(57)【要約】【課題】複数帯域に含まれる高周波信号を、一つの受信装置で同時に検出することが可能なマルチバンド受信装置を提供することにある。【解決手段】マルチバンド受信装置１００は、受信された高周波信号に直接アンダーサンプリングを行なうことにより、高周波信号に対する受信処理を行なう受信装置であって、所定のクロック信号を生成するクロック信号源５１と、高周波信号としてアンダーサンプリング次数の異なる複数の帯域を有するマルチバンド高周波信号が入力されるとともに、クロック信号源５１からの前記クロック信号が入力されて、マルチバンド高周波信号に対するアンダーサンプリングを行なうサンプルホールド回路４１とを備える。【選択図】図１
2018174415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信された高周波信号に直接アンダーサンプリングを行なうことにより、前記高周波信号に対する受信処理を行なう受信装置であって、
所定のクロック信号を生成するクロック信号源と、
前記高周波信号としてアンダーサンプリング次数の異なる複数の帯域を有するマルチバンド高周波信号が入力されるとともに、前記クロック信号源からの前記クロック信号が入力されて、前記マルチバンド高周波信号に対するアンダーサンプリングを行なうサンプルホールド回路とを備える
ことを特徴とする、マルチバンド受信装置。
【請求項２】
前記マルチバンド高周波信号における複数の帯域のうち少なくとも２以上の帯域の信号のそれぞれの信号をろ波する異なった通過帯域を有する２以上のバンドパスフィルタが相互に並列接続されたバンドパスフィルタ群が前記サンプルホールド回路の入力側に設けられる
請求項１に記載のマルチバンド受信装置。
【請求項３】
前記バンドパスフィルタ群の入力側または出力側に、前記バンドパスフィルタ群を構成する上記２以上のバンドパスフィルタを通過して前記サンプルホールド回路へ入力すべき信号の組み合わせを選択しうる信号選択部が設けられる
請求項２に記載のマルチバンド受信装置。
【請求項４】
前記クロック信号源が、相互に異なる周波数を有する複数のクロック信号を生成しうる周波数可変クロック信号源として構成される
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマルチバンド受信装置。
【請求項５】
前記クロック信号源が、前記周波数の異なるクロック信号を位相連続で生成する
請求項５に記載のマルチバンド受信装置。
【請求項６】
請求項３に記載のマルチバンド受信装置を用いた前記マルチバンド高周波信号の受信方法であって、
前記信号選択部が、前記信号の組合せとして、前記バンドパスフィルタ群を構成する２以上のバンドパスフィルタを通過して前記サンプルホールド回路へ入力する全ての信号を選択する第１選択ステップと、
前記サンプルホールド回路が、前記第１選択ステップで選択された組み合わせの信号に対するアンダーサンプリングを行う第１受信ステップと、
を備えることを特徴とする、マルチバンド高周波信号の受信方法。
【請求項７】
前記第１選択ステップでいずれかの帯域の信号を受信した場合、前記信号選択部が、前記信号の組合せとして、前記第１選択ステップで選択されたバンドパスフィルタのうちの１以上のバンドパスフィルタ以外の残りのバンドパスフィルタを通過して前記サンプルホールド回路へ入力する信号を選択する第２選択ステップを備え、
前記マルチバンド高周波信号の１つの帯域の信号が受信されるまで、前記バンドパスフィルタを通過して前記サンプルホールド回路へ入力する信号を選択していく
請求項６に記載のマルチバンド高周波信号の受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号に対する受信処理を行うマルチバンド受信装置、及びこの受信装置を用いたマルチバンド高周波信号の受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号を受信するとともに、受信された高周波信号に対するダイレクトＲＦ（Radio Frequency）アンダーサンプリングを行なうことによって高周波信号に対する受信処理を行なう受信装置が知られている。
【０００３】
ここで、アンダーサンプリングとは、高周波数のＲＦ信号（「受信信号」と称されてもよい。）を、ナイキスト周波数より低い周波数（「クロック周波数」や「サンプリング周波数」と称されてよい。）ｆＣＬＫでサンプリングする技術である。ナイキスト周波数は、高周波信号に含まれる信号が有する周波数の最大値の２倍である。アンダーサンプリングにおいては、エリアシングによって、ｆＣＬＫ／２より高い周波数の信号がｆＣＬＫ／２以下のベースバンドに折り返されて混信となる技術が利用される。
【０００４】
ダイレクトＲＦアンダーサンプリング受信方式を利用する受信装置においては、アンテナにより受信した信号をＬＮＡ（低雑音増幅器）で増幅させ、増幅させた信号をＢＰＦ（帯域通過フィルタ）に通過させる。更に、ＢＰＦに通過させた信号に対して、Ｓ／Ｈ（サンプルホールド）回路によって所定のクロック周波数ｆＣＬＫでアンダーサンプリングを行なう。そして、受信装置は、アンダーサンプリングを行った信号をアナログ／デジタル変換する（例えば、下記特許文献１を参照）。従来のダイレクトＲＦアンダーサンプリング受信方式を利用する受信装置では、ＢＰＦをアンチエイリアシングフィルタとして用いることで、受信信号に含まれる特定の帯域幅の入力信号を検出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１７０９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、工場や事業所等において高周波ノイズ源を特定するために、モーター、インバータ、無線ＬＡＮ機器、無線通信機器等から発生する複数の周波数の信号が含まれる高周波信号を検出したいとの要請がある。アンダーサンプリングを利用してこれらの高周波信号を検出する場合には、特定の一つの帯域幅だけではなく、広範囲の帯域の信号に対してアンダーサンプリングを行う必要がある。この場合、例えば、（１）通過させる帯域の異なるＢＰＦをそれぞれ備える複数個の受信装置を同時に使用して、複数の帯域の高周波信号に対するアンダーサンプリングを行う方法か、（２）スペクトラムアナライザによって広い周波数範囲をスイープして高周波信号に対するアンダーサンプリングを行う方法が挙げられる。（１）の方法では、複数の周波数帯域の信号を同時に受信することができるものの、複数個の受信装置が必要となるため、コストが上昇すると共に、装置の大型化を招くという課題がある。一方、（２）の方法では、１台の受信装置で複数の周波数帯域の信号を受信することができるものの、離散的な時間で信号を受信するため、複数の周波数帯域の信号を同時に検出することができないという課題がある。また、（２）の方法では、周波数を変更するタイミングの入力信号を受信することができないため、インパルス状に発生する信号を検出することができないという課題もある。
【０００７】
１つの側面では、本明細書に記載する技術は、複数帯域に含まれる高周波信号を、一つの受信装置で同時に検出することが可能なマルチバンド受信装置、及びマルチバンド高周波信号の受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの側面において、マルチバンド受信装置は、受信された高周波信号に直接アンダーサンプリングを行なうことにより、前記高周波信号に対する受信処理を行なう受信装置であって、所定のクロック信号を生成するクロック信号源と、前記高周波信号としてアンダーサンプリング次数の異なる複数の帯域を有するマルチバンド高周波信号が入力されるとともに、前記クロック信号源からの前記クロック信号が入力されて、前記マルチバンド高周波信号に対するアンダーサンプリングを行なうサンプルホールド回路とを備える。
【０００９】
