(57)【要約】【課題】移動局における送信信号のI/Q調整を自動的に行うための技術を提供する。【解決手段】無線通信機（1000）は、送信系回路（1000A）及び受信系回路（1000B）と、受信系回路及びアンテナ（116）間にて送信系回路の出力先を切り換えるスイッチ（115）とを備える。送信系回路は、擬似的なI/Q成分のパターン信号を出力する符号器（101）と、パターン信号を調整値により補正する調整器（105,106）と、補正後のパターン信号を直交変調する変調器（109）とを有する。受信系回路は、送信系回路からの信号を復調してI/Q信号を生成する復調器（120）と、I/Q信号の誤差成分を検出するプロセッサ（126b）と、誤差成分の調整値を調整器に設定する制御回路（100）とを有する。制御回路は、最小の誤差成分に対応する調整値を送信処理時の調整器に適用する。【選択図】図１
2008228043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
I/Q成分が含まれる無線信号を送受信する送信系回路および受信系回路と、前記受信系回路およびアンテナ間にて前記送信系回路の出力先を切り換えるスイッチとを備え、
前記送信系回路は、擬似的なI/Q成分が含まれるパターン信号を出力する符号器と、前記パターン信号の振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を調整値により補正する調整器と、第１の周波数の信号を発振する第１の発振器と、前記調整器から出力されたパターン信号を第１の周波数により直交変調する変調器とを有し、
前記受信系回路は、第２の周波数の信号を発振する第２の発振器と、前記送信系回路から供給された信号を第２の周波数により復調してI/Q信号を生成する復調器と、I/Q信号の振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を検出するプロセッサと、前記プロセッサにより検出された誤差成分を補正するための調整値を求め該調整値を新たな調整値として前記調整器に設定する制御回路とを有し、
前記制御回路は、前記送信系回路の出力先がアンテナである間に前記調整器に設定すべき調整値として、前記送信系回路の出力先が前記受信系回路である間に検出された最小の誤差成分に対応する調整値を設定することを特徴とする無線通信機。
【請求項２】
前記符号器は、前記パターン信号としての正弦波および余弦波の信号をＦＩＲフィルタにより出力することを特徴とする請求項１記載の無線通信機。
【請求項３】
前記プロセッサは、I/Q信号に対するフーリエ変換処理により前記誤差成分を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信機。
【請求項４】
前記第２の発振器は、第１の周波数と同一の周波数を第２の周波数として発振することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信機。
【請求項５】
前記スイッチは、電源が入れられたとき、前記送信系回路の出力先を前記受信系回路に切り換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信機。
【請求項６】
前記スイッチは、間欠通信の通信停止期間に入るとき、前記送信系回路の出力先を前記受信系回路に切り換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信機。
【請求項７】
前記スイッチは、送信処理に先立ち前記送信系回路の出力先を前記受信系回路に切り換え、前記制御回路が最小の誤差成分に対応する調整値を得たとき、前記送信系回路の出力先をアンテナに切り換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信機。
【請求項８】
前記スイッチは、所定期間ごとに前記送信系回路の出力先を切り換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信機。
【請求項９】
前記スイッチは、前記変調器の特性の変化に関連付けられた温度変化が生じたとき、前記送信系回路の出力先を前記受信系回路に切り換えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信機。
【請求項１０】
前記符号器は、複数の種類の信号振幅に対応する複数の種類のパターン信号を出力し、
前記制御回路は、前記最小の誤差成分に対応する調整値をパターン信号の種類別に記録し、前記送信系回路の出力先がアンテナに切り換わるとき、アンテナから送信すべき無線信号の振幅に対応する調整値を前記記録した調整値の中から選択し該調整値を前記調整器に設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線通信機。
【請求項１１】
コンピュータを請求項１乃至１０記載の無線通信機における制御回路として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
I/Q成分が含まれる無線信号を送受信する無線通信機において、
アンテナを用いた送信処理を無効化するステップと、
擬似的なI/Q成分が含まれるパターン信号を出力するステップと、
