(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め試験信号について温度変化による歪みが推定されその歪みを保持する保持手段と、受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号の歪みを推定し、前記受信信号から前記推定した歪み及び前記保持した歪みを排除して正常な受信信号を得て、前記正常な受信信号に基づいて復調し復調信号を出力する復調手段とを備えたディジタル無線受信機であって、
前記受信手段は、高周波を受信するアンテナと、前記高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器、前記中間周波数のＩＱを分離するＩＱ分離器と、前記ＩＱ分離器の出力からノイズを除去するフィルタと、前記フィルタの出力をサンプリングする逓倍サンプラとを含み、
前記復調手段は、前記正常な受信信号に基づいて直交位相復調を行うディジタル信号処理部であり、
前記保持手段は、温度変化毎の歪みデータを記憶するメモリであり、
さらに、ＣＰＵと温度を検出する温度センサとを備え、
実動作以前に、前記ディジタル信号処理部は、温度変化毎に前記サンプリングされた直交変調波試験信号のデータを入力し、所定のアルゴリズムにより前記直交変調波試験信号の歪みを推定し、前記ＣＰＵは、前記温度センサから取得できる温度と前記推定した歪みデータに関するテーブルを前記メモリに作成し、
実動作時には、前記ＣＰＵは、前記温度センサによって検出された温度をキーとして前記テーブルより該当歪みデータを検索して前記ディジタル信号処理部へ通知し、
前記ディジタル信号処理部は、ＩＱ位相が直交していることが予め保証されている場合、前記サンプリングされた直交位相被復調波のデータを、複数のＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記複数のＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値に基づいて前記直交位相被復調波のデータから歪みを除去するとともに、前記検索された歪みデータに基づいて前記直交位相被復調波のデータから歪みを除去する
ディジタル無線受信機。
【請求項２】
前記ディジタル信号処理部は、ＤＣオフセットとＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを４つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記４つのＩＱ座標を通る楕円方程式の振幅と中心座標に関するパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＩＱ振幅比とＤＣオフセット量とし、前記サンプリングデータから前記ＤＣオフセット量を差し引き、さらに前記差し引いた値に前記ＩＱ振幅比を乗算する請求項１記載のディジタル無線受信機。
【請求項３】
前記ディジタル信号処理部は、ＤＣオフセットが発生しているときは、前記サンプリングデータを３つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記３つのＩＱ座標を通る円方程式の中心座標に関するパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＤＣオフセット量とし、前記サンプリングデータから前記ＤＣオフセット量を差し引く請求項１記載のディジタル無線受信機。
【請求項４】
前記ディジタル信号処理部は、ＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを２つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記２つのＩＱ座標を通る楕円方程式の振幅に関するパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＩＱ振幅比とし、前記サンプリングデータに前記ＩＱ振幅比を乗算する請求項１記載のディジタル無線受信機。
【請求項５】
予め試験信号について温度変化による歪みが推定されその歪みを保持する保持手段と、受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号の歪みを推定し、前記受信信号から前記推定した歪み及び前記保持した歪みを排除して正常な受信信号を得て、前記正常な受信信号に基づいて復調し復調信号を出力する復調手段とを備えたディジタル無線受信機であって、
前記受信手段は、高周波を受信するアンテナと、前記高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器、前記中間周波数のＩＱを分離するＩＱ分離器と、前記ＩＱ分離器の出力からノイズを除去するフィルタと、前記フィルタの出力をサンプリングする逓倍サンプラとを含み、
前記復調手段は、前記正常な受信信号に基づいて直交位相復調を行うディジタル信号処理部であり、
前記保持手段は、温度変化毎の歪みデータを記憶するメモリであり、
さらに、ＣＰＵと温度を検出する温度センサとを備え、
実動作以前に、前記ディジタル信号処理部は、温度変化毎に前記サンプリングされた直交変調波試験信号のデータを入力し、所定のアルゴリズムにより前記直交変調波試験信号の歪みを推定し、前記ＣＰＵは、前記温度センサから取得できる温度と前記推定した歪みデータに関するテーブルを前記メモリに作成し、
実動作時には、前記ＣＰＵは、前記温度センサによって検出された温度をキーとして前記テーブルより該当歪みデータを検索して前記ディジタル信号処理部へ通知し、
前記ディジタル信号処理部は、ＩＱ位相が非直交の場合、前記サンプリングされた直交位相被復調波のデータを、複数のＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記複数のＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値及び前記検索された歪みデータに基づいて正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当するデータを配置しなおす
ディジタル無線受信機。
【請求項６】
前記ディジタル信号処理部は、ＤＣオフセットとＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを５つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記５つのＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値からＤＣオフセット量を推定し、前記サンプリングデータから前記ＤＣオフセット量を差し引き、さらに前記妥当なパラメータの平均値より正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当するデータを配置しなおす請求項５記載のディジタル無線受信機。
【請求項７】
前記ディジタル信号処理部は、ＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを３つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記３つのＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値から正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当するデータを配置しなおす請求項５記載のディジタル無線受信機。
【請求項８】
予め試験信号について温度変化による歪みが推定されその歪みを保持する保持手段と、受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号の歪みを推定し、前記受信信号から前記推定した歪み及び前記保持した歪みを排除して正常な受信信号を得て、前記正常な受信信号に基づいて復調し復調信号を出力する復調手段とを備えたディジタル無線受信機であって、
前記受信手段は、高周波を受信するアンテナと、前記高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器、前記中間周波数のＩＱを分離するＩＱ分離器と、前記ＩＱ分離器の出力からノイズを除去するフィルタと、前記フィルタの出力をサンプリングする逓倍サンプラとを含み、
前記復調手段は、前記正常な受信信号に基づいて直交位相復調を行うディジタル信号処理部であり、
前記保持手段は、温度変化毎の歪みデータを記憶するメモリであり、
さらに、ＣＰＵと温度を検出する温度センサとを備え、ＤＣオフセットのみが発生することが予め保証されている場合、
実動作以前に、前記ディジタル信号処理部は、温度変化毎に位相平面上で偏りの無い前記サンプリングされた直交試験信号のデータを入力し、得られたＩデータ、Ｑデータをそれぞれ全て平均してＤＣオフセットを推定し、前記ＣＰＵは、前記温度センサから取得できる温度と前記推定したＤＣオフセットに関するテーブルを前記メモリに作成し、
実動作時には、前記ＣＰＵは、前記温度センサによって検出された温度をキーとして前記テーブルより該当推定ＤＣオフセットを検索し、前記ディジタル信号処理部は、前記検索された推定ＤＣオフセットに基づいて前記受信信号から前記推定ＤＣオフセットを減算する
ディジタル無線受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＤＳＰ（ディジタル信号処理プロセッサ）を搭載した携帯電話、自動車電話等のディジタル無線受信機に関するものである。
【０００２】
すなわち、このＤＳＰは本来ディジタル信号の復調用として機能するが、これを用いて、人手による調整や、調整用の回路や、高価な部品を極力排除し、温度変化に依存せず、ＩＱ振幅を等しくし、ＤＣオフセットを無くし、ＩＱが直交しない場合も正常に復調可能とするアルゴリズムを備えたディジタル無線受信機に関するものである。なお、Ｉは同相成分（Ｉｎｐｈａｓｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）、Ｑは直交成分（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を表す。
【０００３】
【従来の技術】
従来のディジタル無線受信機について図２７、図２８及び図２９を参照しながら説明する。図２７は、従来のディジタル無線受信機の復調系の構成を示すブロック図である。また、図２８は、図２７のＤＣオフセット除去回路を示す図である。さらに、図２９は、図２７のＩＱ振幅インバランス補正回路を示す図である。
【０００４】
図２７において、従来のディジタル無線受信機は、アンテナ１と、高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器２と、ＩＱを分離しその差動出力Ｉｐ、Ｑｐ、Ｉｎ、Ｑｎ（サフィックスｐは正、ｎは負を表す。）を出力するＩＱ分離器３と、高周波等のノイズを除去するフィルタ４と、前記フィルタ４の出力のＤＣオフセットを除去するＤＣオフセット除去回路５と、前記ＤＣオフセット除去回路５の出力のＩＱ振幅インバランスを補正するＩＱ振幅インバランス補正回路６と、前記ＩＱ振幅インバランス補正回路６の出力をサンプリングする逓倍サンプラ７と、直交位相復調を行うＤＳＰ等からなるディジタル信号処理部８とを備える。
【０００５】
