(57)【要約】【課題】従来のフィルタ帯域制御方法は、妨害波レベルを判定する検出回路の面積が大きく、チップコストの増大を招いた。【解決手段】自動利得制御回路による信号振幅レベルの検出結果を利用して、フィルタの通過帯域を最適に制御する。希望波と妨害波を含んだ全信号の振幅レベルを自動利得制御回路を利用して検出し、その結果に基いてフィルタの通過帯域を制御する。  【選択図】図１
2006121146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの可変利得増幅器、少なくとも１つの帯域可変フィルタ、及び上記可変利得増幅器の利得を最適値に制御する自動利得制御回路を含む無線受信機におけるフィルタ制御方法であって、
上記帯域可変フィルタの通過帯域を、上記自動利得制御回路による無線受信機への入力信号の振幅レベルの検出結果に基いて制御することを特徴とした無線受信機のフィルタ制御方法。
【請求項２】
請求項１において、上記自動利得制御回路は、上記無線受信機のアンテナ受信レベルの推定値と、あらかじめ定めた所定値を比較して、前者が大きい場合は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を狭く、前者が小さい場合は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を広くするように上記帯域可変フィルタを制御する帯域制御信号を生成することを特徴とする無線受信機のフィルタ制御方法。
【請求項３】
請求項１において、上記自動利得制御回路は、希望波と妨害波とが混在し得る全信号の振幅レベルをそのまま検出して上記帯域可変フィルタの通過帯域を制御することを特徴とする無線受信機のフィルタ制御方法。
【請求項４】
請求項１において、上記自動利得制御回路は、少なくとも１つのレベル検出部、少なくとも１つの利得設定部、アンテナ受信レベル推定部、及び比較器を具備してなり、
上記レベル検出部において、上記入力信号の信号振幅レベルを検出し、
上記利得設定部において、上記レベル検出結果に基いて上記可変利得増幅器の最適な利得を設定し、
上記アンテナ受信レベル推定部において、上記レベル検出結果と、上記利得設定部が保持する現在の利得値に基いて、アンテナ端の入力信号レベルを推定し、
上記比較器において、上記アンテナ受信レベルの推定値と、あらかじめ定めた所定値を比較して、前者が大きい場合は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を狭く、前者が小さい場合は、帯域可変フィルタの通過帯域を広くするように制御する帯域制御信号を生成することを特徴とする無線受信機のフィルタ制御方法。
【請求項５】
請求項１において、上記帯域可変フィルタは、デジタルフィルタとして構成され、そのタップ係数またはタップ段数を切換えることで上記デジタルフィルタ通過帯域を制御することを特徴とする無線受信機のフィルタ制御方法。
【請求項６】
請求項１において、上記帯域可変フィルタは、アナログフィルタとして構成され、上記アナログフィルタの通過帯域の制御は、時定数の制御、あるいは、フィルタ段数の切換え、あるいは複数の通過帯域を持つフィルタ群からの選択により行うことを特徴とする無線受信機のフィルタ制御方法。
【請求項７】
請求項１において、前記入力信号のブリアンブル期間に、上記自動利得制御回路が上記入力信号のレベルを検出し、利得と帯域を決定し、上記可変利得増幅器の利得及び上記帯域可変デジタルフィルタの帯域を設定することを特徴とする無線受信機のフィルタ制御方法。
【請求項８】
請求項４において、上記あらかじめ定めた所定値は、上記自動利得制御回路の前段に存在する利得の総和に基づきあらかじめ設定されている固定利得であることを特徴とする無線受信機のフィルタ制御方法。
【請求項９】
少なくとも１つの可変利得増幅器、少なくとも１つの帯域可変フィルタ、及び上記可変利得増幅器の利得を最適値に制御する自動利得制御回路を具備した無線受信機用の低周波信号処理回路であって、
上記自動利得制御回路は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を、アンテナで受信された入力信号の振幅レベルの検出結果に基いて制御する機能を有することを特徴とした無線受信機用低周波信号処理回路。