前記パターン信号の振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を調整値により補正するステップと、
補正したパターン信号を第１の周波数により直交変調するステップと、
直交変調された信号を第２の周波数により復調してI/Q信号を生成するステップと、
前記I/Q信号の振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を検出するステップと、
検出した誤差成分を補正するための調整値を求め該調整値を新たな調整値として設定するステップと、
アンテナを用いた送信処理が無効化された間に検出された最小の誤差成分に対応する調整値を記録するステップと、
アンテナを用いた送信処理における無線信号の誤差成分を補正する調整値として前記最小の誤差成分に対応する調整値を設定するステップとを実行することを特徴とする無線信号調整方法。
【請求項１３】
パターン信号を出力する前記ステップにおいて、前記パターン信号として正弦波および余弦波の信号をＦＩＲフィルタにより出力することを特徴とする請求項１２記載の無線信号調整方法。
【請求項１４】
誤差成分を検出する前記ステップにおいて、I/Q信号に対するフーリエ変換処理により前記誤差成分を検出することを特徴とする請求項１２又は１３記載の無線信号調整方法。
【請求項１５】
I/Q信号を生成する前記ステップにおいて、第１の周波数と同一の周波数を第２の周波数として用いることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の無線信号調整方法。
【請求項１６】
アンテナを用いた無線信号の送信を無効化する前記ステップを前記無線通信機に電源が入れられたとき開始することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の無線信号調整方法。
【請求項１７】
アンテナを用いた送信処理を無効化する前記ステップを間欠通信の通信停止期間に入るとき開始することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の無線信号調整方法。
【請求項１８】
アンテナを用いた送信処理を無効化する前記ステップを送信処理の開始に先立ち開始し、
前記最小の誤差成分に対応する調整値を設定する前記ステップが完了したとき、前記送信処理の無効化を解除することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の無線信号調整方法。
【請求項１９】
アンテナを用いた送信処理を無効化する前記ステップを所定期間ごとに開始することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の無線信号調整方法。
【請求項２０】
アンテナを用いた送信処理を無効化する前記ステップを、変調器の特性の変化に関連付けられた温度変化が生じたとき開始することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の無線信号調整方法。
【請求項２１】
パターン信号を出力する前記ステップにおいて、複数の種類の信号振幅に対応する複数の種類のパターン信号を出力し、
最小の誤差成分に対応する調整値を求める前記ステップにおいて、前記最小の誤差成分に対応する調整値をパターン信号の種類別に求めて記録し、
最小の誤差成分に対応する調整値を設定する前記ステップにおいて、送信すべき無線信号の振幅に対応する調整値を前記記録した調整値の中から選択し該調整値を設定することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の無線信号調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯通信端末のような無線通信機に関し、特に、直交変調器を具備する無線通信機における送信信号の誤差成分を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なCDMA (Code Division Multiple Access：符号分割多元接続)方式の携帯電話等の無線通信機には、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）等の直交位相変調方式が広く使用されている。直交位相変調方式の伝送形態は、I-Q平面を利用した2bit（2bit以上も含む）伝送となる。
【０００３】
かかる無線通信機において、送信データ（デジタルベースバンド信号）の同相成分であるI信号（In-Phase Signal）及び直交成分であるQ信号（Quadrature Signal）はデジタル回路で生成され、直交変調器はアナログ回路で構成されている。信号を送信する際、無線通信機は、送信データから生成したI/Q信号をアナログ変換して直交位相変調を施す。そして、変調した信号を無線部からアンテナにより輻射する。
【０００４】
上記の信号の流れにおいて、アナログ信号への変換を経て直交位相変調を行う際、アナログ信号処理で、I/Q信号に直流成分が乗る、すなわちI/Q信号のそれぞれにオフセットが発生することがある。また、部品性能のばらつき等の影響で、I/Q信号間で信号振幅がアンバランスになる状態が発生することがある。
