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Automatic phase correction method

阅读:629发布:2024-02-16

专利汇可以提供Automatic phase correction method专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic phase correction method for automatically correcting an initial phase value by detecting initial phase changes over aging at a beginning of a transmission, for which a non-linear distortion compensating technology (linearizer) of an amplifier is needed as a fundamental technology, and a linear amplifier is needed as a transmission power amplifier with respect to a linear modulation method widely used in digital mobile communications. SOLUTION: The automatic phase correction method uses phase information obtained in an automatic phase correction process after an initial phase value is given. Characteristic changes like changes over aging, etc., are corrected by automatic phase correction in a transmission period by the reason that the characteristic changes do not change rapidly. The changes over aging of the initial phase value are detected by detecting errors after comparing a phase value given to a phase shifter at the moment with the initial phase value given from a table of temperatures and frequencies. Moreover, a correction table of changes over aging is prepared to store its differential values at the moment in association with temperatures and frequencies. The automatic phase correction of the initial value is realized by applying these values at the beginning of the transmission so that the most appropriate phase value is given at the beginning of the transmission. COPYRIGHT: (C)2003,JPO,下面是Automatic phase correction method专利的具体信息内容。

  • 【特許請求の範囲】 【請求項1】 電力増幅器の非線形歪みを補償する帰還回路及び直交復調器と、ローカルの位相をシフトし、送信機のループの位相を制御する位相補正回路と、送信機ループの位相差を検出する手段とその補正量を求める手段と、温度を検出する手段を有するデジタル送信機において、 送信中に検出した位相差と補正量を監視する手段を具備し、位相差が小さい場合の補正量を温度情報及び周波数情報と関連づけて記憶し、送信開始時の初期値とすることにより、経年変化による位相値変動を補正するように構成したことを特徴とする自動位相補正方式。 【請求項2】 請求項1記載の自動位相補正方式において、 前記求めた位相情報を記憶する手段を具備することを特徴とする自動位相補正方式。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル無線通信における送信機の自動位相補正処理に関するものである。 【0002】 【従来の技術】デジタル移動通信において、広く採用されている線形変調方式には、送信部電増幅器として線形増幅器が必要とされている。 そのため、増幅器の非線形歪み補償技術(リニアライザ)は必須技術であり、その代表的な補償技術の1つとして、送信電力増幅器の出力の一部を復調した信号を利用して歪み補償を行うカーテシアンループ方式が知られている。 本方式は閉ループ制御であることより、ループの安定性が非常に重要であり、安定性を保つためループの位相制御は必要不可欠となる。 従来技術を適用した送信機の一例を図2に示す。 【0003】図2において、101は同相成分ベースバンド信号入力端子、102は直交成分ベースバンド信号入力端子、103,104,127,128は加算器、
    105,106はローパスフィルタ(LPF)、107
    は直交変調器、108,110,116はバンドパスフィルタ(BPF)、109,115はミクサ、111は電力増幅器、112はカプラ、113はアンテナ、11
    4は減衰器、117は直交復調器、121は温度センサ、122は位相差検出部、123は位相補正量計算部、125は周波数テーブル、126は温度テーブル、
