(57)【要約】【課題】      被変調成分が含まれていない受信信号や、被変調成分が長い区間で一定の受信信号でも、ＡＤ変換器のＤＣオフセット成分を自動的に検出し、校正することができる位相変調用復調器を提供する。【解決手段】  被変調成分が含まれないまたは被変調成分が一定の受信信号であっても、検波用の周波数が搬送波周波数に対して偏差を有する場合は、その受信信号の信号点が位相平面上で回転することを利用して、位相変調用復調器の検波用周波数を搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に意図的に設定し、検波された信号の信号点を位相平面上で意図的に回転させる。それにより、ＡＤ変換器の出力信号にピーク値を存在させ、ピーク値の和の１／２を求めるＤＣオフセット成分の検出方法を利用することができる。その結果、自動オフセット校正を行うことができる。【選択図】    図３
2006114986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を搬送波周波数に対応して検波する検波ユニットと、
検波ユニットの検波された信号をＡＤ変換するＡＤ変換器と、
ＡＤ変換器の出力に含まれるオフセット成分を検出し校正するオフセット校正回路と、
前記ＡＤ変換器の出力を復調する復調ユニットとを有し、
前記検波ユニットの検波用周波数が前記搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定されることを特徴とする位相変調用復調器。
【請求項２】
請求項１において、
前記検波ユニットは直交検波回路を有し、当該直交検波回路の検波周波数が被検波信号の搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定されることを特徴とする位相変調用復調器。
【請求項３】
請求項１において、
前記検波ユニットは、受信信号の周波数を搬送波から中間周波数にダウンコンバートする周波数変換回路と、周波数変換された信号を検波する検波回路とを有し、当該周波数変換回路の変換用周波数が被変換信号の搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定されることを特徴とする位相変調用復調器。
【請求項４】
請求項１において、
更に、前記復調ユニットの前段に設けられ、前記ＡＤ変換器の出力に対し前記偏差成分に対応して位相回転を行う位相回転器を有することを特徴とする位相変調用復調器。
【請求項５】
請求項１において、
更に、前記復調ユニットの前段に、送信側と受信側の搬送波周波数の偏差を除去する自動周波数制御を行う位相回転器が設けられ、または、搬送波の位相を回復するキャリアリカバリを行う位相回転器が設けられ、当該位相回転器が前記偏差成分に対応して位相回転を行うことを特徴とする位相変調用復調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣオフセット校正可能な位相変調用復調器に関し、特に、変調方式に依存せず且つ被変調成分が含まれない又は変化しない受信信号に対しても自動的にＤＣオフセット成分を検出し校正することができる位相変調用復調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムの移動端末は、正電源と負電源で駆動される場合は、当該２電源で動作するＡＤ変換器へのレファレンス電圧は、グランドレベルを利用することができ、レファレンスレベルにオフセットが発生するという問題はない。ところが、携帯電話などは電池で駆動することが要求され、単一電源でＡＤ変換器を動作させなければならない。そのため、ＡＤ変換器には、単一電源の１／２レベルをレファレンス電圧として外部から与えることが必要になる。かかるレファレンス電圧は、例えば単一電源を抵抗分割などにより生成されるが、その精度が高くなく、符号と大きさを持つ受信信号に対してオフセット成分を持つことになる。かかるオフセット成分は位相平面上の位置ずれを招き、復調器の性能低下の要因となる。
【０００３】
上記のＤＣオフセット成分を自動的に検出し、ＡＤ変換器の出力から検出したＤＣオフセット成分を加算または減算して除去することが提案されている。例えば、特許文献１である。この特許文献１には、正負対称な周期波形を有する信号波に対して、その１周期あたりの最大値と最小値とを検出し、検出された最大値と最小値との和を２で割った値をオフセット値とし、信号波からオフセット値を除去することが記載されている。
【０００４】
また、別のＤＣオフセット成分の検出方法は、単に、ＡＤ変換器の出力をサンプリングしその平均値をオフセット成分とするものがある。受信信号が符号と大きさを持つと共に、その変調方式により正と負の存在確率が均等になる場合には、単に平均値を求めることで中心レベルからのずれ量（ＤＣオフセット成分）を検出することができる。
【０００５】
近年実用化されている携帯端末では、変調方式としてπ／４シフトＱＰＳＫやＭＳＫ方式、スペクトル拡散によるＣＤＭＡ方式などが採用されている。これらの変調方式の場合、位相平面上での信号点の存在確率は、正負でほぼ均等になる。従って、前述のとおり、ＡＤ変換器の出力を単純に平均化することで、ＡＤ変換器のオフセット成分を検出することができる。
【０００６】
