(57)【要約】【課題】動的ＤＣオフセットの変化位置と変化前ＤＣオフセット値・変化後ＤＣオフセット値を高精度に推定することができ、それにより動的ＤＣオフセットを除去した受信信号に対して等化処理を行いビット誤り率特性を向上させること。【解決手段】動的ＤＣオフセット除去装置を有する受信機１００は、動的ＤＣオフセット検出部１０９が、最大値探索部１０４及び最小値探索部１０５で計算された最大値・最小値と、前半平均値演算部１０７、後半平均値演算部１０８及び全体平均値演算部１０６で計算された前半平均値、後半平均値及び全体平均値から変化前ＤＣオフセット値及び変化後ＤＣオフセット値とＤＣオフセット変化タイミングとを計算し、ＤＣオフセット除去部１１０の補償ＤＣオフセット切替部１１１が、変化前ＤＣオフセット値と変化後ＤＣオフセット値をＤＣオフセット変化タイミングに基づいて切り替え、受信信号から動的ＤＣオフセットを除去する。【選択図】図２
2007104589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号の最大値と最小値を計算する最大値・最小値探索手段と、
計算された前記最大値と最小値から動的ＤＣオフセットの変化時間と変化時間前又は変化時間後のＤＣオフセット値を計算する動的ＤＣオフセット検出手段と、
計算された前記各ＤＣオフセット値を前記変化時間に合わせて切り替えて前記受信信号から動的ＤＣオフセットを除去するＤＣオフセット除去手段と
を備えることを特徴とする動的ＤＣオフセット除去装置。
【請求項２】
任意の期間を前半、後半及び全体に分け、該期間前半の受信信号の平均値、該期間後半の受信信号の平均値及び該期間全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算する平均値演算手段と、
計算された前半平均値、後半平均値及び全体平均値とから、変化前ＤＣオフセット値、変化後ＤＣオフセット値及びＤＣオフセット変化タイミングを計算する動的ＤＣオフセット検出手段と、
計算された前記ＤＣオフセット変化タイミングを基に前記変化前ＤＣオフセット値と前記変化後ＤＣオフセット値を切り替えて前記受信信号から動的ＤＣオフセットを除去するＤＣオフセット除去手段と
を備えることを特徴とする動的ＤＣオフセット除去装置。
【請求項３】
ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号の最大値と最小値を計算する最大値・最小値探索手段と、
任意の期間を前半、後半及び全体に分け、該期間前半の受信信号の平均値、該期間後半の受信信号の平均値及び該期間全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算する平均値演算手段と、
前記最大値・最小値探索手段により計算された最大値及び最小値と、前記平均値演算手段により計算された前半平均値、後半平均値及び全体平均値とから、変化前ＤＣオフセット値、変化後ＤＣオフセット値及びＤＣオフセット変化タイミングを計算する動的ＤＣオフセット検出手段と、
計算された前記ＤＣオフセット変化タイミングを基に前記変化前ＤＣオフセット値と前記変化後ＤＣオフセット値を切り替えて前記受信信号から動的ＤＣオフセットを除去するＤＣオフセット除去手段と
を備えることを特徴とする動的ＤＣオフセット除去装置。
【請求項４】
前記動的ＤＣオフセット検出手段は、
前記最大値と前記最小値の和から前記前半平均値及び前記後半平均値を引く加減算を行うＤＣオフセット値計算手段と、
前記最大値と前記最小値の和から前記全体平均値の２倍を差し引いた値の正負を判断するタイミング判断手段と、
前記前半平均値と前記後半平均値の大小を判断するステップ検出手段と、
前記タイミング判断手段の正負結果と前記ステップ検出手段の大小結果から変化前ＤＣオフセット値と変化後ＤＣオフセット値を、前記ＤＣオフセット値計算手段の加減算結果もしくは前記前半平均値又は前記後半平均値から選択するＤＣオフセット値決定手段と、
前記前半平均値と前記後半平均値の差と、前記変化前ＤＣオフセット値と前記変化後ＤＣオフセット値との差の比を計算し、その比に前記期間に存在しうるサンプル数の半分を乗算する相対タイミング生成手段と、
前記タイミング判断手段の正負結果と前記ステップ検出手段の大小結果から前記相対タイミング生成手段の乗算結果又は前記期間に存在しうるサンプル数から前記乗算結果を差し引いた引算結果を選択し変化タイミング値として出力するタイミング決定手段と
を備えることを特徴とする請求項３記載の動的ＤＣオフセット検出装置。
【請求項５】