    129はAD変換器(ADC)、131はCPU(Cent
    ral Processing Unit)、133はレジスタを示す。 【0004】送信開始前、CPU131は送信周波数情報fを周波数テーブル125へ出力する。 周波数テーブル125では、周波数情報に対応した位相初期値(PH
    f )を加算器127へ出力する。 温度センサ121からADC129を介しデジタルデータとした温度情報Tを温度テーブル126へ入力し、対応した位相初期値(P
    T )を加算器127へ出力する。 加算器127ではP
    fとPH Tを加算し、その値はレジスタ133へ入力され、移相器120へ与える初期位相PH(0)(=P
    f +PH T )とする。 その後送信を開始し、入力端子101,102より同相成分ベースバンド信号(I)、
    直交成分ベースバンド信号(Q)を入力し、それぞれ加算器103,104及び位相差検出部122へ出力する。 加算器103,104の出力信号はそれぞれLPF
    105,106に与えられ、所望のループ特性となるような帯域制限がかけられ、直交変調器107に入力される。 直交変調器107は発振器118の出力搬送波を入力信号で直交変調し、その出力はBPF108に入力され、帯域外スプリアスが除去される。 また、その出力はミクサ109で発振器119の出力搬送波とミクシングされて周波数変換され、BPF110で帯域外スプリアスが除去されて、電力増幅器111に入力される。 電力増幅器111は入力信号を電力増幅し、その出力はカプラ112に入力され、アンテナ113より信号を送信する。 一方、電力増幅器111出力信号の一部はカプラ1
    12により取り出されて、減衰器114に入力され、その出力はミクサ115で発振器119の出力搬送波とミクシングにより周波数変換され、BPF116を介して、直交復調器117に入力される。 直交復調器117
    は移相器120で位相を変更された発振器118の出力搬送波でベースバンド信号に直交復調し、復調後同相成分ベースバンド信号(I′)及び復調後直交成分ベースバンド信号(Q′)を、それぞれ加算器103,104
    及び位相差検出部122に出力する。 【0005】送信開始時は、周波数及び温度情報より求めた位相情報で系は安定しているが、経時変動による特性の変化に追従するため、信号を監視し自動位相補正を実行する。 補正は位相差検出部122にI,Q信号及びI′,Q′信号を入力して、両者を比較し、I,Q信号に対するI′,Q′信号の位相差を求め、位相補正量計算部123へ出力する。 位相補正量計算部123では、
    位相が遅れている場合に、移相器120の移相量を減少させ、進んでいる場合には移相量を増加させるように制御する位相補正量PH D (1)を求め、加算器128へ出力する。 加算器128では、PH D (1)とレジスタ133に記憶している初期位相値PH(0)を加算し、
    新規の位相値PH(1)として移相器120へ出力する。 また、PH(1)はレジスタ133にも出力し、値を記憶する。 以降自動補正による位相値PH(N)
    (N:自然数)は、次の(1)式で表わされる。 【0006】 PH(N)=PH(N-1)+PH D (N)=(PH f +PH T )+PH D (1)+PH D (2)+…+PH D (N) …(1) 上述した送信機の自動位相補正方式は、例えば、特許第2746133号公報に開示されている。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】送信開始時に、周波数及び温度情報を元に与えられる初期位相PH f及びPH
    Tは、出荷時に調整作業により求めテーブル化し、記憶する。 しかしながら、経時変化などによる系の特性変化によって、最適な初期位相値は変化する。 この変化量が大きい場合、送信開始時に最悪発振する可能性がある。
    このため再調整を行うための定期保守が必要となる。 定期保守の間は運用を停止しなくてはならないという問題が発生する。 【0008】本発明の目的は、経年変化などから生じる送信開始時の初期位相変化を検出し、初期位相値を自動的に補正できる位相補正方式を提供することである。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を達成するため、初期位相値を与えた後の自動位相補正処理で求められる位相情報を利用する。 経年変化などによる特性変化は、急激に変化するものではなくその変化は、送信中自動位相補正により補正される。 この時の移相器に与えられている位相値と、温度及び周波数テーブルから与えられる位相初期値とを比較し、誤差を検出することにより初期位相値の経年変化検出を行う。 【0010】更に、その時の差分値を記憶する経年変化補正テーブルを用意し、温度及び周波数に関連づけて記憶する。 この値を送信開始時に適用することにより、送信開始時に最適な位相値が与え、初期値の自動補正を実現する。 また、経年変化補正テーブル上の補正値は、例えばEEPROMなどの不揮発性メモリに記憶し、電源断時も情報を保持できるようにする。 【0011】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を説明する。 図1は本発明を実現する無線機送信部を示す。 図1
    において、124は経年変化補正テーブル、130は経年変化検出部、132はEEPROMを示す。 また、従来技術で説明した構成要素と同一の機能の構成要素には同一の番号を付している。 【0012】送信開始前、CPU131はEEPROM
    132中の経年変化補正値を読み込み、RAMなどで構成される経年変化補正テーブル124へ出力する。 経年変化補正テーブル124は図3に示すような、周波数と温度により補正値が決定される構成とし、出荷時経年変化補正値は全て0としておく。 また、CPU131は送信周波数情報fを周波数テーブル125及び経年変化補正テーブル124へ出力する。 周波数テーブル125では、周波数情報に対応した位相初期値(PH f )を加算器127へ出力する。 温度センサ121からADC12
