(57)【要約】  受信機（１００）は、複数のＲＦチャネルを具備した動作帯域からＲＦ信号を選択的に受信するべく構成されている。受信機（１００）は、所望のＲＦチャネルをそのＲＦチャネルの周波数を上回る中間周波数（ＩＦ）にアップコンバージョン（２００）するべく構成されている。アップコンバージョン済みのＲＦチャネルは、ベースバンド又は低ＩＦにダウンコンバージョン（２３０）される。受信機は、ベースバンド又は低ＩＦ信号をフィルタリング（２４２、２４４）することにより、チャネル選択を実行可能である。ベースバンド又は低ＩＦ信号は、プログラム可能な出力ＩＦにアップコンバージョン（２４０）可能である。
2008516537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を入力信号周波数帯域の少なくとも一部を上回る周波数帯域内の中間周波数信号に周波数変換するべく構成されたアップコンバータと、
前記アップコンバータに結合されており、前記中間周波数信号をベースバンド信号に周波数変換するべく構成されたダウンコンバータと、
前記ダウンコンバータに結合されており、前記ベースバンド信号をフィルタリングするべく構成されたフィルタと、
を有する受信機。
【請求項２】
前記中間周波数信号は、固定周波数信号を有する請求項１記載の受信機。
【請求項３】
前記中間周波数信号は、プログラム可能な周波数信号を有する請求項１記載の受信機。
【請求項４】
前記フィルタに結合されており、フィルタリング済みの信号を出力周波数にアップコンバージョンするべく構成された出力アップコンバータを更に有する請求項１記載の受信機。
【請求項５】
前記ダウンコンバータは、前記中間周波数信号を同相及び直交ベースバンド信号成分にダイレクトダウンコンバージョンするべく構成された直交ダウンコンバータを有する請求項１記載の受信機。
【請求項６】
前記アップコンバータの出力に結合されており、アップコンバージョン済みの信号の帯域選択フィルタリングを実行するべく構成された第１フィルタを更に有する請求項１記載の受信機。
【請求項７】
前記フィルタは、前記ベースバンド信号のチャネル選択フィルタリングを実行するべく構成されている請求項１記載の受信機。
【請求項８】
前記フィルタに結合されており、前記ベースバンド信号をデジタル化するべく構成されたアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を更に有する請求項１記載の受信機。
【請求項９】
所望のＲＦ信号を該所望のＲＦ信号の周波数を上回る第１中間周波数（ＩＦ）にアップコンバージョンするべく構成された第１アップコンバータと、
前記アップコンバータに結合されており、前記アップコンバータから出力された信号の帯域選択フィルタリングを実行することにより、フィルタリング及びアップコンバージョン済みの信号を生成するべく構成されたフィルタと、
前記フィルタリング及びアップコンバージョン済みの信号内の所望の信号を同相及び直交信号成分にダウンコンバージョンするべく構成された直交ダイレクトダウンコンバータと、
前記直交ダイレクトダウンコンバータに結合されており、前記同相信号成分に対してチャネル選択フィルタリングを実行するべく構成された第１フィルタと、
前記直交ダイレクトダウンコンバータに結合されており、前記直交信号成分に対するチャネル選択フィルタリングを実行するべく構成された第２フィルタと、
前記第１及び第２フィルタに結合されており、前記フィルタリング済みの同相及び直交信号成分を同相及び直交出力ＩＦ信号成分にアップコンバージョンするべく構成された第２アップコンバータと、
前記第２アップコンバータに結合されており、前記同相及び直交出力ＩＦ信号成分を合成するべく構成された信号コンバイナと、
を有する受信機。
【請求項１０】
前記第２アップコンバータは、前記フィルタリング済みの同相及び直交信号成分をデジタル的にアップコンバージョンするべく構成されたデジタルアップコンバータを有する請求項９記載の受信機。
【請求項１１】
前記所望のＲＦ信号は、アナログテレビ信号を有する請求項９記載の受信機。
【請求項１２】
前記所望のＲＦ信号は、デジタルテレビ信号を有する請求項９記載の受信機。
【請求項１３】
受信信号を処理する方法において、
所望の入力信号を該所望の入力信号の周波数を上回る周波数を有する第１中間周波数（ＩＦ）信号にアップコンバージョンする段階と、
前記第１ＩＦ信号をベースバンド信号にダウンコンバージョンする段階と、
前記ベースバンド信号に対するチャネル選択を実行する段階と、
を有する方法。
【請求項１４】
前記第１ＩＦ信号をフィルタリングすることにより、所望の信号帯域を選択する段階を更に有する請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
チャネル選択に続いて、前記ベースバンド信号を所望の出力ＩＦにアップコンバージョンする段階を更に有する請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記第１ＩＦ信号をダウンコンバージョンする段階は、前記第１ＩＦ信号を同相ベースバンド信号成分及び直交ベースバンド信号成分にダイレクト直交ダウンコンバージョンする段階を有する請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
チャネル選択を実行する段階は、同相ベースバンド信号成分及び直交ベースバンド信号成分のそれぞれをフィルタリングする段階を有する請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
受信信号を処理する方法において、
