(57)【要約】【課題】受信信号のＩ相信号とＱ相信号間でオフセットが発生したり、Ｉ相信号とＱ相信号のゲインのアンバランスを可変トリマ等を用いて手動調整していたが、Ｉ相信号とＱ相信号のそれぞれのオフセットやゲインを手動で調整するのには多大な労力を要した。また、調整後に温度変化や衝撃等の使用環境変化の影響によりオフセットやゲインが変化した場合は、再度調整を行なわなければならないという問題があった。【解決手段】互いに直交したＩ相とＱ相の受信信号をそれぞれ予め定められた回数平均し、平均した受信信号と予め定められた基準値との差分をとり得られた結果を用いて前記Ｉ相とＱ相それぞれの受信信号のオフセット量を調整するとともに、前記Ｉ相とＱ相の信号レベルを比較し、Ｉ相信号のレベルがＱ相信号のレベルより大きい場合は、Ｑ相信号のレベルを調整することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムにおける無線基地局装置であって、互いに直交したＩ相とＱ相のディジタル受信信号のそれぞれのオフセット量を調整し、Ｉ相とＱ相信号間のレベル差がゼロになるように制御するバランス調整部を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項２】
前記バランス調整部は、互いに直交したＩ相とＱ相信号をそれぞれ予め定められた回数平均し平均した信号と予め定められた基準値との差分をとり得られた結果を用いて前記Ｉ相とＱ相それぞれの信号のオフセット量を調整するとともに、前記Ｉ相とＱ相の信号レベルを比較しＩ相信号のレベルがＱ相信号のレベルより大きい場合はＱ相信号レベルをＩ相とＱ相信号レベルが等しくなるように調整することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項３】
前記バランス調整部は、ダイバーシチ受信により受信した複数の受信信号の受信信号レベルを一致させる制御を行うことを特徴とした請求項１又は請求項２記載の無線基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】通信システムにおける無線基地局装置の受信機に用いられる直交検波回路で発生するオフセットとゲインアンバランスの自動調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線通信システムにおける無線基地局装置において、例えばＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調信号を扱う受信機では、図４に示すような直交検波回路を用いることにより復調が行なわれる。受信した信号は分配器４０１で分配される。９０°移相器４０２は、局部発振器４０３が発振した出力を入力し、互いに位相が９０°ずれたローカル信号を出力する。ミキサ（周波数混合器）４０４、４０５  は、分配器４０１から出力された信号と９０°移相器４０２の出力とを混合し、それぞれＩ相とＱ相のベースバンド信号を出力する。ＬＰＦ（ローパスフィルタ）４０６、４０７には、ミキサ４０４、４０５のそれぞれの出力を入力し、それぞれの信号に含まれる不要な高周波成分を除去する。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
ここで、前記ミキサ４０４、４０５には一般にＤＢＭ（ダブルバランスドミキサ）が使用されるが、ＤＢＭにはダイオードが用いられており、その特性上オフセットが発生する。また、ＬＰＦ４０６、４０７をオペアンプ等によりアクティブフィルタとして構成した場合にも、オペアンプを起因としたオフセットが発生する。直交検波回路ではＩ相とＱ相それぞれの信号に前記原因によるオフセットが発生することにより、Ｉ相とＱ相の信号間でもオフセットが発生することになる。更に、Ｉ相信号とＱ相信号のゲイン（信号レベル）が異なる場合がある。図５はＩ相信号とＱ相信号間にオフセットとゲインのアンバランスが生じ、信号配置が崩れた様子を示したコンステレーションイメージ図である。