(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された基準電圧から電圧が高い方向に第１の振幅を有する正信号及び前記基準電圧から電圧が低い方向に前記第１の振幅と同じ振幅の第２の振幅を有する負信号から成るテスト信号を生成する信号発生部と、
前記信号発生部から供給される前記テスト信号または変調信号の周波数変換を行う信号処理回路と、
前記信号処理回路から出力される信号を検波し、前記正信号に対応する検波正信号及び前記負信号に対応する検波負信号から成る検波信号を出力するレベル検出部と、
前記検波正信号のレベルと前記検波負信号のレベルとを比較し、前記検波正信号と前記検波負信号のいずれのレベルが高いかを示す比較結果を出力するレベル比較部と、
を有する信号処理装置。
【請求項２】
前記レベル比較部の比較結果を基に、前記検波正信号と前記検波負信号のレベル差を予め設定した許容範囲内にするための前記オフセット補正信号を生成するオフセット調整部をさらに有し、
前記信号発生部は、
前記オフセット調整部から供給されるオフセット補正信号にしたがって変調信号のオフセット補正を行う請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記レベル比較部は、
前記検波正信号のレベルを保持する正信号レベル保持部と、
前記検波負信号のレベルを保持する負信号レベル保持部と、
前記正信号レベル保持部で保持された前記検波正信号のレベルと前記負信号レベル保持部で保持された前記検波負信号のレベルの比較結果を出力する差信号出力器と、
を有する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記レベル比較部は、
前記テスト信号の正信号または該正信号から生成される信号のタイミングで前記検波正信号のレベルを保持する第１のサンプル／ホールド回路と、
前記テスト信号の負信号または該負信号から生成される信号のタイミングで前記検波負信号のレベルを保持する第２のサンプル／ホールド回路と、
前記第１のサンプル／ホールド回路で保持された前記検波正信号のレベルと前記第２のサンプル／ホールド回路で保持された前記検波負信号のレベルの比較結果を出力する比較器と、
を有する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記レベル比較部は、
前記検波正信号のレベルまたは前記検波負信号のレベルを保持するサンプル／ホールド回路と、
前記サンプル／ホールド回路で保持された前記検波正信号のレベルと前記検波負信号のレベルの比較結果、または前記サンプル／ホールド回路で保持された前記検波負信号のレベルと前記検波正信号のレベルの比較結果を出力する比較器と、
を有する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記レベル比較部は、
アナログ値である前記検波信号をデジタル値に変換するアナログ−デジタル変換器と、
前記デジタル値に変換された検波正信号のレベルを保持する正信号レベルレジスタと、
前記デジタル値に変換された検波負信号のレベルを保持する負信号レベルレジスタと、
前記正信号レベルレジスタで保持された前記検波正信号のレベルと前記負信号レベルレジスタで保持された前記検波負信号のレベルの差を出力する減算器と、
を有する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記周波数変換に用いる、所定の周波数信号を生成する局部信号発生器と、
前記局部信号発生器で生成する、前記周波数信号の周波数変化を禁止する周波数変更禁止部と、
をさらに有する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記信号発生部が差動回路を備える請求項１記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記レベル検出部は、
前記信号処理回路から出力された信号を包絡線検波する請求項１記載の信号処理装置。
【請求項１０】
予め設定された基準電圧から電圧が高い方向に第１の振幅を有する正信号及び前記基準電圧から電圧が低い方向に前記第１の振幅と同じ振幅の第２の振幅を有する負信号から成るテスト信号を生成し、
変調信号の周波数変換を行う信号処理回路に前記テスト信号を供給し、前記信号処理回路から出力される信号を検波し、前記正信号に対応する検波正信号及び前記負信号に対応する検波負信号から成る検波信号を出力し、
前記検波正信号のレベルと前記検波負信号のレベルとを比較し、前記検波正信号と前記検波負信号のいずれのレベルが高いかを示す比較結果を出力する信号処理方法。
【請求項１１】
前記比較結果を基に、前記検波正信号と前記検波負信号のレベル差を予め設定した許容範囲内にするための前記オフセット補正信号を生成し、
前記オフセット補正信号を用いて前記変調信号のオフセット補正を行う請求項１０記載の信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波信号の直流シフト成分を補正するための信号処理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムや通信端末等が備える送信機では、ユーザデータを含むベースバンド信号を、ミキサや電力増幅器等を備えた信号処理装置で無線周波数信号に変換し、必要に応じて信号電力を増幅した後、送信する。【０００３】
ここで、ミキサに入力されるベースバンド信号に直流（ＤＣ：Direct  Current）シフト成分が存在する場合、ミキサは直流シフト成分に起因して発生するキャリアリークを含む無線周波数（ＲＦ：Radio  Frequency）信号を出力する。【０００４】
キャリアリークが発生した場合、ミキサから出力される無線周波数信号の信号波形が理想的な波形からずれを生じ、無線周波数信号のＥＶＭ（Error  Vector  Magnitude：変調精度）が劣化してしまう。【０００５】
そのため、従来はスペクトラムアナライザ等を用いて無線周波数信号の周波数スペクトラムを監視し、無線周波数信号にキャリアリークが含まれているか否かを検出していた。そして、キャリアリークを検出した場合は、例えばベースバンド信号を生成するベースバンド回路等にて直流シフト成分が最小となるようにオフセット調整を行っていた。【０００６】
このベースバンド信号の直流シフト成分と送信する無線周波数信号に含まれるキャリアリークとの関係について詳しく説明する。【０００７】
ミキサは、入力されたベースバンド信号と局部信号発生器で生成された所定周波数のローカル信号とをミキシングすることで、ベースバンド信号を無線周波数信号に変換する。ミキサによって周波数変換された無線周波数信号は電力増幅器により増幅されて空中線（アンテナ装置）等から送信される。このとき、直流シフト成分がない理想的な送信信号Ｐｏｕｔは下記（１）式で表すことができる。【０００８】
Ｐｏｕｔ＝Ａ（ｔ）・ｓｉｎ(ωｔ)・・・・・・（１）
但し、Ａ（ｔ）はベースバンド信号を示し、ｓｉｎ（ωｔ）はローカル信号を示している。この送信信号Ｐｏｕｔの周波数スペクトラムは図１に示すようになる。図１の横軸は周波数を示し、縦軸は各周波数における信号成分ＳＧＮＬの強度を示している。【０００９】
ここで、ミキサに入力されるベースバンド信号をＩ／Ｑ（In-phase/Quadrature-phase：同相／直交位相）信号とし、このＩ／Ｑ信号に直流シフト成分Ｂが存在する場合、送信信号Ｐｏｕｔは（２）式のように変化する。【００１０】
Ｐｏｕｔ＝Ａ（ｔ）・ｓｉｎ（ωｔ）＋Ｂｓｉｎ（ωｔ）・・・・・・（２）
（２）式から分かるように、送信信号Ｐｏｕｔには直流シフト成分Ｂにより発生したキャリアリークＢｓｉｎ（ωｔ）が現れる。【００１１】
