WO2001024390A1 - Transmitter/receiver - Google Patents

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WO2001024390A1
WO2001024390A1 PCT/JP2000/006241 JP0006241W WO0124390A1 WO 2001024390 A1 WO2001024390 A1 WO 2001024390A1 JP 0006241 W JP0006241 W JP 0006241W WO 0124390 A1 WO0124390 A1 WO 0124390A1
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digital
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Keiichi Kitagawa
Yoshiko Saito
Mitsuru Uesugi
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/30—Circuits for homodyne or synchrodyne receivers

Definitions

  • the present invention relates to a transmitting / receiving device used in a digital wireless communication system.
  • the factors of the waveform distortion fixedly added by a transmitting / receiving device provided in a communication terminal device include DC offset, I / Q level ratio, and IZQ orthogonal. This could be due to turbulence, out-of-sync, or phase rotation due to feeder differences. In a conventional transmitting / receiving apparatus, these factors are individually adjusted.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional transmitting / receiving apparatus.
  • the signal received by antenna 1 is sent to analog detector 2 where it is analog detected.
  • the signal subjected to the analog detection is sent to the I / Q distortion compensation circuit 3, where the I / Q distortion is compensated.
  • the I / Q voltage is measured with an oscilloscope or the like, and the waveform is corrected so that the waveform is circular with the I and Q on the X-Y axis, and the I / Q level ratio and orthogonality are measured. Analog disturbances.
  • the signal subjected to I / Q distortion compensation is sent to an A / D converter 4 where it is A / D converted.
  • the digital signal thus obtained is sent to the DC offset compensating circuit 5, where the DC offset is compensated.
  • DC offset compensation the voltage level measured by terminating the input is measured, and analog adjustment is performed to eliminate this.
  • the I / Q distortion added by the A / D converter 4 is also compensated by the I / Q distortion compensating circuit 6 in the same manner as described above.
  • DC offset compensated signal is received RNF (root Nyquist filter) It is sent to 7 and is filled.
  • the filtered signal is sent to a phase compensation filter 8, and is phase-compensated by passing through a phase rotation filter to compensate for a difference in power supply line.
  • the phase-compensated signal is sent to a synchronization shift compensation filter 9, where the synchronization shift is compensated.
  • a digital filter with T / 2 intervals of 3 taps (the filter coefficient is, for example, all 1) is introduced.
  • the signal compensated for each factor in this way is sent to BB (baseband) decoding processing section 10, where it is decoded and becomes received data.
  • the transmission data is sent to the BB transmission processing section 11, where digital modulation processing and the like are performed.
  • the signal after the digital modulation is sent to the D / A converter 12 and D / A converted.
  • the obtained analog signal is sent to the I / Q distortion compensation circuit 13, where it is subjected to I / Q distortion compensation in the same manner as the YZQ distortion compensation circuit 3 on the receiving side.
  • the signal subjected to the I / Q distortion compensation is sent to the analog quadrature modulation section 14 and subjected to analog quadrature modulation processing.
  • the quadrature-modulated signal is sent to a DC offset compensation circuit 15, where it is subjected to DC offset compensation.
  • DC offset compensation a carrier leak measurement (inputting an unmodulated carrier and measuring the amount of leakage in the carrier frequency at an IF stage or the like using a spectrum analyzer or the like) is performed. Adjust the analog value so that the measured value is below the desired level.
  • the signal subjected to the DC offset compensation in this way is transmitted via the antenna 16.
  • An object of the present invention is to simplify the cause of waveform distortion fixedly added to a received signal.
  • An object of the present invention is to provide a transmission / reception device that can compensate.
  • the object of the present invention is to compensate for phase rotation due to DC offset, I / Q level ratio, disturbance of I / Q orthogonality, out-of-synchronization, and feed line difference, which are causes of waveform distortion fixedly added to a received signal. Is realized by digital signal processing. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional transmitting / receiving apparatus
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the transmission / reception device according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the I ZQ distortion & synchronization shift & phase compensation filter of the transmission / reception device having the above configuration
  • Figure 4 shows the configuration of the I / Q distortion & out-of-sync & phase compensation filter shown in Figure 3;
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration method of the I ZQ distortion & synchronization shift & phase compensation filter shown in FIG. 2;
  • FIG. 6 is a block diagram showing a part of the configuration of the transmission / reception apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a part of the configuration of the transmission / reception apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the transmitting and receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the signal received by the antenna 101 is sent to an analog orthogonal detection unit 102, where it is subjected to analog orthogonal detection.
  • the signal subjected to analog quadrature detection is sent to an A / D converter 103, where it is A / D converted.
  • the signal after A / D conversion is DC offset, I ZQ distortion, This is a state where distortion has been applied.
  • the digitized signal obtained in this way is sent to the DC offset compensating circuit 104, where DC offset compensation is performed.
  • DC offset compensation random data having the same appearance probability of 10 and 1 are simply added together for a certain section, and the result is compensated as a DC component. This is because the random data—evening in the evening—have the same probability of occurrence, so the value of the data itself is canceled out, leaving only the DC offset, which can be used as the DC component.
  • X * is obtained, so that the DC offset can be finally obtained by dividing by X.
  • By selecting X to be a power of 2 it is possible to realize by bit shift instead of division, so that DC offset can be obtained more easily.
  • the DC offset compensation can be performed by a simple digital process of simply adding predetermined signal sections. Thereby, a complicated adjustment operation can be omitted.
  • the DC offset-compensated signal is sent to the I / Q distortion & out-of-sync & phase compensation filter (hereinafter abbreviated as digital filter) 105, where I / Q distortion compensation is performed by digital signal processing. , Synchronization deviation compensation and phase compensation are performed.
  • the signal subjected to these compensations is sent to a BB (baseband) decoding processing unit 106, where it is decoded and becomes reception data.
  • BB baseband
  • the transmission data is sent to the BB transmission processing unit 107, where digital modulation processing and the like are performed.
  • the I / Q distortion compensation circuit 108 a filter having the same configuration as that of the digital filter 105 is used, and is added to the D / A converter 109 and the analog quadrature modulator 110 at the subsequent stage.
  • the inverse distortion of the I / Q distortion is added as a compensation value.
  • the inverse distortion of the phase distortion is also added.
  • the signal after the digital modulation is sent to the D / A converter 109 and D / A converted.
  • the signal subjected to the I / Q distortion compensation is sent to the analog quadrature modulator 110, where it is subjected to analog quadrature modulation processing.
  • the quadrature-modulated signal is sent to a DC offset compensation circuit 111, where DC offset compensation is performed. DC offset compensation is performed in the same way as on the receiving side.
  • the signal subjected to the DC offset compensation in this manner is transmitted via the antenna 112.
  • the same IC may be used in the analog quadrature detection unit 102 on the reception side and the analog quadrature modulation unit 110 on the transmission side.
  • the filter coefficient obtained by the digital filter 105 on the receiving side is sent to the I / Q distortion compensation circuit 108 on the transmission side, and the filter input by the I / Q distortion compensation circuit 108 is entered.
  • a digital filter may be configured using coefficients to provide inverse distortion. As a result, the amount of calculation in the device can be reduced, and the load on the device can be reduced.