図２８において、ＤＣオフセット除去回路５は、抵抗器９〜１１、１３と、差動増幅器１２と、抵抗器１４〜１６、１８と、差動増幅器１７とを備える。なお、信号ラインがＩ、Ｑそれぞれ２本あるのでオフセット除去回路も２つ必要になる。
【０００６】
図２９において、ＩＱ振幅インバランス補正回路６は、抵抗器１９、２０と、可変抵抗器２１、２２とを備える。
【０００７】
ＤＣオフセット除去回路５によるＤＣオフセットの除去は、図２８に示すように、Ｉ，Ｑそれぞれを差動増幅とすることによりＤＣの発生を防ぐことができる。
【０００８】
ＩＱ振幅インバランス補正回路６は、ＩＱ振幅インバランスが発生している場合には製造時の調整が必要であった。このＩＱ振幅のインバランスは、図２９に示す可変抵抗器２１、２２を調整することによって補正できる。
【０００９】
直交位相変復調器を用いたディジタル無線受信機の製造において、部品のバラツキによりＩＱ振幅を等しくし、ＤＣオフセットを無くすことは難しい。そのため、ＩＱ振幅インバランスにおいては製造時の人手による調整が必要であり、また部品のバラツキを抑えるために高価な部品、大がかりな回路が必要であった。
【００１０】
さらに、実動作時の温度変化に対しては、温度による特性変化の少ない高価な部品を使用するか、温度補償回路による回路規模の増大を招く傾向があり、小型化、低価格化を目指す場合にしばしば障害であった。つまり、温度変化に依存せずに正しい受信信号を得るためには、高価な部品、大がかりな回路が必要であった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来のディジタル無線受信機では、部品のばらつきにより、製造においてＩＱ振幅を等しくし、ＤＣオフセットを無くすことは難しいので、ＤＣオフセット除去回路５とＩＱ振幅インバランス補正回路６とを備え、人手による調整が必要であるという問題点があった。
【００１２】
また、実動作時の温度変化に対しては、温度による特性変化の少ない高価な部品を使用するか、温度補償回路を備える必要があるために、コスト上昇、回路規模の増大を招くという問題点があった。
【００１３】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、製造時の人手による調整をなくし、安価に、精度良く、ＩＱ歪みを推定、補正することができるディジタル無線受信機を得ることを目的とする。
【００１４】
また、この発明は、実動作時の温度変化に依存することなくＩＱ歪みを補正することができるディジタル無線受信機を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るディジタル無線受信機は、予め試験信号について温度変化による歪みが推定されその歪みを保持する保持手段と、受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号の歪みを推定し、前記受信信号から前記推定した歪み及び前記保持した歪みを排除して正常な受信信号を得て、前記正常な受信信号に基づいて復調し復調信号を出力する復調手段とを備えたディジタル無線受信機であって、前記受信手段は、高周波を受信するアンテナと、前記高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器、前記中間周波数のＩＱを分離するＩＱ分離器と、前記ＩＱ分離器の出力からノイズを除去するフィルタと、前記フィルタの出力をサンプリングする逓倍サンプラとを含み、前記復調手段は、前記正常な受信信号に基づいて直交位相復調を行うディジタル信号処理部であり、前記保持手段は、温度変化毎の歪みデータを記憶するメモリであり、さらに、ＣＰＵと温度を検出する温度センサとを備え、実動作以前に、前記ディジタル信号処理部は、温度変化毎に前記サンプリングされた直交変調波試験信号のデータを入力し、所定のアルゴリズムにより前記直交変調波試験信号の歪みを推定し、前記ＣＰＵは、前記温度センサから取得できる温度と前記推定した歪みデータに関するテーブルを前記メモリに作成し、実動作時には、前記ＣＰＵは、前記温度センサによって検出された温度をキーとして前記テーブルより該当歪みデータを検索して前記ディジタル信号処理部へ通知し、前記ディジタル信号処理部は、ＩＱ位相が直交していることが予め保証されている場合、前記サンプリングされた直交位相被復調波のデータを、複数のＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記複数のＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値に基づいて前記直交位相被復調波のデータから歪みを除去するとともに、前記検索された歪みデータに基づいて前記直交位相被復調波のデータから歪みを除去するものである。
【００１９】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、前記ディジタル信号処理部が、ＤＣオフセットとＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを４つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記４つのＩＱ座標を通る楕円方程式の振幅と中心座標に関するパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＩＱ振幅比とＤＣオフセット量とし、前記サンプリングデータから前記ＤＣオフセット量を差し引き、さらに前記差し引いた値に前記ＩＱ振幅比を乗算するものである。
【００２０】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、前記ディジタル信号処理部が、ＤＣオフセットが発生しているときは、前記サンプリングデータを３つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記３つのＩＱ座標を通る円方程式の中心座標に関するパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＤＣオフセット量とし、前記サンプリングデータから前記ＤＣオフセット量を差し引くものである。
【００２１】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、前記ディジタル信号処理部が、ＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを２つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記２つのＩＱ座標を通る楕円方程式の振幅に関するパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＩＱ振幅比とし、前記サンプリングデータに前記ＩＱ振幅比を乗算するものである。
【００２３】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、予め試験信号について温度変化による歪みが推定されその歪みを保持する保持手段と、受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号の歪みを推定し、前記受信信号から前記推定した歪み及び前記保持した歪みを排除して正常な受信信号を得て、前記正常な受信信号に基づいて復調し復調信号を出力する復調手段とを備えたディジタル無線受信機であって、前記受信手段は、高周波を受信するアンテナと、前記高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器、前記中間周波数のＩＱを分離するＩＱ分離器と、前記ＩＱ分離器の出力からノイズを除去するフィルタと、前記フィルタの出力をサンプリングする逓倍サンプラとを含み、前記復調手段は、前記正常な受信信号に基づいて直交位相復調を行うディジタル信号処理部であり、前記保持手段は、温度変化毎の歪みデータを記憶するメモリであり、さらに、ＣＰＵと温度を検出する温度センサとを備え、実動作以前に、前記ディジタル信号処理部は、温度変化毎に前記サンプリングされた直交変調波試験信号のデータを入力し、所定のアルゴリズムにより前記直交変調波試験信号の歪みを推定し、前記ＣＰＵは、前記温度センサから取得できる温度と前記推定した歪みデータに関するテーブルを前記メモリに作成し、実動作時には、前記ＣＰＵは、前記温度センサによって検出された温度をキーとして前記テーブルより該当歪みデータを検索して前記ディジタル信号処理部へ通知し、前記ディジタル信号処理部が、ＩＱ位相が非直交の場合、前記サンプリングされた直交位相被復調波のデータを、複数のＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記複数のＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値及び前記検索された歪みデータに基づいて正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当するデータを配置しなおすものである。
【００２４】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、前記ディジタル信号処理部が、ＤＣオフセットとＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを５つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記５つのＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値からＤＣオフセット量を推定し、前記サンプリングデータから前記ＤＣオフセット量を差し引き、さらに前記妥当なパラメータの平均値より正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当するデータを配置しなおすものである。
【００２５】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、前記ディジタル信号処理部が、ＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを３つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記３つのＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値から正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当するデータを配置しなおすものである。
【００３１】