前記最大値・最小値探索手段は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号を入力とし、定数Ｎ（Ｎは任意の自然数）に対して、最大値からＮ番目までの値を最大値探索に使用しない、もしくは、最小値からＮ番目までの値を最小値探索に使用しないことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の動的ＤＣオフセット検出装置。
【請求項６】
前記最大値・最小値探索手段は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号を入力とし、最大値からＫ（Ｋは１より大きな正の数）番目までの値より計算された値を全体での最大値とし、もしくは、最小値からＬ（Ｌは１より大きな正の数）番目までの値より計算された値を全体での最小値とすることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の動的ＤＣオフセット検出装置。
【請求項７】
前記タイミング判断手段は、前記最大値と前記最小値、前記全体平均値を入力とし、前記最大値と前記最小値の和から前記全体平均値の２倍を差し引いた値が所定の正数より大きいか、もしくは前記正数の負数より小さいかを判断することを特徴とする請求項４記載の動的ＤＣオフセット検出装置。
【請求項８】
前記ステップ検出手段は、前記前半平均値と前記後半平均値を入力とし、前記前半平均値と前記後半平均値の差が所定の正数より大きいか、もしくは前記正数の負数より小さいかを判断することを特徴とする請求項４記載の動的ＤＣオフセット検出装置。
【請求項９】
前記タイミング判断手段によるタイミング判断結果が偽、又は前記ステップ検出手法によるステップ判断結果が偽であった場合に、動的ＤＣオフセット除去の処理を行わないように切り替えることを特徴とする請求項４記載の動的ＤＣオフセット除去装置。
【請求項１０】
ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号の最大値と最小値を計算するステップと、
任意の期間を前半、後半及び全体に分け、該期間前半の受信信号の平均値、該期間後半の受信信号の平均値及び該期間全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算するステップと、
前記最大値及び最小値と、前半平均値、後半平均値及び全体平均値とから、変化前ＤＣオフセット値、変化後ＤＣオフセット値及びＤＣオフセット変化タイミングを計算する動的ＤＣオフセット検出ステップと、
前記ＤＣオフセット変化タイミングを基に前記変化前ＤＣオフセット値と前記変化後ＤＣオフセット値を切り替えて前記受信信号から動的ＤＣオフセットを除去するステップと
を有することを特徴とする動的ＤＣオフセット除去方法。
【請求項１１】
前記動的ＤＣオフセット検出ステップでは、
前記最大値と前記最小値の和から前記前半平均値及び前記後半平均値を引く加減算を行うステップと、
前記最大値と前記最小値の和から前記全体平均値の２倍を差し引いた値の正負を判断するステップと、
前記前半平均値と前記後半平均値の大小を判断するステップと、
前記正負結果と前記大小結果から変化前ＤＣオフセット値と変化後ＤＣオフセット値を、前記加減算結果もしくは前記前半平均値又は前記後半平均値から選択するステップと、
前記前半平均値と前記後半平均値の差と、前記変化前ＤＣオフセット値と前記変化後ＤＣオフセット値との差の比を計算し、その比に前記期間に存在しうるサンプル数の半分を乗算して相対タイミングを生成するステップと、
前記正負結果と前記大小結果から前記乗算結果又は前記期間に存在しうるサンプル数から前記乗算結果を差し引いた引算結果を選択し変化タイミング値として出力するステップと
を有することを特徴とする請求項１０記載の動的ＤＣオフセット除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信における受信機が有する動的ＤＣオフセット除去装置及び動的ＤＣオフセット除去方法に関し、主としてダイレクトコンバージョン方式の無線部を搭載するディジタル移動体通信の受信機に用いられる動的ＤＣオフセット除去装置及び動的ＤＣオフセット除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル移動体通信の受信機では、無線回線で起こり得るマルチパスフェージングの影響により、伝搬時間の異なる複数経路の電波が同時に受信される。このため受信信号に遅延歪みが生じてビット誤り率特性が劣化する。前記遅延歪みはシンボルレイトが高速な程大きくなるため、今後の高速ディジタル移動体通信機器においては前記遅延歪みの影響を無視することはできなくなり、前記遅延歪みの除去が不可欠となってきている。
