(57)【要約】 【課題】同相成分信号と直交成分信号との誤差を適切に補正できる通信装置および通信方法を提供する。【解決手段】本実施形態による通信装置は、検出部と制御部とを備える。検出部は、使用帯域内の互いに異なる周波数を有する第１信号と第２信号とを取得し、第１および第２信号のそれぞれから同相成分信号と直交成分信号とを検出する。制御部は、第１信号から検出された同相成分信号と直交成分信号との間の第１誤差と、第２信号から検出された同相成分信号と直交成分信号との間の第２誤差とを比較して、第１および第２誤差の正否を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用帯域内の互いに異なる周波数を有する第１信号と第２信号とを取得し、前記第１および第２信号のそれぞれから同相成分信号と直交成分信号とを検出する検出部と、
前記第１信号から検出された同相成分信号と直交成分信号との間の第１誤差と、前記第２信号から検出された同相成分信号と直交成分信号との間の第２誤差とを比較して、前記第１および第２誤差の正否を決定する制御部と、を備える通信装置。
【請求項２】
前記第１誤差は、第１振幅誤差と第１位相誤差とを含み、
前記第２誤差は、第２振幅誤差と第２位相誤差とを含み、
前記制御部は、前記第１振幅誤差と前記第２振幅誤差との差分が第１閾値以下で、かつ、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差との差分が第２閾値以下の場合に、前記第１および第２誤差が正しいと決定する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１および第２誤差が正しいと決定した場合に、前記第１および第２誤差に基づいて、前記使用帯域内の周波数を有する受信信号の同相成分信号と直交成分信号との誤差を補正するための誤差補正値を算出する請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第１および第２信号の周波数は、前記第１信号の周波数と前記第２信号の周波数との中間に前記使用帯域の中心周波数があるように設定された請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記第１および第２信号の少なくとも１つを前記通信装置の送信部から取得する請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記第１および第２信号の少なくとも１つを前記通信装置の外部から取得する請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記第１振幅誤差と前記第２振幅誤差との差分が前記第１閾値より大きい、または、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差との差分が前記第２閾値より大きい場合に、前記検出部は、前記第１信号と異なる周波数を有する新たな第１信号もしくは前記第２信号と異なる周波数を有する新たな第２信号またはその両方を取得する請求項２に記載の通信装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記同相成分信号の電力と、前記直交成分信号の電力と、前記同相成分信号と前記直交成分信号との相関値とに基づいて、前記第１および第２誤差を算出する請求項１〜７のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項９】
使用帯域内の互いに異なる周波数を有する第１信号および第２信号のそれぞれから同相成分信号と直交成分信号とを検出し、
前記第１信号から検出された同相成分信号と直交成分信号との間の第１誤差と、前記第２信号から検出された同相成分信号と直交成分信号との間の第２誤差とを比較して、前記第１および第２誤差の正否を決定する、通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、通信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
受信精度を確保するため、無線通信装置は、受信信号を直交復調することで得られる同相成分信号（以下、Ｉ信号ともう）と直交成分信号（以下、Ｑ信号ともいう）との間の誤差を検出し、検出された誤差を補正する。
【０００３】
しかし、従来の無線通信装置は、検出されたＩ信号とＱ信号との誤差が正しいとの前提の下で誤差を補正していた。このため、検出された誤差が外来波などの干渉波の影響によって正しい値からずれている場合、誤差を適切に補正できないといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２６１５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
同相成分信号と直交成分信号との誤差を適切に補正できる通信装置および通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態による通信装置は、検出部と制御部とを備える。検出部は、使用帯域内の互いに異なる周波数を有する第１信号と第２信号とを取得し、第１および第２信号のそれぞれから同相成分信号と直交成分信号とを検出する。制御部は、第１信号から検出された同相成分信号と直交成分信号との間の第１誤差と、第２信号から検出された同相成分信号と直交成分信号との間の第２誤差とを比較して、第１および第２誤差の正否を決定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態を示す通信装置のブロック図である。