さらに、この発明に係るディジタル無線受信機は、予め試験信号について温度変化による歪みが推定されその歪みを保持する保持手段と、受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号の歪みを推定し、前記受信信号から前記推定した歪み及び前記保持した歪みを排除して正常な受信信号を得て、前記正常な受信信号に基づいて復調し復調信号を出力する復調手段とを備えたディジタル無線受信機であって、前記受信手段は、高周波を受信するアンテナと、前記高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器、前記中間周波数のＩＱを分離するＩＱ分離器と、前記ＩＱ分離器の出力からノイズを除去するフィルタと、前記フィルタの出力をサンプリングする逓倍サンプラとを含み、前記復調手段は、前記正常な受信信号に基づいて直交位相復調を行うディジタル信号処理部であり、前記保持手段は、温度変化毎の歪みデータを記憶するメモリであり、さらに、ＣＰＵと温度を検出する温度センサとを備え、ＤＣオフセットのみが発生することが予め保証されている場合、実動作以前に、前記ディジタル信号処理部が、温度変化毎に位相平面上で偏りの無い前記サンプリングされた直交試験信号のデータを入力し、得られたＩデータ、Ｑデータをそれぞれ全て平均してＤＣオフセットを推定し、前記ＣＰＵが、前記温度センサから取得できる温度と前記推定したＤＣオフセットに関するテーブルを前記メモリに作成し、実動作時には、前記ＣＰＵが、前記温度センサによって検出された温度をキーとして前記テーブルより該当推定ＤＣオフセットを検索し、前記ディジタル信号処理部が、前記検索された推定ＤＣオフセットに基づいて前記受信信号から前記推定ＤＣオフセットを減算するものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態１〜６は、部品、素子のバラツキによって生じた受信信号の劣化を、本来ディジタル信号の復調処理に用いるＤＳＰを利用することにより補正している。従って、本来のディジタル直交位相復調回路に専用の回路を追加することを排除して、ＩＱ歪みの推定、補正を可能としている。
【００３３】
また、この発明の実施の形態７は、温度センサと、上記実施の形態１〜６のいずれかのＩＱ歪み推定、補正アルゴリズムとを内蔵し、予め製造時に温度試験を行い、ＩＱ歪みのパラメータと温度とのテーブルを作成しておく。そして、実動作時には、温度センサからの温度情報をキーとして、先のテーブルから該当するＩＱ歪みのパラメータを検索し、上記補正アルゴリズムに設定することで、ＩＱ歪みを補正している。従って、上記ＩＱ歪みの推定、補正アルゴリズムを利用することで、実動作時において温度変化に依存すること無く、ＩＱ歪みの補正ができる。
【００３４】
さらに、この発明の実施の形態８は、ＤＣオフセットのみが問題となる場合において、上記温度試験時に用いられる試験信号として、位相平面上で分布が一様な信号を用いることにより、ＤＣオフセットの推定アルゴリズムが非常に簡単になる一例を示した。
【００３５】
また、ＤＣオフセット、ＩＱ振幅インバランス、ＩＱ位相の非直交それぞれの程度に応じてアルゴリズムを示したことにより（実施の形態１〜８）、メモリの使用量、ＤＳＰの処理速度に適した選択が可能となっている。
【００３６】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１は、受信信号を検波後、基底帯域にまでダウンコンバートされた直交位相被復調波において、ＩＱ位相が直交していることが予め保証されている場合、前記被復調波をサンプリングし、適当なＩＱ４座標毎のグループに分割し、各グループ毎にＩＱ４座標を通る楕円方程式の振幅と中心座標に関する各パラメータを推定する。その後、各パラメータの物理的妥当性を検証し、妥当なパラメータを持つグループを選定する。それらグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＩＱ振幅比とＤＣオフセット量とし、前記サンプリングされた点から前記ＤＣオフセット量を差し引き、その後、振幅比を乗算することでＩＱ振幅インバランスを補正し、ＤＣオフセットを除去する。
【００３７】
この発明の実施の形態１の構成について図１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１の復調系の構成を示すブロック図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３８】
図１において、この実施の形態１に係るディジタル無線受信機は、アンテナ１と、高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器２と、ＩＱを分離するＩＱ分離器３と、高周波等のノイズを除去するフィルタ４と、前記フィルタ４の出力をサンプリングする逓倍サンプラ７と、以下説明するアルゴリズムを実行するとともに直交位相復調を行うＤＳＰ等からなるディジタル信号処理部８Ａとを備える。なお、上記逓倍サンプラ７は、例えば４倍オーバーサンプラである。また、上記以外にシステム制御用のＣＰＵを備えるが図示は省略している。
【００３９】
つぎに、この実施の形態１の動作について図２、図３及び図４を参照しながら説明する。図２は、この実施の形態１に係るディジタル信号処理部の動作（アルゴリズム）を示すフローチャートである。なお、上記アルゴリズムは電源スイッチのＯＮ等によりスタートする。また、図３は、この実施の形態１に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱ位相が直交し、ＤＣオフセット、ＩＱ振幅インバランスが発生している直交位相被復調波を示す図である。なお、同図において、点の数は適当であり、点を結ぶ点線は形状を表すために描いてある。以下、同様な図は同じ趣旨で点と点線が描いてある。さらに、図４は、ＩＱ歪みのない望ましいＩＱ平面の直交位相被復調波を示す図である。
【００４０】
この実施例１は、ＲＦ／ＩＦ変換器２によって受信信号を基底帯域までダウンコンバートし、フィルタ４によって不用雑音をろ波し、４倍オーバーサンプラ７によってサンプリングするものである。そして、ディジタル信号処理部８Ａによって、ＩＱの位相が直交することが予め保証されている場合、ＩＱ振幅インバランス量とＤＣオフセット量を推定し、受信信号を補正するものである。
【００４１】
ステップ１００において、ディジタル信号処理部８Ａは、前記逓倍オーバーサンプリングされた受信ＩＱデータのグループ分けを行う。すなわち、図３に示すような、データ（Ｉｊ，Ｑｊ）の先頭から３個おきに４個毎のグループ分けを行う。但し、ｊ＝０，・・・，Ｌ−１であり、Ｌは受信ＩＱデータバッファのバッファサイズを示す。
【００４２】
各グループ要素はＩチャネルに対しては｛Ｉ１ｉ，Ｉ２ｉ，Ｉ３ｉ，Ｉ４ｉ｝＝｛Ｉｉ，Ｉｉ＋４，Ｉｉ＋８，Ｉｉ＋１２｝，Ｑチャネルに対しては｛Ｑ１ｉ，Ｑ２ｉ，Ｑ３ｉ，Ｑ４ｉ｝＝｛Ｑｉ，Ｑｉ＋４，Ｑｉ＋８，Ｑｉ＋１２｝となる。グループは添字ｉで示されており、ｉ＝０，・・・，Ｌ−１３である。
【００４３】
グループ分けに関しては本実施の形態以外にも様々な方法が考えられる。例えば、上記グループ分けにおいて、あるグループに属する要素が他のグループの要素とはならないような処置を行う等がある。本実施の形態はその一例に過ぎない。
【００４４】
次に、ステップ１１０において、ディジタル信号処理部８Ａは、楕円パラメータの演算を行う。楕円方程式は、式（１）で表される。但し、条件式（２），（３）が必要である。また、式（３）中の「ｄｅｔ」は行列式を表している。
【００４５】
式（１）を展開すれば式（４）が得られる。このとき、（Ｉ１ｉ，Ｑ１ｉ）、（Ｉ２ｉ，Ｑ２ｉ），（Ｉ３ｉ，Ｑ３ｉ）、（Ｉ４ｉ，Ｑ４ｉ）の４座標を式（４）の（Ｉ，Ｑ）に代入すれば、４つの方程式（５）、（６）、（７）及び（８）が得られる。
【００４６】
ここで、方程式（５）、（６）、（７）及び（８）のパラメータｂｉ，ｃｉ，ｇｉ，ｆｉについて解く。これらのパラメータｂｉ，ｃｉ，ｇｉ，ｆｉは、式（９），（１０），（１１），（１２），（１３）を演算することで得られる。
【００４７】
次に、ステップ１２０において、ディジタル信号処理部８Ａは、得られたパラメータｂｉ，ｃｉ，ｆｉ，ｇｉそれぞれについて妥当な値の選別を行う。
【００４８】
先ず、パラメータｂｉについて、式（１４）が満足することを確認する。この条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。
【００４９】
次に、｛楕円のＩ軸方向の半径｝２＝ｒｉ２が一定の大きさの範囲内にあることを式（１５）にて確認する。ここでの確認もこれまでと同様に、この条件が満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。上記２条件が満足されれば自ずから条件式（２），（３）は満足する。
【００５０】
次に、楕円の中心と原点までの距離がある一定の大きさであることを式（１６）にて確認する。ここでの確認もこれまでと同様に、この条件が満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。
【００５１】
上記ステップ１２０で行う確認は、条件式（２），（３）が楕円の成立条件であるので必ず必要であるが、他の条件に関しては省略することも可能である。また、ここに挙げた条件以外の追加条件も考えられる。
【００５２】
次に、ステップ１３０において、ディジタル信号処理部８Ａは、上記演算で選別された有効なパラメータを持つグループ（以下、ＶＧと称する。）に関して平均処理を行う。この平均処理はＶＧ総数をＮとすれば、式（１７）、（１８）及び（１９）を実行することで算出される。
【００５３】
次に、ステップ１４０において、ディジタル信号処理部８Ａは、各受信ＩＱデータ（Ｉｊ，Ｑｊ）から、得られた楕円の中心（−ｇ−，（ｆ−／ｂ−））座標の引き算を式（２０）に従って行い、ＤＣオフセットをキャンセルする。キャンセルされた値は（Ｉ’ｊ，Ｑ’ｊ）と表す。なお、上記ｂ−、ｆ−、ｇ−は式（１７）、（１８）及び（１９）の各パラメータの平均を示す。
【００５４】
次に、ステップ１５０において、ディジタル信号処理部８Ａは、上記ＤＣオフセットがキャンセルされたデータ（Ｉ’ｊ，Ｑ’ｊ）を式（２１）を用いてＩＱ振幅インバランス補正を行う。
【００５５】
ここで得られたデータ（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）が、図４に示すような、ＤＣオフセット、及びＩＱ振幅インバランスが除去された受信データとなる。この後、ディジタル信号処理部８Ａは、データ（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）を直交位相復調処理して復調信号を出力する。
【００５６】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２は、受信信号を検波後、基底帯域にまでダウンコンバートされた直交位相被復調波において、ＩＱ位相が直交しており、かつＤＣオフセットのみが発生し、ＩＱ振幅インバランスの発生が無い、もしくは軽微であることが予め保証されている場合、前記被復調波をサンプリングし、適当なＩＱ３座標毎のグループに分割し、各グループ毎にＩＱ３座標を通る円方程式の中心座標に関する各パラメータを推定する。その後、各パラメータの物理的妥当性を検証し、妥当なパラメータを持つグループを選定する。それらグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＤＣオフセット量とし、前記サンプリングされた点から前記ＤＣオフセット量を差し引き、ＤＣオフセットを除去する。
【００５７】
この実施の形態２について図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、この実施の形態２に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。また、図６は、この実施の形態２に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱ位相が直交し、ＩＱ振幅インバランスが生じない、もしくはその程度が軽微であることが予め保証されていて、ＤＣオフセットのみが発生している直交位相被復調波を示す図である。なお、システム構成は、図１に示す上記実施の形態１と同じである。
