(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から高周波信号を受信する受信素子と、
互いに異なる周波数帯域を通過させる複数の帯域制限フィルタを有するフィルタ部と、
複数の前記帯域制限フィルタのうちいずれか一つの帯域制限フィルタを伝送線路に接続させるフィルタ制御部と、
を備え、
前記フィルタ制御部は、
前記フィルタ部を通じて取得されるフィルタ信号の振幅が所定の判定閾値を上回る前の段階において、複数の前記帯域制限フィルタのうち最も遅延時間が小さい第１の帯域制限フィルタを接続させ、
前記フィルタ信号の振幅が前記判定閾値を上回った段階において、受信した前記高周波信号に応じた一の帯域制限フィルタが前記第１の帯域制限フィルタとは異なる第２の帯域制限フィルタであった場合には、当該第２の帯域制限フィルタを前記伝送線路に接続させる
受信装置。
【請求項２】
前記フィルタ信号を、ゲインに応じた度合いだけ増幅又は減衰させて出力する下流側増幅器と、
前記フィルタ信号の振幅の時間平均に応じて前記下流側増幅器のゲインを調整する下流側増幅器制御部と、を更に備える
請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記フィルタ制御部が接続させた前記一の帯域制限フィルタに応じた所定時間だけ、前記フィルタ信号の振幅の検出を停止させる停止部を更に備える
請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記受信素子が受信した前記高周波信号を、ゲインに応じた度合いだけ増幅又は減衰させて出力する上流側増幅器と、
前記フィルタ信号の振幅が、前記判定閾値である第１判定閾値よりも大きい第２判定閾値を上回った場合に、前記フィルタ信号の振幅に応じて前記上流側増幅器のゲインを調整する上流側増幅器制御部と、を更に備える
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の受信装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の受信装置と、
前記受信装置に対し前記高周波信号を送信する送信装置と、
を備える通信システム。
【請求項６】
受信素子を通じて高周波信号を受信するステップと、
互いに異なる周波数帯域を通過させる複数の帯域制限フィルタと、複数の前記帯域制限フィルタのうちいずれか一つを接続するスイッチ素子と、を有するフィルタ部において、複数の前記帯域制限フィルタのうちいずれか一つの帯域制限フィルタを伝送線路に接続させるステップと、
を有し、
前記いずれか一つの帯域制限フィルタを伝送線路に接続させるステップは、更に、
前記フィルタ部を通じて取得されるフィルタ信号の振幅が所定の判定閾値を上回る前の段階において、複数の前記帯域制限フィルタのうち最も遅延時間が小さい第１の帯域制限フィルタを接続させるステップと、
前記フィルタ信号の振幅が前記判定閾値を上回った段階において、受信した前記高周波信号に応じた一の帯域制限フィルタが前記第１の帯域制限フィルタとは異なる第２の帯域制限フィルタであった場合には、当該第２の帯域制限フィルタを前記伝送線路に接続させるステップとを含む、
受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、通信システム及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部から高周波信号を受信する受信装置においては、特定の周波数帯域のみを通過させる帯域制限フィルタが搭載されている。受信した高周波信号を上記帯域制限フィルタに入力することで、所望する周波数の変調信号のみを抽出することができる。
また、上述のような受信装置において、受信信号の振幅が動的に変動する場合においても常に一定の出力が得られるよう、自動的に増幅回路のゲイン（利得）を調整する自動利得調整技術（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）が知られている。
【０００３】
上記に関連する技術として、特許文献１には、生成する利得制御信号の温度依存性を低減し、その結果として利得可変回路の出力振幅の温度依存性を低減することが可能な自動利得調整回路が開示されている。
また、特許文献２には、通過周波数帯の異なる複数のフィルタ回路を並列に設けた可変フィルタを使用して受信チャンネルの切り換えを行う受信装置において、所定の信号が受信できる受信チャンネルを高速に探索できる電波受信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−００５３７２号公報
