特開 2023-80042 時間ドメインＩＱＭＭ推定を備えるトランシーバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023080042

(43)【公開日】2023-06-08

(54)【発明の名称】時間ドメインＩＱＭＭ推定を備えるトランシーバ

(51)【国際特許分類】

   H04L 27/26 20060101AFI20230601BHJP

   H04B 1/04 20060101ALI20230601BHJP

【ＦＩ】

H04L27/26 310

H04B1/04 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022188919

(22)【出願日】2022-11-28

(31)【優先権主張番号】17/537,400

(32)【優先日】2021-11-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

２．ＺＩＧＢＥＥ

(71)【出願人】

【識別番号】507107291

【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】230129078

【弁護士】

【氏名又は名称】佐藤 仁

(72)【発明者】

【氏名】スチェス エス クンチャム

【テーマコード（参考）】

5K060

【Ｆターム（参考）】

5K060BB07

5K060CC04

5K060FF06

5K060HH01

5K060HH39

(57)【要約】      （修正有）

【課題】時間ドメインＩＱＭＭ推定を備えるトランシーバを提供する。
【解決手段】トランシーバにおいて、補助レシーバ１０４は、アナログ回路要素１１２に、スイッチネットワーク１３４と、ミキサ１３６とを、デジタル回路要素１１０に、ＩＱ不一致（ＩＱＭＭ）推定回路１４４を含む。スイッチネットワークは、トランスミッタ１０２の出力に結合されるように適合される。スイッチネットワークは、差動対の相補信号を選択的にスワップする。ミキサは、スイッチネットワークに結合され、スイッチネットワークの出力信号をダウンコンバートする。ＩＱＭＭ推定回路は、ミキサに結合され、ミキサの出力信号に基づいてトランスミッタのＩＱＭＭを推定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トランシーバ回路であって、
トランスミッタとレシーバとを含み、
前記トランスミッタが、ＩＱ不一致（ＩＱＭＭ）補正回路と、電力増幅器とを含み、
前記電力増幅器が、前記ＩＱＭＭ補正回路に結合された入力と、出力とを含み、
前記レシーバが、前記電力増幅器の前記出力に結合され、前記レシーバが、
前記電力増幅器の前記出力に結合されたスイッチネットワークと、
ミキサと、
前記ミキサと前記ＩＱＭＭ補正回路との間に結合されたＩＱＭＭ推定回路と、
を含み、
前記スイッチネットワークが
第１の入力、第２の入力、第１の出力、及び第２の出力と、
前記第１の入力と前記第１の出力との間に結合された第１のスイッチと、
前記第１の入力と前記第２の出力との間に結合された第２のスイッチと、
前記第２の入力と前記第２の出力との間に結合された第３のスイッチと、
前記第２の入力と前記第１の出力との間に結合された第４のスイッチと
を含み、
前記ミキサが、前記スイッチネットワークの前記第１の出力と前記第２の出力との間に結合される、
トランシーバ回路。

【請求項2】

請求項１に記載のトランシーバ回路であって、
前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、及び前記第４のスイッチが、
対称ダウンコンバージョンを実施するために、前記第１のスイッチが閉であり、前記第２のスイッチが開であり、前記第３のスイッチが閉であり、前記第４のスイッチが開であるように結合され、
非対称ダウンコンバージョンを実施するために、前記第１のスイッチが開であり、前記第２のスイッチが閉であり、前記第３のスイッチが開であり、前記第４のスイッチが閉であるように結合される、
トランシーバ回路。

【請求項3】

請求項２に記載のトランシーバ回路であって、前記ＩＱＭＭ推定回路が、前記対称ダウンコンバージョンに基づいて、前記トランスミッタ及び前記レシーバに対する第１のＩＱＭＭ推定を計算するように構成される、トランシーバ回路。

【請求項4】

請求項３に記載のトランシーバ回路であって、前記ＩＱＭＭ推定回路が、前記非対称ダウンコンバージョンに基づいて、前記トランスミッタ及び前記レシーバに対する第２のＩＱＭＭ推定を計算するように構成される、トランシーバ回路。

【請求項5】

請求項４に記載のトランシーバ回路であって、前記ＩＱＭＭ推定回路が、前記第１のＩＱＭＭ推定及び前記第２のＩＱＭＭ推定に基づいてトランスミッタＩＱＭＭ推定を計算するように構成される、トランシーバ回路。

【請求項6】

請求項５に記載のトランシーバ回路であって、前記ＩＱＭＭ補正回路が、前記トランスミッタＩＱＭＭ推定に基づいて、送信されるべき信号を改変するように構成される、トランシーバ回路。

【請求項7】

レシーバであって、
トランスミッタの出力に結合されるように適合され、差動対の相補信号を選択的にスワップするように構成されたスイッチネットワークと、
前記スイッチネットワークに結合され、前記スイッチネットワークの出力信号をダウンコンバートするように構成されたミキサと、
前記ミキサに結合され、前記ミキサの出力信号に基づいて前記トランスミッタのＩＱ不一致（ＩＱＭＭ）を推定するように構成されるＩＱＭＭ推定回路と、
を含む、レシーバ。

【請求項8】

請求項７に記載のレシーバであって、前記スイッチネットワークが、
第１の入力、第２の入力、第１の出力、及び第２の出力と、
前記第１の入力と前記第１の出力との間に結合された第１のスイッチと、
前記第２の入力と前記第１の出力との間に結合された第２のスイッチと、
前記第２の入力と前記第２の出力との間に結合された第３のスイッチと、
前記第２の入力と前記第１の出力との間に結合された第４のスイッチと、
を含む、レシーバ。

【請求項9】

請求項８に記載のレシーバであって、前記ミキサが、前記ミキサの前記出力信号の対称ダウンコンバージョンを実施するように構成される、レシーバ。

【請求項10】

請求項９に記載のレシーバであって、前記対称ダウンコンバージョンを実施するために、前記第１のスイッチが閉であり、前記第２のスイッチが開であり、前記第３のスイッチが閉であり、前記第４のスイッチが開である、レシーバ。

