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校正电路和校正方法

文献发布时间:2024-04-18 19:52:40


校正电路和校正方法

技术领域

本发明涉及使输入信号的波形接近作为目标的波形的校正电路和校正方法。

背景技术

在专利文献1中,记载了对正交相位被调制信号的I信道和Q信道中的各自的振幅和相位进行平衡化的系统。

在使用相位彼此正交的I信道信号和Q信道信号这两个调制信号进行通信的通信设备中,为了进行信号的调制和解调,具备正交调制器和正交解调器。在正交调制器和正交解调器中,例如使用电阻或电容器等模拟元件,但由于模拟元件的特性的偏差,有时在相同大小的振幅是理想的I信道信号和Q信道信号的各自的振幅中产生差,并且90度的相位差是理想的I信道信号和Q信道信号的相位差偏离90度。由这样的振幅的差产生的增益误差以及由相位的偏离产生的相位误差会对通信设备的通信性能产生不良影响。

因此,有时使用对I信道信号和Q信道信号的振幅和相位差进行校正的正交误差校正电路100。

图4是示出现有的正交误差校正电路100的一例的图。如图4所示,正交误差校正电路100包括振幅校正电路100A和相位校正电路100B。

振幅校正电路100A包括两个乘法器2和振幅校正表102(也称为“A表102”)。作为振幅校正电路100A输出信号的各个乘法器2的输出信号被反馈给振幅控制电路106,振幅控制电路106以使得各个乘法器2的输出信号中的振幅的差分接近“0”的方式从A表102中选择与反馈的振幅的差分对应的校正值,并输入到各个乘法器2。由此,通过两个乘法器2对I信道输入信号(有时用“Ichin”缩写表示)和Q信道输入信号(有时用“Qchin”缩写表示)分别乘以所选择的校正值,以使得振幅的差分接近“0”的方式校正后的I信道输入信号和Q信道输入信号被输入到相位校正电路100B。

另一方面,相位校正电路100B包括两个乘法器2、两个加法器4和相位校正表104(也称为“P表104”)。作为相位校正电路100B输出信号的各个加法器4的输出信号被反馈给相位控制电路108,相位控制电路108以使得各个加法器4的输出信号中的相位差接近90度的方式从P表104中选择与反馈的输出信号的相位差对应的校正值,并输入到各个乘法器2。由此,通过两个乘法器2对I信道输入信号和Q信道输入信号分别乘以所选择的校正值。相位校正电路100B通过用加法器4将从振幅校正电路100A输出的I信道输入信号与校正值的乘法结果与从振幅校正电路100A输出的Q信道输入信号相加,由此输出以使得与I信道输入信号的相位差接近90度的方式校正后的Q信道输出信号(有时用“Qchout”缩写表示)。此外,相位校正电路100B通过用加法器4将从振幅校正电路100A输出的Q信道输入信号与校正值的乘法结果与从振幅校正电路100A输出的I信道输入信号相加,由此输出以使得与Q信道输入信号的相位差接近90度的方式校正后的I信道输出信号(有时用“Ichout”缩写表示)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-226756号公报。

发明内容

发明要解决的课题

但是,在图4所示的正交误差校正电路100中,由于振幅校正电路100A和相位校正电路100B在功能上分离,所以不能共同使用分别包括在振幅校正电路100A和相位校正电路100B中的乘法器2,振幅校正电路100A和相位校正电路100B分别需要乘法器2。此外,对于振幅校正电路100A和相位校正电路100B,分别需要控制电路(在该情况下,振幅控制电路106和相位控制电路108)。

本发明是为了解决上述课题而提出的,其目的在于提供一种校正电路以及校正方法,其不将校正电路分离地构成为校正振幅的电路和校正相位差的电路,而是能够使用共同的元件来校正两个输入信号的振幅和相位差中的至少一个。

用于解决课题的方案

本发明的校正电路具备:第一选择器和第二选择器,选择并输出相位彼此正交的第一输入信号和第二输入信号中的任一个;第一乘法器,进行所述第一选择器的输出与第一系数的乘法运算;第二乘法器,进行所述第二选择器的输出与第二系数的乘法运算;第一加法器,进行所述第一乘法器的乘法结果与所述第一输入信号的加法运算;以及第二加法器,进行所述第二乘法器的乘法结果与所述第二输入信号的加法运算,分别从第一端子和第二端子输出所述第一加法器的加法结果和所述第二加法器的加法结果。

