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JP6709454B2 - Phase synchronization circuit, RF front-end circuit, wireless transmission/reception circuit, portable wireless communication terminal device - Google Patents

Phase synchronization circuit, RF front-end circuit, wireless transmission/reception circuit, portable wireless communication terminal device Download PDF

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

本発明は、位相同期回路と、それを用いたRFフロントエンド回路、無線送受信回路、携帯型無線通信端末装置に関する。 The present invention relates to a phase synchronization circuit, an RF front end circuit using the same, a wireless transmission/reception circuit, and a portable wireless communication terminal device.

携帯電話やスマートフォン、モバイルルータといった、モバイル端末による無線通信による通信量は、端末装置の高機能化や、動画像ファイルや楽曲ファイル等の配信コンテンツの充実などが進み、年々増加し続けている。そういった需要に対応するために、無線通信技術の開発も進んでいる。現在は、第4世代(4G)の通信規格に対応した種々の端末装置や基地局設備の普及が進み、一般に広く利用されている。 The amount of communication by wireless communication by mobile terminals such as mobile phones, smartphones, and mobile routers has been increasing year by year due to the advanced functions of terminal devices and the enhancement of distribution contents such as moving image files and music files. To meet such demand, wireless communication technology is being developed. At present, various terminal devices and base station equipment that support the fourth-generation (4G) communication standard have become widespread and are generally widely used.

上記のような無線通信端末装置においてアンテナによって送受信する信号は、RF(Radio Frequency)信号と呼ばれる、高い周波数を持つ信号である。そして、RF信号を受信した際には、RFフロントエンド回路にて、ローカル発振器の出力信号と乗算することでダウンコンバートを行い、ベースバンドと呼ばれる、通信によってやり取りする情報そのものを含む帯域へと変換する。また、情報の送信を行う場合には、ベースバンド信号をローカル発振器の出力信号と乗算することでアップコンバートし、RF信号としてアンテナより送信する。 The signal transmitted/received by the antenna in the above wireless communication terminal device is a signal having a high frequency, which is called an RF (Radio Frequency) signal. When an RF signal is received, the RF front-end circuit performs down-conversion by multiplying it with the output signal of the local oscillator, and converts it into a band called the base band that includes information itself exchanged by communication. To do. Further, when transmitting information, the baseband signal is up-converted by multiplying it with the output signal of the local oscillator, and is transmitted from the antenna as an RF signal.

ローカル発振器として一般的にはVCO(Voltage−Controlled Oscillator、電圧制御発振器)などの発振器が用いられる。VCOとは、入力する制御電圧によって出力周波数の制御を行う発振回路である。そして、通常は位相同期回路によって制御電圧を生成し、VCOの出力信号の周波数に種々の要因によって生じる誤差を補正し、ローカル発振器として用いる。 As the local oscillator, an oscillator such as a VCO (Voltage-Controlled Oscillator) is generally used. The VCO is an oscillating circuit that controls the output frequency with an input control voltage. Then, usually, a control voltage is generated by a phase-locked loop circuit to correct an error caused in the frequency of the output signal of the VCO due to various factors, and it is used as a local oscillator.

例えば、特許文献1には、VCOの出力をADC(Analog−to−Digital Converter)へと入力し、変換後のデジタルデータによる位相比較を行い、それに基づいたVCOの制御電圧を出力する構成とすることにより、周波数の安定化を行う位相同期回路が記載されている。 For example, in Patent Document 1, the output of the VCO is input to an ADC (Analog-to-Digital Converter), phase comparison is performed using the converted digital data, and a control voltage of the VCO is output based on the phase comparison. Thus, a phase locked loop circuit for stabilizing the frequency is described.

第4世代以降の通信においては256QAM(256 Quadrature Amplitude Modulation)などの多値変調を使用するが、そのためにはローカル発振器の周波数を一定に保っておく必要がある。そのために、位相同期回路によるローカル発振器の周波数の安定化を行う。 Multi-level modulation such as 256 QAM (256 Quadrature Amplitude Modulation) is used in communication from the fourth generation onward, but the frequency of the local oscillator must be kept constant for this purpose. Therefore, the frequency of the local oscillator is stabilized by the phase locked loop.

また、上述した第4世代の通信規格においては、OFDMA(Orthogonal Frequency−Division Multiple Access、直行周波数分割多元接続)と呼ばれる、複数のサブキャリアを用いた通信を行うことで、周波数帯域の利用効率を高めている。高いスペクトル純度を持つローカル発振器を用いることで、サブキャリア間の干渉を防ぎ、より効率的に周波数帯域を利用して、通信の大容量化を図ることができる。 Further, in the above-described fourth-generation communication standard, frequency band utilization efficiency is improved by performing communication using a plurality of subcarriers called OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access). I am raising. By using a local oscillator having a high spectral purity, it is possible to prevent interference between subcarriers, use the frequency band more efficiently, and increase the capacity of communication.

より高いスペクトル純度を持つ発振器としては、SAW(Surface Acoustic Wave)発振器が挙げられる。SAW発振器についても、位相同期回路と組み合わせ、その出力周波数を安定化して利用される。SAW発振器の周波数安定化には、バリキャップ(可変容量ダイオード)への印加電圧の調整による手法が主に用いられている。 An SAW (Surface Acoustic Wave) oscillator is mentioned as an oscillator with higher spectral purity. The SAW oscillator is also used by combining it with a phase locked loop and stabilizing its output frequency. To stabilize the frequency of the SAW oscillator, a method of adjusting the voltage applied to the varicap (variable capacitance diode) is mainly used.

また、無線通信の大容量化をするための技術として、MIMO(Multiple−Input and Mulltiple−Output)が知られている。これは、無線通信に用いる送受信機の双方で、アンテナや変調器、復調器などによって構成される送受信系統を複数備え、それらを利用することにより、通信容量を大容量化するものである。 In addition, MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) is known as a technique for increasing the capacity of wireless communication. This is to increase the communication capacity by providing a plurality of transmission/reception systems configured with antennas, modulators, demodulators, etc. in both the transceivers used for wireless communication.

特開2000−138581号公報JP 2000-138581 A

先に述べたように、現在の無線通信端末装置においては、ローカル発振器としてVCOが一般的に用いられている。先に述べたように、通信の大容量化のための一つの手法として、ローカル発振器のスペクトル純度を高めることが挙げられるが、VCOのスペクトル純度を高めるには限界がある。 As described above, in the current wireless communication terminal device, the VCO is generally used as the local oscillator. As described above, one method for increasing the communication capacity is to increase the spectral purity of the local oscillator, but there is a limit to increasing the spectral purity of the VCO.

SAW発振器はVCOよりも高いスペクトル純度を持つ発振器であるため、これをローカル発振器として用いることができるのならば、通信の大容量化を期待できる。しかし、SAW発振器は外部衝撃や温度変化などに弱いという特性を有しているため、携帯電話などのような無線通信装置に用いる場合には、先述したバリキャップによる周波数安定化では、安定した出力周波数を得ることは困難であるという問題があった。 Since the SAW oscillator is an oscillator having a higher spectral purity than the VCO, if it can be used as a local oscillator, a large capacity of communication can be expected. However, since the SAW oscillator has a characteristic that it is vulnerable to external shock and temperature change, when it is used for a wireless communication device such as a mobile phone, stable output can be obtained by frequency stabilization by the varicap described above. There is a problem that it is difficult to obtain the frequency.

そこで、本発明では、入力信号の周波数が不安定となる場合においても、それを安定化することができる、位相同期回路を提供すること、また、それを用いて、通信を大容量化することのできる無線送受信回路を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a phase locked loop circuit that can stabilize the frequency of an input signal even when the frequency of the input signal becomes unstable, and increases the capacity of communication using the phase locked loop circuit. An object of the present invention is to provide a wireless transmission/reception circuit capable of performing the above.

上記課題を解決するために、本発明に係る位相同期回路は、
発振器の出力信号の周波数と、予め定められた目標周波数との誤差を補正する位相同期回路であって、
前記出力信号のアナログ−デジタル変換を行うADCと、
基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
アナログ−デジタル変換された前記出力信号と、前記基準周波数信号の入力を受け、前記出力信号の周波数と前記目標周波数との誤差を算出する誤差周波数検出手段と、
前記誤差に基づいて、誤差補正用信号を生成する補正用信号生成手段と、
前記誤差補正用信号のデジタル−アナログ変換を行うDACと、
前記出力信号とデジタル−アナログ変換された前記誤差補正用信号との乗算を行う乗算器と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the phase locked loop according to the present invention,
A phase synchronization circuit that corrects the error between the frequency of the output signal of the oscillator and a predetermined target frequency,
An ADC for performing analog-digital conversion of the output signal,
Reference frequency output means for outputting a reference frequency signal,
An error frequency detection unit that receives the analog-to-digital converted output signal and the reference frequency signal and calculates an error between the frequency of the output signal and the target frequency,
Correction signal generating means for generating an error correction signal based on the error,
A DAC that performs digital-analog conversion of the error correction signal,
A multiplier that multiplies the output signal and the digital-analog converted error correction signal.

このように、発振器の出力信号の周波数と目標周波数の誤差に基づいて生成した周波数補正信号を合成する方法で出力信号の周波数の誤差を補正することで、発振器の出力信号の周波数が不安定な場合においても、それを安定化することができる。 In this way, by correcting the error of the frequency of the output signal by the method of synthesizing the frequency correction signal generated based on the error of the frequency of the output signal of the oscillator and the target frequency, the frequency of the output signal of the oscillator becomes unstable. In some cases, it can be stabilized.

本発明の好ましい形態では、前記入力信号として、SAW発振器の出力信号を用いることを特徴とする。
これにより、高いスペクトル純度を持つが、温度変化や外部衝撃に弱い、という特性を有するSAW発振器の出力信号の位相同期を行い、スペクトル純度が高く、かつ、安定した周波数をもつ信号を提供することができる。
In a preferred aspect of the present invention, an output signal of a SAW oscillator is used as the input signal.
As a result, the phase synchronization of the output signal of the SAW oscillator, which has the characteristics of high spectral purity but weakness against temperature change and external shock, is provided, and a signal with high spectral purity and stable frequency is provided. You can

本発明に係るRFフロントエンド回路は、
アンテナによって受信した受信信号のベースバンド入力信号への変換及びベースバンド出力信号の前記アンテナによって送信する送信信号への変換を行うRFフロントエンド回路であって、
ローカル発振器と、
前記ローカル発振器の出力信号の位相同期を行う位相同期回路と、
前記受信信号と前記位相同期回路の出力信号とを乗算し、前記ベースバンド入力信号を出力する第1の乗算器と、
前記ベースバンド出力信号と前記位相同期回路の出力信号とを乗算し、前記送信信号を出力する第2の乗算器と、を備え、
前記位相同期回路が、
前記ローカル発振器の出力信号のアナログ−デジタル変換を行うADCと、
基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
アナログ−デジタル変換された前記ローカル発振器の出力信号と前記基準周波数信号の入力を受け、前記ローカル発振器の出力信号の周波数と予め定められた目標周波数との誤差を算出する誤差周波数検出手段と、
前記誤差に基づいて、周波数補正信号を生成する補正用信号生成手段と、
前記周波数補正信号のデジタル−アナログ変換を行うDACと、
前記ローカル発振器の出力信号とデジタル−アナログ変換された前記周波数補正信号との乗算を行う乗算器と、を有することを特徴とする。
このように、本発明に係る位相同期回路を用いたRFフロントエンド回路を構成することにより、温度変化や外部衝撃に弱いローカル発振器を用いる場合でも、安定した動作を期待することができる。
The RF front end circuit according to the present invention is
An RF front end circuit for converting a reception signal received by an antenna into a baseband input signal and a baseband output signal into a transmission signal to be transmitted by the antenna,
A local oscillator,
A phase synchronization circuit that performs phase synchronization of the output signal of the local oscillator,
A first multiplier that multiplies the received signal and an output signal of the phase locked loop circuit and outputs the baseband input signal;
A second multiplier that multiplies the baseband output signal and the output signal of the phase synchronization circuit and outputs the transmission signal,
The phase synchronization circuit,
An ADC that performs analog-digital conversion of the output signal of the local oscillator;
Reference frequency output means for outputting a reference frequency signal,
Error frequency detection means for receiving an input of the analog-digital converted output signal of the local oscillator and the reference frequency signal and calculating an error between the frequency of the output signal of the local oscillator and a predetermined target frequency,
Correction signal generating means for generating a frequency correction signal based on the error;
A DAC for performing digital-analog conversion of the frequency correction signal,
A multiplier that multiplies the output signal of the local oscillator and the digital-analog converted frequency correction signal.
As described above, by constructing the RF front-end circuit using the phase locked loop circuit according to the present invention, stable operation can be expected even when a local oscillator that is weak against temperature change and external shock is used.

