(57)【要約】本発明によるシステムおよび方法は、信号トーンを、フィルタを経て送信することによって、フィルタ減衰量を直接測定するフィルタ調整方法および装置を設けることにより、発明のニーズ並びにその他を解決する。測定した減衰量を、フィルタの所望の周波数応答と比較する。比較の結果を、フィルタ調整に使用する。
2008537367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランシーバのフィルタを調整する方法において、
複数個のトーンを発生させるステップと、
前記複数個のトーンを送信フィルタでフィルタ処理して、第１フィルタ処理済み信号を発生させるステップと、
前記第１フィルタ処理済み信号を前記トランシーバの受信部分にループバックさせるステップと、
前記第１フィルタ処理済み信号を受信フィルタでフィルタ処理して第２フィルタ処理済み信号を発生させるステップと、
前記第２フィルタ処理済み信号における前記複数個のトーンに関連する減衰量を決定するステップと、
前記減衰量に基づいて前記送信フィルタおよび前記受信フィルタのうちの少なくとも一方を選択的に調整するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、さらに、
前記第１フィルタ処理済み信号をアップコンバートしてアップコンバート済み信号を発生させるステップと、
前記アップコンバート済み信号を増幅して増幅済み信号を発生させるステップと、
前記第２フィルタ処理済み信号を発生させる前に、前記増幅済み信号をダウンコンバートするステップと
を備える方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記複数個のトーンを発生させるステップが、さらに、
前記送信フィルタおよび前記受信フィルタが信号をその範囲内に減衰させようと意図する周波数範囲の外側における第１周波数の第１トーンを発生させるステップと、
前記周波数範囲の内側における第２周波数の第２トーンを発生させるステップとをさらに備える方法。
【請求項４】
前記複数個のトーンは、同一の振幅を有するものとした請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記複数個のトーンは、異なる振幅を有するものとした請求項１に記載の方法。
【請求項６】
フィルタを調整する方法において、
少なくとも１個の信号トーンをフィルタに通過させて送信するステップと、
前記少なくとも１個の信号トーンの前記フィルタからの出力に関連する減衰量を測定するステップと、
前記測定した減衰量を所望の減衰量と比較するステップと、
前記比較ステップの結果に基づいて前記フィルタを調整するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
前記少なくとも１個の信号トーンは、２個のトーンとした請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、さらに、
前記フィルタが信号をその範囲内に減衰させるようと意図する周波数範囲の外側における第１周波数の第１トーンを発生させるステップと、
前記周波数範囲の内側における第２周波数の第２トーンを発生させるステップと
をさらに有する方法。
【請求項９】
前記２個のトーンは、同一の振幅を有するものとした請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記２個のトーンは、異なる振幅を有するものとした請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
トランシーバにおいて、
フィルタと、
少なくとも１つの信号トーンを発生させるとともに、前記少なくとも１つの信号トーンを前記フィルタに通過させて送信するデジタル信号プロセッサと
を備え、前記デジタル信号プロセッサは、
前記少なくとも１個の信号トーンの前記フィルタからの出力に関連する減衰量を測定し、前記測定した減衰量を所望の減衰量と比較するとともに、前記比較の結果に基づいて前記フィルタを調整するものとした
ことを特徴とするトランシーバ。
【請求項１２】
前記少なくとも１個の信号トーンは、２個のトーンとした請求項１１に記載のトランシーバ。
【請求項１３】
前記デジタル信号プロセッサは、さらに、前記フィルタが信号をその範囲内に減衰させようと意図する周波数範囲の外側における第１周波数の第１トーンを発生させるとともに、前記周波数範囲の内側における第２周波数の第２トーンを発生させるものとした請求項１２に記載のトランシーバ。
【請求項１４】
前記２個のトーンは、同一の振幅を有するものとした請求項１２に記載のトランシーバ。
【請求項１５】
