(57)【要約】帯域幅可変受信機（３０）は、配分された帯域幅をより効率的に使用し、ブロッキング信号が受信機構成要素を過負荷にしないように守る。受信機は、第１の帯域幅信号を受信する複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）を有する。各受信機ブランチは、第１の帯域幅より狭い第２の帯域幅に相当する周波数帯の信号を通過させるフィルタ（４８ａ、…、４８ｎ）と、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器（５８ａ、…、５８ｎ）とを有する。制御装置（３６、６０）は、２つ以上の受信機ブランチからのデジタル信号をデジタル的に合成し、第１の帯域幅より実質的に広い帯域幅を有する受信信号を生成する。合成がアナログ・デジタル変換後にデジタルドメインで行われるので、制御装置は、周波数帯を分離する通常の保護周波数帯を設ける必要なく、対応する隣接した周波数帯を有する２つ以上の受信機ブランチからのデジタル信号を合成し得る。
2009516420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の帯域幅信号を受信する複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）を有した受信機（３４）であって、
第１の帯域幅より狭い第２の帯域幅に相当する周波数帯の信号を通過させるフィルタ（４８ａ、…、４８ｎ）と、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器（５８ａ、…、５８ｎ）とをそれぞれ有する複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）と、
前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）うち２つ以上の受信機ブランチからのデジタル信号をデジタル的に合成し、前記第１の帯域幅より実質的に広い帯域幅を有する受信信号を生成する制御装置（３６、６０）と
を備え、
前記制御装置（３６、６０）はさらに、それぞれ保護周波数帯を設けることなく隣接した周波数帯を有した２つ以上の受信機ブランチからのデジタル信号を合成するように構成されていることを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記制御装置（３６、６０）はさらに、それぞれ保護周波数帯を設けることなく隣接した周波数帯を有した２つ以上の受信機ブランチからのデジタル信号を合成することで、前記第１の帯域幅の外側に存在する非希望信号によるブロッキングを改善するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記受信機は、帯域幅可変の受信機であり、
前記制御装置はさらに、希望する帯域幅を達成するよう前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）うち１つ以上の受信機ブランチを選択するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項４】
前記制御装置はさらに、干渉信号又はブロッキング信号に対応した周波数帯を有していない受信機ブランチを前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）から選択するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の受信機。
【請求項５】
前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）のそれぞれは自動利得制御装置（５２ａ．．．５２ｎ）を備えており、
前記制御装置は、前記自動利得制御装置における利得設定を制御するよう構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の受信機。
【請求項６】
前記信号は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用して送信された信号であり、
前記制御装置は、
前記デジタル信号をフーリエ変換して複数のデジタルサブバンド信号を生成し、
生成された前記複数のデジタルサブバンド信号のうち一部のデジタルサブバンド信号を選択し、
選択した前記デジタルサブバンド信号をデジタルドメインで合成して受信信号を生成する
ように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の受信機。