さらに、このマルチバンド受信装置は、前記マルチバンド高周波信号における複数の帯域のうち少なくとも２以上の帯域の信号のそれぞれの信号をろ波する異なった通過帯域を有する２以上のバンドパスフィルタが相互に並列接続されたバンドパスフィルタ群が前記サンプルホールド回路の入力側に設けられる。
またさらに、このマルチバンド受信装置は、前記バンドパスフィルタ群の入力側または出力側に、前記バンドパスフィルタ群を構成する上記２以上のバンドパスフィルタを通過して前記サンプルホールド回路へ入力すべき信号の組み合わせを選択しうる信号選択部が設けられる。
【００１０】
また、前記クロック信号源が、相互に異なる周波数を有する複数のクロック信号を生成しうる周波数可変クロック信号源として構成される。
また、前記クロック信号源が、前記周波数の異なるクロック信号を位相連続で生成する。
【００１１】
他の側面では、マルチバンド高周波信号の受信方法は、上記のマルチバンド受信装置を用いた前記高周波信号の受信方法であって、前記信号選択部が、前記信号の組合せとして、前記バンドパスフィルタ群を構成する２以上のバンドパスフィルタを通過して前記サンプルホールド回路へ入力する全ての信号を選択する第１選択ステップと、前記サンプルホールド回路が、前記第１選択ステップで選択された組み合わせの信号に対するアンダーサンプリングを行う第１受信ステップと、を備える。
【００１２】
さらに、前記マルチバンド高周波信号の受信方法は、前記第１選択ステップでいずれかの帯域の信号を受信した場合、前記信号選択部が、前記信号の組合せとして、前記第１選択ステップで選択されたバンドパスフィルタのうちの１以上のバンドパスフィルタ以外の残りのバンドパスフィルタを通過して前記サンプルホールド回路へ入力する信号を選択する第２選択ステップを備え、前記マルチバンド高周波信号の１つの帯域の信号が受信されるまで、前記バンドパスフィルタを通過して前記サンプルホールド回路へ入力する信号を選択していく。
【発明の効果】
【００１３】
１つの側面として、複数帯域に含まれる高周波信号を、一つの受信装置で同時に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の受信装置の構成の一例を表す図である。
【図２】クロック周波数が１ＧＨｚの場合のアンダーサンプリングを説明するための周波数スペクトラム図である。
【図３】第２実施形態の受信装置の構成の一例を表す図である。
【図４】１極３投スイッチを有する信号選択部の構成を表す図である。
【図５】第２実施形態の受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】第３実施形態の受信装置の構成の一例を表す図である。
【図７】１極１投スイッチを複数有する信号選択部の構成を表す図である。
【図８】第３実施形態の受信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】第４実施形態の受信装置の構成の一例を表す図である。
【図１０】クロック周波数が７００ＭＨＺの場合のアンダーサンプリングを説明するための周波数スペクトラム図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。なお、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の構成要素を含むことができる。また、図中において、同一の符号を付した部分は特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を示す。また、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００１６】
［１．第１実施形態］
第１実施形態に係るマルチバンド受信装置１００について、図１，図２を参照して説明する。以降、マルチバンド受信装置を「受信装置」と称することがある。また、以降、第１実施形態を、単に本実施形態ともいう。第１実施形態の受信装置１００は、高周波信号を受信するとともに、高周波信号に直接アンダーサンプリングを行うことにより、高周波信号に対する受信処理を行なう受信装置である。ここで、受信装置１００が受信して、アンダーサンプリングを行う高周波信号とは、アンダーサンプリング次数の異なる複数の帯域を有するマルチバンド高周波信号である。なお、受信装置１００のサンプリング周波数をｆｓとした場合に、アンダーサンプリング次数ｎ（ｎは１以上の整数を表す。）の周波数帯域は、ｆｓ×ｎ−ｆｓ／２〜ｆｓ×ｎ＋ｆｓ／２で表される。マルチバンド高周波信号は、このようなアンダーサンプリング次数ｎが異なる複数の周波数帯域を有する。そして、受信装置１００は、複数の周波数帯域にそれぞれ含まれる２以上の入力信号を受信することができる。
【００１７】
＜構成＞
図１に表されるように、受信装置１００は、アンテナ１１、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier；ローノイズアンプ）２１、ＢＰＦ（Band-Pass Filter；バンドパスフィルタ）群７０ａ、Ｓ／Ｈ（Sample-And-Hold；サンプルホールド）回路４１、ＤＤＳ（ダイレクトデジタルシンセサイザ）５１、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter；アナログデジタルコンバータ）６１、及び出力端子９１を備える。
【００１８】
アンテナ１１は、高周波信号を受信する。アンテナ１１が受信する高周波信号は、マイクロ波帯の周波数を有する。マイクロ波帯の高周波信号としては、例えば、ＵＨＦ（Ultra High Frequency；極超短波）帯、センチメートル波、ミリ波帯、又は、サブミリ波帯の周波数を有するものが挙げられる。アンテナ１１は、受信された高周波信号を、ＬＮＡ２１へ出力する。
【００１９】
ＬＮＡ２１は、アンテナ１１から高周波信号が入力される。ＬＮＡ２１は、入力された高周波信号を増幅して、増幅された高周波信号を、ＢＰＦ群７０ａへ出力する。ここで、ＬＮＡ２１は、マルチバンド高周波信号に含まれる入力信号を増幅することができる、広帯域の増幅器である。
【００２０】
ＢＰＦ群７０ａは、ＬＮＡ２１から増幅された高周波信号が入力される。ＢＰＦ群７０ａは、ＢＰＦが、２以上相互に並列接続されている。ＢＰＦとは、入力された高周波信号のうちの、所定の周波数帯域である通過帯域に含まれない成分を、当該通過帯域に含まれる成分よりも大きく減衰させた信号を出力するものである。ＢＰＦ群７０ａは、マルチバンド高周波信号における複数の帯域のうち少なくとも２以上の帯域の信号のそれぞれの信号をろ波する異なった通過帯域を有する２以上の（この例では３個である。）ＢＰＦ７１，７２，７３を有する。すなわち、ＢＰＦ群７０ａが有するＢＰＦの通過帯域は、アンダーサンプリング次数ｎの周波数帯域ｆｓ×ｎ−ｆｓ／２〜ｆｓ×ｎ＋ｆｓ／２で表される。そして、ＢＰＦ群７０ａが有する２以上のＢＰＦは、２以上の次数ｎに応じた、少なくとも２以上の通過帯域をそれぞれ有している。ＢＰＦ群７０ａは、入力された高周波信号を各ＢＰＦによってろ波して、各ＢＰＦの通過帯域に含まれるろ波された信号成分が合わせられた信号を、通過信号としてＳ／Ｈ回路４１へ出力する。
【００２１】
本実施形態では、図１に表すように、ＢＰＦ群７０ａは、通過帯域ｆ１のＢＰＦ７１と、通過帯域ｆ２のＢＰＦ７２と、通過帯域ｆ３のＢＰＦ７３とが並列接続されている。ＬＮＡ２１からの高周波信号がＢＰＦ７１，７２，７３に入力されることで、通過帯域ｆ１，ｆ２，ｆ３に含まれる高周波信号がＳ／Ｈ回路４１へ出力される。
【００２２】
