(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号の周波数の０．２５倍よりも低い周波数を有するクロック信号に基づいて前記受信信号のサンプリングを行ない、第１サンプリング信号と第２サンプリング信号とを抽出するサンプリング部と、
アナログデジタル変換された前記第１サンプリング信号及び前記第２サンプリング信号に基づき、前記第１サンプリング信号からイメージ信号を除去した第１生成信号を生成する演算部と、
を備え、
前記第１生成信号は、前記受信信号の中心周波数よりも高い周波数帯域である上側波帯又は低い周波数帯域である下側波帯における信号であり、
前記サンプリング部は、
前記クロック信号の入力を、前記受信信号の搬送波の４分の１周期である所定時間遅延させる遅延部と、
前記受信信号と前記遅延部によって遅延させられた信号との入力を受けて、前記第１サンプリング信号を抽出する第１サンプリング部と、
前記受信信号と前記クロック信号との入力を受けて、前記第２サンプリング信号を抽出する第２サンプリング部と、
を備える、受信処理装置。
【請求項２】
受信信号の周波数の０．２５倍よりも低い周波数を有するクロック信号に基づいて前記受信信号のサンプリングを行ない、第１サンプリング信号と第２サンプリング信号とを抽出するサンプリング部と、
アナログデジタル変換された前記第１サンプリング信号及び前記第２サンプリング信号に基づき、前記第１サンプリング信号からイメージ信号を除去した第１生成信号を生成する演算部と、
を備え、
前記第１生成信号は、前記受信信号の中心周波数よりも高い周波数帯域である上側波帯又は低い周波数帯域である下側波帯における信号であり、
前記サンプリング部は、
前記受信信号の入力を、前記受信信号の搬送波の４分の１周期である所定時間遅延させる遅延部と、
前記遅延部によって遅延させられた信号と前記クロック信号との入力を受けて、前記第１サンプリング信号を抽出する第１サンプリング部と、
前記受信信号と前記クロック信号との入力を受けて、前記第２サンプリング信号を抽出する第２サンプリング部と、
を備える、受信処理装置。
【請求項３】
前記演算部は、
前記第２サンプリング信号の位相を９０度シフトさせる第１位相シフト部と、
前記第１サンプリング信号と、前記第１位相シフト部による位相シフト後の前記第２サンプリング信号とを加算することによって、前記第１生成信号を生成する第１加算部と、
を備える、請求項１又は２に記載の受信処理装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記アナログデジタル変換された前記第１サンプリング信号及び前記第２サンプリング信号に基づき、前記第２サンプリング信号からイメージ信号を除去した第２生成信号を更に生成し、
前記第２生成信号は、前記上側波帯における信号と前記下側波帯における信号とのうち、前記第１生成信号に対応する信号とは異なる帯域側の信号である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の受信処理装置。
【請求項５】
前記演算部は、
前記第１サンプリング信号の位相を９０度シフトさせる第２位相シフト部と、
前記第２位相シフト部による位相シフト後の前記第１サンプリング信号と、前記第２サンプリング信号とを加算することによって、前記第２生成信号を生成する第２加算部と、
を備える、請求項４に記載の受信処理装置。
【請求項６】
受信信号を増幅させるアンプと、
所定の周波数帯域において、前記アンプによって増幅された前記受信信号を通過させるフィルタと、
前記フィルタを通過した前記受信信号の周波数の０．２５倍よりも低い周波数を有するクロック信号に基づいて前記受信信号のサンプリングを行ない、第１サンプリング信号と第２サンプリング信号とを抽出するサンプリング部と、
前記サンプリング部によって抽出された前記第１サンプリング信号及び前記第２サンプリング信号をそれぞれアナログデジタル変換するアナログデジタル変換器と、
前記アナログデジタル変換器によってアナログデジタル変換された前記第１サンプリング信号及び前記第２サンプリング信号に基づき、前記第１サンプリング信号からイメージ信号を除去した第１生成信号を生成する演算部と、
を備え、
前記第１生成信号は、前記受信信号の中心周波数よりも高い周波数帯域である上側波帯又は低い周波数帯域である下側波帯における信号であり、
前記サンプリング部は、
前記クロック信号の入力を、前記受信信号の搬送波の４分の１周期である所定時間遅延させる遅延部と、
前記受信信号と前記遅延部によって遅延させられた信号との入力を受けて、前記第１サンプリング信号を抽出する第１サンプリング部と、
前記受信信号と前記クロック信号との入力を受けて、前記第２サンプリング信号を抽出する第２サンプリング部と、
を備える、受信機。
【請求項７】
受信信号を増幅させるアンプと、
所定の周波数帯域において、前記アンプによって増幅された前記受信信号を通過させるフィルタと、