  • the offset compensation value obtained by the DC offset compensation circuit 104 obtained on the reception side is sent to the DC offset compensation circuit 111 on the transmission side, and the offset compensation value obtained from the reception side is used. Performs DC offset compensation on the analog signal after quadrature modulation. As a result, the amount of calculation in the device can be reduced, and the load on the device can be reduced.
  • the digital filter 105 collectively compensates for distortions other than the DC offset.
  • the digital filter 105 also includes a root Nyquist filter. Since the filter coefficient is determined so that SNR is maximized, the performance (noise resistance) of the transmission / reception apparatus can be improved as compared with the conventional case. In addition, since the root Nyquist filter is comprehensively configured, the hardware scale can be reduced.
  • This digital filter 105 has the configuration shown in FIG. Switching to filters 201 and 202 for compensating for I / Q distortion, phase distortion and out-of-synchronization, and filter coefficient estimator 209 and 210 used when setting filter coefficients for filters Switches 205 and 206 for controlling the switching, timing control units 203 and 204 for controlling the timing of the switching between the switches 205 and 206, and the known signals required for the configuration of the filter, i de3i i d signal and q deai It has memories 211, 212 for storing the red signal.
  • the filters 201 and 202 are composed of a plurality of delay elements 301 arranged for an I (in-phase component) signal and a Q (quadrature component) signal, respectively, a reception signal and each delay signal. And an adder 302 for adding the output of the element 301.
  • the filter coefficient in the digital filter 105 is used to cancel the distortion that is inherently and constantly applied to the transmitting / receiving apparatus. Therefore, this filter coefficient only needs to be calculated once, for example, when the power is turned on.
  • the timing control sections 203 and 204 output control signals to the switches 205 and 206, and the switches 205 and 206 switch the filter coefficient estimating sections 209 and 2 10 Switch to
  • the known signals stored in the memories 211 and 212 and the received signal are added by the adders 207 and 208 to obtain a difference between the two, and the value is used as the fill coefficient.
  • the filter coefficient is set by a predetermined algorithm.
  • the fill coefficient is sent to fill filters 201 and 202 to form the fill coefficient.
  • the timing control units 203 and 204 After the fill time is configured, the timing control units 203 and 204
  • a control signal is output to 05 and 206, and switches 205 and 206 are switched to output to BB decoding processing section 106. After that, the received signal is filtered by filter 201,
  • the signal passes through 202 and is output to BB decoding processing section 106 in a state where I / Q distortion, synchronization shift, and phase distortion have been compensated.
  • the filters 201 and 202 have a plurality of delay elements 301 as shown in FIG. 4, the synchronization processing can be absorbed by the delay processing by the delay elements 301.
  • the filter coefficient estimating units 209 and 210 When the received signal passes through filters 201 and 202 set using the filter coefficients, the I / Q distortion and phase distortion applied to the analog quadrature detector 102 by the received signal can be compensated.
  • the fill coefficient of the filter 201 and 202 need only be obtained once, for example, when the power is turned on. In the subsequent distortion compensation operation, the calculation of the fill coefficient is not necessary.
  • the device load for setting can be reduced.
  • the in-phase component and the quadrature component are simply added together, the obtained addition result is divided by the number of samples added, and the value is used as the DC offset component. Subtract from received signal.
  • the so-called 4-real number filter shown in Fig. 5 is used to converge the filter coefficient for I (in-phase component).
  • LMS Local Mean Square
  • RL S Recursive Least Square
  • the above convergence process is repeated for a known signal section, and finally a filter coefficient is obtained. That is, the tap coefficient of the in-phase component and the tap coefficient of the quadrature component are independently estimated.
  • the digital filter in the present embodiment (the filter 2 in FIG. 0 1, 2 0 2).
  • the convergence can be enhanced by giving the root Nyquist filter coefficient (real number) to the in-phase component as an initial value.
  • the transmitting / receiving apparatus according to the present embodiment collectively collects 1 / Q distortion other than DC offset, synchronization deviation, and phase distortion, that is, distortion and synchronization deviation generated in an analog circuit from the antenna end to A / D conversion. Then, compensation is performed by digital signal processing, so that the compensation operation can be performed by simple processing. This makes it possible to omit the conventionally complicated compensation operations.
  • the digital filter described in the first embodiment that is, the 4-real number filter, can be applied to the equalizer of the transmitting / receiving apparatus.
  • Embodiments 2 and 3 a case will be described in which the digital filter described in Embodiment 1 is applied to an equalizer.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a part of the configuration of the transmitting / receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • This configuration is an equalizer having a feedforward tap filter (hereinafter, referred to as an FF filter). Under the condition that the delay wave is larger than the direct wave, the equalizer filter is effectively applied to the received signal. It can be ring processed.
  • FF filter feedforward tap filter
  • the equalizer shown in FIG. 6 performs FF filtering 501 on the received signal, and de-deciding unit 5 which determines the signal after the equalizing filtering.
  • the adder 503 that outputs the difference between the signal subjected to the FF filtering process, and the training signal that is a known signal, and the output of the adder 503
  • a coefficient estimator 504 for estimating a tap coefficient of the FF filter 501 as a difference signal.
  • the FF filter 501 is composed of a delay unit 501 for delaying the received signal, a multiplier 501 for multiplying the received signal by an FF tap coefficient, and an adder 5 for adding the multiplication result. 0 1 3
  • FF tap coefficients are estimated using the training section of the received signal.
  • the received signal is input to the FF filter 501, and equalization filtering is performed. More specifically, the received signal is delayed by the delay unit 501 1 1, multiplied by the FF tap coefficient by the multiplier 501 2, and the result of the multiplication is added by the adder 501 3. .
  • the signal after the addition is subtracted from the known training signal to generate an error signal.
  • This error signal is output to coefficient estimating section 504.
  • the tap coefficients a and b for the in-phase component and the tap coefficients c and d for the quadrature component are independently minimized in the same manner as in the first embodiment.
  • the convergence is achieved by an algorithm such as LMS (or RLS).
  • the tap coefficients a, b, c, and d thus obtained are output to the multiplier 510 2 of the FF filter 501.
  • An equalization filtering process is performed on the information signal that is input after the training signal of the received signal using the obtained tap coefficients a, b, c, and d.
  • the information signal that has been subjected to the equalization and filtering processing is determined by the determination unit 502.
  • the waveform of the received signal in a distorted state can be shaped. It is possible to perform distortion compensation that cannot be compensated only by rotation and amplitude changes. Thereby, the transmission / reception apparatus according to the present embodiment can improve reception performance.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a part of the configuration of the transmission / reception apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • This configuration is an equalizer having a feedback tap fill (hereinafter, FB fill), and uses the FB fill to generate not only a direct wave but also a received signal prediction value (replica) of a delayed wave.
  • FB fill feedback tap fill
  • the equalization process can be effectively performed on the received signal.
  • the equalizer shown in FIG. 7 includes an FB filter 601 that generates a reception prediction value (replica) from a decision signal by MLSE or a known training signal, and a difference between the generated replica and the reception signal.
  • Adder 6 0 2 that outputs the signal
  • MLSEI Maximum Likelihood Sequence Estimation
  • a coefficient estimator 604 for estimating a tap coefficient of the FB filter 601 using a difference between the FB filter and the received signal as an error signal.