    9を介しデジタルデータとした温度情報Tを温度テーブル126及び経年変化補正テーブル124へ出力する。
    温度補正テーブル126では、温度情報Tに対応した位相初期値(PH T )を加算器127へ出力する。 経年変化補正テーブル124では、周波数補正情報f及び温度情報Tに対応する位相初期値(PH c )を加算器127
    へ出力する。 加算器127では入力値を加算し、その値をレジスタ133へ出力し、移相器120へ与える初期位相PH(0)(=PH f +PH T +PH c )とする。 【0013】その後、送信を開始し、入力端子101,
    102より同相成分ベースバンド信号(I)、直交成分ベースバンド信号(Q)を入力し、それぞれ加算器10
    3,104及び位相差検出部122へ出力する。 加算器103,104の出力信号はそれぞれLPF105,1
    06に与えられ、所望のループ特性となるような帯域制限がかけられ、直交変調器107に入力される。 直交変調器107は発振器118の出力搬送波を入力信号で直交変調し、その出力はBPF108に入力され、帯域外スプリアスが除去される。 また、その出力はミクサ10
    9で発振器119の出力搬送波とミクシングされて周波数変換され、BPF110で帯域外スプリアスが除去されて、電力増幅器111に入力される。 電力増幅器11
    1は入力信号を電力増幅し、その出力はカプラ112に入力され、アンテナ113より信号を送信する。 【0014】一方、電力増幅器111出力信号の一部はカプラ112により取り出されて、減衰器114に入力され、その出力はミクサ115で発振器119の出力搬送波とミクシングにより周波数変換され、BPF116
    を介して、直交復調器117に入力される。 直交復調器117は移相器120で位相を変更された発振器118
    の出力搬送波でベースバンド信号に直交復調し、復調後同相成分ベースバンド信号(I′)及び復調後直交成分ベースバンド信号(Q′)を、それぞれ加算器103,
    104及び位相差検出部122に出力する。 【0015】送信開始時は、周波数及び温度情報より求めた位相情報で系は安定しているが、経年変動による特性の変化に追従するため、信号を監視し自動位相補正を実行する。 補正は位相差検出部122にベースバンドI,Q信号及び直交復調器出力ベースバンドI′,Q′
    信号を入力して、両者を比較し、I,Q信号に対するI′,Q′信号の位相差を求め、位相補正量計算部12
    3及び経年変化検出部130へ出力する。 位相補正量計算部123では、位相差を検証し、位相が遅れている場合に、移相器120の移相量を減少させ、進んでいる場合には移相量を増加させるように制御する位相補正量P
    D (1)を求め、加算器128へ出力する。 加算器1
    28では、PH D (1)とレジスタ133に記憶している初期位相値PH(0)を加算し、新規の位相値PH
    (1)として、位相器120、経年変化検出部130へ出力する。 また、PH(1)はレジスタ133へも出力し、値を記憶する。 移相器120では入力した位相補正情報PHに従い、発振器118からの出力搬送波の位相を補正する。 以降、自動補正による位相値PH(N)
    (N:自然数)は、次の(2)式で表わされる。 【0016】 PH(N)=PH(N-1)+PH D (N)=(PH f +PH T +PH c )+PH D (1)+PH D (2)+…+PH D (N) …(2) 経年変化検出部130では、位相差検出部122からの位相差情報を監視し、差が規定値よりも小さければ、系が安定していると見なし、経年変化による変化分を計算する。 変化分PH c '(N)は、現状の補正値PH(N)
    から周波数により決定される位相初期値PH fと現状の温度に対応した位相初期値PH Tを引くことにより、次の(3)式で求められる。 【0017】 PH c '(N)=PH(N)−(PH F +PH T ) …(3) 求めたPH c '(N)は、経年変化補正テーブル124へ出力され、現在の周波数、温度に対応した部分の値を書き換える。 以降送信中常に補正値の更新を行い、送信終了時に、CPU131は経年変化補正テーブル124の値を読み込み、EEPROM132に書き込み、補正値を記憶する。 【0018】 【発明の効果】以上のことから、本発明による自動位相補正処理により、送信開始時の位相初期値を常に更新し、経年変化による送信系の特性変化に対応した位相初期値を自動で求め、発振を抑えることが可能となる。

    【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。 【図2】従来例の構成を示すブロック図。 【図3】経年変化補正テーブル構成の一例を示す図。 【符号の説明】 101:同相成分ベースバンド信号入力端子、102:
    直交成分ベースバンド信号入力端子、103,104,
    127,128:加算器、 105,106:LPF、
    107:直交変調器、108,110,116:BP
    F、109,115:ミクサ、111:電力増幅器、1
    12:カプラ、113:アンテナ、114:減衰器、1
    17:直交復調器、121:温度センサ、122:位相差検出部、123:位相補正量計算部、124:経年変化補正テーブル、125:周波数テーブル、126:温度テーブル、129:AD変換器(ADC)、130:
    経年変化検出部、131:CPU(Central Processing
    Unit)、132:EEPROM、133:レジスタ。

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