(57)【要約】【課題】ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  のようなバースト信号の受信に用いられ、ＢＰＦ２４およびＦＭ復調回路２５が、同様、もしくは相関のある回路構成で実現されている移相器等を有するなどして、同じ制御信号で周波数特性が調整されるようにしたＦＭ信号受信器２１において、増幅器２７のオフセットの影響を除去し、ＢＰＦ２４の特性を適切に調整する。【解決手段】前記増幅器２７の入出力端子間に短絡スイッチ３２を設け、制御回路３１が、受信動作時には開放し、調整動作時には短絡することで、前記調整時には前記増幅器２７を使用せずに調整を行う。したがって、前記オフセットが発生しても、その前記ＦＭ復調回路２５での周波数−電圧変換に対する影響を除去して該ＦＭ復調回路２５の調整を実施し、同様の調整をＢＰＦ２４にも施すことで、オフセットの影響でＢＰＦ２４がずれて調整されてしまうことを防止できる。【選択図】  図１
2004320232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したバースト信号がバンドパスフィルタで選択され、ＦＭ復調回路で周波数−電圧変換された後、増幅器を介してアナログ／デジタル変換回路に入力されてデジタル変換されることで復調されるとともに、受信動作の直前に、制御回路が、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の周波数特性を同じ制御信号で調整するようにしたＦＭ信号受信器において、
前記増幅器の入出力端子間に、受信動作時には開放し、調整動作時には短絡する短絡手段を含むことを特徴とするＦＭ信号受信器。
【請求項２】
前記制御回路は、前記短絡手段が短絡しているとき、前記増幅器の電源をオフすることを特徴とする請求項１記載のＦＭ信号受信器。
【請求項３】
受信したバースト信号が差動型のバンドパスフィルタで選択され、差動型のＦＭ復調回路で周波数−電圧変換された後、差動入力シングルエンド出力の増幅器を介してアナログ／デジタル変換回路に入力されてデジタル変換されることで復調されるとともに、受信動作の直前に、制御回路が、前記差動型のバンドパスフィルタおよび差動型のＦＭ復調回路の周波数特性を同じ制御信号で調整するようにしたＦＭ信号受信器において、
基準電圧を発生する基準電圧源と、
前記増幅器の入力を前記差動型のＦＭ復調回路からの出力信号と、前記基準電圧源からの基準電圧とに切換えるスイッチと、
前記アナログ／デジタル変換回路の出力を記憶するメモリとを含み、
前記制御回路は、調整動作時には先ずスイッチを基準電圧側に切換え、該基準電圧の印加によるアナログ／デジタル変換回路の出力をメモリに記憶させ、次にスイッチをＦＭ復調回路側に切換え、前記アナログ／デジタル変換回路の出力に前記メモリに記憶されている値を使用して制御信号を作成し、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の周波数特性を同じ前記制御信号で調整することを特徴とするＦＭ信号受信器。
【請求項４】
前記制御回路は、前記スイッチが基準電圧側に切換わっているとき、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の電源をオフすることを特徴とする請求項１記載のＦＭ信号受信器。
【請求項５】
前記ＦＭ復調回路と増幅器との間に周波数特性可変手段を有するローパスフィルタを備え、該ローパスフィルタも、前記制御回路からの制御信号によって、周波数特性が合わせて制御されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のＦＭ信号受信器。
【請求項６】
アナログ部の各回路が複素回路で構成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のＦＭ信号受信器。
【請求項７】
前記請求項１〜６の何れか１項に記載のＦＭ信号受信器を用い、高周波増幅器、ミキサ、発振器、アナログ／デジタル変換器、デジタル／アナログ変換器およびロジック回路から構成され、基準信号発生器としてデジタル／アナログ変換器を使用することを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  のようなバースト信号の受信に好適に用いられるＦＭ信号受信器およびそれを用いる無線通信装置に関し、特に無線通信用集積回路に内蔵したバンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の特性を前記バースト信号の受信毎に自動的に調整することで、無調整で安定な受信性能が得られるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  用の無線通信装置のように、機器間の通信に使用される無線通信装置は、コストや実装スペースを削減するために集積回路化される。