【図２】第１の実施形態を示す通信方法のフローチャートである。
【図３】第１の実施形態を示すＩＱ補正信号の周波数の図である。
【図４】第１の実施形態を示すＩＱ補正信号の入力経路の図である。
【図５】図５Ａは、第１の実施形態において、中心周波数に対して参照信号とほぼ対称な周波数に干渉波が存在する場合を説明する説明図であり、図５Ｂは、図５Ａに対応する振幅誤差の測定結果を示す図であり、図５Ｃは、図５Ａに対応する位相誤差の測定結果を示す図である。
【図６】図６Ａは、第１の実施形態において、干渉波と同様な周波数を有する参照信号を入力して振幅誤差と位相誤差を測定した場合を説明する説明図であり、図６Ｂは、図６Ａに対応する振幅誤差の測定結果を示す図であり、図６Ｃは、図６Ａに対応する位相誤差の測定結果を示す図である。
【図７】図７Ａは、第１の実施形態において、干渉波が存在しない状態を説明する説明図であり、図７Ｂは、図７Ａに対応する振幅誤差の測定結果を示す図であり、図７Ｃは、図７Ａに対応する位相誤差の測定結果を示す図である。
【図８】第１の実施形態を示す位相誤差の図である。
【図９】図９Ａは、第１の実施形態の変形例を示すＩＱ補正信号の周波数の図であり、図９Ｂは、第１の実施形態の変形例を示す位相誤差の図である。
【図１０】第２の実施形態を示すＩＱ補正信号の入力経路の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態を示す通信装置１のブロック図である。図１に示すように、通信装置１は、受信部２と、送信部３と、スイッチ６とを備える。
【００１０】
受信部２は、使用帯域内の周波数を有する受信信号の一例であるＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を受信可能である。受信部２は、ＯＦＤＭ信号の流れにおける上流側から順に、送信部３と共用のアンテナ４と、スイッチ２０と、ローノイズアンプ２１と、直交検波器２２とを備える。直交検波器２２には、送信部３と共用の中間周波数発振器５が接続されている。
【００１１】
また、受信部２は、直交検波器２２から順に、第１および第２ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２３１、２３２と、第１および第２可変ゲインアンプ２４１、２４２と、第１および第２ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）２５１、２５２と、復調器２６とを備える。
【００１２】
また、受信部２は、Ｉ信号電力検出器２７と、Ｑ信号電力検出器２８と、ＩＱ相関器２９と、制御部２１０とを備える。制御部２１０は、振幅誤差算出部２１１と、位相誤差算出部２１２と、メモリ２１３と、演算部２１４とを備える。
【００１３】
直交検波器２２は、検出部の一例である。ＯＦＤＭ信号中のＩ信号とＱ信号との誤差を補正する誤差補正値を予め算出するため、直交検波器２２は、通常のＯＦＤＭ受信動作の開始前に、使用帯域内の互いに異なる周波数を有する第１信号と第２信号とを取得する。第１および第２信号は、送信部３から直交検波器２２に順に入力される。直交検波器２２は、取得（入力）された第１および第２信号のそれぞれからＩ信号およびＱ信号を検出する。
【００１４】
制御部２１０は、第１信号から検出されたＩ信号とＱ信号との間の第１誤差と、第２信号から検出されたＩ信号とＱ信号との間の第２誤差とを比較して、第１および第２誤差の正否を決定する。誤差および正否の決定の更なる詳細は後述する。
【００１５】
制御部２１０は、第１および第２誤差が正しい場合に、第１および第２誤差に基づいて誤差補正値を算出する。復調器２６は、ＯＦＤＭ信号の受信動作の開始後に、算出された誤差補正値に基づいて、ＯＦＤＭ信号中のＩ信号とＱ信号との誤差を補正する。
【００１６】
Ｉ信号電力検出器２７は、第１ＡＤコンバータ２５１と復調器２６との間の第１信号経路Ｐ１と、制御部２１０との間に接続されている。Ｑ信号電力検出器２８は、第２ＡＤコンバータ２５２と復調器２６との間の第２信号経路Ｐ２と制御部２１０との間に接続されている。ＩＱ相関器２９は、第１信号経路Ｐ１と、第２信号経路Ｐ２と、制御部２１０とに接続されている。制御部２１０は、復調器２６にも接続されている。なお、復調器２６は、ガードインターバルの除去部、高速フーリエ変換部、パラレル／シリアル変換部および誤り訂正復号化部などを有していてもよい。
【００１７】
一方、送信部３は、送信信号の流れにおける上流側から順に、第１および第２ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）３１１、３１２と、第３および第４ローパスフィルタ３２１、３２２と、直交変換器３３と、パワーアンプ３４と、スイッチ３０と、アンテナ４とを備える。直交変換器３３には、既述した中間周波数発振器５が接続されている。なお、ＤＡコンバータ３１１、３１２の上流側には変調器が接続されているが、図示を省略する。変調器は、ガードインターバルの付加部、逆高速フーリエ変換部、シリアル／パラレル変換部および誤り訂正符号化部などを含んでもよい。
【００１８】
スイッチ６は、一端がローノイズアンプ２１と直交検波器２２との間に接続され、他端がパワーアンプ３４と直交変調器３３との間に接続されている。