一方、通常のＰＳＫ変調方式の場合は、位相平面上での信号点の存在確率が正負で均等にはならない。つまり、変調方式に依存して信号点が位相平面上を回転等することがなく、信号点の存在確率は被変調成分に依存したものになる。その結果、短時間での平均値では正確なオフセット成分にはならない。そこで、このように位相平面上での信号点の存在確率が正負で均等にならない変調方式の場合には、ＡＤ変換器の出力の極大値と極小値とを検出し、その和の１／２をオフセット成分として検出することができる。このピーク検出によるオフセット成分の校正方法は、特許文献１と同等であるが、本出願人は、更にそれを改良したものを特許文献２、３などで先に出願済みであるが、未だ公開には至っていない。
【０００７】
上記以外には、ＡＤ変換器のオフセット補償回路に関するものが特許文献４に記載され、ハーフチップオフセットＱＰＳＫ方式によるスペクトラム拡散信号受信装置に関するものが特許文献５に記載されている。これらには、ＡＤ変換器のオフセット成分を自動的に検出して校正することについては記載されていない。
【特許文献１】特開平２−１２６７２３号公報（１９９０年５月１５日公開）
【特許文献２】特願２００４−３５９２６（２００４年２月１３日出願）
【特許文献３】特願２００４−６８９０１（２００４年３月１１日出願）
【特許文献４】特開平７−１７７１８７号公報（１９９５年７月１４日公開）
【特許文献５】特開平１０−９３４７８号公報（１９９８年４月１０日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、被変調成分が含まれないまたは被変調成分が一定である単なる正弦波または余弦波の場合は、変調後の受信信号にはピークが存在しないので、従来の平均値を求めたり、ピーク値の和の１／２を求めたりする方法では、ＡＤ変換器のＤＣオフセット成分を検出することができない。被変調成分のない単なる正弦波または余弦波は、例えば、被変調成分を含む変調波より前に挿入される参照信号であるプリアンブルやビーコンなどが考えられるが、このような先頭の参照波の受信に伴ってＡＤ変換器のＤＣオフセット成分の検出と校正を行い、後続する被変調成分を含む信号を適切に検波、復調することが期待される。また、被変調成分が長い区間にわたり一定であるような場合も、かかる受信信号にはピーク値が存在しないのでＡＤ変換器のＤＣオフセット成分を検出することが困難になる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、被変調成分が含まれていない受信信号や、被変調成分が長い区間で一定の受信信号でも、ＡＤ変換器のＤＣオフセット成分を自動的に検出し、校正することができる位相変調用復調器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面では、被変調成分が含まれないまたは被変調成分が一定の受信信号であっても、検波用の周波数が搬送波周波数に対して偏差を有する場合は、その受信信号の信号点が位相平面上で回転することを利用する。つまり、位相変調用復調器の検波用周波数を搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に意図的に設定し、検波された信号の信号点を位相平面上で意図的に回転させる。このようにすることで、ＡＤ変換器の出力信号にはピーク値が存在することになり、従来のピーク値の和の１／２を求めてＤＣオフセット成分とすることができる。或いは、検波用周波数の搬送波周波数に対する偏差を大きくすることで、信号点の位相平面上での回転を速くし、短時間での信号点の存在確率を正負で均等にすれば、ＡＤ変換器の出力信号の平均値を求めてＤＣオフセット成分とすることもできる。
【００１１】
検波用周波数には、直交検波回路における検波用周波数、または受信信号を中間周波数にダウンコンバートする周波数変換回路の周波数変換用周波数が含まれる。直交検波回路が搬送波を直接検波する場合は、検波用周波数は搬送波周波数に対して偏差成分を有する。また、直交検波回路がダウンコンバートされた中間周波数の搬送波を検波する場合は、その被検波信号の搬送波周波数（中間周波数）に対して偏差成分を有する。
【００１２】
上記の意図的に設定する周波数偏差成分は、送信側と受信側との間に存在しうる搬送波周波数の偏差よりも大きいことが望ましい。つまり、送信側と受信側との間で搬送波周波数の偏差が存在する場合も、信号点が位相平面上で回転するが、かかる搬送波周波数の偏差は、常に存在するわけではなく、また不十分に小さい場合もあるからである。
【００１３】
更に、上記の意図的に設定する周波数偏差成分は、隣接する搬送波周波数との差ほど大きくすることは好ましくない。そのような大きな偏差を持たせると、本来変調すべき周波数帯域とは異なる帯域の信号を変調することになるからである。
【００１４】
上記の第１の側面において、好ましい実施例では、偏差成分を意図的に与えたことに伴い、ＡＤ変換器の出力に対してデジタル変調を行う前段で、意図的に与えた偏差成分に対応して位相回転を行って、偏差成分の影響を除去する。この位相回転は、偏差成分に対応した固定的な位相回転器であっても良いし、または、自動周波数制御（ＡＦＣ）を行うための位相回転器や、搬送波の位相を回復するキャリアリカバリのための位相回転器と共用することもできる。かかる位相回転を行うことで、デジタル変調される被変調信号からＤＣオフセット検出のために与えた周波数偏差による位相ずれを除去することができる。そして、デジタル復調器の前段で位相回転を戻すことにより、復調器への影響をなくし、オフセット校正を行いながら復調動作や自動周波数制御を平行して行うことができる。
