(57)【要約】  無線通信システムの受信機が、周波数補正の実施前に、ＩＱ利得不平衡を含む受信信号を補償する。信号内のＩＱ利得不平衡は、周波数補正の後に推定され、これにより、その後のＩＱ利得不平衡の補償のためのＩＱ利得不平衡推定値が与えられる。ＩＱ利得不平衡推定は、Ｉ信号成分とＱ信号成分との間の位相誤差の複数の仮定を生成することと、Ｉ信号成分とＱ信号成分との最大電力比を与える仮定を、実際の位相誤差として取得することと、を含む。最大電力比が、ＩＱ不平衡推定値について微分される。ＩＱ利得不平衡推定値は、その先行値、最大電力比、および最大電力比の導関数の関数として更新される。
2010535441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同相（Ｉ）信号成分および直角位相（Ｑ）信号成分を含む受信無線通信信号のＩＱ利得不平衡を補償する方法であって、
Ｉ成分とＱ成分との間の利得不平衡および未知の位相誤差と、送信機の搬送波周波数と受信機の搬送波周波数との間の周波数誤差と、を有する無線通信信号を受信することと、
最も最近に計算されたＩＱ利得不平衡推定値を用いて、前記Ｉ信号成分およびＱ信号成分のうちの少なくとも一方に対して利得補償を行うことと、
前記利得補償後に、前記信号に対して周波数補正を行うことと、
前記周波数補正後に、前記ＩＱ利得不平衡推定値を更新することと、
前記更新されたＩＱ利得不平衡推定値を用いて、前記信号の、引き続いて受信された部分に対して利得補償を行うことと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ＩＱ利得不平衡推定値を更新することは、前記Ｉ信号成分とＱ信号成分との間の位相誤差の複数の仮定を生成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＩＱ利得不平衡推定値を更新することはさらに、各位相仮定についてＩ成分とＱ成分との電力比を推定することと、前記電力比のうちの最大の電力比を特定することと、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＩＱ利得不平衡推定値を更新することはさらに、前記最大電力比の、前記ＩＱ利得不平衡に関する導関数を推定することと、前記ＩＱ利得不平衡推定値を、前記ＩＱ利得不平衡推定値の先行値、前記最大電力比、および前記最大電力比の前記導関数の関数として更新することと、を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の位相誤差仮定を仮定した複数の信号が次式のとおりであり、
【数１】
2010535441.tif 000013
ｙｔは、前記周波数補償後の前記受信信号であり、φｉは、ｉ番目の位相仮定であり、
前記ｉ番目の位相仮定の電力比Ｑｉは、次式のとおりであり、
【数２】
2010535441.tif 000014
すべての位相仮定に対する最大電力比Ｍｎは、次式のとおりであり、
【数３】
2010535441.tif 000015
前記ＩＱ利得不平衡に対する前記最大電力比Ｍｎの導関数は、次式のとおりであり、
【数４】
2010535441.tif 000016
前記更新されたＩＱ利得不平衡推定値γｎは、次式のとおりである、
【数５】
2010535441.tif 000017
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記受信信号の周波数誤差が所定しきい値を上回る場合、前記信号に対して周波数補正を行うことは、推定のために前記補正を除去することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記信号を、まず、仮定された一定位相で周波数補正して信号ｙｔを生成し、次に、補正を解除して信号
ｘｔ＝ｙｔｅｊΔｆｔ
を取得する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記位相誤差仮定は、
【数６】
2010535441.tif 000018
を与え、
【数７】
2010535441.tif 000019
は、位相仮定φｉを仮定した信号である、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
無線通信システムの受信機により、受信信号の周波数補正の後に、前記受信信号のＩＱ利得不平衡を連続的に推定する方法であって、
前記受信信号のＩ成分とＱ成分との間の位相誤差の複数の仮定を生成することと、
各位相仮定についてＩ成分とＱ成分との電力比を推定することと、
すべての位相仮定に対する最大電力比を特定することと、
