JP2000349840A - ベースバンド信号オフセット補正回路及び方法、この補正回路を備えたｆｓｋ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 復調ベースバンド信号の直流オフセット成分
を高精度かつ高速に検出し、オフセット補正を高速かつ
正確に実行可能にする。 【解決手段】 ＦＳＫ受信装置は、復調ベースバンド信
号のオフセット補正を行う手段として、復調ベースバン
ド信号を積分する第２ローパスフィルタ９、第２ローパ
スフィルタ９の出力電圧の直流オフセット成分を検出す
るウインドコンパレータ１０、ウインドコンパレータ１
０の出力に基づきカウント値を増分又は減分するアップ
ダウンカウンタ１１、アップダウンカウンタ１１でのカ
ウント動作のタイミング信号を生成するクロック生成部
１３、アップダウンカウンタ１１の出力に基づきコンパ
レータ７の基準電圧を生成する基準電圧生成部１２、前
フレームでの基準電圧を第２ローパスフィルタ９に供給
して充電することにより第２ローパスフィルタ９の初期
値を設定する充電回路２２を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＳＫ（周波数シ
フトキーイング）による変調信号（以下、ＦＳＫ信号と
いう）を受信するページャなどのＦＳＫ受信装置に用い
る回路に関し、特に、復調ベースバンド信号の直流オフ
セットを自動補正するベースバンド信号オフセット補正
回路及び方法、この補正回路を備えたＦＳＫ受信装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＳＫ方式は搬送波の周波数偏移によっ
てデジタル信号を伝送する方式であり、ＦＳＫ信号を受
信装置にて復調する際には、受信したＦＳＫ信号に基づ
いて得られる周波数弁別回路の出力電圧と基準電圧とを
比較することにより、信号判定を行って復調デジタル信
号を得る方法が採られている。ＦＳＫ方式では、送信側
の搬送波周波数誤差、受信側の周波数変換用局部発振器
の周波数誤差、周波数弁別回路の中心周波数の誤差など
が生じると、これらの誤差は復調ベースバンド信号の直
流オフセットとして現れる。この直流オフセット成分
は、復調ベースバンド信号の信号判定を行う際の基準電
圧の変動と等価となり、受信装置における復調特性の劣
化につながる。特に、４値ＦＳＫ等の多値変調信号を受
信する場合は、互いに接近した複数の基準電圧を設けな
ければならないので、前記直流オフセット成分を精度良
く検出して補正する必要がある。

【０００３】上記のような誤差を補正するには、周波数
弁別回路への入力周波数誤差を補正する方法と、復調ベ
ースバンド信号自体で直流オフセットを補正する方法と
があるが、中間周波数帯域の帯域幅に余裕があれば、復
調ベースバンド信号のみで補正を行う方法の方が回路構
成を簡単にできる利点がある。このため、ベースバンド
帯域において復調ベースバンド信号の直流オフセットを
検出し、基準電圧に対して補正をかける方法が種々考え
られている。例えば、（ａ）復調ベースバンド信号の上
限値と下限値を検出しこれらの平均値から直流成分を検
出する方法、（ｂ）復調ベースバンド信号の振幅と信号
判定用コンパレータの出力信号の振幅とを揃えておいて
これらの差分を積分して直流成分を検出する方法、
（ｃ）復調ベースバンド信号を積分して直流成分を検出
する方法、などがある。