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明の第２の側面では、位相変調用復調器において、受信信号を搬送波周波数に対応して検波する検波ユニットと、検波ユニットの検波された信号をＡＤ変換するＡＤ変換器と、ＡＤ変換器の出力に含まれるオフセット成分を検出し校正するオフセット校正回路と、前記ＡＤ変換器の出力を復調する復調ユニットとを有し、前記検波ユニットの検波用周波数が前記搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定されることを特徴とする。
【００１６】
上記の第２の側面において、好ましい実施例では、検波ユニットは直交検波回路を有し、当該直交検波回路の検波周波数が被検波信号の搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定される。
【００１７】
また、上記の第２の側面において、好ましい実施例では、検波ユニットは、受信信号の周波数を搬送波から中間周波数にダウンコンバートする周波数変換回路と、周波数変換された信号を検波する検波回路とを有し、当該周波数変換回路の変換用周波数が被変換信号の搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定される。
【００１８】
上記の第２の側面において、好ましい実施例では、前記復調ユニットの前段に設けられ、前記ＡＤ変換器の出力に対し前記偏差成分に対応して位相回転を行う位相回転器を有する。更に、好ましい実施例では、当該位相回転器の出力を所定の低周波数帯域を通過させるフィルタを有し、当該フィルタを通過した信号が前記復調ユニットで復調される。
【００１９】
上記の好ましい実施例において、位相回転器が、自動周波数制御（ＡＦＣ）を行うための位相回転器や、搬送波の位相を回復するキャリアリカバリのための位相回転器と共用される。共用することにより、回路規模の大規模化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
上記の本発明の側面によれば、検波ユニットの検波用周波数を被検波信号の搬送波周波数に対して所定の偏差を有する周波数に設定することで、意図的に搬送波周波数に対して検波用周波数に偏差を与えることができ、検波された信号の位相を位相平面上で回転させることができる。従って、受信信号に被変調成分が含まれない場合であってもまたは被変調成分が一定の場合であっても、検波された信号にピーク値を与えることができ、オフセット校正回路がＡＤ変換器の出力信号からＤＣオフセット成分を検出することができる。つまり、受信信号の変調方式によらずに常にＤＣオフセット成分を検出することができ、オフセット校正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。
【００２２】
図１は、移動体端末の一般的な概略構成図である。この移動体端末は、アンテナ１がデュープレクサ２を介して送信系３と受信系４とに接続されている。送信系３では、送信データがエンコーダ３０で符号化され、マッピング変調回路３１でＩ成分とＱ成分とに分けられ、波形成形フィルタ３２，３３を通過したデジタル信号がＤＡ変換器３４，３５でアナログ信号に変換され、直交変調回路３６で直交変調され、周波数変換回路３７で搬送波に載せられてＨＰＡ３８を介して出力される。受信系４では、受信信号がローノイズアンプ４０を介して入力され、周波数変換回路４１で搬送波周波数から中間周波数に周波数変換され、直交検波回路４２で直交検波されてベースバンドの信号にされ、ＡＤ変換器４３，４４によりデジタル信号に変換され、オフセット校正回路４５，４６によりＡＤ変換器のオフセット成分が検出され、そのオフセット成分がＡＤ変換器の出力から除去され、最後に復調回路４７により周波数復調、キャリアリカバリ、シンボルタイミングリカバリなどが行われ、デコーダ４８により復号化される。
【００２３】
移動体端末が単一電源で駆動される場合、受信系４のＡＤ変換器のレファレンスレベルの精度が悪くなり、ＡＤ変換器の出力にはレファレンスレベルのオフセット成分が含まれる。そこで、オフセット校正回路４５，４６が、ＡＤ変換器の出力からオフセット成分を検出し、ＡＤ変換器の出力からオフセット成分を除去したり、或いはＡＤ変換器のオフセットレベルを修正したりすることで、オフセット校正を行う。
【００２４】
図２は、本実施の形態が適用される受信系の位相変調用復調器の構成図である。周波数変換回路４１は、受信信号ＲＩＮがローノイズアンプにより増幅された周波数ｆ１の信号に、乗算器Ｍ１で周波数変換用の周波数ｆ２の信号を乗算し、バンドパスフィルタＢＰＦを経由して、中間周波数ＩＦ（＝ｆ１−ｆ２）に周波数変換する。ＰＬＬ回路ＰＬＬ１は、分周器や位相比較器を有する回路Synthと電圧制御発振器VCOとからなり、温度補償された電圧制御発振器ＶＣ−ＴＣＸＯが生成するレファレンス信号ｆＲに位相を一致させながら、周波数設定Ｎ１による分周比でレファレンス信号ｆＲを分周して、周波数変換用周波数ｆ２を生成する。直交検波部４２は、中間周波数ＩＦに変換された受信信号に、乗算器Ｍ２、Ｍ３でπ／２ずれた検波用周波数ｆ３の信号を乗算して、Ｉ成分とＱ成分とに分離する。この検波用周波数ｆ３の信号は、ＰＬＬ回路ＰＬＬ２により生成される。ＰＬＬ回路ＰＬＬ２は、前述のＰＬＬ回路と同様に、レファレンス信号ｆＲに位相を整合させながら、周波数設定Ｎ２による分周比でレファレンス信号ｆＲを分周して、検波用周波数ｆ３の信号を生成する。この検波用周波数ｆ３は、例えば、被検波信号の搬送波周波数ＩＦと同等の周波数に制御され、ローパスフィルタＬＰＦを通過した信号ｆＢＢ（＝ＩＦ−ｆ３）はベースバンドの周波数になる。周波数変換部４１と直交検波部４２とは、受信すべき搬送波成分を検波する検波ユニットに対応する。直交検波部４２は、搬送波周波数ｆ１を中間周波数ＩＦに変換することなく、直接直交検波することができる。従って、周波数変換用の周波数ｆ２も、直交検波用の周波数ｆ３も、一種の検波用周波数に対応する。