【請求項１０】
請求項９において、上記自動利得制御回路は、アンテナ受信レベルの推定値と、あらかじめ定めた所定値を比較して、前者が大きい場合は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を狭く、前者が小さい場合は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を広くなるように上記帯域可変フィルタの帯域を制御する帯域制御信号を生成する機能を有することを特徴とする無線受信機用低周波信号処理回路。
【請求項１１】
請求項９において、上記自動利得制御回路は、少なくとも１つの信号振幅レベルを検出するレベル検出部と、少なくとも１つの上記レベル検出結果に基いて可変利得増幅器の最適な利得を設定する利得設定部と、アンテナ受信レベル推定部、及び比較器を具備してなり、
上記アンテナ受信レベル推定部は、上記レベル検出結果と、利得設定部が保持する現在の利得値に基いて、アンテナ端の入力信号レベルを推定し、
上記比較器は、上記アンテナ受信レベルの推定値と、あらかじめ定めた所定値を比較して、前者が大きい場合は、帯域可変フィルタの通過帯域を狭く、前者が小さい場合は、帯域可変フィルタの通過帯域を広くなるように制御する帯域制御信号を生成することを特徴とする無線受信機用低周波信号処理回路。
【請求項１２】
請求項９において、上記帯域可変フィルタは、デジタルフィルタとして構成され、そのタップ係数またはタップ段数を切換えることで上記デジタルフィルタ通過帯域を制御する機能を有することを特徴とする無線受信機用低周波信号処理回路。
【請求項１３】
請求項９において、上記帯域可変フィルタは、アナログフィルタとして構成され、上記アナログフィルタの通過帯域の制御は、時定数の制御、あるいは、フィルタ段数の切換え、あるいは複数の通過帯域を持つフィルタ群からの選択により行う機能を有することを特徴とする無線受信機用低周波信号処理回路。
【請求項１４】
請求項９において、上記自動利得制御回路は、前記入力信号のブリアンブル期間に、上記入力信号のレベルを検出し、利得と帯域を決定し、上記可変利得増幅器の利得及び上記帯域可変デジタルフィルタの帯域を設定する機能を有することを特徴とする無線受信機用低周波信号処理回路。
【請求項１５】
請求項９において、上記あらかじめ定めた所定値は、上記自動利得制御回路の前段に存在する利得の総和に基づきあらかじめ設定されている固定利得であることを特徴とする無線受信機用低周波信号処理回路。
【請求項１６】
高周波信号処理部及び低周波信号処理部を備え、上記低周波信号処理回路は、少なくとも１つの可変利得増幅器、少なくとも１つの帯域可変フィルタ、及び上記可変利得増幅器の利得を最適値に制御する自動利得制御回路を具備した無線受信機用集積回路であって、
上記自動利得制御回路は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を、アンテナで受信された入力信号の振幅レベルの検出結果に基いて制御する機能を有することを特徴とした無線受信機用集積回路。
【請求項１７】
請求項１６において、上記自動利得制御回路は、アンテナ受信レベルの推定値と、あらかじめ定めた所定値を比較して、前者が大きい場合は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を狭く、前者が小さい場合は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を広くなるように上記帯域可変フィルタの帯域を制御する帯域制御信号を生成する機能を有することを特徴とする無線受信機用集積回路。
【請求項１８】
請求項１６において、上記自動利得制御回路は、少なくとも１つの信号振幅レベルを検出するレベル検出部と、少なくとも１つの上記レベル検出結果に基いて可変利得増幅器の最適な利得を設定する利得設定部と、アンテナ受信レベル推定部、及び比較器を具備してなり、
上記アンテナ受信レベル推定部は、上記レベル検出結果と、利得設定部が保持する現在の利得値に基いて、アンテナ端の入力信号レベルを推定し、
上記比較器は、上記アンテナ受信レベルの推定値と、あらかじめ定めた所定値を比較して、前者が大きい場合は、帯域可変フィルタの通過帯域を狭く、前者が小さい場合は、帯域可変フィルタの通過帯域を広くなるように制御する帯域制御信号を生成することを特徴とする無線受信機用集積回路。