【請求項７】
前記制御装置は、
生成された前記複数のデジタルサブバンド信号のうち、上端のデジタルサブバンド信号と下端のデジタルサブバンド信号とを除いた中程に位置するデジタルサブバンド信号のうち隣接したブロックを、前記選択したデジタルサブバンド信号として選定する
ように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の受信機。
【請求項８】
前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）のそれぞれは、
前記第１の帯域幅の信号を周波数変換し、周波数変換により生成された第１の周波数変換信号を帯域通過フィルタの入力部へ供給する第１のミキサ（４６ａ．．．４６ｎ）と、
前記帯域通過フィルタの出力部に接続された自動利得制御装置（５２ａ．．．５２ｎ）と、
前記自動利得制御装置から出力された信号を周波数変換し、周波数変換により生成された第２の周波数変換信号をアンチエイリアシングフィルタ（５６ａ．．．５６ｎ）に供給する第２のミキサ（５４ａ．．．５４ｎ）と
を備え、
前記アンチエイリアシングフィルタ（５６ａ．．．５６ｎ）の出力部は前記アナログ・デジタル変換器に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項９】
前記受信機は、
前記第１の帯域幅信号を周波数変換し、各受信機ブランチにおける帯域通過フィルタの入力部へ第１の周波数変換信号を供給するミキサ（４６ａ）をさらに備え、
前記各受信機フィルタは、対応する帯域通過フィルタの出力部に接続された自動利得制御装置（５２ａ．．．５２ｎ）を備え、
前記受信機は、前記自動利得制御装置から出力された出力信号を周波数変換し、アンチエイリアシングフィルタ（５６ａ．．．５６ｎ）へ第２の周波数変換出力信号を供給するミキサ（４６ａ）をさらに備え、
前記アンチエイリアシングフィルタの出力部は対応するアナログ・デジタル変換器に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項１０】
各受信機ブランチは、
前記第１の帯域幅信号を周波数変換し、該受信機ブランチにおける帯域通過フィルタの入力部へ第１の周波数変換信号を供給する第１のミキサ（４６ａ．．．４６ｎ）と、
該受信機ブランチにおける前記帯域通過フィルタの出力部に接続され、利得制御された出力信号を該受信機ブランチにおける前記アナログ・デジタル変換器へ出力する供給する自動利得制御装置（５２ａ．．．５２ｎ）と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項１１】
複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）を有した受信機（３４）において使用される方法であって、
前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）のそれぞれが第１の帯域幅の信号を受信するステップと、
前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）のそれぞれが前記第１の帯域幅の信号をフィルタリングし、前記第１の帯域幅より狭い第２の帯域幅に相当する周波数帯の信号を通過させるステップと、
前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）のそれぞれが前記通過された信号をデジタル信号に変換するステップと、
前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）うちそれぞれ保護周波数帯を設けることなく隣接した周波数帯を有した２つ以上の受信機ブランチからの前記デジタル信号をデジタル的に合成し、前記第１の帯域幅より実質的に広い帯域幅を有する受信信号を生成するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記隣接した周波数帯を有した２つ以上の受信機ブランチからのデジタル信号を合成することで、前記第１の帯域幅の外側に存在する非希望信号によるブロッキングを改善することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記受信機は、帯域幅可変の受信機であり、
前記方法は、
希望する帯域幅を達成するよう前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）うち１つ以上の受信機ブランチを選択するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