  • the FB filter 6001 is composed of a delay device 611 that delays a received signal, a multiplier 611 that multiplies the received signal by an FB tap coefficient, and an adder 6 that adds the multiplication result. 0 1 3
  • the training signal which is a known signal
  • the coefficient estimator 604 uses the FB tap of the FB filter 601 based on the training signal. Is estimated.
  • the coefficient of the FB tap is output to the multiplier 612 of the FB filter 601.
  • the training signal portion of the received signal is input to the FB filter 601
  • the training signal is subjected to equalization filtering. More specifically, the training signal is delayed by a delay unit 611, multiplied by the coefficient of the FB tap by a multiplier 612, and the result of the multiplication is added by an adder 613 Is done.
  • the training signal subjected to the equalization filtering process in this manner is added (subtracted) to a known training signal by an adder 62 to obtain an error signal.
  • This error signal is output to coefficient estimating section 604.
  • the tap coefficients a and b for the in-phase component and the tap coefficients c and d for the quadrature component are independently set to minimize the error signal in the same manner as in the first embodiment. Converge with an algorithm such as LMS (or RLS).
  • LMS or RLS
  • the replica output from adder 6013 is subtracted from the received signal to generate an error signal.
  • This error signal is input to ML SE 603, and ML SE performs maximum likelihood sequence estimation based on this error signal, and outputs transmission signal candidates. These transmission signal candidates are input to the FB file to generate a replica. This process is repeated, and the received signal is decoded.
  • the equalizer in the transmitting and receiving apparatus unlike a conventional complex filter that performs distortion compensation by phase rotation and amplitude change, a distorted repli-force signal of a direct wave and a delayed wave according to reception distortion is output. Since it can be generated, it is possible to perform distortion compensation that cannot be compensated only by phase rotation and amplitude change. Thereby, the reception performance can be improved.
  • Embodiment 3 describes the case where MLSE is used, but in the present embodiment, it is also applied to the case where 0 ⁇ £ (Decision Feedback Equalizer) is used instead of 1 ⁇ 3 £ can do.
  • the FF file described in the second embodiment and the FB file described in the third embodiment can be used as appropriate. As a result, excellent reception performance can be exhibited even when the level of either the direct wave or the delayed wave is high.
  • the digit file file according to the present invention may be applied to one of the FF file and the FB file.
  • the FF filter and the FB filter are used together, it is preferable to fix one of the FB taps to 1 when using the MLSE in order to prevent all tap coefficients from becoming 0.
  • the digital filter of the transmitting and receiving apparatus according to the first to third embodiments may have a configuration also serving as another filter in the apparatus. As a result, it is possible to collectively perform the process of compensating for the distortion and the synchronization shift and the original filling process of the transceiver, and reduce the load on the apparatus.
  • the digital filter of the transmitting / receiving apparatus can be applied to compensation of phase rotation between antenna elements of the adaptive array antenna.
  • the present digital filter may be configured to compensate for phase rotation due to a feed line difference between antenna elements.
  • the transmission / reception device of the present invention can be applied to a communication terminal device such as a base station device or a mobile station in a digital radio communication system.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented with various modifications.
  • the configuration method of the digital filter is not limited to the above method.
  • Embodiments 1 to 3 can be implemented in an appropriate combination.
  • the transmission / reception apparatus of the present invention is characterized by comprising a first digital filter for collectively compensating for a distortion and a synchronization shift caused by analog processing in A / D conversion from an antenna end to a received signal. .
  • a transmitting and receiving apparatus includes: a receiver having a first digital filter that collectively compensates for a distortion and a synchronization shift caused by analog processing in A / D conversion from an antenna end to a received signal; And a transmitter having a second digital filter for providing an inverse characteristic for compensating distortion given to a transmission signal by the conversion.
  • the transmission / reception device of the present invention employs a configuration in which the first and second digital filters in the above configuration also serve as other filters in the device. According to this configuration, it is possible to collectively perform the process of compensating for the distortion and the synchronization shift and the original filling process of the transceiver, and reduce the load on the device.
  • the first and second digital filters may include a filter configured by setting a filter coefficient, and a filter coefficient estimator configured to estimate the filter coefficient.
  • a switching unit configured to switch whether the reception signal after passing through the filter is output to the filter coefficient estimation unit or reception output, and a timing control unit configured to control switching timing of the switching unit.
  • the filter coefficient of the digital filter only needs to be obtained once, for example, when the power is turned on, and in the subsequent distortion compensation operation, the calculation of the filter coefficient is not necessary. Equipment load can be reduced.
  • the transmitting and receiving apparatus of the present invention adopts a configuration in the above configuration, wherein the filter is configured by a plurality of delay elements.
  • the transmission / reception apparatus of the present invention employs, in the above-described configuration, a configuration including a DC offset compensating unit that performs DC offset compensation on a received signal using random data having an equal appearance probability of 10.
  • DC offset compensation can be performed by a simple digital process of simply adding predetermined signal sections. Thereby, a complicated adjustment operation can be omitted.
  • the transmission / reception apparatus of the present invention employs a configuration in which the filter coefficient set in the first digital filter is used in the second digital filter in the above configuration.
  • the first and second digital filters are each composed of four sets of real-valued set coefficients, and an in-phase component of a filter output is provided. And a configuration in which a set of evening coefficients relating to orthogonal components is independently coefficient estimated.
  • a transmission / reception apparatus is a transmission / reception apparatus including an equalizer, wherein the equalizer includes a filter set including four sets of real-valued evening-up coefficients, and includes an in-phase component of a filter output and A configuration including a sunset coefficient estimator for independently estimating a set of sunset coefficients relating to orthogonal components is adopted.
  • the waveform of the received signal in a distorted state can be shaped. It is possible to perform distortion compensation that cannot be performed. Thereby, the reception performance can be improved.
  • the transmission / reception apparatus of the present invention employs a configuration in the above configuration, wherein the tap coefficient is used as at least one of a feed forward tap and a feedback tap.
  • a base station apparatus includes the transmitting / receiving apparatus. Further, a communication terminal device according to the present invention includes the transmitting / receiving device. According to these configurations, since I / Q distortion other than DC offset, synchronization deviation, and phase distortion are collectively compensated for by digital signal processing, the compensation operation can be performed with simple processing. As a result, in the base station device and the communication terminal device, each compensating operation which has been conventionally complicated can be omitted.
  • the transmitter / receiver of the present invention collectively compensates for I / Q distortion other than DC offset, synchronization deviation, and phase distortion by digital signal processing using a digital filter.
  • a compensation operation can be performed. This makes it possible to omit the conventionally complicated compensation operations.
  • the root Nyquist filter is included in the digital filter and the filter coefficient is determined so that the SNR is maximized, the performance (noise immunity) of the transmission / reception device can be improved as compared with the conventional case.
  • the present specification is based on Japanese Patent Application No. 11-277386 filed on Sep. 29, 1999 and Japanese Patent Application No. 2000-009267 filed on Jan. 18, 2000. These are all included here. Industrial applicability
  • the present invention can be applied to a base station device and a communication terminal device in a digital wireless communication system.