【０００５】
I/Q信号にオフセットが発生することや、I/Q信号のゲイン（振幅）のバランスが崩れることは、信号の変調精度(EVM：Error Vector Magnitude)の劣化を招く。W-CDMA（Wideband Code Division Multiple Access）では、3GPP(3rd Generation Partnership Project)のスペックとして、EVMの値が規定されている。EVMは、I/Q平面上の理想シンボル点と実際の信号のシンボル点とのずれ量を％で表すものであり、波形品質の指標となる。
【０００６】
上記のような変調精度の劣化を防止するために、無線通信機の送信系回路には、部品のばらつきを調整する機構が通常実装されている。一般には、出荷前の工程にて、I/Qオフセット及びI/Qゲインバランスを調整するが、この調整にかかる時間を短縮することが望まれていた。
【０００７】
図１３に、I/Qオフセット及びI/Qゲインバランスを調整するための従来の構成を示す。なお、図示のMS（Mobile Station：移動局）132は、便宜上、移動局の構成のうち送信系のブロックのみが示されたものである。
【０００８】
Digital Processor130は、送信信号を所定のフォーマットにて出力するためのデジタル信号処理を行う。本構成のDigital Processor130は、直交位相変調方式に対応するフォーマットにてI/Q信号を生成する。D/A107及びD/A108は、デジタルのI/Q信号をアナログ信号へ変換する。Modulator109は、アナログ信号を変調する直交変調器であり、ダイレクトコンバージョンの場合は無線周波数にアップコンバートする。変調された信号は、GCA（Gain Control Amp.：電力利得制御増幅器）111にて任意の電力に増幅され、BPF（Band Pass filter）112により帯域制限のためのフィルタ処理が施される。PA（Power Amp.）113は無線出力を適切な電力に増幅し、スイッチ（SW）115を通してアンテナ116より電波として輻射される。
【０００９】
また、図１３に示すように、MS132は、I/Qオフセット及びI/Qゲインバランスの調整時に自身を外部測定機材に接続するための入出力ポート（I/O Port）131を備える。MS132は、入出力ポート131を介して、外部測定器であるSA（スペクトラムアナライザ）202と、測定や調整を行うための外部制御用の制御用/測定用パーソナルコンピュータであるPC201とに接続されている。
【００１０】
I/Qオフセット及びI/Qゲインバランスの調整時には、MS132を送信状態とし、SW115を入出力ポート131に切り換えて、SA202により送信波形を観測する。そして、観測された信号をPC201上にて解析し、I/Qオフセット及びI/Qゲインの補正量を算出し、その算出結果をDigital Processor130に返す。補正量は不揮発メモリ等に記録される。
【００１１】
I/Q信号を調整する技術に関し、例えば、後述の特許文献１乃至３に記載のものがある。特許文献１に記載の技術は、基地局におけるI/Q信号の調整時に、送信信号を受信系にループバックして調整用フィルタに入力することにより、適正値からのずれ量を抽出するというものである。特許文献２に記載の技術は、I/Q調整時に、直交変調器に加えるオフセット電圧を複数回可変することで得られる複数のオフセット値からオフセット調整値を求めるというものである。
【００１２】
特許文献３には、特許文献２の上記方法における効率化を課題とした方法が記載されている。ここに記載の方法は、I-Q平面での３点の設定値に基づきI/Qオフセットの最適な設定値を求めることで、I/Q調整の作業時間を短縮するというものである。
【特許文献１】特開２００４−１２０５６１号公報
【特許文献２】特開２０００−１２４９６４号公報
【特許文献３】特開２００５−２１７９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、受信系にてずれ量を検出するための専用のフィルタが設けられることから、回路規模が増大するという不都合がある。特に、小型の携帯端末の場合、価格、部品面積の占有率等の観点から、回路規模の増大は望ましくない。特許文献３に記載の調整方法は、特許文献２の方法の改善策としては有益であるが、その調整は製造工程にて外部制御により行われる。そのため、経年変化や温度変化等による出荷後の調整ずれに対処することは困難である。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、移動局となる無線通信機における送信信号のI/Q調整を移動局自身により自動的に行うための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る無線通信機は、I/Q成分が含まれる無線信号を送受信する送信系回路および受信系回路と、前記受信系回路およびアンテナ間にて前記送信系回路の出力先を切り換えるスイッチとを備え、前記送信系回路は、擬似的なI/Q成分が含まれるパターン信号を出力する符号器と、前記パターン信号の振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を調整値により補正する調整器と、第１の