干渉信号又はブロッキング信号に対応した周波数帯を有していない受信機ブランチを前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）から選択するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の受信機ブランチ（３４ａ、…、３４ｎ）のそれぞれは自動利得制御装置（５２ａ．．．５２ｎ）を備えており、
前記方法は、
前記自動利得制御装置における利得設定を制御するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記信号は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用して送信された信号であり、
前記方法は、
前記デジタル信号をフーリエ変換して複数のデジタルサブバンド信号を生成するステップと、
生成された前記複数のデジタルサブバンド信号のうち一部のデジタルサブバンド信号を選択するステップと、
選択した前記デジタルサブバンド信号をデジタルドメインで合成して受信信号を生成するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記方法は、
生成された前記複数のデジタルサブバンド信号のうち、上端のデジタルサブバンド信号と下端のデジタルサブバンド信号とを除いた中程に位置するデジタルサブバンド信号のうち隣接したブロックを、前記選択したデジタルサブバンド信号として選定するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関する。また、本発明は、無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯域幅は有限なリソース（資源）なので、通信帯域幅をより効率的でより融通性高く使用する必要性が常にあり、このことは、無線通信に関しては特に当てはまる。もともと帯域幅は、事業者とユーザに割り当てられる固定周波数帯内で配分される。最近の通信システムは、必要な量の帯域幅を配分し得るように帯域幅可変送受信機を採用している。この可変帯域幅の融通性を受け入れるためには、受信機は、広い周波数帯にわたって受信できる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、広帯域受信に伴う問題がある。１つの問題は、いわゆるブロッキング信号である。ブロッキング信号は、受信機の１つ以上の構成要素を飽和、誤動作、または望ましくないやり方で動作させる比較的大きな振幅の受信信号である。例えば、ブロッキング信号は、受信機チェーンやデジタル通信受信機が備えるアナログ・デジタル変換器の１つ以上の増幅器を飽和させることがある。ブロッキング信号の周波数帯域は狭いこともあるが、それにもかかわらず、ブロッキング信号の振幅は大きいため、広帯域受信機の全動作を飽和し圧倒し得る。帯域幅が変わり得る周波数の範囲が広ければ広いほど、ますますブロッキング信号を受信し、受信機が過負荷になりそうである。
【０００４】
広帯域受信に伴う別の問題は、受信機で通常使用する最初の帯域制限フィルタに関する。バンドパス（帯域通過）フィルタは、一定の範囲内の周波数を通過させ、その範囲外の周波数を除去する（減衰させる）。実際には、理想的な帯域通過フィルタは存在せず、それ故、希望周波数範囲外の全周波数を完全には減衰させることができない。特に、意図した通過域のちょうど外側には、減衰するが十分に除去されない周波数領域がある。これは、フィルタロールオフとして知られ、大抵周波数の当たりの減衰としてデシベル（ｄＢ）で表される。フィルタ設計では、時には高Ｑすなわち高い選択度を有するフィルタと呼ばれる、ロールオフをできるだけ急峻にするように努める。ひいては、フィルタをその設計にできるだけ近く動作させるようにする。しかし、ロールオフが狭くなるにつれて、通過域は最早フラット（平坦）でなくなり、「波打ち」始める。フィルタロールオフが急になればなるほど、フィルタはますます選択的になる。
【０００５】