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Description

明 細 書 送受信装置 技術分野
本発明は、 ディジタル無線通信システムにおいて使用される送受信装置に関 する。 背景技術
ディジタル無線通信システムにおいて、 移動局のような通信端末装置や基地 局装置などに備えられる送受信装置で固定的に付加される波形ひずみの要因 としては、 D Cオフセット、 I /Qレベル比、 I ZQ直交性の乱れ、 同期ずれ、 給電線差による位相回転などが考えられる。 従来の送受信装置においては、 こ れらの要因を個々に調整している。
図 1は、 従来の送受信装置の構成を示すブロック図である。 アンテナ 1で受 信された信号は、 アナログ検波部 2に送られ、 そこでアナログ検波される。 ァ ナログ検波された信号は、 I /Q歪み補償回路 3に送られ、 I /Q歪み補償さ れる。 この I /Q歪み補償では、 I /Qの電圧をオシロスコープなどで測定し、 I, Qを X— Y軸にして波形が円になるように補正して、 I /Qレベル比、 直 交性の乱れをアナログ的に調整する。 I /Q歪み補償された信号は、 A/D変 換器 4に送られて、 そこで A/D変換される。
このようにして得られたディジタル信号は、 D Cオフセット補償回路 5に送 られて、 D Cオフセット補償される。 D Cオフセット補償においては、 入力を ターミネートして測定される電圧レベルを測定し、 これが無くなるようにアナ ログ的に調整する。 さらに、 A/D変換器 4で加わる I /Q歪みも上記と同様 に I /Q歪み補償回路 6にて補償される。
D Cオフセヅト補償された信号は受信 R N F (ルートナイキストフィル夕) 7に送られ、 フィル夕リングされる。 フィルタリングされた信号は、 位相補償 フィルタ 8に送られ、 位相回転フィル夕を通すことにより給電線差による位相 補償がなされる。
次いで、 位相補償された信号は、 同期ずれ補償フィルタ 9に送られ、 そこで 同期ずれ補償される。 同期ずれ補償においては、 考えられる範囲、 例えば、 士 T/ 2 ( T : 1シンボル時間) ならば、 T/ 2間隔 3タップのディジタルフィ ル夕 (フィルタ係数は、 例えばオール 1 ) を揷入して同期ずれを吸収する。 こ のようにして各要因について補償した信号は、 B B (ベースバンド) 復号処理 部 1 0に送られ、 復号されて受信データとなる。
一方、 送信データは、 B B送信処理部 1 1に送られ、 そこでディジタル変調 処理などが行われる。 このディジタル変調後の信号は D/A変換器 1 2に送ら れ、 D /A変換される。 得られたアナログ信号は、 I /Q歪み補償回路 1 3に 送られ、 そこで受信側の I ZQ歪み補償回路 3と同じように I /Q歪み補償さ れる。
I /Q歪み補償された信号は、 アナログ直交変調部 1 4に送られ、 アナログ 直交変調処理される。 直交変調された信号は、 D Cオフセット補償回路 1 5に 送られ、 そこで D Cオフセット補償される。 D Cオフセット補償においては、 キャリアリーク測定 (無変調キャリアを入力して、 I F段などでそのキャリア 周波数にどれだけの漏れ込みがあるかをスぺクトラムアナライザなどを使つ て測定する) し、 この測定値が所望のレベル以下になるようにアナログ的に調 整する。 このように D Cオフセット補償された信号は、 アンテナ 1 6を介して 送信される。
しかしながら、 従来の送受信装置では、 各々の歪み成分に関する補償を上記 のように別個に行っており、 非常に煩雑な手順を追って実現している。 発明の開示
本発明の目的は、 受信信号に固定的に付加される波形ひずみの要因を簡単に 補償することができる送受信装置を提供することである。
本発明の主題は、 受信信号に固定的に付加される波形ひずみの要因である D Cオフセット、 I / Qレベル比、 I / Q直交性の乱れ、 同期ずれ、 給電線差に よる位相回転の補償をデイジ夕ル信号処理で実現することである。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来の送受信装置の構成を示すブロック図;
図 2は、 本発明の実施の形態 1に係る送受信装置の構成を示すプロック図; 図 3は、 上記構成の送受信装置の I ZQ歪み &同期ずれ&位相補償フィル夕 の構成を示すプロック図;
図 4は、 図 3に示す I /Q歪み &同期ずれ&位相補償フィル夕内のフィル夕 の構成を示す図;
図 5は、 図 2に示す I ZQ歪み &同期ずれ&位相補償フィル夕の構成方法を 説明するための図;
図 6は、 本発明の実施の形態 2に係る送受信装置の構成の一部を示すブロッ ク図;並びに
図 7は、 本発明の実施の形態 3に係る送受信装置の構成の一部を示すプロッ ク図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 添付図面を参照して詳細に説明する。 (実施の形態 1 )
図 2は、 本発明の実施の形態 1に係る送受信装置の構成を示すプロック図で ある。 受信機側においては、 アンテナ 1 0 1で受信された信号は、 アナログ直 交検波部 1 0 2に送られ、 そこでアナログ直交検波される。 アナログ直交検波 された信号は、 A/D変換器 1 0 3に送られて、 そこで A/D変換される。 こ こで、 A/D変換後の信号は、 D Cオフセット、 I ZQ歪み、 同期ずれ、 位相 歪みが加わった状態である。
このようにして得られたディジ夕ル信号は、 D Cオフセット補償回路 1 0 4 に送られて、 D Cオフセット補償される。 D Cオフセット補償においては、 十、 一の出現確率が等しいランダムデータを、 ある一定区間、 単に足し合わせて、 この結果を D C成分として補償するようにしている。 これは、 このランダムデ —夕は十、 —で出現確率が等しいので、 データ自体の値は相殺されて、 D Cォ フセットのみが残るので、 これを D C成分として利用できるからである。 具体 的には、 ひのオフセットがあって、 Xサンプル足しあわせると X *ひが求めら れるので、 最終的に Xで割ることにより D Cオフセットを得ることができる。 なお、 Xを 2のべき乗に選んでおくことにより、 割り算でなくビットシフトで 実現することができるので、 より簡単に D Cオフセッ卜を得ることができる。 このような十、 一の出現確率が等しいランダムデータを用いた D Cオフセッ トを行うことにより、 単に所定信号区間足しあわせる簡単なディジタル処理で D Cオフセット補償を行うことができる。 これにより、 煩雑な調整動作を省く ことができる。
D Cオフセット補償された信号は、 I /Q歪み &同期ずれ&位相補償フィル 夕 (以下、 ディジタルフィル夕と省略する) 1 0 5に送られ、 そこでディジ夕 ル信号処理により、 I /Q歪み補償、 同期ずれ補償、 位相補償が行われる。 こ れらの補償がなされた信号は、 B B (ベースバンド) 復号処理部 1 0 6に送ら れ、 復号されて受信データとなる。
一方、 送信機側においては、 送信データは、 B B送信処理部 1 0 7に送られ、 そこでディジタル変調処理などが行われる。 I / Q歪み補償回路 1 0 8では、 ディジ夕ルフィル夕 1 0 5と同じ構成のフィル夕が用いられ、 後段の D /A変 換器 1 0 9及びアナログ直交変調部 1 1 0で加わるであろう I / Q歪みの逆 歪みが補償値として加わえられる。 ここでは、 位相歪みの逆歪みも加えられる。 このディジタル変調後の信号は D / A変換器 1 0 9に送られ、 D /A変換され る。 I / Q歪み補償された信号は、 アナログ直交変調部 1 1 0に送られ、 アナ口 グ直交変調処理される。 直交変調された信号は、 D Cオフセット補償回路 1 1 1に送られ、 そこで D Cオフセット補償される。 D Cオフセット補償は、 受信 側と同じように行う。 このように D Cオフセット補償された信号は、 アンテナ 1 1 2を介して送信される。