【００５８】
ステップ２００において、ディジタル信号処理部８Ａは、前記逓倍オーバーサンプリングされた受信ＩＱデータのグループ分けを行う。本実施の形態では、図６に示すような、受信ＩＱデータ（Ｉｊ，Ｑｊ）の先頭から３点おきに３個毎のグループ分けを行う。但し、ｊ＝０，・・・，Ｌ−１であり、Ｌは受信ＩＱデータバッファのバッファサイズを示す。
【００５９】
各グループの要素はＩチャンネルに対しては｛Ｉ１ｉ，Ｉ２ｉ，Ｉ３ｉ｝＝｛Ｉｉ，Ｉｉ＋４，Ｉｉ＋８｝、Ｑチャンネルに対しては｛Ｑ１ｉ，Ｑ２ｉ，Ｑ３ｉ｝＝｛Ｑｉ，Ｑｉ＋４，Ｑｉ＋８｝となる。グループは添字ｉで示されており、ｉ＝０，・・・，Ｌ−９である。
【００６０】
グループ分けに関しては本実施の形態以外にも様々な方法が考えられる。本実施の形態はその一例にすぎない。
【００６１】
次に、ステップ２１０において、ディジタル信号処理部８Ａは、円パラメータの演算を行う。円方程式は式（２２）で表される。但し、条件式（２３）が必要である。
【００６２】
このとき、（Ｉ１ｉ，Ｑ１ｉ），（Ｉ２ｉ，Ｑ２ｉ），（Ｉ３ｉ，Ｑ３ｉ）の３座標を式（２２）の（Ｉ，Ｑ）に代入して、３つの方程式（２４）、（２５）及び（２６）が得られる。
【００６３】
結局、式（２７），（２８），（２９）及び（３０）を演算すれば円パラメータは算出できる。
【００６４】
次に、ステップ２２０において、ディジタル信号処理部８Ａは、得られたパラメータｃｉ，ｆｉ，ｇｉそれぞれについて妥当なパラメータの選別を行う。
【００６５】
先ず、円の半径ｒｉについて、条件式（３１）を満足することを確認する。このとき自ずから条件式（２３）は満足される。条件式（３１）を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。
【００６６】
次に、パラメータｆｉ，ｇｉに関しても条件式（３２）を満足することを確認する。ここでも条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。
【００６７】
次に、ステップ２３０において、ディジタル信号処理部８Ａは、上記演算で選別された有効なパラメータを持つグループ（以下、ＶＧと称する。）に関して平均処理を行う。この平均処理はＶＧ総数をＮとすれば、式（３３）及び（３４）を実行することで算出される。
【００６８】
次に、ステップ２４０において、ディジタル信号処理部８Ａは、各受信ＩＱデータ（Ｉｊ，Ｑｊ）から、得られた（−ｇ−，−ｆ−）座標の引き算を式（３５）に従って行い、ＤＣオフセットをキャンセルする。キャンセルされた値は（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）と表す。
【００６９】
ここで得られたデータ（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）が、図４に示すような、ＤＣオフセットが除去された受信データとなる。
【００７０】
なお、ＤＣオフセットのみが発生する場合、ＩＱを単純平均してオフセット量を推定する方法が考えられるが、精度を維持しようとすると非常に多くのサンプル点が必要となる。これは、図７に示すように、サンプル数が少ないとＩＱ平面上において偏りが生じることに起因する。図７は、ＩＱ平面においてサンプル点に偏りのある場合を示す図である。
【００７１】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３は、受信信号を検波後、基底帯域にまでダウンコンバートされた直交位相被復調波において、ＩＱ位相が直交しており、かつ振幅インバランスのみが発生し、ＤＣオフセットの発生が無い、もしくは軽微であることが予め保証されている場合、前記被復調波をサンプリングし、適当なＩＱ２座標毎のグループに分割し、各グループ毎にＩＱ２座標を通る楕円方程式の振幅に関するパラメータを推定する。その後、各パラメータの物理的妥当性を検証し、妥当なパラメータを持つグループを選定する。それらグループのパラメータを平均し、その平均値から振幅比を抽出し、前記のサンプリング点に前記振幅比を乗算しＩＱ振幅インバランスを除去する。
【００７２】
この実施の形態３について図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、この実施の形態３に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。また、図９は、この実施の形態３に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱ位相が直交し、ＤＣオフセットが生じない、もしくはその程度が軽微であり、ＩＱ振幅インバランスのみ発生している直交位相被復調波を示す図である。なお、システム構成は、図１に示す上記実施の形態１と同じである。
【００７３】
ステップ３００において、ディジタル信号処理部８Ａは、前記逓倍オーバーサンプリングされた受信ＩＱデータのグループ分けを行う。本実施の形態では、図９に示すような、受信ＩＱデータ（Ｉｊ，Ｑｊ）の先頭から２個毎にグループ分けを行う。但し、ｊ＝０，・・・，Ｌ−１であり、Ｌは受信ＩＱデータバッファのバッファサイズを示す。
【００７４】
各グループの構成はＩチャンネルに対しては｛Ｉ１ｉ，Ｉ２ｉ｝＝｛Ｉｉ，Ｉｉ＋４｝、Ｑチャンネルに対しては｛Ｑ１ｉ，Ｑ２ｉ｝＝｛Ｑｉ，Ｑｉ＋４｝となる。グループは添字ｉで示されており、ｉ＝０，・・・，Ｌ−５である。
【００７５】
グループ分けに関しては本実施の形態以外にも様々な方法が考えられる。本実施の形態はその一例にすぎない。
【００７６】
次に、ステップ３１０において、ディジタル信号処理部８Ａは、原点に中心を持つ楕円パラメータの算出を行う。楕円方程式は、式（３６）で表される。但し、条件式（３７）が必要である。
【００７７】
このとき、（Ｉ１ｉ，Ｑ１ｉ），（Ｉ２ｉ，Ｑ２ｉ）の２座標を式（３６）の（Ｉ，Ｑ）に代入して、２つの方程式（３８）及び（３９）が得られる。
【００７８】
ここでパラメータｂｉ，ｃｉを、式（４０），（４１）及び（４２）を演算することで算出する。
【００７９】
次に、ステップ３２０において、ディジタル信号処理部８Ａは、得られたパラメータｂｉ，ｃｉそれぞれについて妥当なパラメータの選別を行う。
【００８０】
先ず、パラメータｂｉについて、条件式（４３）を確認する。この条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出したパラメータｂｉ，ｃｉを無効とし、以下の演算対象から除外する。
【００８１】
次に、パラメータｃｉに関して、条件式（４４）を確認する。この条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出したパラメータｂｉ，ｃｉを無効とし、以下の演算対象から除外する。上記２条件を満足する時、自ずから条件式（３７）を満足することになる。
【００８２】
次に、ステップ３３０において、ディジタル信号処理部８Ａは、上記演算で算出された有効なパラメータを持つグループ（以下、ＶＧと称する。）に関して平均処理を行う。この平均処理はＶＧ総数をＮとすれば、式（４５）を実行することで算出される。
【００８３】
次に、ステップ３４０において、ディジタル信号処理部８Ａは、上記演算で算出された平均値ｂ−を用いて式（４６）の演算を行うことで、ＩＱ振幅インバランスは除去できる。
【００８４】
ここで得られたデータ（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）が、図４に示すような、ＩＱ振幅インバランスが補正された受信データとなる。
【００８５】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４は、受信信号を検波後、基底帯域にまでダウンコンバートされたπ／４シフトＱＰＳＫ被復調波において、ＩＱ位相が直交しており、かつＤＣオフセットのみが発生し、ＩＱ振幅インバランスの発生が無い、もしくは軽微であることが予め保証されている場合、前記被復調波をサンプリングし、各サンプリングデータ間の差分を算出し、（Ｉ，Ｑ）＝｛Ｋ（１，１），Ｋ（１，−１）｝，（Ｋは適当な実数値）の内のいずれかを起点とし、その起点ベクトルに対して前記差分を順次ベクトル加算することにより、ＤＣオフセットを除去する。
【００８６】
この実施の形態４について図１０、図１１及び図１２を参照しながら説明する。図１０は、この実施の形態４に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。また、図１１は、この実施の形態４に係るＩＱ平面のπ／４シフトＱＰＳＫ被復調波であって、ＩＱ位相が直交し、ＩＱ振幅はバランスし、ＤＣオフセットのみが発生しているπ／４シフトＱＰＳＫ被復調波を示す図である。さらに、図１２は、ＩＱ歪みのない望ましいＩＱ平面のπ／４シフトＱＰＳＫ被復調波を示す図である。なお、π／４シフトＱＰＳＫを用いた受信機という点以外、つまりアンテナから入力される信号のパターンとアルゴリズムだけが異なり、シスタム構成は図１の上記実施の形態１と同じである。
【００８７】
ステップ４００において、ディジタル信号処理部８Ａは、前記逓倍オーバーサンプリングされた、図１１に示すような、受信ＩＱデータの各点毎の差分を求める。差分は式（４７）を演算することで得られる。上記式（４７）のベクトル（Ｉｄｉｆｆｊ，Ｑｄｉｆｆｊ）においては、既に定常的なＤＣオフセットの影響は除去されている。
【００８８】
次に、ステップ４１０において、ディジタル信号処理部８Ａは、ベクトル（Ｉｄｉｆｆｊ，Ｑｄｉｆｆｊ）の大きさの平均をとる。大きさの平均は式（４８）を演算することで求められる。
【００８９】
次に、ステップ４２０において、ディジタル信号処理部８Ａは、起点ベクトルを求める。すなわち、ｒｏｕｎｄ×ｎｏｒｍ／√２・（１，１）を起点として、（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）を算出する。
【００９０】
図１２に示すように、π／４シフトＱＰＳＫの変移ベクトルは大きさが√｛（４−２√２）／２｝と√｛（４＋２√２）／２｝を持つものが等確率で出現する。このため、ｒｏｕｎｄ＝［√｛（４−２√２）／２｝＋√｛（４＋２√２）／２｝］／２≒１．３０６５６とする。
【００９１】
尚、起点となるベクトルはｒｏｕｎｄ×ｎｏｒｍ／√２・（１，１）、ｒｏｕｎｄ×ｎｏｒｍ／√２・（−１，１）、ｒｏｕｎｄ×ｎｏｒｍ／√２・（−１，−１）、及びｒｏｕｎｄ×ｎｏｒｍ／√２・（１，−１）の４ベクトルのうちのいずれかであればよいが、本実施の形態においてはｒｏｕｎｄ×ｎｏｒｍ／√２・（１，１）を用いることとした。
【００９２】
次に、ステップ４３０において、ディジタル信号処理部８Ａは、ＤＣオフセットが除去されたデータを求める。つまり、データ（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）は式（４９）及び（５０）を実行することで求められる。ここで、得られたデータ（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）が、図１２に示すような、定常的なＤＣオフセットがキャンセルされた信号となる。