前記最大電力比を前記ＩＱ利得不平衡について微分することと、
先行のＩＱ利得不平衡推定値、前記最大電力比、および前記最大電力比の前記導関数に基づいて、新しいＩＱ利得不平衡推定値を生成することと、
を含む方法。
【請求項１０】
前記位相誤差仮定を生成する前に、前記受信信号を周波数誤差に関して補正することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記受信信号に対して周波数補正を行う前に、前記新しいＩＱ利得不平衡推定値を用いて、前記Ｉ信号成分およびＱ信号成分のうちの少なくとも一方を利得補償することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
無線通信システムの受信機であって、
ＩＱ利得不平衡推定値を記憶するように動作するメモリと、
通信信号を受信するように動作し、前記信号を既知の周波数誤差に関して補正し、周波数補正された信号を出力するように動作する、第１の周波数補正部と、
前記周波数補正された信号を受信するように動作し、前記周波数補正された信号のＩ成分とＱ成分との間の位相誤差の複数の仮定を生成するように動作し、さらに、それぞれが前記複数の位相仮定のうちの１つを仮定した、対応する複数の仮定信号を出力するように動作する、位相仮定部と、
前記メモリにアクセスして前記複数の仮定信号を受信するように動作する制御部であって、
すべての位相仮定に対する、Ｉ成分とＱ成分との最大電力比を特定することと、
前記最大電力比をＩＱ利得不平衡推定値について微分することと、
先行のＩＱ利得不平衡推定値、前記最大電力比、および前記最大電力比の前記導関数の関数として、更新されたＩＱ利得不平衡推定値を生成および出力することと、をさらに行うように動作する前記制御部と、
を含む受信機。
【請求項１３】
前記第１の周波数補正部の上流にあって、受信信号のＩ成分およびＱ成分のうちの少なくとも一方を、最も最近のＩＱ利得不平衡推定値に関して補償するように動作する利得補償部をさらに含む、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１４】
前記第１の周波数補正部および利得補償部は、ＲＦフロントエンド回路内に配置され、前記位相仮定部、制御部、およびメモリは、ベースバンド処理回路内に配置される、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１５】
前記ＲＦフロントエンド回路はアナログであり、前記ベースバンド処理回路はデジタルである、請求項１４に記載の受信機。
【請求項１６】
前記通信信号を受信するように動作し、送信チャネルの推定値を導出して出力するように動作する、チャネル推定部と、
チャネル推定値を受信するように動作し、送信機と前記受信機との間の周波数誤差の表示を計算して前記第１の周波数補正部に出力するように動作する、自動周波数補償（ＡＦＣ）部と、
をさらに含む、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１７】
前記第１の周波数補正部と前記位相仮定部との間に配置され、前記第１の周波数補正部によって加えられた補正値を除去するように動作する周波数補正解除部をさらに含む、請求項１２に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、主に無線通信に関し、特に、未知のＩＱ位相ずれが存在する場合にＩＱ利得不平衡を抑制することに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
セルラ無線通信システムは、当該技術分野においてよく知られており、広く用いられている。広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）のHigh Speed Packet Access（ＨＳＰＡ）Evolutionトラック（track）は、複数アンテナ技術と高次変調とを組み合わせることにより、データレートを大幅に増加させる。たとえば、ダウンリンクでは、２×２複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）送信および６４ＱＡＭ変調により、現行の単一アンテナ送信および１６ＱＡＭで達成可能なデータレートを最大で３倍に引き上げることが可能である。伝搬チャネルからの干渉や他の外部ソースからの干渉が少ない「良好な条件」においては、そのような最大データレートが達成可能であると予想される。制限要因になると考えられるのは、むしろ、受信機のフロントエンド障害である。そのような障害は、電力割り当てや干渉制御では影響を除去できないことから、特に厄介である。アンテナにおける所望の信号対干渉比（ＳＩＲ）を高くすると、ＲＦ障害は、支配的な妨害となり、誤りフロアおよび／またはスループットシーリングの原因になる。そのような障害の典型的なものとして、ＩＱ不平衡、位相雑音、直流漏れ、量子化雑音、熱雑音などがある。