【請求項11】

請求項９に記載のレシーバであって、前記ミキサが、前記ミキサの前記出力信号の非対称ダウンコンバージョンを実施するように構成される、レシーバ。

【請求項12】

請求項１１に記載のレシーバであって、前記非対称ダウンコンバージョンを実施するために、前記第１のスイッチが開であり、前記第２のスイッチが閉であり、前記第３のスイッチが開であり、前記第４のスイッチが閉である、レシーバ。

【請求項13】

請求項１１に記載のレシーバであって、前記ＩＱＭＭ推定回路が、
前記対称ダウンコンバージョンに基づいて、前記トランスミッタ及び前記レシーバに対する第１のＩＱＭＭ推定を計算するように構成され、
前記非対称ダウンコンバージョンに基づいて、前記トランスミッタ及び前記レシーバに対する第２のＩＱＭＭ推定を計算するように構成される、
レシーバ。

【請求項14】

請求項１３に記載のレシーバであって、前記ＩＱＭＭ推定回路が、前記第１のＩＱＭＭ推定及び前記第２のＩＱＭＭ推定に基づいてトランスミッタＩＱＭＭ推定を計算するように構成される、レシーバ。

【請求項15】

ＩＱ不一致（ＩＱＭＭ）推定のための方法であって、
第１の受信信号の対称ダウンコンバージョンに基づいて、トランスミッタ及びレシーバに対する第１のＩＱＭＭ推定を計算することと、
第２の受信信号の非対称ダウンコンバージョンに基づいて、前記トランスミッタ及び前記レシーバに対する第２のＩＱＭＭ推定を計算することと、
前記第１のＩＱＭＭ推定及び前記第２のＩＱＭＭ推定に基づいてトランスミッタＩＱＭＭ推定を計算することと、
前記トランスミッタによって送信されるべき信号を改変するために、前記トランスミッタＩＱＭＭ推定を適用することと、
を含む、方法。

【請求項16】

請求項１５に記載の方法であって、前記第１の受信信号の前記対称ダウンコンバージョンを実施するために、前記第１の受信信号を局部発振器信号と混合することを更に含む、方法。

【請求項17】

請求項１６に記載の方法であって、前記対称ダウンコンバージョンを実施することが、
差動対の第１の信号をミキサの第１の入力へ渡すようにスイッチネットワークを構成することと、
前記差動対の第２の信号を前記ミキサの第２の入力へ渡すように前記スイッチネットワークを構成することと、
を含む、方法。

【請求項18】

請求項１７に記載の方法であって、前記第２の受信信号の前記非対称ダウンコンバージョンを実施するために、前記第２の受信信号を前記局部発振器信号と混合することを更に含む、方法。

【請求項19】

請求項１８に記載の方法であって、前記非対称ダウンコンバージョンを実施することが、
前記差動対の前記第１の信号を前記ミキサの前記第２の入力へ渡すように前記スイッチネットワークを構成することと、
前記差動対の前記第２の信号を前記ミキサの前記第１の入力へ渡すように前記スイッチネットワークを構成することと、
を含む、方法。

【請求項20】

請求項１５に記載の方法であって、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号が、直交周波数多重（ＯＦＤＭ）パケットを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ワイヤレス通信デバイスは、音声信号、マルチメディア信号、データ信号、及びその他の情報の通信を提供するために広く用いられている。幾つかのワイヤレス通信デバイスにおいて、デジタルベースバンド回路が複雑なベースバンドデータのデータストリームをトランスミッタに提供する。送信されたベースバンドデータは、実部（同相（Ｉ））成分と虚部（直交（Ｑ））成分とによって表される直交トランスミッタ信号で搬送され得る。トランスミッタにおいて、トランスミッタ信号の同相成分及び直交成分は、並列な同相成分及び直交成分回路経路に沿って処理される。同相及び直交経路において提供される信号処理は、デジタルアナログ変換、混合、フィルタリング、電力増幅等を含み得る。同相信号及び直交信号は変調されて、送信されるアナログ無線周波数（ＲＦ）信号を提供する。理想的には、同相成分及び直交成分はトランスミッタにおける並列な回路経路に沿って処理され、一方の経路に沿った回路要素は、他方の並列経路に沿った対応する回路要素と完全に同一であるか又は「一致」する。

【発明の概要】

【0002】

一例において、トランシーバ回路がトランスミッタとレシーバとを含む。トランスミッタはＩＱ不一致（ＩＱＭＭ）補正回路及び電力増幅器を含む。電力増幅器は入力及び出力を含む。入力はＩＱＭＭ補正回路に結合される。レシーバは電力増幅器の出力に結合される。レシーバは、スイッチネットワーク、ミキサ、及びＩＱＭＭ推定回路を含む。スイッチネットワークは電力増幅器の出力に結合される。スイッチネットワークは、第１の入力、第２の入力、第１の出力、第２の出力、第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、及び第４のスイッチを含む。第１のスイッチは、第１の入力と第１の出力との間に結合される。第２のスイッチは、第１の入力と第２の出力との間に結合される。第３のスイッチは、第２の入力と第２の出力との間に結合される。第４のスイッチは、第２の入力と第１の出力との間に結合される。ミキサは、スイッチネットワークの第１の出力と第２の出力との間に結合される。ＩＱＭＭ推定回路は、ミキサ及びＩＱＭＭ補正回路に結合される。

【0003】

別の例において、レシーバが、スイッチネットワーク、ミキサ、及びＩＱＭＭ推定回路を含む。スイッチネットワークは、トランスミッタの出力に結合されるように適合される。スイッチネットワークは、差動対の相補信号を選択的にスワップするように構成される。ミキサはスイッチネットワークに結合され、スイッチネットワークの出力信号をダウンコンバートするように構成される。ＩＱＭＭ推定回路は、ミキサに結合され、ミキサの出力信号に基づいてトランスミッタのＩＱＭＭを推定するように構成される。