【００９３】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５は、受信信号を検波後、基底帯域にまでダウンコンバートされた直交位相被復調波において、ＩＱ位相が非直交、かつＤＣオフセットと、ＩＱ振幅インバランスが発生している場合、前記被復調波をサンプリングし、適当なＩＱ５座標毎のグループに分割し、各グループ毎にＩＱ５座標を通る楕円方程式の各パラメータを推定する。その後、各パラメータの物理的妥当性を検証し、妥当なパラメータを持つグループを選定する。それらグループのパラメータを平均し、その平均値からＤＣオフセット量を推定し、前記サンプリングされた受信データからＤＣオフセット量を引き算し、さらに前記妥当なパラメータの平均値より正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当する点を配置しなおすことでＩＱ振幅のインバランス、ＩＱ位相の非直交、ＤＣオフセットを補正する。
【００９４】
この実施の形態５について図１３及び図１４を参照しながら説明する。図１３は、この実施の形態５に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。また、図１４は、この実施の形態５に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱが直交することが保証されず、ＩＱ振幅インバランス及びＤＣオフセットが発生している直交位相被復調波を示す図である。なお、システム構成は、図１に示す上記実施の形態１と同じである。
【００９５】
ステップ５００において、ディジタル信号処理部８Ａは、前記逓倍オーバーサンプリングされた受信ＩＱデータのグループ分けを行う。本実施の形態では、図１４に示すような、受信ＩＱデータ（Ｉｊ，Ｑｊ）の先頭から３個おきに５個毎のグループ分けを行う。但し、ｊ＝０，・・・，Ｌ−１であり、Ｌは受信ＩＱデータバッファのバッファサイズを示す。
【００９６】
各グループの構成はＩチャンネルに対しては｛Ｉ１ｉ，Ｉ２ｉ，Ｉ３ｉ，Ｉ４ｉ，Ｉ５ｉ｝＝｛Ｉｉ，Ｉｉ＋４，Ｑｉ＋８，Ｑｉ＋１２，Ｑｉ＋１６｝、Ｑチャンネルに対しては｛Ｑ１ｉ，Ｑ２ｉ，Ｑ３ｉ，Ｑ４ｉ，Ｑ５ｉ｝＝｛Ｑｉ，Ｑｉ＋４，Ｑｉ＋８，Ｑｉ＋１２，Ｑｉ＋１６｝となる。グループは添字ｉで示されており、ｉ＝０，・・・，Ｌ−１７となっている。
【００９７】
グループ分けに関しては本実施の形態以外にも様々な方法が考えられる。本実施の形態はその一例にすぎない。
【００９８】
次に、ステップ５１０において、ディジタル信号処理部８Ａは、楕円パラメータの演算を行う。楕円方程式は、式（５１）で表される。但し、条件式（５２）及び（５３）が必要である。
【００９９】
式（５１）の左辺を計算すれば式（５４）が得られる。この式（５４）のＩ，Ｑに対して前記（Ｉ１ｉ，Ｑ１ｉ），（Ｉ２ｉ，Ｑ２ｉ），（Ｉ３ｉ，Ｑ３ｉ），（Ｉ４ｉ，Ｑ４ｉ），（Ｉ５ｉ，Ｑ５ｉ）を代入することで、式（５５），（５６），（５７），（５８），（５９）が得られる。
【０１００】
次に、式（５５），（５６），（５７），（５８），（５９）をパラメータｂｉ，ｃｉ，ｆｉ，ｇｉ，ｈｉに関して解けば良い。厳密解は式（６０），（６１），（６２），（６３），（６４），（６５）によって得られるが計算量がかなり多くなるため、Ｇａｕｓｓ−ｓｉｄｅｌ法、傾斜法等により算出する方法も考えられる。
【０１０１】
次に、ステップ５２０において、ディジタル信号処理部８Ａは、得られたパラメータｂｉ，ｃｉ，ｆｉ，ｇｉ，ｈｉそれぞれについて妥当な値の選別を行う。条件式（５２）を確認し、この条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。
【０１０２】
さらに、パラメータｂｉに関して、条件式（６６）を確認する。ここでも前記条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。
【０１０３】
次に、楕円の｛Ｉ軸方向の半径｝２＝ｒ２ｉがある適当な範囲内にあることを条件式（６７）により確認する。ここでも前記条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。前記条件式（６７）を満足する時、自ずから条件式（５３）は満足される。
【０１０４】
次に、楕円の中心までの距離がある一定の適当な大きさ以下であることを条件式（６８）により確認する。ここでも前記条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。
【０１０５】
次に、ステップ５３０において、ディジタル信号処理部８Ａは、上記演算で選別された有効なパラメータを持つグループ（以下、ＶＧと称する。）に関して平均処理を行う。この平均処理はＶＧ総数をＮとすれば、式（６９）、（７０）、（７１）、（７２）及び（７３）を実行することで算出される。
【０１０６】
次に、ステップ５４０において、ディジタル信号処理部８Ａは、各受信ＩＱデータ（Ｉｊ，Ｑｊ）から、得られた楕円の中心ベクトル１／（ｈ２ｉ−ｂｉ）・（ｂｉｇｉ−ｆｉｈｉ，ｆｉ−ｇｉｈｉ）の引き算を式（７４）に従って行い、ＤＣオフセットをキャンセルする。キャンセルされた値は（Ｉ’ｊ，Ｑ’ｊ）と表す。
【０１０７】
次に、ステップ５５０において、ディジタル信号処理部８Ａは、データ（Ｉ’ｊ，Ｑ’ｊ）を半径１の円周上に再配置する。つまり、上記ＤＣオフセットがキャンセルされたデータ（Ｉ’ｊ，Ｑ’ｊ）は変調時の角度θｊを用いて、式（７５）と表される。ここで（Ｉｎｅｗｊ’，Ｑｎｅｗｊ’）＝（ｃｏｓθｊ，ｓｉｎθｊ）とすることで半径１の円周の正しい位相点にマッピングすることができる。
【０１０８】
式（７６）の演算を行う。ここで得られたデータ（Ｉｎｅｗｊ’，Ｑｎｅｗｊ’）が、図４に示すような、ＤＣオフセット，ＩＱ振幅インバランスが除去され、ＩＱの位相差が正しくπ／４に補正された受信データとなる。
【０１０９】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６は、受信信号を検波後、基底帯域にまでダウンコンバートされた直交位相被復調波において、ＩＱ位相が非直交かつＤＣオフセットの発生は無く、ＩＱ振幅インバランスが発生している場合、前記被復調波をサンプリングし、適当なＩＱ３座標毎のグループに分割し、各グループ毎にＩＱ３座標を通る楕円方程式の各パラメータを推定する。その後、各パラメータの物理的妥当性を検証し、妥当なパラメータを持つグループを選定する。それらグループのパラメータを平均し、その平均値から正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当する点を配置しなおすことでＩＱ振幅のインバランス、ＩＱ位相の非直交を補正する。
【０１１０】
この実施の形態６について図１５及び図１６を参照しながら説明する。図１５は、この実施の形態６に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。また、図１６は、この実施の形態６に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱのＤＣオフセットは発生していない、もしくは軽微であることが予め保証されていて、位相が非直交で、ＩＱ振幅インバランスが発生している直交位相被復調波を示す図である。なお、システム構成は、図１に示す上記実施の形態１と同じである。
【０１１１】
ステップ６００において、ディジタル信号処理部８Ａは、前記逓倍オーバーサンプリングされた受信ＩＱデータのグループ分けを行う。本実施の形態では、図１６に示すような、受信ＩＱデータ（Ｉｊ，Ｑｊ）の先頭から３個おきに３個毎のグループ分けを行う。但し、ｊ＝０，・・・，Ｌ−１であり、Ｌは受信ＩＱデータバッファのバッファサイズを示す。
【０１１２】
各グループの構成はＩチャンネルに対しては｛Ｉ１ｉ，Ｉ２ｉ，Ｉ３ｉ｝＝｛Ｉｉ，Ｉｉ＋４，Ｉｉ＋８｝、Ｑチャンネルに対しては｛Ｑ１ｉ，Ｑ２ｉ，Ｑ３ｉ｝＝｛Ｑｉ，Ｑｉ＋４，Ｑｉ＋８｝となる。グループは添字ｉで示されており、ｉ＝０，・・・，Ｌ−９となっている。
【０１１３】
グループ分けに関しては本実施の形態以外にも様々な方法が考えられる。本実施の形態はその一例にすぎない。
【０１１４】
次に、ステップ６１０において、ディジタル信号処理部８Ａは、楕円パラメータの演算を行う。楕円方程式は、式（７７）で表される。但し、条件式（７８）及び（７９）が必要である。
【０１１５】
式（７７）の左辺を計算すれば式（８０）が得られる。この式（８０）のＩ，Ｑに対して前記（Ｉ１ｉ，Ｑ１ｉ），（Ｉ２ｉ，Ｑ２ｉ），（Ｉ３ｉ，Ｑ３ｉ）を代入することで式（８１），（８２）及び（８３）が得られる。
【０１１６】
次に、式（８１），（８２），（８３）をパラメータｂｉ，ｃｉ，ｈｉに関して解けば良い。つまり、パラメータｂｉ，ｃｉ，ｈｉは、式（８４），（８５），（８６），（８７）によって得られる。
【０１１７】
次に、ステップ６２０において、ディジタル信号処理部８Ａは、得られたパラメータｂｉ，ｃｉ，ｈｉそれぞれについて妥当な値の選別を行う。条件式（７８）を確認し、上記条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。
【０１１８】
次に、パラメータｂｉについて、条件式（８８）を確認する。ここでも前記条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。
【０１１９】
次に、楕円の｛Ｉ軸方向の半径｝２＝−ｃｉがある適当な範囲内にあることを条件式（８９）により確認する。ここでも前記条件を満足すれば後で行う平均処理のデータとして採用するが、そうでなければこのグループで算出した全てのパラメータを無効とし、平均処理から除外する。条件式（８９）を満足する時、自ずから条件式（７９）は満足される。
【０１２０】
次に、ステップ６３０において、ディジタル信号処理部８Ａは、上記演算で選別された有効なパラメータを持つグループ（以下、ＶＧと称する。）に関して平均処理を行う。この平均処理はＶＧ総数をＮとすれば、式（９０）、（９１）及び（９２）を実行することで算出される。
【０１２１】
次に、ステップ６４０において、ディジタル信号処理部８Ａは、データ（Ｉｊ，Ｑｊ）を半径１の円周上に再配置する。つまり、もとのサンプルデータ（Ｉｊ，Ｑｊ）は変調時の角度θｊを用いて、式（９３）と表される。ここで（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）＝（ｃｏｓθｊ，ｓｉｎθｊ）とすることで半径１の円周の正しい位相点にマッピングすることができる。
【０１２２】
式（９４）の演算を行う。ここで得られたデータ（Ｉｎｅｗｊ，Ｑｎｅｗｊ）が、図４に示すような、ＩＱ振幅インバランスを除去し、ＩＱの位相差を正しくπ／４に補正した受信データとなる。
【０１２３】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７は、ＩＱ歪みの推定かつ補正アルゴリズムと温度センサを内蔵する。まず、実動作以前、つまり製造時に、予め温度変化を与え、かつ、アンテナ端子より試験信号となる直交変調波を入力し、その際、前記温度センサから取得できる温度と、上記推定アルゴリズムを利用して推定できるＩＱ歪みに関するテーブルを作成しておく。そして、実動作時には、上記温度センサからの温度をキーとして上記テーブルよりＩＱ歪みの該当値を検索し、それを上記補正アルゴリズムに対して設定することによりＩＱ歪みを補正する。なお、上記ＩＱ歪みは、上記各実施の形態で説明したＤＣオフセット、ＩＱ振幅インバランス、あるいはＩＱの非直交を指す。
【０１２４】