此外,本发明的校正方法通过控制电路控制第一选择器和第二选择器,分别输出相位彼此正交的第一输入信号和第二输入信号中的任一个;使用第一乘法器来执行预先设定的第一系数与所述第一选择器的输出的乘法运算,并且使用第二乘法器来执行预先设定的第二系数与所述第二选择器的输出的乘法运算;将使用了第一加法器的所述第一乘法器的乘法结果与所述第一输入信号的加法结果、和使用了第二加法器的所述第二乘法器的乘法结果与所述第二输入信号的加法结果分别作为所述第一输入信号的校正信号和所述第二输入信号的校正信号进行输出。

发明效果

根据本发明,具有如下那样的效果:不将校正电路分离地构成为校正振幅的电路和校正相位差的电路,而是能够使用共同的元件来校正两个输入信号的振幅和相位差中的至少一个。

附图说明

图1是示出校正电路的一例的图;

图2是示出反馈输出的校正电路的一例的图;

图3是示出将输入信号的振幅或相位校正为从后级电路指定的目标值的校正电路的一例的图;

图4是示出现有的正交误差校正电路的一例的图。

具体实施方式

以下,参照附图对本实施方式进行说明。此外,对相同的结构要素在全部附图中赋予相同的符号,省略重复的说明。在本实施方式中,数值a和数值b的乘法用“ab”表示,但在运算关系不明确的地方,有时表示为“a·b”,明确是数值a和数值b的乘法。

<校正的原理>

假设,I信道输入信号用余弦波形Acosθ表示,相位与I信道输入信号正交的Q信道输入信号用正弦波形Bsinθ表示。在此,“A”为I信道输入信号的振幅,“B”为Q信道输入信号的振幅,以及“θ”为相位角。

考虑使I信道输入信号的振幅A与Q信道输入信号的振幅B相匹配而校正为Bcosθ的情况。在该情况下,Bcosθ如(1)式那样变形。

(数式1)

因此,可知,为了得到Bcosθ,只要将I信道输入信号Acosθ乘以系数(B/A-1)的结果与I信道输入信号Acosθ相加即可。

另一方面,当考虑使Q信道输入信号的振幅B与I信道输入信号的振幅A相匹配而校正为Asinθ的情况时,Asinθ如(2)式那样变形。

(数式2)

因此,可知,为了得到Asinθ,只要将Q信道输入信号Bsinθ乘以系数(A/B-1)的结果与Q信道输入信号Bsinθ相加即可。

接着,考虑I信道输入信号的振幅A和Q信道输入信号的振幅B相等、但Q信道输入信号的相位相对于I信道输入信号偏离了相位角α的情况。在该情况下,假设振幅A和振幅B为“1”,则I信道输入信号用cosθ表示,Q信道输入信号用sin(θ+α)表示。如果应用加法定理,则sin(θ+α)如(3)式那样变形。

(数式3)

在相位角α小到能够看作“0”的程度的情况下,cosα能够看作“1”。因此,(3)式如(4)式那样表示。

(数式4)

如果针对sinθ对(4)式进行变形,则得到(5)式。

(数式5)

在上述中,振幅A和振幅B分别为“1”,但在振幅A和振幅B不同的情况下,I信道输入信号用Acosθ表示,Q信道输入信号用Bsin(θ+α)表示。如果对(5)式的两边乘以振幅B,则得到(6)式。

(数式6)

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当将(6)式的Bcosθ置换为(1)式对(6)式进行变形时,得到(7)式。

(数式7)

因此,可知,在使Q信道输入信号的相位与I信道输入信号的相位相匹配的情况下,即,在以I信道输入信号为基准来校正Q信道输入信号的相位的情况下,只要在检测到相位角α和振幅A、B之后,从Q信道输入信号Bsin(θ+α)中减去I信道输入信号Acosθ乘以(B/A)sinα后的结果即可。

另一方面,说明使I信道输入信号的相位与Q信道输入信号的相位相匹配的校正、即、以Q信道输入信号为基准来校正I信道输入信号的相位的情况。

与以I信道输入信号为基准的Q信道输入信号的相位的校正同样,首先,考虑I信道输入信号的振幅A和Q信道输入信号的振幅B都为“1”、并且I信道输入信号的相位相对于Q信道输入信号偏离了相位角α的情况。在该情况下,I信道输入信号用cos(θ+α)表示,Q信道输入信号用sinθ表示。如果应用加法定理,cos(θ+α)如(8)式那样变形。