【請求項１９】
請求項１６において、上記帯域可変フィルタは、デジタルフィルタとして構成され、そのタップ係数またはタップ段数を切換えることで上記デジタルフィルタ通過帯域を制御する機能を有することを特徴とする無線受信機用集積回路。
【請求項２０】
アンテナと高周波信号処理部と低周波信号処理部及び復調部とを具備してなり、上記低周波信号処理部は、可変利得増幅器、帯域可変フィルタ、及び上記可変利得増幅器の利得を最適値に制御する自動利得制御回路を具備した無線受信機であって、
上記自動利得制御回路は、上記帯域可変フィルタの通過帯域を、上記アンテナで受信した力信号の振幅レベルの検出結果に基いて制御する機能を有することを特徴とした無線受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信機のフィルタの通過帯域を制御する方法および装置に関し、特に、無線受信機用の集積回路（以下ＩＣと略す）において、妨害波抑圧を行うフィルタの通過帯域を、到来信号に応じて、簡単な構成で制御する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線受信機における隣接妨害波検出の構成として、２つのバンドパスフィルタを用いるものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７２５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１１に、ＬｏｗＩＦアーキテクチャの無線受信機の一般的な構成を示す。アンテナ２１より受信した高周波信号は、低雑音増幅器２２により増幅された後、ミキサ２４により局部発振回路２３からの参照波と混合され、低周波信号に変換される。この低周波信号は、アナログフィルタ２５により妨害波成分をある程度抑圧された後、可変利得増幅器２６により、その信号振幅がアナログデジタル変換器２７の入力ダイナミックレンジと等しくなるように増幅される。可変利得増幅器２６から出力された信号は、アナログデジタル変換器２７により、デジタル値に変換された後、デジタルフィルタ２８により、その妨害波成分が十分に抑圧され、最後に復調器２９により通信データが復調される。
【０００５】
ここで、通常、アナログフィルタ２５の抑圧量は、アナログデジタル変換器２７の分解能、すなわち有効ビット数に基いて決定される。すなわち、有効ビット数が大きい時は、アナログフィルタ２５の抑圧量はそれほど必要無く、逆に、有効ビット数が小さい時は、大きな抑圧量が必要である。これは、アナログフィルタ２５により、信号に含まれる妨害波成分をある程度抑圧しておくことで、アナログデジタル変換器２７に入力される希望波成分を大きくすることができ、その結果として、アナログデジタル変換器２７が生成する量子化雑音による影響を緩和できるからである。
【０００６】
ここで、図１２により固定フィルタによる妨害波の抑圧を説明する。通常の無線通信システムでは、希望波だけでなく、希望波よりも数１０ｄＢ以上大きな妨害波も同時に入力されることがある。したがって、このような場合に対応するために、通常は抑圧量の非常に大きな、すなわち、通過帯域の狭い固定のフィルタが使用されることが多い。この固定フィルタの抑圧特性を、図１２の実線で示す。通過帯域が狭いので、図１２のように、妨害波成分だけでなく、希望波成分も大きく抑圧してしまい、その結果として、変調データが歪み、ビットエラーレートの増大を招く。このような固定フィルタの場合、妨害波が小さく本来フィルタ機能が必要無いようなケースにも、信号は通過帯域の狭いフィルタを通るので、その際に上記の帯域制限を受けて変調データが劣化してしまう。このように、通過帯域の狭い固定のフィルタを使用すると、希望波信号が劣化し、受信感度が低下するという問題がある。
【０００７】
そこで、より高度なシステムにおいては、到来信号内に含まれる妨害波の大小に応じて、フィルタの抑圧量、すなわち通過帯域を動的に可変することが必要となる。具体的には、図１３のように、妨害波レベルが所定値より大きい時は通過帯域の狭いフィルタＡを選択し、妨害波レベルが所定値より小さい時は、通過帯域の広いフィルタＢを選択する。
