(57)【要約】【課題】１つの帰還回路で歪補償と利得誤差および位相誤差の補償を行うことができる回路を簡素化した無線通信装置を得る。【解決手段】入力信号を無線周波信号に周波数変換する直交変調器１０３と、直交変調器の出力を電力増幅する電力増幅器１０６と、電力増幅器の出力を復調する直交復調器１１０と、直交変調器に入力される入力信号を歪補償信号に変換する歪補償回路１０２と、入力信号と直交復調器からの復調信号との振幅に対して閾値を設定し、閾値以下または閾値以上の振幅を有する信号を選別する信号選別回路２０３，２０４と、信号選別回路により選別された入力信号と直交復調器からの復調信号とを用いて直交変調器の利得誤差及び位相誤差を検出する誤差検出回路２０２と、誤差検出回路からの誤差検出信号を用いて入力信号に対して直交復調器の利得誤差及び位相誤差を補償する誤差補償回路２０２とを備える。【選択図】図１
2007235585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を無線周波信号または中間周波信号に周波数変換する直交変調器と、
前記直交変調器の出力を電力増幅する電力増幅器と、
前記電力増幅器の出力を復調する直交復調器と、
前記直交復調器の出力を用いて前記電力増幅器の非線形歪を補償すべく前記直交変調器に入力される入力信号を歪補償信号に変換する歪補償回路と、
前記入力信号と前記直交復調器からの復調信号との振幅に対して閾値を設定し、閾値以下または閾値以上の振幅を有する信号を選別する信号選別回路と、
前記信号選別回路により選別された入力信号と前記直交復調器からの復調信号とを用いて前記直交変調器の利得誤差及び位相誤差を検出する誤差検出回路と、
前記誤差検出回路からの誤差検出信号を用いて前記入力信号に対して前記直交復調器の利得誤差及び位相誤差を補償する誤差補償回路と
を備えた無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記誤差補償回路は、前記歪補償回路と前記直交変調器との間に設けられて、前記歪補償回路からの歪補償信号に対し前記直交復調器の利得誤差及び位相誤差を補償した信号を前記直交変調器への入力信号とする
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信装置において、
前記直交変調器は、アナログ直交変調器であり、
前記直交復調器は、ディジタル直交復調器である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記誤差補償回路は、前記直交復調器からの復調信号に対し当該直交復調器の利得誤差及び位相誤差を補償し、その誤差補償信号を前記歪補償回路へ与え、
前記歪補償回路は、前記誤差補償回路を介した誤差補償信号を用いて歪補償信号を生成する
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信装置において、
前記直交変調器は、ディジタル直交変調器であり、
前記直交復調器は、アナログ直交復調器である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の無線通信装置において、
前記信号選別回路は、入力された信号の振幅を計算する振幅計算回路と、閾値を設定する閾値設定回路と、前記振幅計算回路からの出力と前記閾値設定回路からの設定値とを比較し、その比較結果、計算結果が閾値以下もしくは閾値以上の場合にＯＮ信号を出力する閾値判定回路と、前記閾値判定回路からＯＮ信号が出力されたときの信号を選別して出力するスイッチとを有する
ことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信装置に関し、特に直交変調器および直交復調器の利得誤差および位相誤差を検出し補償する回路を備える無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信装置におけるアナログ直交変調器には製造の過程によるばらつきのため、利得誤差および位相誤差があり、その誤差が通信品質を低下させてしまう問題があった。そのため、従来、その誤差を検出し、送信する信号に対して誤差に応じた補償を行う技術が検討されてきた。
【０００３】
電力増幅器の非線形歪みを補償するための帰還路及び直交復調器を備えた無線通信装置において、電力増幅器で発生する歪を補償する歪補償動作と直交復調器で発生する利得誤差および位相誤差を補償するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７７２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の無線通信装置において、利得誤差および位相誤差の検出に用いる信号は電力増幅器の非線形性の影響を受けていない信号でなくてはならず、電力増幅器に入力される前の信号を取り出す必要があった。
【０００６】
そのため、電力増幅器の非線形歪を補償する回路と利得誤差および位相誤差を検出する回路を同時に保有する場合、非線形歪を補償するための帰還回路と利得誤差および位相誤差を補償するための帰還回路の２つが必要となる。これにより、回路規模が大きくなり、回路が複雑になる問題があった。
