(57)【要約】【課題】妨害波による復調信号の劣化を抑制する技術を提供する。【解決手段】直交検波器１８は、受信信号を直交検波してベースバンド信号を出力する。直流成分測定部４４は、直交検波器１８からのベースバンド信号に含まれた直流成分の量を測定する。第１ＨＰＦ３６と第２ＨＰＦ３８は、直交検波器１８からのベースバンド信号に含まれた直流成分を低減する。復調部４０は、第１ＨＰＦ３６と第２ＨＰＦ３８から出力されたベースバンド信号を復調する。制御部４６は、直流成分測定部４４において測定した直流成分の量がしきい値以上である場合に、直交検波器１８に入力される受信信号のレベルを減衰させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を直交検波してベースバンド信号を出力する直交検波器と、
前記直交検波器からのベースバンド信号に含まれた直流成分の量を測定する直流成分測定部と、
前記直交検波器からのベースバンド信号に含まれた直流成分を低減するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタから出力されたベースバンド信号を復調する復調部と、
前記直流成分測定部において測定した直流成分の量がしきい値以上である場合に、前記直交検波器に入力される受信信号のレベルを減衰させる制御部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記直流成分測定部において測定した直流成分の所定時間当たりの変化量がしきい値以上である場合に、前記直交検波器に入力される受信信号のレベルを減衰させることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
受信信号を前記直交検波器に出力する減衰器をさらに備え、
前記減衰器は、前記制御部からの制御に応じて、受信信号のレベルを減衰させることを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記直交検波器からのベースバンド信号の信号強度を測定する信号強度測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記直流成分測定部において測定した直流成分の量がしきい値以上であり、かつ前記信号強度測定部において測定した信号強度が別のしきい値以上である場合に、前記直交検波器に入力される受信信号のレベルを減衰させることを特徴とする請求項１から３いずれか一項に記載の受信装置。
【請求項５】
前記直交検波器からのベースバンド信号を増幅し、増幅したベースバンド信号を前記信号強度測定部、前記直流成分測定部、前記ハイパスフィルタに出力する増幅部と、
前記信号強度測定部において測定した信号強度をもとに、前記増幅部の増幅率を設定する設定部とをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
受信信号を直交検波する直交検波器からのベースバンド信号に含まれた直流成分の量を測定するステップと、
前記直交検波器からのベースバンド信号に含まれた直流成分を低減するステップと、
直流成分を低減したベースバンド信号を復調するステップと、
測定した直流成分の量がしきい値以上である場合に、前記直交検波器に入力される受信信号のレベルを減衰させるステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信技術に関し、特に信号を受信する受信装置、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイレクト・コンバージョン方式のＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）受信機は、直交検波によってＲＦ信号をベースバンド信号に変更してから、ベースバンド信号をアンプにて増幅する。アンプによって不要な直流成分が出力されるので、ＦＭ受信機は、カップリングコンデンサにて、ベースバンド信号に含まれた直流成分を低減する。さらに、ＦＭ受信機は、直流成分が低減されたベースバンド信号をＦＭ検波する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１６３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダイレクト・コンバージョン方式では、例えば、強い妨害波が歪むことでベースバンド信号に不要な直流成分が発生し、それが希望波のベースバンド信号と重畳されて復調信号が劣化する。