直流シフト成分Ｂにより発生するキャリアリークを含む送信信号Ｐｏｕｔの周波数スペクトラムの例を図２に示す。図２の横軸は周波数を示し、縦軸は各周波数における信号成分ＳＧＮＬの強度を示している。【００１２】
図２に示すように、送信信号Ｐｏｕｔには、通常の信号成分ＳＧＮＬ以外に、直流シフト成分Ｂにより発生したキャリアリークＣＲＬＫが重畳されている。上述したように、このような直流シフト成分により発生するキャリアリークは、通信システムで用いる無線周波数信号のＥＶＭを劣化させ、通信品質の劣化が招くことが知られている。【００１３】
キャリアリークは、上記信号処理装置が備えるミキサ以外の回路、例えば電力増幅器、位相変換器、あるいは周波数選択器等が持つ直流シフト成分でも同様に発生することが知られており、ミキサ以外の回路が持つ直流シフト成分で発生するキャリアリークも通信品質の劣化要因となる。そこで、通信システムでは、通信品質の劣化を抑制するために、直流シフト成分を理想的にはゼロにする必要がある。【００１４】
上述したように、従来の通信システムでは、このキャリアリークをスペクトラムアナライザ等を用いて検出し、キャリアリークが最小となるようにベースバンド回路等でオフセット調整を行うことで、キャリアリークを抑制していた。【００１５】
なお、特開平１０−１３６０４８号公報には、直交変調器入力の直流シフト成分を調整することで、通信品質の劣化を低減して安定に動作するカーテシアンループ方式の負帰還増幅器が提案されている。【００１６】
ところで、スペクトラムアナライザ等を用いてキャリアリークを測定しない場合、代わりに送信信号に含まれる直流シフト成分の強度を検出する検出回路を備える必要がある。一般に、このような検出回路には周知の検波回路が用いられる。しかしながら、検波回路は、回路パラメータのばらつきにより、ある一定値以上の強度の信号しか正確に検出できないという問題がある。【００１７】
図３に一般的な検波回路の入出力特性を示す。図３の横軸は検波回路の入力強度を示し、縦軸は検波回路の出力強度を示している。【００１８】
図３に示すように、一般的な検波回路は、入力信号が所定の強度Ｐ１に達するまで出力強度が変化せず、入力信号が強度Ｐ１を超えると入力信号に応じた強度の信号を出力する。【００１９】
直流シフト成分は、通常、ベースバンド信号の強度に比べて小さく、図３に示す所定の強度Ｐ１よりも小さな値であることが多い。そのため、図３に示した入出力特性を持つ検波回路で直流シフト成分を直接検出するためには、検出対象の信号を高利得の増幅器で増幅した後、検波回路へ供給する必要がある。特に、無線周波数信号の強度を検出する場合は、高周波信号用の電力増幅器が必要であり、検出回路の構成が複雑になるという問題がある。また、検出回路に高利得の高周波信号用の電力増幅器を備えることで、回路規模が大きくなり、消費電力も増加する問題があった。
【発明の開示】
【００２０】
そこで、本発明は、スペクトラムアナライザや検出用の電力増幅器を用いることなく直流シフト成分を検出することが可能な信号処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明は検出した直流シフト成分を補正することが可能な信号処理装置及び方法を提供することを目的とする。
【００２２】
上記目的を達成するため本発明では、予め設定された基準電圧から電圧が高い方向に第１の振幅を有する正信号及び基準電圧から電圧が低い方向に第１の振幅と同じ振幅の第２の振幅を有する負信号から成るテスト信号を生成し、変調信号の周波数変換を行う信号処理回路にテスト信号を供給する。そして、信号処理回路から出力される信号を検波し、正信号に対応する検波正信号及び負信号に対応する検波負信号から成る検波信号を生成し、検波正信号のレベルと検波負信号のレベルとを比較して検波正信号と検波負信号のいずれのレベルが高いかを示す比較結果を出力する。
【００２３】
この場合、テスト信号に直流シフト成分が無い場合は検波正信号のレベルと検波負信号のレベルとが等しくなり、テスト信号に直流シフト成分が含まれている場合はテスト信号の第１の振幅と第２の振幅とが等しいにもかかわらず、検波正信号のレベルと検波負信号のレベルとが異なる値となる。そこで、検波正信号と検波負信号のレベルを比較することで、テスト信号の直流シフト成分を検出する。このとき検出される直流シフト成分は信号処理装置等により変調信号に重畳される直流シフト成分に等しい。したがって、スペクトラムアナライザや検出用の電力増幅器を用いることなく変調信号の直流シフト成分を検出することが可能である。
【００２４】
また、本発明では、検波正信号のレベルと検波負信号のレベルの比較結果を基に検波正信号と検波負信号のレベル差を予め設定した許容範囲内にするためのオフセット補正信号を生成し、オフセット補正信号にしたがって外部から供給される変調信号のオフセットを補正する。そのため、変調信号の直流シフト成分を簡易な構成で補正できる。したがって、本発明の信号処理装置を備えることで、送信信号にキャリアリークの少ない通信品質の良好な通信システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１はキャリアリークが存在しない送信信号の周波数スペクトルの一例を示すグラフである。
【図２】図２はキャリアリークが存在する送信信号の周波数スペクトルの一例を示すグラフである。
【図３】図３は一般的な検波回路の入出力特性を示すグラフである。
【図４】図４は本発明の信号処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【図５】図５はパルス信号から成るテスト信号の一例を示す波形図である。
【図６】図６は正弦波状の信号から成るテスト信号の一例を示す波形図である。
【図７】図７は直流シフト成分を含まないテスト信号の一例を示す波形図である。
【図８】図８は図７に示したテスト信号を周波数変換した高周波信号から得られる検波信号の一例を示す波形図である。
【図９】図９は本発明の信号処理装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は直流シフト成分が重畳されたテスト信号の一例を示す波形図である。
【図１１】図１１は図１０に示したテスト信号を周波数変換した高周波信号から得られる検波信号の一例を示す波形図である。
【図１２】図１２は大きな直流シフト成分が重畳されたテスト信号の一例を示す波形図である。
【図１３】図１３は図１２に示したテスト信号を周波数変換した高周波信号から得られる検波信号の一例を示す波形図である。
【図１４】図１４は負方向の直流シフト成分が補正される前後のテスト信号の一例を示す波形図である。
【図１５】図１５は図１４に示した負方向の直流シフト成分が補正される前後の検波信号の一例を示す波形図である。
【図１６】図１６は正方向の直流シフト成分が補正される前後のテスト信号の一例を示す波形図である。
【図１７】図１７は図１６に示した正方向の直流シフト成分が補正される前後の検波信号の一例を示す波形図である。
【図１８】図１８はオフセット補正を微少量Δ単位で行う処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１９はオフセット補正を微少量Δ単位で行うと共に、その微少量Δを更新する処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は図４に示した信号発生部の実施例を示す回路図である。
【図２１】図２１は図４に示したレベル比較部の実施例を示すブロック図である。
【図２２】図２２は図２１に示したレベル比較部の具体例を示すブロック図である。
【図２３】図２３は図４に示したレベル比較部の他の実施例を示すブロック図である。
【図２４】図２４は図４に示したレベル比較部の他の実施例を示すブロック図である。
【図２５】図２５は図４に示した信号処理回路の実施例を示すブロック図である。