所望のＲＦチャネルにおいて所望のテレビ信号を選択する段階と、
前記所望のテレビ信号を前記所望のＲＦチャネルの周波数を上回る第１中間周波数（ＩＦ）にアップコンバージョンする段階と、
前記第１ＩＦを有する前記所望のテレビ信号を同相及び直交信号成分にダイレクトダウンコンバージョンする段階と、
前記同相及び直交信号成分のそれぞれに対してチャネル選択フィルタリングを実行する段階と、
前記同相及び直交信号成分を所望の第２ＩＦを有する第２ＩＦ同相及び直交信号成分にアップコンバージョンする段階と、
前記第２ＩＦ同相及び直交信号成分を合成することにより、前記第２ＩＦを有する前記所望のテレビ信号を生成する段階と、
を有する方法。
【請求項１９】
前記同相及び直交信号成分のそれぞれをデジタル化する段階を更に有しており、チャネル選択フィルタリングは、デジタルフィルタリングを有する請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記同相及び直交信号成分は、同相ベースバンド信号成分及び直交ベースバンド信号成分を有する請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記同相及び直交信号成分は、同相低ＩＦ信号成分及び直交低ＩＦ信号成分を有する請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願に対する相互参照）
本出願は、２００４年１０月１２日付けで出願された「Ａ  ＨＹＢＲＩＤ  ＲＥＣＥＩＶＥＲ  ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ  ＵＳＩＮＧ  ＵＰＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ  ＦＯＬＬＯＷＥＤ  ＢＹ  ＤＩＲＥＣＴ  ＤＯＷＮＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ」という名称の米国仮特許出願第６０／６１８，２４１号の利益を主張するものであり、この内容は、本引用により、そのすべてが本出願に包含される。
【０００２】
本開示は、電子信号の処理に関するものである。更に詳しくは、本開示は、ＲＦ受信機と受信機アーキテクチャに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
通常の周波数分割多重通信システムにおいては、事前に定義されている動作帯域を複数の伝送が同時に占有可能である。動作帯域内の信号は、既定の通信規格に従って動作可能であり、従って、予測可能なダイナミックレンジ内のエネルギーを具備可能である。通信規格は、隣接チャネル間の周波数間隔とチャネル帯域幅を規定することも可能である。又、通信規格は、変調のタイプ、情報レート、チャネル外性能、及びその他の信号パラメータなどの信号パラメータを指定することも可能である。
【０００４】
又、動作帯域外において動作する多数の信号源が存在可能である。動作帯域内の信号とは異なり、帯域外の信号には、通常、帯域内の信号性能を調節している通信規格による調節が施されない。この結果、帯域外の信号は、帯域内の信号よりも相当に大きなエネルギーを具備可能であり、且つ、変調のタイプ、帯域外性能、及びその他のパラメータを含む異なる信号パラメータに従って動作可能である。
【０００５】
所望のチャネルにチューニングするには、受信機は、既知の動作帯域内において発生する既知の干渉源及び予期しない干渉源を含む望ましくないチャネルの影響を実質的に除去する必要がある。
【０００６】
様々な通信規格をサポートするべく、多数の受信機実装法が既に開発されている。装置の複雑性及び性能を増大させつつ、同時に電子装置の物理的なサイズを低減するという傾向により、進行中の開発に対して多大な制約が課されるようになっている。
【０００７】
例えば、セルラー及びコードレス電話機のサイズは、装置の品質を改善すると共に装置に追加機能を付加しつつ、同時に小型化の一途を辿っている。同様に、ラジオやテレビも、改善された特徴及び動作モードを提供しつつ物理的なサイズを同時に低減するべく、継続的に再設計されている。テレビ受像機の画面サイズが拡大を続けている一方で、フラットな画面と薄い厚さを実現する技術の進歩により、電子回路が利用可能な容積が減少している。
【０００８】
受信信号の品質を損なうことなしに、複数のモード又は周波数帯域において動作する受信機の能力を増大させることが望ましい。又、受信機の実装法により、現在利用可能な実装法と比べて、サイズ、コスト、及び電力消費量が最小化されることが望ましい。
【発明の開示】
【０００９】
受信機は、複数のＲＦチャネルを具備する動作帯域からＲＦ信号を選択的に受信するべく構成されている。受信機は、所望のＲＦチャネルをそのＲＦチャネルの周波数を上回る中間周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｅａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＩＦ）にアップコンバージョンするべく適合されている。アップコンバージョンされたＲＦチャネルは、ベースバンド又は低ＩＦにダウンコンバージョンされる。受信機は、ベースバンド又は低ＩＦ信号をフィルタリングすることにより、チャネル選択を実行可能である。ベースバンド又は低ＩＦ信号を、プログラム可能な出力ＩＦにアップコンバージョン可能である。
【００１０】