図５（Ａ）の状態から、図５（Ｂ）の状態へオフセットとゲインのバランスの調整を行なうことが必要となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−９７８６９号公報（第９頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、Ｉ相信号とＱ相信号間でオフセットが発生したり、Ｉ相信号とＱ相信号のゲインのアンバランスが生じた場合、復調した信号のビット誤り率が悪化し、通信品質が劣化することとなる。このため、従来はオフセットとゲインを可変トリマ等を用いて手動調整していたが、Ｉ相信号とＱ相信号のそれぞれのオフセットやゲインを手動で調整するのには多大な労力を要した。特に、ダイバーシチ受信方式を採用した受信機の場合、受信系が複数存在する為に調整に要する労力は更に増大していた。また、調整後に温度変化や衝撃等の使用環境変化の影響によりオフセットやゲインが変化した場合は、再度調整を行なわなければならないという課題があった。
【０００６】
本発明は以上の課題を解決するために、オフセットやゲインの変化を検出し自動的に調整を可能とすることにより、調整作業の手間を省き、使用環境の変化によるオフセットやゲインの変化にも対応できるバランス調整部を備えた無線基地局装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための本発明の無線基地局装置は、互いに直交したＩ相とＱ相のディジタル受信信号のそれぞれのオフセット量を調整し、Ｉ相とＱ相信号間のレベル差がゼロになるように制御するバランス調整部を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記バランス調整部は、互いに直交したＩ相とＱ相信号をそれぞれ予め定められた回数平均し平均した信号と予め定められた基準値との差分をとり得られた結果を用いて前記Ｉ相とＱ相それぞれの信号のオフセット量を調整するとともに、前記Ｉ相とＱ相の信号レベルを比較しＩ相の信号レベルがＱ相の信号レベルより大きい場合はＱ相の信号レベルをＩ相の信号レベルと等しくなるように調整することを特徴とする。
【０００９】
更に前記バランス調整部は、ダイバーシチ受信により受信した複数の受信信号の受信信号レベルを一致させる制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本発明を採用した無線基地局装置の特に受信部の構成を示したブロック図である。ここでは、アンテナ１０１が複数存在し、ダイバーシチ方式の受信を行なうことができる無線基地局装置について説明する。無線部１０２は前記アンテナ１０１を介して無線信号を受信し、受信した信号は、Ａ／Ｄ変換器１０３によりアナログ信号からディジタル信号に変換され、バランス制御部１０４によりオフセット、ゲインのバランスを制御された後、信号処理部１０５により信号処理される。また、制御部１０６は無線基地局装置全体を制御するものである。
【００１１】
次に、本発明のバランス制御部について、図２を用いて詳しく説明する。ここでは、バランス制御部をダイバーシチ方式の受信機に用いた場合を例に取り、アンテナ１がＡＮＴ０、ＡＮＴ１から構成され、ＡＮＴ０で受信し、ディジタル信号に変換された信号がＡＮＴ０−Ｉ、ＡＮＴ０−Ｑ、ＡＮＴ１で受信し、ディジタル信号に変換された信号がＡＮＴ１−Ｉ、ＡＮＴ１−Ｑとしてバランス制御部へ入力された場合について説明する。
【００１２】
まず、ＡＮＴ０−Ｉ、ＡＮＴ０−Ｑ、ＡＮＴ１−Ｉ、ＡＮＴ１−Ｑにはそれぞれ加算器２０１、２０２、２０３、２０４にてオフセット調整量算出部２０９、２１０、２１１、２１２から出力されるオフセット調整量がそれぞれ加算される。オフセット調整量算出部では、予め定められた基準レベルと入力された信号レベルを比較し、入力された信号が基準レベルに対してどの程度のオフセットを生じているかを求める。ここで、ＡＮＴ０−ＩがＩ側オフセット調整量算出部２０９へ入力された場合を例にとり説明する。始めに、入力されたＡＮＴ０−Ｉの累加算平均を求める。累加算平均する回数は例えば１６回であるが、この回数は適宜設定されるものとする。次に、累加算平均を求めた値から２のｎ乗分の１を重み付け係数とした指数重み付け平均を求める。重み付け係数は例えば２の１０乗＝１０２４であるが、この係数は適宜設定するものとする。指数重み付け平均を行なって得られた値は、予め定められている基準値との差分を求め、求められた値に−１を乗算してオフセット調整量としてＩ側オフセット調整量算出部２０９から出力し、加算器２０１によってＡＮＴ０−Ｉに加算する。他のＡＮＴ０−Ｑ、ＡＮＴ１−Ｉ、ＡＮＴ１−Ｑに対しても同様にオフセット調整量を求め、加算器によって加算することによりオフセットを調整する。