【0004】

更なる例において、ＩＱＭＭ推定のための或る方法が、第１の受信信号の対称ダウンコンバージョンに基づいて、トランスミッタ及びレシーバに対する第１のＩＱＭＭ推定を計算することと、第２の受信信号の非対称ダウンコンバージョンに基づいて、トランスミッタ及びレシーバに対する第２のＩＱＭＭ推定を計算することとを含む。トランスミッタＩＱＭＭ推定が、第１のＩＱＭＭ推定及び第２のＩＱＭＭ推定に基づいて計算される。トランスミッタＩＱＭＭ推定は、トランスミッタによって送信される信号を改変するために適用される。

【図面の簡単な説明】

【0005】

種々の例の詳細な説明について、添付の図面を参照する。

【0006】

【図1】トランスミッタＩＱ不一致（ＩＱＭＭ）を推定するための対称及び非対称ダウンコンバージョンを含む例示のトランシーバのブロック図である。

【0007】

【図2】対称及び非対称ダウンコンバージョンにおいて用いるためのスイッチネットワークを含む例示の補助レシーバの一部に対するブロック図である。

【0008】

【図3】対称及び非対称ダウンコンバージョンにおける使用に適した例示のスイッチネットワークに対する概略図である。

【0009】

【図4】図１のトランシーバの種々のデータ改変動作を示す。

【0010】

【図5】対称及び非対称ダウンコンバージョンに基づくトランスミッタＩＱＭＭ推定を含むトランスミッタＩＱＭＭ補正のための方法のフローチャートである。

【0011】

図において、（機能及び／又は構造が）同じ又は類似の特徴に対して同じ参照番号が用いられる。

【発明を実施するための形態】

【0012】

ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した通信システムにおいて、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）サブキャリアは、送信のため直交振幅変調（ＱＡＭ）を用いて変調される。ＱＡＭは、同相（Ｉ）信号及び直交（Ｑ）信号、及び関連する並列処理経路を用いる。送信された信号の品質は、エラーベクトル振幅（ＥＶＭ）と呼ばれるパラメータを用いて評価される。ＥＶＭは、無線周波数（ＲＦ）非線形性、ＩＱ不一致（ＩＱＭＭ）、位相雑音（ＩＰＮ）等、様々なトランスミッタ障害を網羅している。

【0013】

ＩＱＭＭは、並列の同相及び直交チャネル処理経路における利得又は位相の差（不一致）である。－２８ｄＢのＥＶＭ目標を満たすために、ＩＱＭＭの信号対雑音比（ＳＮＲ）の目標は４５ｄＢである。ＩＱＭＭに対する補償を提供するために、補償されるべきＩＱＭＭの量は、トランスミッタに結合された補助レシーバにおいて推定される。ＩＱＭＭの測定には様々な問題及び制限がある。幾つかの例において、低電力動作を促進するために、ＩＱＭＭが時間ドメインにおいて測定される。ＩＥＥＥ８０２．１１ベースの通信を実装するために用いられる周波数帯域は、他のワイヤレス技術（例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ、ＺＩＧＢＥＥ、等）と共有されるため、ＩＱＭＭ推定は、連続波トーンではなくＯＤＦＭパケットを用いて実施され得る。トランスミッタの出力に結合された補助レシーバは、トランスミッタＩＱＭＭの測定のために、送信された信号のダウンコンバージョンを提供する。しかしながら、補助レシーバは、受信した信号に自機のＩＱＭＭを付加し、トランスミッタＩＱＭＭの測定は、補助レシーバの周波数依存ＩＱＭＭ（ＩＱＦＤ）の影響を受けないものとする。

【0014】

本明細書に説明されるトランシーバ（トランスミッタ及び関連する補助レシーバ）の例において、時間ドメインＩＱＭＭ推定は、間接的適合アルゴリズムを用いて実施される。対称及び非対称ダウンコンバージョンは、トランスミッタＩＱＭＭ及び補助レシーバＩＱＭＭをトランスミッタ－補助レシーバループＩＱＭＭから分離するために用いられる。非対称ダウンコンバージョン（共役生成）は、補助レシーバのミキサを駆動する差動線をスワップする（即ち、ミキサ入力において、Ｉ又はＱ信号の一方を反転させる）ことによって実施される。ＩＱＭＭ推定は、補助レシーバのＩＱＭＭ及びＩＱＦＤの影響を受けない。推定では２回の反復が用いられる。第１の反復は、通常（対称）ダウンコンバージョン（＋Ｉ及び＋Ｑ）を用いてトランスミッタ－補助レシーバループＩＱＭＭを推定する。第２の反復は、非対称ダウンコンバージョン（＋Ｉ及び－Ｑ、又は－Ｉ及び＋Ｑ）を用いてトランスミッタ－補助レシーバループＩＱＭＭを推定し、補助レシーバ入力は、元の信号の共役であり、結果のトランスミッタＩＱＭＭは、第１の反復の複素共役である。

【0015】

図１は、トランスミッタＩＱＭＭを推定するための対称及び非対称ダウンコンバージョンを含む例示のトランシーバ１００のブロック図である。トランシーバ１００は、トランスミッタ１０２、補助レシーバ１０４、局部発振器１１４、及びカプラ１１６を含む。補助レシーバ１０４はカプラ１１６を介してトランスミッタ１０２に結合される。補助レシーバ１０４は、トランスミッタ１０２によって送信された信号のフィードバックを提供するために用いられる。トランシーバ１００は、ＯＦＤＭ変調信号を用いる等、無線ピア間の動作データ交換の間に、実用的なマルチキャリア信号、即ち、動作モードで用いられ得る信号に対して機能する。

