(57)【要約】【課題】Ａ／Ｄ変換器がクリッピングもしくはアンダーフローを起こしているときでも適切な利得制御が行え、大きな過渡応答を起こさずに目標出力ディジタル信号レベルに素早く収束させること。【解決手段】利得算出部１０８は、クリッピング／アンダーフロー発生時に、クリッピングカウント部１０５とアンダーフローカウント部１０６にてカウントされた一定期間内でのクリッピング／アンダーフロー回数に基づき、Ａ／Ｄ変換器１０２のダイナミックレンジ外における平均受信信号レベルを推測し、それに基づき可変利得アンプ１０１の利得を調整する。これにより、自動利得制御装置の収束性能を改善することができる。【選択図】　　　図１
2004134917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段にて増幅された入力アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記ディジタル信号に基づき前記Ａ／Ｄ変換手段への入力アナログ信号レベルを算出するパワー検出手段と、前記パワー検出手段が算出した信号レベルをある一定区間平均する平均化手段と、前記平均化手段の出力に基づきクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生有無を判定する判定手段と、前記パワー検出手段が算出した信号レベルに現れるクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数を一定区間内カウントするカウント手段と、前記判定手段の判定結果が、クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生無しを示すときは前記一定区間平均された信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅手段の利得を制御し、クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生有りを示すときは前記一定区間内にてカウントされたクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数から平均信号レベルを推定しその推定平均信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅手段の利得を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする自動利得制御装置。
【請求項２】
利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段にて増幅された入力アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記ディジタル信号に基づき前記Ａ／Ｄ変換手段への入力アナログ信号レベルを算出するパワー検出手段と、前記パワー検出手段が算出した信号レベルに現れるクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数を一定区間内カウントするカウント手段と、前記カウント手段が出力する前記一定区間内にてカウントされたクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数から平均信号レベルを推定しその推定平均信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅手段の利得を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする自動利得制御装置。
【請求項３】
前記クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の一定区間内での発生回数をカウントするカウント手段に代えて、クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の連続発生回数をカウントするカウント手段、を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動利得制御装置。
【請求項４】
前記カウント手段と前記制御手段との間に、前記カウント手段の出力である前記クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の一定区間内での発生回数ないしは連続発生回数と平均入力アナログ信号レベルとが１対１対応で設定される変換テーブルが設けられ、前記制御手段は、前記推定平均信号レベルを前記変換テーブルから取得することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動利得制御装置。
【請求項５】
無線受信された受信アナログ信号を増幅してディジタル信号を生成する処理系に、受信アナログ信号を増幅してＡ／Ｄ変換手段に出力する増幅手段の利得を自動制御する自動利得制御装置として、請求項１から請求項４のいずれかに記載の自動利得制御装置、を具備することを特徴とする無線受信装置。
【請求項６】