【００１９】
第１の実施形態の通信装置１によれば、送信部３から直交検波器２２に第１信号と第２信号とを順に入力し、各信号に基づくＩ信号とＱ信号との誤差同士を比較することで、誤差の正否を簡便かつ迅速に決定できる。誤差の正否を簡便かつ迅速に決定できることで、正しいと決定された誤差に基づいて、ＯＦＭＤ受信動作時にＯＦＤＭ信号中のＩ信号とＱ信号との誤差を補正するための誤差補正値を簡便かつ迅速に算出できる。これにより、ＯＦＤＭ受信動作時に、干渉波の有無にかかわらず、Ｉ信号とＱ信号との誤差を迅速かつ適切に補正すなわち低減または解消できる。
【００２０】
次に、図１の通信装置１を適用した通信方法について説明する。なお、以下の説明では、Ｉ信号とＱ信号との誤差を補正するための動作を中心に説明し、通常のＯＦＤＭ信号の送受信動作については説明を省略する。図２は、第１の実施形態を示す通信方法のフローチャートである。
【００２１】
先ず、図２に示すように、送信部３は、直交検波器２２に対して、Ｉ信号とＱ信号との誤差を補正するための第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１を入力する（ステップＳ１）。第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１は、第１信号の一例である。
【００２２】
図３は、第１の実施形態を示すＩＱ補正信号の周波数の図である。図３において、横軸は周波数、縦軸は信号のレベルである。図３に示すように、第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１は、使用帯域ｂの中心周波数ｆｃに対してｘ１［Ｈｚ］高い第１周波数ｆ1を有する単周波信号である。
【００２３】
図４は、第１の実施形態を示すＩＱ補正信号の入力経路の図である。第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１を入力するため、制御部２１０は、図４に示すようにスイッチ６をオンする。スイッチ６がオンされることで、送信部３は、第１ＤＡコンバータ３１１、第３ローパスフィルタ３２１および直交変換器３３を順に経由して、不図示のＭＡＣ層で生成された第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１を直交検波器２２に入力できる。スイッチ６をオンするとき、スイッチ２０、３０をオフする。スイッチ２０、３０をオフすることで、パワーアンプ３４およびローノイズアンプ２１を経由した信号の入力を防止できる。なお、通常の送受信時において、制御部２１０はスイッチ６をオフする。送信部３は、第２ＤＡコンバータ３１２、第４ローパスフィルタ３２２および直交変換器３３を順に経由して第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１を直交検波器２２に入力してもよい。
【００２４】
次いで、直交検波器２２は、入力された第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１を、直交復調によってＩ信号Ｓｉｇ＿ＩとＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑとに２分割する。Ｉ信号Ｓｉｇ＿Ｉは、第１ローパスフィルタ２３１において高周波成分が除去され、第１可変ゲインアンプ２４１において増幅された後、Ｉ信号電力検出器２７、ＩＱ相関器２９および復調器２６に入力される。Ｑ信号Ｓｉｇ＿Ｑは、第２ローパスフィルタ２３２において高周波成分が除去され、第２可変ゲインアンプ２４２において増幅された後、Ｑ信号電力検出器２８、ＩＱ相関器２９および復調器２６に入力される。
【００２５】
次いで、Ｉ信号電力検出器２７は、入力されたＩ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力を検出する。具体的には、Ｉ信号電力検出器２７は、制御部２１０から入力された測定時間ｔにわたってＩ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力を検出する。そして、Ｉ信号電力検出器２７は、検出されたＩ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力を、制御部２１０の振幅誤差算出部２１１および位相誤差算出部２１２に出力する。Ｉ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力は、測定時間ｔを積分区間としたＩ信号Ｓｉｇ＿Ｉの時間積分値であってもよい。
【００２６】
また、Ｑ信号電力検出器２８は、入力されたＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力を検出する。具体的には、Ｑ信号電力検出器２８は、制御部２１０から入力された測定時間ｔにわたってＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力を検出する。測定時間ｔは、Ｉ信号電力検出器２７に入力される測定時間ｔと同一である。同一の測定時間ｔを入力することで、Ｉ信号Ｓｉｇ＿ＩとＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑとを同期させることができる。そして、Ｑ信号電力検出器２８は、検出されたＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力を、振幅誤差算出部２１１および位相誤差算出部２１２に出力する。Ｑ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力は、測定時間ｔを積分区間としたＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの時間積分値であってもよい。