【０００８】
このような動的なフィルタの帯域制御を行う従来例として、特許文献１記載の装置がある。本例の構成は図１４に示すとおりであり、ＦＭ受信機において、隣接チャネルの妨害波レベルを隣接妨害検出器７により検出し、その検出した結果に基いてコントローラ８がＩＦフィルタ１の帯域制御を行う。隣接妨害検出器７は、検出用の２つのバンドパスフィルタを用いて構成される。
【０００９】
従来のフィルタ帯域制御方法は、妨害波レベル、特に隣接チャネル妨害波レベルを判定するために、妨害波のみを抽出するためのフィルタや検出回路が必要である。そのために、回路面積が著しく増大し、その結果としてチップコストが増大する問題があった。例えば、上記特許文献１記載の隣接妨害検出器は、検出用に２つのバンドパスフィルタを必要とするので、回路面積が著しく増大してしまい、無線受信機用ＩＣに採用するのには適さないという問題があった。
【００１０】
本発明は、この問題を解消し、低コスト、かつ、良好な受信感度と妨害波耐性を満足する無線受信機のフィルタ制御方法および装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願により開示される本発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記のとおりである。すなわち、少なくとも１つの可変利得増幅器、少なくとも１つの帯域可変フィルタ、及び上記可変利得増幅器の利得を最適値に制御する自動利得制御回路を含む無線受信機におけるフィルタ制御方法であって、上記帯域可変フィルタの通過帯域を、上記自動利得制御回路による無線受信機への入力信号の振幅レベルの検出結果に基いて制御する。本発明では、希望波と妨害波を含んだ全信号の振幅レベルをそのまま検出し、その結果に基いてフィルタの通過帯域を制御する。また、その振幅レベル検出は、受信機内に元々存在する自動利得制御回路を利用して行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、無線受信機において、妨害波検出用の回路やフィルタを新たに追加すること無く、適切にフィルタの通過帯域を制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の第一の実施例になるＬｏｗＩＦアーキテクチャの無線受信機の回路構成を示すブロック図である。この実施例は、デジタルフィルタとして構成された帯域可変フィルタを有する無線受信機用ＩＣを、トランシーバに適用した場合の例を示している。無線受信機の回路部は、高周波信号処理部１０Ａ、低周波信号処理部１０Ｂ及び復調部１０Ｃにより構成されている。アンテナ２１より受信した高周波信号は、高周波信号処理部１０Ａの低雑音増幅器２２により増幅された後、ミキサ２４により局部発振回路２３からの参照波と混合され、低周波信号に変換される。この低周波信号は、アナログフィルタ３５を経て、低周波信号処理部１０Ｂの可変利得増幅器（ＰＧＡ）１１に入力される。
【００１４】
可変利得増幅器（ＰＧＡ）１１は、自動利得制御回路（ＡＧＣ１）１２からの利得制御信号により利得を設定され、前段からの入力信号を増幅する。また、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１３は、可変利得増幅器１１から出力される信号をデジタル値に変換する役割を持つ。また、上記自動利得制御回路１２は、アナログデジタル変換器１３の出力振幅レベルを検出し、その結果に基いて、可変利得増幅器１１の利得制御信号を生成すると共に、帯域可変デジタルフィルタ１４の通過帯域を制御する機能を有する。アナログデジタル変換器１３の出力は、通過帯域が制御された帯域可変デジタルフィルタ１４によりその妨害波成分を抑圧され、最後に復調部１０Ｃの復調器１５によりデータが復調される。
【００１５】
なお、上記構成において、可変利得増幅器１１の前段のアナログフィルタ３５は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１３のエリアス効果を防止する程度の緩やかな特性のローパスフィルタあるいはバンドパスフィルタを用いる。あるいはこのアナログフィルタを省略しても良い。
【００１６】