本発明の好ましい形態では、前記ローカル発振器がSAW発振器であることを特徴とする。
このように、高いスペクトル純度を持つSAW発振器をローカル発振器として用いることにより、高いスペクトル純度を持つローカル発振信号を提供し、通信容量を大容量化することができる。
In a preferred aspect of the present invention, the local oscillator is a SAW oscillator.
As described above, by using the SAW oscillator having a high spectral purity as the local oscillator, it is possible to provide a local oscillation signal having a high spectral purity and increase the communication capacity.

本発明に係る携帯型無線通信端末装置は、上記のRFフロントエンド回路を備えることを特徴とする。
このように、本発明に係るRFフロントエンド回路を利用することにより、温度変化や外部衝撃にさらされる携帯型端末装置においても、安定した無線通信を行うことができる。
A portable wireless communication terminal device according to the present invention includes the above RF front end circuit.
As described above, by using the RF front-end circuit according to the present invention, stable wireless communication can be performed even in a portable terminal device that is exposed to temperature changes and external shocks.

本発明に係る無線送受信回路は、
アンテナによって受信した受信信号の入力データへの変換及び出力データの前記アンテナから送信する送信信号への変換を行う無線送受信回路であって、
ローカル発振器と、
前記ローカル発振器の出力信号のアナログ−デジタル変換を行う第1のADCと、
基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
アナログ−デジタル変換された前記ローカル発振器の出力信号と前記基準周波数信号との入力を受け、前記ローカル発振器の出力信号の周波数と予め定められた目標周波数との誤差を算出する誤差周波数検出手段と、
前記誤差に基づいて、誤差補正用信号を生成する補正用信号生成手段と、
前記ローカル発振器の出力信号と前記受信信号との乗算を行い、ベースバンド入力信号を生成する第1の乗算器と、
前記ベースバンド入力信号のアナログ−デジタル変換を行う第2のADCと、
アナログ−デジタル変換された前記ベースバンド入力信号と前記誤差補正用信号を乗算する第2の乗算器と、
前記第2の乗算器の出力信号の復調を行い、前記出力データを出力する復調手段と、
前記出力データの変調を行う変調手段と、
前記変調手段の出力信号と前記誤差補正用信号を乗算し、ベースバンド出力信号を出力する第3の乗算器と、
前記ベースバンド出力信号のデジタル−アナログ変換を行うDACと、
デジタル−アナログ変換された前記ベースバンド出力信号と前記ローカル発振器の出力信号との乗算を行い、送信信号を生成する第4の乗算器と、を備えることを特徴とする。
このように、復調、変調の際にローカル発振器の周波数の誤差の補正を共に行う構成とすることで、構成に必要なDACの数を減らし、製造コストや消費電力を抑えることができる。
The wireless transceiver circuit according to the present invention,
A wireless transmission/reception circuit that performs conversion of a reception signal received by an antenna into input data and conversion of output data into a transmission signal transmitted from the antenna,
A local oscillator,
A first ADC that performs analog-to-digital conversion of the output signal of the local oscillator;
Reference frequency output means for outputting a reference frequency signal,
Error frequency detection means for receiving an input of the analog-digital converted output signal of the local oscillator and the reference frequency signal and calculating an error between the frequency of the output signal of the local oscillator and a predetermined target frequency,
Correction signal generating means for generating an error correction signal based on the error,
A first multiplier that multiplies the output signal of the local oscillator and the received signal to generate a baseband input signal;
A second ADC that performs analog-to-digital conversion of the baseband input signal;
A second multiplier for multiplying the analog-digital converted baseband input signal by the error correction signal;
Demodulation means for demodulating the output signal of the second multiplier and outputting the output data;
Modulation means for modulating the output data,
A third multiplier that multiplies the output signal of the modulation means by the error correction signal and outputs a baseband output signal;
A DAC for performing digital-analog conversion of the baseband output signal,
A fourth multiplier that multiplies the digital-analog converted baseband output signal and the output signal of the local oscillator to generate a transmission signal.
In this way, by adopting a configuration in which the frequency error of the local oscillator is also corrected during demodulation and modulation, the number of DACs required for the configuration can be reduced, and manufacturing cost and power consumption can be suppressed.

本発明の好ましい形態では、前記ローカル発振器がSAW発振器であることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the local oscillator is a SAW oscillator.

本発明に係る携帯型無線通信端末装置は、上記の無線送受信回路を備えることを特徴とする。 A portable wireless communication terminal device according to the present invention is characterized by including the above wireless transmission/reception circuit.

本発明に係る無線送受信回路は、
第1のアンテナによって受信する第1の受信信号と第2のアンテナによって受信する第2の受信信号の入力データへの変換、及び出力データの前記第1のアンテナから送信する第1の送信信号と前記第2のアンテナから送信する第2の送信信号への変換を行う無線送受信回路であって、
ローカル発振器と、
前記ローカル発振器の出力信号のアナログ−デジタル変換を行う第1のADCと、
基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
アナログ−デジタル変換された前記ローカル発振器の出力信号と前記基準周波数信号との入力を受け、前記ローカル発振器の出力信号の周波数と予め定められた目標周波数との誤差を算出する誤差周波数検出手段と、
前記誤差に基づいて、誤差補正用信号を生成する補正用信号生成手段と、
前記ローカル発振器の出力信号と前記第1の受信信号との乗算を行い、第1のベースバンド入力信号を生成する第1の乗算器と、
前記ローカル発振器の出力信号と前記第2の受信信号との乗算を行い、第2のベースバンド入力信号を生成する第2の乗算器と、
前記第1のベースバンド入力信号のアナログ−デジタル変換を行う第2のADCと、
前記第2のベースバンド入力信号のアナログ−デジタル変換を行う第3のADCと、
アナログ−デジタル変換された前記第1のベースバンド入力信号と前記誤差補正用信号を乗算する第3の乗算器と、
アナログ−デジタル変換された前記第2のベースバンド入力信号と前記誤差補正用信号を乗算する第4の乗算器と、
前記第3の乗算器の出力信号の復調を行い、第1の復調済データを出力する第1の復調手段と、
前記第4の乗算器の出力信号の復調を行い、第2の復調済データを出力する第2の復調手段と、
前記第1の復調済データと前記第2の復調済データとを統合し、前記出力データを生成するデータ統合手段と、
前記出力データを第1の変調対象データと第2の変調対象データとに分割するデータ分割手段と、
前記第1の変調対象データの変調を行う第1の変調手段と、
前記第2の変調対象データの変調を行う第2の変調手段と、
前記第1の変調手段の出力信号と前記誤差補正用信号を乗算し、第1のベースバンド出力信号を出力する第5の乗算器と、
前記第2の変調手段の出力信号と前記誤差補正用信号を乗算し、第2のベースバンド出力信号を出力する第6の乗算器と、
前記第1のベースバンド出力信号のデジタル−アナログ変換を行う第1のDACと、
前記第2のベースバンド出力信号のデジタル−アナログ変換を行う第2のDACと、
デジタル−アナログ変換された前記第1のベースバンド出力信号と前記ローカル発振器の出力信号との乗算を行い、前記第1の送信信号を生成する第7の乗算器と、
デジタル−アナログ変換された前記第2のベースバンド出力信号と前記ローカル発振器の出力信号との乗算を行い、前記第2の送信信号を生成する第8の乗算器と、を備えることを特徴とする。
このように、複数の送受信経路を備える構成とすることにより、通信容量をより大容量にすることができる。
The wireless transceiver circuit according to the present invention,
A first reception signal received by the first antenna and a second reception signal received by the second antenna are converted into input data, and output data is transmitted by the first antenna. A wireless transmission/reception circuit for converting into a second transmission signal to be transmitted from the second antenna,
A local oscillator,
A first ADC that performs analog-to-digital conversion of the output signal of the local oscillator;
Reference frequency output means for outputting a reference frequency signal,
Error frequency detecting means for receiving an input of the analog-digital converted output signal of the local oscillator and the reference frequency signal and calculating an error between the frequency of the output signal of the local oscillator and a predetermined target frequency,
Correction signal generating means for generating an error correction signal based on the error,
A first multiplier that multiplies the output signal of the local oscillator and the first received signal to generate a first baseband input signal;
A second multiplier that multiplies the output signal of the local oscillator and the second received signal to generate a second baseband input signal;
A second ADC that performs analog-to-digital conversion of the first baseband input signal;
A third ADC that performs analog-to-digital conversion of the second baseband input signal;
A third multiplier for multiplying the analog-to-digital converted first baseband input signal and the error correction signal;
A fourth multiplier for multiplying the analog-to-digital converted second baseband input signal and the error correction signal;
First demodulation means for demodulating the output signal of the third multiplier and outputting first demodulated data;
Second demodulation means for demodulating the output signal of the fourth multiplier and outputting second demodulated data;
Data unifying means for unifying the first demodulated data and the second demodulated data to generate the output data,
Data dividing means for dividing the output data into first modulation target data and second modulation target data,
A first modulation means for modulating the first modulation target data;
Second modulation means for modulating the second data to be modulated,
A fifth multiplier that multiplies the output signal of the first modulator and the error correction signal and outputs a first baseband output signal;
A sixth multiplier that multiplies the output signal of the second modulator and the error correction signal and outputs a second baseband output signal;
A first DAC for performing digital-to-analog conversion of the first baseband output signal;
A second DAC for performing digital-to-analog conversion of the second baseband output signal;
A seventh multiplier that multiplies the digital-analog converted first baseband output signal and the output signal of the local oscillator to generate the first transmission signal;
An eighth multiplier for multiplying the digital-analog converted second baseband output signal and the output signal of the local oscillator to generate the second transmission signal. ..
In this way, the communication capacity can be further increased by providing a plurality of transmission/reception paths.

本発明の好ましい形態では、前記ローカル発振器がSAW発振器であることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the local oscillator is a SAW oscillator.