【００１３】
次に、ゲイン調整量算出部２１３について説明する。ゲイン調整量算出部では、前記オフセット調整量算出部にてオフセット調整されたＡＮＴ０−Ｉ、ＡＮＴ０−Ｑ、ＡＮＴ１−Ｉ、ＡＮＴ１−Ｑを入力とし、入力された信号を累加算平均する。累加算平均する回数は例えば１６回であるが、この回数は適宜設定されるものとする。累加算平均を求めた値から２のｎ乗分の１を重み付け係数とした指数重み付け平均を求める。重み付け係数は例えば２の１０乗＝１０２４であるが、この係数は適宜設定するものとする。指数重み付け平均を行なって求められた値は、アンテナ毎にＩ相とＱ相の信号レベルを比較してゲイン調整量を算出し、それぞれ乗算器２０５、２０６、２０７、２０８によりＡＮＴ０−Ｉ、ＡＮＴ０−Ｑ、ＡＮＴ１−Ｉ、ＡＮＴ１−Ｑに乗算することによりゲインを調整する。
【００１４】
図３は、前記ゲイン調整量算出の一例を示したフローチャートである。ここで、ＧＩはＡＮＴ０またはＡＮＴ１により受信し、ディジタル変換されたゲイン調整量算出部入力Ｉ相信号レベル、ＧＱはＡＮＴ０またはＡＮＴ１により受信し、ディジタル返還されたゲイン調整量算出部入力Ｑ相信号レベルである。ここでは、ＡＮＴ０で受信した信号のゲイン調整量算出を例にとり説明する。まず、ＧＩとＧＱを比較する（Ｓ３０１）。ＧＩとＧＱが等しいかもしくは、ＧＩが大きい場合は、ＧＱを２倍した値とＧＩを比較する（Ｓ３０２）。ＧＩとＧＱを２倍した値が等しいか、もしくはＧＩが大きい場合は、Ｉ相ゲイン調整量をＧＱ／ＧＩとし、Ｑ相ゲイン調整量を１とする（Ｓ３０３）。ＧＱを２倍した値がＧＩより大きい場合は、Ｑ相ゲイン調整量をＧＩ／ＧＱとし、Ｉ相ゲイン調整量を１とする（Ｓ３０４）。Ｓ３０１において、ＧＱがＧＩより大きい場合、ＧＱとＧＩを２倍した値を比較し（Ｓ３０５）、ＧＱがＧＩを２倍した値と等しいか、もしくはＧＱが大きい場合は、Ｑ相ゲイン調整量をＧＱ／ＧＩとし、Ｉ相ゲイン調整量を１とする（Ｓ３０６）。ＧＩを２倍した値がＧＱより大きい場合は、Ｉ相ゲイン調整量をＧＩ／ＧＱとし、Ｑ相ゲイン調整量を１とする（Ｓ３０７）。以上の処理をＡＮＴ１についても行なうことにより、ＡＮＴ０、ＡＮＴ１によって受信したそれぞれのＩ相信号レベルとＱ相信号レベルが一致する。
【００１５】
次に、ＡＮＴ０とＡＮＴ１により受信した受信信号のゲイン（信号レベル）を一致させる制御について説明する。ゲイン調整されたＡＮＴ０−ＩとＡＮＴ０−Ｑそれぞれの自乗平方根を求めた値を（Ａ）とし、同様にゲイン調整されたＡＮＴ１−ＩとＡＮＴ１−Ｑそれぞれの自乗平方根を求めた値を（Ｂ）とし、（Ａ）と（Ｂ）を比較し、（Ａ）が大きい場合は、（Ａ）／（Ｂ）＊（Ｂ）をＡＮＴ１−ＩとＡＮＴ１−Ｑの出力とし、ＡＮＴ０−Ｉ、ＡＮＴ０−Ｑは調整せずにそのまま出力し、（Ｂ）が大きい場合は、（Ｂ）／（Ａ）＊（Ａ）をＡＮＴ０−Ｉ、ＡＮＴ０−Ｑの出力とし、ＡＮＴ１−Ｉ、ＡＮＴ１−Ｑは調整せずにそのまま出力する。以上の制御により、ＡＮＴ０−Ｉ、ＡＮＴ０−Ｑ、ＡＮＴ１−Ｉ、ＡＮＴ１−Ｑのゲインが調整される。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では無線基地局装置における受信部の通信品質劣化の原因となる、Ｉ相信号とＱ相信号間のオフセットやゲインのアンバランスを自動調整することができ、調整に係る労力を削減できる。また、環境変化による上記オフセットやゲインの変化にも対応できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線基地局装置を示すブロック図である。
【図２】本発明のバランス制御部である。
【図３】ゲイン調整量算出の一実施例を示すフローチャートである。
【図４】従来の直交検波回路を示すブロック図である。
【図５】Ｉ相、Ｑ相コンステレーションイメージ図である。
【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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