本実施例の無線受信機との無線通信には、例えば、Bluetooth (ブルーツース)を用いる。Bluetoothは、２．４５ＧＨｚ帯の電波を利用し、１Ｍｂｐｓあるいは２Ｍｂｐｓの速度で通信を行う。
【００１７】
図２に、図１の自動利得制御回路（ＡＧＣ１）１２の具体的な構成の一例を示す。自動利得制御回路１２には、アナログデジタル変換器１３の出力信号が入力され、レベル検出部６１で振幅レベルを検出する。利得設定部６２は、レベル検出部６１で検出した結果に基いて適切な利得制御信号を設定する。さらに、利得設定部６２が保持する現在の利得値と、その時のレベル検出部６２の振幅レベル検出結果に基いて、アンテナ受信レベル推定部６３は、アンテナ入力端における受信信号レベルを推定する。なお、自動利得制御回路（ＡＧＣ１）１２の制御には、クロック信号発生回路（図示略）が生成するクロック信号及びそれを分周したクロック信号を用いる。
【００１８】
そして、比較器６４は、アンテナ受信レベル推定部６３が推定した上記アンテナ入力端における推定レベルと、所定のしきい値、例えば−６０ｄＢｍを比較して、その結果に基いて、帯域制御信号を生成し出力する。この帯域制御信号により、帯域可変デジタルフィルタ１４の通過帯域あるいは抑圧量が制御される。例えば、アンテナ受信推定レベルがしきい値より大きい時は、帯域可変デジタルフィルタ１４の通過帯域を狭くし、逆に、アンテナ受信推定レベルがしきい値より小さい時は、帯域可変デジタルフィルタ１４の通過帯域を広くする。
【００１９】
帯域可変デジタルフィルタ１４は、例えば、タップ係数あるいはタップ段数を可変できる構成を持つデジタルフィルタにより実現できる。
【００２０】
図３に、図２の帯域可変デジタルフィルタ１４の具体的な構成の例を示す。バンドパスフィルター１４１を２次ＩＩＲフィルタの２段構成とし、あらかじめ、狭帯域用と広帯域用の２種類のタップ係数（ａn，ｂn）を与えておく。比較器６４から出力される帯域制御信号に基づき、狭帯域用と広帯域用のいずれかのタップ係数が選択される。あるいは帯域制御信号によりタップ段数の切換えを行っても良い。
【００２１】
図４に、自動利得制御回路１２の動作を示すタイムチャートの例を示す。Bluetoothは、２．４５ＧＨｚ帯の電波を利用するが、その入力信号波形には、ブリアンブル期間ＴPrとそれに続くデータ期間ＴDtとがある。一例として、ブリアンブル期間ＴPrは、立ち上げ期間が約４μｓ、立ち上げ後のブリアンブル期間が約４μｓの、計８μｓである。
【００２２】
本実施例では、自動利得制御回路１２が入力信号すなわち希望波と妨害波を含んだ到来信号のレベルを検出し、立ち上げ後のブリアンブル期間に、入力信号の利得と帯域を決定し、可変利得増幅器１１の利得及び帯域可変デジタルフィルタ１４の帯域を設定する。ブリアンブル期間の初期は信号が小さいため利得は最大値に初期設定されている。アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１３に入る入力信号のレベルがアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）のダイナミックレンジ内で最大になったと自動利得制御回路（ＡＧＣ１）１２により判定されるまで、利得切り替えが逐次繰り返される。設定されたこれらの利得と帯域は、入力信号のデータ期間Ｔdtを通して、維持される。
【００２３】
本発明の著しい特徴としては、従来例のように、妨害波を妨害波検出用の回路やフィルタで分離して、妨害波だけのレベルを検出するのではなく、希望波と妨害波を含んだ到来信号の振幅レベルをそのまま検出することにある。また、その振幅レベル検出は、受信機内に元々存在する自動利得制御回路を利用して行うことにある。したがって、従来例のように、妨害波検出用の回路やフィルタを新たに追加する必要がないため、回路規模の著しい削減を実現できる。
【００２４】
次に、図５及び図６を用いて、通常の無線システムの一例として、トランシーバに用いられるBluetoothを採用したシステムを想定した各信号入力条件における本発明の有効性を説明する。図５は、希望波と妨害波の関係に基づく信号入力条件を示す。図６（図６Ａ〜図６Ｄ）は、動作説明図である。Bluetoothを採用したシステムでは、妨害波なしの場合、−７０ｄＢｍ程度の希望波入力を受信できることが要求されている。しかし、妨害波有りの場合、−６０ｄＢｍ程度の希望波を受信できれば良とされている。