【００２５】
ベースバンドの周波数ｆＢＢに検波されたＩ信号とＱ信号とは、それぞれＡＤ変換器４３、４４によりアナログ・ディジタル変換され、自動オフセット校正回路４５、４６はＡＤ変換器の出力からＤＣオフセット成分を検出し、当該ＤＣオフセット成分を出力から除去してオフセットを校正する。または、自動オフセット校正回路４５、４６は、検出したＤＣオフセット成分をもとに、ＡＤ変換器のレファレンスレベルを校正してもよい。そして、オフセット成分が校正されたＩ信号とＱ信号とが、復調回路４７に供給され、周波数復調、キャリアリカバリ、シンボルタイミングリカバリなどの復調動作が行われる。復調回路２７からは復調されたＩ信号とＱ信号の復調信号ＤＯＵＴが出力され、図示しない復号化回路により誤り訂正などを経て復号化される。
【００２６】
更に、自動周波数リカバリ回路ＡＦＣは、ＡＤ変換されたＩ信号とＱ信号とを監視し、送信側と受信側の搬送波周波数の偏差を検出し、ＤＡ変換器Ｄ／Ａを介して、検波用信号の位相調整に利用されるレファレンス信号ｆＲを生成する発振器ＶＣ−ＴＣＸＯの周波数を制御して、受信側の検波用周波数が送信側の搬送波周波数と一致するようにする。この自動周波数リカバリは、レファレンス信号ｆＲに対してではなく、復調回路４７に入力されるＩ，Ｑのデジタル入力信号に対して位相回転を行うようにしても良い。その構成については後述する。
【００２７】
［第１の実施の形態］
図３は、第１の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。図３には、図２と同じ引用番号が与えられている。図２に示した位相変調用復調器と異なるところは、直交検波部４２の検波用周波数ｆ３の信号を生成するＰＬＬ回路ＰＬＬ２の周波数設定Ｎ２に、被検波信号の搬送波周波数である中間周波数ＩＦに対して所定の偏差Δｆに対応する設定値が加えられていることである。この結果、直交検波部４２に乗算器Ｍ２，Ｍ３に供給される検波用周波数はｆ３＋Δｆとなる。それにより、ローパスフィルタＬＰＦを通過した検波後のベースバンド信号ｆＢＢの周波数は、ＩＦ−（ｆ３＋Δｆ）となり、検波されたＩ，Ｑ信号の位相がΔｆに対応して位相回転することになる。
【００２８】
したがって、受信信号に被変調成分が含まれない正弦波または余弦波、或いは、被変調成分が一定期間変化しない正弦波または余弦波であっても、ベースバンド信号ｆＢＢで位相回転成分が含まれ、ＡＤ変換されたＩ，Ｑ信号はピーク値（極大値と極小値）を有する。特に、上記偏差Δｆが大きい場合は、短時間内でもＩ，Ｑ信号の正負の存在確率が均等になる。そこで、自動オフセット校正回路４５，４６は、Ｉ信号、Ｑ信号のピーク値の和の１／２から、或いはＩ信号、Ｑ信号のサンプリング値の平均値から、ＡＤ変換器のＤＣオフセット成分を検出することができる。
【００２９】
図４は、本実施の形態における自動オフセット校正回路の構成図である。図４には、同相成分のＩ信号に対する自動オフセット校正回路４５が示されるが、直交成分のＱ信号に対する自動オフセット校正回路４６も同じ構成である。この自動オフセット校正回路４５は、ＡＤ変換器からの入力Ｉinから検出されたＤＣオフセット成分ＯＦＳを減算する減算器４００と、Ｎ個の入力Ｉinを積分して１／Ｎ倍することで平均値を求める平均化部４０５と、平均化された信号からノイズを除去するループフィルタ４４０とで構成される。ノイズが除去された信号は、ＤＣオフセット成分ＯＦＳであり、減算器４００で入力Ｉinから除去される。これにより、オフセット成分が校正された出力信号Ioutが生成される。
【００３０】
この自動オフセット校正回路４５は、検波されたベースバンド信号ｆＢＢの位相回転成分が大きく、短時間での信号の正負の存在確率が等しい場合に利用できる。つまり、Ｎ個のサンプリング数内での正負の存在確率がほぼ等しければ、それらの平均値は、オフセット成分が含まれていなければほぼゼロになり、オフセット成分が含まれているとそのオフセット成分ＯＦＳになる。
【００３１】
図５は、本実施の形態における自動オフセット校正回路の構成図である。図５においても、Ｉ信号に対する自動オフセット校正回路４５が詳述され、Ｑ信号に対する回路４６は省略されているが、回路４５と同じ構成である。この自動オフセット校正回路４５は、ピーク検出型のオフセット校正回路である。つまり、入力信号Ｉinの正負の存在確率が均等にならない場合でも、その極大値と極小値とを検出し、それらピーク値の和の１／２を検出して、ＤＣオフセット成分ＯＦＳを求めている。
【００３２】
この自動オフセット校正回路４５は、極大値検出部４１０と極小値検出部４２０と、オフセットを検出するオフセット弁別部４３０と、オフセット弁別部４３０が検出したオフセット値のノイズを除去するループフィルタ４４０と、検出されたオフセット成分ＯＦＳを入力信号Ｉinから除去する減算器４００とを有する。初期状態では、オフセット成分ＯＦＳは検出されておらずゼロである。