本開示は受信機を含んでおり、この受信機は、入力信号をその入力信号の周波数帯域の少なくとも一部分を上回る周波数帯域内の中間周波数信号に周波数変換するべく構成されたアップコンバータと、アップコンバータに接続されており、中間周波数信号をベースバンド信号に周波数変換するべく構成されたダウンコンバータと、ダウンコンバータに結合されており、ベースバンド信号をフィルタリングするべく構成されたフィルタと、を含んでいる。
【００１１】
本開示は受信機を含んでおり、この受信機は、所望のＲＦ信号をその所望のＲＦ信号の周波数を上回る第１中間周波数（ＩＦ）にアップコンバージョンするべく構成された第１アップコンバータと、アップコンバータに結合され、アップコンバータから出力された信号の帯域選択フィルタリングを実行してフィルタリング及びアップコンバージョン済みの信号を生成するべく構成されたフィルタと、フィルタリング及びアップコンバージョン済みの信号内の所望の信号を同相及び直交信号成分にダウンコンバージョンするべく構成された直交ダイレクトダウンコンバータと、直交ダイレクトダウンコンバータに結合されており、同相信号成分に対するチャネル選択フィルタリングを実行するべく構成された第１フィルタと、直交ダイレクトダウンコンバータに結合されており、直交信号成分に対するチャネル選択フィルタリングを実行するべく構成された第２フィルタと、第１及び第２フィルタに結合されており、フィルタリング済みの同相及び直交信号成分を同相及び直交出力ＩＦ信号成分にアップコンバージョンするべく構成された第２アップコンバータと、第２アップコンバータに結合されており、同相及び直交出力ＩＦ信号成分を合成するべく構成された信号コンバイナと、を含んでいる。
【００１２】
本開示は受信信号を処理する方法を含んでいる。この方法は、所望の入力信号をその所望の入力信号の周波数を上回る周波数を有する第１中間周波数（ＩＦ）信号にアップコンバージョンする段階と、第１ＩＦ信号をベースバンド信号にダウンコンバージョンする段階と、ベースバンド信号に対してチャネル選択を実行する段階と、を含んでいる。
【００１３】
本開示は受信信号を処理する方法を含んでいる。この方法は、所望のＲＦチャネルにおいて所望のテレビ信号を選択する段階と、所望のテレビ信号をその所望のＲＦチャネルの周波数を上回る第１中間周波数（ＩＦ）にアップコンバージョンする段階と、第１ＩＦを有する所望のテレビ信号を同相及び直交信号成分にダイレクトダウンコンバージョンする段階と、同相及び直交信号成分のそれぞれに対してチャネル選択フィルタリングを実行する段階と、同相及び直交信号成分を所望の第２ＩＦを有する第２ＩＦ同相及び直交信号成分にアップコンバージョンする段階と、第２ＩＦ同相及び直交信号成分を合成して第２ＩＦを有する所望のテレビ信号を生成する段階と、を含んでいる。
【００１４】
添付の図面との関連において、以下に記述されている詳細な説明を参照することにより、本開示の実施例の特徴、目的、及び利点について更に明らかとなろう。尚、添付図面においては、類似の要素に対して類似の参照符号が付与されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
信号を受信する受信機及び方法は、所望の信号をまずアップコンバージョンする段階を含んでいる。所望の信号は、第１中間周波数（ＩＦ）にアップコンバージョン可能であり、この第１ＩＦは、固定されたものであってよい。別の実施例においては、第１ＩＦは、プログラム可能なＩＦであってもよく、或いは、所望の信号の周波数に依存したものであってもよい。
【００１６】
受信機は、第１ＩＦにおいてフィルタリングを実行することにより、例えば、帯域選択を実行するべく、構成可能である。受信機は、第１ＩＦを有する所望の信号をベースバンド信号又は低ＩＦ信号にダイレクトダウンコンバージョンするべく構成されている。受信機は、第１ＩＦ信号を同相信号成分と直交信号成分にダウンコンバージョンする直交ダウンコンバージョンを実装可能である。受信機がゼロＩＦへのダイレクトコンバージョンを実行している実施例においては、受信機は、同相ベースバンド信号と直交ベースバンド信号を生成している。
【００１７】
受信機は、同相及び直交信号成分のそれぞれをフィルタリングすることにより、チャネル選択を実行可能である。受信機は、フィルタリング済みの同相及び直交信号成分を第２ＩＦにアップコンバージョンしている。この第２ＩＦは、固定又はプログラム可能であってよい。第２ＩＦへのアップコンバージョンは、既存の復調器との互換性を提供するのに有用であろう。この受信機アーキテクチャは、広い周波数レンジに起因し、所望の信号とスペクトル中のその他の合法的なチャネル間における望ましくない相互作用が発生し得る、テレビの受信などの広帯域アプリケーションにおいて特に有用である。
【００１８】
アップコンバージョンと、これに後続する所望のＩＦへのダイレクトダウンコンバージョン及び第２のアップコンバージョンを具備する受信機アーキテクチャは、その他の受信機アーキテクチャと比べて、多数の利点を提供している。ベースバンド又は低ＩＦにおいてチャネル選択を実行する能力により、チャネル選択フィルタリングのオンチップ実装が促進される。すべての隣接チャネル及びその他の干渉源を実質的に除去する能力により、出力フィルタの要件が緩和され、且つ、多くのアプリケーションにおいて、オフチップのＩＦフィルタリングに対するニーズを除去可能である。ＲＦチャネルの周波数を上回る第１ＩＦへのアップコンバージョンにより、受信機のダイレクトコンバージョン部分への利得依存性のＬＯ漏れが実質的に除去される。又、相対的に高いＩＦへのアップコンバージョンにより、受信機のダイレクトダウンコンバージョン部分内における高調波阻止（harmonic rejection）要件を実質的に緩和可能である。
【００１９】