【特許文献２】特開２００９−０２７４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記帯域制限フィルタを搭載する受信装置では、当該帯域制限フィルタ固有の信号遅延が生じる。そうすると、例えば上記自動利得調整を行う場合において、その遅延時間分に起因して利得調整のフィードバック制御が遅れるため、自動利得調整が正常に機能するまでに時間を要する。したがって、高周波信号を受信してから、その出力が安定するまでに所定の時間を要していた。
【０００６】
本発明の目的は、高周波信号を受信してから、その出力が安定するまでに要する時間を低減可能な受信装置、通信システム及び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】
【０００７】
本発明の一態様は、外部から高周波信号を受信する受信素子と、互いに異なる周波数帯域を通過させる複数の帯域制限フィルタを有するフィルタ部と、前記フィルタ部を通じて取得されるフィルタ信号の振幅が所定の判定閾値を上回った場合に、受信した前記高周波信号に応じた一の帯域制限フィルタを接続させるフィルタ制御部と、を備え、前記フィルタ制御部は、前記フィルタ信号の振幅が前記判定閾値を上回る前の段階において、複数の前記帯域制限フィルタのうち最も遅延時間が小さい帯域制限フィルタを接続させている受信装置である。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上述の受信装置と、前記受信装置に対し前記高周波信号を送信する送信装置と、を備える通信システムである。
【０００９】
また、本発明の一態様は、受信素子を通じて高周波信号を受信するステップと、互いに異なる周波数帯域を通過させる複数の帯域制限フィルタと、複数の前記帯域制限フィルタのうちいずれか一つを接続するスイッチ素子と、を有するフィルタ部において、受信した前記高周波信号を入力するステップと、前記フィルタ部から出力されるフィルタ信号の振幅が所定の判定閾値を上回った場合に、前記スイッチ素子を制御して、前記高周波信号に応じた帯域制限フィルタを接続させるステップと、を有する受信方法である。
【発明の効果】
【００１０】
上述の受信装置、通信システム及び受信方法によれば、高周波信号を受信してから、その出力が安定するまでに要する時間を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る受信装置の基本構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る受信装置の具体的な機能構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の対比例に係る受信装置の動作を説明する図である。
【図４】第１の実施形態に係る受信装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る受信装置について、図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
（基本構成）
図１は、第１の実施形態に係る受信装置の基本構成を示す図である。
第１の実施形態に係る受信装置１は、受信素子１０と、フィルタ部１３と、フィルタ制御部１３２と、を備えている。通信システムにおいて、受信装置１は、不図示の送信装置から送信される高周波信号を、大気中を伝搬する電磁波を通じて受信する。
【００１４】
受信素子１０は、外部から高周波信号を受信する。
フィルタ部１３は、互いに異なる周波数帯域を通過させる複数の帯域制限フィルタを有している。
フィルタ制御部１３２は、フィルタ部１３を通じて取得されるフィルタ信号の振幅が所定の判定閾値を上回った場合に、受信した高周波信号に応じた一の帯域制限フィルタを接続させる。また、フィルタ制御部１３２は、フィルタ信号の振幅が判定閾値を上回る前の段階において、複数の帯域制限フィルタ１３１のうち最も遅延時間が小さい帯域制限フィルタ１３１を接続させている。
【００１５】
（受信装置の機能ブロック図）
図２は、第１の実施形態に係る受信装置の具体的な機能構成を示す図である。
図２に示すように、受信装置１は、伝送線路α上に複数の機能構成を有してなる。なお、以下の説明において、伝送線路αのうち受信素子１０が配される側（入力側）を「上流側」とも記載し、伝送線路αのうち復調器２（後述）が配される側（出力側）を「下流側」とも記載する。
【００１６】
受信装置１は、受信素子１０と、上流側増幅器１１（ＬＮＡ）と、混合器１２と、フィルタ部１３（ＦＩＬＢＡＮＫ）と、中間増幅器１４（ＡＭＰ）と、分配器１５（ＤＩＶ）と、下流側増幅器１６（ＡＧＣＡＭＰ）と、検波器１７（ＬＯＧＡＭＰ）と、Ａ／Ｄ変換器１８（Ａ／Ｄ）と、を備えている。