(数式8)

在相位角α小到能够看作“0”的程度的情况下,cosα能够看作“1”。因此,(8)式如(9)式那样表示。

(数式9)

如果针对cosθ对(9)式进行变形,则得到(10)式。

(数式10)

在上述中,振幅A和振幅B分别为“1”,但在振幅A和振幅B不同的情况下,I信道输入信号用Acos(θ+α)表示,Q信道输入信号用Bsinθ表示。如果对(10)式的两边乘以振幅A,则得到(11)式。

(数式11)

当将(11)式的Asinθ置换为(2)式对(11)式进行变形时,得到(12)式。

(数式12)

因此,在以Q信道输入信号为基准来校正I信道输入信号的相位的情况下,只要在检测到相位角α和振幅A、B之后,将Q信道输入信号Bsinθ乘以(A/B)sinα后的结果与I信道输入信号Acos(θ+α)相加即可。

(1)式和(2)式是使I信道输入信号的振幅A和Q信道输入信号的振幅B相同的校正式,(7)式和(12)式是使I信道输入信号的相位和Q信道输入信号的相位相匹配的校正式。因此,通过组合(1)式、(2)式、(7)式和(12)式,能够对I信道输入信号和Q信道输入信号中的每一个同时进行振幅校正和相位校正。

具体而言,在生成使Q信道输入信号的振幅B与I信道输入信号的振幅A相匹配的Q信道输入信号Asinθ、和以Q信道输入信号为基准来校正了I信道输入信号的相位的I信道输入信号Acosθ的情况下,能够使用(2)式和(12)式。

此外,在生成使I信道输入信号的振幅A与Q信道输入信号的振幅B相匹配的I信道输入信号Bcosθ、和以I信道输入信号为基准来校正了Q信道输入信号的相位的Q信道输入信号Bsinθ的情况下,能够使用(1)式和(7)式。

<校正电路的结构>

图1是示出对沿着(1)式、(2)式、(7)式和(12)式所表示的各校正式的运算进行实现的校正电路10的一例的图。

校正电路10具备两个乘法器2A、2B、两个加法器4A、4B、和两个选择器6A、6B,对从输入端子1A输入的I信道输入信号和从输入端子1B输入的Q信道输入信号进行振幅校正和相位校正,从输出端子8A和输出端子8B分别输出校正后的I信道输入信号和校正后的Q信道输入信号。

I信道输入信号的输入端子1A连接到选择器6A和选择器6B的输入,并且连接到加法器4A的一个输入。此外,Q信道输入信号的输入端子1B连接到选择器6A和选择器6B的输入,并且连接到加法器4B的一个输入。

选择器6A的输出连接到乘法器2A的一个输入,相位振幅控制电路3连接到乘法器2A的另一个输入。相位振幅控制电路3是本实施方式的控制电路的一例。第一系数被输入到乘法器2A的另一个输入,所述第一系数由从相位振幅控制电路3输出的输出信号Coef1表示。

此外,选择器6B的输出连接到乘法器2B的一个输入,相位振幅控制电路3连接到乘法器2B的另一个输入。第二系数被输入到乘法器2B的另一个输入,所述第二系数由从相位振幅控制电路3输出的输出信号Coef2表示。

乘法器2A的输出连接到加法器4A的另一个输入,加法器4A的输出连接到输出端子8A。此外,乘法器2B的输出连接到加法器4B的另一个输入,加法器4B的输出连接到输出端子8B。

选择器6A根据从相位振幅控制电路3输出的选择信号Isel1的内容,选择并输出输入到选择器6A的I信道输入信号和Q信道输入信号中的任一个。同样,选择器6B根据从相位振幅控制电路3输出的选择信号Isel2的内容,选择并输出输入到选择器6B的I信道输入信号和Q信道输入信号中的任一个。