また、不要な直流成分を除去しても妨害波の影響を抑制しない限り復調信号の劣化は避けられない。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、妨害波による復調信号の劣化を抑制する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信装置は、受信信号を直交検波してベースバンド信号を出力する直交検波器と、直交検波器からのベースバンド信号に含まれた直流成分の量を測定する直流成分測定部と、直交検波器からのベースバンド信号に含まれた直流成分を低減するハイパスフィルタと、ハイパスフィルタから出力されたベースバンド信号を復調する復調部と、直流成分測定部において測定した直流成分の量がしきい値以上である場合に、直交検波器に入力される受信信号のレベルを減衰させる制御部と、を備える。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、妨害波による復調信号の劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例に係る受信装置の構成を示す図である。
【図２】図２（ａ）−（ｂ）は、図１の制御部に保持されるテーブルのデータ構造を示す図である。
【図３】図１の受信装置による制御手順を示すフローチャートである。
【図４】図１の受信装置による別の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、ダイレクト・コンバージョン型の直交検波を実行する受信装置に関する。直交検波したベースバンド信号に含まれる直流成分は復調特性悪化の要因となるので、受信装置は、ハイパスフィルタによって、直交検波したＩ相のベースバンド信号とＱ相のベースバンド信号に含まれる直流成分を低減させる。このような受信装置において妨害波が受信される場合、直流成分が重畳することに起因する復調信号の劣化は低減されるが、ノイズフロアレベルの上昇による感度局圧、つまりＳ／Ｎが悪化することによって、復調信号が劣化するおそれがある。
【００１１】
妨害波が大きい場合、減衰量を大きくするかＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等の増幅率を下げれば性能改善が可能であるが、希望波のみ受信した場合の感度が劣化してしまう。そのため、妨害波の有無を判定して減衰量や増幅率を切りかえる必要がある。ＡＤＣ後の信号の電界強度は公知技術を使用することにより測定可能であるが、ＡＤＣの帯域外の妨害波のレベルを測定するためには回路追加が必要になり、簡単には実現できない。
【００１２】
本実施例に係る受信装置は、妨害波の電力が大きい場合、セルフミキシングが発生しＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）にダウンコンバートされることを利用して、直交検波後のＤＣレベルを測定する。具体的に説明すると、妨害波を含む信号の電力が大きい場合、信号が局部発振器側へ回り込むことによってセルフミキシングが発生する。セルフミキシングされた信号はＤＣへダウンコンバートされるので、ＤＣレベルと信号レベルには相関が生じる。そのため、信号レベルの大きさを把握するために、ＤＣレベルが測定される。また、受信装置は、ＤＣレベルがしきい値以上になった場合に、信号に対する減衰量を変更する。
【００１３】
図１は、受信装置１００の構成を示す。受信装置１００は、アンテナ１０、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ−Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１２、低雑音増幅器１４、減衰器１６、直交検波器１８、局部発振器２０、第１増幅器２２、第２増幅器２４、設定部２６、第１ＬＰＦ（Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）２８、第２ＬＰＦ３０、第１ＡＤＣ３２、第２ＡＤＣ３４、第１ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ−Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）３６、第２ＨＰＦ３８、復調部４０、信号強度測定部４２、直流成分測定部４４、制御部４６を含む。直交検波器１８は、分配部６０、移相部６２、第１ミキサ６４、第２ミキサ６６を含む。