周波数の信号を発振する第１の発振器と、前記調整器から出力されたパターン信号を第１の周波数により直交変調する変調器とを有し、前記受信系回路は、第２の周波数の信号を発振する第２の発振器と、前記送信系回路から供給された信号を第２の周波数により復調してI/Q信号を生成する復調器と、I/Q信号の振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を検出するプロセッサと、前記プロセッサにより検出された誤差成分を補正するための調整値を求め該調整値を新たな調整値として前記調整器に設定する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記送信系回路の出力先がアンテナである間に前記調整器に設定すべき調整値として、前記送信系回路の出力先が前記受信系回路である間に検出された最小の誤差成分に対応する調整値を設定する。
【００１６】
本発明に係る無線信号調整方法は、I/Q成分が含まれる無線信号を送受信する無線通信機において、アンテナを用いた送信処理を無効化するステップと、擬似的なI/Q成分が含まれるパターン信号を出力するステップと、前記パターン信号の振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を調整値により補正するステップと、補正したパターン信号を第１の周波数により直交変調するステップと、直交変調された信号を第２の周波数により復調してI/Q信号を生成するステップと、前記I/Q信号の振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を検出するステップと、検出した誤差成分を補正するための調整値を求め該調整値を新たな調整値として設定するステップと、アンテナを用いた送信処理が無効化された間に検出された最小の誤差成分に対応する調整値を記録するステップと、アンテナを用いた送信処理における無線信号の誤差成分を補正する調整値として前記最小の誤差成分に対応する調整値を設定するステップとを実行する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、無線通信機の送信信号に生じ得る振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を無線通信機自身により自動的に補正することができる。これにより、製造工程の所要時間を短縮することができるため、生産効率が高められる。また、誤差の自動補正により、出荷後の経年変化等による変調精度（EVM）の劣化を防止することができる。さらにまた、補正のための調整値を求める一連の処理に、通常の送信処理に用いる回路構成を利用することから、端末の小型化に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に、本発明の実施形態の構成を示す。無線通信機1000は、無線信号を送受信する送信系回路1000A及び受信系回路1000Bと、これらの回路を制御する制御回路（Control CPU）100と、アンテナ116からの電波の輻射をON/OFF制御するスイッチ（SW）115とを備える。無線通信機1000は、送信信号の変調及び受信信号の復調に用いる後述の２系統の発振器（110,121）を備える、いわゆるデュアルシンセサイザ搭載の端末である。
【００１９】
送信系回路1000Aにおいて、符号器（TX-DATA Encoder）101は、制御回路（Control CPU）100の指示により送信データをエンコードする回路である。符号器（TX DATA Encoder）101で作成された送信データは、シリアル/パラレル変換機（S/P）102によってI/Q信号に分離される。分離されたI/Q信号は、無線周波数に帯域制限するためのFIR（Finite Impulse Response）形式の帯域制限フィルタ（FIR）103及び104によって信号処理される。
【００２０】
調整器（LVL Cnt.）105及び106は、設定された調整値を用いて、帯域制限フィルタ（103,104）を経たI/Q信号のそれぞれに対し直流成分及びゲインのオフセットを補正する。デジタル/アナログ変換機（D/A）107及び108は、調整器（105,106）によりデジタル処理された信号をアナログ信号へ変換する。直交変調器（Modulator）109は、D/A（107,108）からのアナログ信号を変調するとともに、無線周波数に対応するよう周波数変換する。直交変調器（Modulator）109には、通常の送信処理において任意の無線周波数を生成する発振器（SYNTH）110の出力が入力される。この発振器（SYNTH）110は、本発明における第１の発振器に対応するものである。
【００２１】
直交変調器（Modulator）109により変調された信号波は、送信電力を制御するための電力利得制御アンプ（Gain Control Amp.）111と、バンドパスフィルタである帯域制限フィルタ112とを経て、最終的な電力増幅を行う電力増幅器（Power Amp.）113へ入力される。電力増幅器113で増幅された変調信号は、周波数に応じて信号を切り分けるデュープレクサ114Aを介してスイッチ（SW）115へ入力される。
【００２２】