送受信装置においては、 受信側のアナログ直交検波部 1 0 2と送信側のアナ ログ直交変調部 1 1 0で同じ I Cを用いることがある。 この場合には、 受信側 のディジタルフィル夕 1 0 5で得られたフィルタ係数を送信側の I / Q歪み 補償回路 1 0 8に送り、 I /Q歪み補償回路 1 0 8で入力したフィル夕係数を 用いてディジタルフィル夕を構成し、 逆歪みを与えるようにしても良い。 これ により、 装置における演算量を少なくすることができ、 装置負荷を軽減するこ とができる。
また、 この場合、 受信側で得られた D Cオフセット補償回路 1 0 4で得られ たオフセット補償値を送信側の D Cオフセット補償回路 1 1 1に送り、 受信側 から取得したオフセット補償値を用いて直交変調後のアナログ信号に D Cォ フセット補償を行う。 これにより、 装置における演算量を少なくすることがで き、 装置負荷を軽減することができる。
次に、 上記送受信装置のディジタルフィル夕 1 0 5の動作について説明する。 このディジ夕ルフィル夕 1 0 5は、 D Cオフセット以外の歪みを一括して補 償するものである。 また、 このディジタルフィル夕 1 0 5は、 ルートナイキス トフィルタも包括して構成している。 そして、 S N Rが最大になるようにフィ ル夕係数を求めているので、従来よりも送受信装置における性能(ノィズ耐性) を向上させることができる。 また、 ルートナイキストフィルタも包括して構成 しているので、 ハード規模を小さくすることができる。
このディジタルフィルタ 1 0 5は、 図 3に示す構成を有する。 I /Q歪み、 位相歪み、 同期ずれを補償するフィルタ 2 0 1 , 2 0 2と、 フィル夕のフィル 夕係数を設定する際に使用するフィルタ係数推定部 2 0 9 , 2 1 0への切り替 えを行うスイッチ 205, 206と、 スィッチ 205, 206の切り替えの夕 イミングを制御するタイミング制御部 203 , 204と、 フィル夕構成の際に 必要とする既知信号である ide3i„d信号と qdeaired信号を格納するメモリ 2 1 1 , 2 12とを備えている。
また、 フィルタ 20 1, 202は、 図 4に示すように、 I (同相成分) 信号 及び Q (直交成分) 信号用のそれそれ配列された複数の遅延素子 30 1と、 受 信信号及び各遅延素子 30 1の出力を加算する加算器 302とから構成され ている。
このディジタルフィル夕 105におけるフィルタ係数は、 その送受信装置に 固有に定常的に付与する歪みをキャンセルするものである。 したがって、 この フィル夕係数は、 電源投入時などに一度求めるだけで良い。
そこで、 まず、 電源投入時などのフィルタ係数を求める場合に、 タイミング 制御部 203, 204がスイッチ 205, 206に対して制御信号を出力し、 スイッチ 205, 206をフィル夕係数推定部 209, 2 10に切り替える。 フィル夕係数推定の際には、 メモリ 2 1 1 , 2 12に格納された既知信号と受 信信号とを加算器 207, 208で加算して両者の間で差分をとり、 その値を フィル夕係数推定部 209, 2 10に出力する。 フィル夕係数推定部 209,
2 10では、 所定のアルゴリズムによりフィル夕係数を設定する。 このフィル 夕係数は、 フィル夕 201, 202に送られ、 フィル夕が構成される。
フィル夕が構成された後に、 タイミング制御部 203, 204がスィッチ 2
05, 206に対して制御信号を出力し、 スィッチ 205, 206を BB復号 処理部 106への出力に切り替える。 その後は、 受信信号がフィルタ 201 ,
202を通過して I/Q歪み、 同期ずれ、 位相歪みを補償された状態で BB復 号処理部 106に出力される。
フィル夕 201 , 202は、 図 4に示すように、 複数の遅延素子 30 1を有 しているので、 この遅延素子 30 1による遅延処理により、 同期ずれを吸収す ることができる。 また、 上記フィルタ係数推定部 209, 2 10で求められた フィルタ係数を用いて設定されたフィル夕 20 1 , 202を受信信号が通過す ることにより、 受信信号がアナログ直交検波部 102に加わった I/Q歪みや 位相歪みを補償することができる。
上述したように、 フィル夕 20 1 , 202のフィル夕係数は、 電源投入時な どに一度求めるだけで良く、 その後の歪み補償動作においてはフィル夕係数の 演算が不要となるので、 フィル夕係数設定のための装置負荷を軽減することが できる。
次に、 フィルタ 20 1, 202の構成方法について説明する。 簡単のため、 1夕ップで入力信号の I Qレベル比が 2 : 1の場合を例に説明する。 なお、 以 下で説明する 4実数 (a, b, c, d) は、 タップ数分求められる。
まず、 D Cオフセット成分の検出のため、 ある信号区間、 同相成分と直交成 分を各々単に足しあわせ、 得られた足し算結果を足しあわせたサンプル数で割 り、 その値をを DCオフセット成分として、 受信信号から差し引く。
次に、 図 5に示すいわゆる 4実数フィル夕により、 I (同相成分) に関する フィル夕係数を収束させる。 ここで、 フィル夕係数の収束アルゴリズムとして、 推定誤差の 2乗を最小にすることを規範とする L M S (Least Mean Square) ァノレゴ'リズム、 RL S (Recursive Least Square) ァノレゴ'リズムなどを用 いることができる。
図 5より、 (2 i + j q) · (a-j b) = (2 a i+bq) +j (aq- 2 b i ) が求められる。 ここでは、 同相成分にのみ着目して、 LMS (又は R L S) で使用する誤差は idesirsd― (2 a i +b q) とし、 この誤差を最小に するように (a, b) を収束させる。 この例では、 最終的に求められる (a, b) 二 (0. 5, 0. 0) になるはずである。
次に、 図 5に示すいわゆる 4実数フィル夕により、 Q (直交成分) に関する フィル夕係数を収束させる。 図 5より、 (2 i + j q) · ( c - j d ) = (2 c i + dq) + j ( c q- 2 d i) が求められる。 ここでは、 直交成分にのみ 着目して、 LMS (又は RLS) で使用する誤差は qdesired— ( c q - 2 d i ) とし、 この誤差を最小にするように (c, d ) を収束させる。 この例では、 最 終的に求められる (c, d ) = ( 1 . 0, 0 . 0 ) になるはずである。
上記の収束処理を既知信号区間繰り返し、 最終的にフィルタ係数を求める。 すなわち、 同相成分のタツプ係数と直交成分の夕ップ係数を独立して推定する これにより求められたフィルタ係数を使って構成されるものが本実施の形態 におけるディジタルフィル夕 (図 3におけるフィルタ 2 0 1 , 2 0 2 ) となる。 また、 上記収束処理において、 初期値としてルートナイキストフィル夕の係 数 (実数) を同相成分に持たせることにより、 収束性を高めることもできる。 このように、 本実施の形態に係る送受信装置は、 D Cオフセット以外の 1 / Q歪み、 同期ずれ、 位相歪み、 すなわちアンテナ端から A/D変換に至るアナ ログ回路で生じる歪み及び同期ずれを一括してディジタル信号処理により補 償するので、 簡単な処理で補償動作を行うことができる。 これにより、 従来煩 雑であつた各補償動作を省略することができる。