【０００４】上記補正方法のうち、（ａ）はノイズによ
り上限値、下限値の検出に誤差が生じやすいのに対し、
（ｂ），（ｃ）は積分を行うことによりノイズの影響を
低減することができるという利点がある。特に、（ｃ）
は補正回路として積分回路のみを設ければ済むため、最
も回路構成が簡単になる。しかしながら、（ｃ）の方法
を用いて補正回路を構成する場合、積分回路の出力電圧
をコンパレータの基準電圧とすれば直流オフセットの補
正となるが、直流オフセット成分の検出を精度良く行お
うとすると積分回路の時定数を大きくする必要があるた
め、出力電圧の収束時間が長くなってしまい、回路が立
ち上がるまで長いプリヒート時間（準備期間）が必要と
なってしまう。また、積分が完了して出力電圧が収束す
るまでは基準電圧にずれが発生することになり、受信動
作を開始できないという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のＦＳＫ受信装置におけるベースバンド信号オフセット
補正回路では、直流オフセット成分の検出を精度良く行
おうとすると積分回路の時定数を大きくする必要があ
り、高速動作に対応できないという問題点がある。デジ
タル移動体通信では時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式が
広く採用されており、このＴＤＭＡ方式の通信では間欠
的に信号を受信するバースト受信を行うので、補正回路
において高速性が要求される。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、復調ベースバンド信号の直流オフセット成分を簡単
に高精度かつ高速に検出し、高速かつ正確に補正を行う
ことが可能なベースバンド信号オフセット補正回路及び
方法、この補正回路を備えたＦＳＫ受信装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のベースバンド信号オフセット補正回路は、ＦＳＫ信号
を復調した復調ベースバンド信号の直流オフセットを補
正する補正回路であって、前記復調ベースバンド信号を
積分する積分回路と、前記積分回路の出力が所定範囲内
にあるか否かを判定することにより、該復調ベースバン
ド信号の直流オフセット成分を検出するオフセット検出
手段と、前記オフセット検出手段の出力を所定のタイミ
ングで増分又は減分してカウント値を更新するカウント
手段と、前記カウント値に基づいて、前記復調ベースバ
ンド信号の信号判定を行う比較回路の基準電圧を生成す
る基準電圧生成手段と、前回生成された前記基準電圧を
前記積分回路に供給して積分回路の出力初期値とする積
分初期値設定手段と、を備えたものである。

【０００８】また、請求項２に記載のベースバンド信号
オフセット補正回路は、請求項１において、前記カウン
ト手段におけるカウント値を基準値と比較することによ
り、ＦＳＫ信号の周波数誤差を検出する周波数誤差判定
手段と、前記周波数誤差判定手段の出力を所定のタイミ
ングで増分又は減分してカウント値を更新する第２カウ
ント手段と、前記第２カウント手段のカウント値に応じ
て局部発振器の発振周波数を制御する局部発振周波数制
御手段と、を備えたものである。

【０００９】本発明の請求項３に記載のＦＳＫ受信装置
は、ＦＳＫ信号を復調した復調ベースバンド信号を積分
する積分回路と、前記積分回路の出力が所定範囲内にあ
るか否かを判定することにより、該復調ベースバンド信
号の直流オフセット成分を検出するオフセット検出手段
と、前記オフセット検出手段の出力を所定のタイミング
で増分又は減分してカウント値を更新するカウント手段
と、前記カウント値に基づいて、前記復調ベースバンド
信号の信号判定を行う比較回路の基準電圧を生成する基
準電圧生成手段と、前回生成された前記基準電圧を前記
積分回路に供給して積分回路の出力初期値とする積分初
期値設定手段と、を有してなる、前記復調ベースバンド
信号の直流オフセットを補正するベースバンド信号オフ
セット補正回路を備えたものである。

【００１０】また、請求項４に記載のＦＳＫ受信装置
は、請求項３のベースバンド信号オフセット補正回路に
おいて、前記カウント手段におけるカウント値を基準値
と比較することにより、ＦＳＫ信号の周波数誤差を検出
する周波数誤差判定手段と、前記周波数誤差判定手段の
出力を所定のタイミングで増分又は減分してカウント値
を更新する第２カウント手段と、前記第２カウント手段
のカウント値に応じて局部発振器の発振周波数を制御す
る局部発振周波数制御手段と、を備えたものである。

【００１１】本発明の請求項５に記載のベースバンド信
号オフセット補正方法は、ＦＳＫ信号を復調した復調ベ
ースバンド信号の直流オフセットを補正する補正方法で
あって、前記復調ベースバンド信号を積分する積分ステ
ップと、前記復調ベースバンド信号の積分値が所定範囲
内にあるか否かを判定することにより、該復調ベースバ
ンド信号の直流オフセット成分を検出するオフセット検
出ステップと、前記直流オフセット成分を所定のタイミ
ングで増分又は減分してカウント値を更新するカウント
ステップと、前記カウント値に基づいて、前記復調ベー
スバンド信号の信号判定を行う比較回路の基準電圧を生
成する基準電圧生成ステップと、前回生成された前記基
準電圧を前記積分を行う積分回路に供給して積分回路の
出力初期値とする積分初期値設定ステップと、を有する
ものである。

【００１２】また、請求項６に記載のベースバンド信号
オフセット補正方法は、請求項５において、前記カウン
トステップにおけるカウント値を基準値と比較すること
により、ＦＳＫ信号の周波数誤差を検出する周波数誤差
判定ステップと、前記検出した周波数誤差を所定のタイ
ミングで増分又は減分してカウント値を更新する第２カ
ウントステップと、前記第２カウントステップにおける
カウント値に応じて局部発振器の発振周波数を制御する
局部発振周波数制御ステップと、を有するものである。