スイッチ（SW）115は、アンテナ116からの電波の輻射をON/OFFする。これにより、送信系回路1000Aの出力先が、アンテナ116または受信系回路1000Bに切り換えられる。スイッチ（SW）115の切り換え制御は、制御回路（Control CPU）100、あるいは、この制御回路100に接続された他の制御回路（不図示）により行う。
【００２３】
一方、受信系回路1000Bには、アンテナ116で捕捉された後にスイッチ（SW）115及びデュープレクサ114Bを経た通常の受信電磁波の信号、あるいは、送信系回路1000Aからスイッチ（SW）115により折り返された信号が入力される。入力された信号は、S/N比のよいローノイズアンプ117および不要な帯域信号を除去するバンドパスフィルタ118を経て、微小な受信信号に対して電力増幅を行う増幅器（Gain Control Amp.）119へ入力される。増幅器119で増幅された信号は、I/Q分離のために直交復調器（Demodulator）120にて復調される。
【００２４】
直交復調器（Demodulator）120には、通常の受信処理において任意の無線周波数をベースバンド信号の周波数に変換するための周波数を生成する発振器（SYNTH）121の出力が入力される。この発振器（SYNTH）121は、本発明における第２の発振器に対応するものである。
【００２５】
直交復調器（Demodulator）120から出力されたアナログのI/Q信号は、アナログ/デジタル変換機（A/D）122及び123によりデジタル信号に変換される。A/D（122,123）によりデジタル化された信号は、帯域制限フィルタ（FIR）124及び125によりそれぞれ処理される。なお、帯域制限フィルタ（FIR）124及び125において、厳密には、ルートナイキスト特性の信号からフルナイキスト特性の信号に変換される。
【００２６】
帯域制限フィルタ（124,125）にてデジタル処理されたI/Q信号は、受信データを処理する復号器（RX-DATA Decoder）126にて信号のデコード処理を施される。復号器（RX-DATA Decoder）126は、高速処理を行うためのH/W logic部126a、各H/Wアクセラレータを管理してシーケンスを組み立てる処理やフーリエ変換等の演算処理を行うDSP126b、及び、それらに付随するデータを記憶するROM/RAMのようなメモリ126cを備える。
【００２７】
上記構成において、デュープレクサ（114A,114B）や、帯域制限フィルタ（112,118）によって減衰される電力を補うために、電力利得制御アンプ（111,119）により増幅させる。
【００２８】
図２に示すフローチャートを参照して、上記構成を具備する無線通信機1000が、送信信号の直流オフセット及び振幅（ゲイン）誤差を含む誤差成分を補正するための調整値を決定する動作について説明する。
【００２９】
上記動作に入るとき、無線通信機1000は、スイッチ（SW）115をＯＦＦに切り換える（ステップS1：Yes）。これにより、送信系回路1000Aの出力先がアンテナ116から受信系回路1000Bに切り換えられる。スイッチ（SW）115をＯＦＦにする理由は、アンテナ116から調整中の電波が出力されないようにするためである。これにより、他の端末が実行している通信を妨害することを防止できる。なお、スイッチ（SW）115の切り換えタイミングについては、後に事例を挙げて説明する。
【００３０】
スイッチ（SW）115がＯＦＦに切り換わると、制御回路（Control CPU）100は、符号器（TX DATA Encoder）101に対し、擬似的なI/Q成分が含まれるパターン信号の出力を指示する。
【００３１】
符号器（TX DATA Encoder）101は、上記パターン信号として、sin/cos波形のパターン信号を出力する（ステップS2）。sin/cos波形のパターン信号は、例えば、符号器（TX DATA Encoder）101にFIRフィルタを持たせ、そのフィルタ特性を利用して発生させることができる。この場合、符号器（TX DATA Encoder）101に、図３に示すような、時系列（「TIME」）に沿った擬似的なI/Qパターン（「TXI」,「TXQ」）を予め設定しておけばよい。図４に、FIRフィルタにより発生させた擬似sin/cos波形と、理想的なsin/cos波形とを比較したものを示す。
【００３２】
なお、上記のsin/cos波形のようなパターンを発生するための方法としては、FIRフィルタを用いることに限らず、例えば、専用の発生回路を設ける、あるいは、予めROM等のメモリに記録しておいたsin/cos波形パターンを逐次読み出すという方法であってもよい。
【００３３】
符号器（TX DATA Encoder）101から出力されたパターン信号は、シリアル/パラレル変換機（S/P）102でI/Q信号に分離された後、帯域制限フィルタ（FIR）103及び104を経て、調整器（LVL Cnt.）105及び106に入力される。調整器（LVL Cnt.）105及び106は、入力されたI/Q信号の振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を、現行の調整値により補正する（ステップS3）。
【００３４】