【０００３】
ＭＩＭＯおよび高次モード（ＨＯＭ）の特徴を活かすためには、受信機フロントエンド全体の出力の信号対雑音比（ＳＮＲ）を、シングルストリーム１６ＱＡＭの場合に必要なＳＮＲより、数ｄＢ高くしなければならないとされてきた。出力ＳＮＲを上げるためにＲＦ回路の質を向上させると、ハードウェアのコストがかなり上昇する。このコスト上昇は、後続のベースバンド処理段が（たとえば、障害成分を除去する追加操作を行うことによって）低品質入力信号を扱うことが可能であれば、回避または限定することが可能である。
【０００４】
典型的な、コスト効率の良いＲＦ回路設計において、１つの重要なフロントエンド障害がＩＱ不平衡である。ＩＱ不平衡は、受信機内のいくつかの場所で発生する可能性がある。それらは、（送信機および受信機の両方の）局部発振器（ＬＯ）、可変利得増幅器（ＶＧＡ）チェーン、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）などであり、また、ＩおよびＱの選択性フィルタのカットオフ周波数が変動して不要な信号イメージを引き起こすことによって発生する可能性もある。ＩＱ不平衡の様々な寄与が凝集的に蓄積されて、最も支配的なＲＦ障害の１つが構成される可能性がある。このＩＱ不平衡の影響は、十分な品質のＲＦ設計を利用することにより、許容可能なレベルまで低減可能である。これに対し、ＩＱ不平衡イメージ成分をベースバンド処理によって除去または大幅に低減できるのであれば、低品質ながら、よりコスト効率の良いＲＦフロントエンドを用いることが可能である。本出願の譲受人に譲渡された、２００７年８月２日に出願された、同時係属中の米国特許出願第１１／８３２６９５号（件名「IQ Imbalance Image Suppression」）の明細書には、ベースバンドＩＱ不平衡の抑制について記載されており、この明細書は参照によってその全体が本明細書に組み込まれている。
【０００５】
無線通信システムの受信機は、多くの利用分野において、送信された搬送波周波数に対して周波数誤差（すなわち、周波数の不一致）がある。この周波数誤差は、当該技術分野において周知である自動周波数制御（ＡＦＣ）技術を用いて追跡および補正される。しかしながら、ＩＱ不平衡が発生してから周波数補正を実施する場合（典型的には、残留周波数誤差を補正するケース（たとえば、最大１００Ｈｚまで。これは、典型的には、デジタル的に補正される））、先行技術のＩＱ不平衡補償技術（たとえば、上で参照した出願に記載されている技術）では、ＩＱ不平衡の十分な抑制が行われない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概要
本明細書において開示され、特許請求される１つまたは複数の実施形態によれば、無線通信システムの受信機のＩＱ不平衡が、周波数補正の実施前に、ＩＱ利得不平衡を含む受信信号を補償する。信号内のＩＱ利得不平衡は、周波数補正の後に推定され、これにより、その後のＩＱ利得不平衡の補償のためのＩＱ利得不平衡推定値が与えられる。ＩＱ利得不平衡推定値は、Ｉ信号成分とＱ信号成分との間の位相誤差の複数の仮定を生成することと、Ｉ信号成分とＱ信号成分との最大電力比を与える仮定を、実際の位相誤差として取得することと、を含む。
【０００７】
一実施形態は、同相（Ｉ）信号成分および直角位相（Ｑ）信号成分を含む受信無線通信信号のＩＱ利得不平衡を補償する方法に関する。Ｉ成分とＱ成分との間の利得不平衡および未知の位相誤差と、送信機の搬送波周波数と受信機の搬送波周波数との間の周波数誤差と、を有する無線通信信号が受信される。最も最近計算されたＩＱ利得不平衡推定値を用いて、Ｉ信号成分およびＱ信号成分のうちの少なくとも一方に対して利得補償が行われる。利得補償後に、上記信号に対して周波数補正が行われる。周波数補正後に、ＩＱ利得不平衡推定値が更新される。更新されたＩＱ利得不平衡推定値を用いて、上記信号の、引き続いて受信された部分に対して利得補償が行われる。
【０００８】
別の実施形態は、無線通信システムの受信機により、受信信号の周波数補正の後に、受信信号のＩＱ利得不平衡を連続的に推定する方法に関する。受信信号のＩ成分とＱ成分との間の位相誤差の複数の仮定が生成される。各位相仮定について、Ｉ成分とＱ成分との電力比が推定される。すべての位相仮定に対する最大電力比が特定される。最大電力比が、ＩＱ利得不平衡について微分される。次に、先行のＩＱ利得不平衡推定値、最大電力比、および最大電力比の導関数に基づいて、新しいＩＱ利得不平衡推定値が生成される。
