JP4130831B2 - 動的dcオフセット除去装置及び動的dcオフセット除去方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態に係る動的DCオフセット除去装置を有する受信機の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、GSM方式のディジタル移動体通信の受信機に適用した例である。以下、本明細書中において「期間」とは、GSMの受信処理の「バースト期間」にあたり単位は秒である。また、このバーストはGSMの受信処理の処理単位である。
変化前DCオフセット値B=(MAX+MIN)−AVS
変化後DCオフセット値A=AVS
DCオフセット変化タイミング
t=(N/2)×(AVS−AVF)/(A−B)
MAX+MIN>2×AVE、かつ、AVF≦AVSならば、
変化前DCオフセット値B=AVF
変化後DCオフセット値A=(MAX+MIN)−AVF
DCオフセット変化タイミング
t=N−(N/2)×(AVS−AVF)/(A−B)
MAX+MIN≦2×AVE、かつ、AVF>AVSならば、
変化前DCオフセット値B=(MAX+MIN)−AVF
変化後DCオフセット値A=AVF
DCオフセット変化タイミング
t=N−(N/2)×(AVF−AVS)/(A−B)
MAX+MIN>2×AVE、かつ、AVF>AVSならば、
変化前DCオフセット値B=AVS
変化後DCオフセット値A=(MAX+MIN)−AVS
DCオフセット変化タイミング
t=(N/2)×(AVF−AVS)/(A−B) …(1)
上記式(1)は、受信信号の平均値が十分長い区間のサンプルが存在すればDCオフセット成分が存在しない場合0になることと、前記受信信号の最大値と最小値は十分長い区間のサンプルが存在すればDCオフセット成分が存在しない場合平均値からの距離が等しくなることを前提として、以下の式(2−1),(2−2),(2−3)から導出される。
AVF=B+(A−B)×(156−t)/156 …(2−1)
AVS=A …(2−2)
MAX+MIN>2×AVE、かつ、AVF≦AVSならば、
AVF=B …(2−1)
AVS=B+(A−B)×(312−t)/156 …(2−2)
MAX+MIN≦2×AVE、かつ、AVF>AVSならば、
AVF=A …(2−1)
AVS=B+(A−B)×(t−156)/156 …(2−2)
MAX+MIN>2×AVE、かつ、AVF>AVSならば、
AVF=B+(A−B)×t/156 …(2−1)
AVS=B …(2−2)
MAX−A=B−MIN …(2−3)
上記手法により、理論上、高精度に動的DCオフセットの変化位置と変化前DCオフセット値・変化後DCオフセット値を推定することができる。
101 DCオフセット補償処理部
102 等化処理部
103 復号処理部
104 最大値探索部
105 最小値探索部
106 全体平均値演算部
107 前半平均値演算部
108 後半平均値演算部
109 動的DCオフセット検出部
110 DCオフセット除去部
111 補償DCオフセット切替部
112 加算器
201 DCオフセット値計算部
202 タイミング判断部
203 ステップ検出部
204 DCオフセット値決定部
205 相対タイミング生成部
206 タイミング決定部
301 タイミング計算部
302 バラツキ補正判定部
311,312 加算器
313 2倍回路
401 ステップ計算部
402 バラツキ補正判定部
501 最大値N個格納部
502 最小値探索部
503 最小値N個格納部
504 最大値探索部
Claims (11)
- ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号の最大値と最小値を計算する最大値・最小値探索手段と、
計算された前記最大値と最小値から動的DCオフセットの変化時間と変化時間前又は変化時間後のDCオフセット値を計算する動的DCオフセット検出手段と、
計算された前記各DCオフセット値を前記変化時間に合わせて切り替えて前記受信信号から動的DCオフセットを除去するDCオフセット除去手段と
を備えることを特徴とする動的DCオフセット除去装置。 - 任意の期間を前半、後半及び全体に分け、該期間前半の受信信号の平均値、該期間後半の受信信号の平均値及び該期間全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算する平均値演算手段と、
計算された前半平均値、後半平均値及び全体平均値とから、変化前DCオフセット値、変化後DCオフセット値及びDCオフセット変化タイミングを計算する動的DCオフセット検出手段と、
計算された前記DCオフセット変化タイミングを基に前記変化前DCオフセット値と前記変化後DCオフセット値を切り替えて前記受信信号から動的DCオフセットを除去するDCオフセット除去手段と
を備えることを特徴とする動的DCオフセット除去装置。 - ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号の最大値と最小値を計算する最大値・最小値探索手段と、
任意の期間を前半、後半及び全体に分け、該期間前半の受信信号の平均値、該期間後半の受信信号の平均値及び該期間全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算する平均値演算手段と、