補正されたI/Q信号は、D/A107及び108によりアナログ信号に変換された後、直交変調器（Modulator）109にて変調される（ステップS4）。この変調に用いる周波数は、発振器（SYNTH）110から供給される第１の周波数である。
【００３５】
直交変調器（Modulator）109から出力された信号は、電力利得制御アンプ（GCA）111、帯域制限フィルタ112及び電力増幅器113を経てデュープレクサ114Aから出力される。そして、送信系回路1000Aから出力された信号は、ＯＦＦ状態（open）であるスイッチ（SW）115に反射され、受信系回路1000Bへ入力される。
【００３６】
送信系回路1000Aから受信系回路1000Bへ出力された信号は、デュープレクサ114B、ローノイズアンプ117、バンドパスフィルタ118及び増幅器119を経て直交復調器（Demodulator）120へ入力される。
【００３７】
直交復調器（Demodulator）120は、入力された信号を、発振器（SYNTH）121から供給される第２の周波数により復調してI/Q信号を生成する（ステップS5）。直交復調器（Demodulator）120から出力されたI/Q信号は、A/D122及び123によりデジタル信号に変換される。A/D（122,123）から出力されたデジタル信号は、帯域制限フィルタ（FIR）124及び125を経て復号器（RX-DATA Decoder）126へ入力されるものと、A/D（122,123）から帯域制限フィルタ（124,125）を介さずに信号線122aにより復号器（RX-DATA Decoder）126へ入力されるものとに分岐される。なお、帯域制限フィルタ（124,125）を介する前者の経路は、通常の送受信処理におけるI/Q信号に適用される。
【００３８】
直交復調器（Demodulator）120で用いる第２の周波数には、解析可能な周波数、すなわち、後述のDSP126bによるフーリエ変換処理に適した周波数を適用する。また、この第２の周波数は、前述した直交変調器（Modulator）109で用いた第１の周波数と同一もしくは近似するよう設定することが望ましい。仮に、A/D（122,123）のサンプリング処理能力が高く、且つ、復号器（RX-DATA Decoder）126の処理が高速である場合は、第２の周波数が、第１の周波数に対しある程度の差分を持っていても差し支えない。第２の周波数は、A/D（122,123）のサンプリング周波数と、符号器（TX DATA Encoder）101で出力するsin/cos波形の周波数とに基づき設定すればよい。
【００３９】
復号器（RX-DATA Decoder）126に入力されたI/Q信号は、H/W logic部126aを経由して一旦メモリ126cに順次蓄積される。DSP126bは、信号線122aによりA/D（122,123）から直接的に入力されたI/Q信号をメモリ126cから読み出してフーリエ変換を行うことにより、そのI/Q信号を時間軸の信号から周波数軸の信号へ変換する。これにより、図５に示すようなデータが得られる。サイドバンドリーク（sideband leak）は、I/Q信号の振幅誤差に関連する成分であり、キャリアリーク（carrier leak）は、I/Q信号の直流オフセットに関連する成分である。
【００４０】
DSP126bは、フーリエ変換により得た周波数軸の信号から、キャリアリーク及びサイドバンドリークの各ピーク（peak）値をI/Q信号の振幅誤差および直流オフセットとして検出する（ステップS6）。
【００４１】
制御回路（Control CPU）100は、DSP126bにより検出された上記の誤差成分を補正するための調整値を求め（ステップS7）、それらを新たな調整値として調整器（105,106）に設定する（ステップS9）。
【００４２】
制御回路（Control CPU）100は、スイッチ（SW）115のＯＦＦ状態において上記処理（S2〜S7）が繰り返される間、I/Q信号の誤差成分が最小となる時点、すなわちDSP126bが検出したリークのピーク値が最小となる時点を検知する（ステップS8）。そして、誤差成分が最小となった時点で求めた調整値を、送信処理時に適用する調整値として保存する（ステップS10）。
【００４３】
その後、制御回路（Control CPU）100は、送信処理に伴いスイッチ（SW）115がＯＮに切り換わるまで待機し（ステップS11：Yes）、スイッチがＯＮになったとき（ステップS1：No）、保存した調整値を送信系回路1000Aの調整器（105,106）に設定する（ステップS12）。以降、設定された調整値により送信信号が補正される。
【００４４】
ここで、I/Q信号の振幅バランスの崩れ、及び、直流オフセットの発生について、数式を用いて説明する。I/Q信号にDCオフセット及びゲインオフセットが発生することにより、キャリアリーク及びサイドバンドリーク（図５）が発生する。
【００４５】
図６に、直交変調器（Modulator）109の構成例を示す。D/A（図１：107,108）でのアナログ変換時にI信号（I signal）及びQ信号（Q signal）にそれぞれ異なる直流成分が加わることによって、キャリアリークが発生する。いま、I/Q信号に加わるDCオフセットを「A」及び「B」とすると、直交変調器（Modulator）109の出力Poutは、次の［数１］の式により表すことができる。この式から、キャリアリークが発生することが確認できる。
