(57)【要約】【課題】  ＳＡＷフィルタ等によるベースバンド帯域内のリップル特性を、特別な測定器を用いることなく既存の回路を有効利用して、確実に抽出、補正することができ、通信品質を向上させることを目的とする。【解決手段】  本発明の無線通信システム１００であって、無線端末のいずれか一方は、複数のＣＷ信号の合成波であるＣＷ合成波を生成する合成波生成部２３０と、ＣＷ合成波に基づいて無線信号を変調、送信する無線送信部２３２と、他方は、ＣＷ合成波を受信、復調する無線受信部２３４と、ＩＦフィルタ２３６と、ＣＷ合成波から、複数の試験周波数に対応したそれぞれの信号を抽出する複数の抽出フィルタ２３８と、複数の試験周波数それぞれの特徴量を算出する特徴量算出部２４０と、それぞれの特徴量間の差を打ち消すように、以後の受信信号を補正する信号補正部２４４と、を備えることを特徴としている。【選択図】    図２
2008277971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変復調に中間周波数が用いられるヘテロダイン方式によって無線端末間の無線信号が生成される無線通信システムであって、
前記無線端末のいずれか一方は、
ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数のＣＷ信号の合成波であるＣＷ合成波を生成する合成波生成部と、
前記ＣＷ合成波に基づいて無線信号を変調、送信する無線送信部と、
を備え、
前記無線端末の他方は、
前記無線送信部から送信されたＣＷ合成波の無線信号を受信、復調する無線受信部と、
前記復調されたＣＷ合成波のベースバンド帯域以外の信号を除去するＩＦフィルタと、
前記ＩＦフィルタを通過したＣＷ合成波から、前記複数の試験周波数に対応したそれぞれの信号を抽出する複数の抽出フィルタと、
前記抽出した各信号から前記複数の試験周波数それぞれの特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記算出された特徴量に基づいて、それぞれの特徴量間の差を打ち消すように、以後の受信信号を補正する信号補正部と、
を備えることを特徴とする、無線通信システム。
【請求項２】
前記特徴量は、無線信号の強度を示すＲＳＳＩ値であり、
前記信号補正部は、前記複数の試験周波数のＲＳＳＩ値が均等になるように前記受信信号の増幅率を調整することを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記他方の無線端末は、前記特徴量の、周波数に対する近似関数を導出する近似導出部をさらに備え、
前記信号補正部は、前記近似関数の逆数に応じて受信信号の補正を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記信号補正部の補正に用いられるパラメータは、所定時間毎に更新されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記複数の試験周波数は、ベースバンド帯域の全域をカバーするように均一に配されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記無線端末の一方は、携帯電話網を形成する基地局の一部として機能することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項７】
変復調に中間周波数が用いられるヘテロダイン方式を採用する無線端末であって、
ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数のＣＷ信号の合成波であるＣＷ合成波を生成する合成波生成部と、
前記ＣＷ合成波に基づいて無線信号を変調、送信する無線送信部と、
を備えることを特徴とする、無線端末。
【請求項８】
変復調に中間周波数が用いられるヘテロダイン方式を採用する無線端末であって、
他の無線端末から送信された、ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数のＣＷ信号の合成波であるＣＷ合成波を変調した無線信号を受信、復調する無線受信部と、
前記復調されたＣＷ合成波のベースバンド帯域以外の信号を除去するＩＦフィルタと、
前記ＩＦフィルタを通過したＣＷ合成波から、前記複数の試験周波数に対応したそれぞれの信号を抽出する複数の抽出フィルタと、
前記抽出した各信号から前記複数の試験周波数それぞれの特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記算出された特徴量に基づいて、それぞれの特徴量間の差を打ち消すように、以後の受信信号を補正する信号補正部と、
を備えることを特徴とする、無線端末。
【請求項９】
ヘテロダイン方式によって生成された無線信号を用いて無線端末間で無線通信を行う無線通信方法であって、
一方の前記無線端末が、
ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数のＣＷ信号の合成波であるＣＷ合成波を生成する合成波生成ステップと、
前記ＣＷ合成波に基づいて無線信号を変調、送信する無線送信ステップと、
を含み、
他方の前記無線端末が、
前記送信されたＣＷ合成波の無線信号を受信、復調する無線受信ステップと、
前記復調されたＣＷ合成波のベースバンド帯域以外の信号を除去するＩＦフィルタを通過したＣＷ合成波から、前記複数の試験周波数に対応したそれぞれの信号を、抽出フィルタを通じて抽出する信号抽出ステップと、