【０００３】
等化器は前記遅延歪みを補正する代表的な手段である。無線通信では従来から高速伝送を行う受信機に搭載されており、更に近年ではヨーロッパのディジタル携帯電話規格であるＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）の携帯電話等にも搭載されるようになってきた。また、前記等化器の前処理として、無線ＲＦ部で主に発生し得るＤＣオフセット成分を受信信号の平均値で推定し除去することにより、等化精度改善を行いビット誤り率特性向上を図る受信機も多くなってきた。
【０００４】
図７は、従来のＤＣオフセット除去装置を有する受信機の構成を示すブロック図、図８は、そのＣＤオフセット補償処理部の構成を示す図である。図７及び図８において、ＤＣオフセット除去装置を有する受信機１０は、ＤＣオフセット補償処理部１１、等化処理部１２、及び復号処理部１３から構成され、ＤＣオフセット補償処理部１１は、平均値演算部１４及びＤＣオフセット除去部１５を備えて構成される。ＤＣオフセット補償処理部１１は、平均値演算部１４によりＤＣオフセット成分を受信信号の平均値で推定し、ＤＣオフセット除去部１５により除去する。
【０００５】
近年、無線ＲＦ部の回路規模削減（コスト削減）を目的に、受信周波数を中間周波数へ変換するヘテロダイン受信方式ではなく、ダイレクトコンバージョン受信方式が採用されつつある。しかし、ダイレクトコンバージョン受信方式化に伴い、ＧＳＭ等で用いられる狭帯域のディジタル変調方式においては、受信信号周波数と局部発信周波数が等しいことに起因して受信機検波出力（ベースバンド受信信号）にＤＣオフセット成分が残留し、かつ特にＧＳＭではバーストの中間でＤＣオフセットの急激な増大（以降、動的ＤＣオフセットという）が発生することにより、受信信号の平均値推定では除去することが困難でありビット誤り率特性を劣化させることが考えられる。
【０００６】
前記動的ＤＣオフセットを除去するために、従来のＤＣオフセット除去アルゴリズムでは、ディジタルベースバンド信号をＩＱダイアグラム上にマッピングし、信号値の部分集合を用いた幾何学図形の二次元フィッティングにより中心点のＩ及びＱ座標を決定する。前記中心点の変化により動的ＤＣオフセットの変化を捕えることが可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２７８３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来のＤＣオフセット除去装置にあっては、ディジタルベースバンド信号の任意の連続部分集合に対して中心点を決定するような演算を実施することは処理量増大を伴うという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、バーストの中間で発生しうる動的ＤＣオフセットを検出して除去することができ、かつ比較的処理量の少ない動的ＤＣオフセット除去装置及び動的ＤＣオフセット除去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】
【０００９】
本発明の動的ＤＣオフセット除去装置は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号の最大値と最小値を計算する最大値・最小値探索手段と、計算された前記最大値と最小値から動的ＤＣオフセットの変化時間と変化時間前又は変化時間後のＤＣオフセット値を計算する動的ＤＣオフセット検出手段と、計算された前記各ＤＣオフセット値を前記変化時間に合わせて切り替えて前記受信信号から動的ＤＣオフセットを除去するＤＣオフセット除去手段とを備える構成を採る。
【００１０】
本発明の動的ＤＣオフセット除去装置は、任意の期間を前半、後半及び全体に分け、該期間前半の受信信号の平均値、該期間後半の受信信号の平均値及び該期間全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算する平均値演算手段と、計算された前半平均値、後半平均値及び全体平均値とから、変化前ＤＣオフセット値、変化後ＤＣオフセット値及びＤＣオフセット変化タイミングを計算する動的ＤＣオフセット検出手段と、計算された前記ＤＣオフセット変化タイミングを基に前記変化前ＤＣオフセット値と前記変化後ＤＣオフセット値を切り替えて前記受信信号から動的ＤＣオフセットを除去するＤＣオフセット除去手段とを備える構成を採る。