此外,I信道输入信号是本实施方式的“第一输入信号”的一例,Q信道输入信号是本实施方式的“第二输入信号”的一例。

选择并输出I信道输入信号和Q信道输入信号中的任一个的选择器6A和选择器6B分别是本实施方式的“第一选择器”和“第二选择器”的一例。

进行选择器6A的输出与第一系数的乘法运算的乘法器2A是本实施方式的“第一乘法器”的一例,进行选择器6B的输出与第二系数的乘法运算的乘法器2B是本实施方式的“第二乘法器”的一例。

进行乘法器2A的乘法结果与I信道输入信号的加法运算的加法器4A是本实施方式的“第一加法器”的一例,进行乘法器2B的乘法结果与Q信道输入信号的加法运算的加法器4B是本实施方式的“第二加法器”的一例。

此外,输出加法器4A中的加法结果的输出端子8A是本实施方式的“第一输出端子”的一例,输出加法器4B中的加法结果的输出端子8B是本实施方式的“第二输出端子”的一例。

<校正电路的工作>

参照图1来说明校正电路10的工作。

首先,说明如下的工作例(称为“工作例A”):在将Acos(θ+α)输入到校正电路10的输入端子1A作为I信道输入信号、将Bsinθ输入到校正电路10的输入端子1B作为Q信道输入信号的情况下,通过校正电路10生成以使得Q信道输入信号的振幅B与I信道输入信号的振幅A相等的方式校正后的校正Q信道输入信号Asinθ,并且生成以使得I信道输入信号的相位与Q信道输入信号的相位相等的方式校正后的校正I信道输入信号Acosθ。

在该情况下,只要通过校正电路10进行(2)式和(12)式所表示的各校正式的运算即可。为此,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel1控制选择器6A选择Q信道输入信号。由此,向乘法器2A输入Bsinθ。此外,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel2控制选择器6B选择Q信道输入信号。由此,向乘法器2B也输入Bsinθ。

此外,相位振幅控制电路3将第一系数设为(A/B)sinα的值,将表示第一系数的输出信号Coef1输出到乘法器2A的输入。由此,在乘法器2A中进行(A/B)sinα和Bsinθ的乘法运算,乘法结果(A/B)sinα・Bsinθ从乘法器2A输出并输入到加法器4A。

因此,在加法器4A中进行乘法结果(A/B)sinα・Bsinθ和I信道输入信号Acos(θ+α)的加法运算,加法结果{Acos(θ+α)+(A/B)sinα・Bsinθ}从输出端子8A输出。从输出端子8A输出的输出信号成为由(12)式表示的余弦波形Acosθ、即、以Q信道输入信号为基准来校正了I信道输入信号的相位的校正I信道输入信号。

此外,相位振幅控制电路3将第二系数设定为(A/B-1)的值,将表示第二系数的输出信号Coef2输出到乘法器2B的输入。由此,在乘法器2B中进行(A/B-1)和Bsinθ的乘法运算,乘法结果(A/B-1)Bsinθ从乘法器2B输出并输入到加法器4B。

因此,在加法器4B中进行乘法结果(A/B-1)Bsinθ和Q信道输入信号Bsinθ的加法运算,加法结果{Bsinθ+(A/B-1)Bsinθ}从输出端子8B输出。从输出端子8B输出的输出信号成为由(2)式表示的正弦波形Asinθ、即、以使得Q信道输入信号的振幅B与I信道输入信号的振幅A相等的方式校正后的校正Q信道输入信号。

接着,说明如下的工作例(称为“工作例B”):在将Acosθ输入到校正电路10的输入端子1A作为I信道输入信号、将Bsin(θ+α)输入到校正电路10的输入端子1B作为Q信道输入信号的情况下,通过校正电路10生成以使得I信道输入信号的振幅A与Q信道输入信号的振幅B相等的方式校正后的校正I信道输入信号Bcosθ,并且生成以使得Q信道输入信号的相位与I信道输入信号的相位相等的方式校正后的校正Q信道输入信号Bsinθ。

在该情况下,只要通过校正电路10进行(1)式和(7)式所表示的各校正式的运算即可。为此,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel1控制选择器6A选择I信道输入信号。由此,向乘法器2A输入Acosθ。此外,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel2控制选择器6B选择I信道输入信号。由此,向乘法器2B也输入Acosθ。

此外,相位振幅控制电路3将第一系数设定为(B/A-1)的值,将表示第一系数的输出信号Coef1输出到乘法器2A的输入。由此,在乘法器2A中进行(B/A-1)和Acosθ的乘法运算,乘法结果(B/A-1)Acosθ从乘法器2A输出并输入到加法器4A。