前記抽出した各信号から前記複数の試験周波数それぞれの特徴量を算出する特徴量算出ステップと、
前記算出された特徴量に基づいて、それぞれの特徴量間の差を打ち消すように、以後の受信信号を補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とする、無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘテロダイン方式を採用する無線端末を用いた、無線通信システム、無線端末および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＨＳ(Personal Handy phone System)等に代表される無線端末が普及し、場所や時間を問わず通話や情報入手が可能となった。特に昨今では、入手可能な情報量も増加の一途を辿り、大容量のデータをダウンロードするため高速な無線通信方式が取り入れられるようになった。
【０００３】
近年の高速デジタル無線通信としては、スペクトラム拡散通信方式を用いたものが主流となっている。かかるスペクトラム拡散通信方式では、高速なデータ通信を行うため、変復調に用いられるシンボル数の増加に伴う無線信号のスペクトラム広帯域化や、１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)や６４ＱＡＭといった振幅成分を必要とする多値変調化が要求されている。
【０００４】
このようなスペクトラム拡散通信方式が用いられる無線端末では、変復調に中間周波数を設けるヘテロダイン方式が採用される。ヘテロダイン方式を用いた無線端末では、ベースバンド帯域外の不要な信号であるスプリアスを除去するため、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）として機能するＩＦ(Intermediate Frequency)フィルタが用いられている。上述したような高速データ通信の要求に応じて、かかるＩＦフィルタも、広帯域かつ低リップルな特性が要求されている。
【０００５】
また、ＩＦフィルタは、ベースバンド帯域内のどの周波数においてもフラットな振幅特性であることが望まれる。しかし、ＩＦフィルタは、その帯域外のスプリアスを急峻に減衰させる特性も必要とされるので、回路のＱが高くなりベースバンド帯域内にリップル特性が生じ易くなる。
【０００６】
そこで、無線端末の送信回路と受信回路とを接続した閉回路におけるＩＦフィルタのリップル特性を補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。かかる技術は、ベースバンド帯域を複数の周波数帯域に分割し、その周波数帯域毎に順次振幅を抽出することで、当該無線端末内のＩＦフィルタのリップルを計算することができる。
【特許文献１】特開２００６−０６７５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述したリップル特性の補正技術においてはＩＦフィルタの特性を抽出することはできるが、特性抽出の対象が無線端末内における閉じた回路なので、他の無線端末との通信経路全体を対象とした場合のリップル特性を複合的に抽出することができなかった。
【０００８】
また、当該ＩＦフィルタは多段に形成されることも多く、温度変化、経年劣化、ユニット交換、入出力インピーダンスの変化等に応じてリップル特性が変化しやすいので、上記の技術では、ベースバンド帯域を分割した各周波数帯域を順次処理していくうちに、その処理を実行する時間差によってリップル特性が変化してしまう可能性もあった。
【０００９】
このようにＩＦフィルタの帯域内におけるリップルは、その変化を予測することが困難であり、特性を安定的に確保することができなかった。従って、従来の無線端末では、リップル特性の補正が十分に為されないまま無線信号が変復調され、無線信号の復調精度が低下し、通信品質の劣化を招いていた。かかる状況の下、所定の品質が担保された製品を抽出するために、生産性の低下やコストの増大といった問題が生じている。
【００１０】
また、無線端末内における、ベースバンド帯域内のＲＦ信号を掃引することによって、リップル特性を検出するといった方法も考えられるが、上述したように経時によって電波伝搬損失が変化してしまう無線端末には適しておらず、また、占有体積やコストの増大といった問題も生じてしまう。
【００１１】
本発明は、従来におけるリップル特性の補正回路が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ＳＡＷフィルタ等によるベースバンド帯域内のリップル特性を、特別な測定器を用いることなく既存の回路を有効利用して、確実に抽出、補正することができ、通信品質を向上させることが可能な、新規かつ改良された無線通信システム、無線端末および無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、変復調に中間周波数が用いられるヘテロダイン方式によって無線端末間の無線信号が生成される無線通信システムであって、無線端末のいずれか一方は、ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数のＣＷ信号の合成波であるＣＷ合成波を生成する合成波生成部と、ＣＷ合成波に基づいて無線信号を変調、送信する無線送信部と、を備え、無線端末の他方は、無線送信部から送信されたＣＷ合成波の無線信号を受信、復調する無線受信部と、復調されたＣＷ合成波のベースバンド帯域以外の信号を除去するＩＦフィルタと、ＩＦフィルタを通過したＣＷ合成波から、複数の試験周波数に対応したそれぞれの信号を抽出する複数の抽出フィルタと、抽出した各信号から複数の試験周波数それぞれの特徴量を算出する特徴量算出部と、算出された特徴量に基づいて、それぞれの特徴量間の差を打ち消すように、以後の受信信号を補正する信号補正部と、を備えることを特徴とする、無線通信システムが提供される。無線端末の一方は、携帯電話網を形成する基地局の一部として機能してもよい。