本発明に係る携帯型無線通信端末装置は、上記の無線送受信回路を備えることを特徴とする。 A portable wireless communication terminal device according to the present invention is characterized by including the above wireless transmission/reception circuit.

本発明に係る周波数安定化方法は、
発振器の出力信号の周波数と予め定められた目標周波数との誤差を補正する周波数安定化方法であって、
入力信号のアナログ−デジタル変換を行うステップと、
アナログ−デジタル変換された前記出力信号の周波数と基準周波数とを比較し、前記誤差を算出するステップと、
前記誤差の補正を行う誤差補正用信号を生成するステップと、
前記誤差補正用信号のデジタル−アナログ変換を行うステップと、
前記入力信号とデジタル−アナログ変換された前記誤差補正用信号とを乗算するステップと、を備えることを特徴とする。
The frequency stabilization method according to the present invention,
A frequency stabilizing method for correcting an error between a frequency of an output signal of an oscillator and a predetermined target frequency,
A step of performing analog-digital conversion of the input signal,
Comparing the frequency of the analog-digital converted output signal and a reference frequency to calculate the error;
Generating an error correction signal for correcting the error,
A step of performing digital-analog conversion of the error correction signal,
Multiplying the input signal by the digital-analog converted error correction signal.

本発明に係る無線受信信号の復調方法は、
アンテナによって受信した受信信号の入力データへの変換を行う無線受信信号の復調方法であって、
前記受信信号とローカル発振器の出力信号の乗算を行い、ベースバンド入力信号を生成するステップと、
前記ベースバンド入力信号のアナログ−デジタル変換を行うステップと、
前記ローカル発振器の出力信号のアナログ−デジタル変換を行うステップと、
アナログ−デジタル変換された前記ローカル発振器の出力信号より、前記ローカル発振器の出力信号の周波数と、予め定められた目標周波数との誤差を算出するステップと、
前記誤差に基づいて、誤差補正用信号を生成するステップと
アナログ−デジタル変換された前記ベースバンド入力信号と前記誤差補正用信号の乗算を行うステップと、
前記ベースバンド入力信号と前記誤差補正用信号の乗算によって得られた信号の復調を行い、前記入力データを出力するステップと、を備えることを特徴とする。
A method of demodulating a radio reception signal according to the present invention,
A demodulation method of a radio reception signal for converting a reception signal received by an antenna into input data,
Multiplying the received signal by the output signal of the local oscillator to generate a baseband input signal;
Performing an analog-to-digital conversion of the baseband input signal,
Performing analog-to-digital conversion of the output signal of the local oscillator;
From the analog-to-digital converted output signal of the local oscillator, a step of calculating an error between the frequency of the output signal of the local oscillator and a predetermined target frequency,
Generating an error correction signal based on the error; multiplying the analog-digital converted baseband input signal by the error correction signal;
Demodulating a signal obtained by multiplying the baseband input signal and the error correction signal, and outputting the input data.

本発明に係る無線送信信号の変調方法は、
出力データのアンテナから送信する送信信号への変換を行う無線送信信号の変調方法であって、
ローカル発振器の出力信号のアナログ−デジタル変換を行うステップと、
アナログ−デジタル変換された前記ローカル発振器の出力信号より、前記ローカル発振器の出力信号の周波数と、予め定められた目標周波数との誤差を算出するステップと、
前記誤差に基づいて、誤差補正用信号を生成するステップと
前記出力データの変調を行うステップと、
前記出力データの変調によって得られた信号と前記誤差補正用信号の乗算を行い、ベースバンド出力信号を出力するステップと、
前記ベースバンド出力信号のデジタル−アナログ変換を行うステップと、
デジタル−アナログ変換された前記ベースバンド出力信号と前記ローカル発振器の出力信号との乗算を行い、前記送信信号を生成するステップと、を備えることを特徴とする。
A method of modulating a radio transmission signal according to the present invention,
A method of modulating a wireless transmission signal, which comprises converting output data into a transmission signal to be transmitted from an antenna,
Performing analog-to-digital conversion of the output signal of the local oscillator,
From the analog-to-digital converted output signal of the local oscillator, a step of calculating an error between the frequency of the output signal of the local oscillator and a predetermined target frequency,
Generating an error correction signal based on the error, and modulating the output data,
Multiplying the signal obtained by modulation of the output data and the error correction signal, and outputting a baseband output signal;
Performing a digital-to-analog conversion of the baseband output signal,
And multiplying the digital-analog converted baseband output signal and the output signal of the local oscillator to generate the transmission signal.

発振器の出力信号に対して周波数補正信号を合成する方法で出力信号の周波数の誤差を補正することで、周波数を安定化することができる位相同期回路、また、それを用いて、通信容量を大容量化することのできる無線送受信回路を提供することができる。 A phase locked loop circuit that can stabilize the frequency by correcting the error in the frequency of the output signal by a method that synthesizes the frequency correction signal with the output signal of the oscillator. It is possible to provide a wireless transmission/reception circuit that can be increased in capacity.

本発明の実施形態1に係る位相同期回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the phase locked loop circuit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1における周波数安定化処理を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows frequency stabilization processing in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係る無線送受信回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a wireless transceiver circuit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1におけるデータの受信処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a data reception process according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1におけるデータの送信処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a data transmission process according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態2に係る無線送受信回路のブロック図である。It is a block diagram of a wireless transceiver circuit according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態2における誤差周波数の検出処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an error frequency detection process according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態2におけるデータの受信処理を示すフローチャートである。9 is a flowchart showing a data reception process according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態2におけるデータの送信処理を示すフローチャートである。9 is a flowchart showing a data transmission process according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施形態3に係る無線送受信回路のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a wireless transmission/reception circuit according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施形態3におけるデータの受信処理を示すフローチャートである。9 is a flowchart showing a data reception process according to the third embodiment of the present invention. 本発明の実施形態3におけるデータの送信処理を示すフローチャートである。11 is a flowchart showing a data transmission process according to the third embodiment of the present invention.

(実施形態1)
以下、本発明の実施形態1について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る位相同期回路12の構成を示すブロック図である。これは、本実施形態に係る位相同期回路12の利用の一例として示す、SAW発振器11の出力信号であるSAW発振器出力信号LSrawの周波数frawを、予め定められた目標周波数ftgtへと補正して安定化させ、無線送受信回路において用いるローカル発振器出力信号LSoutを出力する回路である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the phase locked loop circuit 12 according to the present embodiment. This is to correct the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw which is the output signal of the SAW oscillator 11 to a predetermined target frequency f tgt , which is shown as an example of use of the phase locked loop circuit 12 according to the present embodiment. It is a circuit that stabilizes and outputs the local oscillator output signal LS out used in the wireless transmission/reception circuit.

ここに示すように、位相同期回路12は、アナログ信号であるSAW発振器出力信号LSrawのアナログ−デジタル変換を行うADC121と、デジタル信号へと変換されたSAW発振器出力信号LSrawの入力を受け、その周波数frawと目標周波数ftgtとを一致させるための誤差補正用信号LSerrを生成するDSP122と、DSP122へと基準周波数frefを持つ基準周波数信号Srefを出力する基準周波数出力手段123と、デジタル信号である誤差補正用信号LSerrのデジタル−アナログ変換を行うDAC124と、アナログ信号であるSAW発振器出力信号LSrawと、同じくアナログ信号へと変換された誤差補正用信号LSerrの乗算を行う乗算器125と、を備える。 As shown, the phase synchronization circuit 12, SAW oscillator output signal LS raw analog which is an analog signal - and ADC121 performing digital conversion, receives the transformed SAW oscillator output signal LS raw to a digital signal, A DSP 122 for generating an error correction signal LS err for matching the frequency f raw with the target frequency f tgt; and a reference frequency output means 123 for outputting a reference frequency signal S ref having a reference frequency f ref to the DSP 122. , A DAC 124 that performs digital-analog conversion of the error correction signal LS err that is a digital signal, a SAW oscillator output signal LS raw that is an analog signal, and a multiplication of the error correction signal LS err that is also converted to an analog signal. And a multiplier 125 for performing the operation.

DSP122は、更に、デジタル信号へと変換されたSAW発振器出力信号LSrawと、基準周波数信号Srefの入力を受け、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtとの誤差である、誤差周波数ferrを算出する誤差周波数検出手段122aと、誤差周波数ferrを持つ誤差補正用信号LSerrを生成する補正用信号生成手段122bと、を備える。 DSP122 further includes a SAW oscillator output signal LS raw which is converted into a digital signal, receives the reference frequency signal S ref, is the error between the frequency f raw and the target frequency f tgt of the SAW oscillator output signal LS raw comprises an error frequency detection means 122a for calculating the error frequency f err, and the correction signal generating means 122b for generating an error correction signal LS err with error frequency f err, a.

なお、DSP122は、デジタルシグナルプロセッサ(Digital Signal Processor)、すなわち、デジタル信号処理を行うためのマイクロプロセッサである。また、DSPに代えてCPU(Central Processing Unit)などを用いるような構成としてもよい。ただし、誤差周波数検出手段122a、補正用信号生成手段122bには高速な処理が求められるため、それに対応するためにDSPを用いることが好ましい。 The DSP 122 is a digital signal processor, that is, a microprocessor for performing digital signal processing. Further, instead of the DSP, a CPU (Central Processing Unit) or the like may be used. However, since high-speed processing is required for the error frequency detection means 122a and the correction signal generation means 122b, it is preferable to use a DSP in order to cope with it.

また、基準周波数信号Srefには、例えば水晶発振器の出力信号等をアナログ−デジタル変換したものを用いることができる。 Further, as the reference frequency signal S ref , for example, a signal obtained by analog-digital converting an output signal of a crystal oscillator or the like can be used.

図2は、位相同期回路12によるSAW発振器出力信号LSrawの補正処理を示すフローチャートである。まず、ステップS11において、ADC121により、SAW発振器出力信号LSrawのアナログ−デジタル変換を行う。 FIG. 2 is a flowchart showing a correction process of the SAW oscillator output signal LS raw by the phase locked loop circuit 12. First, in step S11, the ADC 121 performs analog-digital conversion of the SAW oscillator output signal LS raw .

そして、ステップS12では、誤差周波数検出手段122aへ、デジタル信号に変換されたSAW発振器出力信号LSrawと、基準周波数信号Srefと、を入力し、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと、目標周波数ftgtとの誤差を算出する。 Then, in step S12, the SAW oscillator output signal LS raw converted into a digital signal and the reference frequency signal S ref are input to the error frequency detection unit 122a, and the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw is input, An error with the target frequency f tgt is calculated.

なお、ここでは、先に述べたように無線送受信回路において用いるローカル発振器出力信号LSoutを得ることを目的としているため、目標周波数ftgtは数百メガヘルツから数ギガヘルツといった、高い周波数帯である。一方で、基準周波数frefは、数十メガヘルツ程度の周波数帯の安定した周波数である。 Since the purpose here is to obtain the local oscillator output signal LS out used in the wireless transmission/reception circuit as described above, the target frequency f tgt is a high frequency band of several hundred megahertz to several gigahertz. On the other hand, the reference frequency f ref is a stable frequency in the frequency band of about several tens of megahertz.

