信号によって指定されるものである。いずれの場合でも、Ｉ／Ｑ受信アナログベースバンド信号は、切り換えスイッチ２５、２６とローパスフィルタ６、７とプログラマブルゲインアンプ８、９とを介してＡ／Ｄ変換器１０、１１の入力に供給される。Ａ／Ｄ変換器１０、１１の出力からのＩ／Ｑ受信ディジタルベースバンド信号は、復調ＬＳＩ１２に供給される。
【００８７】
一方、１つのバンドから他のバンドへの周波数ホッピングの直前の９．４７ｎＳのバンド切り換え時間の間にハンドグループ選択部２７の出力のハンドグループ選択信号に応答して制御レジスタ１９から他のバンドのためのＤＣオフセットキャリブレーションデータが読み出されて、制御レジスタ１９の第１レジスタＲ０に格納され、Ｄ／Ａ変換器１６によってＤＣオフセットキャンセル動作が実行される。この他のバンドのためＤＣオフセットキャンセル動作の後に、３１２．５ｎＳの他のバンドのＯＦＤＭシンボルの受信が実行される。
【００８８】
≪その他の実施の形態≫
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００８９】
例えば、Ａ／Ｄ変換器１０、１１は図８に示す受信機１００を構成するＲＦＩＣの半導体チップから復調ＬＳＩ１２の半導体チップに移動することも可能である。更に、受信機１００を構成するＲＦＩＣの半導体チップと復調ＬＳＩ１２の半導体チップとを単一のチップとした統合大規模半導体集積回路として構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、本発明の１つの実施の形態によるダイレクトコンバージョン受信機の構成を示す図であり、この受信機はマルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号を受信してダイレクトコンバージョン方式で受信ベースバンド信号に周波数変換するものである。
【図２】図２は、非特許文献１に記載されたマルチバンドＯＦＤＭ方式の周波数割り当てを示す図ある。
【図３】図３は、非特許文献１に記載されたマルチバンドＯＦＤＭ方式のバンドホッピングを示す図ある。
【図４】図４は、ＵＷＢ通信デバイスが相互通信を確立するための処理を説明する図である。
【図５】図５は、ダイレクトコンバージョン方式の受信機で周波数変換する際に自己ミキシングによってＤＣオフセットが発生するメカニズムを説明する図である。
【図６】図６は、マルチバンドＯＦＤＭ方式のＵＷＢ信号をダイレクトコンバージョン方式で周波数変換する際に受信ミキサの出力にハイパスフィルタを接続した場合のバンドホッピングによるハイパスフィルタの出力過渡応答を示す図である。
【図７】図７は、図１に示したダイレクトコンバージョン受信機において実行されるＤＣオフセットキャリブレーションの動作フローを説明する図である。
【図８】図８は、本発明の他の１つの実施の形態によるダイレクトコンバージョン受信機の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００  ダイレクトコンバージョン受信機
１  アンテナ
２  バンドパスフィルタ
３  低雑音増幅器
４、５  受信ミキサ
６、７  ローパスフィルタ
８、９  プログラマブルゲインアンプ
１０、１１  Ａ／Ｄ変換器
１２  復調ＬＳＩ
１３  周波数ホッピング制御部
１４  受信ローカル信号源１４
１５  Ａ／Ｄ変換器
１６  Ｄ／Ａ変換器
１７  ＤＣオフセットキャンセル制御回路
１８  ＤＣオフセットキャリブレーションユニット
１９  制御レジスタ
【図１】
2010057026.tif 000003
【図２】
2010057026.tif 000004
【図３】
2010057026.tif 000005
【図４】
2010057026.tif 000006
【図５】
2010057026.tif 000007
【図６】
2010057026.tif 000008
【図７】
2010057026.tif 000009
【図８】
2010057026.tif 000010