Ｓ／Ｈ回路４１には、ＢＰＦ群７０ａからＢＰＦ７１，７２，７３を通過した高周波信号（通過信号）が入力されるとともに、ＤＤＳ５１からクロック信号が入力される。Ｓ／Ｈ回路４１は、ＤＤＳ５１から入力されたクロック信号に同期したサンプリング周波数にて、ＢＰＦ群７０ａから入力された通過信号に対するサンプリングを行ない、標本化信号を得る。本実施形態では、クロック周波数ｆＣＬＫは、入力信号のナイキスト周波数よりも低い。従って、Ｓ／Ｈ回路４１は、高周波信号に対するアンダーサンプリングを行なうことになる。また、本実施形態では、受信した高周波信号について、予め周波数変換を施したもの対してアンダーサンプリングを行うものではなく、Ｓ／Ｈ回路４１が、直接アンダーサンプリングを行なうものである。Ｓ／Ｈ回路４１は、サンプリング後の標本化信号をＡＤＣ６１へ出力する。上述の通り、Ｓ／Ｈ回路４１は、増幅及びろ波を受けた高周波信号として、アンダーサンプリング次数の異なる複数の帯域を有するマルチバンド高周波信号が入力されて、このマルチバンド高周波信号に対するアンダーサンプリングを行なうものである。
【００２３】
ＤＤＳ５１は、クロック周波数ｆＣＬＫを有するクロック信号を生成する発振器である。ＤＤＳ５１は、クロック信号源として機能する。ＤＤＳ５１は、高周波信号に含まれる入力信号の帯域幅の２倍よりも低い周波数ｆＣＬＫを有するクロック信号を生成し、生成したクロック信号をＳ／Ｈ回路４１へ出力する。
【００２４】
ＡＤＣ６１は、Ｓ／Ｈ回路４１から標本化信号が入力される。ＡＤＣ６１は、入力された標本化信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。ＡＤＣ６１は、変換後の標本化信号を出力端子９１に出力する。そして、受信装置１００は、デジタル信号に変換された標本化信号を、出力端子９１を介して出力する。
【００２５】
＜動作＞
図２を参照して、受信装置１００の動作とアンダーサンプリングについて説明する。
なお、本実施形態では、受信装置１００と異なる送信装置により、それぞれ周波数ｆＲＦ１＝９２０ＭＨｚ、ｆＲＦ２＝２．４ＧＨｚ、及びｆＲＦ３＝５．８ＧＨｚの入力信号が含まれる高周波信号が送信される。そして、受信装置１００は、この高周波信号を受信する。
【００２６】
まず、受信装置１００のアンテナ１１は、高周波信号を受信し、受信された高周波信号をＬＮＡ２１へ出力する。
ＬＮＡ２１は、アンテナ１１から入力された高周波信号を増幅し、増幅された高周波信号をＢＰＦ群７０ａへ出力する。
【００２７】
ＢＰＦ群７０ａは、ＬＮＡ２１から入力された高周波信号のうちの、通過帯域ｆ１，ｆ２，ｆ３に含まれる高周波信号を、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力する。なお、本実施形態では、ＢＰＦ７１の通過帯域ｆ１は、アンダーサンプリング次数ｎ＝１の０．５ＧＨｚ〜１．５ＧＨｚである。また、ＢＰＦ７２の通過帯域ｆ２は、アンダーサンプリング次数ｎ＝２の１．５ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚである。また、ＢＰＦ７３の通過帯域ｆ３は、アンダーサンプリング次数ｎ＝６の５．５ＧＨｚ〜６．５ＧＨｚである。これにより、ＢＰＦ７１，７２，７３の通過帯域外の信号が減衰されて、周波数ｆＲＦ１，ｆＲＦ２，ｆＲＦ３の信号を含むマルチバンド高周波信号がＳ／Ｈ回路４１へ出力される。
【００２８】
ＤＤＳ５１は、クロック周波数ｆＣＬＫを有するクロック信号を生成し、生成したクロック信号をＳ／Ｈ回路４１へ出力する。本実施形態では、クロック周波数ｆＣＬＫは１ＧＨｚである。
【００２９】
Ｓ／Ｈ回路４１は、ＤＤＳ５１から入力された１ＧＨｚのクロック信号に同期して、１ＧＨｚのサンプリング周波数ｆｓにて、ＢＰＦ群７０ａから入力された高周波信号に対するアンダーサンプリングを行なう。Ｓ／Ｈ回路４１は、サンプリング後の標本化信号をＡＤＣ６１へ出力する。このとき、サンプリング周波数ｆｓの１／２（＝５００ＭＨｚ）よりも高い周波数を有するｎ次の周波数帯域の信号は、エリアシングによって、５００ＭＨｚ以下のベースバンドの領域に折り返される。
【００３０】
図２は、１ＧＨｚのサンプリング周波数ｆｓにてアンダーサンプリングを行った際の周波数スペクトラム図である。図２では、横軸に周波数を、縦軸に信号の振幅（信号強度）を示している。本実施形態では、図２に表すように、周波数ｆＲＦ１の信号は、エリアシングによって、周波数ｆＩＦ１＝８０ＭＨｚの信号に変換される。また、周波数ｆＲＦ２の信号は、周波数ｆＩＦ２＝１００ＭＨｚの信号に変換される。また、周波数ｆＲＦ３の信号は、周波数ｆＩＦ３＝２００ＭＨｚの信号に変換される。すなわち、Ｓ／Ｈ回路４１によるアンダーサンプリングによって、周波数ｆＩＦ１，ｆＩＦ２，ｆＩＦ３の信号を含む標本化信号が得られる。
【００３１】
ＡＤＣ６１は、Ｓ／Ｈ回路４１から入力された標本化信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換し、変換後の標本化信号を出力端子９１へ出力する。
受信装置１００は、デジタル信号に変換された標本化信号を出力端子９１から出力する。
【００３２】
＜作用及び効果＞
（１）上記の受信装置１００では、Ｓ／Ｈ回路４１によって、アンダーサンプリング次数の異なる複数の帯域を有するマルチバンド高周波信号に対するアンダーサンプリングを行なう。受信装置１００は、従来の受信装置のようにアンチエイリアシングフィルタを用いてあらかじめ定められた単一の帯域幅の入力信号のみを検出するものではないため、複数帯域に含まれる高周波信号を、一つの受信装置で検出することができる。さらに、受信装置１００では、クロック信号を変化させずとも複数帯域に含まれる高周波信号を同時に（リアルタイムで）検出することができる。よって、受信装置１００によれば、インパルス状に発生する信号も検出することができる。このため、受信装置１００は、例えば、電波探知装置、電波環境モニタリング装置等の、高周波信号を検出するモニタとして用いることができる。
【００３３】
（２）上記の受信装置１００では、ＢＰＦ群７０ａがサンプルホールド回路４１の入力側に設けられることにより、ＢＰＦ群７０ａによってろ波される信号に対して、Ｓ／Ｈ回路４１によってアンダーサンプリングを行う。これにより、受信装置１００によれば、ＢＰＦ群７０ａによってろ波された後の複数の帯域の信号をモニタできる。このとき、ＢＰＦ群７０ａにより、ＢＰＦ群７０ａの通過帯域に含まれない不要な入力信号の成分を減衰させることで、Ｓ／Ｈ回路４１によって得られる標本化信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。この場合、ＢＰＦ群７０ａの通過帯域を適宜設定することで、所望の周波数帯域に含まれる信号を検出することができる。
【００３４】
［２．第２実施形態］
第２実施形態に係る受信装置２００について、図３〜図５を参照して説明する。以降、第２実施形態を、単に本実施形態ともいう。第２実施形態は、第１実施形態に係る受信装置１００において、ＳＷ（スイッチ部）８０をさらに備え、ＢＰＦ群７０ａをＢＰＦ群７０ｂに変更した以外は同様に構成されている。そこで、上述した実施形態と同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する。
【００３５】
＜構成＞
図３に表されるように、受信装置２００は、アンテナ１１、ＬＮＡ２１、スイッチ部８０、ＢＰＦ群７０ｂ、Ｓ／Ｈ回路４１、ＤＤＳ５１、ＡＤＣ６１、及び出力端子９１を備える。
【００３６】
スイッチ部８０は、ＬＮＡ２１から増幅された高周波信号が入力される。スイッチ部８０は、ＢＰＦ群７０ｂの入力側に設けられている。スイッチ部８０は、１極多投のスイッチを有し、入力した信号を分岐させるとともに、１つの出力端子から出力するスイッチ回路である。スイッチ部８０は、信号選択部として機能する。
【００３７】
本実施形態では、図４に表されるように、スイッチ部８０は、１極３投のスイッチＳＷ１を有している。そして、入力端子８２とスイッチＳＷ１とが接続され、さらに、スイッチＳＷ１と第１出力端子８３，第２出力端子８４，第３出力端子８５とが接続されている。入力端子８２は、ＬＮＡ２１と接続されている。第１出力端子８３，第２出力端子８４，第３出力端子８５は、それぞれＢＰＦ７１，７２，７３に接続されている。ＳＷ１により、入力端子８２と第１出力端子８３との接続、入力端子８２と第２出力端子８４との接続、及び入力端子８２と第３出力端子８５との接続をそれぞれ切り替えることができる。