この実施の形態７の構成について図１７を参照しながら説明する。図１７は、この発明の実施の形態７の復調系の構成を示すブロック図である。
【０１２５】
図１７において、この実施の形態７に係るディジタル無線受信機は、アンテナ１と、高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器２と、ＩＱを分離するＩＱ分離器３と、高周波等のノイズを除去するフィルタ４と、前記フィルタ４の出力をサンプリングする逓倍サンプラ７と、以下説明するアルゴリズムを実行するとともに直交位相復調を行うＤＳＰ等からなるディジタル信号処理部８Ｂと、温度を検出する温度センサ３０と、テーブルを格納するＥＥＰＲＯＭ３１と、上記テーブルを検索するＣＰＵ３２とを備える。なお、上記逓倍サンプラ７は、例えば４倍オーバーサンプラである。また、上記ＣＰＵ３２はシステム制御用であって、マンマシン制御や上記各回路のタイミング制御などを行う。
【０１２６】
つぎに、この実施の形態７の動作について図１８から図２２までを参照しながら説明する。図１８は、この実施の形態７に係るディジタル無線受信機の実動作前の動作を示すフローチャートである。図１９は、この実施の形態７に係るディジタル無線受信機の実動作前の温度試験の様子を示す図である。図２０は、この実施の形態７に係る恒温槽の時間と温度の関係を示す図である。図２１は、この実施の形態７に係る温度とＩＱ歪みに関するテーブルを示す図である。また、図２２は、この実施の形態７に係るディジタル無線受信機の実動作時の動作を示すフローチャートである。
【０１２７】
ここでは、ＩＱ歪みの推定、補正方式に、例えば上記実施の形態１のアルゴリズムを用い、実動作中の温度変化に依存すること無くＩＱ歪みを除去可能な方式について説明する。
【０１２８】
まず、実動作以前（製品の場合は出荷前）について説明する。この実施の形態７に係るディジタル無線受信機が、図１９に示すように、恒温槽４０に入れられる。
【０１２９】
ステップ７００において、ディジタル信号処理部８Ｂは、試験信号生成器４１から発せられた直交変調波試験信号をアンテナ１を通じて入力し続ける。
【０１３０】
次に、ステップ７１０において、上記無線受信機に対し、恒温槽４０にて、図２０に示すように、温度変化が与えられる。この恒温槽４０の温度は、上記無線受信機の温度とほぼ一致し、上記推定アルゴリズムが完了するまで保たれる。
【０１３１】
次に、ステップ７２０及び７３０において、ディジタル信号処理部８Ｂは、上記実施の形態１のアルゴリズムを用いて、ＤＣオフセットに相当するパラメータ（ｇ−，ｆ−／ｂ−）と、ＩＱ振幅インバランスを示すパラメータ√（ｂ−）を温度変化させるたびに推定し、ＣＰＵ３２に通知する。
【０１３２】
次に、ステップ７４０において、ＣＰＵ３２は、温度センサ３０から温度を取得し、図２１に示すような、温度とＩＱ歪みのテーブルを作成し、ＥＥＰＲＯＭ３１に記憶する。なお、上記ステップ７１０から上記ステップ７４０までの処理を温度を例えば１０度づつ変化させながら繰り返す。温度変化は２０度あるいは５度づつでもよく最適な値を選べばよい。
【０１３３】
つづいて、実動作時について図２２を参照しながら説明する。
【０１３４】
ステップ７５０、７６０及び７７０において、ＣＰＵ３２は、温度センサ３０から検出した温度を取得し、その温度をキーとして、ＥＥＰＲＯＭ３１のテーブルを検索する。そして、該当パラメータをディジタル信号処理部８Ｂへ通知する。
【０１３５】
ステップ７８０において、ディジタル信号処理部８Ｂは、ＣＰＵ３２から検索結果をうけとり、前記該当するパラメータを式（２０）及び（２１）に設定することにより、正しいＩＱ信号を得ることができる。
【０１３６】
なお、上記説明では上記実施の形態１のアルゴリズムを利用する場合を述べたが、他の実施の形態２〜６のアルゴリズムのいずれでもよい。
【０１３７】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８は、ＤＣオフセットの補正アルゴリズムと温度センサとを内蔵する。まず、実動作以前に、予め温度変化を与え、かつアンテナ端子より、試験信号となる位相平面上で偏りの無い直交信号を入力する。その際、得られたＩデータ、Ｑデータをそれぞれ全て平均して、ＤＣオフセットを算出する。温度センサから取得できる温度と、前記ＤＣオフセットに関するテーブルを作成しておく。次に、実動作時には、温度センサからの温度をキーとして上記テーブルよりＤＣオフセットの該当値を検索し、受信したＩＱデータより、上記ＤＣオフセットを減算することによりＤＣオフセット補正を行う。
【０１３８】
この実施の形態８について図２３から図２６までを参照しながら説明する。図２３は、この実施の形態８に係るディジタル無線受信機の実動作前の動作を示すフローチャートである。図２４は、この実施の形態８に係る恒温槽の時間と温度の関係を示す図である。図２５は、この実施の形態８に係る温度とＤＣオフセットに関するテーブルを示す図である。また、図２６は、この実施の形態８に係るディジタル無線受信機の実動作時の動作を示すフローチャートである。なお、システム構成は、図１７に示す上記実施の形態７と同じである。
【０１３９】
ここでは、ＩＱ位相が直交し、ＩＱ振幅がバランスし、ＤＣオフセットのみが発生する場合、実動作中の温度変化に依存すること無く、上記ＤＣオフセットを除去可能な方式について説明する。上記実施の形態７では上記実施の形態１〜６のいずれかのアルゴリズムを利用したが、ここでは、より簡単に上記ＤＣオフセットを推定、補正できる。
【０１４０】
温度試験の際に用いられる試験信号生成器４１の出力であるＩＱ信号に、位相面上でその分布に偏りが無い直交信号、例えば式（９５）及び（９６）に示す信号を利用する。ここで、ωは適当な角周波数、ｔは時間、φは位相角を示す。
【０１４１】
まず、実動作以前（製品の場合は出荷前）について説明する。
【０１４２】
ステップ８００において、ディジタル信号処理部８Ｂは、試験信号生成器４１から発せられた上記直交信号試験信号をアンテナ１を通じて入力し続ける。
【０１４３】
次に、ステップ８１０において、上記無線受信機に対し、恒温槽４０にて、図２４に示すように、温度変化が与えられる。この恒温槽４０の温度は、上記無線受信機の温度とほぼ一致し、上記推定アルゴリズムが完了するまで保たれる。
【０１４４】
次に、ステップ８２０において、ディジタル信号処理部８Ｂは、ＤＣオフセットを算出する。すなわち、式（９７）及び（９８）の演算を実行する。ここで、Ｎはサンプル個数である。
【０１４５】
次に、ステップ８３０において、ＤＣオフセットに相当するＩｏｆｆｓｅｔ，Ｑｏｆｆｓｅｔを温度変化させるたびに推定し、ＣＰＵ３２に通知する。
【０１４６】
次に、ステップ８４０において、ＣＰＵ３２は、温度センサ３０から温度を読み取り、図２５に示すような、温度とＤＣオフセットのテーブルを作成し、ＥＥＰＲＯＭ３１に記憶する。なお、上記ステップ８１０から上記ステップ８４０までの処理を温度を例えば１０度づつ変化させながら繰り返す。温度変化は２０度あるいは５度づつでもよく最適な値を選べばよい。
【０１４７】
つづいて、実動作時について図２６を参照しながら説明する。
【０１４８】
ステップ８５０、８６０及び８７０において、ＣＰＵ３２は、温度センサ３０から検出した温度を取得し、その温度をキーとして、ＥＥＰＲＯＭ３１のテーブルを検索する。そして、該当ＤＣオフセットをディジタル信号処理部８Ｂへ通知する。
【０１４９】
次に、ステップ８８０において、ディジタル信号処理部８Ｂは、ＣＰＵ３２から検索結果をうけとり、該当するＤＣオフセットを、得られた受信ＩＱデータから減算することにより、正しいＩＱ信号を得ることができる。
【０１５０】
【数１】
0003549963.tif 000002
【０１５１】
【数２】
0003549963.tif 000003
【０１５２】
【数３】
0003549963.tif 000004
【０１５３】
【数４】
0003549963.tif 000005
【０１５４】
【数５】
0003549963.tif 000006
【０１５５】
【数６】
0003549963.tif 000007
【０１５６】
【数７】
0003549963.tif 000008
【０１５７】
【数８】
0003549963.tif 000009
【０１５８】
【数９】
0003549963.tif 000010
【０１５９】
【数１０】
0003549963.tif 000011
【０１６０】
【数１１】
0003549963.tif 000012
【０１６１】
【数１２】
0003549963.tif 000013
【０１６２】
【数１３】
0003549963.tif 000014
【０１６３】
【数１４】
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【０１６４】
【数１５】
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【０１６５】
【数１６】
0003549963.tif 000017
【０１６６】
【数１７】
0003549963.tif 000018
【０１６７】
【数１８】
0003549963.tif 000019
【０１６８】
【数１９】
0003549963.tif 000020
【０１６９】
【数２０】
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【０１７０】
【数２１】
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【０１７１】
【数２２】
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【０１７２】
【数２３】
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【０１７３】
【数２４】
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【０１７４】
【数２５】
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【０１７５】
【数２６】
0003549963.tif 000027
【０１７６】
【数２７】
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【０１７７】
【数２８】
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【０１７８】
【数２９】
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【０１７９】
【数３０】
0003549963.tif 000031
【０１８０】
【数３１】
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【０１８１】
【数３２】
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【０１８２】
【数３３】
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【０１８３】
【数３４】
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【０１８４】
【数３５】
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【０１８５】
【数３６】