【図２６】図２６は図２５に示した信号処理装置で処理されたオフセット補正前の要部の信号波形を示す波形図である。
【図２７】図２７は図２５に示した信号処理装置で処理されたオフセット補正後の要部の信号波形を示す波形図である。
【図２８】図２８は非線形回路に入出力されるテスト信号の一例を示す波形図である。
【図２９】図２９は差動回路を用いて生成するテスト信号ぼ一例を示す波形図である。
【図３０】図３０は図２５に示した信号処理装置の変形例を示すブロック図である。
【図３１】図３１は本発明の信号処理装置を備えた通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図４に示すように、本発明の信号処理装置は、テスト信号を生成すると共に該テスト信号や変調信号の直流シフト成分を補正する信号発生部１０と、所定の周波数の局部発振信号を生成する局部信号発生器（以下、局部発振器と称す）２２０と、テスト信号やベースバンド信号を入力とし、局部発振器２２０で生成された局部発振信号を用いた周波数変換、電力増幅等を行う信号処理回路２０と、信号処理回路２０の出力信号の強度（レベル）を検出するレベル検出部３０と、レベル検出部３０で検出された信号処理回路２０の出力信号の正負のレベルを比較するレベル比較部５０と、レベル比較部５０の比較結果に基づいて信号処理回路２０の出力信号に含まれる直流シフト成分を補正するためのオフセット補正信号を生成するオフセット調整部６０とを有する構成である。【００２７】
信号発生部１０は、テスト信号を生成すると共に、テスト信号及び不図示のベースバンド回路から供給されるベースバンド信号（変調信号）に重畳される直流シフト成分を、オフセット調整部６０から出力されるオフセット補正信号にしたがって補正する。【００２８】
信号発生部１０で生成するテスト信号は、予め設定された基準電圧に対して電圧が高い方向（正方向）に第１の振幅を有する正信号と、基準電圧に対して電圧が低い方向（負方向）に第１の振幅と同じ振幅の第２の振幅を有する負信号とから構成される。【００２９】
信号処理装置の処理対象となるベースバンド信号は、テスト信号と同様に予め設定された基準電圧から正方向に所定の振幅を有する正信号と基準電圧から負方向に所定の振幅を有する負信号とから構成され、正信号の振幅と負信号の振幅とが等しい信号である。【００３０】
一般に、ベースバンド信号の振幅は小さいため、信号処理装置に入力されるベースバンド信号に直流シフト成分が含まれていても、ベースバンド信号の振幅と直流シフト成分との差が少なく、検波回路を用いてベースバンド信号に含まれる微少な直流シフト成分を検出するのは困難である。【００３１】
それに対してテスト信号の振幅は、一般的な直流シフト成分よりも大きく設定することが可能であり、検波回路を用いて容易に検出することが可能である。そのため、本発明では直流シフト成分を補正する際にベースバンド信号に代わってテスト信号を使用する。【００３２】
このテスト信号の具体例を図５及び図６に示す。【００３３】
図５はテスト信号にパルス信号を用いた例であり、図６はテスト信号に正弦波状の信号を用いた例である。図５及び図６の横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示している。【００３４】
図５に示すテスト信号は、予め設定された基準電圧Ｖｔｐから正方向に第１の振幅Ｖｐ１を有するパルス状の正信号と、基準電圧Ｖｔｐから負方向に第２の振幅Ｖｎ１を有するパルス状の負信号とから構成され、この振幅Ｖｐ１と振幅Ｖｎ１とが等しい信号である。【００３５】
図６に示すテスト信号は、予め設定された基準電圧Ｖｔｓから正方向に振幅Ｖｐ２を有する正弦波状の正信号と、基準電圧Ｖｔｓから負方向に振幅Ｖｎ２を有する正弦波状の負信号とから構成され、この振幅Ｖｐ２と振幅Ｖｎ２とが等しい信号である。【００３６】
テスト信号は、基準電圧（または基準電流）に対する正信号と負信号の振幅が等しければよく、正信号と負信号の発生順序や間隔等が制限されるものではない。また、テスト信号は、正信号と負信号の信号波形が等しければどのようなものでもよく、図５に示したパルス信号や図６に示した正弦波状の信号に限定されるものではない。【００３７】
信号処理回路２０は、例えばミキサや周波数逓倍器等の周波数変換器、電力増幅器、抵抗器等から構成される減衰器、位相変換器、周波数濾波器、入力信号を波形合成する波形合成器等の各種の高周波回路を備えた構成である。本実施形態では、この信号処理回路２０の出力信号が本発明の信号処理装置の出力信号となる。【００３８】
レベル検出部３０は、例えば周知の包絡線検波器を用い、信号処理回路２０の出力信号の強度（レベル）を示す検波信号を出力する。検波信号は、テスト信号の正信号に対応する検波正信号と、負信号に対応する検波負信号とから構成される。【００３９】
レベル検出部３０から出力される検波信号の一例を図８に示す。【００４０】
図８に示す検波信号は、図７に示すテスト信号を周波数変換した高周波信号から包絡線検波で得られる信号を示している。なお、図７に示すテスト信号は直流シフト成分を含まない例であり、図８に示す検波信号は信号処理回路等によりテスト信号に直流シフト成分が重畳されていない例である。図７及び図８の横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示している。【００４１】
図７に示すテスト信号は、基準電圧Ｖ３から正方向に振幅Ｖｐ３を有するパルス状の正信号ＳＰ３と、基準電圧Ｖ３から負方向に振幅Ｖｎ３を有するパルス状の負信号ＳＮ３とから構成されている。この正信号ＳＰ３のピーク出力電圧はＶＳＰ３であり、負信号ＳＮ３のピーク出力電圧はＶＳＮ３である。また、正信号ＳＰ３の振幅Ｖｐ３と負信号ＳＮ３の振幅Ｖｎ３とは等しい値である。【００４２】
図８に示す検波信号は、テスト信号の基準電圧Ｖ３に対応した基準検波レベルＤ３から正信号ＳＰ３のピーク出力電圧ＶＳＰ３に対応した検波レベルＤＰＴ３に至る検波正信号ＤＰ３と、基準検波レベルＤ３から負信号パルスＳＮ３のピーク出力電圧ＶＳＮ３に対応した検波レベルＤＮＴ３に至る検波負信号ＤＮ３とから構成されている。図８に示す検波信号の検波レベルＤＰＴ３と検波レベルＤＮＴ３とは、テスト信号の正信号ＳＰ３の振幅Ｖｐ３と負信号ＳＮ３の振幅Ｖｐ３とが等しいため、等しい値となる。【００４３】
レベル比較部５０は、レベル検出部３０から出力される検波信号の検波正信号のレベル（電圧）と検波負信号のレベル（電圧）とを比較し、それらの差電圧信号、または検波正信号のレベルと検波負信号のレベルのどちらが高いかを示す判定結果を出力する。【００４４】
オフセット調整部６０は、レベル比較部５０から出力される検波正信号と検波負信号の差電圧信号または判定結果を基にテスト信号に重畳された直流オフセット成分を補正するためのオフセット補正信号を生成する。オフセット調整部６０で生成されたオフセット補正信号は、信号発生部１０に帰還され、直流シフト成分の補正に用いられる。【００４５】
次に本発明の信号処理装置の動作について図９〜図１９を用いて説明する。【００４６】
図９は本発明の信号処理装置の処理手順の一例を示すフローチャートである。【００４７】
図９に示すように、本発明の信号処理装置では、直流シフト成分の補正時、まず信号発生部１０で生成されたテスト信号が信号処理回路２０へ入力される（ステップ１１００）。ここで、直流シフト成分を含むテスト信号の一例を図１０に示し、その検波信号の一例を図１１に示す。図１０及び図１１の横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示している。【００４８】