図１は、システム１０内におけるデジタルＩＦの生成を実装した受信機１００の一実施例の概略機能ブロックダイアグラムである。尚、以下の説明においては、システム１０がテレビ受像機として動作するべく構成されている実施例について説明しているが、システム１０は、多数のシステムの中のいずれであってもよい。例えば、システム１０は、テレビ、テレビ受像機、セットトップボックス、又はビデオレコーダ内に内蔵されたテレビチューナ、或いは、その他のなんらかのテレビ受像機であってよい。その他の実施例においては、システム１０は、ラジオ受信機、無線トランシーバ、電話受信機、携帯電話機、コードレス電話機、又はその他のなんらかの通信装置であってよい。
【００２０】
システム１０は、１つ又は複数の信号源に結合可能なソーススイッチ１２を包含可能である。例えば、第１ソース入力は、アンテナ２に結合可能であり、第２ソース入力は、ケーブルテレビ配信業者に結合されたケーブルなどの有線ソースに結合可能である。ソーススイッチ１２は、１つのタイプの信号のみを受信機１００に結合することに限定されるものではない。例えば、ソーススイッチ１２は、例えば、アンテナ２を介してテレビ信号のソースに結合可能であり、且つ、例えば、ケーブル４を介してラジオのソースにも結合可能である。
【００２１】
ソーススイッチ１２は、任意の信号源からの信号の中の任意のものを受信機１００の入力に結合するべく構成可能である。受信機１００は、例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、又はなんらかのその他のテレビ規格などのアナログテレビ規格に従ってフォーマットされたアナログテレビ信号などの信号源から受信したテレビ信号を選択的に処理するべく構成可能である。又、受信機１００は、信号源の中の１つのものから受信されたデジタルＤＶＢ−Ｔテレビ信号などのデジタルテレビ信号を処理するべく構成することも可能である。
【００２２】
受信機１００は、ソーススイッチ１２からＲＦ信号を受信可能であり、且つ、信号を出力ＩＦにダウンコンバージョン可能である。受信機１００からの出力ＩＦは、復調器５０に、そして、復調器５０からベースバンドプロセッサ６０に結合可能である。一実施例においては、復調器５０は、既定のＩＦを有するテレビ信号を復調するべく構成可能である。復調済みのテレビ信号は、この信号を、例えば、対応するビデオ及びオーディオ出力装置（図示されてはいない）用のビデオ及びオーディオ信号にフォーマットするべく構成可能なベースバンドプロセッサ６０に伝達されることになる。
【００２３】
システム１０は、外部源（図示されてはいない）からモード選択入力を受信するべく構成可能なモード選択モジュール２０をも包含可能であり、この外部源は、例えば、ユーザーによる選択又はユーザーによる制御であってよい。このモードは、受信機１００の動作モードに対応可能であり、且つ、特定の動作帯域、チャネル間隔、チャネル帯域幅、及び出力ＩＦ周波数を決定するべく、使用可能である。
【００２４】
モード選択モジュール２０は、チャネル選択モジュール３０に結合可能である。チャネル選択モジュール３０は、モード選択モジュール２０に結合可能であり、且つ、所望の局部発振器（Ｌｏｃａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：ＬＯ）制御信号を生成するべく構成可能である。チャネル選択モジュール３０は、所望のＲＦ信号の受信と所望の出力ＩＦの生成を実現するべく受信機１００のＬＯ周波数をチューニングするのに必要な制御信号を生成可能である。チャネル選択モジュール３０は、所望のチャネル選択について通知可能なユーザーインターフェイス又はなんらかのその他のモジュール又は装置などの外部源（図示されてはいない）から、１つ又は複数の入力信号を受信することも可能である。
【００２５】
チャネル選択モジュール３０は、受信機１００内においてＲＦ及びＩＦのＬＯを独立的に制御可能である。例えば、チャネル選択モジュール３０は、ＲＦのＬＯを、モードと所望のチャネルの両方に基づいた周波数に対してチューニング可能である。チャネル選択モジュール３０は、ＩＦのＬＯの周波数を制御するように構成することも可能であり、且つ、所望のモードにのみ基づいてＩＦのＬＯを制御するように構成することも可能である。その他の実装においては、チャネル選択モジュール３０は、それぞれのチャネルごとにＲＦ及びＬＯ周波数の両方をチューニングするように構成可能である。
【００２６】
又、チャネル選択モジュール３０は、受信機１００の較正を制御するべく構成することも可能である。この較正は、ＤＣオフセット較正及び同相（Ｉ）及び直交（Ｑ）信号バランスを包含可能である。例えば、チャネル選択モジュール３０は、受信機１００内のＲＦスイッチを制御可能であり、且つ、ＤＣオフセット較正を起動可能である。別の実施例においては、受信機１００内の較正モジュールは、チャネル選択信号及びフィルタ制御信号を受信可能であり、且つ、ＤＣオフセット較正の持続時間においてＲＦスイッチ及びフィルタ帯域幅を制御する段階を含むＤＣオフセット較正を起動可能である。
【００２７】
フィルタコントローラ４０は、モード選択モジュール２０に結合することも可能である。フィルタコントローラ４０は、受信機１００内の１つ又は複数のフィルタ帯域幅を制御している受信機１００に対して制御信号を供給するべく構成可能である。フィルタコントローラ４０は、受信機１００内において必要とされているチャネルの選択感度に基づいてフィルタの帯域幅を設定するべく構成可能であり、このチャネル選択感度は、動作モードに依存したものであってよい。
【００２８】