そのため、誤差周波数検出手段122aによる誤差の算出には、より具体的には、基準周波数frefのN倍(Nは任意の数)が目標周波数ftgtとなる、あるいは、基準周波数frefの周波数の1/Nが目標周波数ftgtとなる、といったように、基準周波数frefを利用する。 Therefore, in calculating the error by the error frequency detecting unit 122a, more specifically, N times the reference frequency f ref (N is an arbitrary number) becomes the target frequency f tgt , or the frequency of the reference frequency f ref The reference frequency f ref is used such that 1/N of the target frequency f tgt .

そして、ステップS13に進み、ステップS12において求めた誤差周波数frefを持つ誤差補正用信号LSerrを、補正用信号生成手段122bにより生成する。誤差補正用信号LSerrはより具体的には、誤差周波数ferrをもつ正弦波である。 Then, the process proceeds to step S13, and the error correction signal LS err having the error frequency f ref obtained in step S12 is generated by the correction signal generation means 122b. More specifically, the error correction signal LS err is a sine wave having an error frequency f err .

ステップS14では、DAC124により、誤差補正用信号LSerrのデジタル−アナログ変換を行う。 In step S14, the DAC 124 performs digital-analog conversion of the error correction signal LS err .

最後に、ステップS15で、乗算器125により、アナログ信号であるSAW発振器出力信号LSrawと、アナログ信号に変換された誤差補正用信号LSerrの乗算を行う。ここで、誤差周波数ferrは、目標周波数ftgtとSAW発振器出力信号LSrawの周波数frawとの誤差を示す周波数であるため、これらの周波数の間の関係は式(1)に示すようになっている。 Finally, in step S15, the multiplier 125 multiplies the SAW oscillator output signal LS raw, which is an analog signal, by the error correction signal LS err converted into the analog signal. Here, since the error frequency f err is a frequency indicating an error between the target frequency f tgt and the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw , the relationship between these frequencies is as shown in equation (1). Is becoming

そのため、乗算器125での乗算によって得られるローカル発振器出力信号LSoutは、式(2)に示すように、目標周波数ftgtを持つものとなる。 Therefore, the local oscillator output signal LS out obtained by the multiplication in the multiplier 125 has the target frequency f tgt as shown in the equation (2).

なお、ここで、乗算器125での乗算では、式(2)に示した、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawより誤差周波数ferrだけ大きな周波数(fraw+ferr)を持つ信号と、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawより誤差周波数ferrだけ小さな周波数(fraw−ferr)を持つ信号の両方が得られる。これらの信号の内で、式(2)に示した条件の通り、目標周波数ftgtとSAW発振器出力信号LSrawの周波数frawの大小関係の判定によって、ローカル発振器出力信号LSoutとして用いる信号を選択すればよい。 Here, the multiplication in the multiplier 125, the signal having shown in Formula (2), the SAW oscillator output signal LS raw frequency f raw than the error frequency f err only large frequency (f raw + f err) both signals with SAW oscillator output signal LS raw frequency f raw than the error frequency f err only small frequency (f raw -f err) is obtained. Among these signals, the signal used as the local oscillator output signal LS out is determined by determining the magnitude relationship between the target frequency f tgt and the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw according to the condition shown in Expression (2). Just select it.

あるいは、式(3)に示すように、誤差周波数ferrが負の値をとり得るようにしておき、乗算器125としてIQ変調器(直交変調器)を用いるような構成としてもよい。 Alternatively, as shown in Expression (3), the error frequency f err may be set to a negative value, and an IQ modulator (quadrature modulator) may be used as the multiplier 125.

このような構成とした場合には、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawが目標周波数ftgtよりも小さかった場合(ftgt>fraw)には、誤差周波数ferrは正の値をとる。そのため、誤差補正用信号LSerrをSAW発振器出力信号LSrawに乗算することによって、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawよりも誤差周波数ferrの絶対値分だけ大きな周波数を持つ信号をローカル発振器出力信号LSoutとして得ることができる。逆に、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawが目標周波数ftgtよりも大きかった場合(ftgt<fraw)には、誤差周波数ferrは負の値をとる。そのため、誤差補正用信号LSerrをSAW発振器出力信号LSrawに乗算することによって、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawよりも誤差周波数ferrの絶対値分だけ小さな周波数を持つ信号をローカル発振器出力信号LSoutとして得ることができる。 With such a configuration, when the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw is smaller than the target frequency f tgt (f tgt >f raw ), the error frequency f err takes a positive value. .. Therefore, by multiplying the error correction signal LS err to the SAW oscillator output signal LS raw, signal a local oscillator having a large frequency by the absolute value of the error frequency f err than the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw It can be obtained as the output signal LS out . On the contrary, when the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw is larger than the target frequency f tgt (f tgt <f raw ), the error frequency f err takes a negative value. Therefore, by multiplying the error correction signal LS err to the SAW oscillator output signal LS raw, signal a local oscillator with the absolute value of only a small frequency error frequency f err than the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw It can be obtained as the output signal LS out .

以上のようにして、本実施形態に係る位相同期回路12は、DSP122によるデジタル演算処理によって、SAW発振器出力信号LSrawの誤差を補正し、目標周波数ftgtを持つローカル発振器出力信号LSoutを出力することができる。 As described above, the phase locked loop circuit 12 according to the present embodiment corrects the error of the SAW oscillator output signal LS raw by the digital arithmetic processing by the DSP 122 and outputs the local oscillator output signal LS out having the target frequency f tgt. can do.

続いて、図1に示したSAW発振器11と位相同期回路12によって構成した回路をローカル発振器として用いる、本実施形態に係る無線送受信回路について説明する。 Next, a wireless transmission/reception circuit according to this embodiment, which uses the circuit configured by the SAW oscillator 11 and the phase locked loop circuit 12 shown in FIG. 1 as a local oscillator, will be described.

図3は、本実施形態に係る無線送受信回路を示すブロック図である。ここに示すように、本実施形態に係る無線送受信回路は、無線信号の送受信を行うアンテナANTと、アンテナANTによって受信した受信信号RSrcvのベースバンド入力信号BSinへの変換、及びベースバンド出力信号BSoutのアンテナANTによって送信する送信信号RSsndへの変換を行うRFフロントエンド回路1と、ベースバンド入力信号BSinの復調によるシステムSYSへの入力データDinの出力、及びシステムSYSからの出力データDoutの変調によるベースバンド出力信号BSoutの出力を行うベースバンド処理部2と、を備える。 FIG. 3 is a block diagram showing the wireless transmission/reception circuit according to this embodiment. As shown here, the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment includes an antenna ANT that transmits and receives a wireless signal, conversion of a reception signal RS rcv received by the antenna ANT into a baseband input signal BS in , and a baseband output. An RF front end circuit 1 for converting a signal BS out into a transmission signal RS snd to be transmitted by an antenna ANT, an output of input data D in to a system SYS by demodulation of a baseband input signal BS in, and a signal from the system SYS. And a baseband processing unit 2 that outputs a baseband output signal BS out by modulating the output data D out .

RFフロントエンド回路1は、SAW発振器11と、位相同期回路12と、アンテナANTによる送受信を切り替える送受信切り替えスイッチSWと、受信信号RSrcvより必要な周波数帯の信号を抽出するバンドパスフィルタ17と、ローカル発振器出力信号LSoutとバンドパスフィルタ17の適用後の受信信号RSrcvとの乗算を行い、ベースバンド入力信号BSinを出力する乗算器13と、ベースバンド入力信号BSinのアナログ−デジタル変換を行うADC15と、ベースバンド出力信号BSoutのデジタル−アナログ変換を行うDAC16と、ローカル発振器出力信号LSoutとアナログ信号に変換されたベースバンド出力信号BSoutの乗算を行う乗算器14と、を有する。 The RF front-end circuit 1 includes a SAW oscillator 11, a phase synchronization circuit 12, a transmission/reception changeover switch SW that switches between transmission and reception by an antenna ANT, a bandpass filter 17 that extracts a signal in a necessary frequency band from a reception signal RS rcv , performs multiplication of the received signal RS rcv after application of the local oscillator output signal LS out a band-pass filter 17, a multiplier 13 for outputting a baseband input signal BS in, baseband input signals BS in analog - digital conversion and ADC15 performing, digital baseband output signal BS out - and DAC16 of performing analog conversion, a multiplier 14 for multiplying the baseband output signal BS out which is converted to the local oscillator output signal LS out and analog signals, the Have.

ベースバンド処理部2は、ベースバンド入力信号BSinの復調処理を行い、システムSYSへの入力データDinを出力する復調手段21と、システムSYSからの出力データDoutの変調を行い、ベースバンド出力信号BSoutの出力を行う変調手段22と、を有する。 The baseband processing unit 2 demodulates the baseband input signal BS in and demodulates the demodulation means 21 for outputting the input data D in to the system SYS, and the output data D out from the system SYS to obtain the baseband. And a modulation means 22 for outputting the output signal BS out .

ここで、システムSYSは、無線通信によるデータの送受信を要求する、任意のシステムである。例えば、本実施形態に係る無線送受信回路を携帯電話やスマートフォン端末などに用いる場合には、システムSYSは、OS(Operating System、基本ソフトウェア)による入出力や、それを介した種々のアプリケーションプログラムであり得る。あるいは、本実施形態に係る無線送受信回路を携帯電話等の基地局に用いる場合には、それを管理するシステムであり得る。 Here, the system SYS is an arbitrary system that requests transmission and reception of data by wireless communication. For example, when the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment is used in a mobile phone, a smartphone terminal, or the like, the system SYS is an input/output by an OS (Operating System, basic software) and various application programs via the input/output. obtain. Alternatively, when the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment is used in a base station such as a mobile phone, it may be a system for managing it.

また、ローカル発振器出力信号LSoutは、先に説明したように、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawを安定化した、目標周波数ftgtを持つ信号である。 Further, the local oscillator output signal LS out is a signal having the target frequency f tgt which is obtained by stabilizing the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw as described above.

図4は、本実施形態に係る無線送受信回路によって、受信信号RSrcvを復調し、入力データDinを得る処理を示すフローチャートである。まず、ステップS21で、受信信号RSrcvにバンドパスフィルタ17を適用し、受信信号RSrcvより必要な周波数帯の信号のみを抽出する。 FIG. 4 is a flowchart showing a process of demodulating the received signal RS rcv and obtaining the input data D in by the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment. First, in step S21, by applying a band-pass filter 17 the received signal RS rcv, to extract only a signal of a necessary frequency band from the received signal RS rcv.

そして、ステップS22に進み、乗算器13によってバンドパスフィルタ適用後の受信信号RSrcvとローカル発振器出力信号LSoutの乗算を行い、ベースバンド入力信号BSinを生成する。 Then, in step S22, the multiplier 13 multiplies the received signal RS rcv after applying the bandpass filter by the local oscillator output signal LS out to generate the baseband input signal BS in .

ステップS23でベースバンド入力信号BSinのアナログ−デジタル変換を行い、ステップS24による復調処理によって、システムSYSへの入力データDinを生成し、処理を終了する。 The baseband input signal BS in is subjected to analog-digital conversion in step S23, the input data D in to the system SYS is generated by the demodulation process in step S24, and the process ends.

以上のようにして、本実施形態に係る無線送受信回路によって、受信信号RSrcvの復調処理を行い、システムSYSへの入力データDinを得ることができる。 As described above, the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment can demodulate the reception signal RS rcv and obtain the input data D in to the system SYS.

