(57)【要約】【課題】ＩＱオフセットの補正を行うことができるとともに、小型化やコストの軽減を図る。【解決手段】差動方式の伝送信号の非反転信号と反転信号を加算し、該加算値からオフセット量を検出する誤差検出部４１と、該検出したオフセット量の除去を行う除去手段（減算部４３、加算部４４）とを備える。【選択図】図２
2007173896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交変調又は直交復調における同相信号と直交信号のオフセットを補正するオフセット補正装置であり、前記同相信号、直交信号の各々について、
差動方式の伝送信号の非反転信号と反転信号を加算する加算手段と、
該加算値からオフセット量を検出する検出手段と、
該検出したオフセット量の除去を行う除去手段と、
を備えたことを特徴とするオフセット補正装置。
【請求項２】
前記同相信号、直交信号の各々の変動量に基づき、オフセット量の変動を抑制する抑制手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のオフセット補正装置。
【請求項３】
不平衡−平衡変換手段を設け、不平衡伝送から平衡伝送に変換して前記差動方式の伝送信号を得ることを特徴とする請求項１又は２に記載のオフセット補正装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの項に記載のオフセット補正装置を備えたことを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交変調又は直交復調における同相信号（Ｉ信号）と直交信号（Ｑ信号）のオフセット（ＩＱオフセット）を補正するオフセット補正装置及び無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の従来技術では、無線通信機の送信回路における直交変調器のＩＱオフセットの調整値の導出方法として、無線通信機の外部に設けられた測定器（スペクトラムアナライザ）で直交変調器の出力のキャリアリーク量を測定し、該測定値からＩ信号とＱ信号のオフセットの調整値を導出している。
【特許文献１】特開２００５−２１７９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した従来技術では、無線通信機の外部の測定器等、構成が大規模でありコストがかかることが問題である。特に、移動体通信で使用される携帯電話機等の携帯型無線通信機では、そのような大規模なシステムをユーザ利用時のＩＱオフセットの補正装置に採用することは現実的ではない。
【０００４】
また、移動体通信においてはマルチキャリア方式の一つであるＯＦＤＭ（直交周波数分割多重；Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が有効であるが、マルチキャリア方式ではキャリア当たりの送信電力がシングルキャリア方式に比べて小さくなるために、ＩＱオフセットによるキャリアリーク量の増加の影響が顕著に現れ、通信品質の劣化を招くことが懸念される。図４に示されるように、シングルキャリア方式の場合には（図４（ａ）参照）、ＩＱオフセットなし時のキャリアリーク電力Ｐ１に対してＩＱオフセットあり時のキャリアリーク電力Ｐ２は大きいが、キャリア当たりの搬送波電力Ｐ３の方が十分に大きいので、その影響は顕著には現れない。一方、マルチキャリア方式の場合には（図４（ｂ）参照）、キャリア当たりの搬送波電力Ｐ３がシングルキャリア方式よりも小さくなるために、ＩＱオフセットあり時のキャリアリーク電力Ｐ２の影響が顕著となる恐れがでてくる。その結果、復調時のＩＱコンスタレーションパターンのずれが生じたり、ＩＱインバランスの補正が困難になる等の通信品質上の問題が生じる。
【０００５】
上述したような理由から、移動体通信用の携帯型無線通信機においても容易に採用することのできるＩＱオフセット補正装置の実現が望まれる。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ＩＱオフセットの補正を行うことができるとともに、小型化やコストの軽減を図ることのできるオフセット補正装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、本発明のオフセット補正装置を備えた無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係るオフセット補正装置は、直交変調又は直交復調における同相信号と直交信号のオフセットを補正するオフセット補正装置であり、前記同相信号、直交信号の各々について、差動方式の伝送信号の非反転信号と反転信号を加算する加算手段と、該加算値からオフセット量を検出する検出手段と、該検出したオフセット量の除去を行う除去手段と、を備えたことを特徴とする。
これにより、外部の測定器を用いることなく、簡単な構成でＩＱオフセットの補正を行うことができる。
【０００９】
本発明に係るオフセット補正装置においては、前記同相信号、直交信号の各々の変動量に基づき、オフセット量の変動を抑制する抑制手段を備えたことを特徴とする。
これにより、Ｉ信号、Ｑ信号の各々の変動によって発生するオフセット量の瞬時変動を回避することができ、オフセット量の検出精度が向上する。
【００１０】
本発明に係るオフセット補正装置においては、不平衡−平衡変換手段を設け、不平衡伝送から平衡伝送に変換して前記差動方式の伝送信号を得ることを特徴とする。
これにより、Ｉ信号、Ｑ信号が不平衡伝送される場合に対応することができる。
【００１１】