【００３８】
ＢＰＦ群７０ｂは、スイッチ部８０を介して高周波信号が入力される。ＢＰＦ群７０ｂは、ＢＰＦ群７０ａと同様に２以上のＢＰＦを有するものであるが、スイッチ部８０の２以上の出力端子にそれぞれ接続される同数のＢＰＦを有している。ＢＰＦ群７０ｂは、入力された高周波信号をいずれかのＢＰＦによってろ波して、ろ波した信号を、通過信号としてＳ／Ｈ回路４１へ出力する。
【００３９】
本実施形態では、図３に表すように、ＢＰＦ群７０ｂは、スイッチ部８０の第１出力端子８３，第２出力端子８４，第３出力端子８５とそれぞれ接続されるＢＰＦ７１，７２，７３を有しており、ＳＷ１によってＢＰＦ７１，７２，７３のいずれかに高周波信号が入力される。そして、高周波信号がＢＰＦ７１，７２，７３のいずれかを通過することで、通過帯域ｆ１，ｆ２，ｆ３に含まれる信号のいずれかがＳ／Ｈ回路４１へ出力される。
【００４０】
本実施形態では、Ｓ／Ｈ回路４１は、アンダーサンプリングによって得られた標本化信号に、所定の強度以上の入力信号が含まれるかどうかの検出判定を行う。さらに、判定結果に応じてスイッチ部８０に制御信号を送信して、スイッチ部８０におけるＳＷ１の作動状態を変化させる。
【００４１】
＜動作＞
図５を参照して、受信装置２００の動作について説明する。
なお、本実施形態では、第１実施形態と同様にして、受信装置２００と異なる送信装置により、それぞれ周波数ｆＲＦ１＝９２０ＭＨｚ、ｆＲＦ２＝２．４ＧＨｚ、及びｆＲＦ３＝５．８ＧＨｚの入力信号が含まれる高周波信号が送信される。そして、受信装置２００は、この高周波信号を受信する。
【００４２】
受信装置２００のアンテナ１１及びＬＮＡ２１は、受信装置１００の動作と同様にして、高周波信号の受信と増幅とそれぞれを行う。ＬＮＡ２１は、増幅された高周波信号をスイッチ部８０へ出力する。
【００４３】
スイッチ部８０は、入力端子８２を第１出力端子８３に接続する（ステップＳ１１）。このとき、高周波信号がＢＰＦ７１を通過して、周波数ｆＲＦ１の信号を含む高周波信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。続いて、Ｓ／Ｈ回路４１がＢＰＦ７１から入力された、通過帯域ｆ１に含まれる通過信号に対するアンダーサンプリングを行なう（ステップＳ１２）。これにより、周波数ｆＲＦ１の信号がエリアシングによって周波数ｆＩＦ１＝８０ＭＨｚの信号に変換されて、周波数ｆＩＦ１の信号を含む標本化信号が得られる。アンダーサンプリング後は、受信装置１００の動作と同様にして、ＡＤＣ６１がＳ／Ｈ回路４１から入力された標本化信号をデジタル信号に変換して、受信装置１００がデジタル信号に変換された標本化信号を出力端子９１から出力する。
【００４４】
次に、スイッチ部８０は、入力端子８２を第２出力端子８４に接続する（ステップＳ１３）。このとき、高周波信号がＢＰＦ７２を通過して、周波数ｆＲＦ２の信号を含む高周波信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。続いて、Ｓ／Ｈ回路４１がＢＰＦ７２から入力された、通過帯域ｆ２に含まれる通過信号に対するアンダーサンプリングを行なう（ステップＳ１４）。これにより、周波数ｆＲＦ２の信号がエリアシングによって周波数ｆＩＦ２＝１００ＭＨｚの信号に変換されて、周波数ｆＩＦ２の信号を含む標本化信号が得られる。アンダーサンプリング後は、ステップＳ１２と同様にして、標本化信号が出力端子９１から出力される。
【００４５】
さらに、スイッチ部８０は、入力端子８２を第３出力端子８５に接続する（ステップＳ１５）。このとき、高周波信号がＢＰＦ７３を通過して、周波数ｆＲＦ３の信号を含む高周波信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。続いて、Ｓ／Ｈ回路４１がＢＰＦ７３から入力された、通過帯域ｆ３に含まれる通過信号に対するアンダーサンプリングを行なう（ステップＳ１４）。これにより、周波数ｆＲＦ３の信号がエリアシングによって周波数ｆＩＦ３＝２００ＭＨｚの信号に変換されて、周波数ｆＩＦ３の信号を含む標本化信号が得られる。アンダーサンプリング後は、ステップＳ１２と同様にして、標本化信号が出力端子９１から出力される。
【００４６】
上記説明では、スイッチ部８０が、第１出力端子８３、第２出力端子８４、第３出力端子８５の順に接続する場合を例に挙げて説明した。スイッチ部８０による接続の順序とＢＰＦ群７０ｂに高周波信号を通過させる順序は特に限定されず、適宜変更してもよい。また、スイッチ部８０は、第１出力端子８３、第２出力端子８４、第３出力端子８５のうち少なくとも一つに接続して、ＢＰＦ７１，７２，７３のいずれか一つに高周波信号を通過させるようにしてもよい。
【００４７】
スイッチ部８０におけるＳＷ１の切り替えは、まず、いずれかの入力端子に接続して高周波信号の受信を行い、Ｓ／Ｈ回路４１において得られた標本化信号に入力信号が含まれていると判定された場合に、他の入力端子に接続するように切り替えることができる。または、時間経過に応じて周期的に入力端子の接続を切り替えるようにしてもよい。
【００４８】
＜作用及び効果＞
本実施形態に係る受信装置２００は、上述のように構成されるため、上述した第１実施形態で得られる効果に加えて、以下のような作用及び効果を得ることができる。
【００４９】
上記の受信装置１００では、スイッチ部８０によって、ＢＰＦ７１〜７３を通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号を選択することができる。これにより、高周波信号に含まれる入力信号を、Ｓ／Ｈ回路４１によって選択されたいずれかのＢＰＦ７１〜７３を通過する標本化信号として得ることができる。標本化信号に入力信号が含まれていた場合には、スイッチ部８０によって接続されたＢＰＦ７１〜７３との関係から、高周波信号に含まれる入力信号の周波数が、ＢＰＦ７１〜７３のいずれの通過帯域に含まれるかを同定することができる。
【００５０】
［３．第３実施形態］
第３実施形態に係る受信装置３００について、図６，図７，図８を参照して説明する。以降、第３実施形態を、単に本実施形態ともいう。第３実施形態は、第２実施形態に係る受信装置２００において、スイッチ部８０をスイッチ部８１に変更した以外は略同様に構成されている。そこで、第１実施形態と同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する。
【００５１】
＜構成＞
図６に表されるように、受信装置３００は、アンテナ１１、ＬＮＡ２１、スイッチ部８１、ＢＰＦ群７０ｂ、Ｓ／Ｈ回路４１、ＤＤＳ５１、ＡＤＣ６１、及び出力端子９１を備える。
【００５２】
スイッチ部８１は、ＬＮＡ２１から増幅された高周波信号が入力される。スイッチ部８１は、ＢＰＦ群７０ｂの入力側に設けられている。スイッチ部８１は、１極１投のスイッチを複数有し、入力した信号を分岐又は分配させるとともに、１以上の出力端子から出力するスイッチ回路である。スイッチ部８１によって、ＢＰＦ群７０ｂを構成するＢＰＦを通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力すべき信号の組み合わせを選択することができる。スイッチ部８１は、信号選択部として機能する。
【００５３】
本実施形態では、図７に表されるように、スイッチ部８１は、１極１投のスイッチＳＷ２，３，４を３つ有している。そして、入力端子８６に対して、ＳＷ２，３，４が並列に接続されている。入力端子８６は、ＬＮＡ２１と接続されている。第１出力端子８７，第２出力端子８８，第３出力端子８９は、それぞれＢＰＦ７１，７２，７３に接続されている。
【００５４】