図5は、本実施形態に係る無線送受信回路によって、システムSYSの出力データDoutを変調し、送信信号RSsndを得る処理を示すフローチャートである。まず、ステップS31で、システムSYSからの出力データDoutの変調処理を行い、ベースバンド出力信号BSoutを生成する。 FIG. 5 is a flowchart showing a process of modulating the output data D out of the system SYS and obtaining the transmission signal RS snd by the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment. First, in step S31, the output data D out from the system SYS is modulated to generate the baseband output signal BS out .

そして、ステップS32で、DAC16によってベースバンド出力信号BSoutのデジタル−アナログ変換を行う。 Then, in step S32, the digital baseband output signal BS out by DAC 16 - performs analog conversion.

続くステップS33で、アナログ信号へと変換されたベースバンド出力信号BSoutと、ローカル発振器出力信号LSoutの乗算を行い、アンテナANTからの送信信号RSsndを生成する。 In the following step S33, the baseband output signal BS out converted into an analog signal is multiplied by the local oscillator output signal LS out to generate a transmission signal RS snd from the antenna ANT.

以上のようにして、本実施形態に係る無線送受信回路によって、システムSYSからの出力データDoutの変調処理を行い、送信信号RSsndを得ることができる。 As described above, the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment can perform the modulation process of the output data D out from the system SYS to obtain the transmission signal RS snd .

なお、図4に示したような受信処理と、図5に示したような送信処理は、送受信切り替えスイッチSWを切り替えることによってそれぞれ行うことができる。 The reception process as shown in FIG. 4 and the transmission process as shown in FIG. 5 can be performed by switching the transmission/reception changeover switch SW.

このように、本実施形態に係る位相同期回路12を用いることで、SAW発振器11をローカル発振器に利用した無線送受信回路を構成することができる。これにより、外部からの衝撃や温度変化に弱いというSAW発振器の問題を、位相同期回路12を用いたデジタル演算による周波数安定化処理によって解消し、高いスペクトル純度を持つというSAW発振器の利点を活かすことができる。 As described above, by using the phase locked loop circuit 12 according to the present embodiment, it is possible to configure a wireless transmission/reception circuit using the SAW oscillator 11 as a local oscillator. As a result, the problem of the SAW oscillator that is weak against external shock and temperature change is solved by the frequency stabilization process by the digital operation using the phase locked loop 12, and the advantage of the SAW oscillator having high spectral purity is utilized. You can

(実施形態2)
図6は、本発明の実施形態2に係る無線送受信回路を示すブロック図である。なお、同実施形態において、実施形態1と基本的に同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram showing a wireless transmission/reception circuit according to the second embodiment of the present invention. Note that, in the same embodiment, constituent elements that are basically the same as those of the first embodiment will be assigned the same reference numerals and description thereof will be simplified.

図6に示すように、本実施形態に係る無線送受信回路は、無線信号の送受信を行うアンテナANTと、アンテナANTによって受信した受信信号RSrcvのベースバンド入力信号BSinへの変換、及びベースバンド出力信号BSoutのアンテナANTによって送信する送信信号RSsndへの変換を行うRFフロントエンド回路1と、ベースバンド入力信号BSinの復調によるシステムSYSへの入力データDinの出力、及びシステムSYSからの出力データDoutの変調によるベースバンド出力信号BSoutの出力を行うベースバンド処理部2と、を備える。 As shown in FIG. 6, the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment includes an antenna ANT for transmitting/receiving a wireless signal, conversion of a reception signal RS rcv received by the antenna ANT into a baseband input signal BS in , and a baseband. An RF front end circuit 1 for converting an output signal BS out into a transmission signal RS snd to be transmitted by an antenna ANT, an output of input data D in to a system SYS by demodulation of a baseband input signal BS in , and a system SYS. And a baseband processing unit 2 that outputs a baseband output signal BS out by modulating the output data D out of.

RFフロントエンド回路1は、SAW発振器11と、アンテナANTによる送受信を切り替える送受信切り替えスイッチSWと、受信信号RSrcvより必要な周波数帯の信号を抽出するバンドパスフィルタ17と、SAW発振器出力信号LSrawとバンドパスフィルタ171による処理後の受信信号RSrcvとの乗算を行い、ベースバンド入力信号BSinを出力する乗算器13と、ベースバンド入力信号BSinのアナログ−デジタル変換を行うADC15と、ベースバンド出力信号BSoutのデジタル−アナログ変換を行うDAC16と、SAW発振器出力信号LSoutとアナログ信号に変換されたベースバンド出力信号BSoutの乗算を行う乗算器14と、SAW発振器出力信号LSrawのアナログ−デジタル変換を行うADC18と、を有する。 The RF front-end circuit 1 includes a SAW oscillator 11, a transmission/reception changeover switch SW that switches between transmission and reception by the antenna ANT, a bandpass filter 17 that extracts a signal in a necessary frequency band from the reception signal RS rcv, and a SAW oscillator output signal LS raw. and performs multiplication of the received signal RS rcv after treatment with the bandpass filter 171, a multiplier 13 for outputting a baseband input signal BS in, analog baseband input signal BS in - the ADC15 which performs digital conversion, based digital band output signal BS out - and DAC16 of performing analog conversion, a multiplier 14 for multiplying the baseband output signal BS out which is converted into SAW oscillator output signal LS out and analog signals, the SAW oscillator output signal LS raw The ADC 18 that performs analog-digital conversion.

ベースバンド処理部2は、ベースバンド入力信号BSinの復調処理を行い、システムSYSへの入力データDinを出力する復調手段21と、システムSYSからの出力データDoutの変調を行い、ベースバンド出力信号BSoutの出力を行う変調手段22と、を有する。 The baseband processing unit 2 demodulates the baseband input signal BS in and demodulates the demodulation means 21 for outputting the input data D in to the system SYS, and the output data D out from the system SYS to obtain the baseband. And a modulation means 22 for outputting the output signal BS out .

更に、ベースバンド処理部2は、基準周波数frefを持つ基準周波数信号Srefを出力する基準周波数信号出力手段24と、ADC18によってアナログ−デジタル変換されたSAW発振器出力信号LSrawと基準周波数信号Srefの入力を受け、目標周波数ftgtとSAW発振器出力信号LSrawの周波数frawとの誤差である、誤差周波数ferrを算出する誤差周波数検出手段23と、誤差周波数ferrを持つ誤差補正用信号LSerrを生成する補正用信号生成手段25と、ベースバンド入力信号BSinに誤差補正用信号LSerrを乗算する乗算器26と、ベースバンド出力信号BSoutに誤差補正用信号LSerrを乗算する乗算器27と、を備える。なお、ここで、目標周波数ftgtとは、SAW発振器出力信号LSrawに期待される周波数であり、無線送受信回路によって送受信を行う周波数帯に応じて、予め決定された値である。理想的には、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtとは等しくなるが、実際にはSAW発振器11は外部衝撃や温度変化等の影響を受けるため、誤差が生じる。 Further, the baseband processing unit 2 outputs a reference frequency signal S ref having a reference frequency f ref , a reference frequency signal output means 24, a SAW oscillator output signal LS raw and a reference frequency signal S which are analog-digital converted by the ADC 18. An error frequency detecting unit 23 that receives an input of ref and calculates an error frequency f err , which is an error between the target frequency f tgt and the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw , and an error correction unit having an error frequency f err . multiplied by the correction signal generation means 25 for generating a signal LS err, a multiplier 26 for multiplying the error correction signal LS err to baseband input signals BS in, the error correction signal LS err in baseband output signals BS out And a multiplier 27 for Here, the target frequency f tgt is a frequency expected for the SAW oscillator output signal LS raw , and is a value determined in advance according to the frequency band in which transmission and reception is performed by the wireless transmission and reception circuit. Ideally, the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw and the target frequency f tgt are equal, but in reality, the SAW oscillator 11 is affected by an external impact, a temperature change, etc., so that an error occurs.

本実施形態においては、RFフロントエンド回路1中においては、SAW発振器11の出力であるSAW発振器出力信号LSrawの周波数安定化を行わず、そのままローカル発振器の出力として用いる。そして、ベースバンド処理部2内において、誤差補正用信号LSerrを用いた補正を、復調処理の前、及び変調処理の後に行うことにより、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtの間に生じた誤差の補正を行う。 In the present embodiment, in the RF front-end circuit 1, the SAW oscillator output signal LS raw , which is the output of the SAW oscillator 11, is not frequency-stabilized but used as it is as the output of the local oscillator. Then, in the baseband processing unit 2, the correction using the error correction signal LS err, prior to demodulation processing, and by performing after the modulation process, SAW oscillator output signal LS raw frequency f raw and the target frequency f The error generated during tgt is corrected.

図7は、本実施形態に係る無線送受信回路における、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtとの誤差の算出処理を示すフローチャートである。まず、ステップS41で、SAW発振器出力信号LSrawのアナログ−デジタル変換をADC18によって行う。 7, in a radio transceiver circuit according to this embodiment is a flowchart illustrating a process for calculating an error between SAW oscillator output signal LS raw frequency f raw and the target frequency f tgt. First, in step S41, the ADC 18 performs analog-digital conversion of the SAW oscillator output signal LS raw .

そして、デジタル信号へと変換されたSAW発振器出力信号LSrawと、基準周波数信号出力手段24より出力された基準周波数信号Srefを誤差周波数検出手段23へと入力し、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtとの誤差周波数ferrを算出し、ステップS43で、誤差周波数ferrを持つ正弦波である誤差補正用信号LSerrを生成する。なお、これは、実施形態1における位相同期回路12中で、DSP122を用いて行う処理と同様の処理である。 Then, the SAW oscillator output signal LS raw converted into a digital signal and the reference frequency signal S ref output from the reference frequency signal output means 24 are input to the error frequency detection means 23 to output the SAW oscillator output signal LS raw . The error frequency f err between the frequency f raw and the target frequency f tgt is calculated, and in step S43, the error correction signal LSerr that is a sine wave having the error frequency f err is generated. It should be noted that this is the same process as that performed using the DSP 122 in the phase locked loop circuit 12 in the first embodiment.

このようにして生成した誤差補正用信号LSerrは、後に説明する復調処理及び変調処理における補正処理に利用する。 The error correction signal LS err thus generated is used for correction processing in demodulation processing and modulation processing described later.

図8は、本実施形態に係る無線送受信回路によって、受信信号RSrcvを復調し、入力データDinを得る処理を示すフローチャートである。まず、ステップS51で受信信号RSrcvにバンドパスフィルタ17を適用し、受信信号RSrcvより必要な周波数帯の信号のみを抽出する。 FIG. 8 is a flowchart showing a process of demodulating the reception signal RS rcv and obtaining the input data D in by the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment. First, apply a band-pass filter 17 the received signal RS rcv at step S51, and extracts only a signal of a necessary frequency band from the received signal RS rcv.

そして、ステップS52に進み、乗算器13によってバンドパスフィルタ17の適用後の受信信号RSrcvとSAW発振器出力信号LSrawの乗算を行い、ベースバンド入力信号BSinを生成する。なお、SAW発振器出力信号LSrawを受信信号RSrcvのダウンコンバートに用いているため、この時点においては、ベースバンド入力信号BSinはSAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtの誤差成分を含む状態である。 Then, in step S52, the multiplier 13 multiplies the received signal RS rcv after applying the band pass filter 17 by the SAW oscillator output signal LS raw to generate the baseband input signal BS in . Incidentally, due to the use of SAW oscillator output signal LS raw to down-convert the received signal RS rcv, in this time, the baseband input signal BS in the SAW oscillator output signal LS of the raw frequency f raw and the target frequency f tgt This is a state including an error component.