フィルタコントローラ４０は、チャネル選択モジュール３０と通信状態にあってもよい。フィルタコントローラ４０は、それぞれのチャネルの変化に後続する既定の較正持続時間において既定の帯域幅に対して受信機１００内のフィルタを制御するべく構成可能である。例えば、フィルタコントローラ４０は、フィルタをＤＣオフセット較正において最小帯域幅に対してチューングするべく構成可能である。或いは、この代わりに、受信機１００内の較正モジュールは、較正持続時間においてフィルタ帯域幅を制御するべく構成することも可能である。
【００２９】
システム１０内には、プロセッサ７２及び関連するメモリ７４を包含可能であり、これらは、それぞれのモジュール内において１つ又は複数の機能を実行するべく構成可能である。例えば、メモリ７４は、プロセッサ７２によって実行された際にシステム１０内の様々なモジュールの機能のいくつか又はすべてを実行可能なソフトウェアの形態を有する１つ又は複数のプロセッサ７２が使用可能な命令を包含可能である。
【００３０】
図２は、図１に示されているシステム内の受信機などの受信機１００の一実施例の概略機能ブロックダイアグラムである。受信機１００は、信号処理部２１０（或いは、この代わりに、信号経路とも呼ぶ）、第１局部発振器（Ｌｏｃａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：ＬＯ）信号を生成するべく構成されたＲＦシンセサイザ２７２、及び複数のＩＦのＬＯ信号を生成するべく構成されたＩＦシンセサイザ２７４を含んでいる。
【００３１】
信号処理部２１０は、３つの主要な機能部分を含んでいる。受信機部は、ダウンコンバータ２３０に結合された第１アップコンバータ２２０を含んでおり、ダウンコンバータは、第２アップコンバータ２４０に結合されている。この結果、所望の信号は、まず、アップコンバージョンされ、ベースバンド又は低ＩＦにダウンコンバージョンされた後に、最終出力ＩＦにアップコンバージョンされることになる。
【００３２】
第１アップコンバータ２２０は、ＲＦ入力に結合されたＲＦ増幅器２２２を含んでいる。ＲＦ増幅器２２２は、所望のＲＦチャネルを増幅するべく構成された可変利得又は固定利得の増幅器であってよい。図２の実施例においては、ＲＦ増幅器２２２は、可変利得ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）として実装されており、この利得は、コントローラ（図示されていない）又はＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）ループ（図示されていない）によって決定可能である。ＲＦ増幅器２２２がＡＧＣループの一部である場合には、ＲＦ周波数コンバータ２２４への入力に位置しているＲＦ信号は、相対的に小さなダイナミックレンジを経験可能である。
【００３３】
ＲＦ増幅器２２２の出力は、所望のチャネルをその所望のチャネルのＲＦ周波数を上回る高ＩＦにアップコンバージョンするべく構成されたＲＦ周波数コンバータ２２４の入力に結合されている。ＲＦ周波数コンバータ２２４の第２入力には、ＲＦシンセサイザ２７２の出力が結合されている。ＲＦ周波数コンバータ２２４は、所望のチャネルを、その所望のチャネル及びＲＦシンセサイザ２７２の周波数に基づいたＩＦにアップコンバージョンするべく構成可能である。一実施例においては、ＲＦ周波数コンバータ２２４は、所望のチャネルの周波数とＲＦシンセサイザの周波数の和である周波数を有するアップコンバージョン済みの信号を出力するべく構成されたミキサである。
【００３４】
ＲＦシンセサイザ２７２は、プログラム可能な出力周波数又は固定出力周波数を具備可能である。ＲＦシンセサイザ２７２がプログラム可能である場合には、ＲＦ周波数コンバータ２２４が所望のチャネルを既定の周波数にアップコンバージョンするように、その出力周波数を制御可能である。
【００３５】
ＲＦ周波数コンバータ２２４からのアップコンバージョン済みのＲＦチャンネル出力は、第１フィルタ２２６に結合されている。第１フィルタ２２６は、帯域選択又はなんらかの緩和された形態のチャネル選択を実行するべく構成可能である。所望のチャネルは、オリジナルのＲＦ周波数よりも高い周波数にアップコンバージョンされているため、本質的なチャネル選択を実行する能力は、除去されない場合にも、大幅に低減されることになる。このため、第１フィルタ２２６は、帯域選択を実行するべく構成可能であり、且つ、帯域外信号及び望ましくないミキサの生成物を減衰させることができる。
【００３６】
第１フィルタ２２６の出力は、第１アップコンバータ２２０の出力を表している。アップコンバージョン済みのＲＦ信号は、ダウンコンバータ２３０の入力に結合されている。ダウンコンバータ２３０は、アップコンバージョン済みのＲＦ信号を直交ダウンコンバージョンするべく構成されている。又、ダウンコンバータ２３０は、アップコンバージョン済みのＲＦ信号をベースバンド又は低ＩＦにダイレクトコンバージョンするべく構成可能である。
【００３７】
尚、本明細書において使用されている「ベースバンド信号」という用語は、ベースバンド信号及び実質的にベースバンド信号である信号を意味している。信号は、例えば、送信機又は受信機におけるＬＯオフセットエラー又は相違と、指定の動作周波数に対する入力ＲＦ信号におけるエラー又は相違に起因し、信号をダウンコンバージョンする周波数変換プロセスが不完全である場合に、実質的にベースバンド信号となる。例えば、入力ＲＦ信号は、送信機におけるＬＯ周波数シフトやドップラーシフトに起因し、指定の動作チャネルとは異なったものとなる可能性がある。通常、このエラー又は相違は、ベースバンド信号帯域幅の一部分である。
【００３８】