【００３３】
入力信号Ｉinは、極大値検出部４１０に入力され、遅延回路４１１による１シンボル遅延した信号と現在の信号とが比較回路４１２で比較され、現在の信号が遅延信号より大きい状態から小さい状態に変化することが微分回路４１３により検出され、極大値が検出される。極大値が検出されると、ＡＮＤゲート４３６を介して出力されるトリガ信号に応答して、ラッチ回路４３１が極大値をラッチして保持する。
【００３４】
一方、入力信号Ｉinは、極小値検出部４２０にも入力され、遅延回路４２２による遅延した信号と現在の信号とが比較回路４２２で比較され、微分回路４２３により比較結果の変化点が検出され、極小値が検出される。そして、極小値が検出されると、ＡＮＤゲート４３７を介して出力されるトリガ信号に応答して、ラッチ回路４３２が極小値をラッチして保持する。ＡＮＤゲート４３６、４３７には、入力信号Ｉinの符号ビットである最上位ビットMSBが供給され、極大値か極小値かの区別が行われる。また、ＪＫフリップフロップ４３５は、極大値検出と極小値検出の両方のタイミングでその出力信号を反転する。そして、その出力信号に変化が生じた時に微分回路４３８が、ループフィルタ４４０へのイネーブル信号ＥＮを活性化する。一方、ラッチ回路で保持された極大値と極小値とは、加算器４３３で加算され、１／２回路４３４で１／２される。そして、ループフィルタ４４０が、イネーブル信号ＥＮに応答して、極大値と極小値の和の１／２の値を入力し積分し、ノイズ成分を除去する。従って、極大値の検出が連続する場合や、極小値の検出が連続する場合は、ラッチ回路へのラッチが行われず、極大値と極小値がラッチされるタイミングで、ループフィルタへの入力が行われる。
【００３５】
そして、ループフィルタ４４０によりノイズが除去されたオフセット成分ＯＦＳは、減算回路４００により入力信号Ｉinから除去される。
【００３６】
このように、上記の自動オフセット校正回路は、入力信号の正負の存在確率が校正期間中均等でなくても、そのピーク値を検出してオフセット成分ＯＦＳを適切に求めることができる。
【００３７】
図６は、上記のピーク検出型の自動オフセット校正回路の動作を説明する図である。図中、オフセット成分ＯＦＳを含んだ入力信号ＩinとQinとが示されている。これらの入力信号は、中心値を中心にして正と負の大きさを有するデジタル信号である。図の例では、正のオフセット成分ＯＦＳが含まれている。そして、入力信号Ｉin、Qinに意図的に位相回転を与えたため、極大値と極小値とが存在する。
【００３８】
図中状態ａは、オフセット成分が含まれたままＩ信号とＱ信号をマッピングしたものを示す。正のオフセット成分ＯＦＳにより、正側の値が負側の値よりも大きくなり、マッピングされたシンボル点は、座標中心に対して第１象限側にずれている。それに対して、オフセット成分が除去されると、状態ｂに示すように、Ｉ信号とＱ信号の正負のピーク値が等しくなり、マッピングされたシンボル点は、座標原点に対して対称となる。つまり、復調回路４７による復調を容易にすることができる。
【００３９】
以上のように、第１の実施の形態では、直交検波部４２の検波用周波数ｆ３に被検波信号の搬送波周波数ＩＦに対して所定の偏差Δｆを意図的に与えている。従って、受信信号に被変調成分が含まれていなくても又は被変調成分が一定でも、検波されたＩ信号とＱ信号には位相回転が含まれる。よって、この位相回転を与えることでＩ信号とＱ信号にはピーク値が含まれることになり、自動オフセット校正回路４５、４６は、それを検出してＤＣオフセット成分を検出することができる。
【００４０】
この偏差Δｆの大きさは、送信側と受信側との間で搬送波周波数の違いにより発生する周波数偏差よりも大きいことが望ましい。Δｆを大きくすることで、送受信間の周波数偏差による位相回転に依存せず、Ｉ信号とＱ信号に位相回転を与えることができるからである。更に、この偏差Δｆの大きさは、当然に、隣接するチャネルの周波数帯域の搬送波を検波しない程度の大きさに抑えられていることが望ましい。検波したい所望の搬送波周波数を適切に検波することができる程度に設定される。なお、この偏差Δｆの設定は、例えばＰＬＬ回路の周波数設定を行う図示しない搬送波設定手段により行われる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
図７は、第２の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。図中、図３と同じ引用番号を与えている。この第２の実施の形態では、検波ユニットの一部である周波数変換部４１の周波数変換用周波数ｆ２に、位相回転を生じさせるための偏差成分Δｆを加えている。即ち、周波数変換部４１のＰＬＬ回路ＰＬＬ１の周波数設定値Ｎ１に偏差成分Δｆに対応する偏差を加えて、ＰＬＬ回路が生成する周波数変換用の周波数を、ダウンコンバートすべき周波数ｆ１−ＩＦに対して偏差成分Δｆだけずらした周波数ｆ２＋Δｆに設定している。その結果、周波数変換された中間周波数の搬送波はＩＦ＋Δｆの周波数を有し、直交検波されたベースバンドの周波数ｆＢＢにも偏差成分Δｆが重畳される。そのため、検波されたＩ信号とＱ信号には位相回転が生じ、それぞれのＩ、Ｑ信号にはピーク値が発生することになる。自動オフセット校正回路４５、４６は、第１の実施の形態で説明したものと同じである。
【００４２】