(実施の形態 2 )
実施の形態 1で説明したディジタルフィル夕、 すなわち 4実数フィル夕は、 送受信装置の等化器に適用することができる。 以下の実施の形態 2 , 3では、 実施の形態 1で説明したディジ夕ルフィル夕を等化器に適用する場合につい て説明する。
図 6は、 本発明の実施の形態 2に係る送受信装置の構成の一部を示すプロッ ク図である。
この構成は、 フィードフォワードタップのフィル夕 (以下、 F Fフィル夕) を有する等化器であり、 遅延波が直接波よりも大きくなる条件の場合に、 受信 信号に対して有効に等化フィル夕リング処理できるものである。
すなわち、 図 6に示す等化器は、 受信信号に対して等化フィル夕リング処理 を行う F Fフィル夕 5 0 1と、 等化フィル夕リング処理後の信号を判定するデ —夕判定部 5 0 2と、 F Fフィルタリング処理された信号と既知信号であるト レーニング信号との差分を出力する加算器 5 0 3と、 加算器 5 0 3の出力を誤 差信号として F Fフィル夕 5 0 1のタップ係数を推定する係数推定部 5 0 4 とを備えている。
また、 F Fフィル夕 5 0 1は、 受信信号を遅延させる遅延器 5 0 1 1と、 受 信信号に F Fタップ係数を乗算する乗算器 5 0 1 2と、 乗算結果を加算する加 算器 5 0 1 3とを有する。
上記構成を有する等化器では、 まず受信信号のトレーニング区間を用いて F Fタップ係数の推定が行われる。 受信信号が F Fフィル夕 5 0 1へ入力され、 等化フィルタリング処理が行われる。 具体的には、 受信信号は遅延器 5 0 1 1 で遅延されて、 それそれ乗算器 5 0 1 2で F Fタップ係数と乗算され、 それら の乗算結果が加算器 5 0 1 3で加算される。 加算後の信号は、 既知のトレ一二 ング信号と減算されて誤差信号が生成される。 この誤差信号は、 係数推定部 5 0 4に出力される。 係数推定部 5 0 4では、 実施の形態 1と同様にして、 同相 成分に係るタップ係数 a, bと、 直交成分に係るタップ係数 c, dとをそれそ れ独立に誤差信号が最小となるように、 L M S (又は R L S ) などのアルゴリ ズムで収束させる。 このようにして求められたタップ係数 a , b , c , dは、 F Fフィル夕 5 0 1の乗算器 5 0 1 2に出力される。
受信信号のトレーニング信号に続けて入力される情報信号に対しては、 求め られたタップ係数 a , b, c , dで等化フィルタリング処理が行われる。 等化 フィルタリング処理された情報信号は、 判定部 5 0 2で判定される。
本実施の形態に係る送受信装置における等化器では、 位相回転及び振幅変化 で歪み補償を行う従来の複素フィル夕と異なり、 歪んだ状態の受信信号の波形 の整形を行うことができるので、 位相回転及び振幅変化だけでは補償できない 歪み補償を行うことが可能となる。 これにより、 本実施の形態に係る送受信装 置は、 受信性能を向上させることができる。
(実施の形態 3 )
図 7は、 本発明の実施の形態 3に係る送受信装置の構成の一部を示すプロッ ク図である。 この構成は、 フィードバックタップのフィル夕 (以下、 F Bフィル夕) を有 する等化器であり、 F Bフィル夕を用いて直接波だけでなく遅延波の受信信号 予測値 (レプリカ) を生成することにより、 受信信号に対して有効に等化処理 できるものである。
すなわち、 図 7に示す等化器は、 M L S Eよる判定信号あるいは既知のトレ 一二ング信号から受信予測値 (レプリカ) の生成を行う F Bフィルタ 6 0 1と、 生成したレプリカと受信信号との差分を出力する加算器 6 0 2と、 レプリカと 受信信号との間の誤差信号から送信された信号の推定を行う M L S E I, Maximum Likelihood Sequence Estimation) o 0 3と、 F Bフィノレ 夕リング処理されたトレーニング信号と受信信号との差分を誤差信号として F Bフィル夕 6 0 1のタップ係数を推定する係数推定部 6 0 4とを備えてい る。
また、 F Bフィル夕 6 0 1は、 受信信号を遅延させる遅延器 6 0 1 1と、 受 信信号に F Bタップ係数を乗算する乗算器 6 0 1 2と、 乗算結果を加算する加 算器 6 0 1 3とを有する。
上記構成を有する等化器では、 既知信号であるトレーニング信号が係数推定 部 6 0 4に入力されて、 係数推定部 6 0 4では、 このトレーニング信号に基づ いて F Bフィルタ 6 0 1の F Bタップの係数が推定される。 この F Bタップの 係数は、 F Bフィル夕 6 0 1の乗算器 6 0 1 2に出力される。
受信信号のトレーニング信号部分が F Bフィル夕 6 0 1に入力されると、 こ のトレーニング信号に対して等化フィルタリング処理が行われる。具体的には、 トレーニング信号は、 遅延器 6 0 1 1で遅延されて、 それぞれ乗算器 6 0 1 2 で、 F Bタップの係数と乗算され、 それらの乗算結果が加算器 6 0 1 3で加算 される。
このようにして等化フィル夕リング処理されたトレーニング信号は、 加算器 6 0 2で既知のトレーニング信号と加算 (減算) されて誤差信号が求められる。 この誤差信号は、 係数推定部 6 0 4に出力される。 係数推定部 604では、 実施の形態 1と同様にして、 同相成分に係るタップ 係数 a, bと、 直交成分に係るタップ係数 c, dとをそれそれ独立に誤差信号 が最小となるように、 LMS (又は RLS) などのアルゴリズムで収束させる。 このようにして求められたタップ係数 a, b, c, dは、 FBフィル夕の乗算 器に出力される。
受信信号のトレーニング信号に続けて入力される情報信号に対しては、 加算 器 60 13の出力であるレプリカが受信信号から差し引かれ誤差信号が生成 される。 この誤差信号は ML SE 603へ入力され、 ML SEはこの誤差信号 に基づき最尤系列推定を行い、 送信信号候補を出力する。 この送信信号候補は、 FBフィル夕へ入力されてレプリカが生成される。 この処理が繰り返し行われ、 受信信号の復号処理が行われる。
本実施の形態に係る送受信装置における等化器では、 位相回転及び振幅変化 で歪み補償を行う従来の複素フィル夕と異なり、 受信の歪みに合わせた直接波 及び遅延波の歪んだレプリ力信号を生成することができるので、 位相回転及び 振幅変化だけでは補償できない歪み補償を行うことが可能となる。 これにより、 受信性能を向上させることができる。
実施の形態 3においては、 ML S Eを用いた場合について説明しているが、 本実施の形態においては、 1^ 3£の代ゎりに0^£ (Decision Feedback Equalizer) を用いた場合にも適用することができる。
実施の形態 2で説明した F Fフィル夕と、 実施の形態 3で説明した F Bフィ ル夕は、 適宜併用することが可能である。 これにより、 直接波と遅延波のいず れのレベルが高い場合でも優れた受信性能を発揮させることができる。 また、 FFフィル夕と FBフィル夕を併用した場合において、 FFフィル夕と FBフ ィル夕のいずれか一方に本発明に係るディジ夕ルフィル夕を適用しても良い。 なお、 FFフィル夕と FBフィルタを併用した場合において、 MLSEを用い るときには、 すべてのタップ係数が 0となることをさけるために、 FBタップ の一つを 1に固定することが好ましい。 上記実施の形態 1〜3に係る送受信装置のディジ夕ルフィル夕は、 装置内の 他のフィルタを兼ねる構成を採っても良い。 これにより、 歪み及び同期ずれを 一括して補償する処理と送受信機の元々のフィル夕処理を一括して行うこと が可能であり、 装置負荷を軽減することができる。