【００４６】
【数１】
2008228043.tif 000003
【００４７】
上記式において、「sin(ωb+ωc)t」は出力主成分を表し、「Acosωct+Bsinωct」はキャリアリーク成分を表す。
【００４８】
また、I/Q信号の振幅（ゲイン）が変化することによってサイドバンドリークが発生する。I/Q信号のゲインをそれぞれ「A」及び「B」とすると、直交変調器（Modulator）109の出力Poutは、次の［数２］に示す式により表される。この式により、サイドバンドリーク成分の発生を確認できる。
【００４９】
【数２】
2008228043.tif 000004
【００５０】
上式において、「(A+B)sin(ωb+ωc)」は出力主成分を表し、「(A-B)sin(ωb-ωc)t」はサイドバンドリークを表す。
【００５１】
通常、I/Q信号の直流オフセットおよび振幅バランスの崩れは、双方が複合的に発生した形で観測されるが、上記のように双方を分離して考えると分かりやすい。
【００５２】
上記実施形態によれば、送信信号に生じ得る振幅誤差および直流オフセットを含む誤差成分を無線通信機1000自身により自動的に補正することができる。これにより、製造工程の所要時間を短縮することができるため、生産効率が高められる。また、誤差の自動補正により、出荷後の経年変化等による変調精度（EVM）の劣化を防止することができる。さらにまた、調整値を求めるための一連の処理に、通常の送信処理に用いる構成を利用することから、専用の回路を追加する必要がない。よって、端末の小型化に有利である。
【００５３】
次に、スイッチ（SW）115の切り換えタイミングについて、実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００５４】
無線通信機1000において、図２のステップS1〜S10の手順を製造工程時に一度実施し、これにより得られた調整値を不揮発メモリ（ROM）へ保存する。その後、ユーザにおける実際の送信処理時に、保存された値を制御回路（Control CPU）100が調整器（105,106）に設定する。
【実施例２】
【００５５】
図７に、本実施例の手順を示す。制御回路（Control CPU）100は、無線通信機1000の電源が入ったとき（ステップS21：Yes）、最小の誤差成分に対応する調整値を求める（ステップS22、図２：S1〜S10）。そして、求めた調整値を調整器（105,106）に設定する（ステップS23）。本実施例によれば、無線通信機1000の電源投入ごとに、自動的に調整値を更新することができる。
【実施例３】
【００５６】
図８に、本実施例の手順を示す。制御回路（Control CPU）100は、間欠通信における通信の停止期間が到来したとき（ステップS31：Yes）、最小の誤差成分に対応する調整値を求めて保存する（ステップS32、図２：S1〜S10）。その後、通信が再開されるとき（ステップS33：Yes）、保存した調整値を調整器（105,106）に設定する（ステップS23）。本実施例によれば、間欠通信の通信停止期間を利用して、自動的に調整値を更新することができる。
【実施例４】
【００５７】
図９に、本実施例の手順を示す。制御回路（Control CPU）100は、送信処理が行われるとき、その送信処理に先立ち（ステップS41：Yes）、スイッチ（SW）115を一旦ＯＦＦに切り換え、最小の誤差成分に対応する調整値を求める（ステップS42、図２：S1〜S10）。そして、求めた調整値を調整器（105,106）に設定した後（ステップS43）、スイッチ（SW）115をアンテナ116側に切り換えて（OFF→ON）送信処理を実行する（ステップS44）。本実施例によれば、無線通信機1000の送信処理ごとに調整値を自動更新することができる。
【実施例５】
【００５８】
図１０に、本実施例の手順を示す。制御回路（Control CPU）100は、一定の期間を計時するタイマ処理を開始し（ステップS51）、それがタイムアウトしたとき（ステップS52：Yes）、最小の誤差成分に対応する調整値を求める（ステップS52、図２：S1〜S10）。そして、求めた調整値を調整器（105,106）に設定した後（ステップS54）、タイマをリセットして再開させる。本実施例によれば、所定期間ごとに調整値を自動更新することができる。
【実施例６】
【００５９】
図１１に、本実施例の手順を示す。制御回路（Control CPU）100は、温度測定を行う回路による測定値を認識し（ステップS61）、その温度が、直交変調器（Modulator）109の特性が変化する温度を超えるか否かを判定する（ステップS62）。判定の閾値となる温度は、例えば、温度上昇により直交変調器（Modulator）109の特性が変化するときの温度である。また、閾値としては、温度自体を設定することに替えて、温度変化を表す値を適用してもよい。
【００６０】
上記判定の結果、測定値が閾値を超える場合（ステップS62：Yes）、最小の誤差成分に対応する調整値を求め（ステップS52、図２：S1〜S10）、求めた調整値を調整器（105,106）に設定する（ステップS64）。本実施例によれば、直交変調器（Modulator）109の特性が変化し得る状況が発生する都度、調整値を自動的に更新することができる。
【実施例７】
【００６１】