【００１３】
上述した無線通信システムでは、２つの無線端末間の実際の通信経路を利用して発信端と着信端との間の全ての電子回路の複合的なリップル特性、特に、送信および受信におけるＩＦフィルタのリップル特性を抽出しているので、実際の回路動作に即した補正が可能となる。従って、一方の無線端末において特性が偏った場合でも集約した１つのリップル特性として処理することができるので、無線端末毎に個別にリップル特性を抽出するより高精度な補正が可能となる。
【００１４】
また、本発明のＣＷ信号は、複数の試験周波数の合成、即ち、同時に出力されるＣＷ信号の集合信号であり、さらに、受信側では、そのＣＷ信号を複数の試験周波数毎に個別かつ同時に抽出するので、同一タイミングのリップル特性を比較することができ、温度変化、経年劣化、ユニット交換、入出力インピーダンスの変化、あるいはフェージング等に伴うリップル特性の時間的な変化の影響を無視することができ、高精度な補正が可能となる。
【００１５】
さらに、上記ＣＷ信号の合成および抽出はベースバンドで処理することができるので、特別な追加回路を設けることなく、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)やソフトウェアフィルタ等の変更で容易に対応することが可能である。従って、ＳＡＷフィルタ等によるベースバンド帯域内リップルを、特別な測定器を用いることなく補正する事ができる。このように容易にリップル特性補正を実現することで、設置する電子回路の元々のリップル特性に過剰な精度を求める必要がなくなり、安価なフィルタによるコスト削減を図ることができる。
【００１６】
また、特徴量は、無線信号の強度を示すＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)値であり、信号補正部は、複数の試験周波数のＲＳＳＩ値が均等になるように受信信号の増幅率を調整することができる。
【００１７】
本発明では、別途の特別な測定回路を設けることなく、ＲＳＳＩといった既存の計測値に基づいてベースバンド帯域内のリップル特性を抽出し、かつ、受信信号の増幅率を変更するのみといった容易な構成でリップル特性の補正を実現することができるので、回路の単純化やコストの削減が可能となる。
【００１８】
他方の無線端末は、特徴量の、周波数に対する近似関数を導出する近似導出部をさらに備え、信号補正部は、近似関数の逆数に応じて受信信号の補正を行ってもよい。
【００１９】
かかる構成により、測定点、即ち、複数の測定周波数点におけるＲＳＳＩ値以外の点も近似関数により補間され、ベースバンド帯域全域に渡って高精度な補正が可能となる。
【００２０】
信号補正部の補正に用いられるパラメータは、所定時間毎に更新されてもよい。無線通信は有線通信と比較するとその通信品質の安定性も欠け、さらにユーザの移動等の通信環境の変化によって、ベースバンド帯域内のリップル特性も変化する。リップル特性の抽出および補正パラメータを所定時間毎に見直す上記の構成により、常に、最適なリップル特性補正を実行することができ、気温や湿度等の外部環境が変化したとしても高品質な通信状態を維持することが可能となる。
【００２１】
複数の試験周波数は、ベースバンド帯域の全域をカバーするように均一に配されてもよい。
【００２２】
かかる構成により、ベースバンド帯域内のリップル特性を満遍なく補正できる。また、試験周波数を均一に配することで最小限の試験周波数で高精度な補正が可能となる。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、送信側端末として、変復調に中間周波数が用いられるヘテロダイン方式を採用する無線端末であって、ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数のＣＷ信号の合成波であるＣＷ合成波を生成する合成波生成部と、ＣＷ合成波に基づいて無線信号を変調、送信する無線送信部と、を備えることを特徴とする、無線端末が提供される。
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明のさらに他の観点によれば、受信側端末として、変復調に中間周波数が用いられるヘテロダイン方式を採用する無線端末であって、他の無線端末から送信された、ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数のＣＷ信号の合成波であるＣＷ合成波を変調した無線信号を受信、復調する無線受信部と、復調されたＣＷ合成波のベースバンド帯域以外の信号を除去するＩＦフィルタと、ＩＦフィルタを通過したＣＷ合成波から、複数の試験周波数に対応したそれぞれの信号を抽出する複数の抽出フィルタと、抽出した各信号から複数の試験周波数それぞれの特徴量を算出する特徴量算出部と、算出された特徴量に基づいて、それぞれの特徴量間の差を打ち消すように、以後の受信信号を補正する信号補正部と、を備えることを特徴とする、無線端末が提供される。
