[发明专利]相位噪声校正电路、发送设备、接收设备、无线电设备、无线电通信系统以及相位噪声校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及相位噪声校正电路、发送器、接收器、无线电设备、无线电通信系统以及相位噪声校正方法，并且更具体地涉及当在无线电通信中执行射频与中频之间的频率转换时生成的相位噪声的减小。

背景技术

一般地，执行无线电数字通信的无线电设备中的解调器的主要功能是：在可能使信道质量变差的定相(phasing)等的影响下执行载波再现或时钟再现。同时，随着无线电设备的工作频率的增大以及其价格的降低，由无线电设备中所包含的振荡器(本地振荡器)引起的相位噪声对整个设备特性的影响越来越大。在这种情形下，解调器陷入了这样的状态：在增加了由相位噪声引起的劣化成分的情况下不能够获得充分的特性。如上所述，当今，在本地振荡器中生成的相位噪声可被视为影响高频数字通信质量的问题之一。

为了对用于高频数字通信的发送器进行说明，在图12中示出了发送器和接收器的示意性配置。图12A例示出发送器的配置，图12B例示出接收器的配置。如图12A所示，在发送器40中，BB(基带)信号46被正交调制器41和IF(中频)本地振荡器42转换为IF信号47。此外，IF信号47被混频器43和RF(射频)本地振荡器44转换为RF信号48，并且最终RF信号48被从天线45输出。另一方面，如图12B所示，在接收器60中，从发送器40输出的信号被天线66接收。然后，由天线66接收到的RF信号67被混频器64和RF本地振荡器65转换为IF信号68，并且被正交解调器62和IF本地振荡器63进一步转换为BB信号69。

在这种情况下，在发送器40和接收器60中总共使用了四个振荡器(RF本地振荡器44和64，IF本地振荡器42和63)。从四个本地振荡器生成的相位噪声彼此无关。在图12所示的配置中，在将接收到的RF信号67转换为BB信号69之后通过载波再现PLL(锁相环)61执行发送器侧以及接收器侧的本地振荡器之间的频率误差校正的同时，执行相位噪声的校正。然而，即使利用这样的方法，对于再现PLL 61而言也很难在存在强相位噪声成分时执行令人满意的校正，因此导致载波再现性能的变差。

作为与这一点有关的技术，例如，专利文献1公开了这样的频率转换设备，其中实现了频率准确性的提高以及设备大小和成本的降低。该频率转换设备根据通过将预定信标信号与本地振荡频率的信号进行混频而生成的中频信标信号，通过锁相环来仅生成本地振荡频率的信号中的一些低频信号。通过使用所生成的信号来执行频率转换，该技术旨在消除在转换时生成的频率误差或相位噪声。

此外，例如，专利文献2公开了包括数字信号生成单元、定时再现单元、载波再现单元和相位噪声校正单元的解调器。在该解调器中，相位噪声校正单元输出相位噪声校正信号，该相位噪声校正信号在相位差正增长的情况下具有增量的值，并且在相位差负增长的情况下具有通过将增量乘以-1而得到的值。载波再现单元在基于相位噪声校正信号的定时再现之后设定数字信号的相位差的增益，并且通过根据该增益而振荡的振荡信号来在相位噪声抑制方向上旋转符号，从而执行载波再现。通过采用上述配置，该技术旨在通过以高精度高效执行对相位噪声的校正控制来改善质量和可靠性。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2000-91939

专利文献2：JP-A-2003-18230

发明内容

技术问题

在使用诸如QAM(正交幅度调制)之类的相位调制方法的无线电设备中，希望实现产品的性能改进和价格降低二者的同时实现。考虑到这一点，即使在使用价格方面更适中然而性能方面低于目前使用的设备的情况下，也需要用于提供质量等同于或好于目前使用的产品的方法。具体地，因为相位噪声严重影响了通信质量，所以已经研究了用于降低相位噪声影响的各种方法。

在专利文献1中公开的技术根据中频信标信号通过锁相环来生成具有较低频率的本地振荡频率信号，并且使用所生成的信号来执行对频率误差的校正。在专利文献2中公开的技术基于相位差的增大或减小来设定相位差的增益，并且通过根据所设定增益而振荡的振荡信号来在相位噪声抑制方向上旋转符号，从而执行载波再现。