なお、直交変調された受信信号の検波方法に遅延検波があるが、本実施の形態において、直交検波ユニットに代えて遅延検波ユニットであってもよい。その場合でも、周波数変換部にて偏差成分が加えられるので、検波されたＩ信号Ｑ信号には位相回転が加えられる。
【００４３】
［第３の実施の形態］
図８は、第３の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。図中、図３と同じ引用番号を与えている。この第２の実施の形態では、検波されたＩ信号、Ｑ信号に位相回転を与えるために、レファレンス周波数ｆＲに所定の偏差成分Δｆを加える。レファレンス周波数ｆＲを生成する発振器ＶＣ−ＴＣＸＯは、自動周波数制御回路ＡＦＣによりその基準周波数ｆＲを制御される。自動周波数制御回路ＡＦＣは、送信側と受信側の搬送波周波数のずれをなくすために、検波されたＩ信号、Ｑ信号の位相回転を検出し、それに対応して基準周波数ｆＲを調整する。そして、このレファレンス周波数ｆＲに基づいて、検波用の周波数ｆ２、ｆ３が生成される。
【００４４】
そこで、第３の実施の形態では、オフセット校正を行う時に、自動周波数制御回路ＡＦＣによる周波数制御を停止させ、自動周波数制御ループ内に設けた加算器５０により偏差成分Δｆを加える。これにより、発振器ＶＣ−ＴＣＸＯを制御する電圧値に偏差成分Δｆが加えられ、発振器が生成するレファレンス周波数ｆＲに偏差成分Δｆが加えられ、ＰＬＬ回路PLL1,2で生成される周波数変換用周波数ｆ２と直交検波用周波数ｆ３とに偏差成分Δｆ１、Δｆ２が加えられる。レファレンス周波数ｆＲに加えられた偏差成分Δｆは、ＰＬＬ回路PLL1,2の分周比に対応する偏差Δｆ１、Δｆ２として、周波数ｆ２，ｆ３に加えられる。一般には、高周波の周波数変換用周波数ｆ２により大きな偏差Δｆ１が加えられる。そして、自動オフセット校正回路４５、４６がオフセット成分を検出している間は、自動周波数制御は行われず、オフセット成分を検出して適切にオフセット成分が除去されてから、自動周波数制御ＡＦＣが行われる。
【００４５】
第３の実施の形態においても、自動オフセット校正回路４５、４６は、第１の実施の形態で説明したものと同じである。
【００４６】
前述した第１及び第２の実施の形態も同様に、自動オフセット校正を行っている間は、自動周波数制御ＡＦＣの動作を停止することが望ましい、オフセット成分検出のために意図的に検波用周波数ｆ２，ｆ３に偏差Δｆを加えても、自動周波数制御ＡＦＣが動作すると、その加えられた偏差Δｆをなくすようにレファレンス周波数ｆＲが制御されるからである。自動周波数制御ＡＦＣが制御動作を開始すると、オフセット成分検出のために加えられた偏差成分Δｆを除去するようにレファレンス周波数ｆＲが制御される。
【００４７】
［第４の実施の形態］
図９は、第４の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。図中、図３と同じ引用番号を与えている。この第４の実施の形態では、自動オフセット校正回路４５、４６と復調回路４７との間に、検波されたＩ信号Ｉ１とＱ信号Ｑ１の位相回転を元にもどすための位相回転器５０が設けられている。この位相回転器５０は、Ｉ信号、Ｑ信号に対して、加えられた偏差成分Δｆに対応する逆方向の位相回転を固定的に加える。これにより、復調回路４７には、受信側で追加された位相回転を除去したＩ信号Ｉ２とＱ信号Ｑ２とが供給されるので、復調動作に偏差成分Δｆによる影響を与えず、復調動作精度を高めることができる。つまり、直交検波部４２の検波用周波数ｆ３に偏差成分Δｆを加えて、検波されたＩ信号Ｉ１、Ｑ信号Ｑ１とに位相回転を加えているが、復調回路４７への入力信号Ｉ２，Ｑ２には、その加えられた位相回転が除去される。その結果、復調動作と平行して自動オフセット校正を常時行うことができる。
【００４８】
第１〜第３の実施の形態では、オフセット校正中は自動周波数制御ＡＦＣは動作停止させ、オフセット校正後はＡＦＣを動作させて、加えた偏差成分Δｆを除去している。それに対して、第４の実施の形態では、復調回路４７に入力されるＩ信号Ｉ２、Ｑ信号Ｑ２には位相回転が除去されているので、自動周波数制御回路ＡＦＣは、送信側との周波数偏差を正確に検出し、その周波数偏差を除去するように制御することができる。従って、第４の実施の形態では、オフセット校正中でも、自動周波数制御回路ＡＦＣの動作を停止する必要はなく、自動周波数制御ＡＦＣと平行して、自動オフセット校正を常時行うことができる。
【００４９】
［第５の実施の形態］
図１０は、第５の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。図中、図９と同じ引用番号を与えている。図１０の位相変調用復調器が図９の復調器と異なるところは、位相回転器５０と復調回路４７との間にフィルタ５１、５２を設けていることである。本実施の形態では、直交検波部４２の検波用周波数ｆ３に偏差成分Δｆを加えている。それに伴い、直交検波部４２の後段のローパスフィルタＬＰＦの帯域を広くして、本来の周波数がカットされないようにすることが望まれる。そこで、位相回転器５０により前述の偏差成分Δｆが除去された後に、より帯域の狭いフィルタ５１、５２を設けることで、ベースバンドに混入している雑音を有効に除去し、全体のＣ／Ｎ比の劣化を防止することができる。
【００５０】
第５の実施の形態も同様に、自動オフセット校正を常時行いながら、復調動作を平行して行うことができる。更に、フィルタ５１，５２により偏差成分Δｆを加えたことに伴うノイズ成分を有効に除去することができる。
【００５１】