フィルタロールオフを急にすることは、通過域の幅が増加するにつれてますます達成が難しくなる。その結果、より広帯域の帯域通過フィルタは、より狭帯域の帯域通過フィルタに比べて、配分されるすべての帯域幅のうち少ない割合の帯域幅を使用せざるを得ない。例えば、１ＭＨｚの帯域通過フィルタは、同じ数のポール（極）に対して５ＭＨｚの帯域通過フィルタより急なフィルタロールオフ「遷移域」を有する。図１Ａと１Ｂは、この現象を示す。図１Ａの１ＭＨｚ帯域通過フィルタは、５ＭＨｚ帯域通過フィルタに対して５分の１を通過させる。１ＭＨｚフィルタの通過域の両側にあるロールオフ遷移域も、約０．１２ＭＨｚである。これらのフィルタ遷移域では情報を確実に受信し得ず、その結果、１ＭＨｚ帯域幅の０．２４ＭＨｚは使用することができず、無駄になる。図１Ｂの５ＭＨｚ帯域通過フィルタは、３．８４ＭＨｚだけを通過させる。通過域のどちらの側のロールオフ遷移域も、０．５８ＭＨｚである。その結果、１．１６ＭＨｚの帯域幅が使用できず、１ＭＨｚフィルタに比べて約５倍もの帯域幅が無駄になる。
【０００６】
しかし、より広い帯域を近似するために複数の狭帯域通過フィルタを組み合わせることにもやはり問題がある。より急なフィルタ遷移域を使用してさえ、まだかなりの使用できない帯域幅がある。この理由は、互いに干渉するのを防ぐために、隣接した周波数帯間に通常十分なガードバンド（保護周波数帯）が用意されなければならないからである。保護周波数帯は、通常フィルタのロールオフ遷移域の帯域と同じかまたはより広い帯域幅である。図２は、２つの隣接した５ＭＨｚ周波数帯を示す。フィルタ通過域もフィルタ遷移域も重なり合うことが許されない。その結果、２つの領域間の保護周波数帯は、片側のフィルタ遷移域の帯域幅の２倍、すなわち１．１６ＭＨｚである。さらに悪いことに、通信仕様も、ブロッキング信号から通過域の中央の周波数までに、保護周波数帯より長いオフセット距離が維持されることさえしばしば要求する。図２では、例示のブロッキング信号オフセットは２．９ＭＨｚと示されている。これらすべての種々の制約の結果として、図２のこの例では、１０ＭＨｚの中の７．６８ＭＨｚだけが、実際に通信に使用し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
可変帯域幅受信機は、配分された帯域幅をより効率的に使用し、ブロッキング信号が１つ以上の受信機構成要素に不利に作用する機会を減少させる。受信機は、第１の帯域幅信号を受信する複数の受信機ブランチを有する。各受信機ブランチは、第１の帯域幅より狭い第２の帯域幅に相当する周波数帯の信号を通過させるフィルタ、およびベースバンド信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器を有する。制御装置は、２つ以上の受信機ブランチからのデジタル信号をデジタル的に選択して合成し、第１の帯域幅より実質的に広い帯域幅を有する受信信号を生成する。合成がアナログ・デジタル変換後にデジタルドメインで実行されるので、制御装置は、周波数帯を分離するための通常の保護周波数帯を設けることなく、対応する隣接した周波数帯を有する２つ以上の受信機ブランチからのデジタル信号をデジタル的に合成してもよい。隣接した狭帯域フィルタ間のフィルタロールオフ遷移域は、信号が合成される前にデジタル信号から効果的に除去されよう。
【０００８】
使用すべき受信ブランチをデジタル的に選択することによって、制御装置は、その対応する周波数帯にブロッキング信号を有する受信ブランチを選択してしまうことを回避してもよい。あるいは、選択したフィルタブランチの１つの通過域でブロッキング信号が発生した場合、制御装置は、その受信機ブランチに対する自動利得制御を調節して、そのブロッキング信号を大幅に減衰させ、隣接した受信機ブランチに対するブロッキング信号の影響を最小にしてもよい。
【０００９】
一実施例によれば、信号は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用して伝送され、この場合の受信機としてはＯＦＤＭ受信機が使用される。制御装置は、受信機ブランチの中から選択した受信機ブランチからのデジタル信号に高速フーリエ変換処理を実行し、複数のサブバンド信号を生成する。これらのサブバンド信号から一定の信号が選択され、次いで広帯域幅の受信信号を生成するために合成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の説明では、限定のためでなく説明のために、特定の実施形態、手順、技術などの具体的な詳細を記述する。しかし、当業者には当然のことながら、これらの具体的な詳細から離れた他の実施形態が用いられてもよい。例えば、無線受信機の様々な実施形態への非限定的適用例を使用して、以下の説明を分かり易くしているが、本技術は、どのタイプの無線受信機に利用してもよい。場合によっては、周知の方法、インタフェース、回路およびデバイスの詳細説明は、不要な詳細で説明を分かり難くしないように省略している。また、いくつかの図で個別のブロックを示している。これらのブロックの機能は、個別のハードウェア回路を使用して実現されてもよいし、適切にプログラムされたデジタルマイクロプロセッサまたは汎用コンピュータとともにソフトウェアプログラムおよびデータを使用して実現されてもよいし、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を使用して実現されてもよいし、１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を使用して実現されてもよいし、これらの１つ以上を組み合わせて実現されてもよいことは、当業者なら理解するであろう。