【００１３】本発明のベースバンド信号オフセット補正
回路及び方法、この補正回路を備えたＦＳＫ受信装置で
は、復調ベースバンド信号を積分回路により積分し、オ
フセット検出手段によって復調ベースバンド信号の積分
値が所定範囲内にあるか否かを判定することにより復調
ベースバンド信号の直流オフセット成分を検出する。そ
して、カウント手段において前記オフセット検出手段の
出力を所定のタイミングで増分又は減分してカウント値
を更新し、このカウント値に基づいて基準電圧生成手段
により復調ベースバンド信号の信号判定を行う比較回路
の基準電圧を生成する。このとき、積分初期値設定手段
によって前回生成された基準電圧を積分回路に供給して
例えばこの積分回路のコンデンサに充電し、積分回路の
出力初期値とする。これにより、積分回路の収束時間が
短縮され、復調ベースバンド信号の直流オフセットの補
正を高速かつ正確に行うことが可能となる。

【００１４】また、周波数誤差判定手段によって前記カ
ウント手段におけるカウント値を基準値と比較すること
によりＦＳＫ信号の周波数誤差を検出する。そして、第
２カウント手段において前記周波数誤差判定手段の出力
を所定のタイミングで増分又は減分してカウント値を更
新し、このカウント値に応じて局部発振周波数制御手段
により局部発振器の発振周波数を制御する。これによ
り、復調ベースバンド信号の直流オフセットの補正を行
いながら、この補正結果に基づいて局部発振器の周波数
制御を行うことが可能となるため、分解能の粗い周波数
制御であっても復調ベースバンド信号の直流オフセット
の補正を高精度に行えるようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。本実施形態に係るベースバンド信
号オフセット補正回路は、ＦＳＫ方式の受信装置（ＦＳ
Ｋ受信装置）に設けられるものであり、復調ベースバン
ド信号の直流オフセット成分を検出して信号判定用コン
パレータの基準電圧を補正する（以下、オフセット補正
という）機能を有している。

【００１６】［第１実施形態］図１は本発明の第１実施
形態に係るベースバンド信号オフセット補正回路を備え
た受信部の構成を示すブロック図、図２は本実施形態の
補正回路における主要部の詳細構成を示す回路図、図３
は本実施形態の補正回路におけるオフセット補正動作を
説明するタイムチャート、図４はオフセット補正動作の
手順を示すフローチャートである。

【００１７】本実施形態に係るＦＳＫ受信装置の受信部
は、無線周波数帯域のＦＳＫ信号を中間周波数帯域に変
換する周波数変換器２、局部発振器として周波数変換用
の局部発振周波数（中間周波数帯域の基準周波数）を出
力する発振器４、中間周波数帯域のＦＳＫ信号を増幅す
る中間周波増幅器３、ＦＳＫ信号を復調する周波数弁別
器５、復調ベースバンド信号の雑音成分を除去する第１
ローパスフィルタ６、復調ベースバンド信号を基準電圧
と比較することにより信号判定を行って復調デジタル信
号を得るコンパレータ７を有して構成される。また、復
調ベースバンド信号のオフセット補正を行う手段とし
て、復調ベースバンド信号を積分する積分回路としての
第２ローパスフィルタ９、第２ローパスフィルタ９の出
力電圧の直流オフセット成分を検出するオフセット検出
手段に該当するウインドコンパレータ１０、ウインドコ
ンパレータ１０の出力に基づきカウント値を増分又は減
分するカウント手段に該当するアップダウンカウンタ１
１、アップダウンカウンタ１１におけるカウント動作の
タイミング信号を生成するクロック生成部１３、アップ
ダウンカウンタ１１の出力に基づいてコンパレータ７の
基準電圧を生成する基準電圧生成手段に該当する基準電
圧生成部１２、前回生成された基準電圧を第２ローパス
フィルタ９に供給して充電する積分初期値設定手段に該
当する充電回路２２を備えている。

【００１８】図示しないアンテナで受信され入力端子１
に入力されたＦＳＫ信号は、周波数変換器２によりその
搬送周波数が中間周波数に変換された後、中間周波増幅
器３によって復調可能なレベルまで増幅され、周波数弁
別器５によりＦＭ復調されて復調ベースバンド信号とな
る。この復調ベースバンド信号は、第１ローパスフィル
タ６で雑音成分が除去された後、コンパレータ７で基準
電圧に基づき信号判定が行われてデジタル信号として出
力端子８より出力される。