前記フィルタを通過した前記受信信号の周波数の０．２５倍よりも低い周波数を有するクロック信号に基づいて前記受信信号のサンプリングを行ない、第１サンプリング信号と第２サンプリング信号とを抽出するサンプリング部と、
前記サンプリング部によって抽出された前記第１サンプリング信号及び前記第２サンプリング信号をそれぞれアナログデジタル変換するアナログデジタル変換器と、
前記アナログデジタル変換器によってアナログデジタル変換された前記第１サンプリング信号及び前記第２サンプリング信号に基づき、前記第１サンプリング信号からイメージ信号を除去した第１生成信号を生成する演算部と、
を備え、
前記第１生成信号は、前記受信信号の中心周波数よりも高い周波数帯域である上側波帯又は低い周波数帯域である下側波帯における信号であり、
前記サンプリング部は、
前記受信信号の入力を、前記受信信号の搬送波の４分の１周期である所定時間遅延させる遅延部と、
前記遅延部によって遅延させられた信号と前記クロック信号との入力を受けて、前記第１サンプリング信号を抽出する第１サンプリング部と、
前記受信信号と前記クロック信号との入力を受けて、前記第２サンプリング信号を抽出する第２サンプリング部と、
を備える、受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載する技術は、受信処理装置及び受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイレクトＲＦ（Radio Frequency）アンダーサンプリング受信方式を利用する受信機が知られている。
【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。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機は、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、受信機は、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、受信機は、アンダーサンプリングを行った信号をアナログ／デジタル変換し、変換したデジタル信号に対して、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）によってフィルタ処理を行なう（例えば、下記特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１７０９３５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｂｅｈｚａｄ  Ｒａｚａｖｉ著、黒田忠広監訳、「ＲＦマイクロエレクトロニクス」、丸善株式会社、２００２年３月
【非特許文献２】Mitsuhiro Shimozawa, Kensuke Nakayama, Hiroomi Ueda, Tomohiro Tadokoro, Noriharu Suematsu著、「An Even Harmonic Image Rejection Mixer using an Eight-Phase Polyphase Filter」、Microwave Symposium Digest, 2008、IEEE MTT-S International、２００８年６月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
Ｓ／Ｈ回路によってアンダーサンプリングを行なう際に、クロック周波数ｆＣＬＫは例えばシステム帯域幅の２倍に設定されるため、システム帯域幅の増加に応じてクロック周波数ｆＣＬＫが増加するという課題がある。
【０００８】
１つの側面では、本明細書に記載する技術は、受信信号のアンダーサンプリングにおいて使用するクロック信号の周波数を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの側面において、受信処理装置は、受信信号の周波数の０．２５倍よりも低い周波数を有するクロック信号に基づいて前記受信信号のサンプリングを行ない、第１サンプリング信号と第２サンプリング信号とを抽出するサンプリング部と、アナログデジタル変換された前記第１サンプリング信号及び前記第２サンプリング信号に基づき、前記第１サンプリング信号からイメージ信号を除去した第１生成信号を生成する演算部と、を備え、前記第１生成信号は、前記受信信号の中心周波数よりも高い周波数帯域である上側波帯又は低い周波数帯域である下側波帯における信号であり、前記サンプリング部は、前記クロック信号の入力を、前記受信信号の搬送波の４分の１周期である所定時間遅延させる遅延部と、前記受信信号と前記遅延部によって遅延させられた信号との入力を受けて、前記第１サンプリング信号を抽出する第１サンプリング部と、前記受信信号と前記クロック信号との入力を受けて、前記第２サンプリング信号を抽出する第２サンプリング部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