入力アナログ信号を増幅する増幅器の利得を制御する自動利得制御方法であって、前記増幅器の出力を受けるＡ／Ｄ変換器にクリッピングとアンダーフローの一方又は双方が発生しているとき、ある一定区間内でカウントしたクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数からＡ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルを推定し、推定したＡ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅器の利得を制御することを特徴とする自動利得制御方法。
【請求項７】
入力アナログ信号を増幅する増幅器の利得を制御する自動利得制御方法であって、前記増幅器の出力を受けるＡ／Ｄ変換器にクリッピングとアンダーフローの一方又は双方が発生しているとき、連続してカウントしたクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の連続発生回数からＡ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルを推定し、推定したＡ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅器の利得を制御することを特徴とする自動利得制御方法。
【請求項８】
前記Ａ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルは、前記クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の一定区間内での発生回数ないしは連続発生回数と平均入力アナログ信号レベルとが１対１対応で設定される変換テーブルを用いて推定することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の自動利得制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変利得増幅器の利得を自動的に制御する自動利得制御装置、その自動利得制御装置を備える無線受信装置、及び自動利得制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、移動体通信システムにおける携帯電話機等の移動局やこの移動局と無線通信を行う基地局が備える無線受信装置では、受信アナログ信号から受信ディジタル信号を得る処理系に、受信アナログ信号を増幅してＡ／Ｄ変換器に出力する増幅器の利得を自動制御する自動利得制御装置を備え、Ａ／Ｄ変換器が適切なレベルの受信アナログ信号から受信ディジタル信号を出力できるようにしている。この種の自動利得制御装置としては、例えば、特許文献１（自動利得制御回路）に開示されたものが知られている。
【０００３】
図８は、従来の自動利得制御装置の構成例を示すブロック図である。以下、図８を参照して、無線受信装置にて用いられている従来の自動利得制御装置の動作概要を説明する。
【０００４】
図８に示す自動利得制御装置８００は、受信信号が入力される可変利得アンプ８０１と、可変利得アンプ８０１の出力を受けるＡ／Ｄ変換器８０２と、Ａ／Ｄ変換器８０２の出力を受けるパワー検出部８０３と、パワー検出部８０３の出力を受けるクリッピング＆アンダーフロー判定部８０４と、パワー検出部８０３の出力とクリッピング＆アンダーフロー判定部８０４の出力とを受けて可変利得アンプ８０１の利得を制御する利得算出部８０５とを備えている。
【０００５】
可変利得アンプ８０１に入力される受信信号は、無線受信装置における高周波（ＲＦ）段の出力信号（受信ＲＦ信号）、中間周波（ＩＦ）段の出力信号（受信ＩＦ信号）、復調段の出力信号（受信ベースバンド信号）のいずれかである。受信信号が受信ＲＦ信号または受信ＩＦ信号である場合には、可変利得アンプ８０１とＡ／Ｄ変換器８０２との間に、受信ベースバンド信号を得る直交検波回路が設けられる。
【０００６】
つまり、Ａ／Ｄ変換器８０２には、可変利得アンプ８０１から受信ベースバンド信号が入力される。ディジタル変換された受信ディジタル信号は、パワー検出部８０３に出力されるとともに、受信ディジタル信号を処理するディジタル信号処理回路に出力される。
【０００７】
パワー検出部８０３は、Ａ／Ｄ変換器８０２からの受信ディジタル信号から受信信号レベルを算出する。
【０００８】
クリッピング＆アンダーフロー判定部８０４は、パワー検出部８０３にて算出された受信信号レベルに基づき受信ディジタル信号がクリッピングを起こしているか否か、アンダーフローを起こしているか否かの判定を行い、そのクリッピング／アンダーフロー判定結果を利得算出部８０５に出力する。
【０００９】
ここで、クリッピングとは、Ａ／Ｄ変換器８０２に入力する受信ベースバンド信号がＡ／Ｄ変換器８０２のダイナミックレンジよりも大きいときに、Ａ／Ｄ変換器８０２が出力する受信ディジタル信号が最大値に張り付いてしまう現象である。また、アンダーフローとは、Ａ／Ｄ変換器８０２に入力する受信ベースバンド信号がＡ／Ｄ変換器８０２の分解能よりも小さいときに、Ａ／Ｄ変換器８０２が出力する受信ディジタル信号が全て０になってしまう現象である。
【００１０】
利得算出部８０５は、クリッピングもしくはアンダーフローが起こっていない場合には、Ａ／Ｄ変換器８０２に入力する受信ベースバンド信号のレベルは、Ａ／Ｄ変換器８０２のダイナミックレンジ内に入っているので、Ａ／Ｄ変換器８０２が出力する受信ディジタル信号が目標出力ディジタル信号レベルに近いとみなし、低い利得感度で可変利得アンプ８０１を制御する。