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明のさらに他の観点によれば、ヘテロダイン方式によって生成された無線信号を用いて無線端末間で無線通信を行う無線通信方法であって、一方の無線端末が、ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数のＣＷ信号の合成波であるＣＷ合成波を生成する合成波生成ステップと、ＣＷ合成波に基づいて無線信号を変調、送信する無線送信ステップと、を含み、他方の無線端末が、送信されたＣＷ合成波の無線信号を受信、復調する無線受信ステップと、復調されたＣＷ合成波のベースバンド帯域以外の信号を除去するＩＦフィルタを通過したＣＷ合成波から、複数の試験周波数に対応したそれぞれの信号を抽出フィルタを通じて抽出する信号抽出ステップと、抽出した各信号から複数の試験周波数それぞれの特徴量を算出する特徴量算出ステップと、算出された特徴量に基づいて、それぞれの特徴量間の差を打ち消すように、以後の受信信号を補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする、無線通信方法が提供される。
【００２６】
上述した無線通信システムにおける技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該無線端末や無線通信方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明の無線通信システムは、ＳＡＷフィルタ等によるベースバンド帯域内のリップルを、特別な測定器を用いることなく既存の回路を有効利用して、確実に抽出、補正することができ、通信品質を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２９】
携帯電話やＰＨＳ等に代表される無線端末では、他の無線端末と無線通信システムを利用して通信を行うことができる。特に携帯電話やＰＨＳ等においては、所定間隔を置いて配される基地局との無線通信が構築される。本実施形態では、このような無線端末と基地局間に代表される無線通信の通信品質の向上を図るべく、ＩＦ(Intermediate Frequency: スーパーヘテロダイン方式で使用する中間周波数帯域)フィルタ等によるリップル特性の補正を行う。
【００３０】
ヘテロダイン方式などの中間周波数を用いる無線通信機においては、ベースバンド帯域外のスプリアス(spurious)信号を除去する為にＩＦフィルタを用いている。ＩＦフィルタは帯域外を急峻に減衰させる必要がある事から、回路のＱが高く、ベースバンド帯域内にリップルを持ちやすい構成となっている。本実施形態でＩＦフィルタを挙げているのは、ＩＦフィルタのリップル特性が通信品質に支配的に影響するからである。
【００３１】
ここで、リップルとは、ベースバンド帯域内の各周波数において、受信した信号の振幅がわずかに異なることをいう。換言すれば、同じ振幅で出力された信号が、通信経路を通じて、周波数毎に異なる振幅になって入力されることである。この振幅の変位量がリップルと称呼される。またリップルは、基準となる任意の周波数における振幅との差によって表すことができる。ここでは、リップル特性の具体的な説明を行う前に、当該無線通信システムの全体的な構成を説明する。
【００３２】
（無線通信システム１００）
図１は、無線通信システム１００を説明するためのシステムブロック図である。かかる無線通信システム１００は、ユーザが所有する無線端末１１０と、基地局１２０と、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)やインターネット等の通信網１３０と、中継サーバ１４０とを含んで構成される。
【００３３】
上記無線通信システム１００では、ユーザ１５２が無線端末１１０を利用して他の無線端末１５０に電話しようと試みた場合、ユーザ１５２の無線端末１１０の操作に応じて、無線通信可能領域にある基地局１２０との無線通信が確立され、基地局１２０は、通信網１３０を介して中継サーバ１４０に他の無線端末１５０との通信接続を要求する。
【００３４】
そして、中継サーバ１４０は、他の無線端末１５０の無線通信可能領域にある基地局１２０を選定して、通信相手１５４の有する他の無線端末１５０との音声通話を設定する。
【００３５】
そして、音声通話に必要な基地局１２０の設定が完了すると、基地局１２０同士が中継サーバ１４０を介して接続され、ユーザ１５２と通信相手１５４との音声通信が可能となる。
【００３６】
以下、無線通信システム１００における無線端末１１０、基地局１２０の構成を個々に説明する。ここでは、基地局１２０と無線端末１１０との無線通信を挙げて本実施形態を説明しているが、当然、無線端末１１０同士や基地局１２０同士等様々な無線通信形態への適用が可能である。また、本実施形態では無線端末１１０と基地局１２０との双方向通信を例に挙げて説明しているが、基地局１２０から無線端末１１０等の単方向通信にも適用する事が可能である。
【００３７】
（無線端末１１０）
図２は、無線端末１１０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。かかる無線端末１１０は、端末側制御部２１０と、端末側メモリ２１２と、表示部２１４と、操作部２１６と、端末側無線通信部２１８とを含んで構成される。
【００３８】