ＳＷ２，３，４のＯＮ（閉）／ＯＦＦ（開）により、入力端子８６と第１出力端子８７とＢＰＦ７１の接続、入力端子８６と第２出力端子８８とＢＰＦ７２の接続、及び入力端子８２と第３出力端子８９とＢＰＦ７３の接続を、それぞれ切り替えることができる。そして、ＳＷ２，３，４のＯＮによって、接続されたＢＰＦ７１，７２，７３に高周波信号が入力される。さらに、ＳＷ２，３，４のＯＮによって接続されたＢＰＦ７１，７２，７３を高周波信号が通過することで、対応する通過帯域ｆ１，ｆ２，ｆ３に含まれる信号がＳ／Ｈ回路４１へ出力される。このとき、ＳＷ２，３，４のうち一つのみがＯＮされた場合には、対応する通過帯域ｆ１，ｆ２，ｆ３に含まれる一つの信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。また、ＳＷ２，３，４のうち二つがＯＮされた場合には、対応する通過帯域ｆ１，ｆ２，ｆ３に含まれる二つの信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。また、ＳＷ２，３，４の三つがＯＮされた場合には、通過帯域ｆ１，ｆ２，ｆ３に含まれる信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。
【００５５】
本実施形態では、Ｓ／Ｈ回路４１は、アンダーサンプリングによって得られた標本化信号に、所定の強度以上の入力信号が含まれるかどうかの検出判定を行う。さらに、判定結果に応じてスイッチ部８１に制御信号を送信して、スイッチ部８１におけるＳＷ２，３，４のＯＮ／ＯＦＦの作動状態を変化させる。
【００５６】
受信装置３００は、スイッチ部８１を用いることで、ＢＰＦ７１〜７３を通過するマルチバンド高周波信号を受信すると共に、入力信号が含まれる周波数帯域を同定することができる。このマルチバンド高周波信号の受信方法は、後述する第１選択ステップと、第１受信ステップとをこの順に行うことによって行われる。さらに、後述する第２選択ステップと、第２受信ステップとをこの順に行うことを１サイクルとして、この１サイクルを1回行うか、又は繰り返すことによって行われる。
【００５７】
まず、第１選択ステップでは、スイッチ部８１が、上述した信号の組合せとして、ＢＰＦ群７０ｂを構成する２以上のＢＰＦを通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する全ての信号を選択する。この場合、スイッチ部８１のスイッチを全てＯＮにすればよい。第１受信ステップでは、Ｓ／Ｈ回路４１が、第１選択ステップで選択された組み合わせの信号に対するアンダーサンプリングを行う。
【００５８】
第１受信ステップによって、ＢＰＦ群７０ｂを構成する複数のＢＰＦの通過帯域に含まれる高周波信号に対するアンダーサンプリングを行うことができる。これにより、受信装置１００と同様にして、複数帯域に含まれる高周波信号を、一つの受信装置で且つ同時に検出することができる。
【００５９】
次に、第１選択ステップでいずれかの帯域の信号を受信した場合、第２選択ステップでは、上述した信号の組合せとして、第１選択ステップで選択されたＢＰＦのうちの１以上のＢＰＦ以外の残りのＢＰＦを通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号を選択する。さらに、第２受信ステップでは、Ｓ／Ｈ回路４１が、第２選択ステップで選択された組み合わせの信号に対するアンダーサンプリングを行う。この場合、第１選択ステップの状態から、スイッチ部８１のスイッチを一つ以上をＯＦＦにすればよい。なお、信号を受信したかどうかは、上述したＳ／Ｈ回路４１による検出判定によって行うことができる。
【００６０】
第１受信ステップのアンダーサンプリングにより得られる標本化信号（第１標本化信号）と、第２受信ステップのアンダーサンプリングにより得られる標本化信号（第２標本化信号）とに基づいて、高周波信号に含まれる信号の周波数帯域を同定することができる。
【００６１】
具体的には、第１標本化信号に入力信号が検出されて、第２標本化信号に入力信号が検出されなかった場合には、第２選択ステップで選択されなかった、ＢＰＦを通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力される信号に、入力信号が含まれることが判る。言い換えれば、第２選択ステップで選択されなかったＢＰＦの通過帯域に、入力信号が含まれることを同定することができる。このとき、第２選択ステップで選択されなかった信号のみについてアンダーサンプリングを行い、入力信号の有無を確認することが好ましい。
【００６２】
一方、第１標本化信号に入力信号が検出されて、第２標本化信号にも入力信号が検出された場合には、少なくとも第２選択ステップで選択された信号に、入力信号が含まれることが判る。言い換えれば、第２選択ステップで選択されたＢＰＦの通過領域に、入力信号が含まれることを同定することができる。このとき、第２選択ステップで選択されなかった信号のみについてアンダーサンプリングを行い、入力信号の有無を確認してもよい。
【００６３】
さらに、上記第２選択ステップでの組み合わせを、次のサイクルの第２選択ステップでの組み合わせとして、次のサイクルの第２選択ステップと、第２受信ステップとをさらに繰り返す。この場合、第２選択ステップの状態から、スイッチ部８１のスイッチをさらに一つ以上をＯＦＦにすればよい。このように、マルチバンド高周波信号の１つの帯域の信号が受信されるまで、ＢＰＦを通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号を選択していく。これによって、段階的に入力信号の同定を行うことができる。
【００６４】
なお、第２選択ステップの信号の選択において、高周波信号を通過させないようにするＢＰＦの数は、１以上であれば特に限定されず、１つであってもよく、２以上であってもよく、ＢＰＦ群７０ｂに含まれるＢＰＦの半数としてもよく、また、先の選択ステップで選択された組み合わせに含まれるＢＰＦの半数としてもよい。このＢＰＦの数を１つとしたときに、先の受信ステップで得られる標本化信号に入力信号が検出されて、後の受信ステップで得られる標本化信号に入力信号が検出されなかった場合には、後の選択ステップで選択されなかった、特定のＢＰＦを通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力される信号に、入力信号が含まれることを判別することができる。一方、このＢＰＦの数を２以上としたときには、サイクルの回数を減らして、入力信号が含まれる帯域を絞り込むことができる。
【００６５】
周波数帯域の同定をより具体的に説明すると、ＢＰＦ群７０ｂが有するＢＰＦの数がｍ個（ｍは３以上の整数を表す。）の場合、まずｍ個の全てのＢＰＦに高周波信号を通過させるとともに、通過信号のアンダーサンプリングを行い、標本化信号に入力信号が検出されたかどうかの検出判定を行う。入力信号が検出されるまで通過信号のアンダーサンプリングを行い、標本化信号に入力信号が検出されたら、一つのＢＰＦを除いたｍ−１個のＢＰＦに高周波信号を通過させるとともに、通過信号のアンダーサンプリングを行い、入力信号の検出判定を行う。このｍ−１個の場合の標本化信号に入力信号が検出されなかった場合には、先ほど除いた一つのＢＰＦに高周波信号を通過させて、通過信号のアンダーサンプリングを行う。一方、ｍ−１個の場合の標本化信号に入力信号が検出された場合には、ｍ−２個のＢＰＦに高周波信号を通過させるとともに、通過信号のアンダーサンプリングを行い、入力信号の検出判定を行う。以降、同様にして、通過させるＢＰＦの数を一つずつ減らしていきながら、ＢＰＦに高周波信号を通過させるとともに、通過信号のアンダーサンプリングと、入力信号の検出判定とを行う。そして、標本化信号に入力信号が検出されなくなるか、ＢＰＦ群７０ｂを構成する最後の一つのＢＰＦを通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力される信号に対してアンダーサンプリングを行うようになるまで繰り返す。これにより、高周波信号に含まれる入力信号が、ＢＰＦ群７０ｂを構成するＢＰＦのいずれの通過帯域に含まれるかを同定することができる。
