(57)【要約】    【課題】      位相が１８０°異なる２つの連続した信号から算出したＤＣオフセット成分を用いてＤＣオフセット成分をキャンセルすることにより、簡単な構成でＤＣオフセット成分をキャンセルすること。    【解決手段】  直交復調器３０１は、同相成分と直交成分に分離する。加算器３１６、３２６は、同相データ保持部３１４、３２４に格納されたデータと逆相データ保持部３１５、３２５に格納されたデータとを加算する。ビットシフタ３１７、３２７は、加算された値を１／２に演算処理するために、各ビットを右方向にシフトする。減算器３１９は、Ａ／Ｄ変換器３１１、３２１の出力である本線データからＤＣオフセット成分演算部３１２、３２２で求められたＤＣオフセット成分を減算し、ＤＣオフセットを除去した同相成分及び直交成分のベースバンド信号を得る。  【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相が１８０度異なる連続した二つの既知受信信号を直交復調して同相成分及び直交成分からなるベースバンド信号を出力する受信信号処理手段と、
前記ベースバンド信号の前記同相成分の前記二つの既知受信信号からＤＣオフセット成分を求めるとともに前記ベースバンド信号の前記直交成分の前記二つの既知受信信号からＤＣオフセット成分を求めるＤＣオフセット演算手段と、
前記同相成分の前記ＤＣオフセット成分及び前記直交成分の前記ＤＣオフセット成分を前記受信信号処理手段から出力される前記ベースバンド信号からキャンセルするための演算を行うＤＣオフセットキャンセル手段と、
を具備するＤＣオフセットキャンセル装置。
【請求項２】
前記ＤＣオフセット演算手段は、周期的に受信される前記二つの既知受信信号の前記同相成分の前期ＤＣオフセット成分及び前記直交成分の前期ＤＣオフセット成分を平均化し、
前記ＤＣオフセットキャンセル手段は、前記ＤＣオフセット演算手段にて平均化された前記同相成分の前記ＤＣオフセット成分及び前記直交成分の前記ＤＣオフセット成分を前記ベースバンド信号からキャンセルするための演算を行う請求項１記載のＤＣオフセットキャンセル装置。
【請求項３】
前記ＤＣオフセット演算手段は、前記同相成分の前記二つの既知受信信号を加算した加算値を１／２にする演算処理を行って前記同相成分の前記ＤＣオフセット成分を求めるとともに、前記直交成分の前記二つの既知受信信号を加算した加算値を１／２にする演算処理を行って前記直交成分の前記ＤＣオフセット成分を求める請求項１または請求項２記載のＤＣオフセットキャンセル装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のＤＣオフセットキャンセル装置を具備する受信装置。
【請求項５】
請求項４記載の受信装置と通信する送信装置であって、
前記送信装置は、
位相が１８０°異なる二つの既知信号を連続して送信する送信装置。
【請求項６】
位相が１８０度異なる連続した二つの既知受信信号を直交復調して同相成分及び直交成分からなるベースバンド信号を出力するステップと、
前記ベースバンド信号の前記同相成分の前記二つの既知受信信号からＤＣオフセット成分を求めるとともに前記ベースバンド信号の前記直交成分の前記二つの既知受信信号からＤＣオフセット成分を求めるステップと、
前記同相成分の前記ＤＣオフセット成分及び前記直交成分の前記ＤＣオフセット成分を前記ベースバンド信号からキャンセルするための演算を行うステップと、
を具備するＤＣオフセットキャンセル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、非ＣＤＭＡ方式の受信装置用のＤＣオフセットキャンセル装置、受信装置、送信装置及びＤＣオフセットキャンセル方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
受信機のアンテナ端からＡ／Ｄコンバータまでのアナログ回路において、信号の回りこみやＡ／Ｄコンバータの温度特性などによりＤＣオフセットが本線データにのってしまうという問題がある。このＤＣオフセットを除去するものとして、特許文献１が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、図４に示すように、送信側、例えば、無線基地局は、トレーニング系列発生器４０２により既知データ、例えば、３１ビットのＭ系列擬似乱数符号の繰り返し２５６ビットを生成する。これを本線信号４０１と合成器４０３により合成し、例えば、３１ビットのＭ系列擬似乱数符号の繰り返し２５６ビットに本線信号１０２４ビットを連結する。合成器４０３の出力を変調器４０４に入力し、変調器４０４の出力を送信アンプ４０５を介して、所定の出力でアンテナ４０６より送信する。
【０００４】
一方、受信側、例えば、移動端末では、アンテナ４１０により送信波を受信する。受信波は、受信アンプ４１１に入力され、ゲイン調整が行われ出力される。受信アンプ４１１の出力は、直交復調器４１２に入力されて、Ｉ／Ｑ成分が復調される。直交復調器４１２の出力は、Ａ／Ｄ変換器４１３に入力され、デジタル信号に変換される。