【0016】

ＯＦＤＭ信号（例えば、ＯＦＤＭデータシンボル）は、ＰＡＮネットワーク、ＷＬＡＮネットワーク（例えば、８０２．１１ｘ ＷｉＦｉ）、ＷＡＮネットワーク（例えば、４Ｇ及びＬＴＥセルラーネットワーク）、ＷｉＭＡＸネットワーク、モバイルＷｉＭＡＸネットワーク、ＡＤＳＬ及びＶＤＳＬネットワーク、ＤＶＢ－Ｔ及びＤＶＢ－Ｈネットワーク、及びＵＷＢネットワーク等の、ワイヤレス応用例におけるデータ通信をサポートするために用いられ得る。用いられる変調方式は、例えば、位相偏移変調（ＰＳＫ）、振幅偏移変調（ＡＳＫ）、又は直交振幅変調（ＱＡＭ）を含み得る。

【0017】

トランシーバ１００は、トランスミッタデジタル回路要素１０６及びトランスミッタアナログ回路要素１０８を含む。トランスミッタデジタル回路要素１０６は、コンステレーションマッパー１１８、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）回路１２０、ガードインターバル（ＧＩ）及びウィンドウ回路１２２、及びＩＱＭＭ補正回路１２４、及びデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１２６を含む。トランスミッタアナログ回路要素１０８は、ベースバンドフィルタ１２８、ミキサ１３０、及び電力増幅器１３２を含む。

【0018】

コンステレーションマッパー１１８は、ＴＢＩＴＳとして示されるデジタル信号を受信し（例えば、プロセッサから受信し）、そこから、並列Ｉ及びＱ経路での処理のため、変調されたＩ信号及び変調されたＱ信号を生成する。コンステレーションマッパー１１８は、コンステレーションテーブルを用いて各ベクトルを、それ自体がシンボルコンステレーションに対応し得る一つ又は複数の事前選択されたシンボルアルファベットのメンバである、送信シンボルにマッピングし得る。ＩＦＦＴ回路１２０は、コンステレーションマッパー１１８から受信した周波数ドメイン信号を時間ドメインＩ及びＱ信号に変換する逆フーリエ変換を実装する。ＧＩ及びウィンドウ回路１２２及びＩＱＭＭ補正回路１２４は、ＩＦＦＴ回路１２０から受信した時間ドメイン信号を処理する。

【0019】

ＧＩ及びウィンドウ回路１２２は２つのタスクを実施する。ＧＩ及びウィンドウ回路１２２はガードインターバルを挿入してマルチ経路に起因するシンボル間干渉を防止する。ＧＩ及びウィンドウ回路１２２はまた、ウィンドウイングを用いて、シンボル境界において漸進的な振幅の立ち上がり及び立ち下がりを生成することによって帯域外周波数におけるエネルギーを低減する。

【0020】

ＩＦＦＴ回路１２０は直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）モジュールを更に含み得、ＯＦＤＭＡモジュールは、ＩＦＦＴ処理の前に、異なる変調ストリームを異なるサブキャリアグループにマッピングする。幾つかの実装において、ＩＦＦＴ回路１２０は、一つ又は複数の周波数範囲に関連する一つ又は複数の時間ドメイン信号を生成するため、コンステレーションマッパー１１８の出力に対してＩＦＦＴを実施し得る。幾つかの実装において、ＩＦＦＴ回路１２０は、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、又は１６０ＭＨｚ等の一つ又は複数のＦＦＴ帯域周波数を用いるように構成され得る。幾つかの実装において、ＩＦＦＴ回路１２０は、変調されたデータストリームに対して、異なるＦＦＴ帯域幅に従って異なるＩＦＦＴを実施し得る。

【0021】

ＩＱＭＭ補正回路１２４の出力が、ベースバンドフィルタ１２８に結合されたＤＡＣ１２６に結合される。ＤＡＣ１２６及びベースバンドフィルタ１２８はＩＱＭＭ補正回路１２４から受信した時間ドメイン信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号を送信用にシェイピングする。ＩＱＭＭ補正回路１２４は、ＩＱＭＭ推定回路１４４からトランスミッタ１０２のＩＱＭＭ（θとして示される）のデジタル時間ドメイン複素表現を受け取るように示されている。トランスミッタＩＱＭＭの推定は本明細書に説明されている。ＩＱＭＭ推定回路１４４は、補助レシーバ１０４におけるデジタルフィルタ１４２の出力からＹＩ及びＹＱとして示されるＩ及びＱ時間ドメイン信号と、トランスミッタ１０２におけるＧＩ及びウィンドウ回路１２２の出力からＸＩ及びＸＱとして示される時間ドメインＩ及びＱ信号を受信し、トランスミッタ１０２のＩＱＭＭの推定を計算する。従って、トランスミッタ１０２のＩＱＭＭの開示された推定及び補償は周波数ドメインではなく時間ドメインにおいて実施される。

【0022】

トランスミッタ－補助レシーバループ全体（トランスミッタ１０２及び補助レシーバ１０４を含む）に対するＩＱＭＭは下記のように推定され得る。

ここで、θはトランスミッタ－補助レシーバループ全体に対するＩＱＭＭであり、
ｘは、障害及び補正前のトランスミッタベースバンド信号であり、
ｘ_ｎは、ｘのｎ番目のサンプルであり、
Ｎは、パケット長であり、
ｙ_ＲＸは、ＩＱＭＭ障害を持つ送信された信号であり、受信され、ベースバンドにダウンコンバートされ、
ｙ_ＲＸｎは、ｙ_ＲＸのｎ番目のサンプルである。

【0023】

トランシーバ１００において、ＩＱＭＭ推定回路１４４は、トランスミッタ－補助レシーバループ全体のＩＱＭＭではなくトランスミッタ１０２のＩＱＭＭを推定し、トランスミッタ１０２のＩＱＭＭを、ＩＱＭＭ補正に用いるためにＩＱＭＭ補正回路１２４に渡す。これ以降に説明するように、トランスミッタ－補助レシーバループのＩＱＭＭからトランスミッタＩＱＭＭを抽出するために、対称及び非対称ダウンコンバージョンが用いられる。従って、トランシーバ１００において、送信された信号に適用されるＩＱＭＭ補償は補助レシーバ１０４のＩＱＭＭの対象ではない。