【０００７】
この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、１つの帰還回路で歪補償と利得誤差および位相誤差の補償を行うことができる回路を簡素化した無線通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る無線通信装置は、入力信号を無線周波信号または中間周波信号に周波数変換する直交変調器と、前記直交変調器の出力を電力増幅する電力増幅器と、前記電力増幅器の出力を復調する直交復調器と、前記直交復調器の出力を用いて前記電力増幅器の非線形歪を補償すべく前記直交変調器に入力される入力信号を歪補償信号に変換する歪補償回路と、前記入力信号と前記直交復調器からの復調信号との振幅に対して閾値を設定し、閾値以下または閾値以上の振幅を有する信号を選別する信号選別回路と、前記信号選別回路により選別された入力信号と前記直交復調器からの復調信号とを用いて前記直交変調器の利得誤差及び位相誤差を検出する誤差検出回路と、前記誤差検出回路からの誤差検出信号を用いて前記入力信号に対して前記直交復調器の利得誤差及び位相誤差を補償する誤差補償回路とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、１つの帰還回路で歪補償と利得誤差および位相誤差の補償を行うことができる回路を簡素化した無線通信装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１に示される無線通信装置は、Ｉチャネル信号およびＱチャネル信号を生成するベースバンド信号生成部１０１と、ベースバンド信号生成部１０１からのＩチャネル信号およびＱチャネル信号を、後述する直交復調器１１０の出力を用いて電力増幅器１０６において発生する非線形歪を補償するための歪補償信号に変換する歪補償回路１０２と、入力信号を無線周波信号（または中間周波信号）に周波数変換する直交変調器１０３と、局部発振器１０４と、直交変調器１０３の出力を電力増幅する電力増幅器１０６と、カップラ１０７と、カップラ１０７を介して電力増幅器１０６において電力増幅された無線周波信号を送信するアンテナ１０８と、カップラ１０７を介して電力増幅器１０６の出力を復調する直交復調器１１０とを備えている。ここで、直交変調器１０３は、アナログ直交変調器でなり、直交復調器１１０は、ディジタル直交復調器でなる。
【００１１】
さらに、図１に示される無線通信装置は、入力信号、つまりベースバンド信号生成部１０１からのＩチャネル信号およびＱチャネル信号と直交復調器１１０からの復調信号との振幅に対して閾値を設定し、閾値以下または閾値以上の振幅を有する信号を選別する信号選別回路２０３および２０４と、信号選別回路２０３および２０４により選別された入力信号と前記直交復調器１１０からの復調信号とを用いて直交変調器１０３の利得誤差及び位相誤差を検出する誤差検出回路２０２と、誤差検出回路２０２からの誤差検出信号を用いて入力信号に対して直交復調器１１０の利得誤差及び位相誤差を補償する誤差補償回路２０１とを備えている。なお、信号選別回路２０３および２０４についての詳細については後述する。
【００１２】
次に、実施の形態１に係る無線通信装置の動作について説明する。ベースバンド信号生成部１０１において生成されたベースバンド信号は、歪補償回路１０２に入力され、電力増幅器１０６で発生する非線形歪を補償するための歪補償信号に変換されると同時に、信号選別回路２０３へ入力され、後述されるように信号が選別される。
【００１３】
歪補償回路１０２から出力された歪補償信号は、誤差補償回路２０１へ入力され、利得誤差および位相誤差を補償する誤差補償信号に変換される。誤差補償回路２０１から出力された誤差補償信号は、局部発振器１０４の出力信号とともに直交変調器１０３へ入力され、無線周波信号に変換される。無線周波信号は、電力増幅器１０６において電力増幅された後、カップラ１０７を通過し、アンテナ１０８より送信される。
【００１４】
ここで、電力増幅器１０６の出力信号は、電力増幅器１０６の歪補償と直交変調器１０３の利得誤差および位相誤差の補償のために、カップラ１０７によって信号の一部を帰還回路を介して直交復調器１１０へ局部発振器１０４の出力信号とともに入力され、ベースバンド信号に変換される。変換されたベースバンド信号は、歪補償回路１０２へ入力され、歪補償回路１０２において歪補償信号を生成するための計算に用いられる。
【００１５】
一方、直交復調器１１０の出力は、信号選別回路２０４にも入力される。信号選別回路２０４では、後述するようにして信号を選別し、選別後の信号は、利得誤差および位相誤差検出回路２０２に入力される。誤差検出回路２０２には、信号選別回路２０３および２０４の出力信号が入力され、直交変調器１０３の利得誤差および位相誤差が検出される。誤差検出回路２０２の検出結果は、誤差補償回路２０１に入力され、直交変調器１０３の利得誤差および位相誤差を補償するための信号変換に用いられる。このようにして、１つの帰還回路で、歪補償と利得誤差および位相誤差の補償を行うことができ、回路が簡略化される。