【０００９】
さらに別の実施形態は、無線通信システムの受信機に関する。本受信機は、ＩＱ利得不平衡推定値を記憶するように動作するメモリを含む。本受信機はまた、通信信号を受信し、受信信号を既知の周波数誤差に関して補正し、周波数補正された信号を出力するように動作する、第１の周波数補正部を含む。本受信機はまた、周波数補正された信号を受信し、周波数補正された信号のＩ成分とＱ成分との間の位相誤差の複数の仮定を生成するように動作し、さらに、それぞれが複数の位相仮定のうちの１つを仮定した、対応する複数の仮定信号を出力するように動作する、位相仮定部を含む。本受信機はまた、メモリにアクセスして複数の仮定信号を受信するように動作する制御部を含み、制御部はさらに、すべての位相仮定に対する、Ｉ成分とＱ成分との最大電力比を特定することと、最大電力比をＩＱ利得不平衡推定値について微分することと、先行のＩＱ利得不平衡推定値、最大電力比、および最大電力比の導関数の関数として、更新されたＩＱ利得不平衡推定値を生成および出力することと、を行うように動作する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図面の簡単な説明
【図１】ＩＱ不平衡の発生源を示す、受信機の機能ブロック図である。
【図２】周波数補正後にＩＱ利得不平衡推定を行う受信機の機能ブロック図である。
【図３】周波数補正後にＩＱ利得不平衡推定を行う受信機の機能ブロック図であって、不平衡推定のために、その前の周波数補正が除去される機能ブロック図である。
【図４】周波数補正された信号についてＩＱ利得不平衡推定値を計算する方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明
図１は、ＩＱ不平衡のいくつかの発生源を説明する、ＲＦ受信機１０を示す図である。アンテナ１２で受信される送信信号ｘｔは、
【数１】
2010535441.tif 000003
のようにモデル化できる。ここで、項φｔは、ＩＱ不平衡に寄与する送信機ＬＯの誤差を表す。受信信号は、バンドバスフィルタおよび低雑音増幅器１４でフロントエンド処理され、乗算器１６、１８で、受信機ＬＯからの、位相をオフセットされた周期信号を乗算されることによって、同相（Ｉ）信号成分と直角位相（Ｑ）信号成分とが分離される。Ｓｉｎ（ωｔ＋δ）のδ項で表される、ＬＯ信号の位相不平衡も、ＩＱ不平衡に寄与する。さらに、ＩＱ不平衡は、Ｉローパスフィルタ２０およびＱローパスフィルタ２２のカットオフ周波数の変動が寄与する可能性があり、さらに、ＩＱ不平衡は、Ｉ  ＶＧＡ  ２４およびＱ  ＶＧＡ  ２６の利得不平衡γから引き起こされる可能性もある。図１に示すように、複素出力信号ｙｔは、その同相成分の項と直角位相成分の項とで、Ｉｔ＋ｊＱｔと表される。なお、この信号は、前述の複数の発生源からのＩＱ不平衡を一括したものを含んでいる。
【００１２】
上で定義した表記法を用いると、ＩＱ不平衡の影響を特徴づけるために従来用いられてきた性能指標であるイメージ除去比（ＩＲＲ）は、次のように計算される。
【数２】
2010535441.tif 000004
【００１３】
ＩＱ不平衡のメカニズムの線形性により、送信機および図１に示した受信機の各段の寄与を、単一項にひとまとめにして一緒に扱うことが可能である。ＩＱ不平衡は、振幅のように加算される。すなわち、２つのＩＱ不平衡発生源がそれぞれ３０ｄＢのイメージ除去比を有するとすれば、それらは、トータルでは（最悪の場合、すなわち、それらの不平衡の方向が同じである場合）２４ｄＢのイメージ除去比になる。典型的なＲＦアーキテクチャでは、位相不平衡δは、ＩＲＲが−３０ｄＢより小さく、利得不平衡γ（最悪の場合、ＩＲＲ≒２４ｄＢ）より小さい。したがって、利得不平衡γを推定および補償することが最も重要である。
【００１４】
また、実際の受信機１０では、ＬＯ搬送波周波数は、送信された搬送波周波数と完全には一致しないことが多い。したがって、図１に示すように、小さな周波数誤差Δｆ（典型的には、１００Ｈｚ未満）が導入される。Δｆは既知なので、受信信号を、利得推定の前に周波数補正（回転解除）することにより、経時位相ドリフトを除去することが可能である。しかしながら、厳密な絶対位相を特定して除去することはできない。
【００１５】