また、受信装置１は、論理回路として、フィルタ制御部１３２（ＦＩＬＣＮＴ）と、ピーク検出部１９０（ＰＥＥＫ）と、上流側増幅器制御部１９１（ＬＮＡＣＮＴ）と、平均値演算部１９２（ＡＶＧ）と、下流側増幅器制御部１９３（ＡＧＣＣＮＴ）と、選択部１９４（ＳＥＬ）と、停止部１９５（ＷＡＩＴＣＮＴ）と、を備えている。
【００１７】
本実施形態において、受信素子１０は、空中を伝搬する特定の電磁波を送受可能とするアンテナ素子である。受信素子１０は、外部（空中線）から受信した電磁波に応じた高周波信号（ＲＦ信号）を上流側増幅器１１に向けて出力する。
【００１８】
上流側増幅器１１は、受信素子１０の下流側に設けられ、受信素子１０を通じて受信した高周波信号の入力を受け付ける。本実施形態において、上流側増幅器１１は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）等の低ノイズ型増幅器である。上流側増幅器１１は、設定されたゲイン（利得）に応じた度合いだけ、入力された高周波信号を増幅又は減衰して出力する。なお、上流側増幅器１１のゲインは、外部（後述する上流側増幅器制御部１９１）による制御に基づいて調整される。
【００１９】
混合器１２は、上流側増幅器１１の下流側に設けられ、当該上流側増幅器１１を経て増幅または減衰された高周波信号の入力を受け付ける。混合器１２は、入力された高周波信号と、受信装置１の内部に予め用意されたローカル信号と、を混合（ミキシング）して、高周波信号よりも低い周波数の信号である中間周波数信号（ＩＦ信号）を生成する。
【００２０】
フィルタ部１３は、混合器１２の下流側に設けられ、当該混合器１２から出力された中間周波数信号（ＩＦ信号）の入力を受け付ける。フィルタ部１３は、周波数のフィルタリング機能により、中間周波数信号に含まれる複数周波数の信号のうち特定の周波数からなるフィルタ信号のみを抽出して出力する。
【００２１】
ここで、第１の実施形態に係るフィルタ部１３は、特定の周波数帯域のみが通過するように設計された帯域制限フィルタ１３１を複数有してなるフィルタバンクである。
各帯域制限フィルタ１３１は、互いに異なる周波数帯域のみを通過するように設計されている。具体的には、第１帯域制限フィルタ１３１ａは、第１の周波数帯域のみを通過するように設計され、第２帯域制限フィルタ１３１ｂは、第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域のみを通過するように設計されている。そして、第３帯域制限フィルタ１３１ｃは、第１の周波数帯域、第２の周波数帯域の両方と異なる第３の周波数帯域のみを通過するように設計されている。
なお、複数の帯域制限フィルタ１３１は、それぞれ遅延特性を有している。ここで、遅延特性とは、各帯域制限フィルタ１３１に入力された信号が、各帯域制限フィルタ１３１の出力に反映されるまでの伝搬遅延の度合い（遅延時間）のことをいう。帯域制限フィルタ１３１の遅延特性は、各々が通過させる周波数帯域に依存するため、複数の帯域制限フィルタ１３１の各々の遅延時間は互いに異なる。
スイッチ素子１３０は、外部（後述するフィルタ制御部１３２）による制御に基づいて、複数の帯域制限フィルタ１３１のうちのいずれか一つを伝送線路αに接続する。
【００２２】
フィルタ制御部１３２は、スイッチ素子１３０を制御して、フィルタ部１３（フィルタバンク）に属する複数の帯域制限フィルタ１３１のうち、受信素子１０を通じて入力された高周波信号に応じた帯域制限フィルタ１３１を選択して接続させる。フィルタ制御部１３２の具体的な制御内容については後述する。
【００２３】
中間増幅器１４は、フィルタ部１３の下流側に設けられ、当該フィルタ部１３から出力されるフィルタ信号（特定の周波数のみが抽出された中間周波数信号）を増幅する。
【００２４】
分配器１５は、中間増幅器１４の下流側に設けられ、上記増幅されたフィルタ信号の一部を分割し、それぞれを下流側増幅器１６と検波器１７とに向けて出力する。
【００２５】
下流側増幅器１６は、分配器１５の下流側に設けられ、当該分配器１５から出力されたフィルタ信号の入力を受け付ける。本実施形態において、下流側増幅器１６は、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御に用いられる可変増幅器である。下流側増幅器１６は、上流側増幅器１１と同様、設定されたゲインに応じた度合いだけ、入力されたフィルタ信号を増幅又は減衰して出力する。なお、下流側増幅器１６のゲインは、外部（後述する下流側増幅器制御部１９３）による制御に基づいて調整される。
下流側増幅器１６は、ＡＧＣ制御に基づいて振幅（強度）が安定化されたフィルタ信号を復調器２に向けて出力する。
【００２６】