【００１１】
本発明の動的ＤＣオフセット除去装置は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号の最大値と最小値を計算する最大値・最小値探索手段と、任意の期間を前半、後半及び全体に分け、該期間前半の受信信号の平均値、該期間後半の受信信号の平均値及び該期間全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算する平均値演算手段と、前記最大値・最小値探索手段により計算された最大値及び最小値と、前記平均値演算手段により計算された前半平均値、後半平均値及び全体平均値とから、変化前ＤＣオフセット値、変化後ＤＣオフセット値及びＤＣオフセット変化タイミングを計算する動的ＤＣオフセット検出手段と、計算された前記ＤＣオフセット変化タイミングを基に前記変化前ＤＣオフセット値と前記変化後ＤＣオフセット値を切り替えて前記受信信号から動的ＤＣオフセットを除去するＤＣオフセット除去手段とを備える構成を採る。
【００１２】
本発明の動的ＤＣオフセット除去方法は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号の最大値と最小値を計算するステップと、任意の期間を前半、後半及び全体に分け、該期間前半の受信信号の平均値、該期間後半の受信信号の平均値及び該期間全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算するステップと、前記最大値及び最小値と、前半平均値、後半平均値及び全体平均値とから、変化前ＤＣオフセット値、変化後ＤＣオフセット値及びＤＣオフセット変化タイミングを計算する動的ＤＣオフセット検出ステップと、前記ＤＣオフセット変化タイミングを基に前記変化前ＤＣオフセット値と前記変化後ＤＣオフセット値を切り替えて前記受信信号から動的ＤＣオフセットを除去するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、動的ＤＣオフセットの変化位置と変化前ＤＣオフセット値・変化後ＤＣオフセット値を高精度に推定することができ、比較的小規模な回路もしくは小処理量により高精度で動的ＤＣオフセットを補償することができる。その結果、動的ＤＣオフセットを除去した受信信号に対して等化処理を行うことでビット誤り率特性を向上させることができ、受信特性劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、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。
【００１５】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る動的ＤＣオフセット除去装置を有する受信機の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、ＧＳＭ方式のディジタル移動体通信の受信機に適用した例である。以下、本明細書中において「期間」とは、ＧＳＭの受信処理の「バースト期間」にあたり単位は秒である。また、このバーストはＧＳＭの受信処理の処理単位である。
【００１６】
図１において、動的ＤＣオフセット除去装置を有する受信機１００は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号Ｉ，Ｑを入力とし、受信信号Ｉ，ＱからＤＣオフセットを除去するＤＣオフセット補償処理部１０１と、ＤＣオフセット補償処理を施されたＤＣオフセット補償済み受信信号を等化する等化処理部１０２と、等化処理部１０２で等化された受信信号を復号する復号処理部１０３とを備えて構成される。
【００１７】
図２は、上記ＣＤオフセット補償処理部１０１の構成を示す図である。Ｉ相・Ｑ相成分とも同様の処理を独立に行うためＩ相成分に対する処理を代表して説明する。
【００１８】
図２において、ＤＣオフセット補償処理部１０１は、Ｉ相信号の最大値探索部１０４、最小値探索部１０５、全体平均値演算部１０６、前半平均値演算部１０７、後半平均値演算部１０８、動的ＤＣオフセット検出部１０９、及びＤＣオフセット除去部１１０を備えて構成される。ＤＣオフセット除去部１１０は、補償ＤＣオフセット切替部１１１及び加算器１１２から構成される。なお、受信信号Ｑに関しても図２と同様の構成をとる。
【００１９】
最大値探索部１０４は、受信信号（ここでは受信信号Ｉであるが、受信信号Ｑについても同様）の最大値を計算し、最小値探索部１０５は、受信信号の最小値を計算する。
【００２０】