図２は、受信機１０の機能ブロック図を示す。周波数補正部３２での信号の周波数補正の前に、利得補償部３０が、（図示した実施形態では、受信信号のＱ成分に対して）ＩＱ利得不平衡補償を行う。周波数補償の後に、ＩＱ利得不平衡推定部３７において、ＩＱ利得不平衡推定を行う。ＩＱ利得不平衡推定部３７は、位相仮定部３８と、メモリ４２にアクセスする制御部４０とを含んでいる。操作がこの順序であるのは、典型的なユーザ端末（ＵＥ）受信機では、利得補償および周波数補正がＵＥの（典型的にはアナログの）ＲＦ回路で行われ、推定が（典型的にはデジタルの）ベースバンド処理回路で行われるためである。これらの回路は、図２に破線で示すように、別々の集積回路構成要素として実装可能である。
【００１６】
周波数誤差Δｆは、自動周波数制御部３４において、受信通信信号を受信したチャネル推定部３６から提供されるチャネル推定Ｈｉに基づいて推定され、周波数補正部３２に送られる。周波数誤差が小さいと仮定すると、Δｆの影響は、ある少数のサンプルにわたる一定の位相回転φとして近似することが可能である。位相φは、典型的には、ＩＱ利得不平衡推定部３７において未知である。本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、位相仮定部３８において、いくつかの位相仮定φｉが生成され、各仮定位相誤差φｉを仮定した信号が、制御部４０で解析される。数学的には、周波数誤差補正後の受信信号をｙｔとすると、次のようになる。
【数３】
2010535441.tif 000005
ここで、
【数４】
2010535441.tif 000006
は、位相仮定φｉを仮定した信号である。位相φｉが既知であれば、ＩＱ利得不平衡推定値は、（たとえば、半スロットから２スロットに相当する）いくつかのチップサンプルにわたるＩ信号成分とＱ信号成分との電力比を推定することにより、導出可能である。その場合、ＩＱ利得不平衡は、電力比の平方根に比例する。
【００１７】
位相φが未知であれば、各位相仮定について電力比Ｑｉを推定し、これらの比を比較して、最大比Ｍｎを与える位相仮定を特定する。
これを式で表せば、次のとおりである。
【数５】
2010535441.tif 000007
ここで、添え字ｎは、ｎ番目の測定時刻における電力推定値に関連付けられている。
【００１８】
最大電力比Ｍｎの、ＩＱ利得不平衡に関する導関数は、次のように推定される。
【数６】
2010535441.tif 000008
このＩＱ利得不平衡の推定値は、最大電力比Ｍｎとその導関数とを用いて、次のように更新される。
【数７】
2010535441.tif 000009
【００１９】
これらの計算は、制御部４０で行われる。ＩＱ利得不平衡推定値の先行値γｎ−１、γｎ−２などと、最大電力比の先行値Ｍｎ−１は、メモリ４２に記憶させることが可能であり、メモリ４２は、図２に示したように、制御部４０の一部であってよく、制御部４０から外部アクセスされてもよい。なお、以上の式は、周波数補正の後に続くＩＱ利得不平衡推定の一実施形態の具体例を示したものである。しかしながら、本発明は、この実施形態に限定されない。一般に、ＩＱ利得不平衡推定値は、γｎ−ｋ、（ｋ＝１，２，…）と
【数８】
2010535441.tif 000010
の値の関数として、様々な方法で計算可能である。
【００２０】
図３は、電力比を特定するためにサンプルを取得する時間に対して周波数誤差が大きい場合に有利な一実施形態を示す。この場合、周波数誤差は、一定位相で近似されると仮定することが可能である。これは、たとえば、１スロット分を超えるデータを取得し、周波数誤差が２００Ｈｚより大きい場合である。この場合は、残留周波数誤差が大きすぎて、不平衡補正の適正な位相を追跡することができない。したがって、この場合は、ブロック３２でＲＦ段において行われた周波数補正を、ブロック４４で除去する。これにより、次式のような、一定の位相誤差を有するが回転を含まない信号ｘｔが得られる。
ｘｔ＝ｙｔｅｊΔｆｔ  （７）
ＩＱ利得不平衡推定の正確な位相を特定するために、前述のように、以下を与える位相誤差仮定を生成する。
【数９】
2010535441.tif 000011
ここで、
【数１０】
2010535441.tif 000012
は、位相仮定φｉを仮定した信号である。
【００２１】
図４のフロー図は、本発明の１つまたは複数の実施形態に従って、受信通信信号をＩＱ利得不平衡に関して補償する方法５０を示す。当業者であれば、方法５０が、反復されるものであって、連続して実行されることを理解されよう。しかしながら、説明のために、本方法は、最も最近のＩＱ利得不平衡推定値に基づいて、新しく受信した信号をＩＱ利得不平衡に関して補償する（ブロック５２）時点で、「開始される」ものとする。次に、この信号を、既知の周波数誤差（たとえば、ＡＦＣ部３４で計算されたΔｆ）に関して周波数補正する（ブロック５４）。