【００２７】
また、ＩＱ相関器２９は、入力されたＩ信号Ｓｉｇ＿ＩとＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑとの相関値（以下、ＩＱ相関値ともいう）を算出し、算出されたＩＱ相関値を位相誤差算出部２１２に出力する。
【００２８】
ＩＱ相関値は、次の数式（１）で表すことができる。
【数１】
2017055170.tif 000003
但し、数式（１）において、ｘｉは、Ｉ信号Ｓｉｇ＿Ｉの値であり、ｙｉは、Ｑ信号Ｓｉｇ＿Ｑの値である。また、ｘａｖｅは、Ｉ信号Ｓｉｇ＿Ｉの平均値であり、ｙａｖｅは、Ｑ信号Ｓｉｇ＿Ｑの平均値である。
【００２９】
第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１のような正弦波（単周波）を入力した場合、ｘａｖｅおよびｙａｖｅは、ともに０になる。したがって、本実施形態では、数式（１）を簡略化した次の数式（２）にしたがって、ＩＱ相関値を簡便に算出できる。
【数２】
2017055170.tif 000004
【００３０】
ＩＱ相関器２９は、数式（２）の分子のみを算出してもよい。この場合、数式（２）の分母は、Ｉ信号電力検出器２７で検出されたＩ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力と、Ｑ信号電力検出器２８で検出されたＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力とに基づいて位相誤差算出部２１２が算出してもよい。
【００３１】
次いで、図２に示すように、振幅誤差算出部２１１は、Ｉ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力とＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力とに基づいて、第１誤差のうち第１振幅誤差Ｍｅ１を算出する（ステップＳ２１）。第１振幅誤差Ｍｅ１は、第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１（第１信号）から検出されたＩ信号Ｓｉｇ＿ＩとＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑとの間の振幅の誤差である。振幅誤差算出部２１１は、算出された第１振幅誤差Ｍｅ１をメモリ２１３に記録する。
【００３２】
例えば、第１振幅誤差Ｍｅ１は、次式を満足する。
【数３】
2017055170.tif 000005
ただし、数式（３）において、Ｍｉは、Ｉ信号電力検出器２７で検出されたＩ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力であり、Ｍｑは、Ｑ信号電力検出器２８で検出されたＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力である。
【００３３】
第１振幅誤差Ｍｅ１を算出するとき、位相誤差算出部２１２は、Ｉ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力と、Ｑ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力と、ＩＱ相関値とに基づいて、第１位相誤差θｅ１を算出する（ステップＳ２２）。第１位相誤差θｅ１は、第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１から検出されたＩ信号Ｓｉｇ＿ＩとＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑとの間の位相の誤差すなわち９０°の位相差（直交状態）からのずれである。位相誤差算出部２１２は、算出された第１位相誤差θｅ１をメモリ２１３に記録する。
【００３４】
例えば、第１位相誤差θｅ１は、次式を満足する。
【数４】
2017055170.tif 000006
ただし、数式（４）において、Ｃｉｑは、ＩＱ相関器２９で検出されたＩ信号Ｓｉｇ＿ＩとＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの相関値である。
【００３５】
ここで、第１振幅誤差Ｍｅ１および第１位相誤差θｅ１は、第１および第２ローパスフィルタ２３１、２３２間の非対称性、第１および第２可変ゲインアンプ２４１、２４２間の非対称性、第１および第２ＡＤコンバータ２５１、２５２間の非対称性などの、回路の非対称性（不均衡）を考慮した誤差として正しい。しかし、もし、干渉波が存在する場合、第１振幅誤差Ｍｅ１および第１位相誤差θｅ１は正しい値とならない。この場合、第１振幅誤差Ｍｅ１および第１位相誤差θｅ１を用いても、誤差を適切に補正できない。したがって、誤差を適切に補正するためには、先ず、第１振幅誤差Ｍｅ１および第１位相誤差θｅ１が正しいか否かを判断することが望ましい。
【００３６】