本説明では、簡単のために、帯域可変デジタルフィルタ１４は、タップ係数あるいはタップ段数の切換えにより、狭帯域フィルタＡと広帯域フィルタＢの２通りに切換えられるとする。また、図２のアンテナ受信推定レベルを比較するしきい値を、−６０ｄＢｍとする。
【００２５】
まず、図５に示す条件１のように、妨害波が存在せず、かつ希望波がしきい値である−６０ｄＢｍより小さい時は、広帯域フィルタＢが選択される。したがって、図６Ａに示すように、希望波の抑圧を回避することができるので、−７０ｄＢｍ程度の希望波入力であっても、変調データの歪を抑え、ビットエラーレートを低減できる。これは、受信機の最小受信感度の向上を意味する。
【００２６】
また、条件２のように、妨害波が存在せず、かつ希望波がしきい値より大きい時は、狭帯域フィルタＡが選択される。この場合、図６Ｂに示すように、希望波の抑圧される程度が増大するので、変調データの歪が大きくなるが、希望波が例えば−２０ｄＢｍ程度と大きくＳＮ比に余裕があるので、問題とならない。
【００２７】
条件３は、希望波の他に大きな妨害波が存在し、その結果として、希望波と妨害波を含む全信号のレベルが−６０ｄＢｍより大きくなっている場合である。この時、抑圧量の大きな狭帯域フィルタＡが選択されるので、妨害は十分に抑圧される。また、Bluetoothを含めて通常の無線システムの仕様の場合、図６Ｃに示すように例えば−２０ｄＢｍ程度の妨害波存在下での希望波入力レベルは、例えば−６７ｄＢｍであり、−７０ｄＢｍよりは少なくとも３ｄＢｍ大きいので、ＳＮ比は問題にならない。また、希望波と妨害波の比の方がビットエラーに大きく影響するが、狭帯域フィルタを選択しているので、ビットエラーの影響が小さくなる。また、ＳＮ比に余裕があるので、狭帯域フィルタによる変調データの歪は問題とならない。
【００２８】
条件４は、例えば−６７ｄＢｍの希望波と、例えば−６２ｄＢｍの妨害波が同時に入力され、その結果として希望波と妨害波を含む全信号レベルが−６０ｄＢｍより小さい場合である。この時、抑圧量の小さな広帯域フィルタＢが選択されるが、上記のように、通常の無線システム、例えば、Bluetoothを採用したシステムでは、妨害波存在時の希望波レベルは比較的大きい。妨害波有りの場合、希望波の入力レベルとして−６７ｄＢｍ以上の大きな値を期待できる。したがって、希望波に対する妨害波の比は大きくないので、ＳＮ比は問題にならず、抑圧量の小さい広帯域フィルタで十分である。条件４では、元々、妨害波が小さいので、広帯域フィルタを選択しても問題はない。
【００２９】
以上のように、本発明の第一の実施例は、フィルタの帯域を決定するために、希望波と妨害波を含む全信号の振幅レベルを検出するだけであるが、各入力条件に対して問題なくフィルタの帯域制御を行うことができ、また、特に最小受信感度の向上に大きく寄与する。さらに、ループにフィルタの入っていないフィードフォワード方式を採用することで応答性に優れているが、フィードバック方式を採用しても良い。
【００３０】
本実施例によれば、無線受信機において、妨害波検出用の回路やフィルタを新たに追加すること無く、適切にフィルタの通過帯域を制御することが可能となるので、回路規模を著しく削減できる。その結果として、低コスト、かつ、良好な受信感度と妨害波耐性を有する無線受信機用ＩＣを実現できる。
【００３１】
換言すると、本発明の第一の実施例によれば、簡単な回路構成で、フィルタの通過帯域を適切に制御することが可能となるので、妨害波検出用の回路やフィルタを新たに追加する必要がない。そのため回路規模を削減した低コスト、かつ、良好な受信感度と妨害波耐性を有する無線受信機用ＩＣを実現できる。
【００３２】
また、この実施例は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１３で受ける量子化雑音が問題にならない位アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１３の分解能が高い場合に適している。また、この実施例では、面積が大きく時定数のばらつきの大きなアナログフィルタを採用しなくても良い。
【００３３】