図１０に示すテスト信号は、基準電圧が正方向に電圧Ｖ４まで直流シフトし、この電圧Ｖ４から正方向に振幅Ｖｐ３を有するパルス状の正信号ＳＰ４と、電圧Ｖ４から負方向に振幅Ｖｎ３を有するパルス状の負信号ＳＮ４とから構成されている。図１０に示すテスト信号は、この正信号ＳＰ４の振幅Ｖｐ３と負信号ＳＮ４の振幅Ｖｎ３とが等しい信号である。図１０に示したテスト信号は、信号処理回路２０にて周波数変換や電力増幅等の処理が行われた後、出力される。【００４９】
信号処理回路２０から出力された高周波信号はレベル検出部３０へ入力される。レベル検出部３０は、高周波信号のレベルを包絡線検波し、図１１に示す検波信号を出力する（ステップ１１１０）。【００５０】
図１１に示す検波信号は、テスト信号（図１０参照）の基準電圧が直流シフトしたことにより、基準検波レベルが検波レベルＤ４へ移動している。そのため、テスト信号の正信号ＳＰ４の振幅Ｖｐ３と負信号ＳＮ４の振幅Ｖｎ３とが等しくても、正信号ＳＰ４に対応する検波レベルＤＰＴ４が、負信号ＳＮ４に対応する検波レベルＤＮＴ４よりも大きくなっている。【００５１】
次に、より大きい直流シフト成分が重畳されたテスト信号の一例を図１２に示し、その検波信号の一例を図１３に示す。図１２及び図１３の横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示している。【００５２】
図１２に示すテスト信号は、基準電圧が正方向に電圧Ｖ５まで大きく直流シフトし、この電圧Ｖ５から正方向に振幅Ｖｐ３を有するパルス状の正信号ＳＰ５と、電圧Ｖ５から負方向に振幅Ｖｎ３を有するパルス状の負信号ＳＮ５とから構成されている。図１２に示すテスト信号は、この正信号ＳＰ５の振幅Ｖｐ３と負信号ＳＮ５の振幅Ｖｎ３とが等しい信号である。【００５３】
図１３に示す検波信号は、テスト信号の基準電圧が大きく直流シフトしたことにより、基準検波レベルが検波レベルＤ５へ大きく移動している。そのため、テスト信号の正信号ＳＰ５の振幅Ｖｐ３と負信号ＳＮ５の振幅Ｖｎ３とが等しくても、正信号ＳＰ５に対応する検波レベルＤＰＴ５が負信号ＳＮ５に対応する検波レベルＤＮＴ５よりも大きく、検波レベルＤＮＴ５が検波レベルＤ５よりも低い値となっている。【００５４】
ここで、直流シフトが発生しない理想的な回路構成の信号処理回路２０に、正信号の振幅と負信号の振幅が等しい変調信号が入力された場合を考える。【００５５】
この場合、レベル検出部３０は、信号処理回路２０から出力された高周波信号を検波して検波信号を出力する。この検波信号は、変調信号の正信号に対応する検波正信号の検波レベルと負信号に対応する検波負信号の検波レベルとが等しい信号である。【００５６】
同様に、直流シフトが発生しない理想的な回路構成の信号処理回路２０に、図７に示した直流シフト成分が重畳されたテスト信号が入力されると、信号処理回路２０により処理された高周波信号が出力される。信号処理回路２０から出力された高周波信号はレベル検出部３０で検波され、図８に示したように検波正信号ＤＰ３の検波レベルＤＰＴ３と検波負信号ＤＮ３の検波レベルＤＮＴ３とが等しい検波信号が出力される。【００５７】
これに対して、信号処理回路２０にてテスト信号や変調信号に対して何らかの要因で直流シフト成分が重畳された場合、または図１０や図１２に示したような直流シフト成分が重畳されたテスト信号や変調信号が信号処理回路２０で処理された場合、レベル検出部３０からは図１１または図１３で示したような検波信号が出力される。【００５８】
レベル検出部３０から出力された検波信号は、レベル比較部５０にて検波正信号のレベルと検波負信号のレベルとが比較される。レベル比較部５０は、検波信号の検波正信号と検波負信号のレベルを比較し、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低いか否かを判定し（ステップ１１２０）、判定結果をオフセット調整部６０へ出力する。【００５９】
オフセット調整部６０は、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低い場合、テスト信号を正方向へ補正するためのオフセット補正信号を生成し信号発生部１０へ出力する。信号発生部１０はオフセット補正信号に基づきテスト信号の直流シフト成分を正方向に補正する（ステップ１１３０）。【００６０】
一方、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも高い場合、オフセット調整部６０は、テスト信号を負方向へ補正するためのオフセット補正信号を生成し信号発生部１０へ出力する。信号発生部１０はオフセット補正信号に基づきテスト信号の直流シフト成分を負方向に補正する（ステップ１１３５）。【００６１】
なお、図９に示した処理では、ステップ１１２０の処理で検波正信号と検波負信号のレベルが等しいと判定した場合、ステップ１１３５の処理へ移行するが、このとき、オフセット調整部６０は、テスト信号を０補正するためのオフセット補正信号を生成し信号発生部１０へ出力する。その場合、信号発生部１０はオフセット補正信号に基づきテスト信号の直流シフト成分を補正することなく、信号処理回路２０へ出力する。【００６２】
図１４は負方向の直流シフト成分が補正される前後のテスト信号（または変調信号）の一例を示し、図１５は図１４に示した負方向の直流シフト成分が補正される前後の検波信号の一例を示している。図１４及び図１５の横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示している。【００６３】
図１４に示す直流シフト成分の補正前のテスト信号は、基準電圧が負方向に電圧Ｖ６まで直流シフトし、この電圧Ｖ６から正方向に振幅Ｖｐ３を有するパルス状の正信号ＳＰ６と、電圧Ｖ６から負方向に振幅Ｖｎ３を有するパルス状の負信号ＳＮ６とから構成されている。図１４に示すテスト信号は、この正信号ＳＰ６の振幅Ｖｐ３と負信号ＳＮ６の振幅Ｖｎ３とが等しい信号である。【００６４】
一方、オフセット補正後のテスト信号は、基準電圧が電圧Ｖ６から電圧Ｖ７へ正方向に補正され、この電圧Ｖ７から振幅Ｖｐ３を有するパルス状の正信号ＳＰ７と、電圧Ｖ７から振幅Ｖｎ３を有するパルス状の負信号ＳＮ７とから構成されている。この振幅Ｖｐ３及び振幅Ｖｎ３はオフセット補正前のテスト信号と同一である。【００６５】
図１５に示す直流シフト成分の補正前の検波信号は、テスト信号の基準電圧が直流シフトしたことにより、基準検波レベルが検波レベルＤ６へ移動している。そのため、テスト信号の正信号ＳＰ６に対応する検波正信号ＤＰ６と、負信号ＳＮ６に対応する検波負信号ＤＮ６とにレベル差ＬＶ６が発生している。【００６６】
一方、オフセット補正後の検波信号は、テスト信号の基準電圧が電圧Ｖ６から電圧Ｖ７へ正方向に補正されたことで、基準検波レベルが検波レベルＤ６から検波レベルＤ７へ移動している。そのため、テスト信号の負信号ＳＮ７に対応する検波負信号ＤＮ７のレベルが低下し、検波負信号ＤＮ７とテスト信号の正信号ＳＰ７に対応する検波正信号ＤＰ７とのレベル差ＬＶ７が補正前のレベル差ＬＶ６よりも小さくなっている。【００６７】
図１６は正方向の直流シフト成分が補正される前後のテスト信号（または変調信号）の一例を示し、図１７は図１６に示した正方向の直流シフト成分が補正される前後の検波信号の一例を示している。図１６及び図１７の横軸は時間を示し、縦軸は出力電圧を示している。【００６８】
図１６に示す直流シフト成分の補正前のテスト信号は、基準電圧が正方向に電圧Ｖ４まで直流シフトし、この電圧Ｖ４から正方向に振幅Ｖｐ３を有するパルス状の正信号ＳＰ４と、電圧Ｖ４から負方向に振幅Ｖｎ３を有するパルス状の負信号ＳＮ４とから構成されている。図１６に示すテスト信号は、この正信号ＳＰ４の振幅Ｖｐ３と負信号ＳＮ４の振幅Ｖｎ３とが等しい信号である。【００６９】
一方、オフセット補正後のテスト信号は、基準電圧が電圧Ｖ４から電圧Ｖ９へ負方向に補正され、この電圧Ｖ９から振幅Ｖｐ３を有するパルス状の正信号ＳＰ９と、電圧Ｖ９から振幅Ｖｎ３を有するパルス状の負信号ＳＮ９とから構成されている。この振幅Ｖｐ３及び振幅Ｖｎ３はオフセット補正前のテスト信号と同一である。【００７０】