【００１４】
アンテナ１０は、図示しない送信装置からのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を受信する。ＲＦ信号には、例えば、ＦＭ変調がなされているが、これに限定されない。アンテナ１０は、受信したＲＦ信号（以下、「受信信号」ということもある）をＢＰＦ１２へ出力する。ＢＰＦ１２は、ＲＦ信号に含まれる雑音成分を低減する。ＢＰＦ１２は、雑音成分を低減させたＲＦ信号（以下、これもまた「ＲＦ信号」という）を低雑音増幅器１４へ出力する。低雑音増幅器１４は、ＢＰＦ１２からのＲＦ信号を増幅する。低雑音増幅器１４は、増幅したＲＦ信号を減衰器１６へ出力する。
【００１５】
減衰器１６は、低雑音増幅器１４からのＲＦ信号を受けつける。減衰器１６は、制御部４６からの制御に応じて、ＲＦ信号のレベルを減衰させる。減衰器１６は、減衰させたＲＦ信号（以下、これもまた「ＲＦ信号」という）を直交検波器１８の分配部６０へ出力する。分配部６０は、減衰器１６からのＲＦ信号を２系統に分離する。分配部６０は、分離したＲＦ信号を第１ミキサ６４、第２ミキサ６６へ出力する。局部発振器２０は、ローカル発振信号を移相部６２、第１ミキサ６４へ出力する。移相部６２は、局部発振器２０からのローカル発振信号を９０度位相シフトする。移相部６２は、位相シフトしたローカル発振信号を第２ミキサ６６へ出力する。
【００１６】
第１ミキサ６４は、分配部６０からのＲＦ信号と局部発振器２０からのローカル発振信号とを乗算することによって、Ｉ相のベースバンド信号（以下、「Ｉ信号」という）を生成する。第１ミキサ６４は、Ｉ信号を第１増幅器２２へ出力する。第２ミキサ６６は、分配部６０からのＲＦ信号と移相部６２からのローカル発振信号とを乗算することによって、Ｑ相のベースバンド信号（以下、「Ｑ信号」という）を生成する。第２ミキサ６６は、Ｑ信号を第２増幅器２４へ出力する。このように直交検波器１８は、受信信号を直交検波してベースバンド信号を出力する。
【００１７】
第１増幅器２２と第２増幅器２４は、可変増幅器である。第１増幅器２２と第２増幅器２４の増幅率は設定部２６によって設定される。第１増幅器２２は、第１ミキサ６４からのＩ信号を増幅し、第２増幅器２４は、第２ミキサ６６からのＱ信号を増幅する。第１増幅器２２から出力されるＩ信号には、不要な直流成分が含まれ、第２増幅器２４から出力されるＱ信号にも、不要な直流成分が含まれる。第１増幅器２２は、増幅したＩ信号（以下、これもまた「Ｉ信号」という）を第１ＬＰＦ２８へ出力する。第２増幅器２４は、増幅したＱ信号（以下、これもまた「Ｑ信号」という）を第２ＬＰＦ３０へ出力する。
【００１８】
第１ＬＰＦ２８は、第１増幅器２２からのＩ信号のうち遮断周波数以上の周波数の信号を除去することによって帯域制限を実行する。第１ＬＰＦ２８は、低域成分のＩ信号（以下、これもまた「Ｉ信号」という）を第１ＡＤＣ３２へ出力する。第２ＬＰＦ３０は、第２増幅器２４からのＱ信号のうち遮断周波数以上の周波数の信号を除去することによって帯域制限を実行する。第２ＬＰＦ３０は、低域成分のＱ信号（以下、これもまた「Ｑ信号」という）を第２ＡＤＣ３４へ出力する。
【００１９】
第１ＡＤＣ３２は、第１ＬＰＦ２８からのＩ信号に対してアナログ／デジタル変換を実行する。第１ＡＤＣ３２は、デジタル信号に変換したＩ信号（以下、これもまた「Ｉ信号」という）を第１ＨＰＦ３６、信号強度測定部４２、直流成分測定部４４へ出力する。第２ＡＤＣ３４は、第２ＬＰＦ３０からのＱ信号に対してアナログ／デジタル変換を実行する。第２ＡＤＣ３４は、デジタル信号に変換したＱ信号（以下、これもまた「Ｑ信号」という）を第２ＨＰＦ３８、信号強度測定部４２、直流成分測定部４４へ出力する。
【００２０】
第１ＨＰＦ３６は、第１ＡＤＣ３２からのＩ信号の直流成分を低減し、直流成分を低減したＩ信号（以下、これもまた「Ｉ信号」という）を復調部４０に出力する。第２ＨＰＦ３８は、第２ＡＤＣ３４からのＱ信号の直流成分を低減し、直流成分を低減したＱ信号（以下、これもまた「Ｑ信号」という）を復調部４０に出力する。第１ＨＰＦ３６および第２ＨＰＦ３８は、Ｉ，Ｑ信号を直交平面状に当てはめた場合のコンスタレーションを、直交平面状の原点を中心となるよう制御するＤＣ補正器であるといえる。
【００２１】