次に、本発明の第二の実施例を、図７以下に示す。図７において、無線受信機の回路部は、高周波信号処理部１０Ａ、低周波信号処理部１０Ｂ及び復調部１０Ｃにより構成されている。低周波信号処理部１０Ｂの可変利得増幅器８１、８３は、入力される信号を、自動利得制御回路８５により設定される各利得だけ増幅する。また、帯域可変アナログフィルタ８２は、可変利得増幅器８１の出力信号に含まれる妨害波成分を抑圧する役割を果たし、その通過帯域、あるいは抑圧量は、自動利得制御回路８５により制御される。また、アナログデジタル変換器８４は、可変利得増幅器８３の出力信号をデジタル値に変換する。
ここで、可変利得増幅器８１は、帯域可変アナログフィルタ８２の発生する比較的大きな雑音を緩和する目的で挿入される。また、可変利得増幅器８３は、信号振幅レベルをアナログデジタル変換器８４の入力ダイナミックレンジと等しくなるように調整する役割を果たす。
可変利得増幅器８３から出力された信号は、アナログデジタル変換器８４により、デジタル値に変換された後、デジタルフィルタ８６により、その妨害波成分が十分に抑圧され、最後に復調器８７により通信データが復調される。なお、デジタルフィルタ８６は、緩やかなバンドパス特性のものを採用するか、あるいは、これを省略しても良い。
【００３４】
図８に、第二の実施例の利得制御回路８５の一例を示す。可変利得増幅器８１、８３の入力振幅レベルは、それぞれ、レベル検出部９１、９２により検出される。利得設定部９３、９４は、それぞれ、レベル検出部９１、９２の検出結果に基いて、可変利得増幅器８１、８３の最適な利得を設定する。また、レベル検出部９１の検出結果は、同時にアンテナ受信レベル推定部９５にも入力される。アンテナ受信レベル推定部９５は、レベル検出部９１の検出結果と、あらかじめ設定されている固定利得とから、アンテナ入力端における信号の受信レベルを推定する。なお、この固定利得は、前段に存在する利得の総和であり、利得設定部が保持する現在の利得値に相当し、装置の設計時に既知である。
【００３５】
比較器９６は、アンテナ受信レベル推定部９５で推定したアンテナ受信レベルを、所定のしきい値、例えば−６０ｄＢｍと比較して、その結果に基いて、帯域制御信号を生成し出力する。この帯域制御信号により、帯域可変アナログフィルタ８２の通過帯域、あるいは抑圧量が制御される。例えば、アンテナ受信推定レベルがしきい値より大きい時は、帯域可変アナログフィルタ８２の通過帯域を狭くし、逆に、アンテナ受信推定レベルがしきい値より小さい時は、帯域可変アナログフィルタ８２の通過帯域を広くする。
【００３６】
帯域可変アナログフィルタ８２は、上記帯域制御信号により、例えば、時定数の切換え、フィルタ段数の切換え、あるいは複数の通過帯域を持つフィルタ群から選択を行うように構成することで実現できる。
【００３７】
図９に、帯域可変デジタルフィルタの具体的な回路構成の例を示す。この回路は、ＲＣ二次ＬＰＦで、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、容量Ｃ１、Ｃ２と、オペアンプＡ１とで構成される。抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のいずれかが上記帯域制御信号により調整される。
【００３８】
図１０に、利得制御回路８５の動作を示すタイムチャートの例を示す。  
本実施例では、入力信号すなわち希望波と妨害波を含んだ全信号のブリアンブル期間に、自動利得制御回路８５が入力信号のレベルを検出し、利得と帯域を決定し、可変利得増幅器８１、８３の最適な利得を設定すると共に、帯域可変アナログフィルタ８２の帯域を設定する。設定されたこれらの利得と帯域は、入力信号のデータ期間を通して、維持される。
【００３９】
本実施例でも、図５に示す希望波と妨害波の関係に基づき、帯域可変アナログフィルタ８２の通過帯域、あるいは抑圧量が制御される。
【００４０】
本実施例も、実施例１と同様、従来例のように妨害波だけのレベルを検出するのではなく、希望波と妨害波を含んだ全信号の振幅レベルをそのまま検出することにある。また、その振幅レベルの検出は、受信機内に元々存在する自動利得制御回路を利用して行うので、妨害波検出用の回路やフィルタを新たに追加する必要がない。
【００４１】