１つの側面として、受信信号のアンダーサンプリングにおいて使用するクロック信号の周波数を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】関連技術の受信機の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態の受信機の構成例を示すブロック図である。
【図３】実施形態の受信機におけるＳＮＲ（信号雑音比）及びＩＲＲ（イメージ除去比）の第１の例を示す図である。
【図４】実施形態の変形例の受信機の構成例を示すブロック図である。
【図５】図２に例示した受信機に対応する差動回路構成の受信機の構成例を示すブロック図である。
【図６】図４に例示した受信機に対応する差動回路構成の受信機の構成例を示すブロック図である。
【図７】実施形態及び変形例の受信機におけるＳＮＲ及びＩＲＲの第２の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
また、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。以下、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。
【００１４】
〔Ａ〕関連技術
図１は、関連技術の受信機８の構成例を示すブロック図である。
【００１５】
実施形態の関連技術の受信機８は、例示的に、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。ダイレクトＲＦアンダーサンプリング受信方式は、直接にＲＦ信号をサンプリングするため、小型かつ消費電力の低い受信機８を実現できる。
【００１６】
受信機８は、図１に例示されるように、アンテナ８１、ＬＮＡ８２、ＢＰＦ８３、Ｓ／Ｈ回路８４、発振器８５、及び、Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換器８６を備える。
【００１７】
アンテナ８１は、例示的に、送信機（不図示）から無線通信によって送信された信号を受信する。
【００１８】
ＬＮＡ８２は、例示的に、アンテナ８１によって受信された信号（「受信信号」や「ＲＦ信号」と称されてよい。）を増幅する。
【００１９】
ＢＰＦ８３は、例示的に、ＬＮＡによって増幅された信号を所定の周波数帯域について通過させる。
【００２０】
Ｓ／Ｈ回路８４は、例示的に、所定のクロック周波数ｆＣＬＫを有するクロック信号を生成する発振器８５からの入力に基づき、ＢＰＦ８３を通過した受信信号のサンプリングを行ない、サンプリング信号を抽出する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換器８６は、例示的に、Ｓ／Ｈ回路８４によって抽出されたサンプリング信号をアナログデジタル変換する。
【００２２】
受信機８は、Ａ／Ｄ変換器８６によって変換されたデジタル信号に対して、ＤＳＰ（不図示）によるフィルタ処理を行なってよい。
【００２３】
Ｓ／Ｈ回路８４によってアンダーサンプリングを行なう際に、クロック周波数ｆＣＬＫは例えばシステム帯域幅の２倍に設定されるため、システム帯域幅の増加に応じてクロック周波数ｆＣＬＫが増加する。
【００２４】
〔Ｂ〕実施形態
〔Ｂ−１〕システム構成例
実施形態の受信機１００は、例示的に、受信信号ＳＲＦのアンダーサンプリングにおいて使用するクロック周波数ｆＣＬＫを従来使用していたクロック周波数ｆＣＬＫよりも低減させることができるものである。
【００２５】
図２は、実施形態の受信機１００の構成例を示すブロック図である。
【００２６】
受信機１００は、例示的に、イメージ除去型のダイレクトＲＦアンダーサンプリング受信方式を利用する。受信機１００は、図２に例示されるように、アンテナ１、ＬＮＡ２、ＢＰＦ３、Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４、発振器５、Ａ／Ｄ変換器６１，６２、イメージ除去演算部７、ＵＳＢ出力端子１０１及びＬＳＢ出力端子１０２を備える。なお、「Ｉ／Ｑ」は、In-phase/Quadratureの略称である。また、ＵＳＢはUpper Side Bandの略称であり、ＬＳＢはLower Side Bandの略称である。
【００２７】
Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４及びイメージ除去演算部７は、受信処理装置の一例として機能してよい。
【００２８】
アンテナ１は、例示的に、送信機（不図示）から無線通信によって送信された信号を受信する。
【００２９】
ＬＮＡ２は、アンプの一例である。ＬＮＡ２は、例示的に、アンテナ１によって受信された信号（「受信信号」や「ＲＦ信号」と称されてよい。）を増幅する。