また、 上記実施の形態 1〜3に係る送受信装置のディジタルフィル夕は、 ァ ダブティブアレイアンテナのアンテナ素子間の位相回転の補償にも適用する ことができる。 具体的には、 本ディジタルフィル夕がアンテナ素子間の給電線 差による位相回転を補償するように構成しても良い。
本発明の送受信装置は、 ディジ夕ル無線通信システムにおける基地局装置や 移動局のような通信端末装置に適用することができる。
本発明は、 上記実施の形態に限定されず、 種々変更して実施することが可能 である。 例えば、 ディジタルフィル夕の構成方法は、 上記方法に限定されない。 また、 上記実施の形態 1 ~ 3は、 適宜組み合わせて実施することができる。 本発明の送受信装置は、 受信信号に対してアンテナ端から A/D変換におけ るアナログ処理により生じた歪み及び同期ずれを一括して補償する第 1ディ ジタルフィルタを備えたことを特徴とする。
本発明の送受信装置は、 受信信号に対してアンテナ端から A/ D変換におけ るアナログ処理により生じた歪み及び同期ずれを一括して補償する第 1ディ ジタルフィル夕を備えた受信機と、 DZA変換により送信信号に付与される歪 みを補償するための逆特性を付与する第 2ディジ夕ルフィルタを備えた送信 機と、 を具備する構成を採る。
これらの構成によれば、 D Cオフセット以外の I /Q歪み、 同期ずれ、 位相 歪みを一括してディジ夕ル信号処理により補償するので、 簡単な処理で補償動 作を行うことができる。 これにより、 従来煩雑であった各補償動作を省略する ことができる。
本発明の送受信装置は, 上記構成において、 第 1及び第 2ディジタルフィル 夕は、 装置内の他のフィルタを兼ねる構成を採る。 この構成によれば、 歪み及び同期ずれを一括して補償する処理と送受信機の 元々のフィル夕処理を一括して行うことが可能であり、 装置負荷を軽減するこ とができる。
本発明の送受信装置は、 上記構成において、 第 1及び第 2ディジタルフィル 夕は、 フィル夕係数が設定されることにより構成されるフィル夕と、 前記フィ ル夕係数を推定するフィル夕係数推定部と、 前記フィル夕通過後の受信信号を 前記フィルタ係数推定部に出力するか受信出力にするかを切り替える切替部 と、 前記切替部の切り替えタイミングを制御するタイミング制御部と、 を有す る構成を採る。
この構成によれば、 ディジタルフィルタのフィルタ係数を、 電源投入時など に一度求めるだけで良く、 その後の歪み補償動作においてはフィル夕係数の演 算が不要となるので、 フィル夕係数設定のための装置負荷を軽減することがで ぎる。
本発明の送受信装置は、 上記構成において、 前記フィル夕が、 複数の遅延素 子で構成されている構成を採る。
本発明の送受信装置は、 上記構成において、 十、 一の出現確率が等しいラン ダムデータを用いて受信信号に対して D Cオフセット補償を行う D Cオフセ ット補償部を具備する構成を採る。
この構成によれば、 単に所定信号区間足しあわせる簡単なディジタル処理で D Cオフセット補償を行うことができる。 これにより、 煩雑な調整動作を省く ことができる。
本発明の送受信装置は、 上記構成において、 第 1ディジタルフィル夕で設定 されたフィルタ係数を第 2ディジ夕ルフィル夕で用いる構成を採る。
この構成によれば、 送信機側で新たにフィル夕係数設定のための演算を行う ことが不要となり、 装置負荷を軽減することができる。
本発明の送受信装置は、 上記構成において、 前記第 1及び第 2ディジタルフ ィル夕が、 4組の実数値の夕ヅプ係数から構成され、 フィル夕出力の同相成分 及び直交成分に係る夕ップ係数の組が独立に係数推定される構成を採る。
本発明の送受信装置は、 等化器を備えた送受信装置であって、 前記等化器は、 4組の実数値の夕ップ係数から構成されフィル夕を備え、 フィル夕出力の同相 成分及び直交成分に係る夕ップ係数の組が独立に係数推定される夕ップ係数 推定部を備える構成を採る。
この構成によれば、 位相回転及び振幅変化で歪み補償を行う従来の複素フィ ル夕と異なり、 歪んだ状態の受信信号の波形の整形を行うことができるので、 位相回転及び振幅変化だけでは補償できない歪み補償を行うことが可能とな る。 これにより、 受信性能を向上させることができる。
本発明の送受信装置は、 上記構成において、 前記タップ係数が、 フィードフ ォワードタツプ及びフイードバックタヅプの少なくとも一方の夕ップ係数と して使用する構成を採る。
この構成によれば、 歪みを伴つた受信信号が等化器へ入力された場合でも、 等化器の優れた受信性能を発揮することができる。
本発明の基地局装置は、 上記送受信装置を備えたことを特徴とする。 また、 本発明の通信端末装置は、 上記送受信装置を備えたことを特徴とする。 これら の構成によれば、 D Cオフセット以外の I /Q歪み、 同期ずれ、 位相歪みを一 括してディジ夕ル信号処理により補償するので、 簡単な処理で補償動作を行う ことができる。 これにより、 基地局装置や通信端末装置において、 従来煩雑で あった各補償動作を省略することができる。
以上説明したように本発明の送受信装置は、 D Cオフセット以外の I /Q歪 み、 同期ずれ、 位相歪みを一括してディジタルフィル夕を用いてディジタル信 号処理により補償するので、 簡単な処理で補償動作を行うことができる。 これ により、 従来煩雑であった各補償動作を省略することができる。 さらに、 ディ ジ夕ルフィル夕にルートナイキストフィルタも包括して、 S N Rが最大になる ようにフィル夕係数を求めているので、 従来よりも送受信装置における性能 (ノイズ耐性) を向上させることができる。 本明細書は、 1 999年 9月 29日出願の特願平 1 1— 277386号及び 2000年 1月 18日出願の特願 2000-009267号に基づく。 これら の内容はすべてここに含めておく。 産業上の利用可能性
本発明は、 ディジタル無線通信システムにおける基地局装置や通信端末装置 に適用することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 受信信号に対してアンテナ端から A / D変換におけるアナ口グ処理により 生じた歪み及び同期ずれを一括して補償する第 1ディジ夕ルフィル夕を備え
2 . 受信信号に対してアンテナ端から A/D変換におけるアナログ処理により 生じた歪み及び同期ずれを一括して補償する第 1ディジタルフィル夕を備え た受信機と、 D/A変換により送信信号に付与される歪みを補償するための逆 特性を付与する第 2ディジタルフィルタを備えた送信機と、 を具備する送受信
3 . 第 1及び第 2ディジタルフィルタは、 装置内の他のフィルタを兼ねる請求 項 1記載の送受信装置。
4 . 第 1及び第 2ディジタルフィル夕は、 フィル夕係数が設定されることによ り構成されるフィル夕と、 前記フィルタ係数を推定するフィル夕係数推定手段 と、 前記フィル夕通過後の受信信号を前記フィル夕係数推定手段に出力するか 受信出力にするかを切り替える切替手段と、 前記切替手段の切り替えタイミン グを制御するタイミング制御手段と、 を有する請求項 1記載の送受信装置。
5 . 前記フィル夕は、 複数の遅延素子で構成されている請求項 4記載の送受信
6 . 十、 一の出現確率が等しいランダムデータを用いて受信信号に対して D C オフセット補償を行う D Cオフセッ ト補償手段を具備する請求項 1記載の送 受信装置。
7 . 第 1ディジ夕ルフィル夕で設定されたフィル夕係数を第 2ディジタルフィ ル夕で用いる請求項 1記載の送受信装置。
8 . 前記第 1及び第 2ディジタルフィル夕は、 4組の実数値のタップ係数から 構成され、 フィル夕出力の同相成分及び直交成分に係るタップ係数の組が独立 に係数推定される請求項 1記載の送受信装置。