本発明に係る無線装置は、前述のオフセット補正装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＩＱオフセットの補正を行うができるとともに、小型化やコストの軽減を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無線装置１の構成を示すブロック図である。図１において、無線装置１は、アンテナ２と、送信と受信を切替えるスイッチ３と、送信部１０と、受信部２０と、送信部１０及び受信部２０での周波数変換のための局部発振器３０ａ，３０ｂとを備える。
【００１４】
送信部１０は、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１１と、本実施形態に係るオフセット補正装置１２と、直交変調器１３と、可変利得アンプ（ＧＣＡＭＰ）１４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５と、ミキサ１６と、パワーアンプ１７とを有する。送信部１０においては、送信するデジタル信号（Ｉ信号、Ｑ信号）がＤＡＣ１１でアナログ信号に変換されてオフセット補正装置１２に入力される。オフセット補正装置１２には、基準電圧を有する基準信号ＡがＤＡＣ１１から入力されている。オフセット補正装置１２は、入力されたＩ信号、Ｑ信号のオフセットを補正し、補正後のＩ信号、Ｑ信号を出力する。直交変調器１３は、その補正後のＩ信号、Ｑ信号を直交変調し、変調信号を出力する。その変調信号は、可変利得アンプ１４で増幅されてＬＰＦ１５を通過した後に、ミキサ１６で１次局部発振器３０ｂからの周波数信号に乗じられ、さらにパワーアンプ１７で増幅されてスイッチ３を介しアンテナ２から送信される。
【００１５】
受信部２０は、低雑音アンプ（ＬＮＡ）２１と、ミキサ２２と、帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）２３と、ＧＣＡＭＰ２４と、直交復調器２５と、本実施形態に係るオフセット補正装置２６と、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２７とを有する。受信部２０においては、アンテナ２で受信された信号がスイッチ３を介しＬＮＡ２１に入力されて増幅された後に、ミキサ２２で１次局部発振器３０ｂからの周波数信号に乗じられ、さらにＢＰＦ２３を通過して可変利得アンプ２４で増幅され、直交復調器２５に入力される。直交復調器２５は、入力信号を直交復調し、アナログ復調信号（Ｉ信号、Ｑ信号）をオフセット補正装置２６に出力する。オフセット補正装置２６は、入力されたＩ信号、Ｑ信号のオフセットを補正し、補正後のＩ信号、Ｑ信号を出力する。ＡＤＣ２７は、その補正後のＩ信号、Ｑ信号をデジタル信号に変換する。オフセット補正装置２６には、基準電圧を有する基準信号ＡがＡＤＣ２７から入力されている。
【００１６】
オフセット補正装置１２，２６は、送信部１０及び受信部２０において同じ構成である。
【００１７】
図２は、図１に示すオフセット補正装置１２，２６の構成を示すブロック図である。
図２において、オフセット補正装置１２，２６は、誤差検出部４１，４２と、減算部４３と、加算部４４と、基準電圧発生部４５とを有する。オフセット補正装置１２，２６は、Ｉ信号のオフセットを補正する構成と、Ｑ信号のオフセットを補正する構成とを有し、両者の構成は同様である（両者に対応する部分には同一の符号を付している）。Ｉ信号及びＱ信号は差動信号であり、平衡伝送路を介して伝送される。補正前のＩ信号及びＱ信号は、送信部１０ではＤＡＣ１１から入力され、受信部２０では直交復調器２５から入力される。補正後のＩ信号及びＱ信号は、送信部１０では直交変調器１３に出力され、受信部２０ではＡＤＣ２７に出力される。また、基準信号Ａは、送信部１０ではＤＡＣ１１から入力され、受信部２０ではＡＤＣ２７から入力される。
以下、説明の便宜上、Ｉ信号のオフセットを補正する場合を例にして説明する。
【００１８】
誤差検出部４１は、補正前Ｉ信号（差動信号）の非反転信号と反転信号を加算し、その加算値からオフセット量を検出する。ここで、基準電圧発生部４５で発生された基準電圧を基準にして、オフセット量の検出を行う。また、誤差検出部４１は、ＬＰＦを設け、非反転信号と反転信号の加算値からＬＰＦにより直流成分を取り出し、オフセット量として検出する。
【００１９】
誤差検出部４２は、補正前Ｉ信号の変動量に基づき、誤差検出部４１により検出されたオフセット量の変動を抑制する。具体的には、補正前Ｉ信号の変動量が規定よりも大きい場合に、誤差検出部４１により検出されたオフセット量の変動を抑制する。その抑制方法の一例を説明する。まず補正前Ｉ信号の変動量が規定値を下回っている期間は、誤差検出部４１により検出されたオフセット量を出力する。次いで、補正前Ｉ信号の変動量が規定値に達した時のオフセット量を保持し、補正前Ｉ信号の変動量が規定値を超えている期間はその保持したオフセット量を出力する。次いで、補正前Ｉ信号の変動量が規定値を下回った時に、オフセット量の保持を解除し、誤差検出部４１により検出されたオフセット量の出力を再開する。これにより、補正前Ｉ信号の変動によって生じるオフセット量の瞬時変動を回避し、オフセット量の検出精度を向上させる。なお、誤差検出部４１から誤差検出部４２へのオフセット量の入力タイミングは、誤差検出部４１に設けられたＬＰＦによって、対応する補正前Ｉ信号よりも遅延する。このタイミング差により、補正前Ｉ信号の変動によって生じたオフセット量の変動を正確に検知し、その変動を抑制することができる。
【００２０】
減算部４３は、誤差検出部４２から出力されたオフセット量を基準信号Ａから減算する。加算部４４は、その減算結果の信号を補正前Ｉ信号に加算し、加算結果の信号を補正後Ｉ信号として出力する。その減算部４３及び加算部４４の処理により、補正前Ｉ信号からオフセット成分が除去される。