【００６６】
＜動作＞
図８を参照して、受信装置３００の動作について説明する。
【００６７】
アンテナ１１、ＬＮＡ２１、ＤＤＳ５１、ＡＤＣ６１の動作は第１実施形態と同様に行われるため説明を省略し、ここでは、スイッチ部８１、ＢＰＦ群７０ｂ、Ｓ／Ｈ回路４１の動作について説明する。
【００６８】
まず、スイッチ部８１は、ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４をＯＮにして、入力端子８６を第１出力端子８７、第２出力端子８８、第３出力端子８９に接続する（ステップＳ２１）。このとき、信号の組合せとして、ＢＰＦ７１，７２，７３を通過して、Ｓ／Ｈ回路４１へ入力する全ての信号が選択されている。そして、通過帯域ｆ１，ｆ２，ｆ３に含まれる高周波信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。続いて、Ｓ／Ｈ回路４１は、ＢＰＦ群７０ｂから入力された通過信号に対するアンダーサンプリングを行い、標本化信号を出力する（ステップＳ２２）。さらに、Ｓ／Ｈ回路４１は、標本化信号に所定の強度以上の入力信号が含まれるどうかの検出判定を行う（ステップＳ２３）。このとき、標本化信号に入力信号が検出されなかった場合には、ステップＳ２２に戻り、アンダーサンプリングを繰り返し行う。一方、標本化信号に入力信号が検出された場合には、Ｓ／Ｈ回路４１は、スイッチ部８１に第１制御信号を送信する。
【００６９】
第１制御信号を受信したスイッチ部８１は、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮ、ＳＷ４をＯＦＦにして、入力端子８６を第１出力端子８７、第２出力端子８８に接続する（ステップＳ２４）。このとき、信号の組合せとして、ステップＳ２１で選択された信号が通過したＢＰＦ７１，７２，７３のうち、ＢＰＦ７３以外の残りのＢＰＦ７１，７２を通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号の組み合わせが選択されている。そして、通過帯域ｆ１，ｆ２に含まれる高周波信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。続いて、Ｓ／Ｈ回路４１は、ＢＰＦ群７０ｂから入力された通過信号に対するアンダーサンプリングを行い、標本化信号を出力する（ステップＳ２５）。さらに、Ｓ／Ｈ回路４１は、標本化信号に所定の強度以上の入力信号が含まれるどうかの検出判定を行う（ステップＳ２６）。このとき、標本化信号に入力信号が検出されなかった場合には、Ｓ／Ｈ回路４１は、スイッチ部８１に第２制御信号を送信する。一方、標本化信号に入力信号が検出された場合には、Ｓ／Ｈ回路４１は、スイッチ部８１に第３制御信号を送信する。
【００７０】
第２制御信号を受信したスイッチ部８１は、ＳＷ４をＯＮ、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦにして、入力端子８９を第２出力端子８８に接続する（ステップＳ２７）。このとき、信号の組合せとして、ステップＳ２４で選択されなかったＢＰＦ７３を通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号のみが選択されている。そして、通過帯域ｆ３に含まれる高周波信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。続いて、Ｓ／Ｈ回路４１は、ＢＰＦ群７０ｂから入力された通過信号に対するアンダーサンプリングを行い、標本化信号を出力する（ステップＳ２８）。このとき、ステップＳ２４で除かれた信号（ＳＷ４）のみについてアンダーサンプリングが行われている。ステップＳ２８において得られる標本化信号に入力信号が含まれている場合には、この入力信号が通過帯域ｆ３に含まれるものであることを同定することができる。
【００７１】
第３制御信号を受信したスイッチ部８１は、ＳＷ２をＯＮ、ＳＷ３，ＳＷ４をＯＦＦにして、入力端子８６を第１出力端子８７に接続する（ステップＳ２９）。このとき、信号の組合せとして、ステップＳ２４で選択された信号が通過したＢＰＦ７１，７２のうち、ＢＰＦ７２以外の残りのＢＰＦ７１を通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号が選択されている。そして、通過帯域ｆ１に含まれる高周波信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。続いて、Ｓ／Ｈ回路４１は、ＢＰＦ群７０ｂから入力された通過信号に対するアンダーサンプリングを行い、標本化信号を出力する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０において得られる標本化信号に入力信号が含まれている場合には、この入力信号が通過帯域ｆ１に含まれるものであることを同定することができる。標本化信号を出力した後、Ｓ／Ｈ回路４１は、スイッチ部８１に第４制御信号を送信する。
【００７２】
第４制御信号を受信したスイッチ部８１は、ＳＷ３をＯＮ、ＳＷ２，ＳＷ４をＯＦＦにして、入力端子８６を第２出力端子８８に接続する（ステップＳ３１）。このとき、
信号の組合せとして、ステップＳ２４で選択された信号が通過したＢＰＦ７１，７２のうち、ＢＰＦ７１以外の残りのＢＰＦ７２を通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号が選択されている。そして、通過帯域ｆ２に含まれる高周波信号が、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。続いて、Ｓ／Ｈ回路４１は、ＢＰＦ群７０ｂから入力された通過信号に対するアンダーサンプリングを行い、標本化信号を出力する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において得られる標本化信号に入力信号が含まれている場合には、この入力信号が通過帯域ｆ２に含まれるものであることを同定することができる。
【００７３】
上記説明では、初めにＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４をＯＮにしてアンダーサンプリングを行った後に、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮ、ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行う場合を例に挙げて説明した。スイッチ部８１により高周波信号が通過するＢＰＦ７１，７２，７３の組み合わせは限定されず、適宜変更してもよい。例えば、初めにＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４をＯＮにしてアンダーサンプリングを行った後に、ＳＷ２，ＳＷ４をＯＮ、ＳＷ３をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行ってもよく、又はＳＷ３，ＳＷ４をＯＮ、ＳＷ２をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行ってもよい。
【００７４】