前記最大値・最小値探索手段により計算された最大値及び最小値と、前記平均値演算手段により計算された前半平均値、後半平均値及び全体平均値とから、変化前DCオフセット値、変化後DCオフセット値及びDCオフセット変化タイミングを計算する動的DCオフセット検出手段と、
計算された前記DCオフセット変化タイミングを基に前記変化前DCオフセット値と前記変化後DCオフセット値を切り替えて前記受信信号から動的DCオフセットを除去するDCオフセット除去手段と
を備えることを特徴とする動的DCオフセット除去装置。 - 前記動的DCオフセット検出手段は、
前記最大値と前記最小値の和から前記前半平均値及び前記後半平均値を引く加減算を行うDCオフセット値計算手段と、
前記最大値と前記最小値の和から前記全体平均値の2倍を差し引いた値の正負を判断するタイミング判断手段と、
前記前半平均値と前記後半平均値の大小を判断するステップ検出手段と、
前記タイミング判断手段の正負結果と前記ステップ検出手段の大小結果から変化前DCオフセット値と変化後DCオフセット値を、前記DCオフセット値計算手段の加減算結果もしくは前記前半平均値又は前記後半平均値から選択するDCオフセット値決定手段と、
前記前半平均値と前記後半平均値の差と、前記変化前DCオフセット値と前記変化後DCオフセット値との差の比を計算し、その比に前記期間に存在しうるサンプル数の半分を乗算する相対タイミング生成手段と、
前記タイミング判断手段の正負結果と前記ステップ検出手段の大小結果から前記相対タイミング生成手段の乗算結果又は前記期間に存在しうるサンプル数から前記乗算結果を差し引いた引算結果を選択し変化タイミング値として出力するタイミング決定手段と
を備えることを特徴とする請求項3記載の動的DCオフセット検出装置。 - 前記最大値・最小値探索手段は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号を入力とし、定数N(Nは任意の自然数)に対して、最大値からN番目までの値を最大値探索に使用しない、もしくは、最小値からN番目までの値を最小値探索に使用しないことを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の動的DCオフセット検出装置。
- 前記最大値・最小値探索手段は、ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号を入力とし、最大値からK(Kは1より大きな正の数)番目までの値より計算された値を全体での最大値とし、もしくは、最小値からL(Lは1より大きな正の数)番目までの値より計算された値を全体での最小値とすることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の動的DCオフセット検出装置。
- 前記タイミング判断手段は、前記最大値と前記最小値、前記全体平均値を入力とし、前記最大値と前記最小値の和から前記全体平均値の2倍を差し引いた値が所定の正数より大きいか、もしくは前記正数の負数より小さいかを判断することを特徴とする請求項4記載の動的DCオフセット検出装置。
- 前記ステップ検出手段は、前記前半平均値と前記後半平均値を入力とし、前記前半平均値と前記後半平均値の差が所定の正数より大きいか、もしくは前記正数の負数より小さいかを判断することを特徴とする請求項4記載の動的DCオフセット検出装置。
- 前記タイミング判断手段によるタイミング判断結果が偽、又は前記ステップ検出手法によるステップ判断結果が偽であった場合に、動的DCオフセット除去の処理を行わないように切り替えることを特徴とする請求項4記載の動的DCオフセット除去装置。
- ディジタルベースバンド信号に変換された受信信号の最大値と最小値を計算するステップと、
任意の期間を前半、後半及び全体に分け、該期間前半の受信信号の平均値、該期間後半の受信信号の平均値及び該期間全体の受信信号の平均値をそれぞれ計算するステップと、
前記最大値及び最小値と、前半平均値、後半平均値及び全体平均値とから、変化前DCオフセット値、変化後DCオフセット値及びDCオフセット変化タイミングを計算する動的DCオフセット検出ステップと、
前記DCオフセット変化タイミングを基に前記変化前DCオフセット値と前記変化後DCオフセット値を切り替えて前記受信信号から動的DCオフセットを除去するステップと
を有することを特徴とする動的DCオフセット除去方法。 - 前記動的DCオフセット検出ステップでは、
前記最大値と前記最小値の和から前記前半平均値及び前記後半平均値を引く加減算を行うステップと、
前記最大値と前記最小値の和から前記全体平均値の2倍を差し引いた値の正負を判断するステップと、
前記前半平均値と前記後半平均値の大小を判断するステップと、
前記正負結果と前記大小結果から変化前DCオフセット値と変化後DCオフセット値を、前記加減算結果もしくは前記前半平均値又は前記後半平均値から選択するステップと、
前記前半平均値と前記後半平均値の差と、前記変化前DCオフセット値と前記変化後DCオフセット値との差の比を計算し、その比に前記期間に存在しうるサンプル数の半分を乗算して相対タイミングを生成するステップと、
前記正負結果と前記大小結果から前記乗算結果又は前記期間に存在しうるサンプル数から前記乗算結果を差し引いた引算結果を選択し変化タイミング値として出力するステップと
を有することを特徴とする請求項10記載の動的DCオフセット除去方法。
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