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【０１８６】
【数３７】
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【０１８７】
【数３８】
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【０１８８】
【数３９】
0003549963.tif 000040
【０１８９】
【数４０】
0003549963.tif 000041
【０１９０】
【数４１】
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【０１９１】
【数４２】
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【０１９２】
【数４３】
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【０１９３】
【数４４】
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【０１９４】
【数４５】
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【０１９５】
【数４６】
0003549963.tif 000047
【０１９６】
【数４７】
0003549963.tif 000048
【０１９７】
【数４８】
0003549963.tif 000049
【０１９８】
【数４９】
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【０１９９】
【数５０】
0003549963.tif 000051
【０２００】
【数５１】
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【０２０１】
【数５２】
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【０２０２】
【数５３】
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【０２０３】
【数５４】
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【０２０４】
【数５５】
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【０２０５】
【数５６】
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【０２０６】
【数５７】
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【０２０７】
【数５８】
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【０２０８】
【数５９】
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【０２０９】
【数６０】
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【０２１０】
【数６１】
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【０２１１】
【数６２】
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【０２１２】
【数６３】
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【０２１３】
【数６４】
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【０２１４】
【数６５】
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【０２１５】
【数６６】
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【０２１６】
【数６７】
0003549963.tif 000068
【０２１７】
【数６８】
0003549963.tif 000069
【０２１８】
【数６９】
0003549963.tif 000070
【０２１９】
【数７０】
0003549963.tif 000071
【０２２０】
【数７１】
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【０２２１】
【数７２】
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【０２２２】
【数７３】
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【０２２３】
【数７４】
0003549963.tif 000075
【０２２４】
【数７５】
0003549963.tif 000076
【０２２５】
【数７６】
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【０２２６】
【数７７】
0003549963.tif 000078
【０２２７】
【数７８】
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【０２２８】
【数７９】
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【０２２９】
【数８０】
0003549963.tif 000081
【０２３０】
【数８１】
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【０２３１】
【数８２】
0003549963.tif 000083
【０２３２】
【数８３】
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【０２３３】
【数８４】
0003549963.tif 000085
【０２３４】
【数８５】
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【０２３５】
【数８６】
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【０２３６】
【数８７】
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【０２３７】
【数８８】
0003549963.tif 000089
【０２３８】
【数８９】
0003549963.tif 000090
【０２３９】
【数９０】
0003549963.tif 000091
【０２４０】
【数９１】
0003549963.tif 000092
【０２４１】
【数９２】
0003549963.tif 000093
【０２４２】
【数９３】
0003549963.tif 000094
【０２４３】
【数９４】
0003549963.tif 000095
【０２４４】
【数９５】
0003549963.tif 000096
【０２４５】
【数９６】
0003549963.tif 000097
【０２４６】
【数９７】
0003549963.tif 000098
【０２４７】
【数９８】
0003549963.tif 000099
【０２４８】
【発明の効果】
この発明に係るディジタル無線受信機は、以上説明したとおり、予め試験信号について温度変化による歪みが推定されその歪みを保持する保持手段と、受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号の歪みを推定し、前記受信信号から前記推定した歪み及び前記保持した歪みを排除して正常な受信信号を得て、前記正常な受信信号に基づいて復調し復調信号を出力する復調手段とを備えたディジタル無線受信機であって、前記受信手段は、高周波を受信するアンテナと、前記高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器、前記中間周波数のＩＱを分離するＩＱ分離器と、前記ＩＱ分離器の出力からノイズを除去するフィルタと、前記フィルタの出力をサンプリングする逓倍サンプラとを含み、前記復調手段は、前記正常な受信信号に基づいて直交位相復調を行うディジタル信号処理部であり、前記保持手段は、温度変化毎の歪みデータを記憶するメモリであり、さらに、ＣＰＵと温度を検出する温度センサとを備え、実動作以前に、前記ディジタル信号処理部は、温度変化毎に前記サンプリングされた直交変調波試験信号のデータを入力し、所定のアルゴリズムにより前記直交変調波試験信号の歪みを推定し、前記ＣＰＵは、前記温度センサから取得できる温度と前記推定した歪みデータに関するテーブルを前記メモリに作成し、実動作時には、前記ＣＰＵは、前記温度センサによって検出された温度をキーとして前記テーブルより該当歪みデータを検索して前記ディジタル信号処理部へ通知し、前記ディジタル信号処理部は、ＩＱ位相が直交していることが予め保証されている場合、前記サンプリングされた直交位相被復調波のデータを、複数のＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記複数のＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値に基づいて前記直交位相被復調波のデータから歪みを除去するとともに、前記検索された歪みデータに基づいて前記直交位相被復調波のデータから歪みを除去するので、特別なハードウエアの実装を必要とせず効率的にＩＱ歪みの推定、補正を行うことができるという効果を奏する。
【０２５２】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、以上説明したとおり、前記ディジタル信号処理部が、ＤＣオフセットとＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを４つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記４つのＩＱ座標を通る楕円方程式の振幅と中心座標に関するパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＩＱ振幅比とＤＣオフセット量とし、前記サンプリングデータから前記ＤＣオフセット量を差し引き、さらに前記差し引いた値に前記ＩＱ振幅比を乗算するので、特別なハードウエアの実装を必要とせず効率的にＩＱ歪みの推定、補正を行うことができるという効果を奏する。
【０２５３】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、以上説明したとおり、前記ディジタル信号処理部が、ＤＣオフセットが発生しているときは、前記サンプリングデータを３つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記３つのＩＱ座標を通る円方程式の中心座標に関するパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＤＣオフセット量とし、前記サンプリングデータから前記ＤＣオフセット量を差し引くので、特別なハードウエアの実装を必要とせず効率的にＩＱ歪みの推定、補正を行うことができるという効果を奏する。