上記端末側制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により無線端末１１０全体を管理および制御する。端末側制御部２１０は、端末側メモリ２１２のプログラムを用いて、無線端末１１０を利用した通話機能やメール配信機能を遂行する。
【００３９】
上記端末側メモリ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等で構成され、端末側制御部２１０で処理されるプログラムやアプリケーション等を記憶する。
【００４０】
上記表示部２１４は、カラーまたは単色のディスプレイで構成され、端末側メモリ２１２に記憶された、または通信網を介してアプリケーションサーバ（図示せず）から提供される、ＷｅｂブラウザやアプリケーションのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示することができる。
【００４１】
上記操作部２１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等のスイッチから構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。
【００４２】
上記端末側無線通信部２１８は、無線通信システム１００における基地局１２０と無線通信を行う。かかる無線通信としては、例えば、基地局１２０内でフレームを時分割した複数のタイムスロットをそれぞれ無線端末１１０のチャネルに割り当てて通信を行う時分割多重方式（TDMA:Time Division Multiple Access）やＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)といった様々な通信方式を用いることが可能である。
【００４３】
また、端末側無線通信部２１８は、少なくとも通信経路のリップル補正時に機能する、送信系としての、合成波生成部２３０と、無線送信部２３２と、受信系としての、無線受信部２３４と、ＩＦフィルタ２３６と、抽出フィルタ２３８と、特徴量算出部２４０と、近似導出部２４２と、信号補正部２４４と、を含んで構成される。ここで、送信系とした構成要素は、当該無線端末１１０と無線通信を行う他の無線端末、ここでは基地局１２０のリップル補正の参照信号（ＣＷ合成波）を生成する。また、受信系とした構成要素は、基地局１２０で生成されたＣＷ合成波を受信して自体のリップル補正を行う。本実施形態によるこのようなリップル補正は、通話における無音期間や、パケット送受信の合間に行われる。
【００４４】
送信系の、合成波生成部２３０は、ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数のＣＷ(Continuous Wave)信号の合成波であるＣＷ合成波を生成する。ここで、ＣＷ信号は、周波数、振幅、位相を一定とし、不連続な変動を生じない連続波である。このような信号の合成は、乗算器を利用して容易に為し得るが、本実施形態の合成波生成部２３０では、ＣＷ信号の合成をソフトウェアや製造時の組み込みで対応することができる。無線送信部２３２は、合成波生成部２３０が合成したＣＷ合成波に基づいて無線信号を他の無線端末１１０に変調、送信する。
【００４５】
図３は、ＣＷ合成波を説明するための図である。かかる図３の横軸は周波数、縦軸は振幅を示す。ここでは、異なる試験周波数を有するＣＷ信号として５つの試験周波数２５０が準備され、ベースバンド帯域２５２の全域をカバーするように均一に配される。従って、ベースバンド帯域２５２の中心周波数ｆｃから所定周波数ｆｓおよびその倍の２×ｆｓ離れた周波数が選択される。中心周波数ｆｃや所定周波数ｆｓは、ベースバンド帯域幅やＣＷ信号の数に応じて任意に決めることができる。そして、このような複数のＣＷ信号を合成した信号がＣＷ合成波となる。また、ここでは、５つの試験周波数を用いているが、本実施形態はかかる数に限られず、様々な数をとることができ、特に、その数は大きいほど、補正精度、ひいては通信品質を向上することができる。
【００４６】
上述したように複数のＣＷ信号をベースバンド帯域２５２全域に配することで、ベースバンド帯域２５２内のリップル特性を満遍なく補正することができる。また、試験周波数を均一に配することで最小限の試験周波数によって高精度な補正が可能となる。
【００４７】
上述した合成波生成部２３０、無線送信部２３２によるＣＷ合成波によって、基地局１２０ではリップル補正が行われ、一方で、基地局１２０からもＣＷ合成波が送信される。従って、無線端末１１０における受信系の無線受信部２３４は、基地局１２０の無線送信部２３２から送信されたＣＷ合成波の無線信号を受信し、復調する。かかるＣＷ合成波は、図３を用いて説明したＣＷ合成波と実質的に等しい。ＩＦフィルタ２３６は、無線受信部２３４で復調されたＣＷ合成波のベースバンド帯域以外の信号を除去する。抽出フィルタ２３８は、ＢＰＦの中心周波数を異として複数設けられ、ＩＦフィルタを通過したＣＷ合成波から、さらに、複数の試験周波数に対応したそれぞれのＣＷ信号を抽出する。
【００４８】
図４は、抽出フィルタ２３８によるＣＷ信号の抽出を説明するための図である。かかる図４の横軸は周波数、縦軸はＲＳＳＩを示す。ＲＳＳＩは、受信した信号の強度を表示する信号であり、基地局１２０への送信電力の制御にも用いられる。ここでは、ＩＦフィルタ２３６によって基地局１２０から受信した信号（ＣＷ合成波）のベースバンド帯域外を減衰させた信号２５４が示されている。
【００４９】