【００１９】本実施形態では、復調ベースバンド信号の
直流オフセット成分を検出し、この直流オフセット成分
をコンパレータ７の基準電圧に加算又は減算して基準電
圧を補正することにより、復調特性を向上させる。この
場合、第２ローパスフィルタ９により復調ベースバンド
信号を積分してその平均電圧、すなわち周波数弁別器５
の出力バイアス電圧と直流オフセット成分との和を検出
する。そして、第２ローパスフィルタ９の出力をウイン
ドコンパレータ１０に入力して直流オフセット成分が所
定範囲を超えたか否かを判定する。

【００２０】第２ローパスフィルタ９の出力電圧がウイ
ンドコンパレータ１０の上側判定値（Upper Level Disc
riminator 、以下ＵＬＤと記載する）以上となった場合
は、アップダウンカウンタ１１におけるカウント値が増
分（インクリメント）される。また、第２ローパスフィ
ルタ９の出力電圧がウインドコンパレータ１０の下側判
定値（Lower Level Discriminator 、以下ＬＬＤと記載
する）以下となった場合は、アップダウンカウンタ１１
におけるカウント値が減分（デクリメント）される。

【００２１】そして、基準電圧生成部１２において、ア
ップダウンカウンタ１１のカウント値に比例して出力電
圧を変化させ、基準電圧としてコンパレータ７に供給す
る。また、この基準電圧をウインドコンパレータ１０に
供給し、基準電圧の変動に対応してＵＬＤ及びＬＬＤを
シフトさせる。これにより、復調ベースバンド信号の直
流オフセットに補正がかかることになる。

【００２２】次に、図２ないし図４を参照してベースバ
ンド信号オフセット補正回路の詳細構成例及びその動作
を説明する。図２の構成において、Ｄ／Ａ変換器２１は
前記アップダウンカウンタ１１及び基準電圧生成部１２
の機能を有している。なお、図１と同一の構成要素につ
いては同一符号を付している。

【００２３】第２ローパスフィルタ９は、抵抗Ｒ２，Ｒ
３、コンデンサＣ１、スイッチＳＷ３，ＳＷ４により構
成される。この例では、抵抗値の異なる抵抗Ｒ２，Ｒ３
をコンデンサＣ１に対して並列に設け、スイッチＳＷ
３，ＳＷ４のオンオフを切り換えることによって第２ロ
ーパスフィルタ９の時定数を変更できるようになってい
る。また、Ｄ／Ａ変換器２１の出力端とコンデンサＣ１
との間には抵抗Ｒ１及びスイッチＳＷ１が接続され、Ｄ
／Ａ変換器２１の出力電圧（すなわちコンパレータ７の
基準電圧）をコンデンサＣ１に急速充電する充電回路２
２が構成されている。この充電回路２２は、コンパレー
タ７の基準電圧をコンデンサＣ１に急速充電することに
より第２ローパスフィルタ９の出力初期値を設定する機
能を有している。なお、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値
は、Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ１に設定されているものとする。

【００２４】図２の例は、４値ＦＳＫ受信装置の構成で
あり、コンパレータ７は、３つの比較器３１，３２，３
３及び論理回路（ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路）３
４を有し、前記基準電圧を基にした３つの閾値により信
号判定を行って４値のデジタル信号を得る構成となって
いる。コンパレータ７の出力としては、ＭＳＢ（上位ビ
ット），ＬＳＢ（下位ビット）それぞれに「０（ローレ
ベル）」又は「１（ハイレベル）」が出力される。ま
た、ウインドコンパレータ１０は、２つの比較器３５，
３６を有し、ＵＬＤとＬＬＤ間の所定範囲を超えたか否
かを判定する構成となっている。ウインドコンパレータ
１０の出力としては、第２ローパスフィルタ９の出力電
圧がＵＬＤ以上となった場合はＭＵに「１」が、ＬＬＤ
以下となった場合はＭＤに「１」が、それ以外の場合、
すなわち所定範囲内の場合はＭＵ，ＭＤ共に「０」が出
力される。

【００２５】周波数弁別器５より出力される復調ベース
バンド信号は、バッファ２３を介して第１ローパスフィ
ルタ６に入力されて雑音成分が除去された後、コンパレ
ータ７に入力されて信号判定がなされて４値のデジタル
信号が出力される。また、この復調ベースバンド信号
は、バッファ２３，２４を介して第２ローパスフィルタ
９に入力される。なお、本実施形態の補正回路は、伝送
される信号の一単位（以下、フレームという）毎に復調
ベースバンド信号のオフセット補正を行うように動作す
る。