前記２個のトーンは、異なる振幅を有するものとした請求項１２に記載の無線送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にはフィルタ、とくに、例えば無線通信装置に使用できるフィルタを調整するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報通信に関連する技術は、この数十年で急速に進歩した。例えば、この２０年間で、ワイヤレス通信技術は、もともと目新しいとみなされていた製品を提供するものから、移動体通信のための基本的な手段となる製品を提供するものに変遷した。おそらく、最も影響力があったのは無線技術は携帯電話システムおよび製品であろう。携帯電話技術は、既存の有線通信システムに移動性という拡張性を加えるために登場し、ユーザーに従来の回路切替無線経路を使用したユビキタス（偏在的）適用範囲をもたらすものであった。しかし、より近年には、無線（ワイヤレス）通信技術は、通信のほとんどあらゆる領域において、有線接続の代わり始めた。ワイヤレス・ローカルエリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）は、急速に、家庭、オフィスまたは公共の場（例えばカフェ、フードチェーンのレストラン、空港、飛行機等）において、従来の有線ネットワークに代わる一般的な代替手段となっている。
【０００３】
フィルタは、通信技術の多くの異なる用途に使用され、例えば、処理中の信号から１個または複数個のスペクトル範囲に関連する信号エネルギーを排除するのに使用される。このようなフィルタは、例えば、信号のアップコンバート（高い周波数への変換）またはダウンコンバート（低い周波数への変換）によって形成された画像を取り除いたり、通信チャネルが存在するよう規定された周波数帯域に信号を制限したりするために使用できる。このようなフィルタは、隣接するチャネルまたは望ましくない帯域外信号による干渉信号を除去するためにも使用できる。例示的なＲＣローパスフィルタを、図１の（ａ）に示す。このフィルタは、図１の（ｂ）のプロットで示すように周波数を減衰させる機能を有し、この場合、フィルタ８のコーナー周波数ωｃは１／ＲＣに等しい。
【０００４】
処理および温度の変動は、フィルタを形成するのに使用される抵抗器ＲおよびキャパシタＣに関連する抵抗および電気容量を、設計仕様とは異なるものにし、結果としてコーナー周波数がシフトする。もし、このような変動が充分に大きければ、フィルタは、所望の信号を減衰させ、または逆に干渉信号を減衰させることができないことがあり得る。したがって、フィルタ調整回路を使用して、フィルタ回路に関連する抵抗および／または電気容量を調整し、特定の設計範囲に含まれるようにする。フィルタ調整回路が使用する技術の一つとしては、調整されているフィルタに関連する実際のＲＣ時定数を測定し、この測定値を設計値と比較することがある。この技術は、例えば、キャパシタに対する抵抗依存電流の帯電時間を測定する、またはＲＣネットワークに帯電して帯電電荷の減衰を計測することによって実行できる。いずれの場合においても、時間間隔を正確な時間基準、例えば水晶発振器基準を使用して測定し、ＲＣに対する設計仕様と比較する。その後、所望のＲＣ値が、（フィルタ内の可変キャパシタを利用して）例えば電気容量値Ｃを変えることによって得られる。
【０００５】
フィルタを調整するこのような解決策は、フィルタと測定回路のＲＣ時定数との間の整合性に強く依存する。さらに、これら技術は、装置内で利用可能な時間基準の精度にも依存する。加えて、これら技術は、フィルタ調整前にＲＣ時定数を測定する時間を要し、この時間により、装置内において付加的な電力消費を生じる結果となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、上述の欠点を解決するフィルタ調整のための技術および装置を開発するのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるシステムおよび方法はこのニーズ並びにその他が解決し、本発明によれば、信号トーンをフィルタに通過させて送信することによって、フィルタ減衰量を直接測定するフィルタ調整方法および装置の提供する。測定した減衰量を、フィルタの所望の周波数応答と比較する。比較の結果を使用して、フィルタを調整する。
【０００８】
本発明トランシーバのフィルタを調整する方法は、複数個のトーンを発生させるステップと、前記複数個のトーンを送信フィルタでフィルタ処理して、第１フィルタ処理済み信号を発生させるステップと、前記第１フィルタ処理済み信号を前記トランシーバの受信部分にループバックさせるステップと、前記第１フィルタ処理済み信号を受信フィルタでフィルタ処理して第２フィルタ処理済み信号を発生させるステップと、前記第２フィルタ処理済み信号における前記複数個のトーンに関連する減衰量を決定するステップと、前記減衰量に基づいて前記送信フィルタおよび前記受信フィルタのうちの少なくとも一方を選択的に調整するステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の発明としてのトランシーバは、フィルタと、少なくとも１つの信号トーンを発生させるとともに、前記少なくとも１つの信号トーンを前記フィルタに通過させて送信するデジタル信号プロセッサとを備え、前記デジタル信号プロセッサは、前記少なくとも１個の信号トーンの前記フィルタからの出力に関連する減衰量を測定し、前記測定した減衰量を所望の減衰量と比較するとともに、前記比較の結果に基づいて前記フィルタを調整するものとしたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のさらに他の発明としてのフィルタを調整する方法は、少なくとも１個の信号トーンをフィルタに通過させて送信するステップと、前記少なくとも１個の信号トーンの前記フィルタからの出力に関連する減衰量を測定するステップと、前記測定した減衰量を所望の減衰量と比較するステップと、前記比較ステップの結果に基づいて前記フィルタを調整するステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