復調部４０は、第１ＨＰＦ３６からのＩ信号と、第２ＨＰＦ３８からのＱ信号を復調する。復調部４０は、復調結果である復調信号を出力する。復調部４０における復調結果は、例えば、音声信号、データである。復調処理には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。
【００２２】
信号強度測定部４２は、第１ＡＤＣ３２からのＩ信号を受けつけるとともに、第２ＡＤＣ３４からのＱ信号を受けつける。これは、直交検波器１８からのベースバンド信号を受けつけることに相当する。信号強度測定部４２は、例えば、Ｉ信号の２乗とＱ信号の２乗との和を計算することによって、ベースバンド信号の信号強度を測定する。ここで、ベースバンド信号の信号強度を測定することは、希望波のレベルを測定することに相当する。信号強度測定部４２は、測定した信号強度の値を設定部２６へ出力する。
【００２３】
設定部２６は、信号強度測定部４２から信号強度の値を受けつける。設定部２６は、信号強度の値をもとに、第１増幅器２２および第２増幅器２４の増幅率を設定する。例えば、設定部２６は、目標値を予め保持しており、信号強度の値が目標値よりも大きくなれば増幅率を小さくし、信号強度の値が目標値よりも小さくなれば増幅率を大きくする。このような増幅率の制御は、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）であるが、ＡＧＣとして公知の技術が使用されればよい。
【００２４】
直流成分測定部４４は、第１ＡＤＣ３２からのＩ信号に対して移動平均を実行するとともに、第２ＡＤＣ３４からのＱ信号に対して移動平均を実行する。直流成分測定部４４は、Ｉ信号に対する移動平均値の２乗とＱ信号に対する移動平均値の２乗との和を計算することによって、ベースバンド信号に含まれた直流成分の量を測定する。直流成分の量が前述のＤＣレベルに相当する。ここで、直流成分の量を測定することは、妨害波のレベルを測定することに相当する。直流成分測定部４４は、直流成分の量を制御部４６に出力する。
【００２５】
制御部４６は、直流成分測定部４４において測定した直流成分の量と、信号強度測定部４２において測定した信号強度とをもとに、直交検波器１８に入力されるＲＦ信号のレベルを減衰させるための減衰制御の有無を切りかえる。減衰制御でない場合は、「通常制御」とも呼ばれる。図２（ａ）−（ｂ）は、制御部４６に保持されるテーブルのデータ構造を示す。図２（ａ）は、通常制御を実行している状態に対する条件を示し、図２（ｂ）は、減衰制御を実行している状態に対する条件を示す。図２（ａ）に示すように、通常制御を実行している状態において、直流成分の量が第１しきい値以上であり、かつ信号強度が第２しきい値以上である場合に、制御部４６は減衰制御を実行するように切りかえる。減衰制御では、例えば、減衰器１６での減衰量が通常制御の場合より大きくされたり、低雑音増幅器１４での増幅率が通常制御の場合より小さくされたりする。一方、前述の条件を満たさない場合に、制御部４６は通常制御を継続して実行する。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、減衰制御を実行している状態において、直流成分の量が第３しきい値よりも小さく、かつ信号強度が第４しきい値より小さい場合に、制御部４６は通常制御を実行するように切りかえる。これにより、減衰器１６での減衰量が減衰制御の場合より小さくされたり、低雑音増幅器１４での増幅率が減衰制御の場合より大きくされたりする。第１しきい値＞第３しきい値、第２しきい値＞第４しきい値と設定することによって、ヒステリシスが設けられる。なお、第２しきい値＝第４しきい値であってもよい。一方、前述の条件を満たさない場合に、制御部４６は減衰制御を継続して実行する。
【００２７】
ここで、制御部４６は、信号強度測定部４２において測定した信号強度を使用せずに、直流成分測定部４４において測定した直流成分の量だけを使用して、減衰制御の有無を切りかえてもよい。その際、通常制御を実行している状態において、直流成分の量が第１しきい値以上である場合に、制御部４６は減衰制御を実行するように切りかえる。一方、前述の条件を満たさない場合に、制御部４６は通常制御を継続して実行する。また、減衰制御を実行している状態において、直流成分の量が第３しきい値よりも小さい場合に、制御部４６は通常制御を実行するように切りかえる。一方、前述の条件を満たさない場合に、制御部４６は減衰制御を継続して実行する。
【００２８】