そこで、第１振幅誤差Ｍｅ１および第１位相誤差θｅ１の正否を決定するため、図２に示すように、送信部３は、直交検波器２２に対して第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２を入力する（ステップＳ３）。第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２は、第２信号の一例である。図３に示すように、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２は、使用帯域ｂの中心周波数ｆｃに対してｘ２［Ｈｚ］低い第２周波数ｆ２を有する単周波信号である。第２周波数ｆ２は、中心周波数ｆｃを対称軸として第１周波数ｆ１と対称である。第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２の入力経路は、第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１の場合と同様である。
【００３７】
次いで、図２に示すように、振幅誤差算出部２１１は、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２に基づくＩ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力と、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２に基づくＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力とに基づいて、第２振幅誤差Ｍｅ２を算出する（ステップＳ４１）。第２振幅誤差Ｍｅ２は、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２（第２信号）から検出されたＩ信号Ｓｉｇ＿ＩとＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑとの間の振幅の誤差である。振幅誤差算出部２１１は、算出された第２振幅誤差Ｍｅ２をメモリ２１３に記録する。
【００３８】
第２振幅誤差Ｍｅ２を算出するとき、位相誤差算出部２１２は、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２に基づくＩ信号Ｓｉｇ＿Ｉの電力と、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２に基づくＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑの電力と、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２に基づくＩＱ相関値とに基づいて、第２位相誤差θｅ２を算出する（ステップＳ４２）。第２位相誤差θｅ２は、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２から検出されたＩ信号Ｓｉｇ＿ＩとＱ信号Ｓｉｇ＿Ｑとの間の位相の誤差である。位相誤差算出部２１２は、算出された第２位相誤差θｅ２をメモリ２１３に記録する。
【００３９】
次いで、演算部２１４は、第１振幅誤差Ｍｅ１と、第２振幅誤差Ｍｅ２とをメモリ２１３から読み出して比較する。また、演算部２１４は、第１位相誤差θｅ１と、第２位相誤差θｅ２とをメモリ２１３から読出して比較する。そして、演算部２１４は、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２の差分が第１閾値Ｔｈ１以下であり、かつ、位相誤差θｅ１、θｅ２の差分が第２閾値Ｔｈ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００４０】
そして、演算部２１４は、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２の差分が第１閾値Ｔｈ１以下であり、かつ、位相誤差θｅ１、θｅ２の差分が第２閾値Ｔｈ２以下である場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２および位相誤差θｅ１、θｅ２が正しいと決定する。一方、演算部２１４は、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２の差分が第１閾値Ｔｈ１より大きい、または、位相誤差θｅ１、θｅ２の差分が第２閾値Ｔｈ２より大きい場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２および位相誤差θｅ１、θｅ２が正しくないと決定する。
【００４１】
このように、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２および位相誤差θｅ１、θｅ２の差分に基づいて誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２、θｅ１、θｅ２の正否を決定できる理由は以下の通りである。
【００４２】