かかる信号２５４を参照すると、各試験周波数において元々振幅が等しかった信号が通信経路中の例えばＩＦフィルタ２３６によって偏ってしまう。このような偏りをリップル特性という。ここでは、理解を容易にするため、ＲＳＳＩの変化を大きく示しているが、実際のリップル特性はより小さい値を示す場合が多い。抽出フィルタ２３８は、予め知らされている複数の試験周波数（ｆｃ−２ｆｓ、ｆｃ−ｆｓ、ｆｃ、ｆｃ＋ｆｓ、ｆｃ＋２ｆｓ）それぞれに対応した複数の帯域通過フィルタＢＰＦで構成され、例えば、ｆｃ−２ｆｓに対応した抽出フィルタは、その試験周波数に近い周波数成分のみを抽出する。こうして各試験周波数におけるＲＳＳＩ値を把握することができる。
【００５０】
そして、特徴量算出部２４０は、抽出フィルタ２３８が抽出した各々の信号から複数の試験周波数それぞれの特徴量を算出する。かかる特徴量は、本実施形態においては各試験周波数におけるＲＳＳＩ値２５６で示される。また、近似導出部２４２は、特徴量算出部２４０が算出した特徴量の周波数に対する２次、３次またはさらに高次の近似関数を導出する。信号補正部２４４は、特徴量に基づいて、それぞれの特徴量間の差を打ち消すように、以後の受信信号を補正する。特に、ここでは、任意の試験周波数を基準にしてその特徴量とそれぞれの特徴量との差を打ち消すように補正する。上述した近似導出部２４２が特徴量の近似関数を導出した場合、その近似関数の逆数に応じて受信信号の補正を行う。ここでは、複数の試験周波数のＲＳＳＩ値が均等になるように受信信号の増幅率を調整することで補正が為される。導出された補正パラメータは端末側メモリ２１２に記憶され、更新が為されるまで維持される。
【００５１】
ここで近似関数を導出するための基準は、ベースバンド帯域の中心周波数等予め決められた周波数の特徴量であってもよいし、複数の特徴量全ての平均値や最小二乗値とすることも可能である。
【００５２】
図５は、近似導出部２４２による近似関数２５８を説明する図である。ここでは、図５（ａ）に示すように、抽出フィルタ２３８によって抽出された、各試験周波数のＲＳＳＩ値に基づいて、各試験周波数におけるＲＳＳＩ値である複数の点（ここでは５点）の近似関数２５８が求められる。従って、信号補正部２４４の補正関数２６０は、図５（ｂ）に示すように上記近似関数２５８の逆数となる。このとき、複数の試験周波数のうちいずれか１つの試験周波数、本実施形態では中心周波数ｆｃを基準に、中心周波数ｆｃの増幅率が１．０となるように補正関数２６０が生成される。本実施形態の目的は、増幅率を調整し、最終的な振幅をベースバンド帯域内でフラットにすることであって、振幅を所定量に補正する必要はない。従って、任意の試験周波数を基準（増幅率１）にして他の増幅率を調整しさえすれば良いことになる。
【００５３】
かかる構成により、測定点、即ち、複数の測定周波数点におけるＲＳＳＩ値以外の点も近似関数２５８により補間され、ベースバンド帯域全域に渡って高精度な補正が可能となる。
【００５４】
図６は、信号補正部２４４による補正の効果を示した説明図である。例えば、当該無線端末１１０で基地局１２０からのＣＷ合成波を受けた場合、元々のＣＷ信号の振幅は同じであるにも拘わらず図６（ａ）に示すようなＲＳＳＩとなるリップル特性を示す。しかし、信号補正部２４４が図５（ｂ）のような増幅率で信号補正を行った場合、最終的な振幅は、図６（ｂ）のようになり、フラット２６２なリップル特性を得ることができる。
【００５５】
また、信号補正部２４４の補正に用いられるパラメータは、所定時間毎に更新されてもよい。無線通信は有線通信と比較するとその通信品質の安定性も欠け、さらにユーザの移動等の通信環境の変化によって、ベースバンド帯域内のリップル特性も変化する。リップル特性の抽出および補正パラメータを所定時間毎に見直す上記の構成により、常に、最適なリップル特性補正を実行することができ、気温や湿度等の外部環境が変化したとしても高品質な通信状態を維持することが可能となる。さらに、このような補正パラメータの本回路への適用は、補正値の妥当性を高めるため複数回分の平均化の後に行ってもよい。
【００５６】
本実施形態では、別途の特別な測定回路を設けることなく、ＲＳＳＩといった既存の計測値に基づいてベースバンド帯域内のリップル特性を抽出し、かつ、受信信号の増幅率を変更するのみといった容易な構成でリップル特性の補正を実現することができるので、回路の単純化やコストの削減が可能となる。
【００５７】
（基地局１２０）
図７は、基地局１２０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。基地局１２０は、基地局側制御部２７０と、基地局側メモリ２７２と、通信網接続部２７４と、基地局側無線通信部２７６と、を含んで構成される。
【００５８】
上記基地局側制御部２７０は、中央処理装置を含む半導体集積回路により基地局１２０全体を管理および制御する。基地局側制御部２７０は、基地局側メモリ２７２のプログラムを用いて、無線端末同士間の通話もしくは通信を支援する。
【００５９】
上記基地局側メモリ２７２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、基地局側制御部２７０で処理されるプログラムや、無線端末同士間で送受信されるデータを記憶する。
【００６０】
上記通信網接続部２７４は、通信網１３０を通じて中継サーバ１４０と設定信号の送受信を行い、通信先の基地局１２０が選択された後に、中継サーバ１４０を介してその相手先の基地局１２０と音声信号の送受信を実行する。
【００６１】