【００２６】図３に示すように、フレームの始めではス
イッチＳＷ１がオン（閉）でスイッチＳＷ２がオフ
（開）となっており、充電回路２２によりＤ／Ａ変換器
２１の出力（前フレームにおいて補正されたコンパレー
タ７の基準電圧）がコンデンサＣ１に充電される（図４
のステップＳ１１）。この充電期間は、受信部が立ち上
がるまでのプリヒート時間となり、充電完了をもって前
フレームの基準電圧を使用した受信動作が可能となる。

【００２７】その後、スイッチＳＷ１がオフしてスイッ
チＳＷ２がオンとなり、復調ベースバンド信号が第２ロ
ーパスフィルタ９の時定数に従って（図２の状態では抵
抗Ｒ２を介して）コンデンサＣ１に供給され、復調ベー
スバンド信号の積分が行われる（ステップＳ１２）。第
２ローパスフィルタ９による積分回路の時定数をＦＳＫ
信号の伝送速度より十分大きくすることにより、復調ベ
ースバンド信号の平均電圧、すなわち周波数弁別器５の
出力バイアス電圧と直流オフセット成分との和を検出す
ることができる。

【００２８】復調ベースバンド信号の積分値は、ウイン
ドコンパレータ１０に入力され、ＵＬＤ及びＬＬＤと比
較される（ステップＳ１３）。ＵＬＤとＬＬＤは、前フ
レームのコンパレータ７の基準電圧に基づいて設定さ
れ、この基準電圧に対して所定量だけ上下にオフセット
させた電圧値となっている。このＵＬＤ及びＬＬＤの基
準電圧からのオフセット量は、基準電圧の補正を行わな
くても復調特性の劣化が生じない許容直流オフセット量
以下に設定する。

【００２９】ウインドコンパレータ１０において、前記
復調ベースバンド信号の積分値がＵＬＤ以上の場合はＭ
Ｕに「１」が出力され、ＬＬＤ以下の場合はＭＤに
「１」が出力される。図３に示すように、前記スイッチ
ＳＷ２がオンとなって所定時間が経過した後、クロック
生成部１３からのタイミング信号に基づいてスイッチＳ
Ｗ５がオンとなり、ウインドコンパレータ１０からの出
力ＭＵ及びＭＤがＤ／Ａ変換器２１に入力される。Ｄ／
Ａ変換器２１では、ＭＵ及びＭＤの値に対応して内蔵カ
ウンタのカウント値の増分又は減分が行われ（ステップ
Ｓ１４）、このカウント値がアナログ電圧に変換されて
基準電圧としてコンパレータ７及びウインドコンパレー
タ１０に出力される（ステップＳ１５）。このように、
ウインドコンパレータ１０の出力に応じて基準電圧が変
化し、復調ベースバンド信号のオフセット補正が行われ
ることになる。

【００３０】なお、図３のタイムチャートにおいて、ス
イッチＳＷ２がオンとなって復調ベースバンド信号の積
分を開始した時点から、実際の受信動作が開始されて受
信期間となる。例えば、ＦＬＥＸ方式のページャにおい
ては、フレームの先頭にはビット同期４１、フレーム同
期４２、ビット同期４３というように同期をとるための
信号区間が設けられている。初めのビット同期４１及び
フレーム同期４２の区間において第２ローパスフィルタ
９による復調ベースバンド信号の積分が完了して直流オ
フセット成分の検出が行われ、次のビット同期４３の区
間において直流オフセットが補正されて補正後の基準電
圧が出力される。

【００３１】このように、第２ローパスフィルタ９によ
る復調ベースバンド信号の積分が完了してからコンパレ
ータ７の基準電圧の補正を開始することができ、積分が
完了していない間は前回（前フレーム）の基準電圧を使
用して受信動作を行うことができる。このオフセット補
正が完了するまでのビット同期４１などの区間で受信す
る同期用の信号は、一般に２値の信号であるため、多少
の直流オフセットずれがあっても復調性能に影響するこ
とはない。また、第２ローパスフィルタ９の時定数を十
分大きくすることにより、直流オフセット成分を精度良
く検出して基準電圧を補正することができ、多値のＦＳ
Ｋ信号を受信する場合であってもオフセット補正後の基
準電圧によって高精度の復調ベースバンド信号の判定が
可能であり、復調性能の劣化を防止できる。