図５Ａは、第１の実施形態において、ある干渉波ｉが参照信号ｒ１と中心周波数ｆｃに対してほぼ対称な周波数に存在する場合を説明する説明図である。図５Ｂは、図５Ａに対応する振幅誤差の測定結果である。図５Ｃは、図５Ａに対応する位相誤差の測定結果である。図５Ａ〜図５Ｃは、一例として、中心周波数より５ＭＨｚ低い周波数の干渉波ｉが存在する状況下で、中心周波数より５ＭＨｚ高い周波数の参照信号ｒ１を直交検波器２２に入力した場合の振幅誤差および位相誤差の測定結果を示す。図５Ａにおいて、横軸は周波数、縦軸は信号のレベルである。図５Ｂにおいて、横軸は参照信号ｒ１に対する干渉波のレベル、縦軸は検出された振幅誤差の値である。図５Ｃにおいて、横軸は参照信号ｒ１に対する干渉波のレベル、縦軸は検出された位相誤差の値である。なお、図５Ｂおよび図５Ｃには、振幅誤差および位相誤差を算出する際の参照信号ｒ１の検出時間をおよそ１００μｓｅｃとした例を示した。また、参照信号ｒ１のレベルと、ローノイズアンプ２１および可変ゲインアンプ２４１、２４２のゲインとは、後段のＡＤコンバータ２５１、２５２の飽和が生じない範囲で設定した。また、測定では、干渉波ｉを模擬した信号を直交検波器２２に入力した。
【００４３】
図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、参照信号ｒ１と中心周波数ｆｃに対してほぼ対称な周波数を有する干渉波ｉが存在する場合、検出された振幅誤差および位相誤差の値は大きく変動することが確認された。このように振幅誤差および位相誤差の値が大きく変動する傾向は、検出時間として数μｓｅｃ〜数百μｓｅｃを採用した場合も同様であった。図５Ｂの振幅誤差および図５Ｃの位相誤差は、干渉波に影響されているため正しい値ではない。以上のことから、参照信号ｒ１と中心周波数ｆｃに対して対称な周波数を有するある干渉波ｉが存在する場合、精度の高い振幅誤差および位相誤差の値を検出できないことがわかる。
【００４４】
図６Ａは、第１の実施形態において、ある干渉波ｉと同様な周波数を有する参照信号ｒ２を入力して振幅誤差と位相誤差を測定した場合を説明する説明図である。図６Ｂは、図６Ａに対応する振幅誤差の測定結果である。図６Ｃは、図６Ａに対応する位相誤差の測定結果である。図６Ａ〜図６Ｃは、一例として、中心周波数より５ＭＨｚ高い周波数の干渉波ｉが存在する状況下で、干渉波ｉと同様な周波数の参照信号ｒ２を直交検波器２２に入力した場合の振幅誤差および位相誤差の測定結果を示す。図６Ａ〜図６Ｃにおいて、横軸、縦軸および参照信号ｒ２の検出時間は、図５Ａ〜図５Ｃと同様である。図６Ｂおよび図６Ｃに示すように、ある干渉波ｉと同じ周波数の参照信号ｒ２を入力した場合、ある干渉波ｉが存在する環境下においても振幅誤差および位相誤差の値の変動が小さくなることが確認された。このように振幅誤差および位相誤差の値の変動が小さくなる傾向は、図示はしないが、既述したおよそ１００ｓｅｃ以外の検出時間を採用した場合も同様であった。以上のことから、参照信号ｒと中心周波数ｆｃに対して対称な周波数を有するある干渉波ｉが存在する環境下においても、ある干渉波ｉと同様な周波数を有する参照信号ｒ２を入力して振幅誤差ならびに位相誤差の測定を行えば、精度の高い振幅誤差および位相誤差の値を検出できることがわかる。
【００４５】
図７Ａは、第１の実施形態において、干渉波ｉが存在しない状態を説明する説明図である。図７Ｂは、図７Ａに対応する振幅誤差の測定結果である。図７Ｃは、図７Ａに対応する位相誤差の測定結果である。図７Ｂにおいて、横軸は中心周波数ｆｃに対する参照信号ｒの周波数、縦軸は検出された振幅誤差の値である。図７Ｃにおいて、横軸は中心周波数ｆｃに対する参照信号ｒの周波数、縦軸は検出された位相誤差の値である。なお、図７Ｂおよび図７Ｃには、振幅誤差および位相誤差を算出する際の参照信号ｒの検出時間をおよそ１００μｓｅｃとした例を示した。図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、受信部２が使用帯域ｂ内において周波数によらず一様な動作を有し、干渉波ｉが存在しない場合、参照周波数ｒの周波数を変更しても、検出される振幅誤差および位相誤差の値の変動はごくわずかとなることが確認できる。このような振幅誤差および位相誤差の傾向は、図示はしないが、数μｓｅｃ〜数百μｓｅｃの検出時間を採用した場合も同様であった。
【００４６】
図５Ａ〜図５Ｃによれば、第１周波数ｆ１（図３参照）にほぼ対称な第２周波数ｆ２を有する未知の干渉波が存在する場合、第１周波数ｆ１を有する第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１を入力することで得られる第１振幅誤差Ｍｅ１および第１位相誤差θｅ１は、干渉波による影響を受けて変動が大きくなる。
【００４７】
また、図６Ａ〜図６Ｃによれば、第２周波数ｆ２を有する未知の干渉波が存在する場合、第２周波数ｆ２を有する第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２を入力することで得られる第２振幅誤差Ｍｅ２および第２位相誤差θｅ２は、変動が小さくなる。
【００４８】
したがって、図５Ａ〜図６Ｃによれば、第２周波数ｆ２を有する未知の干渉波が存在する場合、第１振幅誤差Ｍｅ１と第２振幅誤差Ｍｅ２との差分は大きくなり、また、第１位相誤差θｅ１と第２位相誤差θｅ２との差分も大きくなる。
【００４９】
このため、差分が大きいこと、すなわち、｜Ｍｅ１−Ｍｅ２｜＞Ｔｈ１かつ｜θｅ１−θｅ２｜＞Ｔｈ２であることに基づいて、振幅誤差Ｍｅ１とＭｅ２のどちらか、および位相誤差θｅ１とθｅ２のどちらかが干渉波に影響された正しくない値であることを簡便かつ確実に検知できる。
【００５０】
一方、図７Ａ〜図７Ｃによれば、第２周波数ｆ２を有する干渉波が存在しない場合、第１振幅誤差Ｍｅ１は第２振幅誤差Ｍｅ２とほぼ同じ値となり、また、第１位相誤差θｅ１は第２位相誤差θｅ２とほぼ同じ値となる。