【0024】

ＩＱＭＭ推定回路１４４によって提供されるＩＱＭＭの推定及びＩＱＭＭ補正回路１２４によって実施されるＩＱＭＭの補正は、ハードウェアＨＷ又はファームウェアＦＷ（ソフトウェア）において実装され得る。ＨＷ実装において、フィールドプログラマブルアレイ（ＦＰＧＡ）又は特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）が用いられ得る。ＦＷ実装において、ＦＷとして格納された命令を実行するプロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ）が用いられ得る。

【0025】

ベースバンドフィルタ１２８はミキサ１３０に結合される。ミキサ１３０は、Ｉ及びＱ経路用のアップコンバーティングミキサを含む。ミキサ１３０は、局部発振器１１４から９０度シフトされた局部発振器信号を受信し、これらの局部発振器信号をベースバンドフィルタ１２８から受信したＩ及びＱ信号と混合する。局部発振器１１４は、意図されたトランスミッタ出力信号のキャリア周波数と同じ又は非常に近い周波数を提供し得る。アップコンバージョンは、アナログ信号を対応する周波数帯域にアップコンバートして送信する。

【0026】

局部発振器１１４は位相ロックループ（ＰＬＬ）を含み得る。ミキサ１３０によって生成されるアップコンバートされた信号は組み合わされ（例えば、付加され）、電力増幅器１３２に提供される。電力増幅器１３２は低雑音増幅器を含み得、電力増幅器１３２の出力がアンテナ（図示せず）に結合されるように適合され得る。

【0027】

カプラ１１６は、トランスミッタ１０２と補助レシーバ１０４との間にあり、電力増幅器１３２の出力からの信号を補助レシーバ１０４のＩ及びＱ経路にループバックする。トランスミッタ１０２と同様に、補助レシーバ１０４はＩ及びＱ信号を並列Ｉ及びＱ経路において処理する。カプラ１１６は、或る程度の信号減衰を有するアナログ構成要素であり、概して線形受動構成要素を含み、これは信号に位相を付加する場合もあり付加しない場合もある。例えば、カプラ１１６はＲＦキャパシタ又は抵抗器を含み得る。

【0028】

補助レシーバ１０４は、トランスミッタ１０２によって送信されたＲＦ信号を、カプラ１１６を介して受信する。例えば、受信した信号はＯＦＤＭサブキャリアのグループを含み得る。補助レシーバ１０４はデジタル回路要素１１０及びアナログ回路要素１１２を含む。アナログ回路要素１１２は、スイッチネットワーク１３４、ミキサ１３６、ベースバンドフィルタ１３８、及びアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１４０を含む。デジタル回路要素１１０は、デジタルフィルタ１４２、ＦＦＴ回路１４６、ＢＣＣデコーダ１４８、及びＩＱＭＭ推定回路１４４を含む。デジタル回路要素１１０及びアナログ回路要素１１２の種々の構成要素はＩ及びＱ処理経路の両方に対して提供され得る。例えば、スイッチネットワーク１３４はＩ経路及びＱ経路に対して別々のスイッチ回路を提供し得、ミキサ１３６はＩ経路及びＱ経路に対して別々の混合回路等を含み得る。

【0029】

スイッチネットワーク１３４は、カプラ１１６に結合され、トランスミッタ１０２からループバックされたＩ及びＱ信号を受信する。スイッチネットワーク１３４は、カプラ１１６から受信した差動Ｉ及びＱ信号をミキサ１３６に接続するスイッチを含む。スイッチネットワーク１３４のスイッチは、ミキサ１３６において対称ダウンコンバージョンを実施するために受信した信号を渡すように設定され得るか又はミキサ１３６において非対称ダウンコンバージョンを実施するために受信した信号を渡すように設定され得る。トランシーバ１００において、受信した信号に対して対称及び非対称ダウンコンバージョンが繰り返し実施され、対称及び非対称ダウンコンバージョンの結果が処理されて、トランスミッタ１０２のＩＱＭＭが推定される。

【0030】

ミキサ１３６は、局部発振器１１４から受信した９０度シフトされた局部発振器信号をスイッチネットワーク１３４から受信したＩ及びＱ信号と混合して、Ｉ及びＱ信号をダウンコンバートする。ベースバンドフィルタ１３８及びＡＤＣ１４０はダウンコンバートされた信号をフィルタリングし、信号をデジタルデータシーケンスに変換する。ＡＤＣ１４０は、デジタルフィルタ１４２に結合される。ＦＦＴ回路１４６は、デジタルフィルタ１４２から受信した時間ドメインＩ及びＱ信号を周波数ドメイン信号に変換する。ＢＣＣデコーダ１４８はデコードされたビットストリームを出力する。

【0031】

図２は、スイッチネットワーク１３４を含む補助レシーバ１０４の一部に対するブロック図である。スイッチネットワーク１３４はカプラ１１６に結合された入力１３４Ａ及び１３４Ｂを含む。スイッチネットワーク１３４の出力１３４Ｃ及び１３４Ｄはミキサ１３６に結合される。図２において、ミキサ１３６のうちのミキサ２１０が参照として示されている。スイッチネットワーク１３４は、スイッチ２０２、スイッチ２０４、スイッチ２０６、及びスイッチ２０８を含む。２０２の第１の端子が１３４Ａに結合され、２０２の第２の端子が１３４Ｃに結合される。２０４の第１の端子が１３４Ａに結合され、２０４の第２の端子が１３４Ｄに結合される。２０６の第１の端子が１３４Ｂに結合され、２０６の第２の端子が１３４Ｄに結合される。２０８の第１の端子が１３４Ｂに結合され、２０８の第２の端子が１３４Ｃに結合される。カプラ１１６の出力は、Ｉ及びＱ信号を搬送する差動対を形成する。スイッチネットワーク１３４は、ダウンコンバージョンのために信号をミキサ２１０に渡す。スイッチネットワーク１３４は、ミキサ２１０において非対称ダウンコンバージョンを実施するために、差動対の信号をスワップするように構成され得る。スイッチネットワーク１３４は、対称ダウンコンバージョンを実施するために、差動対の信号を（スワップすることなく）渡すように構成され得る。更に具体的には、ミキサ２１０において対称ダウンコンバージョンを実施するために、スイッチ２０２及びスイッチ２０６は閉であり、スイッチ２０４及び２０８は開であり、ミキサ２１０において非対称ダウンコンバージョンを実施するために、スイッチ２０４及びスイッチ２０８は閉であり、スイッチ２０２及び２０６は開である。