【００３２】また、本実施形態では、充電回路２２によ
ってコンパレータ７の基準電圧を第２ローパスフィルタ
９のコンデンサＣ１に急速に充電する機能を有してい
る。送信側の搬送波周波数誤差、受信側の周波数変換用
局部発振器の周波数誤差などは急激に発生するものでは
ないので、前フレームと今回のフレームとにおける復調
ベースバンド信号の直流オフセットの変化量は少ない。
上記のようにコンデンサＣ１を前フレームの基準電圧で
充電して第２ローパスフィルタ９の出力電圧とすること
は、第２ローパスフィルタ９による積分の初期値を前フ
レームにおける復調ベースバンド信号の直流オフセット
に設定することになるので、実質的に第２ローパスフィ
ルタ９の収束時間を短縮することができる。よって、オ
フセット補正を高速に実行可能であり、ＴＤＭＡ方式の
通信におけるバースト受信などにも十分に追従すること
ができる。

【００３３】［第２実施形態］図５は本発明の第２実施
形態に係るベースバンド信号オフセット補正回路を備え
た受信部の構成を示すブロック図、図６は周波数制御動
作の手順を示すフローチャートである。

【００３４】第２実施形態は、第１実施形態の構成に自
動周波数制御（ＡＦＣ）手段を付加した例である。図５
において、図１に示した第１実施形態と同一構成要素に
は同一符号を付し、異なる部分についてのみ詳しく説明
する。

【００３５】第２実施形態においては、アップダウンカ
ウンタ１１のカウント値を基準値と比較して判定する判
定回路１４、判定回路１４の出力に基づきカウント値を
更新する第２アップダウンカウンタ１５、第２アップダ
ウンカウンタ１５におけるカウント動作のタイミング信
号を生成するクロック生成部１７、第２アップダウンカ
ウンタ１５の出力をアナログ電圧に変換するＤ／Ａ変換
器１６、Ｄ／Ａ変換器１６の出力電圧に基づいて局部発
振周波数を可変して出力する電圧制御発振器（ＶＣＯ）
１８をさらに備えている。

【００３６】ＦＳＫ受信装置において、中間周波数帯域
の帯域幅に余裕がなく、ベースバンド帯域におけるオフ
セット補正だけでは許容範囲を超えてしまい、送信側の
搬送波周波数誤差、及び受信側の周波数変換用局部発振
器の周波数誤差の補正を行わなければならない場合は、
上記構成によって周波数変換器２に供給する局部発振周
波数を制御する。

【００３７】この場合、例えば製造工程において、搬送
波周波数誤差及び周波数変換用局部発振器の周波数誤差
が無い状態、若しくは中間周波数の搬送波そのものを入
力した状態で前述のオフセット補正を行ったときのアッ
プダウンカウンタ１１のカウント値を基準値として判定
回路１４内のＲＯＭに予め記憶しておく。こうすると、
受信したＦＳＫ信号によりオフセット補正を行ったとき
のアップダウンカウンタ１１のカウント値と判定回路１
４に記憶している基準値との差は、搬送波周波数誤差及
び周波数変換用局部発振器の周波数誤差を表すこととな
る。

【００３８】第１実施形態と同様にオフセット補正動作
が行われ、この際に、アップダウンカウンタ１１のカウ
ント値は判定回路１４に読み込まれ（図６のステップＳ
２１）、記憶している基準値と比較される。このカウン
ト値の読み込みは、例えば図３のタイムチャートにおい
てαで示すタイミング（補正された基準電圧の生成完了
時）で行われる。そして、判定回路１４において、カウ
ント値と基準値との差分が求められ、第２アップダウン
カウンタ１５に出力される（ステップＳ２２）。

【００３９】このとき、判定回路１４は、前記差分がベ
ースバンド帯域におけるオフセット補正のみによる補正
可能範囲、すなわちオフセット補正のみを行う場合の中
間周波数帯域での許容周波数誤差を超えた場合に、周波
数制御を行うために前記差分を第２アップダウンカウン
タ１５に出力する。この判定回路１４は、複数のコンパ
レータを備え、複数の閾値によって周波数誤差量を検出
して基準値との差分を出力可能な構成とすればよい。或
いは、ウインドコンパレータを用いて周波数誤差が所定
範囲以上となったか否かを判定して判定結果を第２アッ
プダウンカウンタ１５に出力するような構成であっても
よい。