全体平均値演算部１０６は、ある期間の全体の受信信号の平均値を、前半平均値演算部１０７は、上記期間の前半の受信信号の平均値を、後半平均値演算部１０８は、上記期間の後半の受信信号の平均値をそれぞれ計算する。
【００２１】
上述したように、上記期間は、ＧＳＭの受信処理のバースト期間であり、その具体的な物理量は「バースト期間に存在しうるサンプル数」である。また、期間の前半は、ＧＳＭの受信処理の処理単位であるバーストに含まれるサンプルの前半部分（バーストに含まれるサンプル数をＮとすると、１〜Ｎ／２）であり、期間の後半はバーストに含まれるサンプルの後半部分（バーストに含まれるサンプル数をＮとすると、Ｎ／２〜Ｎ）である。なお、前半・後半を期間全体の真中で分けることを前提に後述する式（１）が展開されている。
【００２２】
動的ＤＣオフセット検出部１０９は、最大値探索部１０４及び最小値探索部１０５で計算された最大値・最小値と、前半平均値演算部１０７、後半平均値演算部１０８及び全体平均値演算部１０６で計算された前半平均値、後半平均値及び全体平均値から変化前ＤＣオフセット値及び変化後ＤＣオフセット値とＤＣオフセット変化タイミングとを計算する。
【００２３】
ＤＣオフセット除去部１１０は、動的ＤＣオフセット検出部１０９で計算されたＤＣオフセット変化タイミングに基づいて、補償ＤＣオフセット切替部１１１により変化前ＤＣオフセット値と変化後ＤＣオフセット値を切り替え、加算器１１２により受信信号から除去する。
【００２４】
図３は、上記動的ＤＣオフセット検出部１０９の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図３において、動的ＤＣオフセット検出部１０９は、ＤＣオフセット値計算部２０１、タイミング判断部２０２、ステップ検出部２０３、ＤＣオフセット値決定部２０４、相対タイミング生成部２０５、及びタイミング決定部２０６から構成され、本構成により後述する式（１）を実現する。
【００２６】
ＤＣオフセット値計算部２０１は、最大値と最小値の和から前半平均値・後半平均値を引く加減算を行う。
【００２７】
タイミング判断部２０２は、最大値と最小値の和から全体平均値の２倍を差し引いた値の正負を判断する。
【００２８】
ステップ検出部２０３は、前半平均値と後半平均値の大小を判断する。
【００２９】
ＤＣオフセット値決定部２０４は、タイミング判断部２０２の正負結果とステップ検出部２０３の大小結果から変化前ＤＣオフセット値と変化後ＤＣオフセット値をＤＣオフセット値計算部２０１の加減算結果もしくは前半平均値、後半平均値から選択する。
【００３０】
相対タイミング生成部２０５は、前半平均値と後半平均値の差と変化前ＤＣオフセット値と変化後ＤＣオフセット値の差の比を計算し、その比に期間（バースト期間）に存在しうるサンプル数の半分を乗算する。上記期間の半分の根拠について述べる。(1)ＤＣオフセット推定を平均計算で行う場合は、なるべく長い期間（サンプル数）で平均化する方が推定精度が良い。(2)バースト内でステップ的にＤＣオフセットが１回変化することが考えられるため、その変化を捉えられる分割が必要である。上記(1)(2)を満たすため、バースト期間の半分が最良と考え、本例では期間の半分とした。後述する式（１）は期間の半分に対応するものである。しかし、期間を分割するものであれば２分割には限定されず、他の分割でもよい。例えば、少し精度が落ちても問題がない場合には４分割とすることも可能である。
【００３１】
タイミング決定部２０６は、タイミング判断部２０２の正負結果とステップ検出部２０３の大小結果から相対タイミング生成部２０５の乗算結果、もしくは期間（バースト期間）に存在しうるサンプル数から前記乗算結果を差し引いた引算結果を選択する。なお、上記乗算結果自体は、後述する式（１）の乗算の結果を表している。
【００３２】
図４は、上記タイミング判断部２０２の構成を示すブロック図である。
【００３３】
図４において、タイミング判断部２０２は、最大値と最小値、全体平均値を入力とし、タイミング判断結果を出力するもので、加算器３１１，３１２及び２倍回路３１３からなるタイミング計算部３０１、及びバラツキ補正判定部３０２を備えて構成される。
【００３４】
タイミング計算部３０１は、最大値と最小値の和から全体平均値の２倍を差し引いた値を計算する。
【００３５】
バラツキ補正判定部３０２は、タイミング計算部３０１の出力がある正数より大きいか、もしくは正数の負数より小さいかを判断する。
【００３６】
本タイミング判断部２０２により、動的なＤＣオフセット変化がない状況下においてはノイズやフェージングの影響での最大値・最小値・全体平均値のバラツキによる誤判定を起こりにくくすることができる。