【００１１】
図３は、非限定的な例示の広帯域通過フィルタを有する受信機１０の機能ブロック図を示す。アンテナ１２は無線信号を受信し、受信した無線信号は増幅器１４で増幅されてから、無線周波数（ＲＦ）ミキサ１６で中間周波数（ＩＦ）にダウンコンバートされて中間周波数信号となる。次いで中間周波数信号は、通過帯域幅が「Ｘ」ＭＨｚである広帯域通過フィルタ１８にかけられる。広帯域フィルタ１８の周波数帯「Ｘ」は、通常一定の帯域幅に設定される。フィルタされた信号は、増幅器２０で増幅されてから、ＩＦミキサ２２でベースバンドに周波数ダウンコンバートされるベースバンド信号となる。次いでベースバンド信号は、アンチエイリアシングフィルタ２４にかけられる。アンチエイリアシングフィルタ２４の出力は、デジタルドメインでさらに処理するために、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２６でデジタルフォーマットに変換される。
【００１２】
背景技術で概説した広帯域フィルタを１つだけ使用することに伴う問題の１つは、緩やかなロールオフ遷移域が受信機チェーンの１つ以上の構成要素を飽和／過負荷にし得るブロッキング信号を通過させることがあることである。図４Ａは、広帯域（ＷＢ）フィルタの帯域通過フィルタ特性を示す一例である。フィルタ通過域の片側で、ブロッキング信号（上方向太矢印で示す）が受信機の飽和／過負荷限界を超えている。例えば、図３に示す受信機１０のアナログ・デジタル変換器２６は、この受信機限界を超えるブロッキング信号を通過域で受信したとき、完全に飽和することがある。その結果、アナログ・デジタル変換器の出力は、ブロッキング信号が存在する限り信頼できない。
【００１３】
背景技術で説明したように、ブロッキング信号の問題を改善する一手法は、合わせると図４Ａに示す広帯域通過フィルタと本質的に同じ通過域を提供する、複数の隣接した狭帯域フィルタをカスケード（縦続）接続することである。フィルタロールオフ「遷移域」の傾斜は、十分に急なので、大振幅のブロッキング信号を通過させない。その結果、受信機１０は、飽和／過負荷にならない。複数の狭帯域通過フィルタを従属接続することの問題は、隣接した通過域を分離する保護周波数帯および狭帯域タスク帯域の中央からブロッキング信号までに必要な最小距離を確保するための帯域幅が大きいことである。その無駄な帯域幅はデータ転送に使用することができず、それ故、通信システムの効率および容量を低下させる。隣接したより狭い帯域通過フィルタを加算したＸ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４がより広い帯域幅の通過域Ｘになる図４Ｂの例を考慮する。ただし、各フィルタのロールオフ遷移域を補償するために、Ｘ１とＸ２を分離する保護周波数帯、Ｘ２とＸ３を分離する保護周波数帯、およびＸ３とＸ４を分離する保護周波数帯が存在する必要がある。
【００１４】
本発明者は、通常の広帯域通過フィルタ１つだけに関連するブロッキング信号の問題、ならびに隣接した周波数の狭帯域通過フィルタの複数使用に関連する非効率および無駄な帯域幅の問題をやはり避けながら、希望の広帯域信号を通過させるように、信号の一部を受信する隣接した周波数帯を有する狭帯域通過フィルタを複数並列接続して使用できる手法を発見した。この関連で、図５に示す非限定的な例示の受信機３０を参照する。アンテナ３２は、複数の受信機ブランチ３４Ａ、…、３４Ｎに結合している。各受信機ブランチ３４は、狭帯域フィルタを有し、受信機３０の狭帯域（ＮＢ）フィルタは隣接した周波数帯を有する。複数の受信機ブランチ３４の出力は、制御装置３８によって選択される。選択された受信機ブランチ出力は、合成回路３６においてデジタルドメインで効率的に合成され、隣接した狭帯域フィルタを分離するための保護周波数帯で帯域幅を無駄にすることなしに、受信広帯域信号を提供する。
【００１５】