そして、ＦＭ復調回路やフィルタ回路を集積化すると、集積回路内での抵抗値や容量値などの絶対精度があまり良くないので、各集積回路毎に復調感度や周波数特性にずれが生じる。これは、ＦＭ復調回路に使用される移相器やフィルタ回路の周波数特性は、一般にそれらを構成する抵抗の抵抗値とコンデンサの容量値との積に依存するためである。前記ずれは、基本的には前記抵抗値や容量値のばらつきによって変動するけれも、温度や電源電圧等の使用環境によっても若干変動する。
【０００３】
そこで、前記ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  のようなバースト信号の受信を想定している無線通信装置では、受信動作の直前に、自動的に前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の調整動作を実施し、受信期間中は調整された状態を維持することで、無調整で安定な受信性能が得られるように構成されている。前記受信期間は、短時間（１パケット：数百μｓｅｃ）であり、その期間中は、略特性の変動はないと考えることができる。
【０００４】
このような集積回路間の特性ばらつきをなくすための方策は、特開平７−１１５３２８号公報に記載されているよう方法が知られている。この先行技術は、移相器と位相比較器とで構成されたＦＭ復調回路に、前記移相器の特性を制御して、復調感度を安定させるための制御回路を設けている。
【０００５】
しかしながら、この先行技術では、集積回路内の絶対精度に依存する特性のばらつきはなくすことはできるものの、同一集積回路内の素子の相対精度に依存する特性のばらつきをなくすことはできず、また前記制御回路は前記移相器および位相比較器と同様に構成される調整用基準回路を設置する必要があるので、回路規模の増大を招くという問題がある。
【０００６】
そこで、回路規模の増大を抑え、かつ相対精度に依存する特性ばらつきをなくすことができる先行技術として、特開２００２−２８０８３９号公報が提案された。図８は、その先行技術によるＦＭ信号受信器１の電気的構成を示すブロック図である。図示しないアンテナで受信されたＦＭ信号は、入力端子２から入力され、スイッチ３を経た後、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４で所望受信帯域の成分のみに制限されて、ＦＭ復調回路５に入力される。前記ＦＭ復調回路５は、Ｆ−Ｖ変換回路で構成され、復調された信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６を経て、増幅器７で増幅された後、アナログ／デジタル変換回路８においてデジタル信号に変換され、出力端子９から、図示しない後段のデコード回路などへ出力される。
【０００７】
そして、注目すべきは、このＦＭ信号受信器１では、前記のように、回路規模の増大を抑え、かつ相対精度に依存する特性ばらつきをなくために、前記スイッチ３とともに基準信号発生器１０が設けられるとともに、ＢＰＦ４およびＦＭ復調回路５の特性を調整する制御回路１１が設けられていることである。前記ＦＭ復調回路５の移相器は、ＢＰＦ４と同様、もしくは相関のある回路構成で実現されている。
【０００８】
前記制御回路１１は、前記バースト信号の受信毎に、スイッチ２を基準信号発生器１０側に切換え、ＦＭ復調回路５の出力が規定値になるように該ＦＭ復調回路５の前記移相器を制御し、同様の制御をＢＰＦ４にも施す。制御回路１１は、スイッチ３が入力信号側に接続された後もＢＰＦ４およびＦＭ復調回路５の特性を制御された状態に保持することによって、受信時のＢＰＦ４およびＦＭ復調回路５の特性を安定化する。こうして、バースト信号の受信毎に、ＢＰＦ４およびＦＭ復調回路５の特性を連動して自動的に調整することで、集積回路としては、無調整で安定な集積回路を実現することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１１５３２８号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００２−２８０８３９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように構成されるＦＭ信号受信器１において、ＦＭ復調回路５の特性の自動調整に合わせてＢＰＦ４を調整する場合、ＦＭ復調回路５の特性は適正に調整されていても、該ＦＭ復調回路５と制御回路１１との間で発生する増幅器７のオフセットの誤差によって、ＢＰＦ４の特性が適切に調整されないという問題がある。このため、ＢＰＦ４の周波数特性にずれが生じ、受信器のシステム全体としての特性が劣化する。