制御部４６は、直流成分測定部４４において測定した直流成分の移動平均量に基づいて各種制御を行う旨を説明したが、直流成分の絶対量ではなく、所定時間あたりの変化量であってもよい。一般的に妨害波が生じた場合には、急峻に直流成分が発生するため、所定時間あたりの直流成分の変化量が所定のしきい値を超えた場合を減衰制御の実行条件としてもよい。
【００２９】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３０】
以上の構成による受信装置１００の動作を説明する。図３は、受信装置１００による制御手順を示すフローチャートである。減衰制御中でない場合（Ｓ１０のＮ）、直流成分の量が第１しきい値以上であり（Ｓ１２のＹ）、信号強度が第２しきい値以上であれば（Ｓ１４のＹ）、制御部４６は減衰制御ありに変更する（Ｓ１６）。直流成分の量が第１しきい値以上でない場合（Ｓ１２のＮ）、あるいは信号強度が第２しきい値以上でない場合（Ｓ１４のＮ）、制御部４６は減衰制御について変更しない（Ｓ１８）。減衰制御中である場合（Ｓ１０のＹ）、直流成分の量が第３しきい値以上でなく（Ｓ２０のＮ）、信号強度が第４しきい値以上でなければ（Ｓ２２のＮ）、制御部４６は減衰制御なしに変更する（Ｓ２４）。直流成分の量が第３しきい値以上である場合（Ｓ２０のＹ）、あるいは信号強度が第４しきい値以上である場合（Ｓ２２のＹ）、制御部４６は減衰制御について変更しない（Ｓ２６）。
【００３１】
図４は、受信装置１００による別の制御手順を示すフローチャートである。減衰制御中でない場合（Ｓ５０のＮ）、直流成分の量が第１しきい値以上であれば（Ｓ５２のＹ）、制御部４６は減衰制御ありに変更する（Ｓ５４）。直流成分の量が第１しきい値以上でない場合（Ｓ５２のＮ）、制御部４６は減衰制御について変更しない（Ｓ５６）。減衰制御中である場合（Ｓ５０のＹ）、直流成分の量が第３しきい値以上でなければ（Ｓ５８のＮ）、制御部４６は減衰制御なしに変更する（Ｓ６０）。直流成分の量が第３しきい値以上である場合（Ｓ５８のＹ）、制御部４６は減衰制御について変更しない（Ｓ６２）。
【００３２】
本実施例によれば、直流成分の量がしきい値以上である場合に、直交検波器に入力されるＲＦ信号のレベルを減衰させるので、妨害波の影響を低減できる。また、妨害波の影響が低減されるので、妨害波による復調信号の劣化を抑制できる。また、減衰器が、制御部からの制御に応じて、ＲＦ信号のレベルを減衰させるので、妨害波の影響を低減できる。また、直流成分の量が第１しきい値以上であり、かつ信号強度が第２しきい値以上である場合に、ＲＦ信号のレベルを減衰させるので、希望波のみ受信した場合の感度の劣化を抑制できる。また、信号強度をもとに、第１増幅器および第２増幅器の増幅率を設定するので、希望波の信号強度に応じた増幅を実行できる。また、直流成分の量を測定するので、ダイレクトコンバージョン方式の受信装置において、回路を追加せずに、ＡＤＣ帯域外の妨害波のレベルを相対的に取得できる。
【００３３】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３４】
本実施例において、制御部４６は、減衰制御として、減衰器１６での減衰量を通常制御の場合より大きくしたり、低雑音増幅器１４での増幅率を通常制御の場合より小さくしたりする。しかしながらこれに限らず例えば、ＢＰＦ１２が複数種類のフィルタを備え、制御部４６は、減衰制御を実行する場合に、複数種類のフィルタを切りかえてもよい。その際、制御部４６は、直流成分測定部４４において測定した直流成分の量が最も小さくなるフィルタを選択する。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  アンテナ、  １２  ＢＰＦ、  １４  低雑音増幅器、  １６  減衰器、  １８  直交検波器、  ２０  局部発振器、  ２２  第１増幅器、  ２４  第２増幅器、  ２６  設定部、  ２８  第１ＬＰＦ、  ３０  第２ＬＰＦ、  ３２  第１ＡＤＣ、  ３４  第２ＡＤＣ、  ３６  第１ＨＰＦ、  ３８  第２ＨＰＦ、  ４０  復調部、  ４２  信号強度測定部、  ４４  直流成分測定部、  ４６  制御部、  ６０  分配部、  ６２  移相部、  ６４  第１ミキサ、  ６６  第２ミキサ、  １００  受信装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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