【０００５】
得られたデジタル復調データは、遅延素子４１４に入力され、出力として１周期遅延したトレーニング系列を得る。例えば、トレーニング系列が３１ビットのＭ系列擬似乱数符号であれば、遅延素子４１４は３１シンボル分の遅延素子となる。ＤＣオフセット検出器４１５は、遅延素子４１４の出力のトレーニング系列とＡ／Ｄ変換器４１３の出力からＡ／Ｄ変換された信号に含まれるＤＣオフセット量を算出し、減算器４１６でＡ／Ｄ変換された信号からＤＣオフセット検出器４１５の出力を減算することで、減算器出力４１７にＤＣオフセットがキャンセルされたデータを得る。
【特許文献１】特開平１１−１６８５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の装置においては、図５に示すようなＤＣオフセット検出器４１５が必要になる。即ち、ＤＣオフセット検出器４１５には、同相信号用に、それぞれ二つの加算器５１１、５１２とシフター５１３が必要であり、同様に、直交信号用に、それぞれ二つの加算器５２１、５２２とシフター５２３が必要であり、構成が複雑になるという問題がある。また、従来の装置においては、局所的に波形が歪んだ時に算出したＤＣオフセット成分の影響を受け、誤った除去が行われてしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、位相が１８０°異なる２つの連続した信号から算出したＤＣオフセット成分を用いてＤＣオフセット成分をキャンセルすることにより、簡単な構成でＤＣオフセット成分をキャンセルすることができるＤＣオフセットキャンセル装置、受信装置、送信装置及びＤＣオフセットキャンセル方法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】
【０００８】
本発明のＤＣオフセットキャンセル装置は、位相が１８０度異なる連続した二つの既知受信信号を直交復調して同相成分及び直交成分からなるベースバンド信号を出力する受信信号処理手段と、前記ベースバンド信号の前記同相成分の前記二つの既知受信信号からＤＣオフセット成分を求めるとともに前記ベースバンド信号の前記直交成分の前記二つの既知受信信号からＤＣオフセット成分を求めるＤＣオフセット演算手段と、前記同相成分の前記ＤＣオフセット成分及び前記直交成分の前記ＤＣオフセット成分を前記受信信号処理手段から出力される前記ベースバンド信号からキャンセルするための演算を行うＤＣオフセットキャンセル手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
本発明のＤＣオフセットキャンセル方法は、位相が１８０度異なる連続した二つの既知受信信号を直交復調して同相成分及び直交成分からなるベースバンド信号を出力するステップと、前記ベースバンド信号の前記同相成分の前記二つの既知受信信号からＤＣオフセット成分を求めるとともに前記ベースバンド信号の前記直交成分の前記二つの既知受信信号からＤＣオフセット成分を求めるステップと、前記同相成分の前記ＤＣオフセット成分及び前記直交成分の前記ＤＣオフセット成分を前記ベースバンド信号からキャンセルするための演算を行うステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、位相が１８０°異なる２つの連続した信号から算出したＤＣオフセット成分を用いてＤＣオフセット成分をキャンセルすることにより、簡単な構成でＤＣオフセットをキャンセルすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態）
図１は、送信装置から送信される既知データ列の構成、及び受信装置で復調される受信データ列のイメージを示す図であり、図２は、既知データとそのＤＣオフセット成分との関係を説明する図であり、図３は、本発明の実施の形態に係るＤＣオフセットキャンセル装置の構成を示すブロック図である。なお、図１及び図２において、Ａは既知の変調済み送信データであり、−ＡはＡに対して位相が１８０度ずれた変調済み送信データであるとともに、η＊（＊＝ｉ、ｊ、ｋ）はＡ、−Ａの隣接データにおけるＤＣオフセット成分である。
【００１３】
はじめに、図１を用いて、送信装置から送信される既知データ列の構成と受信装置で復調される受信データ列について説明する。図１の上段「ＴＸ」に示すように、非ＣＤＭＡ方式の無線システムの無線基地局は、既知データ１１０と、既知データ１１０と位相が１８０度異なる既知データ１１１とを連続して送信する。その後、再び、既知データ１１２と、既知データ１１２と位相が１８０度異なる既知データ１１３とを連続して送信する。このように、無線基地局から、既知データと、この既知データと位相が１８０度異なる既知データとを所定の周期で送信すべきデータ１１９に挿入して送信するように構成している。
【００１４】