【００１２】
詳しく説明すると、前記増幅器７は、ＦＭ復調回路５の出力信号振幅をアナログ／デジタル変換回路８の入力ダイナミックレンジに適応したレベルにするために設けられている。ここで、この増幅器７にオフセットがない場合のＦＭ復調回路５と増幅器７とを直列に接続したときの特性を図９（ａ）とすると、増幅器７にΔＶのオフセットがある場合には、図９（ｂ）のようになる。ＦＭ復調回路５は、上述のようにＦ−Ｖ変換回路から成り、基準信号周波数をｆ０とし、該ＦＭ復調回路５が制御回路１１によって制御されるときの基準となる規定値をＶ０とすると、増幅器７にオフセットがない場合には、該ＦＭ復調回路５の特性は図９（ａ）の実線になるように制御回路１１によって制御され、ＢＰＦ４はそれに合わせて図１０（ａ）で示すように制御される。
【００１３】
これに対して、増幅器７にオフセットがある場合には、本来のＦＭ復調回路５の特性は図９（ｂ）中の一点鎖線に、ＢＰＦ４の特性は同様に図１０（ｂ）中の一点鎖線になるように制御されるべきであるのに、ＦＭ復調回路５は図９（ｂ）中の実線の特性になるように制御され、それに合わせてＢＰＦ４は図１０（ｂ）中の実線の特性になるように制御される。
【００１４】
ＦＭ復調回路５の特性としては、図９（ｂ）中の実線の特性になるように制御されても大きな問題は発生しないが、ＢＰＦ４が図１０（ｂ）中の実線の特性に制御されると、受信信号の劣化や隣接チャンネル信号の減衰不足による受信特性の大幅な劣化を招く。
【００１５】
本発明の目的は、ＦＭ復調回路の特性を基準としてＢＰＦを調整するにあたって、ＦＭ復調回路と制御回路との間で発生する増幅器のオフセットの影響を除去し、ＢＰＦの特性を適切に調整することができるＦＭ信号受信器およびそれを用いる無線通信装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のＦＭ信号受信器は、受信したバースト信号がバンドパスフィルタで選択され、ＦＭ復調回路で周波数−電圧変換された後、増幅器を介してアナログ／デジタル変換回路に入力されてデジタル変換されることで復調されるとともに、受信動作の直前に、制御回路が、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の周波数特性を同じ制御信号で調整するようにしたＦＭ信号受信器において、前記増幅器の入出力端子間に、受信動作時には開放し、調整動作時には短絡する短絡手段を含むことを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  のようなバースト信号の受信に用いられ、バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路が、同様、もしくは相関のある回路構成で実現されている移相器等の周波数特性可変手段を有するなどして、同じ制御信号で周波数特性が調整されるようにしたＦＭ信号受信器において、受信動作の直前に行われる調整動作時には、アンテナ入力に代えて基準信号を入力し、制御回路が前記アナログ／デジタル変換回路からの出力に応答して、同じ制御信号で前記周波数特性可変手段を調整することで、無調整で、バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路が、共に良好な状態で受信動作をすることができる該ＦＭ信号受信器を、集積回路で実現することができる。
【００１８】
そしてさらに、他の回路と比較して大きなオフセットが発生する増幅器に対しては、その入出力端子間に短絡手段を設け、前記短絡手段を、受信動作時には開放し、調整動作時には短絡することで、前記調整時には前記増幅器を使用せずに調整を行う。
【００１９】
したがって、ＦＭ復調回路と制御回路との間の増幅器でオフセットが発生しても、該オフセットの前記ＦＭ復調回路での周波数−電圧変換に対する影響を除去してＦＭ復調回路の調整を実施し、同様の調整をバンドパスフィルタにも施すことによって、オフセットの影響でバンドパスフィルタがずれて調整されてしまうことを防止することができる。
【００２０】
また、本発明のＦＭ信号受信器では、前記制御回路は、前記短絡手段が短絡しているとき、前記増幅器の電源をオフすることを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、バースト信号の受信毎に行われる調整動作時には、増幅器の電源をオフすることで、省電力化を図ることができる。
【００２２】