検波器１７は、分配器１５で分割されたフィルタ信号の入力を受け付けて、当該フィルタ信号の検波電圧を出力する。ここで、検波電圧とは、分配器１５に入力され、下流側増幅器１６に向けて出力されるフィルタ信号の振幅（強度）を示す電圧である。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器１８は、検波器１７で生成された検波電圧の入力を受け付けて、アナログ信号である検波電圧を所定のサンプリング周期でサンプリングして、サンプリングデータ（デジタル信号）に変換する処理を行う。
【００２８】
ピーク検出部１９０は、Ａ／Ｄ変換器１８からフィルタ信号の振幅を示すサンプリングデータ（デジタル信号）を逐次入力し、当該サンプリングデータに示されるフィルタ信号の振幅のピーク値（最大値）を取得して出力する。
【００２９】
上流側増幅器制御部１９１は、ピーク検出部１９０から出力されるフィルタ信号の振幅のピーク値に応じて、上流側増幅器１１のゲインを調整する。上流側増幅器制御部１９１の具体的な制御内容については後述する。
【００３０】
平均値演算部１９２は、Ａ／Ｄ変換器１８からフィルタ信号の振幅を示すサンプリングデータ（デジタル信号）を逐次入力し、当該サンプリングデータに示されるフィルタ信号の振幅の時間平均を算出して出力する。
【００３１】
下流側増幅器制御部１９３は、平均値演算部１９２から出力される時間平均の算出値（以下、単に「平均値」と記載する。）に応じて、下流側増幅器１６のゲインを調整する。下流側増幅器制御部１９３の具体的な制御内容については後述する。
【００３２】
選択部１９４は、下流側増幅器制御部１９３が下流側増幅器１６に向けて出力する制御信号（下流側増幅器１６のゲインをフィルタ信号の振幅の平均値に応じた値に調整するための信号）を下流側増幅器１６に伝達するか否かの選択を行う。
例えば、選択部１９４が“ＯＮ”の場合、下流側増幅器制御部１９３が出力する制御信号は、下流側増幅器１６に伝送される。したがって、下流側増幅器制御部１９３及び下流側増幅器１６に基づく自動利得制御がなされる。
一方、選択部１９４が“ＯＦＦ”のとき、下流側増幅器制御部１９３が出力する制御信号は、下流側増幅器１６に伝送されない。この場合、下流側増幅器１６は、上流側から入力されるフィルタ信号を最大限に減衰して、復調器２への出力を抑制する。
【００３３】
停止部１９５は、予め規定された所定時間だけ、Ａ／Ｄ変換器１８におけるフィルタ信号の振幅の検出を停止させる。
【００３４】
（フィルタ制御部の処理）
次に、フィルタ制御部１３２の処理について具体的に説明する。
第１の実施形態に係るフィルタ制御部１３２は、フィルタ部１３を通じて取得されるフィルタ信号の振幅が所定の判定閾値（第１判定閾値）を上回った場合に、スイッチ素子１３０を制御して、受信した高周波信号に応じた一の帯域制限フィルタ１３１を伝送線路αに接続させる。
【００３５】
ここで、受信装置１が行う無線通信処理においては、当該受信装置１（受信素子１０）が受信する高周波信号に重畳される変調波が、異なる複数の周波数帯域に属する場合が想定される。そのため、フィルタ部１３が有する複数の帯域制限フィルタ１３１は、当該変調波の各周波数帯域に対応して設計されている。
そして、フィルタ制御部１３２は、フィルタ部１３から出力されるフィルタ信号の振幅が、当該フィルタ信号を十分に読み取り可能なレベルとして規定される第１判定閾値を上回った際に、その時点で受信した高周波信号（フィルタ信号）に重畳された情報から、以降に受信する高周波信号に重畳される変調波の周波数帯域を読み取る。そして、スイッチ素子１３０を制御して、読み取った周波数帯域に対応する一の帯域制限フィルタ１３１を伝送線路αに接続させる。例えば、受信した高周波信号（フィルタ信号）から読み取られた変調信号の周波数帯域が第１の周波数帯域に属する場合は、フィルタ制御部１３２は、スイッチ素子１３０を制御して、第１帯域制限フィルタ１３１ａを伝送線路αに接続させる。
【００３６】
このようにすることで、所望する変調信号の周波数帯域に対応する帯域制限フィルタ１３１が適宜選択されるので、異なる複数の周波数帯域に属するいずれの変調信号を受信する場合であっても、中間周波数信号から当該変調信号を抽出して復調することができる。
なお、フィルタ制御部１３２は、ピーク検出部１９０から出力されるフィルタ信号の振幅のピーク値を逐次入力することで、フィルタ信号の振幅が第１判定閾値を上回ったか否かの判定を行う。
【００３７】
また、本実施形態に係るフィルタ制御部１３２は、高周波信号の待ち受けている段階、即ち、フィルタ信号の振幅が第１判定閾値を上回る前の段階においては、複数の帯域制限フィルタ１３１のうち最も遅延時間が小さい帯域制限フィルタ１３１を伝送線路αに接続させている。
【００３８】
（下流側増幅器制御部の処理）
次に、下流側増幅器制御部１９３の処理について具体的に説明する。