【００３７】
図５は、上記ステップ検出部２０３の構成を示すブロック図である。
【００３８】
図５において、ステップ検出部２０３は、前半平均値と後半平均値を入力とし、前半平均値と後半平均値の差を計算する加算器からなるステップ計算部４０１と、ステップ計算部４０１がある正数より大きいか、もしくは正数の負数より小さいかを判断するバラツキ補正判定部４０２とから構成される。
【００３９】
本ステップ検出部２０３により、動的なＤＣオフセット変化がない状況下においてはノイズやフェージングの影響での前半平均値と後半平均値のバラツキによる誤判定を起こりにくくすることができる。
【００４０】
図６は、上記最大値探索部１０４及び最小値探索部１０５の構成を示すブロック図である。
【００４１】
図６において、最大値探索部１０４及び最小値探索部１０５は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号を入力とし、Ｎ個の最大値を格納する最大値Ｎ個格納部５０１と、最大値Ｎ個格納部５０１のＮ出力から最小値を探索する最小値探索部５０２と、Ｎ個の最小値を格納する最小値Ｎ個格納部５０３と、最小値Ｎ個格納部５０３のＮ出力から最大値を探索する最大値探索部５０４とから構成される。
【００４２】
最大値探索部１０４及び最小値探索部１０５は、ある定数Ｎに対して、最大値からＮ番目までの値を最大値探索に使用しない、もしくは、最小値からＮ番目までの値を最小値探索に使用しないことで、ノイズやフェージングの影響での最大値と最小値のバラツキによる誤判定を起こりにくくすることができる。
【００４３】
また、最大値探索部１０４及び最小値探索部１０５は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号を入力とし、最大値からＫ（Ｋは１より大きな正の数）番目までの値より計算された値を全体での最大値とし、もしくは、最小値からＬ（Ｌは１より大きな正の数）番目までの値より計算された値を全体での最小値とすることで、ノイズやフェージングの影響での前記最大値と前記最小値のバラツキによる誤判定を起こりにくくすることができる。
【００４４】
以下、上述のように構成された動的ＤＣオフセット除去装置を有する受信機１００の動的ＤＣオフセット除去動作を説明する。
【００４５】
本発明は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号を入力とし、その受信信号のサンプリング周期をＴｓ、バースト期間とＴｂ、バースト期間に存在しうるサンプル数をＮ（＝Ｔｂ／Ｔｓ）とし、受信信号はＩ相・Ｑ相成分に直交変調されている。以降、Ｉ相・Ｑ相成分とも同様の処理を独立に行うためＩ相成分に対する処理を代表して記載する。
【００４６】
まず、図１及び図２に示すように、最大値探索部１０４及び最小値探索部１０５では、受信信号の最大値・最小値をそれぞれ計算する。また、全体平均値演算部１０６、前半平均値演算部１０７及び後半平均値演算部１０８では、バースト期間の前半・後半・全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算する。
【００４７】
次に、動的ＤＣオフセット検出部１０９では、最大値探索部１０４及び最小値探索部１０５で計算された最大値ＭＡＸ・最小値ＭＩＮと全体平均値演算部１０６、前半平均値演算部１０７及び後半平均値演算部１０８で計算された前半平均値ＡＶＦ・後半平均値ＡＶＳ・全体平均値ＡＶＥから次式（１）に基づいて変化前ＤＣオフセット値・変化後ＤＣオフセット値とＤＣオフセット変化タイミングを計算する。
【００４８】
動的ＤＣオフセット検出部１０９で検出された動的ＤＣオフセットは、ＤＣオフセット除去部１１０に入力され、ＤＣオフセット除去部１１０の補償ＤＣオフセット切替部１１１は、各ＤＣオフセット値を変化時間に合わせて切り替える。上記各ＤＣオフセット値を変化時間は、動的ＤＣオフセット検出部１０９で計算されたＤＣオフセット変化タイミングである。補償ＤＣオフセット切替部１１１は、ＤＣオフセット変化タイミングに基づき変化前ＤＣオフセット値と変化後ＤＣオフセット値を切り替え、加算器１１２によりＤＣオフセットを受信信号から除去する。
【００４９】
以下に式（１）を示す。
【００５０】
ＭＡＸ＋ＭＩＮ≦２×ＡＶＥ、かつ、ＡＶＦ≦ＡＶＳならば、
変化前ＤＣオフセット値Ｂ＝（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）−ＡＶＳ
変化後ＤＣオフセット値Ａ＝ＡＶＳ