さらにまた、本発明のＦＭ信号受信器は、受信したバースト信号が差動型のバンドパスフィルタで選択され、差動型のＦＭ復調回路で周波数−電圧変換された後、差動入力シングルエンド出力の増幅器を介してアナログ／デジタル変換回路に入力されてデジタル変換されることで復調されるとともに、受信動作の直前に、制御回路が、前記差動型のバンドパスフィルタおよび差動型のＦＭ復調回路の周波数特性を同じ制御信号で調整するようにしたＦＭ信号受信器において、基準電圧を発生する基準電圧源と、前記増幅器の入力を前記差動型のＦＭ復調回路からの出力信号と、前記基準電圧源からの基準電圧とに切換えるスイッチと、前記アナログ／デジタル変換回路の出力を記憶するメモリとを含み、前記制御回路は、調整動作時には先ずスイッチを基準電圧側に切換え、該基準電圧の印加によるアナログ／デジタル変換回路の出力をメモリに記憶させ、次にスイッチをＦＭ復調回路側に切換え、前記アナログ／デジタル変換回路の出力に前記メモリに記憶されている値を使用して制御信号を作成し、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の周波数特性を同じ前記制御信号で調整することを特徴とする。
【００２３】
上記の構成によれば、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  のようなバースト信号の受信に用いられ、アナログ段が差動信号構成で、かつアナログ／デジタル変換回路が１つで済むように、増幅器が差動入力シングルエンド出力で構成されるとともに、バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路が、同様、もしくは相関のある回路構成で実現されている移相器等の周波数特性可変手段を有するなどして、同じ制御信号で周波数特性が調整されるようにしたＦＭ信号受信器において、受信動作の直前に行われる調整動作時には、アンテナ入力に代えて、基準電圧源からの基準電圧を入力し、制御回路が前記アナログ／デジタル変換回路からの出力に応答して、同じ制御信号で前記周波数特性可変手段を調整することで、無調整で、バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路が、共に良好な状態で受信動作をすることができる該ＦＭ信号受信器を、集積回路で実現することができる。
【００２４】
そしてさらに、他の回路と比較して大きなオフセットが発生する増幅器に対して、基準電圧源と、スイッチと、メモリとを設け、前記制御回路は、調整動作時には、先ずスイッチを基準電圧側に切換えて差動入力信号をゼロとし、その状態での増幅器の出力をオフセットとしてメモリに記憶しておき、次にスイッチをＦＭ復調回路側に切換え、前記アナログ／デジタル変換回路の出力に前記メモリに記憶されている値を使用して、たとえばアナログ／デジタル変換回路の出力からメモリに記憶されている値を減算することで制御信号を作成し、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の周波数特性を、その同じ制御信号で調整する。
【００２５】
したがって、ＦＭ復調回路と制御回路との間で発生する増幅器のオフセットの影響を除去してＦＭ復調回路の調整を実施し、同様の調整をバンドパスフィルタにも施すことによって、オフセットの影響でバンドパスフィルタがずれて調整されてしまうことを防止することができる。
【００２６】
また、本発明のＦＭ信号受信器では、前記制御回路は、前記スイッチが基準電圧側に切換わっているとき、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の電源をオフすることを特徴とする。
【００２７】
上記の構成によれば、バースト信号の受信毎に行われる調整動作時には、増幅器とは切離されるバンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の電源をオフすることで、省電力化を図ることができる。
【００２８】
さらにまた、本発明のＦＭ信号受信器は、前記ＦＭ復調回路と増幅器との間に周波数特性可変手段を有するローパスフィルタを備え、該ローパスフィルタも、前記制御回路からの制御信号によって、周波数特性が合わせて制御されることを特徴とする。
【００２９】
上記の構成によれば、ＦＭ復調回路の出力信号に含まれる不要成分を減衰するためにローパスフィルタを挿入するにあたって、該ローパスフィルタを、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路と同様、もしくは相関を持つ回路構成で実現し、前記制御回路からの制御信号によって、それらと同様の制御を施すことで、ＦＭ復調回路の出力信号に含まれる復調信号成分を完全に通過し、かつ不要成分をできるだけ減衰する、良好な受信特性を得ることができる。