図４Ｂに示すように、各ブランチが狭帯域フィルタを有する複数のブランチを使用することの１つの利点は、フィルタ遷移域の傾斜が非常に急峻であり、それにより、通過域の周波数に近い望ましくないブロッキング信号が帯域通過フィルタの１つを通して大きな振幅レベルで通過することのないようにできる点である。複数の狭帯域フィルタを使用する別の利点は、制御装置３８が、狭帯域フィルタの対応する通過域にその時点でブロッキング信号がない受信機ブランチだけを選択し得ることである。図４Ｂの例でブロッキング信号が第２の通過域に存在する場合、第２の受信ブランチが備える狭帯域フィルタの通過域に最早ブロッキング信号は存在しないと判断されまで、制御装置３８は、第１、第３および第４の受信ブランチだけを選択することができよう。あるいは、制御装置３８は、その通過域でブロッキング信号を含む信号を十分に減衰させ、ブロッキング信号からの悪影響を低減または回避できるように、第２の受信機ブランチの自動利得制御装置（ＡＧＣ）を調整できよう。ブロッキング信号が最早存在しなくなると、制御装置３８は、利得をより大きな値に戻すように第２の受信機ブランチに命令してもよい。
【００１６】
図５に示す複数ブランチ受信機３０のまた別の利点は、デジタルドメインでの受信機ブランチ信号の合成である。図６に示すのは、図４Ｂに示された４つの隣接した狭帯域通過フィルタで、各狭帯域通過フィルタがその対応するＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４と名付けられた通過域を有し、これらの狭帯域通過フィルタの合計広帯域幅Ｘは、Ｘ＝Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４である。これら４つの帯域信号が保護周波数帯の介在なしにアナログドメインで合成された場合、それらのフィルタロールオフ遷移域は、図６のクロスハッチングの領域で示すように重なり合うだろう。この重なり合いが信号に相当な歪みを引き起こす。
【００１７】
しかし、この障害は回避される。図５の複数ブランチ受信機が、アナログ・デジタル変換後、デジタルドメインで各受信機ブランチの狭帯域フィルタからの各出力を合成するからである。この関連で、図６に示すフィルタロールオフ重なり合い歪みは、隣接したフィルタ通過域間に保護周波数帯を設けることなし回避される。図７は、グラフ形状でこれらの利点を示す。４つの受信ブランチの隣接した狭帯域フィルタの各々に対する帯域通過波形は、台形の個別の線で示される。各台形は、中央の長方形と隣接した三角形に分割される。これらの三角形は、フィルタロールオフ遷移域を収容するために、狭帯域フィルタの通過域の両側に通常必要とされる保護周波数帯を表す。フィルタ出力がデジタルドメインで合計されるので、保護周波数帯の介在は不要である。デジタル処理回路３６は、フィルタ出力の長方形部分の通過域信号だけを抽出する。第１の受信機ブランチが備える狭帯域フィルタの最低周波数の外側に位置する保護周波数帯と、最後の受信機ブランチが備える狭帯域フィルタの最高周波数の外側に位置する保護周波数帯とだけが、他の事業者、他のユーザ等に割り当てられた他の周波数帯との干渉を避けるために必要である。図６の事例に比べてはるかに大きな使用可能帯域幅が、図７に示すように最大利用可能な帯域幅から取得される。より大きな帯域幅は、より大きな通話容量、スループット、速度およびサービスが提供されることを意味する。
【００１８】
図８は、複数の受信機ブランチを使用しデジタルドメインで合成する可変帯域幅フィルタを実施するために使用してもよい非限定的手順例を示すフローチャートである。ステップ１で、利用可能な周波数帯域幅Ｘが決定される。その利用可能な周波数帯域幅Ｘに基づき、より狭帯域の帯域通過フィルタを有する受信機ブランチ数がステップ２で決定される。より狭帯域の帯域通過フィルタの各々は、より広い帯域幅Ｘより狭い周波数帯を通過させる。それらの帯域通過フィルタが組み合わせられるとき、ほぼＸ、すなわち第１と最後の狭帯域フィルタの外側に配置される保護周波数帯の分だけ狭くなった周波数帯を累積的に通過させる。
【００１９】
制御装置３８は、１つ以上の狭帯域フィルタの周波数帯に干渉信号またはブロッキング信号があることを検出してもよい。その場合、制御装置３８は、干渉信号またはブロッキング信号を持たない受信機ブランチを選択してもよい（ステップ３）。受信機の制御回路は、ブロッキング信号が例えばその受信機ブランチの１つ以上の構成要素を飽和／過負荷にしないように、ブロッキング信号を十分に減衰させるために、１つ以上の選択した受信機ブランチに利得制御も設定してもよい（ステップ４）。各受信機ブランチは、各受信機ブランチからの信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器を有し、選択した受信機ブランチからのデジタル信号は、デジタルドメインで合成され、受信広帯域信号を形成する（ステップＳ５）。