下流側増幅器制御部１９３は、フィルタ信号の振幅の時間平均に応じて下流側増幅器１６のゲインを調整する。ここで、下流側増幅器制御部１９３は、下流側増幅器１６に対し、平均値演算部１９２によって算出されたフィルタ信号の振幅の平均値に応じたゲインを設定する。具体的には、下流側増幅器制御部１９３は、フィルタ信号の振幅の平均値が高いほどゲインを低く設定し、フィルタ信号の振幅の平均値が低いほどゲインを高く設定する。これにより、下流側増幅器１６から出力されるフィルタ信号（即ち、受信装置１の出力）の振幅（強度）の安定化が図られる。
なお、下流側増幅器制御部１９３においては、フィルタ信号の振幅の平均値に応じて、下流側増幅器１６に対して設定すべきゲインが予め一意に規定されている。即ち、下流側増幅器制御部１９３は、フィルタ信号の振幅の平均値に応じたフィードフォワード制御に基づいて下流側増幅器１６のゲインの調整を行う。
【００３９】
（上流側増幅器制御部の処理）
次に、上流側増幅器制御部１９１の処理について具体的に説明する。
上流側増幅器制御部１９１は、フィルタ信号の振幅のピーク値に応じて上流側増幅器１１のゲインを調整する。具体的には、上流側増幅器制御部１９１は、ピーク検出部１９０によって検出されたフィルタ信号の振幅のピーク値が、第１判定閾値よりも大きい第２判定閾値を上回った場合に、上流側増幅器１１に対し、当該フィルタ信号の振幅に応じたゲインを設定する。
【００４０】
第２判定閾値は、例えば、上流側増幅器１１から出力される増幅後の高周波信号に歪みが生じない最大のレベルとして規定される。
ここで、上流側増幅器１１のゲインは、通常は、所定の設定値（例えば、最大値）に固定されている。しかし、上流側増幅器１１に対し、当該上流側増幅器１１の出力に歪みが生じ得るほど強い（振幅が大きい）高周波信号が入力された場合には、上流側増幅器制御部１９１は、当該入力された高周波信号に対する増幅率（ゲイン）を低減させる処理を行う。このようにすることで、上流側増幅器１１に対して強い高周波信号が入力された場合であっても、上流側増幅器１１から出力される高周波信号に歪みが生じることを防止することができる。
具体的には、上流側増幅器制御部１９１は、ピーク検出部１９０によって検出されたフィルタ信号の振幅のピーク値が第２判定閾値を上回った場合には、当該ピーク値が第２判定閾値以下となるように、上流側増幅器１１のゲインを適宜調整する。即ち、上流側増幅器制御部１９１は、フィルタ信号の振幅のピーク値に応じたフィードバック制御に基づいて上流側増幅器１１のゲインの調整を行う。
【００４１】
更に、本実施形態に係る上流側増幅器制御部１９１は、ピーク検出部１９０によって検出されたフィルタ信号の振幅のピーク値が上記第２判定閾値を上回ったタイミングで、選択部１９４を“ＯＦＦ”状態に遷移させるとともに、停止部１９５に向けて、当該停止部１９５を動作させるためのトリガ信号を出力する。
【００４２】
（停止部の処理）
次に、停止部１９５の処理について具体的に説明する。
第１の実施形態に係る停止部１９５は、フィルタ部１３において選択されている帯域制限フィルタ１３１の遅延時間に応じた時間だけ、Ａ／Ｄ変換器１８におけるフィルタ信号の振幅の検出（サンプリング）を停止させる。
【００４３】
ここで、第１帯域制限フィルタ１３１ａ、第２帯域制限フィルタ１３１ｂ及び第３帯域制限フィルタ１３１ｃの遅延時間が、それぞれ、第１遅延時間、第２遅延時間及び第３遅延時間であるものとする。
【００４４】
例えば、フィルタ部１３において、第１帯域制限フィルタ１３１ａが選択（伝送線路αに接続）されていたとする。この場合、停止部１９５は、上流側増幅器制御部１９１から上記トリガ信号の入力を受け付けた時点から第１遅延時間を経過するまで、Ａ／Ｄ変換器１８におけるフィルタ信号の振幅の検出（サンプリング）を停止させる。
また、フィルタ部１３において、第２帯域制限フィルタ１３１ｂが選択されていた場合、停止部１９５は、上流側増幅器制御部１９１から上記トリガ信号の入力を受け付けた時点から第２遅延時間を経過するまで、Ａ／Ｄ変換器１８におけるフィルタ信号の振幅の検出（サンプリング）を停止させる。
このように、停止部１９５は、フィルタ制御部１３２が接続させた一の帯域制限フィルタ１３１の遅延時間に対応する時間だけ、Ａ／Ｄ変換器１８におけるフィルタ信号の振幅の検出を停止させる。
なお、上述の第１遅延時間、第２遅延時間及び第３遅延時間は、事前実験又はシミュレーション解析等を通じて予め取得されている。
【００４５】
（作用効果）
図３は、第１の実施形態の対比例に係る受信装置の動作を説明する図である。
また、図４は、第１の実施形態に係る受信装置の動作を説明する図である。
次に、図３及び図４を参照して、第１の実施形態に係る受信装置１の作用効果について説明する。
ここで、図３に示す各種波形のタイミングチャートは、第１の実施形態の対比例に係る受信装置の動作に基づくものである。また、図４に示す各種波形のタイミングチャートは、第１の実施形態に係る受信装置１の動作に基づくものである。