図１７に示す直流シフト成分の補正前の検波信号は、テスト信号の基準電圧が直流シフトしたことにより、基準検波レベルが検波レベルＤ４へ移動している。そのため、テスト信号の正信号ＳＰ４に対応する検波正信号ＤＰ４と、負信号ＳＮ４に対応する検波負信号ＤＮ４とにレベル差ＬＶ４が発生している。【００７１】
一方、オフセット補正後の検波信号は、テスト信号の基準電圧が電圧Ｖ４から電圧Ｖ９へ負方向に補正されたことで、基準検波レベルが検波レベルＤ４から検波レベルＤ９へ移動している。そのため、テスト信号の正信号ＳＰ９に対応する検波正信号ＤＰ９のレベルが低下し、検波正信号ＤＰ９とテスト信号の負信号ＳＮ９に対応する検波負信号ＤＮ９とのレベル差ＬＶ９が補正前のレベル差ＬＶ４よりも小さくなっている。【００７２】
このように信号処理回路２０にテスト信号を入力し、レベル検出部３０から出力される検波信号の検波正信号と検波負信号とを比較することでテスト信号の直流シフト成分を検出し、テスト信号の直流シフト成分が予め設定した許容範囲内となるようにオフセット補正を行う。その後、テスト信号を用いて検出した直流シフト成分が予め設定した許容範囲内となるように変調信号に対してオフセット補正を行うことで、直流シフト成分により発生するキャリアリークを低減する。【００７３】
なお、図４に示したレベル検出部３０から出力される検波信号の振幅と信号発生部１０から出力されるテスト信号の振幅とは一般に等しい値ではない。これは、テスト信号や変調信号が信号処理回路２０の処理によって増幅または減衰するため、信号処理回路２０に入力されたテスト信号や変調信号と同一レベルの検波信号が得られるとは限らないからである。【００７４】
したがって、オフセット調整部６０は、レベル比較部５０の比較処理で得られる検波正信号と検波負信号のレベル差（図１７ではＬＶ４、図１５ではＬＶ６）をそのままオフセット補正信号として用いるのではなく、信号処理回路２０に入力されるテスト信号の振幅とレベル検出部３０から出力される検波信号の振幅の比を考慮して、オフセット補正量を決定するのが好ましい。【００７５】
ところで、レベル検出部３０で検出された直流シフト成分に応じて正方向または負方向にオフセット補正を行う場合、図９に示した処理手順ではオフセット補正を１度だけしか実施しないため、図１４〜図１７で示したようにテスト信号に直流シフト成分が残る可能性がある。【００７６】
以下では、テスト信号に重畳される直流シフト成分を、より低減するための処理手順について図１８及び図１９を用いて説明する。【００７７】
図１８はオフセット補正を微少量Δ単位で行う処理手順を示すフローチャートであり、図１９はオフセット補正を微少量Δ単位で行うと共に、その微少量Δを更新する処理手順を示すフローチャートである。【００７８】
なお、図１８及び図１９に示すステップ１１００からステップ１１２０までの処理は図９で示した処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。【００７９】
図１８に示す処理手順では、レベル比較部５０にて検波信号の検波正信号と検波負信号のレベル比較を行った結果、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低いと判定された場合、オフセット調整部６０は、テスト信号を正方向に微少量Δだけ補正するためのオフセット補正信号を生成し（ステップ１２３０）、信号発生部１０へ出力する。【００８０】
また、レベル比較部５０にて検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも高いと判定された場合、オフセット調整部６０は、テスト信号を負方向に微少量Δだけ補正するためのオフセット補正信号を生成し（ステップ１２３５）、信号発生部１０へ出力する。【００８１】
そして、オフセット調整部６０は、オフセット補正処理を終了するか否かを判定し（ステップ１２５０）、オフセット補正処理を終了しない場合はステップ１１００の処理に戻ってステップ１１００〜ステップ１２３５の処理を繰り返す。オフセット補正処理は、例えばレベル比較部５０にて検波正信号と検波負信号とが等しいと判定された場合、あるいは検波正信号と検波負信号とのレベル差が予め設定した許容範囲内であると判定された場合に終了すればよい。検波正信号と検波負信号とのレベル差が予め設定した許容範囲の境界と一致する場合、オフセット補正処理を終了するか、もう一度オフセット補正処理を行うかは予め決めておくとよい。【００８２】
図１８に示すようにテスト信号のオフセット補正処理を微少量Δ単位で繰り返し実行すれば、直流シフト成分を予め設定した許容範囲内に収めることができる。そのため、変調信号の直流シフト成分をより低減して、直流シフト成分に起因して発生するキャリアリークによる通信品質の劣化を軽減できる。【００８３】
一方、図１９に示す処理手順では、レベル比較部５０にて検波信号の検波正信号と検波負信号のレベル比較を行った結果、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低いと判定した場合、オフセット調整部６０は、テスト信号を正方向に微少量Δだけ補正するためのオフセット補正信号を生成し（ステップ１２３０）、信号発生部１０へ出力する。【００８４】
また、レベル比較部５０にて検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも高いと判定した場合、オフセット調整部６０は、テスト信号を負方向に微少量Δだけ補正するためのオフセット補正信号を生成し（ステップ１２３５）、信号発生部１０へ出力する。【００８５】
次に、オフセット調整部６０は、予め設定した微少量Δの値を更新する（ステップ１３４０）。微少量Δは、例えばレベル比較部５０にて検波正信号と検波負信号とのレベル差が予め設定した許容範囲内であると判定した場合に微少量Δをより小さい値に再設定することで、さらに精度の高いオフセット補正を可能にする。微少量Δを更新した場合、オフセット補正処理を終了するか否かの判定に用いる検波正信号と検波負信号のレベル差の許容範囲についてもさらに狭い（小さい）値に設定すればよい。【００８６】
続いて、オフセット調整部６０は、オフセット補正処理を終了するか否かを判定し（ステップ１３５０）、オフセット補正処理を終了しない場合はステップ１１００の処理に戻ってステップ１１００〜ステップ１３４０の処理を繰り返す。オフセット補正処理は、図１８に示した処理と同様に、レベル比較部５０にて検波正信号と検波負信号とが等しいと判定した場合、あるいは検波正信号と検波負信号のレベル差が予め設定した許容範囲内であると判定した場合に終了すればよい。また、検波正信号と検波負信号とのレベル差が予め設定した許容範囲の境界と一致する場合、オフセット補正処理を終了するか、もう一度オフセット補正処理を行うかは予め決めておくとよい。【００８７】
図１９に示すようにテスト信号のオフセット補正処理を微少量Δ単位で繰り返し実行すると共に、微少量Δを更新することで、図１８に示した処理よりもさらに直流シフト成分を低減できる。そのため、直流シフト成分に起因して発生するキャリアリークによる通信品質の劣化をより軽減できる。【００８８】
なお、図１８及び図１９の処理では、オフセット補正を繰り返す過程で、正方向にオフセット補正する処理と負方向にオフセット補正する処理とを交互に繰り返す場合がある。【００８９】
このように正方向と負方向とに交互にオフセット補正を繰り返す状態は、例えば外部から信号処理装置内に入り込む雑音により直流シフト成分が発生している場合等に生じる。また、オフセット補正量が直流シフト成分の２倍である場合等も正方向と負方向に交互にオフセット補正を繰り返す状態が生じることがある。【００９０】