図１２に、本実施例の手順を示す。制御回路（Control CPU）100は、複数の種類の振幅値に対応するパターン信号の出力を符号器（TX DATA Encoder）101に指示する。符号器（TX DATA Encoder）101は、指示に従い、振幅の種類別のパターン信号を順次出力する（ステップS71）。振幅の種類は、予め符号器（TX DATA Encoder）101などに設定しておく。
【００６２】
制御回路（Control CPU）100は、振幅の種類別に、最小の誤差成分に対応する調整値を求めて保存する（ステップS72、図２：S1〜S10）。そして、全ての種類について調整値を保存し（ステップS73：Yes）、送信の開始を待つ。
【００６３】
その後、送信処理が開始されたとき（ステップS74：Yes）、制御回路（Control CPU）100は、保存した調整値の中から、送信信号の振幅に対応する調整値を選択し（ステップS75）、それを調整器（105,106）に設定する（ステップS76）。本実施例によれば、送信信号の振幅に応じて、適切な調整値を自動的に設定することができる。
【００６４】
なお、本発明を実施するにあたっては、上記実施例１〜７の何れか複数を組み合わせてもよい。また、本発明を、制御回路（100）の動作に対応するコンピュータプログラムとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、直交変調器を具備する種々の無線通信機に適用することができ、特に、W-CDMA（Wide-Code Division Multiple Access）形式の通信システムにおける無線通信機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による実施形態の無線通信機の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態におけるパターン信号に関する説明図である。
【図４】実施形態におけるsin/cos波形（I/Qコンスタレーション）に関する説明図である。
【図５】実施形態におけるI/Q信号の解析に関する説明図である。
【図６】実施形態における直交変調器の原理に関する説明図である。
【図７】実施形態の実施例２の動作手順を示すフローチャートである。
【図８】実施形態の実施例３の動作手順を示すフローチャートである。
【図９】実施形態の実施例４の動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態の実施例５の動作手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態の実施例６の動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施形態の実施例７の動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】従来の無線通信機（送信系）の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
1000：無線通信機
1000A：送信系回路
1000B：受信系回路
100：制御回路（Control CPU）
101：符号器（TX DATA Encoder）
102：シリアル/パラレル変換機（S/P）
103,104,124,125：帯域制限フィルタ（FIR：Finite Impulse Response）
105,106：調整器（LVL Cnt.）
107,108：デジタル/アナログ変換器（D/A）
109：直交変調器（Modulator）
110,121：発振器（SYNTH：Synthesizer）
111,119：電力利得制御アンプ
112,118：帯域制限フィルタ（バンドパスフィルタ）
113：電力増幅器
114A,114B：デュープレクサ
115：スイッチ（SW）
116：アンテナ
117：ローノイズアンプ
120：直交復調器（Demodulator）
122,123：アナログ/デジタル変換器（A/D）
126：復号器（RX-DATA Decoder）
126a：H/W logic部
126b：DSP（Digital Signal Processor）
126c：メモリ
130：Digital Process（デジタル信号処理）
131：I/Q port（入出力ポート）
132：MS（移動局）
201：PC（制御用/測定用コンピュータ）
202：スペクトラムアナライザ（SA）
【図１】
2008228043.tif 000005
【図２】
2008228043.tif 000006
【図３】
2008228043.tif 000007
【図４】
2008228043.tif 000008
【図５】
2008228043.tif 000009
【図６】
2008228043.tif 000010
【図７】
2008228043.tif 000011
【図８】
2008228043.tif 000012
【図９】
2008228043.tif 000013
【図１０】
2008228043.tif 000014
【図１１】
2008228043.tif 000015
【図１２】
2008228043.tif 000016
【図１３】
2008228043.tif 000017