【００２１】
図３は、本実施形態に係るオフセット補正装置１２，２６の具体的な回路構成例を示すブロック図である。この図３にはＩ信号のオフセットを補正する構成のみが示されている。
【００２２】
図３において、補正前Ｉ信号（差動信号）の非反転信号Ｉと反転信号Ｉ*は、平衡バッファ５１を介して入力される。平衡バッファ５１には基準電圧発生部５３から基準電圧Ｖ０が差動信号の基準電圧として入力される。この基準電圧Ｖ０は、補正前Ｉ信号の出力元にも供給されている。
【００２３】
平衡バッファ５１出力後の非反転信号Ｉと反転信号Ｉ*は、加算器５４で加算される。この加算結果の信号はＬＰＦ５５を通過することにより、直流成分が取り出され、オフセット量として検出される。
【００２４】
ＬＰＦ５５通過後の信号はホールド回路５６を介して加算器５７に反転入力される。そのホールド回路５６には、平衡バッファ５１出力後の反転信号Ｉ*が入力される。また、ホールド回路５６には、信号を保持するときの条件である閾値が設定されている。ホールド回路５６は、反転信号Ｉ*のレベルが閾値に達すると、ＬＰＦ５５から入力されている信号のレベルを保持する。そして、反転信号Ｉ*のレベルが閾値に達している期間は、その保持したレベルを反転して加算器５７に出力し続ける。そして、反転信号Ｉ*のレベルが閾値を下回ったら、信号レベルの保持を解除し、ＬＰＦ５５から入力された信号の加算器５７への反転出力を再開する。
【００２５】
加算器５７は、ホールド回路５６の反転出力後の信号を基準信号Ａに加算する。この加算結果の信号は平衡バッファ５２に差動信号の基準電圧として入力される。平衡バッファ５２は、その基準電圧を基準にして平衡バッファ５１出力後の非反転信号Ｉと反転信号Ｉ*をレベル変換し、補正後Ｉ信号の非反転信号Ｉと反転信号Ｉ*として出力する。これにより、平衡バッファ５２においては、差動信号の基準電圧からオフセット量が取り除かれており、その基準電圧を用いたレベル変換により、オフセット成分が除去された補正後Ｉ信号が生成される。
【００２６】
上述したように本実施形態によれば、Ｉ信号、Ｑ信号の各々について、差動方式の伝送信号（差動信号）の非反転信号と反転信号の加算値からオフセット量を検出し、検出したオフセット量の除去を行うので、外部の測定器を用いることなく、簡単な構成でＩＱオフセットの補正を行うことができる。これにより、オフセット補正装置の小型化やコストの軽減を図ることができ、携帯型無線通信機においても容易に採用することが可能になる。
【００２７】
また、Ｉ信号、Ｑ信号の各々の変動量に基づき、オフセット量の変動を抑制するので、Ｉ信号、Ｑ信号の各々の変動によって発生するオフセット量の瞬時変動を回避することができ、オフセット量の検出精度が向上する。
【００２８】
また、フィードホワード方式のオフセット補正であるので、送信データ及び受信データ自体に補正を行うことから、データを損なうことなく通信を行うことができる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、アナログ回路でオフセット補正装置を構成することができる。
【００３０】
なお、送信部１０又は受信部２０の動作停止時には動作停止前のオフセット量を保持することにより、動作停止時におけるオフセット量の誤検出を防止することができる。
【００３１】
また、送信部１０の直交変調器１３で発生するオフセット量については、事前に測定し、その測定値からオフセット補正装置で補正する量を調整することで、対処可能である。これにより、より高精度のオフセット補正が可能になる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、Ｉ信号及びＱ信号が平衡伝送路を介して伝送される差動信号の場合を例に挙げたが、Ｉ信号及びＱ信号が不平衡伝送される場合にも同様に適用することができる。その場合には、不平衡−平衡変換手段を設け、平衡伝送に変換して差動方式の伝送信号を得るようにすればよい。
【００３３】
なお、本発明に係る無線装置としては、各種の無線システムの装置が適用可能である。例えば、移動体通信システムの基地局装置や、移動局装置（携帯電話機等）に適用することができる。特に、移動局装置としては、小型化、コストの軽減などが可能であり、非常に有効となる。また、移動体通信システムにおいてはＯＦＤＭ方式の採用に対しても、本発明は大いに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すオフセット補正装置１２，２６の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すオフセット補正装置１２，２６の具体的な回路構成例を示すブロック図である。
【図４】マルチキャリア方式におけるＩＱオフセットの影響を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…無線装置、１２，２６…オフセット補正装置、１３…直交変調器、２５…直交復調器、４１，４２…誤差検出部、４３…減算部、４４…加算部、４５，５３…基準電圧発生部、５１，５２…平衡バッファ、５４，５７…加算器、５５…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、５６…ホールド回路
【図１】
2007173896.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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