【００２２】
周波数補正後に、ＩＱ利得不平衡を推定する。Ｉ信号成分とＱ信号成分との間の位相誤差は未知であるため、複数の位相仮定を生成する（ブロック５６）。各位相仮定について（ブロック６０）、Ｉ信号成分とＱ信号成分との電力比を導出する（ブロック５８）。次に、すべての位相仮定に対する最大電力比を特定し（ブロック６２）、その最大電力比の、ＩＱ利得不平衡推定値に関する導関数を計算する（ブロック６４）。次に、ＩＱ利得不平衡推定値を、その先行値、最大電力比、および最大電力比の導関数の関数として更新する（ブロック６８）。
次に、更新されたＩＱ利得不平衡推定値を用いて、受信信号をＩＱ利得不平衡に関して補償し（ブロック５２）、次に周波数補正を行い（ブロック５４）、本方法を繰り返す。
【００２３】
当業者であれば、図２および３に示した各機能単位が、特定の機能を実施することを理解されるであろう。これらの機能単位は、電気回路や、プログラム内蔵式プロセッサまたはデジタル信号プロセッサで実行されるソフトウェアモジュールや、回路およびソフトウェアを様々に融合させたファームウェアなど、様々な実施形態で実施可能である。さらに、電気回路は、集積回路でもディスクリート回路でもよく、回路またはソフトウェアへの機能性の実装は、図示された機能分割に従わなくてもよい。制御部４０からアクセスされるメモリ４２は、１つまたは複数のレジスタまたはラッチ、ＲＡＭ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭなど）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、または他の任意の、当該技術分野において知られている読み取り／書き込みメモリ技術を含んでよい。メモリ４２は、図示したように制御部４０内にあってよく、代替として、当該技術分野において周知のように、制御部４０の外部にあってもよい。後者の場合、制御部４０は、メモリバス経由でメモリにアクセスする。
【００２４】
もちろん、本発明は、本発明の本質的な特徴から逸脱することなく、本明細書で具体的に説明した方法以外の方法でも実行可能である。本明細書に記載の実施形態は、あらゆる点において制限的ではなく例示的であると見なすべきであり、添付の特許請求項の意味および等価性の範囲に収まるあらゆる変更は、本明細書に包含されるものとする。
【図１】
2010535441.tif 000020
【図２】
2010535441.tif 000021
【図３】
2010535441.tif 000022
【図４】
2010535441.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月19日(2009.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同相（Ｉ）信号成分および直角位相（Ｑ）信号成分を含む受信無線通信信号のＩＱ利得不平衡を補償する方法であって、
Ｉ成分とＱ成分との間の利得不平衡および未知の位相誤差と、送信機の搬送波周波数と受信機の搬送波周波数との間の周波数誤差と、を有する無線通信信号を受信することと、
最も最近に計算されたＩＱ利得不平衡推定値を用いて、前記Ｉ信号成分およびＱ信号成分のうちの少なくとも一方に対して利得補償を行うことと、
前記信号に対して周波数補正を行うことと、
前記周波数補正後に、前記Ｉ信号成分とＱ信号成分との間の位相誤差の複数の仮定を生成して、前記ＩＱ利得不平衡推定値を更新することと、
前記更新されたＩＱ利得不平衡推定値を用いて、前記信号の、引き続いて受信された部分に対して利得補償を行うことと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ＩＱ利得不平衡推定値を更新することはさらに、各位相仮定についてＩ成分とＱ成分との電力比を推定することと、前記電力比のうちの最大の電力比を特定することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＩＱ利得不平衡推定値を更新することはさらに、前記最大電力比の、前記ＩＱ利得不平衡に関する導関数を推定することと、前記ＩＱ利得不平衡推定値を、前記ＩＱ利得不平衡推定値の先行値、前記最大電力比、および前記最大電力比の前記導関数の関数として更新することと、を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の位相誤差仮定を仮定した複数の信号が次式のとおりであり、
【数１】
2010535441.tif 000024