このような場合、例えばオフセット調整部６０にてオフセット補正の終了判定（図１８のステップ１３５０、図１９のステップ１３５０）の前にオフセット補正の方向（正方向であるか負方向であるか）を不図示の記憶装置等に格納しておき、正方向と負方向とに交互にオフセット補正を繰り返しているか否かを検出すればよい。正方向と負方向とに交互にオフセット補正を繰り返している場合、例えば微少量Δの値を変更したり、オフセット補正処理の繰り返し間隔を長くする等を実施すればよい。【００９１】
本発明によれば、
正信号と負信号の振幅が等しいテスト信号を生成し、変調信号の周波数変換を行う信号処理回路にテスト信号を供給し、信号処理回路から出力される信号を検波し、検波正信号のレベルと検波負信号のレベルとを比較して検波正信号と検波負信号のいずれのレベルが高いかを示す比較結果を出力することで、スペクトラムアナライザや検出用の電力増幅器を用いることなく変調信号の直流シフト成分を検出することが可能である。また、レベル検出及びオフセット補正を行うための回路の消費電力を低減できる。【００９２】
また、本発明では、検波正信号のレベルと検波負信号のレベルの比較結果を基に検波正信号と検波負信号のレベル差を予め設定した許容範囲内にするためのオフセット補正信号を生成し、オフセット補正信号にしたがって外部から供給される変調信号のオフセットを補正するため、変調信号の直流シフト成分を簡易な構成で補正できる。したがって、本発明の信号処理装置を備えることで、送信信号にキャリアリークの少ない通信品質の良好な通信システムや通信端末が得られる。
（第１実施例）
次に本発明の信号処理装置の第１実施例について図面を用いて説明する。【００９３】
第１実施例では図４に示した信号発生部１０の実施例を示す。【００９４】
図２０に示すように、信号発生部１０は、基準電圧に対して正方向の振幅と負方向の振幅とが等しいテスト信号を生成する信号源１１０と、テスト信号の直流成分を除去するコンデンサ１２０と、テスト信号にオフセット補正信号を重畳するためのコイル１３０とを有する構成である。【００９５】
なお、図２０は信号発生部１０が備えるテスト信号を生成するための機能のみ示しているが、図２０に示す信号源１１０を外部から供給される変調信号（ベースバンド信号）を入力するための端子に代えれば、変調信号（ベースバンド信号）を処理するための回路として利用できる。【００９６】
信号源１１０から出力されたテスト信号は、コンデンサ１２０により直流分が除去される。コンデンサ１２０から出力されたテスト信号には、オフセット調整部６０から供給されるオフセット補正信号が入力端子Ｔ１及びコイル１３０を介して重畳され、オフセット補正されたテスト信号となる。このオフセット補正後のテスト信号が出力端子Ｔ２から信号処理回路２０へ出力される。【００９７】
本実施例によれば、直流シフト成分の検出に用いるテスト信号を図２０に示したように簡単な回路で得ることが可能であり、テスト信号を用いて信号処理回路等で発生した直流シフト成分を補正することができる。
（第２実施例）
次に本発明の信号処理装置の第２実施例について図面を用いて説明する。【００９８】
第２実施例では図４に示したレベル比較部５０の実施例を示す。【００９９】
図２１に示すように、本実施例のレベル比較部５０は、レベル検出部３０から出力された検波正信号の検波レベルを保持する正信号レベル保持部２８１０と、レベル検出部３０から出力された検波負信号の検波レベルを保持する負信号レベル保持部２８１５と、正信号レベル保持部２８１０及び負信号レベル保持部２８１５から出力された検波レベルを比較し、比較結果を出力する差信号出力器２８２０とを有する構成である。【０１００】
正信号レベル保持部２８１０は、例えば信号発生部１０から入力されたテスト信号の正信号または該正信号から生成される信号のタイミング（正信号トリガ）で、検波正信号のレベル（例えば図１１に示した検波正信号ＤＰ４の検波レベルＤＰＴ４）を取り込み、その値を保持・出力する。【０１０１】
負信号レベル保持部２８１５は、例えば信号発生部１０から入力されたテスト信号の負信号または該負信号から生成される信号のタイミング（負信号トリガ）で、検波負信号のレベル（例えば図１１に示した検波正信号ＤＮ４の検波レベルＤＮＴ４）を取り込み、その値を保持・出力する。【０１０２】
正信号レベル保持部２８１０から出力される検波正信号の検波レベル、及び負信号レベル保持部２８１５から出力される検波負信号の検波レベルは、通常、直流電圧である。【０１０３】
差信号出力器２８２０は、正信号レベル保持部２８１０から出力された検波正信号の検波レベルと負信号レベル保持部２８１５から出力された検波負信号の検波レベルを比較し、比較結果を出力する。【０１０４】
差信号出力器２８２０で出力する比較結果は、検波正信号のレベルと検波負信号のレベルのどちらが高いかを示す判定結果でもよく、検波正信号と検波負信号のレベル差電圧であってもよい。【０１０５】
判定結果を出力する差信号出力器２８２０としては、比較器（コンパレータ）を用いる構成が考えられる。その場合、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低い場合はコンパレータから反転出力信号を出力し、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも高い場合はコンパレータから非反転出力信号を出力する等、比較結果を２値で示すとよい。【０１０６】
また、レベル差電圧を出力する差信号出力器２８２０としては、演算増幅器や減算器等の演算回路が考えられる。【０１０７】
本実施例によれば、図２１に示したような簡単な回路構成で図４に示したレベル比較部５０を実現できる。
（第３実施例）
次に本発明の信号処理装置の第３実施例について図面を用いて説明する。【０１０８】
第３実施例では第２実施例で示したレベル比較部５０の具体例を示す。【０１０９】
図２２に示すように、本実施例のレベル比較部５０は、レベル検出部３０から出力された検波正信号の検波レベルを保持・出力する第１のサンプル／ホールド回路３１１０と、レベル検出部３０から出力された検波負信号の検波レベルを保持・出力する第２のサンプル／ホールド回路３１１５と、第１のサンプル／ホールド回路３１１０及び第２のサンプル／ホールド回路３１１５から出力された検波レベルを比較し、比較結果を出力するコンパレータ３１２０とを有する構成である。【０１１０】
第１のサンプル／ホールド回路３１１０は、信号発生部１０で生成されたテスト信号の正信号または該正信号から生成される信号のタイミング（正信号トリガ）で、検波正信号のレベル（例えば図１１に示した検波正信号ＤＰ４の検波レベルＤＰＴ４）を取り込み、その値を保持・出力する。【０１１１】
第２のサンプル／ホールド回路３１１５は、信号発生部１０から入力されたテスト信号の負信号または該負信号から生成される信号のタイミング（負信号トリガ）で、検波負信号のレベル（例えば図１１に示した検波正信号ＤＮ４の検波レベルＤＮＴ４）を取り込み、その値を保持・出力する。【０１１２】
第１のサンプル／ホールド回路３１１０から出力される検波正信号の検波レベル、及び第２のサンプル／ホールド回路３１１５から出力される検波負信号の検波レベルは、通常、直流電圧である。【０１１３】
コンパレータ３１２０は、第１のサンプル／ホールド回路３１１０から出力された検波正信号の検波レベルと第２のサンプル／ホールド回路３１１５から出力された検波負信号の検波レベルを比較し、比較結果を出力する。【０１１４】
コンパレータ３１２０は、例えば検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低い場合に反転出力信号を出力し、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも高い場合は非反転出力信号を出力する。【０１１５】