本実施例によれば、無線受信機において、妨害波検出用の回路やフィルタを新たに追加すること無く、適切にフィルタの通過帯域を制御することが可能となるので、回路規模を著しく削減できる。その結果として、低コスト、かつ、良好な受信感度と妨害波耐性を有する無線受信機用ＩＣを実現できる。そのため回路規模を削減した低コスト、かつ、良好な受信感度と妨害波耐性を有する無線受信機用ＩＣを実現できる。
【００４２】
なお、この実施例は、特に、妨害波の抑圧を補助するためのアナログデジタル変換器８４として、ＩＣの製造プロセスの条件等で高分解能のアナログデジタル変換器８４が期待できない場合に、有効である。
【００４３】
本実施例は、図７に示した上記構成と異なる任意の構成、例えば任意の段数の可変利得増幅器、任意の段数の帯域可変アナログフィルタ、あるいはそれらの任意の順番の組み合わせに対して、適用可能である。
【００４４】
また、本発明は、実施例で説明したBluetoothを採用したシステムに限らず、通常の無線システムにおいて受信機のフィルタの通過帯域を制御する方式全般に適用できる。例えば、無線ＬＡＮやＨｏｍｅＲＦにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一の実施例になる無線受信機の回路構成を示すブロック図である。
【図２】第一の実施例の、自動利得制御回路の一例を示す図である。
【図３】図２の帯域可変デジタルフィルタの具体的な構成の例を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施例における自動利得制御回路の動作を示すタイムチャートの例を示す図である。
【図５】本発明の有効性を説明するための図である。
【図６Ａ】トランシーバに用いられるBluetoothを採用したシステムを想定した本発明の動作説明図である。
【図６Ｂ】トランシーバに用いられるBluetoothを採用したシステムを想定した本発明の動作説明図である。
【図６Ｃ】トランシーバに用いられるBluetoothを採用したシステムを想定した本発明の動作説明図である。
【図６Ｄ】トランシーバに用いられるBluetoothを採用したシステムを想定した本発明の動作説明図である。
【図７】本発明の第二の実施例になる無線受信機の回路構成を示すブロック図である。
【図８】第二の実施例の、自動利得制御回路の一例である。
【図９】図８の帯域可変デジタルフィルタの具体的な構成の例を示す図である。
【図１０】第二の実施例の、利得制御回路の動作を示すタイムチャートの例を示す図である。
【図１１】一般的な無線システムの受信機の構成を示す図である。
【図１２】固定フィルタによる妨害波の抑圧を説明する図である。
【図１３】フィルタの通過帯域切換えによる妨害波の抑圧を説明する図である。
【図１４】従来のフィルタ切換え方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１：可変利得増幅器
１２：自動利得制御回路
１３：アナログデジタル変換器
１４：帯域可変デジタルフィルタ
１５：復調器
２１：アンテナ
２２：低雑音増幅器
２３：局部発振回路
２４：ミキサ
２５：アナログバンドパスフィルタ
２６：可変利得増幅器
２７：アナログデジタル変換器
２８：デジタルバンドパスフィルタ
２９：復調器
６１：レベル検出部
６２：利得設定部
６３：アンテナ受信レベル推定部
６４：比較器
８１：可変利得増幅器１
８２：帯域可変アナログフィルタ
８３：可変利得増幅器２
８４：アナログデジタル変換器
８５：自動利得制御回路
９１：レベル検出部１
９２：レベル検出部２
９３：利得設定部１
９４：利得設定部２
９５：アンテナ受信レベル推定部
９６：比較器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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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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【図１３】
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【図１４】
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