因此,在加法器4A中进行乘法结果(B/A-1)Acosθ和I信道输入信号Acosθ的加法运算,加法结果{Acosθ+(B/A-1)Acosθ}从输出端子8A输出。从输出端子8A输出的输出信号成为由(1)式表示的余弦波形Bcosθ、即、以使得I信道输入信号的振幅A与Q信道输入信号的振幅B相等的方式校正后的校正I信道输入信号。

此外,相位振幅控制电路3将第二系数设定为“-(B/A)sinα”的值,将表示第二系数的输出信号Coef2输出到乘法器2B的输入。由此,在乘法器2B中进行“-(B/A)sinα”和Acosθ的乘法运算,乘法结果“-(B/A)sinα・Acosθ”从乘法器2B输出并输入到加法器4B。

因此,在加法器4B中进行乘法结果“-(B/A)sinα・Acosθ”和Q信道输入信号Bsin(θ+α)的加法运算,加法结果{Bsin(θ+α)-(B/A)sinα・Acosθ}从输出端子8B输出。从输出端子8B输出的输出信号成为由(7)式表示的正弦波形Bsinθ、即、以I信道输入信号为基准来校正了Q信道输入信号的相位的校正Q信道输入信号。

此外,相位振幅控制电路3预先存储与工作例A和工作例B对应的第一系数和第二系数,将与执行的工作例的种类对应的第一系数和第二系数设定为输出信号Coef1和输出信号Coef2。

从输出端子8A、8B向与校正电路10的后级连接的未图示的电路(例如正交调制电路和正交解调电路)输入进行了振幅校正和相位校正的校正I信道输入信号和校正Q信道输入信号。因此,在未图示的电路中,由两个输入信号的振幅的差产生的增益误差、以及由应彼此正交的两个输入信号的相位的偏离产生的相位误差与不通过校正电路10来校正I信道信号和Q信道信号的情况相比变小。

此外,在校正电路10中,乘法器2A、2B被用于振幅校正和相位校正两者,因此乘法器的数量能够少于图4所示的现有的正交误差校正电路100中的乘法器2的数量(具体地减半)。

此外,在校正电路10中追加了选择器6A、6B,但由于选择器6A、6B是开关,所以与乘法器2A、2B相比能够以简单的结构实现。因此,即使在校正电路10中追加了以往的正交误差校正电路100中不存在的选择器6A、6B,也能够使校正电路10比以往的正交误差校正电路100小型化。

此外,由于校正电路10中的乘法次数也能够比以往的正交误差校正电路100少,所以在校正电路10中与以往的正交误差校正电路100相比能够降低功耗。

在工作例A和工作例B中,说明了使用预先存储在相位振幅控制电路3中的第一系数和第二系数来设定输出信号Coef1和输出信号Coef2的示例。但是,相位振幅控制电路3也可以使用从校正电路10反馈的值来运算第一系数和第二系数,将第一系数和第二系数的运算结果作为输出信号Coef1和输出信号Coef2输入到校正电路10的乘法器2A、2B。

图2是示出将加法器4A、4B的输出分别反馈给相位振幅控制电路3的校正电路10的一例的图。

在工作例A中,相位振幅控制电路3预先将第一系数和第二系数分别设定为“0”。由此,对乘法器2A、2B分别输入表示“0”的输出信号Coef1、Coef2。因此,加法器4A的输出成为I信道输入信号本身,加法器4B的输出成为Q信道输入信号本身。

通过来自校正电路10的反馈,I信道输入信号Acos(θ+α)和Q信道输入信号Bsinθ输入到相位振幅控制电路3,因此,相位振幅控制电路3使用例如相位检测电路或振幅检测电路这样公知的方法,从Acos(θ+α)和Bsinθ中检测振幅A、B和相位角α,并存储检测到的振幅A、B和相位角α。

接着,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel1控制选择器6A选择Q信道输入信号。此外,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel2控制选择器6B也选择Q信道输入信号。