9 . 等化器を備えた送受信装置であって、 前記等化器は、 4組の実数値のタツ プ係数から構成されフィル夕を備え、 フィル夕出力の同相成分及び直交成分に 係るタツプ係数の組が独立に係数推定される送受信装置。
1 0 . 前記夕ップ係数は、 フィードフォワードタヅプ及びフィ一ドバックタツ プの少なくとも一方の夕ップ係数として使用する請求項 9記載の送受信装置。
1 1 . 送受信装置を備えた基地局装置であって、 前記送受信装置は、 受信信号 に対してアンテナ端から A/D変換におけるアナ口グ処理により生じた歪み 及び同期ずれを一括して補償する第 1ディジタルフィル夕を備える。
1 2 . 送受信装置を備えた通信端末装置であって、 前記送受信装置は、 受信信 号に対してアンテナ端から A/D変換におけるアナログ処理により生じた歪 み及び同期ずれを一括して補償する第 1ディジ夕ルフィル夕を備える。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10137452B2 (en) 2010-04-09 2018-11-27 Life Technologies Corporation Thermal uniformity for thermal cycler instrumentation using dynamic control

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1137232B1 (en) 2000-03-23 2006-11-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Digital reception apparatus
DE602004004291T2 (de) * 2003-09-15 2007-05-24 Ntt Docomo Inc. Vorrichtung und verfahren zur adaptiven orthogonalitätskorrektur
JP4786335B2 (ja) * 2005-12-26 2011-10-05 京セラ株式会社 通信システム、受信機及び送信機
US8792590B2 (en) * 2009-02-25 2014-07-29 Harris Corporation Communications device with in-phase/quadrature (I/Q) DC offset, gain and phase imbalance compensation and related method
US8280314B2 (en) * 2009-06-30 2012-10-02 Alcatel Lucent Method and apparatus for compensating for transceiver impairments
JP6150244B2 (ja) * 2013-03-07 2017-06-21 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation 送信装置、受信装置、回路装置、通信方法およびプログラム

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6474830A (en) * 1987-09-17 1989-03-20 Fujitsu Ltd Automatic amplitude equalization circuit
JPH01157112A (ja) * 1987-12-14 1989-06-20 Fujitsu Ltd 自動等化方式
JPH06165241A (ja) * 1992-11-16 1994-06-10 N T T Idou Tsuushinmou Kk 時分割多重無線通信の基地局装置
JPH06318895A (ja) * 1992-10-12 1994-11-15 Nokia Mobile Phones Ltd 通信システムのためのチャネル等化器
JPH08116340A (ja) * 1994-10-14 1996-05-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd オフセットキャンセラ
JPH08331017A (ja) * 1995-05-29 1996-12-13 Fukushima Nippon Denki Kk 復調装置
JPH08335895A (ja) * 1995-06-09 1996-12-17 Hitachi Ltd Qam復調器における波形等化方法
JPH08335894A (ja) * 1995-06-09 1996-12-17 Hitachi Ltd Qam復調器における波形等化方法
JPH10271051A (ja) * 1997-03-11 1998-10-09 Alcatel Alsthom Co General Electricite 双方向等化を伴う送/受信装置
JPH10327209A (ja) * 1997-05-26 1998-12-08 Fujitsu Ltd 歪補償システム
JPH11154925A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Hitachi Denshi Ltd ディジタル伝送装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6474830A (en) * 1987-09-17 1989-03-20 Fujitsu Ltd Automatic amplitude equalization circuit
JPH01157112A (ja) * 1987-12-14 1989-06-20 Fujitsu Ltd 自動等化方式
JPH06318895A (ja) * 1992-10-12 1994-11-15 Nokia Mobile Phones Ltd 通信システムのためのチャネル等化器
JPH06165241A (ja) * 1992-11-16 1994-06-10 N T T Idou Tsuushinmou Kk 時分割多重無線通信の基地局装置
JPH08116340A (ja) * 1994-10-14 1996-05-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd オフセットキャンセラ
JPH08331017A (ja) * 1995-05-29 1996-12-13 Fukushima Nippon Denki Kk 復調装置
JPH08335895A (ja) * 1995-06-09 1996-12-17 Hitachi Ltd Qam復調器における波形等化方法
JPH08335894A (ja) * 1995-06-09 1996-12-17 Hitachi Ltd Qam復調器における波形等化方法
JPH10271051A (ja) * 1997-03-11 1998-10-09 Alcatel Alsthom Co General Electricite 双方向等化を伴う送/受信装置
JPH10327209A (ja) * 1997-05-26 1998-12-08 Fujitsu Ltd 歪補償システム
JPH11154925A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Hitachi Denshi Ltd ディジタル伝送装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10137452B2 (en) 2010-04-09 2018-11-27 Life Technologies Corporation Thermal uniformity for thermal cycler instrumentation using dynamic control

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