図１の下段「ＲＸ」は、上記データを受信した受信データ列のイメージを示す図である。無線基地局が、既知データ１１０と、既知データ１１０と隣接する１８０度位相が異なる既知データ１１１とを送信すると、受信装置は、既知データ１１０と、既知データ１１０と隣接する１８０度位相が異なる既知データ１１１とを受信し、復調する。この場合、送信側が送信した既知データ１１０、１１１は隣接しているため、既知データ１１０、１１１のＤＣオフセット成分ηｉは等しいものとする。既知データ１１０をＡ、既知データ１１１を（−Ａ）とすると、ＤＣオフセット成分ηｉと既知データ１１０、１１１との関係は、図２のようになる。
【００１５】
図２において、既知データ１１０、１１１は、互いに位相が１８０°異なっているので、Ａ、（−Ａ）のように原点に対象な関係となる。既知データ１１０、１１１に、それぞれＤＣオフセット成分ηｉを加えると、既知データ１１０は、（Ａ＋ηｉ）、既知データ１１１は（−Ａ＋ηｉ）となる。従って、受信したデータは、図１の受信データ１２０、１２１のようになる。同様に、送信した既知データ１１２、１１３は、受信データ１２２、１２３のようになり、送信した既知データ１１４、１１５は、受信データ１２４、１２５のようになる。なお、ここで送信する隣接データは位相が互いに１８０°異なっていれば良いので、第２象限と第４象限との組合せでもよい。
【００１６】
そして、受信装置で、既知データ１１０、１１１の受信データ１２０、１２１を加算すると（Ａ＋ηｉ）＋（−Ａ＋ηｉ）＝２ηｉとなるので、これを２で除算するとＤＣオフセット成分ηｉが算出され、各既知データ毎のＤＣオフセット成分を求めることが出来る。従って、本線データからＤＣオフセット成分を減算することで、ＤＣオフセット成分を除去したベースバンド信号を得ることが出来る。
【００１７】
図３は、本発明の実施の形態に係るＤＣオフセットキャンセル装置を備えた受信装置の構成を示す図である。
【００１８】
図３において、３００は受信アンテナ、３０１は直交復調器（受信信号処理手段）、３１０は、直交復調器３０１で復調された同相成分（以下、「Ｉ成分」と記載する）用に設けたローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３１１は、ローパスフィルタ３１０に接続されたＩ成分用のＡ／Ｄ変換器、３１２はＩ成分用のＤＣオフセット成分演算部、３１９は、Ａ／Ｄ変換器３１１の出力である本線データからＤＣオフセット成分演算部３１２で求められたＤＣオフセット成分を減算し、ＤＣオフセットを除去したＩ成分のベースバンド信号を得るための減算器（ＤＣオフセットキャンセル手段）である。
【００１９】
同様に、３２０は、直交復調器３０１で復調された直交成分（以下、「Ｑ成分」と記載する）用に設けたローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３２１は、ローパスフィルタ３２０に接続されたＱ成分用のＡ／Ｄ変換器、３２２はＱ成分用のＤＣオフセット成分演算部、３２９は、Ａ／Ｄ変換器３２１の出力である本線データからＤＣオフセット成分演算部３２２で求められたＤＣオフセット成分を減算し、ＤＣオフセットを除去したＱ成分のベースバンド信号を得るための減算器（ＤＣオフセットキャンセル手段）である。
【００２０】
次に、ＤＣオフセット成分演算部３１２、３２２の構成について説明する。ＤＣオフセット成分演算部３１２は、Ｉ成分用の演算を制御する演算制御部３１３と、復調した既知データのＩ成分を一時的に格納する同相データ保持部３１４と、同相データ保持部３１４に格納されたデータと位相が１８０°異なる既知データのＩ成分を一時的に格納する逆相データ保持部３１５と、同相データ保持部３１４に格納されたデータと逆相データ保持部３１５に格納されたデータとを加算する加算器３１６と、加算器３１６で加算された値を１／２に演算処理するために、加算器３１６の各ビットを右方向にシフトするビットシフタ３１７と、基地局から周期的に送信される既知データ１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５に基づき、それぞれ得られたＩ成分のＤＣオフセット成分を平均化する平均化演算部３１８とで構成している。なお、平均化演算部３１８は省略しても良い。
【００２１】
同様に、ＤＣオフセット成分演算部３２２は、Ｑ成分用の演算を制御する演算制御部３２３と、復調した既知データのＱ成分を一時的に格納する同相データ保持部３２４と、同相データ保持部３２４に格納されたデータと位相が１８０°異なる既知データのＱ成分を一時的に格納する逆相データ保持部３２５と、同相データ保持部３２４に格納されたデータと逆相データ保持部３２５に格納されたデータとを加算する加算器３２６と、加算器３２６で加算された値を１／２に演算処理するために、加算器３２６の各ビットを右方向にシフトするビットシフタ３２７と、基地局から周期的に送信される既知データ１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５に基づき、それぞれ得られたＱ成分のＤＣオフセット成分を平均化する平均化演算部３２８とで構成している。なお、平均化演算部３２８は省略しても良い。