另一方面,相位振幅控制电路3使用存储的振幅A、B和相位角α来运算(A/B)sinα作为第一系数,将表示第一系数的输出信号Coef1输出到乘法器2A的输入。由此,在乘法器2A中进行(A/B)sinα和Bsinθ的乘法运算,乘法结果(A/B)sinα・Bsinθ从乘法器2A输出并输入到加法器4A。因此,从输出端子8A输出以Q信道输入信号为基准来校正了I信道输入信号的相位的校正I信道输入信号(参照(12)式)。

此外,相位振幅控制电路3使用所存储的振幅A、B来运算(A/B-1)作为第二系数,将表示第二系数的输出信号Coef2输出到乘法器2B的输入。由此,在乘法器2B中进行(A/B-1)和Bsinθ的乘法运算,乘法结果(A/B-1)Bsinθ从乘法器2B输出并输入到加法器4B。因此,从输出端子8B输出以使得Q信道输入信号的振幅B与I信道输入信号的振幅A相等的方式校正后的校正Q信道输入信号(参照(2)式),。

同样,在工作例B中,相位振幅控制电路3也预先将第一系数和第二系数分别设定为“0”。由此,向乘法器2A、2B分别输入表示“0”的输出信号Coef1、Coef2,因此加法器4A的输出成为I信道输入信号本身,加法器4B的输出成为Q信道输入信号本身。

通过来自校正电路10的反馈,I信道输入信号Acosθ和Q信道输入信号Bsin(θ+α)输入到相位振幅控制电路3,因此,相位振幅控制电路3使用例如相位检测电路或振幅检测电路这样公知的方法,从Acosθ和Bsin(θ+α)中检测振幅A、B和相位角α,并存储检测到的振幅A、B和相位角α。

接着,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel1控制选择器6A选择I信道输入信号。此外,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel2控制选择器6B也选择I信道输入信号。

另一方面,相位振幅控制电路3使用存储的振幅A、B来运算(B/A-1)作为第一系数,将表示第一系数的输出信号Coef1输出到乘法器2A的输入。由此,在乘法器2A中进行(B/A-1)和Acosθ的乘法运算,乘法结果(B/A-1)Acosθ从乘法器2A输出并输入到加法器4A。因此,从输出端子8A输出以使得I信道输入信号的振幅A与Q信道输入信号的振幅B相等的方式校正后的校正I信道输入信号(参照(1)式)。

此外,相位振幅控制电路3使用存储的振幅A、B和相位角α来运算“-(B/A)sinα”作为第二系数,将表示第二系数的输出信号Coef2输出到乘法器2B的输入。由此,在乘法器2B中进行“-(B/A)sinα”和Acosθ的乘法运算,乘法结果“-(B/A)sinα・Acosθ”从乘法器2B输出并输入到加法器4B。因此,从输出端子8B输出以I信道输入信号为基准来校正了Q信道输入信号的相位的校正Q信道输入信号(参照(7)式)。

即使在预先不知道振幅A、B和相位角α的状况下,也能通过将输出了分别表示“0”的输出信号Coef1、Coef2的情况下的加法器4A、4B的输出分别反馈给相位振幅控制电路3,来得到振幅A、B和相位角α,因此,能够通过校正电路10同时进行振幅校正和相位校正。

<校正电路的其他校正例>

至此,说明了进行使I信道输入信号和Q信道输入信号中任一个的振幅与另一个输入信号的振幅相匹配的振幅校正、并对未进行振幅校正的那个输入信号进行相位校正的校正例,但校正电路10也能够对两个信道的输入信号进行振幅校正或相位校正。

首先,说明将I信道输入信号和Q信道输入信号中的每一个的振幅A、B校正为指定的振幅(设为“振幅C”)的校正例。

图3是示出将图1所示的校正电路10的输出端子8A、8B与后级电路20连接的电路结构例的图。

只要是使用相位彼此正交的输入信号来进行某种处理的电路,则对与校正电路10的后级连接的后级电路20的种类没有限制。在此,作为一例,假设,在后级电路20中进行都需要振幅C的I信道输入信号和Q信道输入信号的处理。

此外,后级电路20还与相位振幅控制电路3连接,将应输入到后级电路20的校正I信道输入信号以及校正Q信道输入信号的振幅C通知给相位振幅控制电路3。后级电路20通知的振幅C是目标值的一例。