【００３０】
ＢＰＦ３は、フィルタの一例である。ＢＰＦ３は、例示的に、ＬＮＡ２によって増幅された信号を所定の周波数帯域について通過させる。また、ＢＰＦ３は、ＬＮＡ２によって増幅された信号について、所定の周波数帯域以外の周波数帯域の成分を減衰させてよい。
【００３１】
発振器５は、例示的に、受信信号ＳＲＦの周波数ｆＲＦよりも低い周波数ｆＣＬＫを有するクロック信号ＣＬＫを生成し、生成したクロック信号ＣＬＫをＩ／Ｑアンダーサンプリング部４へ入力する。
【００３２】
Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４は、サンプリング部の一例であり、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）集積回路（ＩＣ回路）によって機能してよい。Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４は、例示的に、Ｓ／Ｈ回路４１，４２及びＴＬ（Transmission Line）４３を備える。
【００３３】
Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４は、受信信号ＳＲＦの周波数ｆＲＦよりも低い周波数ｆＣＬＫを有するクロック信号ＣＬＫに基づいて受信信号のサンプリングを行ない、２つのサンプリング信号を抽出してよい。
【００３４】
２つのサンプリング信号は、第１サンプリング信号及び第２サンプリング信号と称されてよい。
【００３５】
また、Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４は、クロック信号ＣＬＫの位相に対する受信信号ＳＲＦの位相を、第１サンプリング信号と第２サンプリング信号とで異ならせてサンプリングを行なう。
【００３６】
ＴＬ４３は、遅延部の一例である。ＴＬ４３は、例示的に、発振器５とＳ／Ｈ回路４１との間（ただし、発振器５とＳ／Ｈ回路４２との間を除く。）に備えられ、クロック信号ＣＬＫの入力を所定時間遅延させる。ＴＬ４３は、クロック信号ＣＬＫの入力を、例えば、受信信号ＳＲＦの搬送波の４分の１周期（Ｔ／４）遅延させてよい。ＴＬ４３は、遅延線路（Delay Line）と称されてもよい。
【００３７】
Ｓ／Ｈ回路４１は、第１サンプリング部の一例であり、例示的に、受信信号ＳＲＦとＴＬ４３によって遅延させられた信号との入力を受けて、第１サンプリング信号を抽出する。
【００３８】
Ｓ／Ｈ回路４２は、第２サンプリング部の一例であり、例示的に、受信信号ＳＲＦとクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて、第２サンプリング信号を抽出する。
【００３９】
Ｓ／Ｈ回路４１，４２は、入力されたアナログ信号である受信信号ＳＲＦの離散化（「サンプリング」と称されてもよい。）を行ない、所定期間において離散化した信号の電圧を一定に保つことにより、サンプリング信号を出力する。なお、サンプリング信号の出力手法の詳細については、例えば、特許文献１に記載されている。
【００４０】
上述したようにクロック信号ＣＬＫの入力を受信信号ＳＲＦの搬送波の４分の１周期（Ｔ／４）遅延させることにより、Ｓ／Ｈ回路４１とＳ／Ｈ回路４２とにおける受信信号ＳＲＦのホールドタイミングがずれる。そして、第１サンプリング信号と第２サンプリング信号との間に、９０度の位相差を生じさせることができる。
【００４１】
なお、ＴＬ４３は、発振器５とＳ／Ｈ回路４２との間に備えられ、Ｓ／Ｈ回路４２に対するクロック信号ＣＬＫの入力を遅延させてもよい。この場合、Ｓ／Ｈ回路４１は、受信信号ＳＲＦとクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて、第１サンプリング信号を抽出してよい。また、この場合、Ｓ／Ｈ回路４２は、受信信号ＳＲＦとＴＬ４３によって遅延させられた信号との入力を受けて、第２サンプリング信号を抽出してよい。
【００４２】
Ａ／Ｄ変換器６１，６２は、例示的に、Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４によって抽出されたサンプリング信号をアナログデジタル変換し、アナログデジタル変換したサンプリング信号をイメージ除去演算部７へ入力する。Ａ／Ｄ変換器６１は、Ｓ／Ｈ回路４１によって抽出された第１サンプリング信号をアナログデジタル変換する。また、Ａ／Ｄ変換器６２は、Ｓ／Ｈ回路４２によって抽出された第２サンプリング信号をアナログデジタル変換する。
【００４３】
イメージ除去演算部７は、演算部の一例であり、例えばＤＳＰによって機能してよい。イメージ除去演算部７は、例示的に、Ａ／Ｄ変換器６１，６２によってアナログデジタル変換されたサンプリング信号に基づき、デジタル信号処理により、第１サンプリング信号及び第２サンプリング信号からイメージ信号を除去した信号を生成する。
【００４４】