【００１１】
一方、利得算出部８０５は、クリッピングもしくはアンダーフローが起こっている場合には、Ａ／Ｄ変換器８０２に入力する受信ベースバンド信号のレベルは、Ａ／Ｄ変換器８０２のダイナミックレンジ外とみなし、高い利得感度で可変利得アンプ８０１を制御する。利得感度は、高いと収束時間を早め、低いとノイズや誤差などの外乱に強く、安定する。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−４１６２３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動利得制御装置では、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ外の信号レベルに関しては、クリッピングもしくはアンダーフローの影響で受信レベルの測定ができないので、適切な利得制御が行えず、増幅器の利得をＡ／Ｄ変換器の目標出力ディジタル信号レベルに収束させるのに時間がかかったり、大きな過渡応答を起こすことがある。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、Ａ／Ｄ変換器がクリッピングもしくはアンダーフローを起こしているときでも適切な利得制御が行え、大きな過渡応答を起こさずに目標出力ディジタル信号レベルに素早く収束させることができる自動利得制御装置、それを備えた無線受信装置及び自動利得制御方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段にて増幅された入力アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記ディジタル信号に基づき前記Ａ／Ｄ変換手段への入力アナログ信号レベルを算出するパワー検出手段と、前記パワー検出手段が算出した信号レベルをある一定区間平均する平均化手段と、前記平均化手段の出力に基づきクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生有無を判定する判定手段と、前記パワー検出手段が算出した信号レベルに現れるクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数を一定区間内カウントするカウント手段と、前記判定手段の判定結果が、クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生無しを示すときは前記一定区間平均された信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅手段の利得を制御し、クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生有りを示すときは前記一定区間内にてカウントされたクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数から平均信号レベルを推定しその推定平均信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅手段の利得を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、Ａ／Ｄ変換手段のクリッピング・アンダーフロー発生有無を判定し、クリッピング・アンダーフローが発生している場合には、一定区間におけるクリッピング・アンダーフロー発生回数から平均信号レベルを推定し、それに応じて増幅手段の利得を適切に制御することができる。したがって、増幅手段の利得をより早く適正値に収束させることができる。
【００１７】
本発明の自動利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段にて増幅された入力アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記ディジタル信号に基づき前記Ａ／Ｄ変換手段への入力アナログ信号レベルを算出するパワー検出手段と、前記パワー検出手段が算出した信号レベルに現れるクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数を一定区間内カウントするカウント手段と、前記カウント手段が出力する前記一定区間内にてカウントされたクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数から平均信号レベルを推定しその推定平均信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅手段の利得を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、Ａ／Ｄ変換手段にクリッピング・アンダーフローが発生している場合には、一定区間におけるクリッピング・アンダーフロー発生回数から平均信号レベルを推定し、それに応じて増幅手段の利得を適切に制御することができる。したがって、増幅手段の利得をより早く適正値に収束させることができる。
【００１９】