上記基地局側無線通信部２７６は、無線通信システム１００における無線端末１１０と無線通信を行う。また、基地局側無線通信部２７６は、無線端末１１０同様、その通信経路のリップル補正時に、送信系としての、合成波生成部２３０と、無線送信部２３２と、受信系としての、無線受信部２３４と、ＩＦフィルタ２３６と、抽出フィルタ２３８と、特徴量算出部２４０と、近似導出部２４２と、信号補正部２４４と、を含んで構成される。かかる構成要素は、無線端末１１０における構成要素として既に述べた構成要素と実質的に機能が同一なので重複説明を省略する。
【００６２】
以上説明した無線通信システム１００では、２つの無線端末１１０間、ここでは、無線端末１１０と基地局１２０との実際の通信経路を利用して発信端と着信端との間の全ての電子回路の複合的なリップル特性、特に、送信および受信におけるＩＦフィルタのリップル特性を抽出しているので、実際の回路動作に即した補正が可能となる。従って、一方の無線端末において特性が偏った場合でも集約した１つのリップル特性として処理することができ、複合的な一カ所のみの補正でリップル特性を抑制することが可能となる。かかる補正は、無線端末１１０毎に個別にリップル特性を抽出するより高精度な補正が可能となる。
【００６３】
また、本実施形態のＣＷ信号は、複数の試験周波数の合成、即ち、同時に出力されるＣＷ信号の集合信号であり、さらに、受信側では、そのＣＷ信号を複数の試験周波数毎に個別かつ同時に抽出するので、同一タイミングのリップル特性を比較することができ、温度変化、経年劣化、ユニット交換、入出力インピーダンスの変化等に伴うリップル特性の時間的な変化の影響を無視することができ、高精度な補正が可能となる。
【００６４】
さらに、上記ＣＷ信号の合成および抽出はベースバンドで処理することができるので、特別な追加回路を設けることなく、ＦＰＧＡやソフトウェアによるデジタルフィルタ等の変更で容易に対応することが可能である。従って、ＳＡＷフィルタ等によるベースバンド帯域内リップルを、特別な測定器を用いることなく補正する事ができる。このように容易にリップル特性補正を実現することで、設置する電子回路の元々のリップル特性に過剰な精度を求める必要がなくなり、安価なフィルタによるコスト削減を図ることができる。
【００６５】
図８は、上述した端末側無線通信部２１８や基地局側無線通信部２７６の詳細な回路を示す回路図である。ここでは、合成波生成部２３０、無線送信部２３２、無線受信部２３４、ＩＦフィルタ２３６、抽出フィルタ２３８として機能する各回路の構成を説明する。
【００６６】
送信ベースバンド制御部３００は、送信する信号をベースバンド帯域内で処理する。また、合成波生成部２３０としても機能し、ＣＷ合成波を生成することができる。このように生成されたデジタル信号レベルのＣＷ合成波は、Ｄ／Ａコンバータ３０２および増幅器３０４を通じて実際のアナログ波形に変形される。そして、かかるアナログ波形のスプリアスやアンチエイリアシングノイズを除去するため１次ＩＦ−ＢＰＦ(Band Pass Filter)３０６を通じ、乗算器３０８でＩＦ局部発振器３１０からの中間周波数と乗算し、増幅器３１２で増幅する。ＩＦ局部発振器３１０では、発振器３１４から中間周波数を生成している。
【００６７】
そして、２次ＩＦ−ＢＰＦ３１６を通じた信号を乗算器３１８で送信ＲＦ局部発振器３２０からの送信周波数と乗算し、ＲＦ(Radio Frequency)−ＢＰＦ３３２および増幅器３３４を介してデュプレクサ３３６に送信される。送信ＲＦ局部発振器３２０は、送信ベースバンド制御部３００に応じて発振器３１４からの基準周波数を送信周波数に変更する。デュプレクサ３３６は、増幅器３３４の信号を受け、アンテナ３３８への無線信号を制御しつつ、アンテナ３３８からの信号を受信し、受信系の増幅器３５０に送信する。また、当該無線端末をシンプレックスとする場合には、デュプレクサ３３６の代わりに単なるスイッチを設けてもよい。
【００６８】
本実施形態では、送信ベースバンド制御部３００から複数のＣＷ信号を同時に出力、即ち、ＣＷ合成波として出力することを特徴としている。かかるＣＷ合成波を受信した無線端末１１０は、経時によるリップル特性変化の影響を受けることなく、同一タイミングのリップル特性を精度良く抽出することが可能である。
【００６９】
増幅器３５０から出力された受信信号は、ＲＦ−ＢＰＦ３５２を通じ乗算器３５４で受信ＲＦ局部発振器３５６からの受信周波数に除算され、中間周波数に落とされる。そして、増幅器３５８および１次ＩＦ−ＢＰＦ３６０を通じて、乗算器３６２で、ＩＦ局部発振器３１０からの中間周波数で除算され、増幅器３６４および２次ＩＦ−ＢＰＦ３６６を介してＡ／Ｄコンバータ３６８によってデジタル化される。かかる１次ＩＦ−ＢＰＦ３６０や２次ＩＦ−ＢＰＦ３６６はＩＦフィルタ２３６として機能する。
【００７０】
受信ベースバンド制御部３７０は、このようにデジタル化された受信信号をベースバンド帯域内で処理する。また、抽出フィルタ２３８としても機能し、他の無線端末１１０からＣＷ合成波を受信した場合のリップル補正の参照値とすることができる。このように、同時に生成されたＣＷ信号を同時に受信することで、同一タイミングのリップル特性を精度良く抽出することが可能となる。
【００７１】
次に、スーパーヘテロダイン方式によって生成された無線信号を用いて無線端末１１０および基地局１２０間で無線通信を行う無線通信方法を説明する。
【００７２】
（無線通信方法）
図９は、無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、基地局１２０からのＣＷ合成波（校正信号）を受けて無線端末１１０内のリップル特性を補正する処理を説明している。