在这样的状况下,假设,Acosθ输入到校正电路10的输入端子1A作为I信道输入信号,Bsinθ输入到校正电路10的输入端子1B作为Q信道输入信号。

在该情况下,校正电路10只要将I信道输入信号Acosθ校正为Ccosθ并从输出端子8A输出、并且将Q信道输入信号Bsinθ校正为Csinθ并从输出端子8B输出即可。

若探讨Ccosθ和Csinθ的表现,则Ccosθ能够如(13)式表示,Csinθ能够如(14)式表示。只要对(13)式和(14)式的右边进行展开,则Ccosθ用(13)式表示、Csinθ如(14)式表示是显而易见的。

(数式13、14)

因此,校正电路10只要进行(13)式和(14)式所示的各校正式的运算即可。为此,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel1控制选择器6A选择I信道输入信号。由此,向乘法器2A输入Acosθ。此外,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel2控制选择器6B选择Q信道输入信号。由此,向乘法器2B输入Bsinθ。

此外,相位振幅控制电路3使用从后级电路20通知的振幅C,将第一系数设定为(C/A-1)的值,将表示第一系数的输出信号Coef1输出到乘法器2A的输入。由此,在乘法器2A中进行(C/A-1)和Acosθ的乘法运算,乘法结果(C/A-1)Acosθ从乘法器2A输出并输入到加法器4A。

因此,在加法器4A中进行乘法结果(C/A-1)Acosθ和I信道输入信号Acosθ的加法运算,加法结果{Acosθ+(C/A-1)Acosθ}从输出端子8A输出。从输出端子8A输出的校正信号成为由(13)式表示的余弦波形Ccosθ、即、以使得I信道输入信号的振幅A成为由后级电路20指定的振幅C的方式校正后的校正I信道输入信号。

此外,相位振幅控制电路3将第二系数设定为(C/B-1)的值,将表示第二系数的输出信号Coef2输出到乘法器2B的输入。由此,在乘法器2B中进行(C/B-1)和Bsinθ的乘法运算,乘法结果(C/B-1)Bsinθ从乘法器2B输出并输入到加法器4B。

因此,在加法器4B中进行乘法结果(C/B-1)Bsinθ和Q信道输入信号Bsinθ的加法运算,加法结果{Bsinθ+(C/B-1)Bsinθ}从输出端子8B输出。从输出端子8B输出的校正信号成为由(14)式表示的正弦波形Csinθ、即、以使得Q信道输入信号的振幅B成为由后级电路20指定的振幅C的方式校正后的校正Q信道输入信号。

此外,也可以将第一系数和第二系数中使用的振幅A、B预先存储在相位振幅控制电路3中,此外,也可以如图2所示,将加法器4A、4B的输出信号反馈给相位振幅控制电路3,由相位振幅控制电路3从加法器4A、4B的输出信号中检测振幅A、B。

接着,说明将I信道输入信号和Q信道输入信号中的每一个的相位角校正为指定的相位角θ的校正例。

在图3的后级电路20的处理中都需要相位角θ的I信道输入信号和Q信道输入信号,cos(θ+ζ)输入到校正电路10的输入端子1A作为I信道输入信号,sin(θ+δ)输入到校正电路10的输入端子1B作为Q信道输入信号。相位角ζ、δ都是表示相对于相位角θ的偏离量的相位角。

此外,后级电路20将应输入到后级电路20的校正I信道输入信号和校正Q信道输入信号的相位角θ通知给相位振幅控制电路3。后级电路20通知的相位角θ是目标值的一例。

在该情况下,校正电路10只要将I信道输入信号cos(θ+ζ)校正为cosθ并从输出端子8A输出、并且将Q信道输入信号sin(θ+δ)校正为sinθ并从输出端子8B输出即可。

若探讨cosθ和sinθ的运算式,则cosθ能够表示为(15)式,sinθ能够表示为(16)式。

(数式15、16)

因为如果在(15)式中,对sin(θ+δ)应用加法定理,则得到(17)式。

(数式17)

在相位角δ小到能够看作“0”的程度的情况下,cosδ能够看作“1”。因此,(17)式如(18)式所示。

(数式18)

此外,sinδ·sinζ的运算结果为足够小的值,因此能够视为“0”。即,cosθsinδsinζ的项也能够看作“0”。因此,在(18)式中,删除cosθsinδsinζ的项。

如果对(18)式的cos(θ+ζ)应用加法定理并且假定相位角ζ小到能够看作“0”的程度,则(18)式的右边的运算结果成为cosθ。(18)式由(15)式导出,因此可知cosθ能够表示为(15)式。