低ＩＦ信号とは、ベースバンド信号の帯域幅の二倍未満のＩＦ周波数を意味している。但し、その他の実施例においては、低ＩＦは、１．５、２．５、３、４、５、１０、又はベースバンド信号の帯域幅のなんらかのその他の倍数未満を意味可能である。通常、低ＩＦ信号は、追加の周波数変換を伴うことなしに信号処理を実現するのに十分に低い周波数を有する信号を意味している。
【００３９】
アップコンバージョン済みのＲＦ信号は、この例においては、第１ミキサ２３２及び第２ミキサ２３４として表されている第１及び第２周波数変換モジュールの入力に結合されている。尚、第１及び第２ミキサ２３２及び２３４は、ミキサとして示されているが、任意のタイプの周波数変換装置であってよい。例えば、第１及び第２ミキサ２３２及び２３４は、二重平衡型ミキサ、二重−直交ミキサ、高調波阻止ミキサ、干渉計、又はなんらかのその他のタイプの周波数変換装置であってよい。第１及び第２ミキサ２３２及び２３４は、同相（Ｉ）及び直交（Ｑ）の周波数変換済み信号成分を生成するべく構成可能である。説明を目的として、第１ミキサ２３２は、同相信号経路の一部として示されており、第２ミキサ２３４は、直交信号経路の一部として示されている。
【００４０】
ＩＦシンセサイザ２７４は、アップコンバージョン済みのＲＦ信号をダウンコンバージョンするのに使用される第１ＬＯ信号を出力するべく構成された第１ＬＯを包含可能である。第１ＬＯ信号は、第１ＬＯ信号の直交バージョンを出力するべく構成された位相シフタ２３６に結合されている。即ち、位相シフタ２３６は、第１ＬＯ信号の同相バージョンと第１ＬＯ信号の直交バージョンを出力している。位相シフタ２３６は、例えば、直交信号内に９０度の位相シフトを実質的に導入する遅延を有するように構成可能である。同相ＬＯ信号は、第１ミキサ２３２を駆動するべく使用され、直交ＬＯ信号は、第２ミキサ２３４を駆動するべく使用されている。
【００４１】
ＩＦシンセサイザ２７４は、所望のアップコンバージョン済みのＲＦ信号の周波数に（又は、所望のアップコンバージョン済みのＲＦ信号の周波数の近くに）プログラム可能なプログラム可能型の出力周波数を包含可能である。従って、ＩＦシンセサイザ２７４は、第１及び第２ミキサ２３２及び２３４が実質的にゼロＩＦ又は低ＩＦへのダイレクトコンバージョンを実行できるようにするべくプログラムされている。
【００４２】
ダウンコンバージョン済みのＩ及びＱ信号成分は、ダウンコンバータ２３０の出力を表している。ダウンコンバータ２３０の出力は、最終出力ＩＦへのアップコンバージョンのために、第２アップコンバータ２４０に結合されている。
【００４３】
第２アップコンバータ２４０は、同相及び直交信号経路を包含可能である。第１ミキサ２３２の出力は、同相フィルタ２４２に結合される同相ベースバンド信号であってよい。同相フィルタ２４２は、受信機１００に供給される１つ又は複数の制御信号（図示されてはいない）に基づいてその帯域幅を選択可能なプログラム可能型のフィルタであってよい。同相フィルタ２４２の帯域幅は、例えば、受信機１００がサポートするように構成されている通信規格又はモードに基づいて選択可能である。従って、受信機１００が異なるチャネル帯域幅を具備した複数の規格をサポートするように構成されている場合には、同相フィルタ２４２の帯域幅は、現在サポートされているモードに部分的に基づいて選択可能である。
【００４４】
信号がベースバンド信号又は低ＩＦ信号である際には、同相フィルタ２４２は、低域通過フィルタとして構成可能である。或いは、この代わりに、低ＩＦ信号が十分な帯域幅を具備しており、低域通過フィルタの使用が望ましくない場合には、又はフィルタがＤＣ成分を実質的に除去するべく構成されている場合には、同相フィルタ２４２を帯域通過フィルタとして構成することも可能である。
【００４５】
同相フィルタ２４２の出力は、同相信号を所望の出力ＩＦに周波数変換するべく構成された第３ミキサ２５２に結合可能である。一実施例においては、同相フィルタ２４２の出力は、ベースバンド信号であり、第３ミキサ２５２は、同相ベースバンド信号を出力ＩＦにアップコンバージョンするべく構成されている。
【００４６】
第３ミキサ２５２は、第１及び第２ミキサ２３２及び２３４用のＬＯを生成するべく使用されるものと略同一の方式によって生成されるプログラム可能なＬＯにより、駆動可能である。ＩＦシンセサイザ２７４は、実質的に所望の出力ＩＦである信号を生成するべく構成された第２ＬＯを包含可能である。ＩＦシンセサイザ２７４は、受信機１００によってサポートされているモードに部分的に基づいて出力ＩＦを選択できるように、プログラム可能であってよい。例えば、受信機１００は、この受信機１００を具備したシステムをユーザーが構成する方式に依存可能な既定のＩＦに入力信号を周波数変換するべく構成可能である。例えば、テレビ信号用のセットトップボックスは、７０ＭＨｚなどの既定のＩＦ又はテレビチャネルに対応した周波数における出力信号を生成するべく構成可能である。
【００４７】
ＩＦシンセサイザ２７４の出力は、ＬＯの同相及び直交バージョンを生成するべく構成可能な第２位相シフタ２４６に結合可能である。第２位相シフタ２４６からの同相ＬＯ出力は、第２ミキサ２５２のＬＯ入力に結合可能である。第３ミキサ２５２の出力は、信号コンバイナ２５６の第１入力に結合された同相ＩＦである。
【００４８】
直交信号経路は、同相信号経路と実質的に同一になるように構成されている。２つの信号経路は、通常、Ｉ及びＱの不整合に起因して発生可能な望ましくない信号成分を低減するべく、実質的に整合されている。
【００４９】
第２ミキサ２３４の出力は、チャネル選択のために、直交フィルタ２４４に結合されている。直交フィルタ２４４の出力は、直交ベースバンド又は低ＩＦ信号を直交ＩＦ信号成分にアップコンバージョンするべく構成された第４ミキサ２５４に結合されている。この直交ＩＦ信号成分は、信号コンバイナ２５６の第２入力に結合されている。