第１サンプリング信号からイメージを除去した信号は、第１生成信号の一例であり、上側波帯信号ＵＳＢと称されてもよい。また、第２サンプリング信号からイメージを除去した信号は、第２生成信号の一例であり、下側波帯信号ＬＳＢと称されてもよい。
【００４５】
上側波帯信号ＵＳＢは、受信信号ＳＲＦの中心周波数よりも高い周波数帯域における成分を有する信号である。また、下側波帯信号ＬＳＢは、受信信号ＳＲＦの中心周波数よりも低い周波数帯域における成分を有する信号である。
【００４６】
なお、上述したように、ＴＬ４３は、発振器５とＳ／Ｈ回路４２との間に備えられ、Ｓ／Ｈ回路４２に対するクロック信号ＣＬＫの入力を遅延させてよい。この場合には、第１サンプリング信号からイメージを除去した信号は下側波帯信号ＬＳＢと称されてよく、第２サンプリング信号からイメージを除去した信号は上側波帯信号ＵＳＢと称されてよい。
【００４７】
第１生成信号は、受信信号ＳＲＦの中心周波数よりも高い周波数帯域である上側波帯又は低い周波数帯域である下側波帯における信号である。また、第２生成信号は、上側波帯における信号と下側波帯における信号とのうち、第１生成信号に対応する信号とは異なる帯域側の信号である。
【００４８】
すなわち、第１生成信号が上側波帯信号ＵＳＢである場合には第２生成信号は下側波帯信号ＬＳＢであり、第１生成信号が下側波帯信号ＬＳＢである場合には第２生成信号は上側波帯信号ＵＳＢである。
【００４９】
実施形態の受信機１００においては、上側波帯信号ＵＳＢと下側波帯信号ＬＳＢとを別々に取り出すことができる。
【００５０】
イメージ除去演算部７は、位相シフト部７１，７２及び加算部７３，７４を備えてよい。
【００５１】
位相シフト部７１は、第１位相シフト部の一例であり、例示的に、第１サンプリング信号の位相を＋９０度シフトさせる。
【００５２】
位相シフト部７２は、第２位相シフト部の一例であり、例示的に、第２サンプリング信号の位相を＋９０度シフトさせる。
【００５３】
加算部７３は、第１加算部の一例である。加算部７３は、例示的に、位相シフト部７１による位相シフト前の第１サンプリング信号と、位相シフト部７２による位相シフト後の第２サンプリング信号とを加算することによって、上側波帯信号ＵＳＢを同相合成して出力するとともに、そのイメージとなる下側波帯信号ＬＳＢを逆相合成して除去する。このため、ＵＳＢ出力端子１０１には、上側波帯信号ＵＳＢのみが出力される。
【００５４】
加算部７４は、第２加算部の一例である。加算部７４は、例示的に、位相シフト部７２による位相シフト前の第２サンプリング信号と、位相シフト部７１による位相シフト後の第１サンプリング信号とを加算することによって、下側波帯信号ＬＳＢを同相合成して出力するとともに、そのイメージとなる上側波帯信号ＵＳＢを逆相合成して除去する。このため、ＬＳＢ出力端子１０２には、下側波帯信号ＬＳＢのみが出力される。
【００５５】
図２に示すイメージ除去演算部７によれば、所望波とイメージ信号との別々の位相シフト操作を施して、イメージ信号に対しては符号反転したイメージ信号を加算することで、イメージ信号をキャンセルすることができる。
【００５６】
なお、イメージ除去演算部７は、上側波帯信号ＵＳＢと下側波帯信号ＬＳＢとのうちの一方のみを生成してもよい。上側波帯信号ＵＳＢと下側波帯信号ＬＳＢとのうちの一方のみが生成される場合には、イメージ除去演算部７は、位相シフト部７１、加算部７４及びＬＳＢ出力端子１０２と位相シフト部７２、加算部７３及びＵＳＢ出力端子１０１とのうちの一方を備えなくてよい。
【００５７】
また、位相シフト部７１は第１サンプリング信号の位相を−９０度シフトさせ、位相シフト部７２は第２サンプリング信号の位相を−９０度シフトさせてもよい。この場合、図２に示される例において、加算部７３の出力が下側波帯信号ＬＳＢとなり、加算部７４の出力が上側波帯信号ＵＳＢとなる。
【００５８】
図３は、実施形態の受信機１００におけるＳＮＲ及びＩＲＲの第１の例を示す図である。
【００５９】
図３に示されるＳＮＲは信号雑音比を示し、ＩＲＲはイメージ除去比を示す。イメージ除去比は、所望波の信号レベルに対する、イメージ信号の信号レベルの比を示す。
【００６０】
上側波帯におけるイメージ除去比は、ＵＳＢ出力端子１０１から出力される所望波である上側波帯信号ＵＳＢの信号レベルに対する、イメージ信号となる下側波帯信号ＬＳＢの信号レベルの比を示す。別言すれば、上側波帯におけるイメージ除去比は、加算部７３で逆相合成されたが除去されずに残留した下側波帯信号ＬＳＢの信号レベルと、所望波である上側波帯信号ＵＳＢの信号レベルとの比を示す。
【００６１】
下側波帯におけるイメージ除去比は、ＬＳＢ出力端子１０２から出力される所望波である下側波帯信号ＬＳＢの信号レベルに対する、イメージ信号となる上側波信号の信号レベルの比を示す。別言すれば、下側波帯におけるイメージ除去比は、加算部７４で逆相合成されたが除去されずに残留した上側波帯信号ＵＳＢの信号レベルと、所望波である下側波帯信号ＬＳＢの信号レベルとの比を示す。