ｙｔは、前記周波数補償後の前記受信信号であり、φｉは、ｉ番目の位相仮定であり、
前記ｉ番目の位相仮定の電力比Ｑｉは、次式のとおりであり、
【数２】
2010535441.tif 000025
すべての位相仮定に対する最大電力比Ｍｎは、次式のとおりであり、
【数３】
2010535441.tif 000026
前記ＩＱ利得不平衡に対する前記最大電力比Ｍｎの導関数は、次式のとおりであり、
【数４】
2010535441.tif 000027
前記更新されたＩＱ利得不平衡推定値γｎは、次式のとおりである、
【数５】
2010535441.tif 000028
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記受信信号の周波数誤差が所定しきい値を上回る場合、前記信号に対して周波数補正を行うことは、推定のために前記補正を除去することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記信号を、まず、仮定された一定位相で周波数補正して信号ｙｔを生成し、次に、補正を解除して信号
ｘｔ＝ｙｔｅｊΔｆｔ
を取得する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記位相誤差仮定は、
【数６】
2010535441.tif 000029
を与え、
【数７】
2010535441.tif 000030
は、位相仮定φｉを仮定した、利得補償された信号である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記利得補償されたＩ信号成分とＱ信号成分との間の位相誤差の複数の仮定を生成して、前記ＩＱ利得不平衡推定値を更新することは、
各位相仮定について、利得補償されたＩ成分とＱ成分との電力比を推定することと、
すべての位相仮定に対する最大電力比を特定することと、
前記最大電力比を前記ＩＱ利得不平衡について微分することと、
先行のＩＱ利得不平衡推定値、前記最大電力比、および前記最大電力比の前記導関数に基づいて、新しいＩＱ利得不平衡推定値を生成することと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
無線通信システムの受信機であって、
ＩＱ利得不平衡推定値を記憶するように動作するメモリと、
通信信号を受信するように動作し、前記信号を既知の周波数誤差に関して補正し、周波数補正された信号を出力するように動作する、第１の周波数補正部と、
前記周波数補正された信号を受信するように動作し、前記周波数補正された信号のＩ成分とＱ成分との間の位相誤差の複数の仮定を生成するように動作し、さらに、それぞれが前記複数の位相仮定のうちの１つを仮定した、対応する複数の仮定信号を出力するように動作する、位相仮定部と、
前記メモリにアクセスして前記複数の仮定信号を受信するように動作する制御部であって、
すべての位相仮定に対する、Ｉ成分とＱ成分との最大電力比を特定することと、
前記最大電力比をＩＱ利得不平衡推定値について微分することと、
先行のＩＱ利得不平衡推定値、前記最大電力比、および前記最大電力比の前記導関数の関数として、更新されたＩＱ利得不平衡推定値を生成および出力することと、をさらに行うように動作する前記制御部と、
を含む受信機。
【請求項１０】
前記第１の周波数補正部の上流にあって、受信信号のＩ成分およびＱ成分のうちの少なくとも一方を、最も最近のＩＱ利得不平衡推定値に関して補償するように動作する利得補償部をさらに含む、請求項９に記載の受信機。
【請求項１１】
前記第１の周波数補正部および利得補償部は、ＲＦフロントエンド回路内に配置され、前記位相仮定部、制御部、およびメモリは、ベースバンド処理回路内に配置される、請求項９に記載の受信機。
【請求項１２】
前記ＲＦフロントエンド回路はアナログであり、前記ベースバンド処理回路はデジタルである、請求項１１に記載の受信機。
【請求項１３】
前記通信信号を受信するように動作し、送信チャネルの推定値を導出して出力するように動作する、チャネル推定部と、
チャネル推定値を受信するように動作し、送信機と前記受信機との間の周波数誤差の表示を計算して前記第１の周波数補正部に出力するように動作する、自動周波数補償（ＡＦＣ）部と、
をさらに含む、請求項１０に記載の受信機。
【請求項１４】
前記第１の周波数補正部と前記位相仮定部との間に配置され、前記第１の周波数補正部によって加えられた補正値を除去するように動作する周波数補正解除部をさらに含む、請求項９に記載の受信機。
【国際調査報告】
2010535441.tif 000031
2010535441.tif 000032