［第６の実施の形態］
図１１は、第６の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。この復調器は、前述の実施の形態と異なり、自動周波数制御ＡＦＣが、レファレンス周波数ｆＲの発振器を制御するのではなく、検波された信号Ｉ１，Ｑ１に対して、位相回転器６０により位相を制御して、実効的に送信型と受信側の搬送波周波数を一致させる。そこで、図８の第３の実施の形態と同様に、この自動周波数制御のループに、偏差成分Δｆを除去する加算器６１を設けて、自動周波数制御用の位相回転器６０で偏差成分Δｆによる位相回転を元に戻す。
【００５２】
この例によれば、位相回転器６０により偏差成分Δｆの位相回転分が除去されているので、その出力信号Ｉ３、Ｑ３には送信側と受信側との間の搬送波周波数の偏差のみが含まれている。その搬送周波数の偏差が自動周波数制御回路ＡＦＣにより自動的に除去される。従って、この例では、自動周波数制御ＡＦＣを停止することなく、オフセット校正を常時行いながら、平行して復調回路４７による復調動作を行うことができる。
【００５３】
［第７の実施の形態］
図１２は、第７の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。この復調器は、第１〜第５の実施の形態と同様に、自動周波数制御ＡＦＣが、レファレンス周波数ｆＲを生成する発振器ＣＶ−ＴＣＸＯに対して行われる。そして、デジタル変調部４９の自動オフセット校正回路４５、４６と、復調回路４７との間に、キャリアリカバリ用の位相回転器７０が設けられている。キャリアリカバリとは、搬送波信号の位相のずれによりシンボル点とＩ，Ｑ軸とが正常な位相関係にない場合に、正常な位相関係に戻すことであり、キャリアリカバリ回路ＣＲにより、信号Ｉ４、Ｑ４の位相が検出され、それに対応する位相回転が位相回転器７０により行われる。それにより、復調回路４７は、キャリアリカバリされた信号Ｉ４、Ｑ４を入力することができ、復調動作を高精度に行うことができる。
【００５４】
本実施の形態では、このキャリアリカバリのループ内に加算器７１を設け、そこに偏差成分Δｆを加えて、偏差成分に対応する位相回転を、位相回転器７０で除去するようにする。つまり、キャリアリカバリ用の位相回転器７０を偏差成分Δｆによる位相回転を除去する回路として共用している。この実施の形態でも、自動オフセット校正を常時行いながら、復調動作及び自動周波数制御ＡＦＣを行うことができる。
【００５５】
［第８の実施の形態］
図１３は、第８の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。ついにこれが最後の実施の形態である。この実施の形態では、図１０，１１，１２の実施の形態を組み合わせた復調器である。まず、自動オフセット校正のための偏差Δｆは、検波用周波数ｆ３に加えられている。また、送信側と受信側の搬送波周波数の偏差を自動で除去する自動周波数制御ＡＦＣは、デジタル復調部４９内の位相回転器６０により行う。そして、この自動周波数制御ＡＦＣのループ内に加算器６１を設けて、偏差Δｆに対応する位相回転を元に戻すようにする。その結果、位相回転器６０の出力Ｉ３、Ｑ３には、オフセット校正のための位相回転が除去され、更に、自動周波数制御ＡＦＣによる搬送波周波数の偏差も除去されている。その出力信号Ｉ３、Ｑ３が、より通過帯域を狭くしたフィルタ５１，５２を通過し、ノイズ成分が高精度に除去される。このフィルタ５１、５２は、直交検波部４２の後段のローパスフィルタＬＰＦの帯域幅を広くしたことに伴うノイズを高精度に除去するためのものであり、図１０のフィルタ５１、５２と同様の機能を有する。
【００５６】
このように、不必要な位相回転とノイズが除去された信号が、更に、キャリアリカバリＣＲのための位相回転器７０により位相回転され、その信号Ｉ４、Ｑ４が復調回路４７に供給される。従って、復調回路４７は、高精度に復調動作を行うことができる。
【００５７】
この実施の形態でも、オフセット校正を常時行いながら、自動周波数制御ＡＦＣと復調動作とを行うことができる。
【００５８】
以上説明したとおり、第１〜第８の実施の形態では、周波数変換部４１と直交検波部４２からなる検波ユニットの検波用周波数ｆ２，ｆ３に、所定の偏差成分Δｆを加えることで、意図的に検波されたＩ，Ｑ信号に位相回転を加える。それにより、受信信号に被変調成分が含まれない場合や、被変調成分が変化しない場合でも、ＡＤ変換器の出力のＩ信号、Ｑ信号にピーク値を持たせることができ、自動オフセット校正回路にオフセット成分の検出を可能にさせる。そして、検出したオフセット成分に基づき、ＡＤ変換器の出力からオフセット成分を除去したり、ＡＤ変換器のレファレンスレベルの補正を行うことができる。よって、受信信号の変調方式などに依存せずに、自動オフセットを行うことができる。
以上の実施の形態をまとめると以下の付記の通りである。
【００５９】
（付記１）受信信号を搬送波周波数に対応して検波する検波ユニットと、
検波ユニットの検波された信号をＡＤ変換するＡＤ変換器と、
ＡＤ変換器の出力に含まれるオフセット成分を検出し校正するオフセット校正回路と、
前記ＡＤ変換器の出力を復調する復調ユニットとを有し、
前記検波ユニットの検波用周波数が前記搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定されることを特徴とする位相変調用復調器。
【００６０】
（付記２）付記１において、