また、上記説明では、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮ、ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行い、入力信号が検出された後に、ＳＷ２をＯＮ、ＳＷ３，ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行い、さらにその後にＳＷ３をＯＮ、ＳＷ２，ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行う場合を例に挙げて説明した。スイッチ部８１により受信信号が通過するＢＰＦ７１，７２,７３の組み合わせは限定されず、適宜変更してもよい。例えば、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮ、ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行い、入力信号が検出された後に、ＳＷ３をＯＮ、ＳＷ２，ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行い、さらにその後にＳＷ２をＯＮ、ＳＷ３，ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行ってもよい。又は、ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮ、ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行い、入力信号が検出された後に、ＳＷ２をＯＮ、ＳＷ３，ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行うか、又はＳＷ３をＯＮ、ＳＷ２，ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行い、入力信号の検出判定を行い、標本化信号に入力信号が検出されなかった場合に、他方のＳＷ３又はＳＷ２のアンダーサンプリングを行うようにしてもよい。
【００７５】
また、上記説明では、ステップＳ２９，Ｓ３０においてＳＷ２をＯＮ、ＳＷ３，ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行った後に、ステップＳ３１，Ｓ３２においてＳＷ３をＯＮ、ＳＷ２，ＳＷ４をＯＦＦにしてアンダーサンプリングを行う場合を例に挙げて説明した。高周波信号に単一の入力信号のみが含まれている場合であって、ステップＳ３０において入力信号が検出された際には、ステップＳ３１，Ｓ３２を省略してもよい。
【００７６】
＜作用及び効果＞
本実施形態に係る受信装置３００は、上述のように構成されるため、上述した第１実施形態で得られる効果に加えて、以下のような作用及び効果を得ることができる。
【００７７】
上記の受信装置３００では、スイッチ部８１によって、ＢＰＦ７１〜７３を通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号の組合せを選択することができる。これにより、高周波信号に含まれる入力信号を、Ｓ／Ｈ回路４１によって選択されたＢＰＦ７１〜７３の組合せを通過する標本化信号として得ることができる。このとき、標本化信号に入力信号が含まれていた場合には、スイッチ部８０によって接続されたＢＰＦ７１〜７３の組合せとの関係から、高周波信号に含まれる入力信号の周波数が、選択されたＢＰＦ７１〜７３の通過帯域に含まれることを同定することができる。さらに、スイッチ部８１によってＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号の組合せを変更することで、高周波信号に含まれる入力信号が、ＢＰＦ７１〜７３のいずれの通過帯域に含まれるかを同定することができる。
【００７８】
［４．第４実施形態］
第４実施形態に係る受信装置４００について、図９，図１０を参照して説明する。以降、第４施形態を、単に本実施形態ともいう。第４実施形態は、第１実施形態に係る受信装置１００において、ＢＰＦ７１〜７３を備えず、ＡＧＣ３１及びＲＳＳＩ３２を備えている以外は同様に構成されている。そこで、上述した実施形態と同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する。
【００７９】
＜構成＞
図９に表されるように、受信装置４００は、アンテナ１１、ＬＮＡ２１、ＡＧＣ（Auto Gain Control）３１、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）３２、Ｓ／Ｈ回路４１、ＤＤＳ５１、ＡＤＣ６１、及び出力端子９１を備える。
【００８０】
ＡＧＣ３１は、ＬＮＡ２１から増幅された高周波信号が入力される。ＡＧＣ３１は、入力された信号のレベルに基づいて、レベルがほぼ一定となるように自動利得制御を行う自動利得制御器である。ＡＧＣ３１は、自動利得制御を行った信号をＳ／Ｈ回路４１及びＲＳＳＩ３２に出力する。ＡＧＣ３１は、マルチバンド高周波信号に含まれる入力信号を増幅することができる、広帯域の自動利得制御器である。
【００８１】
ＲＳＳＩ３２は、ＡＧＣ３１から信号が入力される。ＲＳＳＩ３２は、入力された信号の受信強度表示する、強度表示器である。ＲＳＳＩ３２は、受信強度表示信号をＡＧＣ３１にフィードバックする。ＲＳＳＩ３２は、マルチバンド高周波信号に含まれる入力信号の受信強度を表示することができる、広帯域の強度表示器である。
【００８２】
Ｓ／Ｈ回路４１には、ＡＧＣ３１から自動利得制御された高周波信号が入力されるとともに、ＤＤＳ５１からクロック信号が入力される。Ｓ／Ｈ回路４１は、ＤＤＳ５１から入力されたクロック信号に同期したサンプリング周波数にて、ＡＧＣ３１から入力された高周波信号に対するサンプリングを行なう。
【００８３】
ＤＤＳ５１は、実施例１と同様に、クロック周波数ｆＣＬＫを有するクロック信号を出力する。本実施形態では、ＤＤＳ５１は、相互に異なる周波数を有する複数のクロック信号を生成しうる、周波数可変クロック信号源として構成される。このとき、ＤＤＳ５１は、周波数の異なるクロック信号を位相連続で生成することができる。また、ＤＤＳ５１は、応答性の高い超高速周波数可変ディジタルクロック信号源である。このようなＤＤＳ５１をクロック信号源として用いることで、ＤＤＳ５１がクロック信号のクロック周波数ｆＣＬＫを変更した際に、サンプリングのタイミングのずれを抑えて、Ｓ／Ｈ回路４１によって信号を連続受信することが可能となる。なお、ＤＤＳ５１が生成する、相互に異なる周波数を有する複数のクロック信号は、互いに整数倍の関係に無いことが好ましい。さらに、複数のクロック信号は互いに素の関係にあることがより好ましい。このようにして、異なるクロック信号によってアンダーサンプリングを行うことで、エリアシングによって得られる標本化信号に含まれる信号の周波数が変化することになる。
【００８４】
＜動作＞
図２，図１０を参照して、受信装置４００の動作とアンダーサンプリングについて説明する。
なお、本実施形態では、受信装置４００と異なる送信装置により、それぞれ周波数ｆＲＦ１＝９２０ＭＨｚ、ｆＲＦ２＝２．４ＧＨｚ、及びｆＲＦ３＝５．８ＧＨｚの入力信号が含まれる高周波信号が送信される。
【００８５】
受信装置４００のアンテナ１１及びＬＮＡ２１は、受信装置１００の動作と同様にして、高周波信号の受信と増幅とそれぞれを行う。ＬＮＡ２１は、増幅された高周波信号をＡＧＣ３１へ出力する。ＡＧＣ３１及びＲＳＳＩ３２は、入力された高周波信号の自動利得制御を行う。自動利得制御によるレベルの調整が行われた信号は、Ｓ／Ｈ回路４１へ出力される。
【００８６】
ＤＤＳ５１は、第１クロック周波数ｆＣＬＫ１を有する第１クロック信号を生成し、生成した第１クロック信号をＳ／Ｈ回路４１へ出力する。本実施形態では、第１クロック周波数ｆＣＬＫ１は１ＧＨｚである。
【００８７】
Ｓ／Ｈ回路４１は、ＤＤＳ５１から入力された１ＧＨｚの第１クロック信号に同期して、１ＧＨｚのサンプリング周波数ｆｓ１にて、ＢＰＦ群７０ａから入力された高周波信号に対するアンダーサンプリングを行なう。Ｓ／Ｈ回路４１は、サンプリング後の標本化信号をＡＤＣ６１へ出力する。
【００８８】
この場合、実施例１と同様にして、図２に表すように、周波数ｆＲＦ１の信号は、周波数ｆＩＦ１＝８０ＭＨｚの信号に変換される。また、周波数ｆＲＦ２の信号は、周波数ｆＩＦ２＝１００ＭＨｚの信号に変換される。また、周波数ｆＲＦ３の信号は、周波数ｆＩＦ３＝２００ＭＨｚの信号に変換される。すなわち、Ｓ／Ｈ回路４１によるアンダーサンプリングによって、周波数ｆＩＦ１，ｆＩＦ２，ｆＩＦ３の信号を含む第１標本化信号が得られる。