同样,如果在(16)式中对cos(θ+ζ)应用加法定理,则得到(19)式。

(数式19)

sinθ=sin(θ+δ)-{cosθcosζ-sinθsinζ}sinδ・・・(19)。

在相位角ζ小到能够看作“0”的程度的情况下,cosζ能够看作“1”。因此,(19)式如(20)式所示。

(数式20)

此外,sinζ·sinδ的运算结果为足够小的值,因此能够视为“0”。即,sinθsinζsinδ的项也能够看作“0”。因此,在(20)式中,删除sinθsinζsinδ的项。

如果对(20)式的sin(θ+ζ)应用加法定理并且假定相位角δ小到能够看作“0”的程度,则(20)式的右边的运算结果成为sinθ。(20)式由(16)式导出,因此可知sinθ能够表示为(16)式。

因此,校正电路10只要进行(17)式和(18)式所示的各校正式的运算即可。为此,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel1控制选择器6A选择Q信道输入信号。由此,向乘法器2A输入sin(θ+δ)。此外,相位振幅控制电路3通过选择信号Isel2控制选择器6B选择I信道输入信号。由此,向乘法器2B输入cos(θ+ζ)。

此外,相位振幅控制电路3在从后级电路20通知了相位角θ的情况下,将第一系数设定为sinζ的值,将表示第一系数的输出信号Coef1输出到乘法器2A的输入。由此,在乘法器2A中进行sinζ和sin(θ+δ)的乘法运算,乘法结果sin(θ+δ)sinζ从乘法器2A输出并输入到加法器4A。

因此,在加法器4A中进行乘法结果sin(θ+δ)sinζ和I信道输入信号cos(θ+ζ)的加法运算,加法结果{cos(θ+ζ)+sin(θ+δ)sinζ}从输出端子8A输出。从输出端子8A输出的校正信号成为由(15)式表示的余弦波形cosθ、即、以使得I信道输入信号的相位角(θ+ζ)成为由后级电路20指定的相位角θ的方式校正后的校正I信道输入信号。

此外,相位振幅控制电路3将第二系数设定为“-sinδ”的值,将表示第二系数的输出信号Coef2输出到乘法器2B的输入。由此,在乘法器2B中进行“-sinδ”和cos(θ+ζ)的乘法运算,乘法结果“-cos(θ+ζ)sinδ”从乘法器2B输出并输入到加法器4B。

因此,在加法器4B中进行乘法结果“-cos(θ+ζ)sinδ”和Q信道输入信号sin(θ+δ)的加法运算,加法结果{sin(θ+δ)-cos(θ+ζ)sinδ}从输出端子8B输出。从输出端子8B输出的校正信号成为由(16)式表示的正弦波形sinθ、即、以使得Q信道输入信号的相位角(θ+δ)成为由后级电路20指定的相位角θ的方式校正后的校正Q信道输入信号。

此外,也可以将第一系数和第二系数中使用的相位角ζ、δ预先存储在相位振幅控制电路3中,此外,也可以如图2所示,将加法器4A、4B的输出信号反馈给相位振幅控制电路3,由相位振幅控制电路3从加法器4A、4B的输出信号和指定的相位角θ中检测相位角ζ、δ。

这样,如果使用本实施方式的校正电路10,则也能够将I信道输入信号和Q信道输入信号两者的振幅或相位角校正为指定的目标值。

此外,本发明的技术范围不限于上述实施方式所记载的范围。在不脱离发明主旨的范围内,能够对上述实施方式追加多种变更或改良,追加了该变更或改良的方式也包括在本发明的技术范围内。

附图标记的说明

1A(1B):输入端子

2(2A、2B):乘法器

3:相位振幅控制电路

4(4A、4B):加法器

6A(6B):选择器

8A(8B):输出端子

10:校正电路

20:后级电路

100:正交误差校正电路

100A:振幅校正电路

100B:相位校正电路

102:振幅校正表

104:相位校正表

106:振幅控制电路

108:相位控制电路。

相关技术
  • 确定成像系统预校正参数方法及用于成像系统的预校正方法
  • 图像校正数据生成系统、图像校正数据生成方法、图像校正数据生成程序及图像校正电路
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06120116332850