【００５１】
したがって、第２周波数ｆ２を有する干渉波が存在しない場合、第１振幅誤差Ｍｅ１と第２振幅誤差Ｍｅ２との差分は小さくなり、また、第１位相誤差θｅ１と第２位相誤差θｅ２との差分も小さくなる。
【００５２】
このため、差分が小さいこと、すなわち、｜Ｍｅ１−Ｍｅ２｜≦Ｔｈ１かつ｜θｅ１−θｅ２｜≦Ｔｈ２であることに基づいて、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２および位相誤差θｅ１、θｅ２が、干渉波に影響されていない正しい値であることを簡便かつ確実に検知できる。
【００５３】
以上の理由により、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２および位相誤差θｅ１、θｅ２の差分に基づいて誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２、θｅ１、θｅ２の正否を決定できる。
【００５４】
次いで、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２および位相誤差θｅ１、θｅ２が正しい場合（図２のステップＳ５：Ｙｅｓ）、演算部２１４は、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２および位相誤差θｅ１、θｅ２に基づいて誤差補正値を算出する（ステップＳ６）。具体的には、演算部２１４は、誤差補正値として、振幅誤差の補正値、位相誤差の補正値および時間差の補正値を算出する。
【００５５】
例えば、振幅誤差の補正値Ｍｅは、次式を満足する。
Ｍｅ＝（Ｍｅ１＋Ｍｅ２）／２      （５）
【００５６】
また、位相誤差の補正値θｅは、次式を満足する。
θｅ＝（θｅ１＋θｅ２）／２      （６）
【００５７】
また、時間差の補正値Δｔは、次式を満足する。
Δｔ＝（θｅ１−θｅ２）／（ｘ１−ｘ２）      （７）
ここで、図８は、第１の実施形態を示す位相誤差の図である。図８に示すように、数式（７）のｘ１は、中心周波数ｆｃと第１周波数ｆ１との差であり、ｘ２は、中心周波数ｆｃと第１周波数ｆ２との差である。また、図８に示すように、補正値Δｔは、位相誤差θｅ１、θｅ２が満足する一次式の傾きである。
【００５８】
演算部２１４は、算出された補正値を復調器２６に出力する。復調器２６は、補正値に基づいて、通常の受信動作時に、Ｉ信号とＱ信号との誤差を補正する。
【００５９】
一方、振幅誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２および位相誤差θｅ１、θｅ２が正しくない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、送信部３は、第１周波数ｆ１と第２の周波数ｆ２において、そのどちらか一方もしくは両方において、異なる新たな周波数を設定する（ステップＳ５１）。すなわち、ｘ１もしくはｘ２またはその両方を変更する。異なる新たな周波数を有する第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１、もしくは異なる新たな周波数を有する第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２、またはその両方を入力することで、正しい誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２、θｅ１、θｅ２を取得する機会をすみやかに確保できる。
【００６０】
第１の実施形態によれば、第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１を入力したときに検出されたＩ信号とＱ信号との間の誤差Ｍｅ１、θｅ１と、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２を入力したときに検出されたＩ信号とＱ信号との間の誤差Ｍｅ２、θｅ２とを比較して、誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２、θｅ１、θｅ２の正否を簡便に決定できる。これにより、誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２、θｅ１、θｅ２が正しくない場合には、正確な誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２、θｅ１、θｅ２を取得する機会をすみやかに確保できるので、Ｉ信号とＱ信号との誤差を迅速かつ適切に補正できる。
【００６１】
また、第１の実施形態によれば、送信部３からループバックして補正を行うことで、外来の干渉に対してロバストな補正を行うことができる。
【００６２】
また、誤差を補正するために送信装置側で逆高速フーリエ変換を行うことを要しないので、補正を簡便に行うことができる。
【００６３】
（変形例）
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。なお、本変形例において、図１〜図８に対応する構成については同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図９Ａは、第１の実施形態の変形例を示すＩＱ補正信号の周波数の図である。図９Ｂは、第１の実施形態の変形例を示す位相誤差の図である。