【0032】

図３は、対称及び非対称ダウンコンバージョンにおける使用に適した例示のスイッチネットワーク３００の概略図である。スイッチネットワーク３００はスイッチネットワーク１３４の一実装である。スイッチネットワーク３００はミキサ３１０に結合される。ミキサ３１０はミキサ２１０の一実装である。スイッチネットワーク３００は、トランジスタ３０２、トランジスタ３０４、トランジスタ３０６、及びトランジスタ３０８を含む。トランジスタ３０２はスイッチネットワーク１３４のスイッチ２０２に対応する。トランジスタ３０４はスイッチネットワーク１３４のスイッチ２０４に対応する。トランジスタ３０６はスイッチネットワーク１３４のスイッチ２０６に対応する。トランジスタ３０８はスイッチネットワーク１３４のスイッチ２０８に対応する。対称ダウンコンバージョンを実施するために、トランジスタ３０２及びトランジスタ３０６はオンにされ、トランジスタ３０４及びトランジスタ３０８はオフにされる。非対称ダウンコンバージョンを実施するために、トランジスタ３０４及びトランジスタ３０８はオンにされ、トランジスタ３０２及びトランジスタ３０６はオフにされる。

【0033】

図４は、トランシーバ１００のトランスミッタ－補助レシーバループにおける種々のデータ改変動作を図示する。送信されるべきデータ（ｘ_ＩＮ）が、ＩＱＭＭ補正ブロック４０２に提供される。ＩＱＭＭ補正ブロック４０２はＩＱＭＭ補正回路１２４に対応する。ＩＱＭＭ補正ブロック４０２のＩＱＭＭ補正出力（ｙ_ｃｏｒｒ）は、Ｔｘ ＩＱＭＭブロック４０４によって表されるトランスミッタＩＱＭＭによって損傷され、ＤＡＣ１２６、ベースバンドフィルタ１２８、ミキサ１３０、及び／又は電力増幅器１３２のいずれかにおいて非理想性を表し得る。ＩＱＭＭ損傷送信データは、ｙ_ＢＢとして標示される。ｙ_ＢＢは、複合ミキサブロック４０６においてアップコンバートされて、送信信号ｙ_ＴＸを生成する。利得及び回転ブロック４０８によって表されるように利得及び／又は回転がＩ及びＱ信号ｙ_ＴＸに適用されて、信号ｙ_ｒｏｔを生成する。利得及び回転は、局部発振器１１４からＩ及びＱ経路に対するミキサ１３６へのクロック経路におけるトレース長、構成要素遅延／減衰等の差に起因し得る。例えば、同じ発振器信号がＩ及びＱ経路ミキサに提供されるが、クロック信号の配路における差によってダウンコンバージョンにおける利得又は回転に差が生じ得る。

【0034】

複合ミキサ入力ブロック４１０において、ｙ_ｒｏｔのＩ及びＱ信号を搬送する差動対の信号はスイッチネットワーク１３４において切り替えられて、ミキサ１３６の入力を生成する。複合ミキサ入力ブロック４１０において、対称ダウンコンバージョンのための信号は、（ｙ×ｃｏｓ）；（ｙ×ｓｉｎ）として表される。非対称ダウンコンバージョンのための信号は、（ｙ×ｃｏｓ）；（－ｙ×ｓｉｎ）又は（－ｙ×ｃｏｓ）；（ｙ×ｓｉｎ）として表され、ここで、－ｙは、スイッチネットワーク１３４において差動対の信号をスワップすることによるＩ又はＱ信号の反転を表す。補助レシーバ１０４におけるＩＱＭＭ障害は、ＡｕｘＲｘ ＩＱＭＭブロック４１２によって表され、補助レシーバ１０４によって損傷されたループバックデータはｙ_ＲＸとして標示される。補助レシーバ１０４のＩＱＭＭ推定回路１４４に対応するＩＱ推定ブロック４１４は、トランスミッタ－補助レシーバのＩＱＭＭ及びトランスミッタのＩＱＭＭをｖ_ｉとして推定する。ｖ_ｉは、Ｔｘ ＩＱＭＭブロック４０４に対して補償する際に用いるために、ＩＱＭＭ補正ブロック４０２に提供される。

【0035】

図４に関して、理想的なｙ_ＢＢは、下記により表され得る。
ｙ_ＢＢ＝Ｒｅ｛ｘ｝＋ｊ・Ｉｍ｛ｘ｝ （２）
実際には、ＩＱＭＭが補正されない場合、ベースバンド信号ｙ_ＢＢは下記のように破損する。
ｙ_ＢＢ＝Ｒｅ｛ｘ｝・ａｅ^ｊφ＋ｊ・Ｉｍ｛ｘ｝ （３）
式：

ＲＦ信号ｙ_ＴＸは下記により表され得る。

Ｔｘ ＩＱＭＭ は下記のように推定され得る.
ｖ＝β／α （８）

【0036】

トランスミッタ－補助レシーバループ（対称ダウンコンバージョンを用いる）を介するｖ（ＩＱＭＭ）の推定は、下記のように表され得る（トランスミッタ－補助レシーバ利得（Ａ）及び回転（θ）を想定している）。
Ｇ＝Ａｅ^ｊθ （９）
ｙ_ｒｏｔ＝ｙ_Ｔｘ・Ｇ （１０）
補助レシーバ入力信号は下記により表され得る。