前記検波ユニットは直交検波回路を有し、当該直交検波回路の検波周波数が被検波信号の搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定されることを特徴とする位相変調用復調器。
【００６１】
（付記３）付記１において、
前記検波ユニットは、受信信号の周波数を搬送波から中間周波数にダウンコンバートする周波数変換回路と、周波数変換された信号を検波する検波回路とを有し、当該周波数変換回路の変換用周波数が被変換信号の搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定されることを特徴とする位相変調用復調器。
【００６２】
（付記４）付記３において、
前記検波回路の検波用周波数が、被検波信号の搬送波周波数に対して偏差を有する周波数に設定されることを特徴とする位相変調用復調器。
【００６３】
（付記５）付記１において、
更に、前記復調ユニットの前段に設けられ、前記ＡＤ変換器の出力に対し前記偏差成分に対応して位相回転を行う位相回転器を有することを特徴とする位相変調用復調器。
【００６４】
（付記６）付記１において、
更に、前記復調ユニットの前段に、送信側と受信側の搬送波周波数の偏差を除去する自動周波数制御を行う位相回転器が設けられ、当該位相回転器が前記偏差成分に対応して位相回転を行うことを特徴とする位相変調用復調器。
【００６５】
（付記７）付記１において、
更に、前記復調ユニットの前段に、搬送波の位相を回復するキャリアリカバリを行う位相回転器が設けられ、当該位相回転器が前記偏差成分に対応して位相回転を行うことを特徴とする位相変調用復調器。
【００６６】
（付記８）付記１において、
更に、前記復調ユニットの前段に、送信側と受信側の搬送波周波数の偏差を除去する自動周波数制御を行う第１の位相回転器が設けられ、
前記復調ユニットの前段であって前記第１の位相回転器の後段に、搬送波の位相を回復するキャリアリカバリを行う第２の位相回転器が設けられ、
前記第１の位相回転器が前記偏差成分に対応して位相回転を行うことを特徴とする位相変調用復調器。
【００６７】
（付記９）付記５、６、７、８のいずれかにおいて、
更に、前記位相回転器の出力を所定の低周波数帯域を通過させる第１のフィルタを有し、当該第１のフィルタを通過した信号が前記復調ユニットで復調されることを特徴とする位相変調用復調器。
【００６８】
（付記１０）付記９において、
更に、前記検波ユニットの後段であって前記ＡＤ変換器の前段に、前記検波ユニットで検波された信号を通過させる第２のフィルタを有し、当該第２のフィルタの通過帯域幅よりも前記第１のフィルタの通過帯域幅のほうが狭いことを特徴とする位相変調用復調器。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】移動体端末の一般的な概略構成図である。
【図２】本実施の形態が適用される受信系の位相変調用復調器の構成図である。
【図３】第１の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。
【図４】本実施の形態における自動オフセット校正回路の構成図である。
【図５】本実施の形態における自動オフセット校正回路の構成図である。
【図６】ピーク検出型の自動オフセット校正回路の動作を説明する図である。
【図７】第２の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。
【図８】第３の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。
【図９】第４の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。
【図１０】第５の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。
【図１１】第６の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。
【図１２】第７の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。
【図１３】第８の実施の形態における位相変調用復調器の構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
４１：周波数変換部、４２：直交検波部、４１，４２：検波ユニット
４７：復調ユニット、４３，４４：ＡＤ変換器、４５，４６：自動オフセット校正回路
ＡＦＣ：自動周波数制御器、Δｆ：偏差成分、ｆ１：搬送波周波数
ｆ２：周波数変換用周波数、ｆ３：検波用周波数
【図１】
2006114986.tif 000003
【図２】
2006114986.tif 000004
【図３】
2006114986.tif 000005
【図４】
2006114986.tif 000006
【図５】
2006114986.tif 000007
【図６】
2006114986.tif 000008
【図７】
2006114986.tif 000009
【図８】
2006114986.tif 000010
【図９】
2006114986.tif 000011
【図１０】
2006114986.tif 000012
【図１１】
2006114986.tif 000013
【図１２】
2006114986.tif 000014
【図１３】
2006114986.tif 000015