【００５０】
信号コンバイナ２５６は、同相及び直交ＩＦ信号を合成するべく構成可能である。信号コンバイナ２５６は、例えば、同相ＩＦ信号を直交ＩＦ信号と加算する信号加算器であってよい。信号コンバイナ２５６は、入力信号の中の１つ又は複数のものの極性を変更するべくプログラム可能である。
【００５１】
一実施例においては、信号コンバイナ２５６は、２つの信号の位相を維持しつつ、それらを加算する。別の実施例においては、信号コンバイナ２５６は、１つの位相を反転しつつ、２つの信号を加算可能である。更に別の実施例においては、信号コンバイナ２５６は、２つの信号の和を生成した後に、その出力信号を反転可能である。
【００５２】
信号コンバイナ２５６の出力は、合成出力ＩＦ信号を表している。この出力ＩＦ信号は、出力フィルタ２６０に結合可能であり、この出力フィルタは、例えば、ＩＦ出力信号から望ましくない信号生成物を除去するべく構成された低域通過フィルタ又は帯域通過フィルタであってよい。出力フィルタ２６０は、受信機１００の後にデータ変換を実行するアンチエイリアシングフィルタとして構成可能である。出力フィルタ２６０は、固定帯域幅フィルタとして構成することも可能であり、或いは、プログラム可能な帯域幅フィルタとして構成することも可能であり、この場合には、帯域幅は、部分的に、受信機１００のモードに基づいて決定されることになる。
【００５３】
出力フィルタ２６０の出力は、この出力を増幅するべく構成可能なＩＦ増幅器２６２に結合可能である。ＩＦ増幅器２６２は、可変利得増幅器であってよい。ＩＦ増幅器２６２の利得は、受信機１００上における１つ又は複数の制御入力（図示されていない）を使用して制御可能である。このＩＦ増幅器２６２の出力は、受信機１００の出力であってよい。
【００５４】
受信機１００は、この受信機１００の性能を更に改善するべく、ＤＣオフセット補正又はＩ／Ｑ不均衡モジュール（図示されてはいない）を含むことも可能である。
【００５５】
図３は、ダウンコンバージョンの前にアップコンバージョンを実装している受信機１００の一実施例の概略機能ブロックダイアグラムである。受信機１００は、第２アップコンバージョン２４０がデジタルドメインにおいて実行されていることを除いて、図２の受信機と同様に構成されている。デジタルドメインへの信号の変換により、格段に単純且つ格段に正確なフィルタリングを実行可能であり、多くのアプリケーションにおいて電力及び面積要件が低減される。信号は、ＤＡＣ３７０によってアナログドメインに戻されている。ＤＡＣ３７０の後に、再構成フィルタ（図示されてはいない）を実装可能である。
【００５６】
図３の受信機は、図２の受信機によって実行されているものと実質的に同一の第１アップコンバージョン及びダウンコンバージョンを実行している。但し、受信機１００は、デジタル型の第２アップコンバータ２４０を実装している。
【００５７】
同相ベースバンド信号成分（又は、同相低ＩＦ信号成分）は、部分的なチャネル選択及びアンチエイリアスフィルタリングを実行するべく構成可能な同相フィルタ３０２に結合されている。チャネル選択は、デジタルドメインにおいても実行可能であるため、同相フィルタ３０２は、緩和された性能要件を具備可能であり、且つ、主にアンチエイリアシングフィルタとして使用可能である。
【００５８】
同相フィルタ３０２の出力は、信号をデジタル化された同相信号成分に変換する第１アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）３２２に結合されている。デジタル化された信号は、チャネル選択を実行可能な第１デジタルフィルタ３３２に結合されている。第１デジタルフィルタ３３２の出力は、フィルタリング済みの同相信号成分をデジタル同相ＩＦ成分にデジタル的にアップコンバージョンするべく構成された第３ミキサ３４２に結合可能である。このデジタル同相ＩＦ成分は、デジタル直交ＩＦ成分との合成のために、デジタル信号コンバイナ３６０に結合されている。
【００５９】
図２の受信機に関連して説明したアナログ型の第２アップコンバータと同様に、このデジタル型の第２アップコンバータ２４０は、相補的な直交信号経路を含んでいる。ダウンコンバージョン済みの直交信号成分は、少なくとも部分的なチャネル選択及びアンチエイリアスフィルタリングのために、直交フィルタ３４４に結合されている。
【００６０】
直交フィルタ３０４の出力は、信号をデジタル化する第２ＡＤＣ３２４に結合されている。デジタル化された直交信号は、チャネル選択のために、第２デジタルフィルタ３３４に結合されている。
【００６１】
フィルタリング済みの直交信号は、出力ＩＦへのアップコンバージョンのために、第４ミキサ３４４に結合されている。ＩＦシンセサイザ２７４からの第２ＬＯ出力は、ＬＯ信号のＩ及びＱバージョンを生成する位相シフタ３１０に結合されている。同相ＬＯ信号は、第３ミキサ３４２に結合されており、直交位相ＬＯ信号は、第４ミキサ３４４に結合されている。
【００６２】
デジタルコンバイナ３６０からの合成出力は、アナログＩＦ信号への変換のために、ＤＡＣ３７０に結合されている。このアナログ信号は、更なる処理のために、フィルタに（又は、直接復調器に）結合可能である。
【００６３】
図４は、受信信号の処理方法４００の一実施例の概略フローチャートである。この方法４００は、例えば、図１〜３に示されている受信機のいずれかによって実行可能である。
【００６４】
方法４００は、受信機が所望の信号を受信するブロック４１０において始まっている。受信機は、ＬＯ制御信号を受信機に伝達可能なソース選択及びモード選択の結果として所望の信号を受信可能である。
【００６５】