本発明の自動利得制御装置は、上記の発明において、前記クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の一定区間内での発生回数をカウントするカウント手段に代えて、クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の連続発生回数をカウントするカウント手段、を具備する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、Ａ／Ｄ変換手段のクリッピング・アンダーフロー発生時では、クリッピング・アンダーフロー連続発生回数から平均信号レベルを推定し、それに応じて増幅手段の利得を適切に制御することができる。したがって、増幅手段の利得をより早く適正値に収束させることができる。
【００２１】
本発明の自動利得制御装置は、上記の発明において、前記カウント手段と前記制御手段との間に、前記カウント手段の出力である前記クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の一定区間内での発生回数ないしは連続発生回数と平均入力アナログ信号レベルとが１対１対応で設定される変換テーブルが設けられ、前記制御手段は、前記推定平均信号レベルを前記変換テーブルから取得する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、クリッピング・アンダーフローの一定期間内での発生回数またはクリッピング・アンダーフロー連続発生回数から推定平均信号レベルを算出する計算を簡略化できる。
【００２３】
本発明の無線受信装置は、無線受信された受信アナログ信号を増幅してディジタル信号を生成する処理系に、受信アナログ信号を増幅してＡ／Ｄ変換手段に出力する増幅手段の利得を自動制御する自動利得制御装置として、上記の発明によるいずれかの自動利得制御装置、を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、フェージングなどのレベル変動のある環境下においても、より高い性能の自動利得制御が行える無線受信装置が得られる。
【００２５】
本発明の自動利得制御方法は、入力アナログ信号を増幅する増幅器の利得を制御する自動利得制御方法であって、前記増幅器の出力を受けるＡ／Ｄ変換器にクリッピングとアンダーフローの一方又は双方が発生しているとき、ある一定区間内でカウントしたクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の発生回数からＡ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルを推定し、推定したＡ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅器の利得を制御するようにした。
【００２６】
この方法によれば、Ａ／Ｄ変換器のクリッピング・アンダーフロー発生時では、一定区間におけるクリッピング・アンダーフロー回数から平均信号レベルを推定し、それに応じて増幅器の利得を適切に制御することができる。したがって、増幅器の利得をより早く適正値に収束させることができる。
【００２７】
本発明の自動利得制御方法は、入力アナログ信号を増幅する増幅器の利得を制御する自動利得制御方法であって、前記増幅器の出力を受けるＡ／Ｄ変換器にクリッピングとアンダーフローの一方又は双方が発生しているとき、連続してカウントしたクリッピングとアンダーフローの一方又は双方の連続発生回数からＡ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルを推定し、推定したＡ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルと目標アナログ信号レベルとの差を無くすように前記増幅器の利得を制御するようにした。
【００２８】
この方法によれば、Ａ／Ｄ変換器のクリッピング・アンダーフロー発生時では、クリッピング・アンダーフロー連続発生回数から平均信号レベルを推定し、それに応じて増幅器の利得を適切に制御することができる。したがって、増幅器の利得をより早く適正値に収束させることができる。
【００２９】
本発明の自動利得制御方法は、上記の発明において、前記Ａ／Ｄ変換器の平均入力アナログ信号レベルは、前記クリッピングとアンダーフローの一方又は双方の一定区間内での発生回数ないしは連続発生回数と平均入力アナログ信号レベルとが１対１対応で設定される変換テーブルを用いて推定するようにした。
【００３０】
この方法によれば、クリッピング・アンダーフロー回数またはクリッピング・アンダーフロー連続発生回数から推定平均信号レベルを算出する計算を簡略化できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、検出できる信号レベルのダイナミックレンジを広げることにより、自動利得制御の収束性能の改善を図ることである。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１に示す自動利得制御装置１００は、受信信号が入力される可変利得アンプ１０１と、可変利得アンプ１０１の出力を受けるＡ／Ｄ変換器１０２と、Ａ／Ｄ変換器１０２の出力を受けるパワー検出部１０３と、パワー検出部１０３の出力を受ける平均化部１０４，クリッピングカウント部１０５及びアンダーフローカウント部１０６と、平均化部１０４の出力を受けるクリッピング＆アンダーフロー判定部１０７と、クリッピングカウント部１０５，アンダーフローカウント部１０６及びクリッピング＆アンダーフロー判定部１０７の各出力を受けて可変利得アンプ１０１の利得を制御する利得算出部１０８とを備えている。