ステップS53でベースバンド入力信号BSinのアナログ−デジタル変換を行い、ステップS54で、デジタル信号に変換されたベースバンド入力信号BSinと誤差補正用信号LSerrの乗算を、乗算器26によって行う。これにより、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtとの誤差による影響を打ち消すことができる。 The baseband input signal BS in is subjected to analog-digital conversion in step S53, and the multiplier 26 multiplies the baseband input signal BS in converted into a digital signal by the error correction signal LS err in step S54. Thereby, the influence of the error between the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw and the target frequency f tgt can be canceled.

そして、ステップS55において復調手段21による復調処理を行い、システムSYSへの入力データDinを生成して、処理を終了する。 Then, in step S55, demodulation processing is performed by the demodulation means 21, input data D in to the system SYS is generated, and the processing ends.

図9は、本実施形態に係る無線送受信回路によって、システムSYSの出力データDoutを変調し、送信信号RSsndを得る処理を示すフローチャートである。まず、ステップS61で、システムSYSからの出力データDoutの変調処理を行い、ベースバンド出力信号BSoutを生成する。なお、この時点においては、ベースバンド出力信号BSoutはSAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtの誤差を考慮していない状態である。 FIG. 9 is a flowchart showing a process of modulating the output data D out of the system SYS and obtaining the transmission signal RS snd by the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment. First, in step S61, the output data D out from the system SYS is modulated to generate the baseband output signal BS out . Incidentally, in this time, the baseband output signal BS out is a state in which no consideration of errors of the frequency f raw and the target frequency f tgt of the SAW oscillator output signal LS raw.

そして、ステップS62において、ベースバンド出力信号BSoutと誤差補正用信号LSerrの乗算を乗算器27によって行い、ベースバンド出力信号BSoutにSAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtの誤差の補正成分を含める。 Then, in step S62, performs the baseband output signal BS out and the error correction signal LS multiplier 27 multiplies err, baseband output signals BS out the SAW oscillator output signal LS raw frequency f raw and the target frequency f tgt The correction component of the error of is included.

これは、より詳細には、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawが目標周波数ftgtよりも小さかった場合(ftgt>fraw)には、乗算器27での乗算によってベースバンド出力信号BSoutの周波数を誤差周波数ferrだけ小さく、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawが目標周波数ftgtよりも大きかった場合(ftgt<fraw)には、乗算器27での乗算によってベースバンド出力信号BSoutの周波数を誤差周波数ferrだけ小さくする、という処理である。これにより、後にステップS64にてベースバンド出力信号BSoutとSAW発振器出力信号LSrawを乗算した際に、誤差の影響を受けていない送信信号RSsndを得ることができる。 More specifically, when the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw is smaller than the target frequency f tgt (f tgt >f raw ), the baseband output signal BS is multiplied by the multiplier 27. When the frequency of out is reduced by the error frequency f err and the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw is larger than the target frequency f tgt (f tgt <f raw ), multiplication by the multiplier 27 causes This is a process of reducing the frequency of the output signal BS out by the error frequency f err . As a result, when the baseband output signal BS out and the SAW oscillator output signal LS raw are multiplied later in step S64, the transmission signal RS snd that is not affected by the error can be obtained.

そして、ステップS63で、DAC16によってベースバンド出力信号BSoutのデジタル−アナログ変換を行った後、続くステップS33で、アナログ信号へと変換されたベースバンド出力信号BSoutと、SAW発振器出力信号LSrawの乗算を行い、アンテナANTからの送信信号RSsndを生成する。ここで、SAW発振器出力信号LSrawの持つ誤差が、ステップS62においてベースバンド出力信号BSoutに含めておいた補正のための成分によって打ち消され、送信信号RSsndは誤差の影響を受けないものとなる。 Then, in step S63, the DAC 16 performs digital-analog conversion of the baseband output signal BS out , and then in step S33, the baseband output signal BS out converted into an analog signal and the SAW oscillator output signal LS raw. Are multiplied to generate a transmission signal RS snd from the antenna ANT. Here, the error of the SAW oscillator output signal LS raw is canceled by the correction component included in the baseband output signal BS out in step S62, and the transmission signal RS snd is not affected by the error. Become.

なお、図8に示したような受信処理と、図9に示したような送信処理は、送受信切り替えスイッチSWを切り替えることによってそれぞれ行うことができる。 The reception process as shown in FIG. 8 and the transmission process as shown in FIG. 9 can be performed by switching the transmission/reception changeover switch SW.

以上のように、本実施形態における無線送受信を用いることにより、SAW発振器11を、位相同期回路による周波数安定化を行わずにローカル発振器として用いても、ベースバンド処理部内におけるデジタル演算によって誤差の補正を行うことができる。 As described above, by using the wireless transmission/reception in the present embodiment, even if the SAW oscillator 11 is used as the local oscillator without performing the frequency stabilization by the phase synchronization circuit, the error is corrected by the digital calculation in the baseband processing unit. It can be performed.

このような構成とすることにより、実施形態1においては位相同期回路12において誤差補正用信号LSerrのデジタル−アナログ変換を行うDAC124と、ベースバンド出力信号BSoutのデジタル−アナログ変換を行うDAC16の2つのDACが必要であったところを、ベースバンド出力信号BSoutのデジタル−アナログ変換を行うDAC16のみとし、DACを1つ省略することができる。これにより、回路の小規模化や省電力化ができる。 With such a configuration, in the first embodiment, the DAC 124 that performs the digital-analog conversion of the error correction signal LS err in the phase synchronization circuit 12 and the DAC 16 that performs the digital-analog conversion of the baseband output signal BS out . the place of two DAC was required, digital baseband output signal BS out - as only DAC16 of performing analog conversion can be omitted one DAC. As a result, the circuit can be downsized and power can be saved.

また、ベースバンド処理部2はDSPによって実現され、デジタル演算を行うものである。そのため、ベースバンド処理部2内に誤差補正用の乗算器26,27などの構成要素を追加はDSP内の論理的な処理ブロックの追加によって実現できるため、アナログ素子としての乗算器などを追加する場合と比較して、回路規模や消費電力、生産コストの増加を抑えることができる。 The baseband processing unit 2 is realized by a DSP and performs digital calculation. Therefore, the addition of components such as multipliers 26 and 27 for error correction in the baseband processing unit 2 can be realized by adding a logical processing block in the DSP, so that a multiplier or the like as an analog element is added. Compared with the case, increase in circuit scale, power consumption, and production cost can be suppressed.

また、乗算器13、乗算器14、ADC15、DAC16、ADC18、復調手段21、変調手段22、誤差周波数検出手段23などを単一のIC(Integrated Circuit、集積回路)として構成すれば、無線送受信回路を更に小規模化することができる。 Further, if the multiplier 13, the multiplier 14, the ADC 15, the DAC 16, the ADC 18, the demodulation means 21, the modulation means 22, the error frequency detection means 23, etc. are configured as a single IC (Integrated Circuit, integrated circuit), a wireless transmission/reception circuit Can be further miniaturized.

なお、本実施形態においても、システムSYSは無線通信によるデータの送受信を要求する、任意のシステムであってよく、本実施形態に係る無線送受信回路は、携帯電話やスマートフォン端末などのような端末装置から、携帯電話等の基地局のような設備まで、種々の無線通信機器に用いることができる。 Also in the present embodiment, the system SYS may be any system that requests transmission and reception of data by wireless communication, and the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment is a terminal device such as a mobile phone or a smartphone terminal. Can be used for various wireless communication devices from equipments such as mobile phones to base stations.

(実施形態3)
図10は、本実施形態に係る無線送受信回路を示すブロック図である。なお、同実施形態において、実施形態1、2と基本的に同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a block diagram showing the wireless transmission/reception circuit according to this embodiment. In addition, in the embodiment, the same components as those of the first and second embodiments are basically assigned the same reference numerals to simplify the description.

図10に示すように、本実施形態に係る無線送受信回路は、無線信号の送受信を行うアンテナANT1及びアンテナANT2の2つのアンテナと、それらによって受信した受信信号RSrcv1、RSrcv2のベースバンド入力信号BSin1、BSin2への変換、及びベースバンド出力信号BSout1、BSout2のアンテナANT1、ANT2によって送信する送信信号RSsnd1、RSsnd2への変換を行うRFフロントエンド回路1と、ベースバンド入力信号BSin1、BSin2の復調及びデータ統合によるシステムSYSへの入力データDinの出力、及びシステムSYSからの出力データDoutのデータ分割及び変調によるベースバンド出力信号BSout1、BSout2の出力を行うベースバンド処理部2と、を備える。 As illustrated in FIG. 10, the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment includes two antennas, an antenna ANT1 and an antenna ANT2 that transmit and receive a wireless signal, and basebands of received signals RS rcv 1 and RS rcv 2 received by them. An RF front end that performs conversion into input signals BS in 1 and BS in 2 and conversion of baseband output signals BS out 1 and BS out 2 into transmission signals RS snd 1 and RS snd 2 transmitted by antennas ANT 1 and ANT 2. The circuit 1 outputs the input data D in to the system SYS by demodulating and integrating the baseband input signals BS in 1 and BS in 2, and the baseband output by the data division and modulation of the output data D out from the system SYS. And a baseband processing unit 2 that outputs signals BS out 1 and BS out 2.

このように、本実施形態に係る無線送受信回路は、2系統の送受信回路を備え、MIMO技術に対応し、1系統の送受信回路を用いる場合よりも通信容量を大容量化することができるものである。 As described above, the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment includes the transmission/reception circuits of two systems, is compatible with the MIMO technology, and can increase the communication capacity as compared with the case of using the transmission/reception circuit of one system. is there.

RFフロントエンド回路1は、先述した2系統の送受信回路で共用する構成として、SAW発振器11と、SAW発振器出力信号LSrawのアナログ−デジタル変換を行うADC18と、を有する。 The RF front-end circuit 1 has a SAW oscillator 11 and an ADC 18 that performs analog-digital conversion of a SAW oscillator output signal LS raw as a configuration shared by the above-described two systems of transmission/reception circuits.

また、第1の送受信系統を構成する、アンテナANT1による送受信を切り替える送受信切り替えスイッチSW1と、受信信号RSrcv1より必要な周波数帯の信号を抽出するバンドパスフィルタ171と、SAW発振器出力信号LSrawとバンドパスフィルタ171による処理後の受信信号RSrcv1との乗算を行い、ベースバンド入力信号BSin1を出力する乗算器131と、ベースバンド入力信号BSinのアナログ−デジタル変換を行うADC151と、ベースバンド出力信号BSout1のデジタル−アナログ変換を行うDAC161と、SAW発振器出力信号LSrawとアナログ信号に変換されたベースバンド出力信号BSout1の乗算を行う乗算器141と、を有する。 Further, a transmission/reception selector switch SW1 that configures the first transmission/reception system to switch between transmission and reception by the antenna ANT1, a bandpass filter 171 that extracts a signal in a necessary frequency band from the reception signal RS rcv 1, and a SAW oscillator output signal LS raw. And a multiplier 131 that multiplies the received signal RS rcv 1 processed by the bandpass filter 171 and outputs a baseband input signal BS in 1, and an ADC 151 that performs analog-digital conversion of the baseband input signal BS in. , digital baseband output signal BS out 1 - has a DAC161 of performing analog conversion, a multiplier 141 for multiplying the baseband output signal BS out 1 which is converted into SAW oscillator output signal LS raw analog signal.