ＤＣオフセット変化タイミング
ｔ＝（Ｎ／２）×（ＡＶＳ−ＡＶＦ）／（Ａ−Ｂ）
ＭＡＸ＋ＭＩＮ＞２×ＡＶＥ、かつ、ＡＶＦ≦ＡＶＳならば、
変化前ＤＣオフセット値Ｂ＝ＡＶＦ
変化後ＤＣオフセット値Ａ＝（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）−ＡＶＦ
ＤＣオフセット変化タイミング
ｔ＝Ｎ−（Ｎ／２）×（ＡＶＳ−ＡＶＦ）／（Ａ−Ｂ）
ＭＡＸ＋ＭＩＮ≦２×ＡＶＥ、かつ、ＡＶＦ＞ＡＶＳならば、
変化前ＤＣオフセット値Ｂ＝（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）−ＡＶＦ
変化後ＤＣオフセット値Ａ＝ＡＶＦ
ＤＣオフセット変化タイミング
ｔ＝Ｎ−（Ｎ／２）×（ＡＶＦ−ＡＶＳ）／（Ａ−Ｂ）
ＭＡＸ＋ＭＩＮ＞２×ＡＶＥ、かつ、ＡＶＦ＞ＡＶＳならば、
変化前ＤＣオフセット値Ｂ＝ＡＶＳ
変化後ＤＣオフセット値Ａ＝（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）−ＡＶＳ
ＤＣオフセット変化タイミング
ｔ＝（Ｎ／２）×（ＡＶＦ−ＡＶＳ）／（Ａ−Ｂ）      …（１）
上記式（１）は、受信信号の平均値が十分長い区間のサンプルが存在すればＤＣオフセット成分が存在しない場合０になることと、前記受信信号の最大値と最小値は十分長い区間のサンプルが存在すればＤＣオフセット成分が存在しない場合平均値からの距離が等しくなることを前提として、以下の式（２−１），（２−２），（２−３）から導出される。
【００５１】
ＭＡＸ＋ＭＩＮ≦２×ＡＶＥ、かつ、ＡＶＦ≦ＡＶＳならば、
ＡＶＦ＝Ｂ＋（Ａ−Ｂ）×（１５６−ｔ）／１５６        …（２−１）
ＡＶＳ＝Ａ                                            …（２−２）
ＭＡＸ＋ＭＩＮ＞２×ＡＶＥ、かつ、ＡＶＦ≦ＡＶＳならば、
ＡＶＦ＝Ｂ                                            …（２−１）
ＡＶＳ＝Ｂ＋（Ａ−Ｂ）×（３１２−ｔ）／１５６        …（２−２）
ＭＡＸ＋ＭＩＮ≦２×ＡＶＥ、かつ、ＡＶＦ＞ＡＶＳならば、
ＡＶＦ＝Ａ                                            …（２−１）
ＡＶＳ＝Ｂ＋（Ａ−Ｂ）×（ｔ−１５６）／１５６        …（２−２）
ＭＡＸ＋ＭＩＮ＞２×ＡＶＥ、かつ、ＡＶＦ＞ＡＶＳならば、
ＡＶＦ＝Ｂ＋（Ａ−Ｂ）×ｔ／１５６                    …（２−１）
ＡＶＳ＝Ｂ                                            …（２−２）
ＭＡＸ−Ａ＝Ｂ−ＭＩＮ                                  …（２−３）
上記手法により、理論上、高精度に動的ＤＣオフセットの変化位置と変化前ＤＣオフセット値・変化後ＤＣオフセット値を推定することができる。
【００５２】
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、動的ＤＣオフセット検出部１０９は、最大値探索部１０４及び最小値探索部１０５で計算された最大値・最小値と、前半平均値演算部１０７、後半平均値演算部１０８及び全体平均値演算部１０６で計算された前半平均値、後半平均値及び全体平均値から変化前ＤＣオフセット値及び変化後ＤＣオフセット値とＤＣオフセット変化タイミングとを計算し、ＤＣオフセット除去部１１０の補償ＤＣオフセット切替部１１１は、変化前ＤＣオフセット値と変化後ＤＣオフセット値をＤＣオフセット変化タイミングに基づいて切り替え、受信信号から動的ＤＣオフセットを除去する。すなわち、ある期間内に変化した動的ＤＣオフセットに対して変化前後のＤＣオフセット値とそのＤＣオフセットの変化タイミングを導出し、その変化タイミングに合わせてＤＣオフセットを除去する。これにより、従来の平均値推定では除去が困難であった動的ＤＣオフセットを受信信号から除去することができる。また、特許文献１の装置のように、ディジタルベースバンド信号の任意の連続部分集合に対して中心点を決定する演算を実施する技術に比べ、処理量が少なく変化前後のＤＣオフセット値と変化タイミングを導出できる。そして、動的ＤＣオフセットを除去した受信信号に対して等化処理を行うことで、ビット誤り率特性を向上させた受信機を実現することができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、最大値と最小値の和から全体平均値の２倍を差し引いた値がある正数より大きいか、もしくは正数の負数より小さいかを判断することで、動的なＤＣオフセット変化がない状況下においてはノイズやフェージングの影響での最大値・最小値・全体平均値のバラツキによる誤判定を起こりにくくすることができる。