【００６４】
図９Ａに示すように、本変形例において、送信部３は、直交検波器２２に対して、第１および第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ２を入力した後に、第３のＩＱ補正信号Ｓｉｇ３と第４のＩＱ補正信号Ｓｉｇ４とを順に入力する。第３のＩＱ補正信号Ｓｉｇ３および第４のＩＱ補正信号Ｓｉｇ４は、第１信号または第２信号の一例である。図９Ａに示すように、第３のＩＱ補正信号Ｓｉｇ３は、使用帯域の中心周波数ｆｃに対してｘ３［Ｈｚ］高い第３周波数ｆ３を有する単周波信号である。ｘ３は、中心周波数ｆｃと第１周波数ｆ１との差ｘ１より大きい。また、第４のＩＱ補正信号Ｓｉｇ４は、使用帯域の中心周波数ｆｃに対してｘ４［Ｈｚ］低い第４周波数ｆ４を有する単周波信号である。ｘ４は、中心周波数ｆｃと第２周波数ｆ２との差ｘ２より大きい。
【００６５】
第３のＩＱ補正信号Ｓｉｇ３が入力されたとき、振幅誤差算出部２１１は第３振幅誤差Ｍｅ３を算出し、位相誤差算出部２１２は第３位相誤差θｅ３を算出する。第４のＩＱ補正信号Ｓｉｇ４が入力されたとき、振幅誤差算出部２１１は第４振幅誤差Ｍｅ４を算出し、位相誤差算出部２１２は第４位相誤差θｅ４を算出する。
【００６６】
演算部２１４は、第１〜第４振幅誤差Ｍｅ１〜４と、第１〜第４位相誤差θｅ１〜４とを比較する。そして、演算部２１４は、第１〜第４振幅誤差Ｍｅ１〜４の差分が第１閾値以下で、第１〜第４位相誤差θｅ１〜４の差分が第２閾値以下の場合に、第１〜第４振幅誤差Ｍｅ１〜４および第１〜第４位相誤差θｅ１〜４が正しいと決定する。なお、演算部２１４は、第１〜第４振幅誤差Ｍｅ１〜４のうち、少なくとも２つの誤差同士の間で差分が第１閾値以下の関係を満たし、第１〜第４位相誤差θｅ１〜４のうち、少なくとも２つの誤差同士の間で差分が第２閾値以下の関係を満たす場合に、誤差Ｍｅ１〜４、θｅ１〜４が正しいと決定してもよい。
【００６７】
誤差が正しい場合、演算部２１４は、数式（５）および数式（６）と同様に平均値、すなわち、（Ｍｅ１＋Ｍｅ２＋Ｍｅ３＋Ｍｅ４）／４および（θｅ１＋θｅ２＋θｅ３＋θｅ４）／４を算出してもよい。誤差が正しくない場合、図２と同様に、新たなＩＱ補正信号を直交検波器２２に入力すればよい。
【００６８】
本変形例によれば、誤差の正否の決定に用いる振幅誤差および位相誤差を増やすことができるので、正否の決定をより正確に行うことができる。また、誤差補正値の算出に用いる振幅誤差および位相誤差を増やすことができるので、誤差補正値をより高精度に算出できる。例えば、図９Ｂに示すように、時間差の補正値の算出に用いる位相誤差の数が多いことで、位相誤差が満足する一次式をより高精度に近似できる。また、位相誤差の数をより多くして、位相誤差が満足する式として、一次式よりも複雑な式を近似してもよい。また、近似の代わりに、位相誤差と式との対応表を用いることで、位相誤差に対応する式を一義的に求めてもよい。
【００６９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態に対応する構成については同一の符号を用いて重複した説明を省略する。図１０は、第２の実施形態を示すＩＱ補正信号Ｓｉｇの入力経路の図である。なお、図１０では、送信部３の図示を省略している。
【００７０】
第２の実施形態の通信装置１は、第１の実施形態の通信装置１に対して、ＩＱ補正信号Ｓｉｇの入力経路が異なる。具体的には、通信装置１は、スイッチ２０とローノイズアンプ２１との間に、シグナルジェネレータ８との接点２２０を有する。接点２２０には、シグナルジェネレータ８から、例えば、第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１と第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２とが順に入力される。シグナルジェネレータ８から信号を入力するとき、信号がアンテナ４に流れないようにスイッチ２０をオフする。
【００７１】
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第１のＩＱ補正信号Ｓｉｇ１を入力したときの誤差Ｍｅ１、θｅ１と、第２のＩＱ補正信号Ｓｉｇ２を入力したときの誤差Ｍｅ２、θｅ２とを比較して、誤差Ｍｅ１、Ｍｅ２、θｅ１、θｅ２の正否を簡便かつ迅速に決定できる。また、第２の実施形態によれば、外部入力信号を用いることで、誤差の正否のテストを簡便に行うことができる。
【００７２】
なお、第１の実施形態の変形例と第２の実施形態とを組み合わせてもよい。
【００７３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７４】
１  通信装置
２２  直交検波器
２１０  制御部
３  送信部
【図１】
2017055170.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017055170.tif 000011
【図６】
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【図７】
2017055170.tif 000013
【図８】
2017055170.tif 000014
【図９】
2017055170.tif 000015
【図１０】
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