同様に、第2の送受信系統を構成する、アンテナANT2による送受信を切り替える送受信切り替えスイッチSW2と、受信信号RSrcv2より必要な周波数帯の信号を抽出するバンドパスフィルタ172と、SAW発振器出力信号LSrawとバンドパスフィルタ172による処理後の受信信号RSrcv2との乗算を行い、ベースバンド入力信号BSin2を出力する乗算器132と、ベースバンド入力信号BSinのアナログ−デジタル変換を行うADC152と、ベースバンド出力信号BSout2のデジタル−アナログ変換を行うDAC162と、SAW発振器出力信号LSrawとアナログ信号に変換されたベースバンド出力信号BSout2の乗算を行う乗算器142と、を有する。 Similarly, a transmission/reception selector switch SW2 that configures the second transmission/reception system to switch between transmission and reception by the antenna ANT2, a bandpass filter 172 that extracts a signal in a necessary frequency band from the reception signal RS rcv 2, and a SAW oscillator output signal LS. A multiplier 132 that multiplies raw by the received signal RS rcv 2 after processing by the bandpass filter 172 and outputs a baseband input signal BS in 2, and an ADC 152 that performs analog-digital conversion of the baseband input signal BS in. has a DAC162 of performing analog conversion, a multiplier 142 for multiplying the baseband output signals BS out 2 that has been converted into SAW oscillator output signal LS raw analog signal, the - when, in the digital baseband output signals BS out 2 ..

このように、RFフロントエンド回路1は、2つの送受信系統で共用するSAW発振器11、及びADC18以外の構成を、2つの送受信系統でそれぞれ利用するために、2つずつ有している。 As described above, the RF front-end circuit 1 has two SAW oscillators 11 and the ADC 18 which are shared by the two transmission/reception systems in order to use them in the two transmission/reception systems.

ベースバンド処理部2は、第1の送受信系統で利用する構成として、ベースバンド入力信号BSin1の復調処理を行い、入力データDin1を出力する復調手段211と、出力データDout1の変調を行い、ベースバンド出力信号BSout1の出力を行う変調手段221と、を有する。 The baseband processing unit 2 is configured to be used in the first transmission/reception system, performs demodulation processing of the baseband input signal BS in 1, and outputs the input data D in 1 to the demodulation means 211 and the output data D out 1. And a modulation unit 221 that performs modulation and outputs the baseband output signal BS out 1.

同様に、第2の送受信系統で利用する構成として、ベースバンド入力信号BSin2の復調処理を行い、入力データDin2を出力する復調手段212と、出力データDout2の変調を行い、ベースバンド出力信号BSout2の出力を行う変調手段222と、を有する。 Similarly, as a configuration used in the second transmission/reception system, demodulation processing of the baseband input signal BS in 2 is performed, and demodulation means 212 that outputs the input data D in 2 and output data D out 2 are modulated, And a modulation means 222 that outputs the baseband output signal BS out 2.

また、アンテナANT1とアンテナANT2によって発生した混信による影響を取り除くために、復調手段211、212によって復調された入力データDin1、Din2の入力を受け付け、混信が生じてしまったデータの分離を行う混信データ分離手段28と、混信データ分離手段28によって混信による影響を排した入力データDin1、Din2を統合し、システムSYSへの入力データDinを生成するデータ統合手段29と、システムSYSからの出力データDoutを出力データDout1、Dout2へと分割するデータ分割手段210と、を有する。 Further, in order to remove the influence of the interference generated by the antennas ANT1 and ANT2, the input of the input data D in 1 and D in 2 demodulated by the demodulation means 211 and 212 is accepted, and the data in which the interference has occurred is separated. An interference data separating means 28 for performing the above, and a data integrating means 29 for integrating the input data D in 1, D in 2 which has been eliminated by the interference data separating means 28 to generate the input data D in to the system SYS. , A data dividing means 210 for dividing the output data D out from the system SYS into output data D out 1, D out 2.

更に、ベースバンド処理部2は、2つの送受信系統で共用する構成として、基準周波数frefを持つ基準周波数信号Srefを出力する基準周波数信号出力手段24と、ADC18によってアナログ−デジタル変換されたSAW発振器出力信号LSrawと基準周波数信号Srefの入力を受け、目標周波数ftgtとSAW発振器出力信号LSrawの周波数frawとの誤差である、誤差周波数ferrを算出する誤差周波数検出手段23と、誤差周波数ferrを持つ誤差補正用信号LSerrを生成する補正用信号生成手段25と、ベースバンド入力信号BSinに誤差補正用信号LSerrを乗算する乗算器26と、ベースバンド出力信号BSoutに誤差補正用信号LSerrを乗算する乗算器27と、を備える。なお、ここで、目標周波数ftgtとは、SAW発振器出力信号LSrawに期待される周波数であり、無線送受信回路によって送受信を行う周波数帯に応じて、予め決定された値である。理想的には、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtとは等しくなるが、実際にはSAW発振器11は外部衝撃や温度変化等の影響を受けるため、誤差が生じる。 Further, the baseband processing unit 2 is configured to be shared by two transmission/reception systems, and has a reference frequency signal output unit 24 that outputs a reference frequency signal S ref having a reference frequency f ref , and a SAW that is analog-digital converted by the ADC 18. An error frequency detecting means 23 for receiving an input of the oscillator output signal LS raw and the reference frequency signal S ref , and calculating an error frequency f err which is an error between the target frequency f tgt and the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw ; , A correction signal generating means 25 for generating an error correction signal LS err having an error frequency f err , a multiplier 26 for multiplying the base band input signal BS in by the error correction signal LS err , and a base band output signal BS. a multiplier 27 that multiplies out with the error correction signal LS err . Here, the target frequency f tgt is a frequency expected for the SAW oscillator output signal LS raw , and is a value determined in advance according to the frequency band in which transmission and reception is performed by the wireless transmission and reception circuit. Ideally, the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw and the target frequency f tgt are equal, but in reality, the SAW oscillator 11 is affected by an external impact, a temperature change, etc., so that an error occurs.

本実施形態においては、RFフロントエンド回路1中においては、SAW発振器11の出力であるSAW発振器出力信号LSrawの周波数安定化を行わず、そのままローカル発振器の出力として用いる。そして、ベースバンド処理部2内において、誤差補正用信号LSerrを用いた補正を、復調処理の前、及び変調処理の後に行うことにより、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtの間に生じた誤差の補正を行う。 In the present embodiment, in the RF front-end circuit 1, the SAW oscillator output signal LS raw , which is the output of the SAW oscillator 11, is not frequency-stabilized but used as it is as the output of the local oscillator. Then, in the baseband processing unit 2, the correction using the error correction signal LS err, prior to demodulation processing, and by performing after the modulation process, SAW oscillator output signal LS raw frequency f raw and the target frequency f The error generated during tgt is corrected.

SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtとの誤差の算出及び誤差補正用信号LSerrの生成は、実施形態2において図7を参照して説明した処理と同様にして、誤差周波数検出手段23によって行う。そして、算出した誤差補正用信号LSerrは、後に説明する復調処理及び変調処理における補正処理に利用する。 The calculation of the error between the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw and the target frequency f tgt and the generation of the error correction signal LS err are performed in the same manner as the processing described with reference to FIG. 7 in the second embodiment. This is performed by the frequency detecting means 23. Then, the calculated error correction signal LS err is used for the correction process in the demodulation process and the modulation process described later.

図11は、本実施形態に係る無線送受信回路によって、受信信号RSrcv1、RSrcv2を復調、データ統合し、入力データDinを得る処理を示すフローチャートである。まず、ステップS71では、第1の送受信系統について、アンテナANT1によって受信した受信信号RSrcv1の入力データDin1への復調処理を行う。これは、実施形態2において図9を参照して説明した処理と同様の処理を、バンドパスフィルタ171、乗算器131、ADC151、乗算器261、復調手段211を用いて行うものである。 FIG. 11 is a flowchart showing a process of demodulating the received signals RS rcv 1 and RS rcv 2 and integrating the data to obtain the input data D in by the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment. First, in step S71, for the first transmission/reception system, demodulation processing of the reception signal RS rcv 1 received by the antenna ANT1 into the input data D in 1 is performed. This is to perform the same processing as the processing described with reference to FIG. 9 in the second embodiment using the bandpass filter 171, the multiplier 131, the ADC 151, the multiplier 261, and the demodulation means 211.

なお、ここでの復調処理においては、図9を参照して説明したように、ベースバンド処理部2へと入力されたベースバンド入力信号BSin1に誤差補正用信号LSerrの乗算を行った後に、復調手段211による復調を行う。これにより、SAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtとの誤差に影響されず、入力データDin1を生成することができる。 In the demodulation processing here, as described with reference to FIG. 9, the baseband input signal BS in 1 input to the baseband processing unit 2 is multiplied by the error correction signal LS err . After that, the demodulation means 211 performs demodulation. This makes it possible to generate the input data D in 1 without being affected by the error between the frequency f raw of the SAW oscillator output signal LS raw and the target frequency f tgt .

ステップS72では、第2の送受信系統について、アンテナANT2によって受信した受信信号RSrcv2の入力データDin2への復調処理を、同様に、バンドパスフィルタ172、乗算器132、ADC152、乗算器261、復調手段212を用いて行う。 In step S72, for the second transmission/reception system, the demodulation processing of the reception signal RS rcv 2 received by the antenna ANT2 into the input data D in 2 is similarly performed by the bandpass filter 172, the multiplier 132, the ADC 152, and the multiplier 261. , Demodulation means 212.

そして、ステップS73で、以上のようにして生成した入力データDin1、入力データDin2を混信データ分離手段28へと入力してアンテナANT1、ANT2による混信の影響を排し、ステップS74で、データ統合手段29によるデータの統合を行い、システムSYSへの入力データDinを出力する。 Then, in step S73, the input data D in 1 and the input data D in 2 generated as described above are input to the interference data separating means 28 to eliminate the influence of interference by the antennas ANT1 and ANT2, and in step S74. The data integration means 29 integrates the data and outputs the input data D in to the system SYS.

図12は、本実施形態に係る無線送受信回路によって、出力データDoutをデータ分割、変調し、送信信号RSsnd1、RSsnd2を得る処理を示すフローチャートである。まず、ステップS81で、データ分割手段210により、出力データDoutを第1の送受信系統より出力するための出力データDout1と、第2の送受信系統より出力するための出力データDout2へと分割する。 FIG. 12 is a flowchart showing a process of dividing the output data D out and modulating the output data D out to obtain the transmission signals RS snd 1 and RS snd 2 by the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment. First, in step S81, the data dividing means 210 divides the output data D out into output data D out 1 for outputting from the first transmitting/receiving system and output data D out 2 for outputting from the second transmitting/receiving system. And split.

そして、ステップS82では、第1の送受信系統において、出力データDout1のアンテナANT1による送信信号RSsnd1への変調処理を行う。これは、実施形態2において図10を参照して説明した処理と同様の処理を、変調手段221、乗算器271、DAC161、乗算器141を用いて行う。 Then, in step S82, in the first transmission/reception system, the output data D out 1 is modulated into the transmission signal RS snd 1 by the antenna ANT1. This is performed by using the modulation means 221, the multiplier 271, the DAC 161, and the multiplier 141 to perform the same processing as the processing described with reference to FIG. 10 in the second embodiment.