【００２０】
上述の技術は、どんな種類の受信機にも適用し得る。非限定的な例示の複数の受信機ブランチを有する受信機を図９〜１１とともにこれより説明する。図では、同じ参照数字は同じ要素を指す。図９に示す受信機４０は、アンテナ４２および増幅器４４経由で複数のＲＦミキサ４６Ａ、４６Ｂ、…、４６ＮにＲＦ信号を届ける。各ミキサは受信機４０の受信機ブランチの１つに対応する。ミキサの出力は、中間周波数にダウンコンバートされた周波数であり、対応する帯域通過フィルタ４８Ａ、４８Ｂ、…、４８Ｎに提供される。各フィルタは、対応する通過域Ｘ１、Ｘ２、…、ＸＮを有する。これらの通過域は互いに隣接していることが好ましい。各フィルタの出力は、対応する増幅器５０Ａ、５０Ｂ、…、５０Ｎに提供され、増幅された出力は、対応する自動利得制御装置（ＡＧＣ）５２Ａ、５２Ｂ、…、５２Ｎに提供される。各ＡＧＣ出力は、対応するＩＦミキサ５４Ａ、５４Ｂ、…、５４Ｎに提供される。ＩＦミキサは、信号をベースバンドの信号に変換し、ベースバンド信号は、ミキシングにより引き起こされた望ましくないエイリアシング効果を除去する対応するアンチエイリアシングフィルタ５６Ａ、５６Ｂ、…、５６Ｎを通過する。各ブランチのアンチエイリアシングフィルタからの出力は、対応するアナログ・デジタル変換器５８Ａ、５８Ｂ、…、５８Ｎに提供される。制御装置４１は、受信機ブランチの複数のブランチを選択するために用意され、選択されたアナログ・デジタル変換器からの出力は、デジタルドメイン信号合成器６０に提供され、合成される。
【００２１】
図１０は、各フィルタブランチがそれ自体のＲＦミキサを有するのではなくて、ただ１つのＲＦミキサ４６が使用される点を除いて受信機４０と同様である非限定的な例示の受信機５０を示す。この実施形態は、ＲＦミキサが１つだけ必要という点でコストを節約する。図９の例と比べて、例示の受信機５０は、第１の受信機ブランチを除いた全ブランチに対して１種類の帯域通過フィルタだけを必要とする。
【００２２】
図１１に示す非限定的な例示の受信機６０は、各受信機ブランチで受信信号をベースバンドに変換するために、受信信号が分割され、ＲＦミキサ４６ａ、４６ｂ、…、４６ｎに提供される点を除いて、図１０に示す受信機５０と同様である。第２のＩＦミキサ５４およびアンチエイリアシングフィルタ５６は、各ブランチから除去されている。この場合もやはり、コストの検討から図１１に示す単純化した受信機構成が望ましい構成になることがある。
【００２３】
これらの例は具体的な構成要素を記述しているが、各受信機ブランチは、帯域通過フィルタと、ベースバンド信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器とだけを有する必要がある。各ブランチのフィルタおよびアナログ・デジタル変換器は、個別の構成要素である必要はない。代わりに、複数の受信機ブランチに対する処理は、共通の電子回路を使用して実行されてもよい。
【００２４】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、現存する多くの通信システムで使用されている人気のある無線伝送技術である。図１２に示す例では、受信機は、デジタルドメインでの合成のために、複数の受信機ブランチ（図では３つ示す）からＯＦＤＭ信号を受信し得る。３つの受信機ブランチの各々からのデジタルデータストリームは、対応する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）プロセッサ７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃで受信される。これらの高速フーリエ変換プロセッサは、多数のサブバンドを生成し、次いでそれらのサブバンドは、デジタルサブバンド選択・加算ブロック７８に供給される。デジタルサブバンド選択・加算ブロック７８は、各ＦＦＴの出力からいずれかのサブバンドを選択し、選択したサブバンドだけを合成し、図６に示す信号でなく図７に示す信号のような歪みのない合成信号を生成する。次いで合成信号は、以降のベースバンド処理のために次に渡される。
【００２５】