【００６２】
受信信号ＳＲＦの周波数帯域ｆＲＦが衛星通信帯域やＫｕ帯域と称される１２．２５〜１２．８０ＧＨｚであり、クロック周波数ｆＣＬＫが６２６ＭＨｚである場合のＳＮＲ及びＩＲＲは、図３に例示するようになる。
【００６３】
図３に例示されるＳＮＲは３１．５４ｄＢ以上であり、ＩＲＲは１０．９ｄＢ以上である。
【００６４】
実施形態の受信機１００によれば、図３に例示されるように、例えばＫｕ帯域（別言すれば、「衛星通信帯域」）において、上側波帯と下側波帯との両帯域でのイメージ信号の除去ができる。
【００６５】
図３に示される例においては、システム帯域幅（「通信帯域幅」と称されてもよい。）が５５０ＭＨｚであるのに対して、クロック周波数ｆＣＬＫは６２６ＭＨｚに設定される。
【００６６】
図１に例示した実施形態の関連技術の受信機８においてはクロック周波数ｆＣＬＫが例えばシステム帯域幅の２倍に設定されるのに対して、実施形態の受信機１００において設定されるクロック周波数ｆＣＬＫは関連技術の受信機８において設定されるクロック周波数ｆＣＬＫよりも減少する。別言すれば、実施形態の受信機１００においては、図１に例示した実施形態の関連技術の受信機８において用いるクロック周波数ｆＣＬＫの２分の１のクロック周波数ｆＣＬＫで、システム帯域中の上側波帯信号ＵＳＢと下側波帯信号ＬＳＢとを同時に受信できる。
【００６７】
また、図１に例示した実施形態の関連技術の受信機８においてはＢＰＦ８３の通過帯域が例えばクロック周波数の２分の１に設定されるのに対して、実施形態の受信機１００において設定されるＢＰＦ３の通過帯域はクロック周波数の２分の１よりも広くすることができる。
【００６８】
すなわち、実施形態の受信機１００によれば、システム帯域幅を広げた場合においても、クロック周波数ｆＣＬＫを従来よりも低減させることができ、ＢＰＦ３の通過帯域を従来よりも広げることができる。
【００６９】
〔Ｂ−２〕変形例
図４は、実施形態の変形例の受信機１００ａの構成例を示すブロック図である。
【００７０】
変形例における受信機１００ａは、図４に例示されるように、図２に例示した実施形態の受信機１００が備えるＩ／Ｑアンダーサンプリング部４に代えて、Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４ａを備える。
【００７１】
Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４ａは、図２に例示したＩ／Ｑアンダーサンプリング部４と同様に、例示的に、Ｓ／Ｈ回路４１，４２及びＴＬ４３を備える。
【００７２】
ＴＬ４３は、例示的に、ＢＰＦ３とＳ／Ｈ回路４１との間（ただし、ＢＰＦ３とＳ／Ｈ４２との間を除く。）に備えられ、Ｓ／Ｈ回路４１への受信信号ＳＲＦの入力を所定時間遅延させる。
【００７３】
Ｓ／Ｈ回路４１は、例示的に、ＴＬ４３によって遅延させられた信号とクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて、第１サンプリング信号を抽出する。
【００７４】
Ｓ／Ｈ回路４２は、例示的に、受信信号ＳＲＦとクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて、第２サンプリング信号を抽出する。
【００７５】
なお、ＴＬ４３は、ＢＰＦ３とＳ／Ｈ回路４２との間に備えられ、Ｓ／Ｈ回路４２に対する受信信号ＳＲＦの入力を遅延させてもよい。この場合、Ｓ／Ｈ回路４１は、受信信号ＳＲＦとクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて、第１サンプリング信号を抽出してよい。また、この場合、Ｓ／Ｈ回路４２は、ＴＬ４３によって遅延させられた信号とクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて、第２サンプリング信号を抽出してよい。
【００７６】
変形例における受信機１００ａによっても、上述した実施形態の受信機１００と同様の効果を奏することができる。
【００７７】
ＴＬ４３を９０度ハイブリッド回路や、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）と高域通過フィルタ（ＨＰＦ）とを組み合わせた９０度分配器、あるいはポリフェーズフィルタなどで置き換えても、同様の効果を奏する。
【００７８】
〔Ｃ〕その他
開示の技術は上述した各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態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。各実施形態の各構成及び各処理は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
【００７９】