【００４６】
図３、図４に示すグラフａは、空中線を伝搬する電磁波の強度、即ち、受信素子１０が受信する高周波信号の強度の推移を示している。また、グラフｂは、上流側増幅器１１の出力信号（ＬＮＡ  ｏｕｔ）の時間的推移を示している。また、グラフｃは、検波器１７への入力信号（ＬＯＧＡＭＰ  ＩＮ）の時間的推移を示している。また、グラフｄは、検波器１７の出力信号である検波電圧の時間的推移を示している。また、グラフｅは、Ａ／Ｄ変換器１８の出力信号であって、所定のサンプリング周期で取得されるサンプリングデータである。また、グラフｆは、復調器２に入力される信号、即ち、下流側増幅器１６から最終的に出力されるフィルタ信号（最終出力）の時間的推移を示している。
【００４７】
以下、図３に示すグラフａ〜グラフｆを参照しながら、第１の実施形態の対比例に係る受信装置の動作を、順を追って説明する。なお、図３に示す時刻Ａ以前の段階において、当該対比例に係る受信装置は、送信装置側から電磁波を受信しておらず、待ち受けの状態にある。
【００４８】
まず、時刻Ａにおいて、空中線を通じて受信素子１０から強い電磁波に基づく高周波信号を受信する（グラフａ参照）。そうすると、この段階における上流側増幅器１１のゲインは、通常設定値（最大値）のままであるため、上流側増幅器１１は、時刻Ａの段階から歪みが生じた状態の高周波信号を出力する（グラフｂ参照）。
なお、フィルタ部１３において伝搬遅延が生じているため、時刻Ａの段階で受信した高周波信号に基づくフィルタ信号は、この段階では、検波器１７に到達していない（グラフｃ参照）。
【００４９】
時刻Ａからフィルタ部１３による伝搬遅延に応じた遅延時間が経過した時刻Ｂにおいて、検波器１７にフィルタ信号が到達する（グラフｃ参照）。したがって、このタイミングで、検波器１７によって出力される検波電圧も上昇を開始する（グラフｄ参照）。しかし、Ａ／Ｄ変換器１８による検波電圧のサンプリングのタイミング（グラフｅ参照）等に基づくタイムラグがあるため、上流側増幅器制御部１９１による上流側増幅器１１のゲインのフィードバック制御は、時刻Ｂの段階では開始されていない（グラフｂ参照）。
また、同時に、下流側増幅器１６にもフィルタ信号が到達し、当該下流側増幅器１６によって増幅されたフィルタ信号（最終出力）が復調器２に向けて出力される（グラフｆ参照）。しかし、上記と同様、検波電圧のサンプリングのタイミング（グラフｅ参照）等に基づくタイムラグにより、下流側増幅器制御部１９３による下流側増幅器１６のゲインのフィードフォワード制御（ＡＧＣ制御）は、時刻Ｂの段階では開始されていない。
【００５０】
時刻Ｂから所定時間経過後の時刻Ｃにおいて、上流側増幅器制御部１９１は、フィルタ信号の振幅のピーク値が第２判定閾値を上回っていることを検出し、上流側増幅器１１のゲインを低減する制御を行う。ここで、上流側増幅器制御部１９１によるフィードバック制御がかかり、上流側増幅器１１から出力される高周波信号の強度が、歪みが生じないレベルまで引き下げられる（グラフｂ参照）。
一方、時刻Ｃにおいて、下流側増幅器制御部１９３によるフィードフォワード制御も開始される。しかし、この段階では、平均値演算部１９２によって算出されたフィルタ信号の振幅の平均値が低いために、下流側増幅器１６のゲインをむしろ上昇させてしまう（グラフｆ参照）。
【００５１】
時刻Ｃから所定時間経過後の時刻Ｄにおいて、上流側増幅器１１から出力される高周波信号は、上流側増幅器制御部１９１によるフィードバック制御に基づいて歪みが生じないレベルで安定化されている（グラフｂ参照）。
しかしながら、フィルタ部１３の伝搬遅延により、時刻Ｄの段階では、未だ検波器１７には高い振幅のフィルタ信号が入力されている（グラフｃ参照）。そのため、高い検波電圧のサンプリングがなされ（グラフｄ、グラフｅ参照）、平均値演算部１９２によって算出されたフィルタ信号の振幅の平均値が高まる。したがって、下流側増幅器制御部１９３によるフィードフォワード制御により、下流側増幅器１６のゲインは、検波電圧の最大レベルに応じた値まで低減される（グラフｆ参照）。
【００５２】
時刻Ｄから所定時間経過後の時刻Ｅにおいて、検波器１７には、上流側増幅器制御部１９１によるゲイン調整後のフィルタ信号が入力される（グラフｃ参照）。したがって、このタイミングで検波電圧が低減し始める（グラフｄ参照）。しかし、当該検波電圧の変動（低減）により平均値演算部１９２の算出結果（フィルタ信号の振幅の平均値）は安定せず、そのため、下流側増幅器１６から出力されるフィルタ信号（最終出力）も安定しない（グラフｆ参照）。
【００５３】