ｖ_ｌｏｏｐ（トランスミッタ－補助レシーバループのＩＱＭＭ）は下記により表され得る。

β_ＲＸβ_ＴＸ ^＊＜＜α_ＲＸα_ＴＸであるので、下記となる。

【0037】

トランスミッタ－補助レシーバループ（非対称ダウンコンバージョンを用いる）を介するｖの推定は、下記のように表され得る（トランスミッタ－補助レシーバ利得（Ａ）及び回転（θ）を用いる）。
Ｇ＝Ａｅ^ｊθ （１７）
ｙ_ｒｏｔ＝ｙ_Ｔｘ ^＊・Ｇ （１８）
補助レシーバ入力信号は下記により表され得る。

ｖ_ｌｏｏｐは、下記により表され得る。

β_ＲＸβ_ＴＸ ^＊＜＜α_ＲＸα_ＴＸであるので、下記となる。

【0038】

トランスミッタＩＱＭＭを下記のように計算する。
最終的な計算－１
対称及び非対称ダウンコンバージョンを用いる２つのｖ ＩＱＭＭ推定を下記のように考える。

ｔ_１を考えると下記のようになる。

ｔ_２を考えると下記のようになる。

ｔ_３を考えると下記のようになる。

注：ｔ_３は純粋な虚数である。

【0039】

最終的な計算－２

及び

従って、下記のようになる。

ここで、

である。ｔ_４を考えると下記のようになる。

【0040】

最終的な計算－３

最後に、｜α_ＴＸ｜及びａｒｇ（α_ＴＸ）の両方を用いて、ｖ_ＴＸ（トランスミッタＩＱＭＭ）が下記のように決定され得る。

【0041】

このトランスミッタＩＱＭＭは、その後、ＩＱＭＭ補正ブロック４０２によって適用され得、Ｔｘ ＩＱＭＭ４０４の結果として適用されるＩＱＭＭを相殺し、その結果、補正されたｙ_ＢＢが式（２）の理想値又はその近くになるようにする。

【0042】

図５は、対称及び非対称ダウンコンバージョンに基づくトランスミッタＩＱＭＭ推定を含むトランスミッタＩＱＭＭ補正のための方法５００に対するフローチャートである。便宜上、順次に示されているが、示された行為の少なくともいくつかが、異なる順序で実施され得及び／又は並列に実施され得る。また、いくつかの実装は、示された行為のいくつかのみを実施し得る。方法５００の動作はトランシーバ１００によって実施され得る。方法４００の計算は、ＩＱＭＭ推定回路１４４のハードウェアによって実施され得、及び／又は、ＩＱＭＭ推定回路１４４のプロセッサによって実施されるファームウェアによって実施され得る。

【0043】

ブロック５０２において、トランスミッタ１０２は、通常動作の過程で一つ又は複数のＯＦＤＭパケットを送信する。ＯＦＤＭパケットの送信は、或る程度の量のＩＱＭＭ補正を適用することを含み得る。初期の動作において、ＯＦＤＭパケットに適用されるＩＱＭＭ補正はゼロ又はデフォルト値に設定され得る。ＯＦＤＭパケットはカプラ１１６を介して補助レシーバ１０４にループバックされる。

【0044】

ブロック５０４において、補助レシーバ１０４は対称ダウンコンバージョン用に構成される。Ｉ及びＱ信号の両方について、スイッチネットワーク１３４は、スワップ無しに（即ち、反転無しに）ＯＦＤＭパケットを搬送する差動対の信号を渡すように構成される。スイッチネットワーク１３４において（Ｉ及びＱ信号の両方について）、スイッチ２０２及びスイッチ２０６は閉であり、スイッチ２０４及びスイッチ２０８は開である。ミキサ１３６は、スイッチネットワーク１３４から受信した信号をダウンコンバートする。ダウンコンバートされた信号は、ベースバンドフィルタ１３８によってフィルタリングされ、ＡＤＣ１４０によってデジタル化され、デジタルフィルタ１４２によって更にフィルタリングされる。

【0045】

ブロック５０６において、ＩＱＭＭ推定回路１４４は、式（９）～（１６）に従って対称ダウンコンバートされたＯＦＤＭパケットに基づいてトランスミッタ１０２及び補助レシーバ１０４のＩＱＭＭを計算する。

【0046】

ブロック５０８において、トランスミッタ１０２は、通常動作の過程で、一つ又は複数のＯＦＤＭパケットを送信する。ＯＦＤＭパケットは、カプラ１１６を介して補助レシーバ１０４にループバックされる。

【0047】

ブロック５１０において、補助レシーバ１０４は非対称ダウンコンバージョン用に構成される。Ｉ及びＱ信号の１つに対して、スイッチネットワーク１３４は、ＯＦＤＭパケットを搬送する差動対の信号をスワップする（即ち、信号を反転して渡す）ように構成される。スイッチネットワーク１３４において（Ｉ又はＱ信号の１つについて）、スイッチ２０４及びスイッチ２０８は閉であり、スイッチ２０２及びスイッチ２０６は開である。ミキサ１３６は、スイッチネットワーク１３４から受信した信号をダウンコンバートする。ダウンコンバートされた信号は、ベースバンドフィルタ１３８によってフィルタリングされ、ＡＤＣ１４０によってデジタル化され、デジタルフィルタ１４２によって更にフィルタリングされる。

【0048】

ブロック５１２において、ＩＱＭＭ推定回路１４４は、式（１７）～（２４）に従って非対称ダウンコンバートされたＯＦＤＭパケットに基づいてトランスミッタ１０２及び補助レシーバ１０４のＩＱＭＭを計算する。