上述した実施形態における受信機１００及び変形例における受信機１００ａの回路は、差動回路であってもよい。
【００８０】
図５は、図２に例示した受信機１００に対応する差動回路構成の受信機１００ｂの構成例を示すブロック図である。
【００８１】
受信機１００ｂは、図５に例示されるように、上側波帯信号ＵＳＢ及び下側波帯信号ＬＳＢに加えて、反転された上側波帯信号ＵＳＢ及び反転された下側波帯信号ＬＳＢを出力する。
【００８２】
受信機１００ｂは、図５に例示されるように、アンテナ１、ＬＮＡ２、ＢＰＦ３、インバータ９、Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４ｂ、発振器５、Ａ／Ｄ変換器６１，６２、イメージ除去演算部７ａ、ＵＳＢ出力端子１０１、ＬＳＢ出力端子１０２、反転ＵＳＢ出力端子１０３及び反転ＬＳＢ出力端子１０４を備える。
【００８３】
インバータ９は、例示的に、ＢＰＦ３によって出力された２つの受信信号ＲＦのうちの一方を反転させ、反転させた受信信号ＲＦをＩ／Ｑアンダーサンプリング部４ｂへ入力する。
【００８４】
Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４ｂは、図２に例示したＩ／Ｑアンダーサンプリング部４と同様に、Ｓ／Ｈ回路４１，４２及びＴＬ４３を備えてよい。Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４ｂは、アンダーサンプリングを行ない、第１及び第２サンプリング信号に加えて、反転された第１及び第２サンプリング信号を抽出してよい。
【００８５】
Ｓ／Ｈ回路４１は、受信信号ＳＲＦとＴＬ４３によって遅延させられた信号との入力を受けて第１サンプリング信号を抽出するとともに、反転された受信信号ＳＲＦとＴＬ４３によって遅延させられた信号との入力を受けて反転された第１サンプリング信号を抽出してよい。
【００８６】
Ｓ／Ｈ回路４２は、受信信号ＳＲＦとクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて第２サンプリング信号を抽出するとともに、反転された受信信号ＳＲＦとクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて反転された第２サンプリング信号を抽出してよい。
【００８７】
Ａ／Ｄ変換器６１は、Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４ｂによって抽出された第１サンプリング信号に加えて、反転された第１サンプリング信号をアナログデジタル変換してよい。
【００８８】
Ａ／Ｄ変換器６２は、Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４ｂによって抽出された第２サンプリング信号に加えて、反転された第２サンプリング信号をアナログデジタル変換してよい。
【００８９】
イメージ除去演算部７ａは、図２に例示したイメージ除去演算部７が備える位相シフト部７１，７２及び加算部７３，７４に加えて、位相シフト部７１ａ，７２ａ及び加算部７３ａ，７４ａを備えてよい。
【００９０】
位相シフト部７１ａ，７２ａは、図２に例示した位相シフト部７１，７２と同様の機能を有してよい。また、加算部７３ａ，７４ａは、図２に例示した加算部７３ａ，７４ａと同様の機能を有してよい。
【００９１】
位相シフト部７１ａは、反転された第１サンプリング信号の位相を＋９０度シフトさせてよい。
【００９２】
位相シフト部７２ａは、反転された第２サンプリング信号の位相を＋９０度シフトさせてよい。
【００９３】
加算部７３ａは、位相シフト部７１ａによる位相シフト前の反転された第１サンプリング信号と、位相シフト部７２ａによる位相シフト後の反転された第２サンプリング信号とを加算することによって、反転された上側波帯信号ＵＳＢを生成してよい。そして、反転された上側波帯信号ＵＳＢは、反転ＵＳＢ出力端子１０３から出力されてよい。
【００９４】
加算部７４ａは、位相シフト部７２ａによる位相シフト前の反転された第２サンプリング信号と、位相シフト部７１ａによる位相シフト後の反転された第１サンプリング信号とを加算することによって、反転された下側波帯信号ＬＳＢを生成してよい。そして、反転された下側波帯信号ＬＳＢは、反転ＬＳＢ出力端子１０４から出力されてよい。
【００９５】
図６は、図４に例示した受信機１００ａに対応する差動回路構成の受信機１００ｃの構成例を示すブロック図である。
【００９６】
受信機１００ｃは、図５に例示した受信機１００ｂと同様に、上側波帯信号ＵＳＢ及び下側波帯信号ＬＳＢに加えて、反転された上側波帯信号ＵＳＢ及び反転された下側波帯信号ＬＳＢを出力する。
【００９７】
受信機１００ｃは、図６に例示されるように、図５に例示した受信機１００ｂが備えるＩ／Ｑアンダーサンプリング部４ｂに代えて、Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４ｃを備える。