なお、ここでの変調処理においては、図10を参照して説明したように、変調手段222によって出力データDout2の変調を行った後に、誤差補正用信号LSerrの乗算を行うことによって、ベースバンド出力信号BSoutに予めSAW発振器出力信号LSrawの周波数frawと目標周波数ftgtとの誤差の補正のための成分を含めておく。これにより、ベースバンド出力信号BSoutとローカル発振器の出力としてのSAW発振器出力信号LSrawの乗算を行う際に、誤差が打ち消される。 Note that in the modulation processing here, as described with reference to FIG. 10, after the output data D out 2 is modulated by the modulation means 222, the error correction signal LS err is multiplied, it includes components for pre SAW oscillator output signal LS raw frequency f raw and error between the target frequency f tgt corrected baseband output signals BS out. This cancels the error when the baseband output signal BS out and the SAW oscillator output signal LS raw as the output of the local oscillator are multiplied.

ステップS83では、第2の送受信系統について、出力データDout2のアンテナANT2からの送信信号RSout2への変調処理を、同様に、変調手段222、乗算器272、DAC162、乗算器142を用いて行う。 In step S83, the modulation processing of the output data D out 2 into the transmission signal RS out 2 from the antenna ANT2 using the modulation means 222, the multiplier 272, the DAC 162, and the multiplier 142 is similarly performed in the second transmission/reception system. Do it.

図11に示したような受信処理と、図12に示したような送信処理は、送受信切り替えスイッチSWを切り替えることによってそれぞれ行うことができる。 The reception process as shown in FIG. 11 and the transmission process as shown in FIG. 12 can be performed by switching the transmission/reception changeover switch SW.

以上のように、本実施形態に係る無線送受信回路を用いることにより、SAW発振器の高いスペクトル純度を用いることによる通信の大容量化に加え、複数の送受信系統を用いることによる通信の大容量化を図ることができる。 As described above, by using the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment, in addition to increasing communication capacity by using the high spectral purity of the SAW oscillator, increasing communication capacity by using multiple transmission/reception systems. Can be planned.

本実施形態においては2つの送受信系統を有する構成を例示したが、更に多くの送受信系統を備える構成とし、通信容量をより大容量にすることも可能である。 In the present embodiment, the configuration having two transmission/reception systems is illustrated, but it is also possible to make the configuration to have more transmission/reception systems and to increase the communication capacity.

なお、本実施形態においても、システムSYSは無線通信によるデータの送受信を要求する、任意のシステムであってよく、本実施形態に係る無線送受信回路は、携帯電話やスマートフォン端末などのような端末装置から、携帯電話等の基地局のような設備まで、種々の無線通信機器に用いることができる。 Also in the present embodiment, the system SYS may be any system that requests transmission and reception of data by wireless communication, and the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment is a terminal device such as a mobile phone or a smartphone terminal. Can be used for various wireless communication devices from equipments such as mobile phones to base stations.

また、変調手段221、222において位相の制御を行い、アンテナANT1、ANT2から電波を送信する方向や距離などを制御する、ビームフォーミングが可能な構成としてもよい。このような構成とすれば、本実施形態に係る無線送受信回路を携帯電話等の基地局設備に適用した場合にも、より効果的に電波を搬送することができる。 Further, it is also possible to adopt a configuration capable of beamforming by controlling the phase in the modulators 221 and 222 and controlling the direction and distance of transmitting radio waves from the antennas ANT1 and ANT2. With such a configuration, even when the wireless transmission/reception circuit according to the present embodiment is applied to base station equipment such as a mobile phone, radio waves can be more effectively conveyed.

1 RFフロントエンド回路
11 SAW発振器
12 位相同期回路
121 ADC
122 DSP
122a 誤差周波数検出手段
122b 補正用信号生成手段
123 基準周波数出力手段
124 DAC
125 乗算器
13,131,132,14,141,142 乗算器
15,151,152 ADC
16,161,162 DAC
17,171,172 バンドパスフィルタ
18 ADC
2 ベースバンド処理部
21 復調手段
22 変調手段
23 誤差周波数検出手段
24 基準周波数信号出力手段
25 補正用信号生成手段
26,261,262,27,271,272 乗算器
28 混信データ分離手段
29 データ統合手段
210 データ分割手段
ANT,ANT1,ANT2 アンテナ
SW,SW1,SW2 送受信切り替えスイッチ
SYS システム
LSraw SAW発振器出力信号
ref 基準周波数信号
LSerr 誤差補正用信号
LSout ローカル発振器出力信号
RSrcv,RSrcv1,RSrcv2 受信信号
RSsnd,RSsnd1,RSsnd2 送信信号
BSin,BSin1,BSin2 ベースバンド入力信号
BSout,BSout1,BSout2 ベースバンド出力信号
in,Din1,Din2 入力データ
out,Dout1,Dout2 出力データ
1 RF front end circuit 11 SAW oscillator 12 Phase synchronization circuit 121 ADC
122 DSP
122a Error frequency detection means 122b Correction signal generation means 123 Reference frequency output means 124 DAC
125 Multiplier 13, 131, 132, 14, 141, 142 Multiplier 15, 151, 152 ADC
16,161,162 DAC
17,171,172 Band pass filter 18 ADC
2 baseband processing unit 21 demodulation means 22 modulation means 23 error frequency detection means 24 reference frequency signal output means 25 correction signal generation means 26, 261, 262, 27, 271, 272 multiplier 28 interference data separation means 29 data integration means 210 data dividing means ANT, ANT1, ANT2 antenna SW, SW1, SW2 transmission/reception changeover switch SYS system LS raw SAW oscillator output signal S ref reference frequency signal LS err error correction signal LS out local oscillator output signal RS rcv , RS rcv 1, RS rcv 2 reception signals RS snd , RS snd 1, RS snd 2 transmission signals BS in , BS in 1, BS in 2 baseband input signals BS out , BS out 1, BS out 2 baseband output signals D in , D in 1, D in 2 input data D out , D out 1, D out 2 output data

Claims (6)

発振器の出力信号の周波数と、予め定められた目標周波数との誤差を補正する位相同期回路であって、
前記出力信号のアナログ−デジタル変換を行うADCと、
基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
アナログ−デジタル変換された前記出力信号と、前記基準周波数信号の入力を受け、前記出力信号の周波数と前記目標周波数との誤差を算出する誤差周波数検出手段と、
前記誤差に基づいて、誤差補正用信号を生成する補正用信号生成手段と、
前記誤差補正用信号のデジタル−アナログ変換を行うDACと、
前記出力信号とデジタル−アナログ変換された前記誤差補正用信号との乗算を行う乗算器と、を備えることを特徴とする、位相同期回路。
A phase synchronization circuit that corrects the error between the frequency of the output signal of the oscillator and a predetermined target frequency,
An ADC for performing analog-digital conversion of the output signal,
Reference frequency output means for outputting a reference frequency signal,
An error frequency detection unit that receives the analog-to-digital converted output signal and the reference frequency signal and calculates an error between the frequency of the output signal and the target frequency,
Correction signal generating means for generating an error correction signal based on the error,
A DAC that performs digital-analog conversion of the error correction signal,
And a multiplier that multiplies the output signal and the digital-analog converted error correction signal.
前記出力信号として、SAW発振器の出力信号を用いることを特徴とする、請求項1に記載の位相同期回路。 2. The phase locked loop circuit according to claim 1, wherein an output signal of a SAW oscillator is used as the output signal. アンテナによって受信した受信信号のベースバンド入力信号への変換及びベースバンド出力信号の前記アンテナによって送信する送信信号への変換を行うRFフロントエンド回路であって、
ローカル発振器と、
前記ローカル発振器の出力信号の位相同期を行う位相同期回路と、
前記受信信号と前記位相同期回路の出力信号とを乗算し、前記ベースバンド入力信号を出力する第1の乗算器と、
前記ベースバンド出力信号と前記位相同期回路の出力信号とを乗算し、前記送信信号を出力する第2の乗算器と、を備え、
前記位相同期回路が、
前記ローカル発振器の出力信号のアナログ−デジタル変換を行うADCと、
基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
アナログ−デジタル変換された前記ローカル発振器の出力信号と前記基準周波数信号の入力を受け、前記ローカル発振器の出力信号の周波数と予め定められた目標周波数との誤差を算出する誤差周波数検出手段と、
前記誤差に基づいて、周波数補正信号を生成する補正用信号生成手段と、
前記周波数補正信号のデジタル−アナログ変換を行うDACと、
前記ローカル発振器の出力信号とデジタル−アナログ変換された前記周波数補正信号との乗算を行う乗算器と、を有することを特徴とする、RFフロントエンド回路。
An RF front end circuit for converting a reception signal received by an antenna into a baseband input signal and a baseband output signal into a transmission signal to be transmitted by the antenna,
A local oscillator,
A phase synchronization circuit that performs phase synchronization of the output signal of the local oscillator,
A first multiplier that multiplies the received signal and an output signal of the phase locked loop circuit and outputs the baseband input signal;
A second multiplier that multiplies the baseband output signal and the output signal of the phase synchronization circuit and outputs the transmission signal,
The phase synchronization circuit,
An ADC that performs analog-digital conversion of the output signal of the local oscillator;
Reference frequency output means for outputting a reference frequency signal,
Error frequency detecting means for receiving an input of the analog-digital converted output signal of the local oscillator and the reference frequency signal and calculating an error between the frequency of the output signal of the local oscillator and a predetermined target frequency,
Correction signal generating means for generating a frequency correction signal based on the error;
A DAC for performing digital-analog conversion of the frequency correction signal,
An RF front-end circuit, comprising: a multiplier that multiplies the output signal of the local oscillator and the digital-analog converted frequency correction signal.
前記ローカル発振器がSAW発振器であることを特徴とする、請求項3に記載のRFフロントエンド回路。 The RF front-end circuit according to claim 3, wherein the local oscillator is a SAW oscillator. 請求項3又は請求項4に記載のRFフロントエンド回路を備えることを特徴とする、携帯型無線通信端末装置。 A portable wireless communication terminal device comprising the RF front-end circuit according to claim 3 or 4. 発振器の出力信号の周波数と予め定められた目標周波数との誤差を補正する周波数安定化方法であって、
前記出力信号のアナログ−デジタル変換を行うステップと、
アナログ−デジタル変換された前記出力信号の周波数と基準周波数とを比較し、前記誤差を算出するステップと、
前記誤差の補正を行う誤差補正用信号を生成するステップと、
前記誤差補正用信号のデジタル−アナログ変換を行うステップと、
前記出力信号とデジタル−アナログ変換された前記誤差補正用信号とを乗算するステップと、を備えることを特徴とする、周波数安定化方法。
A frequency stabilizing method for correcting an error between a frequency of an output signal of an oscillator and a predetermined target frequency,
Performing analog-to-digital conversion of the output signal,
Comparing the frequency of the analog-digital converted output signal and a reference frequency to calculate the error;
Generating an error correction signal for correcting the error,
A step of performing digital-analog conversion of the error correction signal,
And a step of multiplying the output signal by the digital-analog converted error correction signal.
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