【００１６】
次に、図２を用いて信号選別回路２０３および２０４の詳細を述べる。図２は、信号選別回路２０３および２０４の詳細な構成を示すブロック図である。図２に示すように、信号選別回路２０３および２０４は、入力された信号の振幅を計算する振幅計算回路３０１と、閾値設定回路３０２と、閾値判定回路３０３と、スイッチ３０４とを有し、入力される信号に対して閾値を満足する信号のみを選別し、選別後の信号を出力する。
【００１７】
図２において、信号選別回路２０３および２０４に入力された信号は、スイッチ３０４および振幅計算回路３０１に入力される。振幅計算回路３０１では、入力された信号を基に信号の振幅が計算され、計算結果が閾値判定回路３０３に入力される。
【００１８】
一方、閾値設定回路３０２において設定された閾値は、振幅計算回路３０１の出力とともに閾値判定回路３０３に入力される。閾値判定回路３０３は、振幅計算回路３０１の出力と閾値設定回路３０２の出力との比較を行い、比較の結果、計算結果が閾値以下もしくは閾値以上の場合にスイッチ３０４をＯＮにし、計算結果が閾値以上もしくは閾値以下の場合にはスイッチ３０４をＯＦＦにするように制御する。
【００１９】
このような構成によって、信号選別回路に入力される信号に対して閾値を満足する信号のみを選別することができ、選別後の信号を出力することができる。
【００２０】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図３に示される実施の形態２に係る無線通信装置において、図１に示される実施の形態１の構成と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図３に示される実施の形態２に係る無線通信装置において、図１に示される実施の形態１と異なる点は、誤差補償回路２０１は、直交復調器１１０からの復調信号に対し当該直交復調器１１０の利得誤差及び位相誤差を補償し、その誤差補償信号を歪補償回路１０２へ与え、歪補償回路１０２は、誤差補償回路２０１を介した誤差補償信号を用いて歪補償信号を生成する点である。また、ここで、直交変調器１０３は、ディジタル直交変調器でなり、直交復調器１１０は、アナログ直交復調器でなる。
【００２１】
次に、実施の形態２に係る無線通信装置の動作について説明する。ベースバンド信号生成部１０１において生成されたベースバンド信号は、歪補償回路１０２に入力され、電力増幅器１０６において発生する非線形歪を補償する歪補償信号へ変換されると同時に、信号選別回路２０３へ入力され、実施の形態１で述べたように信号が選別される。歪補償回路１０２の出力である歪補償信号は、局部発振器１０４の出力信号とともに直交変調器１０３へ入力され、無線周波信号に変換される。無線周波信号は、電力増幅器１０６において電力増幅された後、カップラ１０７を通過し、アンテナ１０８より送信される。
【００２２】
ここで、電力増幅器１０６の歪補償と直交復調器１１０の利得誤差および位相誤差の補償のために、カップラ１０７によって信号の一部を帰還回路を介して直交復調器１１０へ局部発振器１０４の出力信号とともに入力され、ベースバンド信号に変換される。変換されたベースバンド信号は、誤差補償回路２０１へ入力され、利得誤差および位相誤差を補償する誤差補償信号へ変換される。誤差補償回路２０１の出力は、歪補償回路１０２へ入力され、歪補償信号を生成するための計算に用いられる。
【００２３】
一方、誤差補償回路２０１の出力である誤差補償信号は、信号選別回路２０４へ入力される。信号選別回路２０４では、実施の形態１で述べたように信号が選別され、選別後の信号は、利得誤差および位相誤差検出回路２０２に入力される。誤差検出回路２０２には、信号選別回路２０３および２０４の出力信号が入力され、直交復調器１１０の利得誤差および位相誤差が検出される。誤差検出回路２０２の検出結果は、誤差補償回路２０１に入力され、利得誤差および位相誤差が補償するための信号変換に用いられる。このようにして、１つの帰還系で歪補償と利得誤差および位相誤差の補償を行うことができ、回路が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の信号選別回路２０３および２０４の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０１  ベースバンド信号生成部、１０２  歪補償回路、１０３  直交変調器、１０４  局部発振器、１０６  電力増幅器、１０７  カップラ、１０８  アンテナ、１１０  直交復調器、２０１  誤差補償回路、２０２  誤差検出回路、２０３，２０４  信号選別回路、３０１  振幅計算回路、３０２  閾値設定回路、３０３  閾値判定回路、３０４  スイッチ。
【図１】
2007235585.tif 000003
【図２】
2007235585.tif 000004
【図３】
2007235585.tif 000005