【００３５】
可変利得アンプ１０１に入力される受信信号は、無線受信装置における高周波（ＲＦ）段の出力信号（受信ＲＦ信号）、中間周波（ＩＦ）段の出力信号（受信ＩＦ信号）、復調段の出力信号（受信ベースバンド信号）のいずれかである。受信信号が受信ＲＦ信号または受信ＩＦ信号である場合には、可変利得アンプ１０１とＡ／Ｄ変換器１０２との間に、受信ベースバンド信号を得る直交検波回路が設けられる。
【００３６】
つまり、Ａ／Ｄ変換器１０２には、可変利得アンプ１０１から受信ベースバンド信号が入力される。ディジタル変換された受信ディジタル信号は、パワー検出部１０３に出力されるとともに、無線受信装置内のディジタル信号処理回路に出力される。
【００３７】
パワー検出部１０３は、Ａ／Ｄ変換器１０２からの受信ディジタル信号から受信信号レベルを算出する。
【００３８】
平均化部１０４は、パワー検出部１０３にて算出された受信信号レベルを一定区間平均化し、その平均化した平均受信信号レベルをクリッピング＆アンダーフロー判定部１０７に出力する。
【００３９】
クリッピング＆アンダーフロー判定部１０７は、平均化部１０４からの平均受信信号レベルに基づきＡ／Ｄ変換器１０２が出力する受信ディジタル信号がクリッピングを起こしているか否か、アンダーフローを起こしているか否かの判定を行い、そのクリッピング／アンダーフロー判定結果を平均受信信号レベルと共に利得算出部１０８に出力する。
【００４０】
クリッピングカウント部１０５は、パワー検出部１０３にて算出された受信信号レベルのクリッピング数を一定区間内カウントし、その一定区間内カウントしたクリッピング数を利得算出部１０８に出力する。
【００４１】
アンダーフローカウント部１０６は、パワー検出部１０３にて算出された受信信号レベルのアンダーフロー数を一定区間内カウントし、その一定区間内カウントしたアンダーフロー数を利得算出部１０８に出力する。
【００４２】
利得算出部１０８は、平均受信信号レベルとクリッピング数とアンダーフロー数とクリッピング／アンダーフロー判定結果とから可変利得アンプ１０１の利得を決定し、その決定した利得を可変利得アンプ１０１の利得制御端に出力する。
【００４３】
次いで、上記構成を有する自動利得制御装置の動作を説明する。図１において、受信信号が受信ＲＦ信号または受信ＩＦ信号である場合は、当該受信信号は、可変利得アンプ１０１にて増幅され、図示しない直交検波回路で受信ベースバンド信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力され、受信ディジタル信号に変換される。また、受信信号が受信ベースバンド信号である場合は、当該受信信号は、可変利得アンプ１０１にて増幅され、直接Ａ／Ｄ変換器１０２に入力され、受信ディジタル信号に変換される。
【００４４】
このとき、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力される受信ベースバンド信号の振幅が大き過ぎると、Ａ／Ｄ変換器１０２ではクリッピングを起こす。つまり、Ａ／Ｄ変換器１０２では、入力信号が大き過ぎるときは、出力できるディジタル信号の最大値が出力される。また、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力される受信ベースバンド信号の振幅が小さ過ぎると、Ａ／Ｄ変換器１０２ではアンダーフローを起こす。つまり、Ａ／Ｄ変換器１０２では、入力信号が分解能以下であるときは、出力できるディジタル信号の最小値０が出力される。
【００４５】
そこで、本実施の形態１では、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力される受信ベースバンド信号がクリッピングやアンダーフローを起こすＡ／Ｄ変換器１０２のダイナミックレンジ外の信号レベルであっても可変利得アンプ１０１の利得を適切に調整する制御が次のようにして行われる。
【００４６】
即ち、Ａ／Ｄ変換器１０２が出力する受信ディジタル信号は、平均化部１０４にて一定区間平均される。その平均受信信号レベルから、クリッピング＆アンダーフロー判定部１０７にてクリッピング＆アンダーフローを起こしているか否かが判定される。
【００４７】
また、Ａ／Ｄ変換器１０２が出力する受信ディジタル信号を受けて、クリッピングカウント部１０５では、一定区間でのクリッピング数がカウントされ、アンダーフローカウント部１０６では、一定区間でのアンダーフロー数がカウントされる。
【００４８】
利得算出部１０８では、受信ベースバンド信号がクリッピング／アンダーフローを起こしていない場合には、平均受信信号レベルと目標受信信号レベルの差を無くすように可変利得アンプ１０１の利得が調整される。
【００４９】
また、利得算出部１０８では、受信ベースバンド信号がクリッピングを起こしている場合には、クリッピングカウント部１０５のクリッピング数に基づきＡ／Ｄ変換器１０２のダイナミックレンジ外における平均受信信号レベルを推定し、目標受信信号レベルとの差を無くすように可変利得アンプ１０１の利得が調整される。