添付の図面は、本発明の実施例を示す。
【００１２】
以下、添付図面につき本発明の詳細を説明。異なる図面における同一の参照番号は、同一または類似の要素を示す。さらに、以下の詳細な説明は本発明を制限するものではない。他方で、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
議論の背景を明らかにするために、まず、図２を参照して例示的なＷLANシステムについて説明する。しかし、当業者には、本発明がＷLANシステムにおける実施に制限されるわけではなく、多くの異なる装置およびシステム、例えば無線周波（RF）用途、携帯電話用途、ブルートゥース（「Bluetooth（登録商標）」）用途およびアナログフィルタを使用する他の用途で使用できることは明らかであろう。この図では、有線ネットワーク１０（例えばイーサネット（登録商標）によるネットワーク）はファイルサーバ１２とこの有線ネットワークに接続したワークステーション１４を有する。当業者には、典型的な有線ネットワークが多くの固定ワークステーションに供しているが、簡単化のために図２では１個のみを示していることは明らかであろう。有線ネットワーク１０は、さらにルータ１８を介してＷLAN１６にも接続する。ルータ１８は、ＷLAN１６のアクセスポイント（以下「ＡＰ」と称する）を有線ネットワークに相互接続し、この有線ネットワークを介して、アクセスポイントは、例えばファイルサーバ１２と通信できる。図２の例示的なＷLANシステムには、それぞれＡＰを備える３個のセル２０、２２および２３（しばしば「基本サービスセット（BSS）」または「基本サービス領域（BSA）」とも称される）があるが、当業者には、同様に、ＷLAN１６内に、より多いまたはより少ないセルを設けることができることは明らかであろう。各セルにおいて、それぞれのＡＰは、無線（ワイヤレス）接続を介して多くの無線（ワイヤレス）ステーション（W）に供する。
【００１４】
本発明の実施例によれば、ＡＰとそれぞれの無線ステーションの間における信号の送信は、８０２．１１標準規格に準拠した無線通信信号を使用して行う。しかし、当業者には、本発明はこれに限定されず、他のフォーマットおよび標準規格、並びに通信とは異なる用途に準拠した信号の通信にも使用できることは明らかであろう。例示的なトランシーバ（無線送受信機）の一部を図３に示す。この図において、電気回路網の一部を、アナログ集積回路（ＩＣ）３０に設け、電気回路網の他の部分を、デジタル集積回路３２に設ける。より具体的には、アナログＩＣ３０は、低ノイズ増幅器（LNA）３４、ダウンミキサ３６、および受信信号チェーン（連鎖）の一部を形成する受信フィルタ３８、ならびに送信フィルタ４０、アップミキサ４２および送信信号チェーン（連鎖）の一部を形成する電力増幅器（PA）４４を有する。さらに、アナログＩＣ３０は、ミキサ３６および４２に対する基準搬送（キャリヤ）周波数を供給する局所発振器４５を有する。デジタルＩＣ３２は、送受信すべきデータに関連するベースバンド信号処理タスクを実行するためのデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）４６、ならびに受信信号チェーンにおけるアナログ‐デジタル変換器（ＡＤＣ）４８および送信信号チェーンにおけるデジタル‐アナログ変換器（ＤＡＣ）５０を有する。
【００１５】
本発明の例示的な実施例によれば、フィルタ３８および４０の減衰量を、信号トーンをフィルタに通過させて送信することによって、直接測定できる。測定した減衰量は、フィルタの所望の周波数応答と比較する。この後、比較の結果を使用して、フィルタ３６および４０を調整し、この場合、例えば、フィルタ３６および４０の一方または双方に関連するキャパシタンス（電気容量）を変化させることによって調整する。本発明の実施例によるフィルタ調整のための方法を図４のフローチャートに示す。この図において、ステップ６０で、ＤＳＰ４６によって複数の信号トーンを発生する。本発明のある実施例によれば、周波数ｆ１およびｆ２の２個のトーンをそれぞれ発生させることができる。一方の周波数ｆ１は、例えば、帯域内周波数、すなわちコーナー周波数より低い周波数になるよう選択することができ、これにより、フィルタ３８および４０によって減衰されないようにする。他方の周波数ｆ２は、帯域外周波数、例えばｆ１よりも高い周波数になるよう選択し、この周波数帯域ではフィルタ３６および３８によって数デシベルの減衰を生ずるようにすることができる。図５（ａ）は、本発明の実施例によって発生させた２個の信号トーンを概念的に示す。２個の信号トーンは、発生時の振幅が分かっている限り、同一の振幅または異なる振幅にすることができる。さらに、ステップ６０で、２個よりも多いまたは少ない信号トーンを発生させることもできる。
【００１６】