【0049】

ブロック５１４において、ＩＱＭＭ推定回路１４４は、ブロック５０６において対称ダウンコンバージョンを用いて計算されたトランスミッタ１０２及び補助レシーバ１０４のＩＱＭＭと、ブロック５１２において非対称ダウンコンバージョンを用いて計算されたトランスミッタ１０２及び補助レシーバ１０４のＩＱＭＭとに基づいて、トランスミッタ１０２のＩＱＭＭを（式（２５）～式（４５）に従って）計算する。幾つかの例において、計算されたＩＱＭＭは、トランスミッタ１０２になお存在する未補正のＩＱＭＭの尺度であり、ＯＦＤＭパケットの送信の間に適用されるＩＱＭＭ補正への調整を表す。

【0050】

ブロック５１６において、ＩＱＭＭ補正回路１２４は、ブロック４１４において計算されたトランスミッタのＩＱＭＭに基づいて、ＩＱＭＭ補正を適用して、トランスミッタ１０２によって送信されるべき信号を調整する（信号の利得及び位相を調整する）。ＩＱＭＭを適用することは、ＩＱＭＭに基づいて反転画像信号を生成することと、送信されるべき信号に反転画像信号を付加することとを含み得る。

【0051】

ブロック５１８において、トランスミッタは、ブロック５１６のＩＱＭＭ補正を適用することによって信号（例えば、ＯＦＤＭシンボルの別のセット）を送信する。

【0052】

本明細書に説明されるような、トランスミッタ、及びトランスミッタによって実装されるＩＱＭＭ推定方法は、他の解決策に比べて多くの利点を提供する。ＩＱＭＭ推定は、振幅変調検出器方法に影響を与える局部発振器リークレベルに依存しない。連続波パルスのような特殊な較正パターンを用いると、レーダが誤ってトリガされて放射仕様に違反する恐れがある。ＩＱＭＭ推定は、特殊な較正パターンではなくＯＦＤＭ信号を用いるため、非動作送信に対して時間及び電力を割り当てることなく、動作パケットに亘って実装され得る。ＩＱＭＭ推定は、比較的小型で安価な回路要素を用いて時間ドメインにおいて動作する。対照的に、周波数ドメインにおけるＩＱＭＭ推定は、大きい（例えば、時間ドメイン回路要素に比べて１０倍以上大きい）ＦＦＴ回路要素を用い、かなりの電力を消費する。他の時間ドメイン解決策に比べ、本明細書に説明されるＩＱＭＭ推定は補助レシーバＩＱＦＤの影響を受けない。

【0053】

本明細において、用語「結合する」は、本明細書の説明と一貫する機能的関係を可能にする、接続、通信、又は信号経路を網羅し得る。例えば、デバイスＡが或る行為を実施するよう制御デバイスＢを制御するための信号を生成する場合、（ａ）第１の例では、デバイスＡがデバイスＢに直接接続によって結合され、（ｂ）第２の例では、デバイスＡが、介在する構成要素Ｃを介してデバイスＢに結合され、ただし、その際、介在構成要素ＣはデバイスＡとデバイスＢとの間の機能的関係を変更せず、そのため、デバイスＡによって生成された制御信号を介してデバイスＢがデバイスＡによって制御される。

【0054】

或るタスク又は機能を実施するように「構成された」デバイスは、製造時に製造者によって、その機能を実施するように構成され（例えば、プログラム及び／又はハードワイヤードされ）得、及び／又は、それらは、それらの機能及び／又は他の付加的な又は代替的な機能を実施するように、製造後にユーザにより構成可能（又は再構成可能）であり得る。こういった構成は、デバイスのファームウェア及び／又はソフトウェアプログラミングを介してもよく、又はハードウェア構成要素、及びデバイスの相互接続の構成及び／又はレイアウトを介してもよく、又はそれらの組み合わせを介してもよい。

【0055】

或る構成要素を含むと説明される回路又はデバイスが、代わりに、それらの構成要素に結合されるように適合されて、説明された回路要素又はデバイスを形成してもよい。例えば、一つ又は複数の半導体要素（トランジスタ等）、一つ又は複数の受動要素（抵抗器、キャパシタ、及び／又はインダクタ等）、及び／又は一つ又は複数の供給源（電圧及び／又は電流電源等）を含むとして説明される構造が、代わりに、単一の物理デバイス（例えば、半導体ダイ及び／又は集積回路（ＩＣ）パッケージ）内に半導体要素のみを含んでもよく、受動要素及び／又は供給源の少なくとも幾つかに結合されるように適合されてもよく、そのため、製造時又は製造時以降の時点のいずれかで、例えば、エンドユーザ及び／又は第三者によって、説明された構造を形成する。

【0056】

本明細書において、特定のトランジスタを用いることが説明されているが、他のトランジスタ（又は同等デバイス）が代わりに用いられてもよい。例えば、回路をほとんど又はまったく変更せずにｐ型金属酸化物シリコン電界効果トランジスタ（「ＭＯＳＦＥＴ」）が、ｎ型ＭＯＳＦＥＴの代わりに用いられ得る。また、他のタイプのトランジスタ（例えば、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ））も用いられ得る。

【0057】

本明細書に説明される回路は、構成要素交換の前に利用可能な機能と少なくとも部分的に類似した機能を提供するために、追加又は異なる構成要素を含むように再構成可能である。抵抗器として示されている構成要素は概して、特に明記しない限り、図示された抵抗器によって表されるインピーダンスの量を提供するために直列又は並列に結合された任意の一つ又は複数の要素を表す。例えば、本
明細書に単一の構成要素として図示され説明される抵抗器又はキャパシタは、代わりに、単一の抵抗器又はキャパシタと同じ２つのノード間に直列に結合された、それぞれ複数の抵抗器又はキャパシタであり得る。

【0058】

特許請求の範囲内で、説明した実施例における改変が可能であり、他の実施例が可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】