受信機は、ブロック４２０に進み、所望の信号を高ＩＦにアップコンバージョンする。この場合に、この高ＩＦは、所望のチャネルのＲＦ周波数を上回る周波数を有している。受信機は、所望のチャネルを固定された高ＩＦ周波数にアップコンバージョンすることも可能であり、或いは、所望のチャネルを高ＩＦ周波数帯域に変換することも可能である。
【００６６】
受信機は、ブロック４３０に進み、アップコンバージョン済みの信号に対して帯域選択フィルタリングを実行可能である。帯域選択の後に、受信機は、ブロック４４０に進み、ベースバンド又は低ＩＦ周波数へのダイレクト直交ダウンコンバージョンを実行可能である。受信機は、特定モード用のベースバンド周波数にダウンコンバージョンすることも可能であり、且つ、その他の動作モード用の低ＩＦにダウンコンバージョンすることも可能である。受信機は、その構成に応じて、ベースバンド又は低ＩＦを有するＩ及びＱ信号成分を生成可能である。受信機は、例えば、単一周波数変換段を使用してダイレクト変換を実行することにより、アップコンバージョン済みのＲＦ信号をＩ及びＱのゼロＩＦ信号成分に直接変換可能である。
【００６７】
直交ダウンコンバージョンの後に、受信機は、ブロック４３０に進み、ダウンコンバージョン済みのＩ及びＱ信号のそれぞれに対してチャネル選択を実行する。チャネル選択フィルタリングの後に、受信機は、ブロック４６０に進み、Ｉ及びＱ信号を所望の出力ＩＦにアップコンバージョン可能である。受信機は、プログラム可能なＬＯを利用することにより、Ｉ及びＱ信号成分をＩ及びＱのＩＦ信号成分にそれぞれアップコンバージョン可能である。
【００６８】
受信機は、ブロック４７０に進み、Ｉ及びＱのＩＦ信号成分を合成することにより、出力ＩＦを有する合成ＩＦ信号を生成する。受信機は、ブロック４８０に進み、合成ＩＦ信号をフィルタリングすることにより、例えば、任意の望ましくないミキサ生成物を除去可能である。
【００６９】
受信信号を処理する受信機及び方法について開示した。この受信機は、アップコンバージョンと、これに後続するベースバンド又は低ＩＦへのダイレクトダウンコンバージョンを実装可能である。受信機は、アップコンバージョン済みの信号の直交ダウンコンバージョンを実行可能である。受信機は、ダウンコンバージョンの後に、Ｉ及びＱ信号に対してチャネル選択を実行可能である。フィルタリング済みのＩ及びＱ信号は、それぞれ、Ｉ及びＱのＩＦ信号にアップコンバージョン可能である。受信機は、Ｉ及びＱのＩＦ信号を合成することにより、合成ＩＦ出力信号を生成可能である。
【００７０】
本開示の様々な実施例は、様々な通信の受信機用に使用可能である（所望の信号をダウンコンバージョンして（所望のチャネルの高調波に位置している干渉源などの）望ましくない信号から分離する必要がある場合、並びに、受信信号の所望の帯域幅及びスペクトル特性により、高調波の阻止が受信機の望ましい特性となっている場合）。
【００７１】
この受信機は、単一ＩＣ上に実装可能である。このような一実装によれば、個別の要素又は複数のＩＣを使用して一般的に実現されるものよりも良好に様々な要素を整合させることができる。受信機の要素に対して密接に整合する能力は、要素の不整合に起因したＤＣオフセットエラーのレベルを低減可能である。
【００７２】
この受信機は、様々な半導体プロセスを使用して集積回路上に実装可能である。機能ブロックのいくつか又はすべてを、例えば、単一基板上の単一ＩＣ内に実装可能である。或いは、この代わりに、１つ又は複数の機能ブロックを複数の基板上に実装可能であり、且つ、この複数の基板を１つ又は複数のＩＣ内に実装可能である。
【００７３】
本明細書に開示されている実施例と関連して説明した方法、プロセス、又はアルゴリズムの各段階は、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、又はこれらの２つの組み合わせ内において直接的に実施可能である。方法又はプロセス中における様々な段階又は動作は、図示の順序において実行することも可能であり、或いは、別の順序で実行することも可能である。又、１つ又は複数のプロセス又は方法段階を省略することも可能であり、或いは、１つ又は複数のプロセス又は方法段階をこれらの方法及びプロセスに追加することも可能である。追加の段階、ブロック、又はアクションは、これらの方法及びプロセスの開始、終了、又は中間における既存の要素内に追加可能である。
【００７４】
開示した実施例に関する以上の説明は、当業者が本開示を利用できるようにするべく提供されたものである。これらの実施例に対する様々な変更については、当業者には容易に明らかであり、本明細書に定義されている一般的な原理は、本開示の精神及び範囲を逸脱することなしに、その他の実施例にも適用可能である。従って、本開示は、本明細書に示されている実施例に限定されるものではなく、本開示には、本明細書に開示されている原理及び新規な特徴に合致する最も広範な範囲を付与することを要するものである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】システム内の受信機の一実施例の概略機能ブロックダイアグラムである。
【図２】まず信号をアップコンバージョンする段階を具備する受信機の一実施例の概略機能ブロックダイアグラムである。
【図３】まず信号をアップコンバージョンする段階を具備する受信機の一実施例の概略機能ブロックダイアグラムである。
【図４】受信信号を処理する方法の一実施例の概略フローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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