この後、信号トーンを、ＤＳＰ４６によってＤＡＣ５０を通過させて送信し、つぎに、図４のステップ６２に示すように送信フィルタ４０によるフィルタ処理を加える。これは、信号のうち少なくとも一方、例えば図５（ｂ）に示すような第２信号トーンｆ２をある量ＴｘＡttだけ減衰させる効果を有する。その後、信号トーンは、アップミキサ４２および電力増幅器４４を透過した後、図５（ｃ）に示すように、アップコンバートされたトーンが搬送波周波数帯域に含まれる。本発明のある実施例によれば、２個の信号トーンは、図３のPA４４の出力側とダウンミキサ３６とを結ぶ点線によって示すループバック回路を使用して受信チェーンにループバックさせることができる（ステップ６４）。その後、２個の信号トーンを、ミキサ３６によって元々のトーン周波数ｆ１およびｆ２にダウンコンバートする。
【００１７】
ダウンコンバートの後、２個の信号トーンには、図４のステップ６６に示すように受信フィルタ３８でフィルタ処理を加える。これによって、信号トーンのうち少なくとも一方、この例では第２信号トーンｆ２に対して、図５（ｅ）に示すように、付加的な減衰ＲｘＡttが誘発される。受信フィルタ３８の出力は、ＡＤＣ４８によるアナログ‐デジタル変換およびＤＳＰ５０による処理のために、デジタルＩＣ３２に送られる。ＤＳＰ５０は、総減衰量（ＴｘＡtt+ＲｘＡtt）を決定する。送受信チェーンを経るトーンの送信に関連する総減衰量が、受信および送信フィルタ減衰に対するカスケード設計値の総減衰量よりも大きければ、受信および送信フィルタ３８および４０のうち一方または双方に関連するフィルタコーナー周波数を増加させることができる。これは、ＤＳＰ５０が調節可能なキャパシタ（図３に図示せず）を調節することによって実行可能である。逆に、送受信チェーンを経るトーンの送信に関連する総減衰量が、受信および送信フィルタ減衰に対するカスケード設計値の総減衰量よりも小さければ、受信および送信フィルタ３８および４０のうち一方または双方に関連するフィルタコーナー周波数を減少させることができる。
【００１８】
送受信信号処理チェーンにおける成分に関連する利得を特徴付けることができない場合があるので、信号トーンのうち一方（この例ではｆ１）を、ＤＳＰ５０による処理のコントロールとして機能させることができる。したがって、信号トーンｆ２の総減衰量を、例えば絶対量ではなくではなく、信号トーンｆ１の減衰量に対する相対量として計算することができる。他方で、もしシステムの利得を妥当な精度で特徴付けできるならば、２個のトーンの変わりに単独のトーンｆ２を使用できる。
【００１９】
本発明によるフィルタ調整をする技術に基づいて他の変更例も考えられる。例えば、送信フィルタ４０の出力を、選択的に受信フィルタ３８の入力または出力に対して直接つなげることができる。このことにより、信号トーンをアップコンバートまたはダウンコンバートすることなく直接送信フィルタ４０を調整することができ、結果として、装置の一層の電力節約がなされ、これはフィルタ調整処理中に他の信号処理コンポーネントの電力消費を低下させることができるためである。
【００２０】
上述の実施例は、本発明を限定するものではなく、すべての点に関して説明を意図するものである。従って、本発明は、当業者によって、本明細書の記載から導かれる詳細な実施に多くの変更を加えることができる。例えば、上述の実施例ではハードウェア装置について説明したが、当業者には、上述の機能の全体または部分は、ソフトウェアによって代替できることは明らかであろう。全てのこのような改変および変更は、以下の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲と精神に包含される。本明細書に使用した要素、動作、または指示は、明示的そのように示さない限り、本発明にとって決定的または重要ではない。さらに、本明細書（原文）において、"a"という冠詞は、１個または複数個のものを含めることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）はローパスＲＣフィルタを示し、（ｂ）は（ａ）のＲＣフィルタに関連する伝達関数を示す。
【図２】本発明の実施例によるフィルタ調整技術を使用できる例示的なＷLANシステムを示す説明図である。
【図３】本発明の実施例によるトランシーバを示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例によるフィルタ調整のための方法を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例による図３のトランシーバ内における、信号処理の様々な段階でフィルタ調整に使用される信号トーンを示す説明図である。
【図１（Ａ）】
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【図１（Ｂ）】
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【図２】
2008537367.tif 000005
【図３】
2008537367.tif 000006
【図４】
2008537367.tif 000007
【図５（Ａ）】
2008537367.tif 000008
【図５（Ｂ）】
2008537367.tif 000009
【図５（Ｃ）】
2008537367.tif 000010
【図５（Ｄ）】
2008537367.tif 000011
【図５（Ｅ）】
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【国際調査報告】
2008537367.tif 000013
2008537367.tif 000014