【００５４】
また、前半平均値と後半平均値の差がある正数より大きいか、もしくは前記正数の負数より小さいかを判断することで、動的なＤＣオフセット変化がない状況下においてはノイズやフェージングの影響での前半平均値と後半平均値のバラツキによる誤判定を起こりにくくすることができる。
【００５５】
さらに、タイミング判断部２０２によるタイミング判断結果が偽、もしくはステップ検出部２０３によるステップ判断結果が偽であった場合に、動的ＤＣオフセット除去の処理を行わないように切り替える機能を有するので、動的なＤＣオフセット変化がない状況下においてノイズやフェージングの影響での前半平均値と後半平均値と前記最大値と前記最小値のバラツキによる誤判定が起こった下での動的ＤＣオフセット除去を起こりにくくさせることができる。
【００５６】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
【００５７】
また、本実施の形態では動的ＤＣオフセット除去装置及び動的ＤＣオフセット除去方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、ＤＣオフセット補正回路及びＤＣオフセット補正方法等であってもよいことは勿論である。
【００５８】
さらに、上記動的ＤＣオフセット除去装置を構成する各回路部、例えば平均値演算部及び最大値・最小値探索部の種類、その数及び接続方法など、さらにはタイミング判断部、ステップ検出部、相対タイミング生成部の構成例などは前述した実施の形態に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る動的ＤＣオフセット除去装置及び動的ＤＣオフセット除去方法は、移動体通信用携帯電話の受信処理の一部として用いられ得る。特に欧州中心のＧＳＭ方式とその第３世代版であるＥＤＧＥ（Enhanced Data GSM Environment）方式では、低コストな携帯電話実現もしくは連続待受時間や連続通話時間の延長に貢献できる。また、ダイレクトコンバージョン方式の無線部を搭載するディジタル移動体通信の受信機に用いて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る動的ＤＣオフセット除去装置を有する受信機の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る動的ＤＣオフセット除去装置のＣＤオフセット補償処理部の構成を示す図
【図３】上記実施の形態に係る動的ＤＣオフセット除去装置の動的ＤＣオフセット検出部の構成を示すブロック図
【図４】上記実施の形態に係る動的ＤＣオフセット除去装置のタイミング判断部の構成を示すブロック図
【図５】上記実施の形態に係る動的ＤＣオフセット除去装置のステップ検出部の構成を示すブロック図
【図６】上記実施の形態に係る動的ＤＣオフセット除去装置の最大値探索部及び最小値探索部の構成を示すブロック図
【図７】従来のＤＣオフセット除去装置を有する受信機の構成を示すブロック図
【図８】従来のＤＣオフセット除去装置のＣＤオフセット補償処理部の構成を示す図
【符号の説明】
【００６１】
１００  動的ＤＣオフセット除去装置を有する受信機
１０１  ＤＣオフセット補償処理部
１０２  等化処理部
１０３  復号処理部
１０４  最大値探索部
１０５  最小値探索部
１０６  全体平均値演算部
１０７  前半平均値演算部
１０８  後半平均値演算部
１０９  動的ＤＣオフセット検出部
１１０  ＤＣオフセット除去部
１１１  補償ＤＣオフセット切替部
１１２  加算器
２０１  ＤＣオフセット値計算部
２０２  タイミング判断部
２０３  ステップ検出部
２０４  ＤＣオフセット値決定部
２０５  相対タイミング生成部
２０６  タイミング決定部
３０１  タイミング計算部
３０２  バラツキ補正判定部
３１１，３１２  加算器
３１３  ２倍回路
４０１  ステップ計算部
４０２  バラツキ補正判定部
５０１  最大値Ｎ個格納部
５０２  最小値探索部
５０３  最小値Ｎ個格納部
５０４  最大値探索部
【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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