【００２２】
次に、このように構成された本発明のＤＣオフセットキャンセル装置の動作について詳細に説明する。受信信号は、受信アンテナ３００で受信され、直交復調器３０１によりＩ／Ｑ成分にそれぞれ分離される。分離されたＩ／Ｑ成分は、それぞれローパスフィルタ３１０、３２０に入力され、ローパスフィルタ３１０、３２０で帯域制限され、ローパスフィルタ３１０、３２０から出力された信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器３１１、３２１に入力され、デジタル値に変換される。Ａ／Ｄ変換器３１１、３２１の出力は、それぞれ、ＤＣオフセット成分演算部３１２、３２２の演算制御部３１３、３２３に入力される。既知データ１１０、１１１は、予め送信位置が決まっているので、演算制御部３１３、３２３は、それぞれの該当タイミングで、既知データ１１０の受信データ１２０のＩ成分とＱ成分とを同相データ保持部３１４、３２４にそれぞれ保持し、同様に、既知データ１１１の受信データ１２１のＩ成分とＱ成分とを逆相データ保持部３１５、３２５にそれぞれ保持する。
【００２３】
同相データ保持部３１４に保持された同相データと逆相データ保持部３１５に保持された逆相データとは、加算器３１６で加算され、同様に、同相データ保持部３２４に保持された同相データと逆相データ保持部３２５に保持された逆相データとは、加算器３２６で加算される。
【００２４】
加算器３１６の出力は、既知データ１１０、１１１のＩ成分のＤＣオフセット成分ηｉの２倍となる。同様に、加算器３２６の出力は、既知データ１１０、１１１のＱ成分のＤＣオフセット成分ηｉの２倍となる。加算器３１６の出力は、ビットシフタ３１７に入力され、右方向に１ビットシフトすることで、２で除算したのと等価となり、Ｉ成分のＤＣオフセット成分ηｉが算出される。
【００２５】
同様に、加算器３２６の出力は、ビットシフタ３２７に入力され、右方向に１ビットシフトすることで、２で除算したのと等価となり、Ｑ成分のＤＣオフセット成分ηｉが算出される。
【００２６】
同様に、既知データ１１２、１１３の受信データ１２２、１２３から、受信時点でのＤＣオフセット成分ηｊのＩ成分ηｊ(I)、既知データ１１４、１１５の受信データ１２４、１２５から、受信時点でのＤＣオフセット成分ηｋのＩ成分ηｋ(I)を前記したように算出する。算出された各Ｉ成分のＤＣオフセット成分ηｉ(I)、ηｊ(I)、ηｋ(I)は、平均化演算部３１８に入力されて平均化されて、平均化されたＩ成分のＤＣオフセット値が出力される。そして、平均化されたＤＣオフセット成分をＩ成分のベースバンド信号から減算器３１９で減算することで、Ｉ成分のＤＣオフセットを除去する。
【００２７】
同様に、算出されたＱ成分の各ＤＣオフセット成分ηｉ(Q)、ηｊ(Q)、ηｋ(Q)は、平均化演算部３２８に入力され、平均化されたＱ成分のＤＣオフセット成分が出力される。そして、平均化されたＤＣオフセット成分をＱ成分のベースバンド信号から減算器３２９で減算することで、Ｑ成分のＤＣオフセットを除去する。
【００２８】
このように、本実施の形態によれば、位相が１８０°異なる２つの連続した信号から算出したＤＣオフセット値を用いてＤＣオフセット成分をキャンセルするので、簡単な構成でＤＣオフセット成分をキャンセルすることができる。また、本実施の形態によれば、周期的に得られるＤＣオフセット成分を平均化することで、瞬間的に特異な値になってしまった場合の影響を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明にかかるＤＣオフセットキャンセル装置、受信装置、送信装置及びＤＣオフセットキャンセル方法は、特に、非ＣＤＭＡ方式の通信に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る既知データ列の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態に係る既知データとＤＣオフセット成分との関係を説明する図
【図３】本発明の実施の形態に係るＤＣオフセットキャンセル装置の構成を示すブロック図
【図４】従来のＤＣオフセットキャンセル装置の構成を示すブロック図
【図５】従来のＤＣオフセット検出器の構成を示す図
【符号の説明】
【００３１】
３００  受信アンテナ
３０１  直交復調器
３１０、３２０  ローパスフィルタ
３１１、３２１  Ａ／Ｄ変換器
３１２、３２２  ＤＣオフセット成分演算部
３１３、３２３  演算制御部
３１４、３２４  同相データ保持部
３１５、３２５  逆相データ保持部
３１６、３２６  加算器
３１７、３２７  ビットシフタ
３１８、３２８  平均化演算部
３１９、３２９  減算器
【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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