非限定的な例として、合計帯域幅１５ＭＨｚが３つの受信機ブランチの間で分割され、各ブランチが公称通過域５ＭＨｚの狭帯域通過フィルタを有することを考慮する。第１の受信機ブランチは、第１の高速フーリエ変換器（ＦＦＴ１）７２Ａに設けられ、変換器７２Ａが、デジタルストリームを５１２個（本）のサブバンド（ＳＢ）またはサブキャリア（ＳＣ）に変換する。各サブバンドは、約１５ＫＨｚである。第１の受信機ブランチに関しては、５ＭＨｚの中から４ＭＨｚだけが実際に使用されるものとする。通過域の約１ＭＨｚが全体で１５ＭＨｚの周波数帯の外縁に設けられた２つの保護周波数帯に使用されるからである。簡単にするために、これら２つの保護周波数帯で必要な帯域幅は、第１のＦＦＴサブバンドから除かれるものとする。それで、第１のＦＦＴ１である７２Ａによる合計５１２個のサブバンド出力の中から、デジタルサブバンド選択・加算ブロック７８は、２６６のサブバンドだけを選択する。ブロック７８は、５１２個のサブバンドの中のどこからでも２６６個の隣接したサブバンドを選択してもよいが、好ましい実施例では、２６６個の隣接したサブバンドは、下端または上端から始まるのではなくて５１２個のサブバンドの中程から選択される。
【００２６】
他方では、他の２つの受信機ブランチは、配分された５ＭＨｚのすべてを使用することができる。そこで、７２Ｂおよび７２Ｃと表示されるＦＦＴ２およびＦＦＴ３による各々５１２個のサブバンド出力に関して、デジタルサブバンド選択・加算ブロック７８は３３３個のサブバンドを選択する。この場合もやはり、デジタルサブバンド選択・加算ブロック７８は、５１２個のサブバンドの中のどこからでも３３３個の隣接したサブバンドを選択してもよいが、好ましい実施例では、３３３個の隣接したサブバンドは、下端または上端から始まるのではなくて５１２個のサブバンドの中程から選択される。次いでデジタルサブバンド選択・加算ブロック７８は、選択したサブバンドのすべて、この例では合計９３２（２６６＋３３３＋３３３＝９３２）個ものサブバンドを合成して、（可能な１５ＭＨｚの通過域の中から）１４ＭＨｚの受信信号を生成する。その受信信号はさらに処理されてもよい。
【００２７】
種々の実施形態を示し詳細に説明したが、特許請求の範囲はどの特定の実施形態または実施例にも限定されない。これまでの説明はどれも、どれか特定の要素、ステップ、範囲または機能ブが必要不可欠であり、特許請求の範囲に含まれなければならないことを意味すると解釈されるべきではない。特許を得る主題は、特許請求の範囲によってだけ規定される。法的保護の範囲は、認められた請求項に挙げられた用語およびその均等物によって規定される。どの請求項も、用語「の手段(means for)」が使用されない限り、合衆国法典３５巻第１１２条パラグラフ６を行使する意図はない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】１ＭＨｚフィルタに対する通過域を示す図である。
【図１Ｂ】５ＭＨｚフィルタに対する通過域を示す図である。
【図２】保護周波数帯によって分離された隣接した５ＭＨｚフィルタに対する通過域を示す図である。
【図３】非限定的な例示の広帯域通過フィルタを有する受信機を示す図である。
【図４Ａ】広帯域通過フィルタの通過域内のブロッキング信号を示す図である。
【図４Ｂ】隣接した狭帯域フィルタの１つの通過域の近くのブロッキング信号を示す図である。
【図５】受信ブランチの出力をデジタルドメインで合成して広帯域受信信号を生成する、非限定的な例示の複数の受信ブランチを有する受信機を示す機能ブロック図である。
【図６】隣接した狭帯域フィルタにかけた信号のアナログドメインでの合成に伴う問題と非効率性を示す図である。
【図７】隣接した狭帯域フィルタにかけた信号のデジタルドメインでの合成に伴う利点と効率性を示す図である。
【図８】複数の受信機ブランチを使用しデジタルドメインで合成する可変帯域幅フィルタを実施するために使用してもよい非限定的手順例を示すフローチャート図である。
【図９】複数の受信機ブランチを使用しデジタルドメインで合成する可変帯域幅フィルタの別の非限定的実施形態例の機能ブロック図である。
【図１０】複数の受信機ブランチを使用しデジタルドメインで合成する可変帯域幅フィルタの別の非限定的実施形態例の機能ブロック図である。
【図１１】ホモダイン型受信機の複数の受信機ブランチを使用しデジタルドメインで合成する可変帯域幅フィルタの非限定的実施形態例の機能ブロック図である。
【図１２】複数のＯＦＤＭ受信機ブランチを使用しデジタルドメインで合成する可変帯域幅フィルタの非限定的実施形態例の機能ブロック図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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