時刻Ｅから所定時間経過後の時刻Ｆにおいて、検波器１７に入力されるフィルタ信号は安定化されている（グラフｃ参照）。これにより、検波電圧も安定化される（グラフｄ参照）。したがって、このタイミングで平均値演算部１９２の算出結果（フィルタ信号の振幅の平均値）がようやく安定化し、これに応じて下流側増幅器１６から出力されるフィルタ信号（最終出力）も安定化する（グラフｆ参照）。
【００５４】
以上より、第１の実施形態の対比例に係る受信装置によれば、強い電磁波の受信があった時刻Ａから当該受信装置の最終出力が安定化する時刻Ｆまで、比較的長い時間を要する。また、その間、最終出力の強度が頻繁に変動する。このような変動は、復調器２において誤動作を引き起こす要因となる。
【００５５】
次に、図４に示すグラフａ〜グラフｆを参照しながら、第１の実施形態に係る受信装置１の動作を、順を追って説明する。なお、図４に示す時刻Ａ以前の段階において、受信装置１は、送信装置側から電磁波を受信しておらず、待ち受けの状態にある。
【００５６】
まず、時刻Ａにおいて、空中線を通じて受信素子１０から強い電磁波に基づく高周波信号を受信する（グラフａ参照）。そうすると、この段階における上流側増幅器１１のゲインは、通常設定値（最大値）のままであるため、上流側増幅器１１は、時刻Ａの段階から歪みが生じた状態の高周波信号を出力する（グラフｂ参照）。
なお、フィルタ部１３において伝搬遅延が生じているため、時刻Ａの段階で受信した高周波信号に基づくフィルタ信号は、この段階では、検波器１７に到達していない（グラフｃ参照）。
【００５７】
時刻Ａからフィルタ部１３による伝搬遅延に応じた遅延時間が経過した時刻Ｂにおいて、検波器１７にフィルタ信号が到達する（グラフｃ参照）。したがって、このタイミングで、検波器１７によって出力される検波電圧も上昇を開始する（グラフｄ参照）。
ここで、受信装置１においては、待ち受けの段階（時刻Ａ以前の段階）において、フィルタ部１３に属する複数の帯域制限フィルタ１３１のうち遅延時間が最も短い帯域制限フィルタ１３１が接続されている。したがって、対比例に係る受信装置（図３）と比較して、電磁波を受信した時刻Ａからフィルタ信号が検波器１７に到達する時刻Ｂまでの時間が可能な限り短縮されている（グラフｂ、グラフｃ参照）。
【００５８】
しかし、Ａ／Ｄ変換器１８による検波電圧のサンプリングのタイミング（グラフｅ参照）等に基づくタイムラグがあるため、上流側増幅器制御部１９１による上流側増幅器１１のゲインのフィードバック制御は、時刻Ｂの段階では開始されていない（グラフｂ参照）。
また、同時に、下流側増幅器１６にもフィルタ信号が到達し、当該下流側増幅器１６によって増幅されたフィルタ信号（最終出力）が復調器２に向けて出力される（グラフｆ参照）。しかし、上記と同様、検波電圧のサンプリングのタイミング（グラフｅ参照）等に基づくタイムラグにより、下流側増幅器制御部１９３による下流側増幅器１６のゲインのフィードフォワード制御（ＡＧＣ制御）は、時刻Ｂの段階では開始されていない。
【００５９】
時刻Ｂから所定時間経過後の時刻Ｃにおいて、フィルタ制御部１３２は、フィルタ信号の振幅のピーク値が第１判定閾値を上回っていることを検出し、フィルタ部１３に属する帯域制限フィルタ１３１を、所望する変調信号の周波数帯域に対応するものに切り替える。
また、上流側増幅器制御部１９１は、フィルタ信号の振幅のピーク値が第２判定閾値を上回っていることを検出し、上流側増幅器１１のゲインを低減する制御を行う。ここで、上流側増幅器制御部１９１によるフィードバック制御がかかり、上流側増幅器１１から出力される高周波信号の強度が、歪みが生じないレベルまで引き下げられる（グラフｂ参照）。
更に、上流側増幅器制御部１９１は、同じタイミングで、選択部１９４を“ＯＦＦ”状態に遷移させる。したがって、時刻Ｃの段階で、下流側増幅器１６の出力が最小限に抑えられる。
一方、上流側増幅器制御部１９１は、同じタイミングで、停止部１９５に向けて、当該停止部１９５を動作させるためのトリガ信号を出力する。トリガ信号が入力された停止部１９５は、直ちに、フィルタ制御部１３２によって選択された帯域制限フィルタ１３１を示す情報を取得して、当該選択された帯域制限フィルタ１３１に応じた時間だけＡ／Ｄ変換器１８における検波電圧のサンプリングを停止させる。したがって、時刻Ｃ以降、帯域制限フィルタ１３１の遅延時間分だけ、サンプリングデータの出力が停止する（グラフｅ参照）。
【００６０】
時刻Ｃから所定時間経過後の時刻Ｄにおいて、上流側増幅器１１から出力される高周波信号は、上流側増幅器制御部１９１によるフィードバック制御に基づいて歪みが生じないレベルで安定化されている（グラフｂ参照）。
一方、フィルタ部１３の伝搬遅延により、時刻Ｄの段階では、未だ検波器１７には高い振幅のフィルタ信号が入力されている（グラフｃ参照）。しかし、Ａ／Ｄ変換器１８におけるサンプリングが停止されているため、平均値演算部１９２によって算出されるフィルタ信号の振幅の平均値が、当該フィルタ信号の高い振幅に応じて大きく変動することはない。即ち、この段階で、平均値演算部１９２の算出結果（フィルタ信号の振幅の平均値）の安定化が図られる。