【００４０】そして、第２アップダウンカウンタ１５に
おいて、クロック生成部１７からのタイミング信号に基
づいて前記基準値との差分が増分又は減分され、カウン
ト値が更新される（ステップＳ２３）。この更新された
カウント値はＤ／Ａ変換器１６に入力されてアナログ電
圧に変換され、電圧制御発振器１８に制御電圧として出
力されて電圧制御発振器１８の発振周波数が制御される
（ステップＳ２４）。これにより、周波数変換器２に供
給する中間周波数帯域の局部発振周波数が補正されるこ
ととなる。この周波数制御は、例えば周波数誤差を検出
した次のフレームにおいて実行する。

【００４１】上記電圧制御発振器１８の発振周波数の制
御を行う際に、アップダウンカウンタ１１のカウント値
を記憶している基準値と一致させるように制御すること
により、ＡＦＣとして機能する。このとき、コンパレー
タ７の基準電圧の補正を行いながら周波数変換器２に対
するＡＦＣを行うことができるため、ＡＦＣ手段として
の分解能は粗いものでよく、Ｄ／Ａ変換器１６のビット
数を削減し回路構成を簡素化できる。

【００４２】以上のように、本実施形態では、前フレー
ムの基準電圧を第２ローパスフィルタ９による積分回路
に供給して急速充電し、積分回路の出力初期値を設定す
ることにより、積分回路の収束時間を短縮できるため、
復調ベースバンド信号の直流オフセット成分の検出を高
精度に行いながら、オフセット補正を高速に実行するこ
とができる。さらに、復調ベースバンド信号の直流オフ
セット成分を検出する回路である第２ローパスフィルタ
９，充電回路２２，ウインドコンパレータ１０と、この
オフセット検出に基づいてコンパレータ７の基準電圧を
生成してオフセット補正を行う回路であるアップダウン
カウンタ１１，基準電圧生成部１２，クロック生成部と
を別に備えているため、直流オフセットの誤差検出をし
ながら受信動作を行うことができる。

【００４３】また、復調ベースバンド信号自体を用いて
ベースバンド帯域においてオフセット補正を行いなが
ら、この補正結果により周波数変換器に対するＡＦＣを
行うことが可能であるので、分解能の粗いＡＦＣ手段を
用いて周波数誤差を補正しつつ高精度のオフセット補正
を行うことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、復調ベ
ースバンド信号を積分回路により積分し、オフセット検
出手段によって復調ベースバンド信号の積分値が所定範
囲内にあるか否かを判定することにより復調ベースバン
ド信号の直流オフセット成分を検出して、カウント手段
において前記オフセット検出手段の出力を所定のタイミ
ングで増分又は減分してカウント値を更新し、このカウ
ント値に基づいて、基準電圧生成手段により復調ベース
バンド信号の信号判定を行う比較回路の基準電圧を生成
するようになっている。このとき、積分初期値設定手段
によって前回生成された基準電圧を積分回路に供給して
積分回路の出力初期値としている。これにより、積分回
路の収束時間を短縮することができるため、復調ベース
バンド信号の直流オフセット成分を簡単に高精度かつ高
速に検出し、高速かつ正確に補正を行うことが可能とな
る効果が得られる。

【００４５】また、周波数誤差判定手段によって前記カ
ウント手段におけるカウント値を基準値と比較すること
によりＦＳＫ信号の周波数誤差を検出して、第２カウン
ト手段において前記周波数誤差判定手段の出力を所定の
タイミングで増分又は減分してカウント値を更新し、こ
のカウント値に応じて局部発振周波数制御手段により局
部発振器の発振周波数を制御することにより、復調ベー
スバンド信号の直流オフセットの補正を行いながら、こ
の補正結果に基づいて局部発振器の周波数制御を行うこ
とができるため、分解能の粗い周波数制御であっても復
調ベースバンド信号の直流オフセットの補正を高精度に
行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るベースバンド信号
オフセット補正回路を備えた受信部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本実施形態の補正回路における主要部の詳細構
成を示す回路図である。

【図３】本実施形態の補正回路におけるオフセット補正
動作を説明するタイムチャートである。

【図４】オフセット補正動作の手順を示すフローチャー
トである。

【図５】本発明の第２実施形態に係るベースバンド信号
オフセット補正回路を備えた受信部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】周波数制御動作の手順を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