本実施例によれば、図２２に示したような簡単な回路構成で図４に示したレベル比較部５０を実現できる。
（第４実施例）
次に本発明の信号処理装置の第４実施例について図面を用いて説明する。【０１１６】
第４実施例では図４に示したレベル比較部５０の他の実施例を示す。【０１１７】
図２３に示すように、本実施例のレベル比較部５０は、レベル検出部３０から出力された検波正信号の検波レベルを取り込み、保持・出力するサンプル／ホールド回路３２１０と、サンプル／ホールド回路３２１０から出力された検波レベルとレベル検出部３０から出力された検波負信号の検波レベルとを比較し、比較結果を出力する比較器（コンパレータ）３２２０とを有する構成である。なお、サンプル／ホールド回路３２１０は、レベル検出部３０から出力された検波負信号の検波レベルを取り込み、保持・出力する構成であってもよい。【０１１８】
サンプル／ホールド回路３２１０は、信号発生部１０から入力されたテスト信号の正信号または該正信号から生成される信号のタイミング（信号トリガ）で、検波正信号のレベル（例えば図１１に示した検波正信号ＤＰ４の検波レベルＤＰＴ４）を取り込み、その値を保持・出力する。サンプル／ホールド回路３２１０で検波負信号を取り込む場合は、信号発生部１０から入力されたテスト信号の負信号または該負信号から生成される信号のタイミング（信号トリガ）で、検波負信号のレベル（例えば図１１に示した検波正信号ＤＮ４の検波レベルＤＮＴ４）を取り込み、その値を保持・出力する。【０１１９】
コンパレータ３２２０は、サンプル／ホールド回路３２１０から出力された検波正信号の検出レベル（または検波負信号の検波レベル）と検波信号の検波レベルの比較結果（検波正信号と検波負信号の差から生成される信号）をテスト信号の負信号（または正信号）のタイミングでラッチし、このラッチしたときの比較結果を出力する。【０１２０】
このとき、コンパレータ３２２０からは、例えば第３実施例と同様に、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも低い場合に反転出力信号が出力され、検波正信号のレベルが検波負信号のレベルよりも高い場合は非反転出力信号が出力される。【０１２１】
本実施例によれば、図２３に示したように、１つのサンプル／ホールド回路と１つのコンパレータとで図４に示したレベル比較部５０を実現できる。すなわち、第２実施例や第３実施例で示した回路構成よりもさらに簡易な回路でレベル比較部５０を実現できる。
（第５実施例）
次に本発明の信号処理装置の第５実施例について図面を用いて説明する。【０１２２】
第５実施例では図４に示したレベル比較部５０の他の実施例を示す。【０１２３】
図２４に示すように、本実施例のレベル比較部５０は、レベル検出部３０から出力された検波信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）２９１０と、デジタル信号に変換された検波正信号の検波レベル（デジタル値）を保持する正信号レベルレジスタ２９２０と、デジタル信号に変換された検波負信号の検波レベル（デジタル値）を保持する負信号レベルレジスタ２９２５と、正信号レベルレジスタ２９２０から出力される検波正信号の検波レベルと負信号レベルレジスタ２９２５から出力される検波負信号の検波レベルの差を計算し、その計算結果を出力する減算器２９３０とを有する構成である。【０１２４】
正信号レベルレジスタ２９２０は、信号発生部１０から入力されたテスト信号の正信号または該正信号から生成される信号のタイミング（正信号トリガ）で、検波正信号の検波レベル（デジタル値）を取り込み、その値を保持・出力する。【０１２５】
負信号レベルレジスタ２９２５は、信号発生部１０から入力されたテスト信号の負信号または該負信号から生成される信号のタイミング（負信号トリガ）で、検波負信号の検波レベル（デジタル地）を取り込み、その値を保持・出力する。【０１２６】
減算器２９３０は、例えば正信号レベルレジスタ２９２０から出力された検波正信号の検波レベルから負信号レベルレジスタ２９２５から出力された検波負信号の検波レベルを減算し、その計算結果を出力する。【０１２７】
本実施例によれば、レベル比較部５０を、第２実施例〜第４実施例で示したようなアナログ回路ではなく、デジタル回路でも実現することが可能である。
（第６実施例）
次に本発明の信号処理装置の第６実施例について図面を用いて説明する。【０１２８】
第６実施例では図４に示した信号処理回路２０の実施例を示す。【０１２９】
図２５に示すように、本実施例の信号処理装置は、図４に示した信号処理回路２０に周波数変換を行うミキサ２１０を備えた例である。ミキサ２１０から出力された高周波信号は、例えば空中線２４０を介して送信される。【０１３０】
ミキサ２１０は、信号発生部１０から出力される変調信号またはテスト信号と局部発振器２２０で生成された局部発振信号（ローカル信号）とをミキシングすることで、変調信号またはテスト信号を高周波信号に変換して出力する。【０１３１】
この場合、ミキサ２１０により周波数変換が行われるためミキサ２１０からレベル検出部３０に供給される信号は、直流信号または低周波信号ではなく特定の高周波成分を備えた信号になる。そのため、レベル検出部３０に、例えば包絡線検波器を備えることで、ミキサ２１０から出力される高周波信号のレベルを包絡線検波（エンベロープディテクタ）により容易に検出できる。その他の構成は、図４〜図２４を用いて説明した構成と同様であるため、ここではその説明を省略する。【０１３２】
図２５に示した信号処理装置で処理されたオフセット補正前の要部の信号波形を図２６に示し、オフセット補正後の要部の信号波形を図２７に示す。【０１３３】
図２６（ａ）はミキサ２１０へ供給される局部発振信号を示し、図２６（ｂ）はミキサ２１０へ入力されるテスト信号または変調信号を示し、図２６（ｃ）はミキサ２１０から出力される高周波信号を示し、図２６（ｄ）はレベル検出部３０から出力される検波信号を示している。【０１３４】
また、図２７（ａ）はミキサ２１０へ供給される局部発振信号を示し、図２７（ｂ）はミキサ２１０へ入力されるテスト信号または変調信号を示し、図２７（ｃ）はミキサ２１０から出力される高周波信号を示し、図２７（ｄ）はレベル検出部３０から出力される検波信号を示している。【０１３５】
図２６（ｂ）に示すテスト信号または変調信号は、オフセット補正が行われていないため、正方向にテスト信号（または変調信号）が直流シフトしている。そのため、図２６（ｃ）に示すように、正信号で変調されたときの高周波信号の振幅と、負信号で変調されたときの高周波信号の振幅とが異なっている。この結果、図２６（ｄ）に示すように検波信号が一定ではなく高周波信号の振幅に対応して揺らいでいることが分かる。【０１３６】
これに対して、図２７（ｂ）に示すテスト信号または変調信号は、オフセット補正が行われているため、テスト信号（または変調信号）に直流シフトがない。そのため、正信号の振幅と負信号の振幅が基準電圧に対して等しく、図２７（ｃ）に示すように正信号に対応する高周波信号の振幅と、負信号に対応する高周波信号の振幅とが等しくなっている。この結果、図２７（ｄ）に示すように検波信号が高周波信号の振幅に対応して一定となっている。【０１３７】
このように、直流シフト成分が存在する場合は、レベル検出部３０から出力される検波信号の検波正信号の検波レベルと検波負信号の検波レベルとがテスト信号の正信号と負信号とに応じて変化するが、オフセット補正を行うことにより、この変化を除去して検波正信号の検波レベルと検波負信号の検波レベルとを同じレベルになる。【０１３８】
これは、信号処理装置においてオフセット補正が良好に行われて直流シフト成分がない状態を示しており、本実施例の信号処理装置を備えることで、キャリアリークのない通信品質の良好な通信システムや通信端末を実現できる。
（第７実施例）