【００６１】
時刻Ｄから所定時間経過後の時刻Ｅにおいて、検波器１７には、上流側増幅器制御部１９１によるゲイン調整後のフィルタ信号が入力される（グラフｃ参照）。したがって、このタイミングで検波電圧が低減し始める（グラフｄ参照）。しかし、未だＡ／Ｄ変換器１８におけるサンプリングが停止されているため、当該検波電圧の変動（低減）の影響は、平均値演算部１９２の算出結果（フィルタ信号の振幅の平均値）に影響しない。
【００６２】
時刻Ｅから所定時間経過後の時刻Ｆにおいて、検波器１７に入力されるフィルタ信号は安定化される（グラフｃ参照）。これにより、検波電圧も安定化される（グラフｄ参照）。ここで、停止部１９５は、Ａ／Ｄ変換器１８における検波電圧のサンプリングを再開させる。同時に、上流側増幅器制御部１９１は、選択部１９４を“ＯＮ”に遷移させる。
この時点において、平均値演算部１９２によって算出されるフィルタ信号の振幅の平均値は、時刻Ｃ〜時刻Ｆまでに生じた検波電圧の変動の影響を受けていないため、既に安定化がなされている。したがって、このタイミングで直ちに下流側増幅器１６から出力されるフィルタ信号（最終出力）が安定化する。
【００６３】
このように、第１の実施形態に係る受信装置１は、つい夜電磁波の受信があった場合には、上流側増幅器１１におけるゲイン調整、フィルタ部１３における伝搬遅延、及び、検波器１７から出力される検波電圧の変動が全て完了した後に、下流側増幅器１６からの出力及びＡＧＣ制御を開始する。また、検波器１７から出力される検波電圧が大きく変動している間は当該検波電圧をサンプリングしないことで、ＡＧＣ制御に用いる制御値（即ち、フィルタ信号の振幅の平均値）を安定化させておく。
以上より、第１の実施形態に係る受信装置１によれば、強い電磁波の受信があった時刻Ａから受信装置１の最終出力が安定化する（時刻Ｆ）までに要する時間が、本実施形態の対比例に係る受信装置（図３）よりも大幅に短縮される。また、その間、最終出力がなされないため、復調器２において誤動作を引き起こすことを防止することができる。
【００６４】
以上、第１の実施形態に係る受信装置１は、外部から高周波信号を受信する受信素子１０と、互いに異なる周波数帯域を通過させる複数の帯域制限フィルタ１３１を有するフィルタ部１３と、フィルタ部１３を通じて取得されるフィルタ信号の振幅が第１判定閾値を上回った場合に、受信した高周波信号に応じた一の帯域制限フィルタを接続させるフィルタ制御部１３２と、を備えている。そして、フィルタ制御部１３２は、フィルタ信号の振幅が第１判定閾値を上回る前の段階（待ち受けの段階）において、複数の帯域制限フィルタ１３１のうち最も遅延時間が小さい帯域制限フィルタ１３１を予め接続させておく。
このようにすることで、最初に強電磁波を受信した段階（図４に示す時刻Ａの段階）から、上流側増幅器制御部１９１及び下流側増幅器制御部１９３によるゲインの調整が開始されるまでの時間（時刻Ａから時刻Ｂまでの時間）を短縮することができる。したがって、高周波信号を受信してから、その出力が安定するまでに要する時間を低減することができる。
【００６５】
なお、上記効果を得るための態様としては、例えば、他の実施形態に係る受信装置１は、上流側増幅器１１、下流側増幅器１６等を必ずしも有していなくともよい。
【００６６】
また、第１の実施形態に係る停止部１９５は、フィルタ制御部１３２によって選択された帯域制限フィルタ１３１の遅延時間に対応する時間だけ、Ａ／Ｄ変換器１８におけるサンプリングを停止するものとしている。
このようにすることで、如何なる帯域制限フィルタ１３１が選択された場合であっても、最終出力を安定化させるのに要する時間を常に最小化することができる。
【００６７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００６８】
１  受信装置
１０  受信素子
１１  上流側増幅器
１２  混合器
１３  フィルタ部
１３０  スイッチ素子
１３１  帯域制限フィルタ
１３１ａ  第１帯域制限フィルタ
１３１ｂ  第２帯域制限フィルタ
１３１ｃ  第３帯域制限フィルタ
１３２  フィルタ制御部
１４  中間増幅器
１５  分配器
１６  下流側増幅器
１７  検波器
１８  Ａ／Ｄ変換器
１９０  ピーク検出部
１９１  上流側増幅器制御部
１９２  平均値演算部
１９３  下流側増幅器制御部
１９４  選択部
１９５  停止部
２  復調器
【図１】
0006575848.tif 000002
【図２】
0006575848.tif 000003
【図３】
0006575848.tif 000004
【図４】
0006575848.tif 000005