【００５０】
さらに、利得算出部１０８では、受信ベースバンド信号がアンダーフローを起こしている場合には、アンダーフローカウント部１０６のアンダーフロー数に基づきＡ／Ｄ変換器１０２のダイナミックレンジ外における平均受信信号レベルを推定し、目標受信信号レベルとの差を無くすように可変利得アンプ１０１の利得が調整される。
【００５１】
ここで、図２は、図１に示すＡ／Ｄ変換器１０２におけるサンプリングと信号レベル算出方法を説明する図である。図２おいて、横方向に一定間隔で並ぶ黒丸●は、サンプリングポイントである。Ａ／Ｄ変換器１０２のダイナミックレンジ２０１を超える区間２０２，２０３では、クリッピングが発生している。また、サンプリングポイントの平均レベル２０４と、クリッピングが発生していない場合での平均受信信号レベル２０５と、クリッピング発生回数から推定した平均受信信号レベル２０６とが示されている。
【００５２】
本実施の形態１では、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換器１０２がクリッピングやアンダーフローを起こしているときには、一定区間におけるクリッピング数／アンダーフロー数に基づきＡ／Ｄ変換器１０２のダイナミックレンジ外での平均受信信号レベルを推定によって得ることができる。
【００５３】
これによって、より広い範囲の平均受信信号レベルを算出することが可能となる。その結果、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力される受信ベースバンド信号が、Ａ／Ｄ変換器１０２のダイナミックレンジ外となる場合でも、目標受信レベルに到達するように、可変利得アンプ１０１の利得を適切に調整することができる。
【００５４】
このように、本実施の形態１によれば、自動利得制御を行う際に、平均受信信号レベルをより広い範囲で推定できるので、可変利得アンプの利得を、大きな過渡応答を示すことなく、目標出力ディジタル信号レベルに素早く収束させる高い収束性能が得られる。
【００５５】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図３では、実施の形態１（図１）にて示した構成と同一ないしは同等である構成については、同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００５６】
図３に示すように、本実施の形態２に係る自動利得制御装置３００では、実施の形態１（図１）にて示した構成において、クリッピングカウント部１０５に代えて連続クリッピング数カウント部３０９が設けられ、アンダーフローカウント部１０６に代えて連続アンダーフロー数カウント部３１０が設けられている。
【００５７】
連続クリッピング数カウント部３０９は、パワー検出部１０３からの受信信号レベルにおける連続クリッピング数をカウントする。連続アンダーフロー数カウント部３１０は、パワー検出部１０３からの受信信号レベルにおける連続アンダーフロー数をカウントする。
【００５８】
利得算出部１０８では、受信ベースバンド信号がクリッピングやアンダーフローを起こしていない場合には、平均受信信号レベルと目標受信信号レベルの差を無くすよう可変利得アンプ１０１の利得が調整される。
【００５９】
また、利得算出部１０８では、受信ベースバンド信号がクリッピングを起こしている場合には、連続クリッピング数カウント部３０９の連続クリッピング数から平均受信信号レベルを推定し目標受信信号レベルとの差を無くすよう可変利得アンプ１０１の利得が調整される。
【００６０】
さらに、利得算出部１０８では、受信ベースバンド信号がアンダーフローを起こしている場合には、連続アンダーフロー数カウント部３１０の連続アンダーフロー数から平均受信信号レベルを推定し目標受信信号レベルとの差を無くすよう可変利得アンプ１０１の利得が調整される。
【００６１】
したがって、本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図４では、実施の形態１（図１）にて示した構成と同一ないしは同等である構成については、同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態３に関わる部分を中心に説明する。
【００６３】
図４に示すように、本実施の形態３に係る自動利得制御装置４００では、実施の形態１（図１）にて示した構成において、クリッピングカウント部１０５及びアンダーフローカウント部１０６と利得算出部１０８との間に、変換テーブル４１１が設けられている。
【００６４】
変換テーブル４１１は、予めクリッピング数／アンダーフロー数とそれに対応する推定平均受信信号レベルとが格納されている。即ち、変換テーブル４１１は、クリッピングカウント部１０５及びアンダーフローカウント部１０６の出力を受けて、クリッピング数／アンダーフロー数を推定平均受信信号レベルに変換して利得算出部１０８に与える。
【００６５】
これによって、利得算出部１０８では、クリッピング数／アンダーフロー数から推定平均受信信号レベルを算出する処理が不要となる。したがって、本実施の形態３によれば、実施の形態１に比べて処理を簡略化することができる。