【００８９】
第１標本化信号が得られた後に、ＤＤＳ５１は、第１クロック周波数ｆＣＬＫ１とは周波数の異なる第２クロック周波数ｆＣＬＫ２である第２クロック信号を生成し、生成した第２クロック信号をＳ／Ｈ回路４１へ出力する。本実施形態では、第２クロック周波数ｆＣＬＫ２が、７００ＭＨである。
【００９０】
Ｓ／Ｈ回路４１は、ＤＤＳ５１から入力された７００ＭＨｚの第２クロック信号に同期して、７００ＭＨｚのサンプリング周波数ｆｓ２にて、ＢＰＦ群７０ａから入力された高周波信号に対するアンダーサンプリングを行なう。Ｓ／Ｈ回路４１は、サンプリング後の標本化信号をＡＤＣ６１へ出力する。このとき、サンプリング周波数ｆｓ２／２（＝３５０ＭＨｚ）よりも高い周波数を有するｎ次の周波数帯域の信号は、エリアシングによって、３５０ＭＨｚ以下のベースバンドの領域に折り返される。
【００９１】
図１０は、３５０ＭＨｚのサンプリング周波数ｆｓ２にてアンダーサンプリングを行った際の周波数スペクトラム図である。図１０では、横軸に周波数を、縦軸に信号の振幅（信号強度）を示している。この場合、図１０に表すように、周波数ｆＲＦ１の信号は、周波数ｆＩＦ１’＝２２０ＭＨｚの信号に変換される。また、周波数ｆＲＦ２の信号は、周波数ｆＩＦ２’＝３００ＭＨｚの信号に変換される。また、周波数ｆＲＦ３の信号は、周波数ｆＩＦ３’＝２００ＭＨｚの信号に変換される。すなわち、Ｓ／Ｈ回路４１によるアンダーサンプリングによって、周波数ｆＩＦ１’，ｆＩＦ２’，ｆＩＦ３’の信号を含む第２標本化信号が得られる。
【００９２】
アンダーサンプリング後は、受信装置１００の動作と同様にして、ＡＤＣ６１がＳ／Ｈ回路４１から入力された標本化信号をデジタル信号に変換して、受信装置４００がデジタル信号に変換された標本化信号を出力端子９１から出力する。
【００９３】
上記の受信装置４００では、周波数ｆＩＦ１，ｆＩＦ２，ｆＩＦ３の信号を含む第１標本化信号と、周波数ｆＩＦ１’，ｆＩＦ２’，ｆＩＦ３’の信号を含む第２標本化信号とが出力される。図２，図１０に表すように、クロック周波数ｆＣＬＫを切り替えてアンダーサンプリングを行うことによって、標本化信号に含まれる入力信号の周波数が変化する。例えば、図２では、ｆＩＦ１＜ｆＩＦ２＜ｆＩＦ３の関係であったのに対して、図１０では、ｆＩＦ３’＜ｆＩＦ１’＜ｆＩＦ２’の関係となっている。このようなクロック周波数ｆＣＬＫの変更に伴う標本化信号の変化に基づいて、高周波信号に含まれる入力信号の周波数ｆＲＦ１，ｆＲＦ２，ｆＲＦ３を同定することができる。
【００９４】
上記説明では、１ＧＨｚの第１クロック周波数ｆＣＬＫ１と、７００ＭＨの第２クロック周波数ｆＣＬＫ２との二つのクロック周波数ｆＣＬＫによって標本化信号を得た。ＤＤＳ５１が生成する相互に異なる周波数を有する複数のクロック信号はこれらに限定されず、適宜変更してよい。また、入力信号の周波数ｆＲＦ１，ｆＲＦ２，ｆＲＦ３を同定するにあたっては、さらに多数のクロック周波数ｆＣＬＫによって標本化信号を得てもよい。
【００９５】
＜作用及び効果＞
上記の受信装置４００では、ＤＤＳ５１によりクロック周波数ｆＣＬＫを切り替えて、Ｓ／Ｈ回路４１によるアンダーサンプリングを行うことによって、標本化信号に含まれる入力信号の周波数が変化する。そして、クロック周波数ｆＣＬＫの変更に伴う標本化信号の変化に基づいて、高周波信号に含まれる入力信号の周波数ｆＲＦ１，ｆＲＦ２，ｆＲＦ３を同定することができる。さらには、ＤＤＳ５１によってクロック周波数ｆＣＬＫを高速で切り替えることによって、アンダーサンプリング後の標本化信号に含まれる周波数成分が高速で変化する。これにより、高周波信号に含まれる入力信号の周波数ｆＲＦ１，ｆＲＦ２，ｆＲＦ３をリアルタイムで同定することができる。またさらに、入力信号の周波数ｆＲＦ１，ｆＲＦ２，ｆＲＦ３を同定することで、標本化信号から入力信号を復号できるため、受信装置４００は、複数の帯域の信号を測定する、マルチバンド測定機として用いることができる。
【００９６】
また、上記の受信装置４００では、ＡＧＣ３１及びＲＳＳＩ３２によって、Ｓ／Ｈ回路４１に入力される高周波信号のレベルを自動的に調整することができる。
【００９７】
［５．その他］
（１）上記実施形態の受信装置１００，２００，３００では、Ｓ／Ｈ回路４１には、ＤＤＳ５１からクロック信号が入力されて、ＤＤＳ５１から入力されたクロック信号に同期したサンプリング周波数にてサンプリングを行なう場合について説明した。受信装置１００，２００，３００で用いられるクロック信号源は、ＤＤＳ５１に限られず、ＰＬＬ等の公知のクロック信号源を用いることができる。
【００９８】
（２）上記実施形態の受信装置１００では、ＢＰＦ群７０ａが、ＢＰＦ７１〜７３の３つを有する場合について説明した。ＢＰＦ群７０ａ，７０ｂが有するＢＰＦの数は、２以上であればよく、検出を行いたい帯域の数に応じて適宜変更することができる。但し、ＢＰＦ群７０ａが有するＢＰＦの数が増加すると、Ｓ／Ｈ回路４１に入力されるノイズが増加する傾向にある。
【００９９】
（３）上記実施形態の受信装置２００，３００では、ＢＰＦ群７０ｂが、ＢＰＦ７１〜７３の３つを有する場合について説明した。ＢＰＦ群７０ｂが有するＢＰＦの数は、２以上であればよく、検出を行いたい帯域の数に応じて適宜変更することができる。また、受信装置３００では、スイッチ部８１によって、ＢＰＦを通過してＳ／Ｈ回路４１へ入力する信号の組合せをＢＰＦの数に応じて選択すればよい。
【０１００】
（４）上記実施形態の受信装置２００，３００では、スイッチ部８０，８１が、ＬＮＡ２１とＢＰＦ群７０ｂとの間に設けられる場合について説明した。スイッチ部８０，８１は、ＢＰＦ群７０ｂとＳ／Ｈ回路４１との間に設けられてもよい。この場合、ＬＮＡ２１から出力された信号は、ＢＰＦ７１，７２，７３に分配される。さらに、ＢＰＦ７１，７２，７３によってろ波された信号のうちいずれか一つの信号が、スイッチ部８０によって選択されて、Ｓ／Ｈ回路４１に入力される。また、ＢＰＦ７１，７２，７３によってろ波された信号の組み合わせが、スイッチ部８１によって選択されて、Ｓ／Ｈ回路４１に入力される。
【０１０１】
（５）上記実施形態の受信装置１００では、ＬＮＡ２１とＢＰＦ群７０ａとＳ／Ｈ回路４１とがこの順で接続される場合について説明した。また、上記実施形態の受信装置２００，３００では、ＬＮＡ２１とスイッチ部８０，８１とＢＰＦ群７０ｂとＳ／Ｈ回路４１とがこの順で接続される場合について説明した。受信装置１００，２００，３００は、受信装置４００と同様にして、さらにＡＧＣ３１及びＲＳＳＩ３２を備えていてもよい。この場合、例えば、受信装置１００は、ＬＮＡ２１とＢＰＦ群７０ａとの間、又は、ＢＰＦ群７０ａとＳ／Ｈ回路４１との間にＡＧＣ３１及びＲＳＳＩ３２を設けることができる。また、例えば、受信装置２００，３００は、ＬＮＡ２１とスイッチ部８０，８１との間、又は、ＢＰＦ群７０ｂとＳ／Ｈ回路４１との間にＡＧＣ３１及びＲＳＳＩ３２を設けることができる。
【０１０２】
（６）上記実施形態の受信装置４００では、ＤＤＳ５１によってクロック信号のクロック周波数ｆＣＬＫを切り替えることで、複数の標本化信号のｆＩＦに基づいて、高周波信号に含まれる入力信号の周波数ｆＲＦを同定することについて説明した。このような処理は、受信装置１００，２００，３００においても行うことができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１００，２００，３００，４００  マルチバンド受信装置
１１  アンテナ
２１  ＬＮＡ
３１  ＡＧＣ
３２  ＲＳＩＩ
４１  Ｓ／Ｈ回路
５１  ＤＤＳ
６１  ＡＤＣ
７０ａ，７０ｂ  ＢＰＦ群
７１，７２，７３  ＢＰＦ
８０，８１  スイッチ部
【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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