【０２５４】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、以上説明したとおり、前記ディジタル信号処理部が、ＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを２つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記２つのＩＱ座標を通る楕円方程式の振幅に関するパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値をもってＩＱ振幅比とし、前記サンプリングデータに前記ＩＱ振幅比を乗算するので、特別なハードウエアの実装を必要とせず効率的にＩＱ歪みの推定、補正を行うことができるという効果を奏する。
【０２５６】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、以上説明したとおり、予め試験信号について温度変化による歪みが推定されその歪みを保持する保持手段と、受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号の歪みを推定し、前記受信信号から前記推定した歪み及び前記保持した歪みを排除して正常な受信信号を得て、前記正常な受信信号に基づいて復調し復調信号を出力する復調手段とを備えたディジタル無線受信機であって、前記受信手段は、高周波を受信するアンテナと、前記高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器、前記中間周波数のＩＱを分離するＩＱ分離器と、前記ＩＱ分離器の出力からノイズを除去するフィルタと、前記フィルタの出力をサンプリングする逓倍サンプラとを含み、前記復調手段は、前記正常な受信信号に基づいて直交位相復調を行うディジタル信号処理部であり、前記保持手段は、温度変化毎の歪みデータを記憶するメモリであり、さらに、ＣＰＵと温度を検出する温度センサとを備え、実動作以前に、前記ディジタル信号処理部は、温度変化毎に前記サンプリングされた直交変調波試験信号のデータを入力し、所定のアルゴリズムにより前記直交変調波試験信号の歪みを推定し、前記ＣＰＵは、前記温度センサから取得できる温度と前記推定した歪みデータに関するテーブルを前記メモリに作成し、実動作時には、前記ＣＰＵは、前記温度センサによって検出された温度をキーとして前記テーブルより該当歪みデータを検索して前記ディジタル信号処理部へ通知し、前記ディジタル信号処理部が、ＩＱ位相が非直交の場合、前記サンプリングされた直交位相被復調波のデータを、複数のＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記複数のＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値及び前記検索された歪みデータに基づいて正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当するデータを配置しなおすので、特別なハードウエアの実装を必要とせず効率的にＩＱ歪みの推定、補正を行うことができるという効果を奏する。
【０２５７】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、以上説明したとおり、前記ディジタル信号処理部が、ＤＣオフセットとＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを５つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記５つのＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値からＤＣオフセット量を推定し、前記サンプリングデータから前記ＤＣオフセット量を差し引き、さらに前記妥当なパラメータの平均値より正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当するデータを配置しなおすので、特別なハードウエアの実装を必要とせず効率的にＩＱ歪みの推定、補正を行うことができるという効果を奏する。
【０２５８】
また、この発明に係るディジタル無線受信機は、以上説明したとおり、前記ディジタル信号処理部が、ＩＱ振幅インバランスが発生しているときは、前記サンプリングデータを３つのＩＱ座標毎のグループに分割し、各グループ毎に前記３つのＩＱ座標を通る楕円方程式のパラメータを推定し、前記パラメータの物理的妥当性を検証して妥当なパラメータを持つグループを選定し、前記選定したグループのパラメータを平均し、その平均値から正しい位相角を推定し、半径１の円周上にその位相角に該当するデータを配置しなおすので、特別なハードウエアの実装を必要とせず効率的にＩＱ歪みの推定、補正を行うことができるという効果を奏する。
【０２６４】
さらに、この発明に係るディジタル無線受信機は、以上説明したとおり、予め試験信号について温度変化による歪みが推定されその歪みを保持する保持手段と、受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号の歪みを推定し、前記受信信号から前記推定した歪み及び前記保持した歪みを排除して正常な受信信号を得て、前記正常な受信信号に基づいて復調し復調信号を出力する復調手段とを備えたディジタル無線受信機であって、前記受信手段は、高周波を受信するアンテナと、前記高周波を中間周波数に変換するＲＦ／ＩＦ変換器、前記中間周波数のＩＱを分離するＩＱ分離器と、前記ＩＱ分離器の出力からノイズを除去するフィルタと、前記フィルタの出力をサンプリングする逓倍サンプラとを含み、前記復調手段は、前記正常な受信信号に基づいて直交位相復調を行うディジタル信号処理部であり、前記保持手段は、温度変化毎の歪みデータを記憶するメモリであり、さらに、ＣＰＵと温度を検出する温度センサとを備え、ＤＣオフセットのみが発生することが予め保証されている場合、実動作以前に、前記ディジタル信号処理部が、温度変化毎に位相平面上で偏りの無い前記サンプリングされた直交試験信号のデータを入力し、得られたＩデータ、Ｑデータをそれぞれ全て平均してＤＣオフセットを推定し、前記ＣＰＵが、前記温度センサから取得できる温度と前記推定したＤＣオフセットに関するテーブルを前記メモリに作成し、実動作時には、前記ＣＰＵが、前記温度センサによって検出された温度をキーとして前記テーブルより該当推定ＤＣオフセットを検索し、前記ディジタル信号処理部が、前記検索された推定ＤＣオフセットに基づいて前記受信信号から前記推定ＤＣオフセットを減算するので、実動作中の温度変化が顕著な場合でも、特別なハードウエアの実装を必要とせず効率的にＩＱ歪みの推定、補正を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の復調系の構成を示すブロック図である。
【図２】前記実施の形態１に係るディジタル信号処理部の動作（アルゴリズム）を示すフローチャートである。
【図３】前記実施の形態１に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱ位相が直交し、ＤＣオフセット、ＩＱ振幅インバランスが発生している直交位相被復調波を示す図である。
【図４】前記実施の形態１に係るＩＱ歪みのない望ましいＩＱ平面の直交位相被復調波を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。
【図６】前記実施の形態２に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱ位相が直交し、ＩＱ振幅インバランスが生じない、もしくはその程度が軽微であることが予め保証されていて、ＤＣオフセットのみが発生している直交位相被復調波を示す図である。
【図７】前記実施の形態２に係るＩＱ平面においてサンプル点に偏りのある場合を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。
【図９】前記実施の形態３に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱ位相が直交し、ＤＣオフセットが生じない、もしくはその程度が軽微であり、ＩＱ振幅インバランスのみ発生している直交位相被復調波を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】前記実施の形態４に係るＩＱ平面のπ／４シフトＱＰＳＫ被復調波であって、ＩＱ位相が直交し、ＩＱ振幅はバランスし、ＤＣオフセットのみが発生しているπ／４シフトＱＰＳＫ被復調波を示す図である。
【図１２】前記実施の形態４に係るＩＱ歪みのない望ましいＩＱ平面のπ／４シフトＱＰＳＫ被復調波を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態５に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１４】前記実施の形態５に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱが直交することが保証されず、ＩＱ振幅インバランス及びＤＣオフセットが発生している直交位相被復調波を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態６に係るディジタル信号処理部の動作を示すフローチャートである。
【図１６】前記実施の形態６に係るＩＱ平面の直交位相被復調波であって、ＩＱのＤＣオフセットは発生していない、もしくは軽微であることが予め保証されていて、位相が非直交で、ＩＱ振幅インバランスが発生している直交位相被復調波を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態７の復調系の構成を示すブロック図である。
【図１８】前記実施の形態７に係るディジタル無線受信機の実動作前の動作を示すフローチャートである。
【図１９】前記実施の形態７に係るディジタル無線受信機の実動作前の温度試験の様子を示す図である。
【図２０】前記実施の形態７に係る恒温槽の時間と温度の関係を示す図である。
【図２１】前記実施の形態７に係る温度とＩＱ歪みに関するテーブルを示す図である。
【図２２】前記実施の形態７に係るディジタル無線受信機の実動作時の動作を示すフローチャートである。
【図２３】この発明の実施の形態８に係るディジタル無線受信機の実動作前の動作を示すフローチャートである。
【図２４】前記実施の形態８に係る恒温槽の時間と温度の関係を示す図である。
【図２５】前記実施の形態８に係る温度とＤＣオフセットに関するテーブルを示す図である。
【図２６】前記実施の形態８に係るディジタル無線受信機の実動作時の動作を示すフローチャートである。
【図２７】従来のディジタル無線受信機の復調系の構成を示すブロック図である。
【図２８】図２７のＤＣオフセット除去回路を示す図である。
【図２９】図２７のＩＱ振幅インバランス補正回路を示す図である。
【符号の説明】
１  アンテナ、２  ＲＦ／ＩＦ変換器、３  ＩＱ分離器、４  フィルタ、７  逓倍サンプラ、８Ａ、８Ｂ  ディジタル信号処理部、３０  温度センサ、３１  ＥＥＰＲＯＭ、３２  ＣＰＵ、４０  恒温槽、４１  試験信号生成器。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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