【００６６】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図５では、実施の形態２（図３）にて示した構成と同一ないしは同等である構成については、同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態４に関わる部分を中心に説明する。
【００６７】
図５に示すように、本実施の形態４に係る自動利得制御装置５００では、実施の形態２（図３）にて示した構成において、連続クリッピング数カウント部３０９及び連続アンダーフロー数カウント部３１０と利得算出部１０８との間に変換テーブル５１１が設けられている。
【００６８】
変換テーブル５１１には、予め連続クリッピング数／連続アンダーフロー数とそれに対応する推定平均受信信号レベルが格納されている。即ち、変換テーブル５１１は、連続クリッピング数カウント部３０９及び連続アンダーフロー数カウント部３１０の出力を受けて、連続クリッピング数／連続アンダーフロー数を推定平均受信信号レベルに変換して利得算出部１０８に与える。
【００６９】
これによって、利得算出部１０８で、連続クリッピング数／連続アンダーフロー数から推定平均受信信号レベルを算出する処理が不要となる。したがって、本実施の形態４によれば、実施の形態２に比べて処理を簡略化することができる。
【００７０】
（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図６では、実施の形態１（図１）にて示した構成と同一ないしは同等である構成については、同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態５に関わる部分を中心に説明する。
【００７１】
図６に示すように、本実施の形態５に係る自動利得制御装置６００では、実施の形態１（図１）にて示した平均化部１０４とクリッピング＆アンダーフロー判定部１０７とが削除されている。
【００７２】
即ち、利得算出部１０８は、クリッピングカウント部１０５及びアンダーフローカウント部１０６からのクリッピング回数及びアンダーフロー回数によって全ての平均受信信号レベルを推定する。
【００７３】
このように、本実施の形態５によれば、実施の形態１に比べて受信信号レベルを平均化する処理を簡略化することができる。なお、実施の形態１への適用例を示したが、実施の形態２にも同様に適用することができ、同様の効果が得られる。
【００７４】
（実施の形態６）
図７は、本発明の実施の形態６に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。図７に示す無線受信装置は、受信アンテナ７１２の受信ＲＦ信号を受ける受信部７１３と装置内のディジタル信号処理回路との間に、自動利得制御装置７１４を備えている。
【００７５】
図７において、受信アンテナ７１２は、所望周波数のＲＦ信号を受信する。受信部７１３は、受信アンテナ７１２で受信したＲＦ信号をＩＦ信号やベースバンド信号に変換することや妨害波をフィルタリングすることなどを行う。
【００７６】
自動利得制御装置７１４は、上記実施の形態１〜５で説明した自動利得制御装置のいずれかであり、受信部７１３から出力されるＲＦ信号又はＩＦ信号又はベースバンド信号を所望レベルのディジタル信号に変換して、装置内のディジタル信号処理回路に出力する。
【００７７】
このような構成によれば、フェージングなどのレベル変動がある環境でも、より高い性能の自動利得制御が行える無線受信装置が得られる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、Ａ／Ｄ変換器がクリッピングもしくはアンダーフローを起こしているときでも適切な利得制御が行えるので、増幅器の利得を、大きな過渡応答を起こさずに目標出力ディジタル信号レベルに素早く収束させることができる。したがって、レベル変動のある環境でも、より高い性能の自動利得制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示すＡ／Ｄ変換器におけるサンプリングと信号レベル算出方法を説明した図
【図３】本発明の実施の形態２に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態４に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態５に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態６に係る無線受信装置の構成を示すブロック図
【図８】従来の自動利得制御装置の構成例を示すブロック図
【符号の説明】
１００，３００，４００，５００，６００，７１４　自動利得制御装置
１０１　可変利得アンプ
１０２　Ａ／Ｄ変換器
１０３　パワー検出部
１０４　平均化部
１０５　クリッピングカウント部
１０６　アンダーフローカウント部
１０７　クリッピング＆アンダーフロー判定部
１０８　利得算出部
３０９　連続クリッピング数カウント部
３１０　連続アンダーフロー数カウント部
４１１，５１１　変換テーブル
７１２　受信アンテナ
７１３　受信部
【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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