【００９８】
Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部４ｃは、図５に例示したＩ／Ｑアンダーサンプリング部４ｂと同様に、Ｓ／Ｈ回路４１，４２及びＴＬ４３を備えてよい。
【００９９】
ＴＬ４３は、ＢＰＦ３とＳ／Ｈ回路４１との間（ただし、ＢＰＦ３とＳ／Ｈ４２との間を除く。）に備えられてよい。また、ＴＬ４３は、Ｓ／Ｈ回路４１への受信信号ＳＲＦの入力を所定時間遅延させるとともに、Ｓ／Ｈ回路４１への反転された受信信号ＲＦの入力を所定時間遅延させてよい。
【０１００】
Ｓ／Ｈ回路４１は、ＴＬ４３によって遅延させられた信号とクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて、第１サンプリング信号に加えて、反転された第１サンプリング信号を抽出してよい。
【０１０１】
Ｓ／Ｈ回路４２は、受信信号ＳＲＦとクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて第２サンプリング信号を抽出するとともに、反転された受信信号ＳＲＦとクロック信号ＣＬＫとの入力を受けて反転された第２サンプリング信号を抽出してよい。
【０１０２】
差動回路構成の受信機１００ｂ，１００ｃにおいても、上述した実施形態及び変形例と同様の効果を奏することができる。
【０１０３】
上述した実施形態における受信機１００及び変形例における受信機１００ａにおいては、ｎ×ｆＣＬＫは受信帯域のほぼ中心の周波数となっているが、受信帯域外に設定することも可能である。
【０１０４】
図７は、実施形態及び変形例の受信機１００，１００ａにおけるＳＮＲ及びＩＲＲの第２の例を示す図である。
【０１０５】
例えば、ｎ×ｆＣＬＫを受信帯域の低域側の帯域外に、（ｎ＋１）×ｆＣＬＫを受信帯域の広域側の帯域外にそれぞれなるように、ｎとｆＣＬＫとを設計する。具体的には，ｆＲＦが１２．２５ＧＨｚ〜１２．８０ＧＨｚであり、ｆＣＬＫが６１０ＭＨｚである場合の、ＳＮＲ及びＩＲＲは図７に例示するようになる。
【０１０６】
１２．５２５ＧＨｚよりも低域側の信号は、ｎ（＝２０）×ｆＣＬＫのＵＳＢとして、２０次のアンダーサンプリング受信される一方、１２．５２５ＧＨｚよりも高域側の信号は、ｎ＋１（＝２１）×ｆＣＬＫのＬＳＢとして、２１次のアンダーサンプリング受信される。
【０１０７】
ｎ×ｆＣＬＫを受信帯域のほぼ中心の周波数とした場合、ちょうど中心周波数となる周波数の変調信号は受信することが困難であるが、ｎ×ｆＣＬＫの周波数をずらすことで、帯域内のすべての周波数成分を受信することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０８】
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，８  受信機
１０１                                    ＵＳＢ出力端子
１０２                                    ＬＳＢ出力端子
１０３                                    反転ＵＳＢ出力端子
１０４                                    反転ＬＳＢ出力端子
１，８１                                  アンテナ
２，８２                                  ＬＮＡ
３，８３                                  ＢＰＦ
４，４ａ，４ｂ，４ｃ                      Ｉ／Ｑアンダーサンプリング部
４１，４２，８４                          Ｓ／Ｈ回路
４３                                      ＴＬ
５，８５                                  発振器
６１，６２，８６                          Ａ／Ｄ変換器
７，７ａ                                  イメージ除去演算部
７１，７２，７１ａ，７２ａ                位相シフト部
７３，７４，７３ａ，７４ａ                加算部
９                                        インバータ
【図１】
0006761218.tif 000002
【図２】
0006761218.tif 000003
【図３】
0006761218.tif 000004
【図４】
0006761218.tif 000005
【図５】
0006761218.tif 000006
【図６】
0006761218.tif 000007
【図７】
0006761218.tif 000008