次に本発明の信号処理装置の第７実施例について図面を用いて説明する。【０１３９】
第７実施例では図４に示した信号発生部１０に差動回路を用いる例を示す。【０１４０】
通常、信号発生部１０では、図５または図６に示したテスト信号を出力する際に、パルス信号の発生回路または正弦波状の信号を発振する発振器（発振回路）の出力信号を、例えば不図示の電力増幅器にて増幅することで必要な振幅を有するテスト信号を得ている。【０１４１】
ここで、図２８に示すように、テスト信号として不図示のパルス信号発生回路から基準レベル（基準電圧）に対する正信号の振幅と負信号の振幅とが等しいテスト信号Ｓ１を出力し、このテスト信号Ｓ１を電力増幅器で増幅する場合、パルス信号発生回路にて正信号の振幅と負信号の振幅とが等しいテスト信号Ｓ１が生成されても電力増幅器が図に示すような非線形回路１９０として動作する場合、この非線形回路１９０の出力端では回路（電力増幅器）の非線形性により正信号と負信号の振幅が異なったテスト信号Ｓ２が出力される。【０１４２】
このようなテスト信号Ｓ２は、正信号と負信号の振幅が異なっているため、検波信号の検波正信号の検波レベルと検波負信号の検波レベルも異なり、正確なオフセット補正ができなくなってしまう。【０１４３】
本実施例では、正信号の振幅と負信号の振幅とが等しいテスト信号を信号発生部１０から出力するために、例えば差動回路（または差動増幅回路）を用いた構成例を示す。【０１４４】
図２９は差動回路１９５を用いてテスト信号を生成する際の信号波形を示している。【０１４５】
図２９に示すように、上述したパルス信号発生回路で生成された、正信号と負信号の振幅とが等しいテスト信号Ｓ１は、差動回路１９５が備える２つの差動入力トランジスタにそれぞれ入力される。このとき、テスト信号Ｓ１は、差動回路１９５が備える２つの差動入力トランジスタの一方にテスト信号Ｓ１と同相の信号Ｓ３として入力され、他方にテスト信号Ｓ１と逆相の信号Ｓ５として入力される。【０１４６】
これら差動回路１９５が備える２つの差動入力トランジスタの出力には、各差動入力トランジスタの非線形性によりテスト信号Ｓ１と同相の信号Ｓ３は正信号の振幅と負信号の振幅が異なる信号Ｓ４となり、テスト信号Ｓ１と逆相の信号Ｓ５は正信号の振幅と負信号の振幅が異なる信号Ｓ６となる。【０１４７】
差動回路１９５は、２つの差動入力トランジスタから出力される信号Ｓ４及び信号Ｓ６の非線形性を相殺するように動作し、正信号の振幅と負信号の振幅が等しいテスト信号Ｓ７を出力する。【０１４８】
このように、差動回路１９５から出力されたテスト信号Ｓ７は、正信号の振幅と負信号の振幅とが等しい理想的なテスト信号である。【０１４９】
このテスト信号を用いて、オフセット補正を行うことで、信号処理回路２０にてテスト信号に重畳される直流シフト成分を正確に検出することができ、正確なオフセット補正を実現できる。
（第８実施例）
次に本発明の信号処理装置の第８実施例について図面を用いて説明する。【０１５０】
第８実施例では第６実施例で示した信号処理装置の変形例を示す。【０１５１】
第８実施例の信号処理装置は、図３０に示すように第６実施例で示した構成（図２５参照）に周波数変更禁止部２３０を追加した構成である。【０１５２】
周波数変更禁止部２３０は、信号発生部１０からテスト信号が出力されてからオフセット調整部６０にてオフセット補正信号が生成されて信号発生部１０においてオフセット補正が行われている間、局部発振器２２０から出力される局部発振信号の発振周波数の変更を禁止する。【０１５３】
このような周波数変更禁止部２３０を備えることで、オフセット補正が行われている間、信号処理回路２０（ミキサ２１０）から出力される送信信号（高周波信号）の搬送波周波数を強制的に変更できないようにする。【０１５４】
このようにオフセット補正中に局部発振器２２０の発信周波数の変更を強制的に禁止することで、信号処理装置は、搬送波周波数を変更することで発生する直流シフト成分の誤差の影響をなくすことができる。
（第９実施例）
次に本発明の信号処理装置の第９実施例について図面を用いて説明する。【０１５５】
図３１は第９実施例の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。【０１５６】
図３１に示すように、第９実施例の信号処理装置は、変調信号及びテスト信号を生成する送信ベースバンド回路１０１と、送信ベースバンド回路１０１の出力信号の周波数変換や電力増幅等の信号処理を行い送信する送信回路２０１と、受信信号の周波数変換や電力増幅等の信号処理を行い出力する受信回路３０１と、受信回路３０１から出力された信号を復調して出力する受信ベースバンド回路３０２と、受信ベースバンド回路３０２から出力された復調信号のレベルを比較するレベル比較部５０と、レベル比較部５０のレベル比較に基づいてオフセット補正信号を生成するオフセット調整部６０と、送信回路２０１と受信回路３０１間を接続／切断する開閉器７０とを有する構成である。【０１５７】
第９実施例の信号処理装置では、受信信号が、受信回路３０１により周波数変換や電力増幅が行われた後、受信ベースバンド回路３０２にて復調されて受信ベースバンド信号が生成される。【０１５８】
一方、送信ベースバンド回路１０１から出力された送信ベースバンド信号（送信変調信号）は、送信回路２０１により周波数変換や電力増幅等の処理が行われた後、送信される。【０１５９】
図３１に示した構成は、これら通常の送信機及び受信機が有する機能を有する他、図４を用いて説明したように直流シフト成分の検出やそのオフセット補正機能を備えている。【０１６０】
本実施例の信号処理装置では、送信ベースバンド回路１０１が図４に示した信号発生部１０の機能を備え、送信回路２０１が図４に示した信号処理回路２０及び局部発振器２２０の機能を備え、受信回路３０１及び受信ベースバンド回路３０２が図４に示したレベル検出部３０の機能を備えている。【０１６１】
このような構成のため、送信ベースバンド回路１０１から送信ベースバンド信号と共に出力されたテスト信号は、送信回路２０１で高周波信号処理が行われた後、送信回路２０１から高周波信号（すなわち送信信号）として出力される。このテスト信号を含む高周波信号が出力される間、開閉器７０は閉に設定され、高周波信号は必要に応じて減衰された後、受信回路３０１に入力される。【０１６２】
受信回路３０１に入力された高周波信号は、受信信号と同様に周波数変換や電力増幅等の信号処理が行われた後、受信ベースバンド回路３０２に入力される。受信ベースバンド回路３０２に入力された信号は復調されることでテスト信号が再生されて包絡線検波される。すなわち、送信回路２０１から出力されたテスト信号を含む高周波信号は、受信ベースバンド回路３０２に入力されて包絡線検波される。【０１６３】
包絡線検波された検波信号は、レベル比較部５０に入力され、以降、図４や図９等を用いて既に説明したように、レベル比較部５０の比較結果に応じて、オフセット補正信号がオフセット調整部６０から送信ベースバンド回路１０１に入力され、送信ベースバンド回路１０１から出力されたオフセット補正後のベースバンド信号が送信回路２０１に入力され、送信回路２０１から高周波信号が送信される。【０１６４】
なお、送信回路２０１から高周波信号を送信するときは、開閉器７０は断に設定される。【０１６５】
このように、受信回路３０１及び受信ベースバンド回路３０２を、図４に示したレベル検出部３０として利用することで、直流シフト成分の検出及びオフセット補正を行うための回路を、部品点数を大幅に増やすことなく簡単に実現できる。このため、本実施例の信号処理装置を備えることで、小型の通信システムや通信端末を実現できる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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