２ 周波数変換器 ３ 中間周波増幅器 ４ 発振器 ５ 周波数弁別器 ６ 第１ローパスフィルタ ７ コンパレータ ９ 第２ローパスフィルタ １０ ウインドコンパレータ １１ アップダウンカウンタ １２ 基準電圧生成部 １３，１７ クロック生成部 １４ 判定回路 １５ 第２アップダウンカウンタ １６ Ｄ／Ａ変換器 １８ 電圧制御発振器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦＳＫ信号を復調した復調ベースバンド
   信号の直流オフセットを補正するベースバンド信号オフ
   セット補正回路であって、 前記復調ベースバンド信号を積分する積分回路と、 前記積分回路の出力が所定範囲内にあるか否かを判定す
   ることにより、該復調ベースバンド信号の直流オフセッ
   ト成分を検出するオフセット検出手段と、 前記オフセット検出手段の出力を所定のタイミングで増
   分又は減分してカウント値を更新するカウント手段と、 前記カウント値に基づいて、復調ベースバンド信号の信
   号判定を行う比較回路の基準電圧を生成する基準電圧生
   成手段と、 前回生成された前記基準電圧を前記積分回路に供給して
   積分回路の出力初期値とする積分初期値設定手段と、 を備えたことを特徴とするベースバンド信号オフセット
   補正回路。
2. 【請求項２】 前記カウント手段におけるカウント値を
   基準値と比較することにより、ＦＳＫ信号の周波数誤差
   を検出する周波数誤差判定手段と、 前記周波数誤差判定手段の出力を所定のタイミングで増
   分又は減分してカウント値を更新する第２カウント手段
   と、 前記第２カウント手段のカウント値に応じて局部発振器
   の発振周波数を制御する局部発振周波数制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載のベースバン
   ド信号オフセット補正回路。
3. 【請求項３】 ＦＳＫ信号を復調した復調ベースバンド
   信号を積分する積分回路と、 前記積分回路の出力が所定範囲内にあるか否かを判定す
   ることにより、該復調ベースバンド信号の直流オフセッ
   ト成分を検出するオフセット検出手段と、 前記オフセット検出手段の出力を所定のタイミングで増
   分又は減分してカウント値を更新するカウント手段と、 前記カウント値に基づいて、復調ベースバンド信号の信
   号判定を行う比較回路の基準電圧を生成する基準電圧生
   成手段と、 前回生成された前記基準電圧を前記積分回路に供給して
   積分回路の出力初期値とする積分初期値設定手段と、 を有してなる、前記復調ベースバンド信号の直流オフセ
   ットを補正するベースバンド信号オフセット補正回路を
   備えたＦＳＫ受信装置。
4. 【請求項４】 前記ベースバンド信号オフセット補正回
   路において、 前記カウント手段におけるカウント値を基準値と比較す
   ることにより、ＦＳＫ信号の周波数誤差を検出する周波
   数誤差判定手段と、 前記周波数誤差判定手段の出力を所定のタイミングで増
   分又は減分してカウント値を更新する第２カウント手段
   と、 前記第２カウント手段のカウント値に応じて局部発振器
   の発振周波数を制御する局部発振周波数制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項３に記載のＦＳＫ受信
   装置。
5. 【請求項５】 ＦＳＫ信号を復調した復調ベースバンド
   信号の直流オフセットを補正するベースバンド信号オフ
   セット補正方法であって、 前記復調ベースバンド信号を積分する積分ステップと、 前記復調ベースバンド信号の積分値が所定範囲内にある
   か否かを判定することにより、該復調ベースバンド信号
   の直流オフセット成分を検出するオフセット検出ステッ
   プと、 前記直流オフセット成分を所定のタイミングで増分又は
   減分してカウント値を更新するカウントステップと、 前記カウント値に基づいて、復調ベースバンド信号の信
   号判定を行う比較回路の基準電圧を生成する基準電圧生
   成ステップと、 前回生成された前記基準電圧を前記積分を行う積分回路
   に供給して積分回路の出力初期値とする積分初期値設定
   ステップと、 を有することを特徴とするベースバンド信号オフセット
   補正方法。
6. 【請求項６】 前記カウントステップにおけるカウント
   値を基準値と比較することにより、ＦＳＫ信号の周波数
   誤差を検出する周波数誤差判定ステップと、 前記検出した周波数誤差を所定のタイミングで増分又は
   減分してカウント値を更新する第２カウントステップ
   と、 前記第２カウントステップにおけるカウント値に応じて
   局部発振器の発振周波数を制御する局部発振周波数制御
   ステップと、 を有することを特徴とする請求項５に記載のベースバン
   ド信号オフセット補正方法。