【００７３】
まず、初期設定として、校正を行う通信チャンネルや通信方式を確立するが、既に無線通信が開始されている場合、その通信チャンネルおよび通信方式を利用する。ＣＷ信号の個数や周波数の間隔も予め規定しているが、相手となる無線端末１１０にその情報が無い場合、このような初期情報を送信する（Ｓ４００）。シンボルレートの変更がある場合はベースバンド帯域幅も変化させる。このとき無線端末１１０が既にリップル補正を行っている場合には、一旦補正状態を解除して当該リップル補正を開始する。
【００７４】
基地局１２０の合成波生成部２３０は、ベースバンド帯域内における異なる試験周波数を有する複数（例えば５つ）のＣＷ信号を合成して、ＣＷ合成波を生成する（Ｓ４０２：合成波生成ステップ）。そして、無線送信部２３２が、ＣＷ合成波に基づいて無線信号を変調、送信する（Ｓ４０４：無線送信ステップ）。
【００７５】
そして、基地局１２０と無線通信を実行している無線端末１１０の無線受信部２３４は、基地局１２０から送信されたＣＷ合成波の無線信号を受信、復調し（Ｓ４０６：無線受信ステップ）、復調されたＣＷ合成波のベースバンド帯域以外の信号を除去するＩＦフィルタ２３６を通過したＣＷ合成波から、複数の試験周波数に対応したそれぞれの信号を、抽出フィルタ２３８を通じて同タイミングで抽出する（Ｓ４０８：信号抽出ステップ）。同タイミングで抽出することで、時間的変化を伴う周波数掃引が無いため、基地局１２０からの伝搬ロスの時間的変化に伴う変動がキャンセルされる。
【００７６】
そして、無線端末１１０の特徴量算出部２４０が抽出した信号から複数の試験周波数それぞれの特徴量（ここではＲＳＳＩ値）を算出し（Ｓ４１０：特徴量算出ステップ）、近似導出部２４２が、その特徴量のいずれか１つを基準として近似関数を導出する（Ｓ４１２）。次に、信号補正部２４４が算出された特徴量に基づいて、それぞれの特徴量間の差を打ち消すように、即ち、近似関数の逆数を乗算して、以後の受信信号を補正する（Ｓ４１４：補正ステップ）。かかる補正に関するパラメータは端末側メモリ２１２に記憶され、補正の度に参照される。また、このような補正パラメータの本回路への適用は、補正値の妥当性を高めるため複数回分の平均化の後に行ってもよい。
【００７７】
このように基地局１２０から無線端末１１０への下りの通信経路に関する補正は無線端末１１０で行い、逆に無線端末１１０から基地局１２０への上りの通信経路に関する補正は、基地局１２０で行う。また、ハンドオーバ等の無線通信の環境変化が生じた場合は、割り込み的に補正を実行する。しかし、利用されている通信方式が高い通信精度が要求される通信方式でなければ、補正無し状態（デフォルト）を維持してもよい。
【００７８】
以上説明した無線通信方法においても、ＩＦフィルタ等によるベースバンド帯域内のリップルを、特別な測定器を用いることなく既存の回路を有効利用して、確実に抽出、補正することができ、通信品質を向上させることが可能となる。
【００７９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８０】
例えば、上述した本実施形態では、双方向の通信が想定されているが、かかる場合に限られず、シンプレックスな無線端末同士の通信等、単方向通信にも利用可能である。また、上述した実施形態では、ヘテロダイン方式を挙げて無線通信システムを説明しているがかかる場合に限られず、ベースバンド帯域内にスペクトラム偏差が存在する通信方式であれば、様々な通信方式に適用できる。さらに、無線通信に拘わらず、光通信、有線通信等の広帯域スペクトラム拡散通信にも応用することができる。
【００８１】
また、既に校正されている（リップル特性がフラットな）無線端末１１０を用いて、出荷前の無線端末１１０の送信リップルや受信リップル特性を補正する出荷調整にも適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、ヘテロダイン方式を採用する無線端末を用いた、無線通信システム、無線端末および無線通信方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】無線通信システムを説明するためのシステムブロック図である。
【図２】無線端末の概略的な機能を示した機能ブロック図である。
【図３】ＣＷ合成波を説明するための図である。
【図４】抽出フィルタによるＣＷ信号の抽出を説明するための図である。
【図５】近似導出部による近似関数を説明する図である。
【図６】信号補正部による補正の効果を示した説明図である。
【図７】基地局の概略的な機能を示した機能ブロック図である。
【図８】端末側無線通信部や基地局側無線通信部の詳細な回路を示す回路図である。
【図９】無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１００  …無線通信システム
１１０  …無線端末
１２０  …基地局
１３０  …通信網
２３０  …合成波生成部
２３２  …無線送信部
２３４  …無線受信部
２３６  …ＩＦフィルタ
２３８  …抽出フィルタ
２４０  …特徴量算出部
２４２  …近似導出部
２４４  …信号補正部
２５０  …試験周波数
２５２  …ベースバンド帯域
２５８  …近似関数
２６０  …補正関数
【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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