【００３０】
また、本発明のＦＭ信号受信器は、アナログ部の各回路が複素回路で構成されることを特徴とする。
【００３１】
上記の構成によれば、受信信号および基準信号は複素信号であり、前記バンドパスフィルタは複素バンドパスフィルタであり、前記ＦＭ復調回路は複素信号を復調する。
【００３２】
したがって、受信器全体としてのイメージ除去をバンドパスフィルタで行うことができるようになり、また複素バンドパスフィルタでは帯域外の信号を比較的急峻に減衰する設計が可能である。また、複素信号のＦＭ復調回路では、その出力端子から入力信号の２倍の周波数成分が出力されないという特徴があるので、該ＦＭ復調回路以降の回路も比較的簡単な回路で設計できる。こうして、受信器全体のシステムを簡略化することができる。
【００３３】
さらにまた、本発明の無線通信装置は、前記のＦＭ信号受信器を用い、高周波増幅器、ミキサ、発振器、アナログ／デジタル変換器、デジタル／アナログ変換器およびロジック回路から構成され、基準信号発生器としてデジタル／アナログ変換器を使用することを特徴とする。
【００３４】
上記の構成によれば、増幅器のオフセットの影響を除去した調整を行うことができる無線通信装置を実現することができる。基準信号発生器としてデジタル／アナログ変換器を使用する場合、送信用の変調信号を作成する信号発生器と共用することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１の形態について、図１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３６】
図１は、本発明の実施の第１の形態のＦＭ信号受信器２１の電気的構成を示すブロック図である。図示しないアンテナで受信されたＦＭ信号は、入力端子２２から入力され、スイッチ２３を経た後、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２４で所望受信帯域の成分のみに制限されて、ＦＭ復調回路２５に入力される。前記ＦＭ復調回路２５は、Ｆ−Ｖ変換回路で構成され、復調された信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２６を経て、増幅器２７で増幅された後、アナログ／デジタル変換回路２８においてデジタル信号に変換され、出力端子２９から、図示しない後段のデコード回路などへ出力される。
【００３７】
そして、回路規模の増大を抑え、かつ相対精度に依存する特性ばらつきをなくために、前記スイッチ２３とともに基準信号発生器３０が設けられるとともに、ＢＰＦ２４およびＦＭ復調回路２５の特性を調整する制御回路３１が設けられている。前記ＦＭ復調回路２５の移相器は、ＢＰＦ２４と同様、もしくは相関のある回路構成で実現されている。
【００３８】
前記制御回路３１は、前記ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  のようなバースト信号の受信毎に、スイッチ２２を基準信号発生器３０側に切換え、アナログ／デジタル変換回路２８のデジタル出力から、ＦＭ復調回路２５の出力が規定値になるように該ＦＭ復調回路２５の前記移相器を制御し、同様の制御をＢＰＦ２４にも施す。制御回路３１は、スイッチ２３が入力信号側に接続された後も、ＢＰＦ２４およびＦＭ復調回路２５の特性を制御された状態に保持することによって、受信時のＢＰＦ２４およびＦＭ復調回路２５の特性を安定化する。こうして、バースト信号の受信毎に、ＢＰＦ２４およびＦＭ復調回路２５の特性を連動して自動的に調整することで、集積回路としては、無調整で安定な集積回路を実現することができる。以上の構成は、前述の図８で示すＦＭ信号受信器１と同様である。
【００３９】
注目すべきは、このＦＭ信号受信器２１では、ＦＭ復調回路２５と制御回路３１との間に設けられる増幅器２７の入出力端子間に、受信動作時には開放し、調整動作時には短絡するように、前記制御回路３１によって開閉制御される短絡スイッチ３２が設けられていることである。したがって、他の回路と比較して大きなオフセットが発生する増幅器２７の入出力端子間を短絡して、すなわち該増幅器２７を使用せずに調整を行うことで、該増幅器２７でオフセットが発生しても、そのオフセットの前記ＦＭ復調回路２５での周波数−電圧変換に対する影響を除去して、ＦＭ復調回路２５の調整を実施し、同様の調整をＢＰＦ２４にも施すことができる。これによって、ＦＭ復調回路２５の特性の自動調整に合わせてＢＰＦ２４を調整する際に、前記増幅器２７のオフセットの影響でＢＰＦ２４がずれて調整されてしまうことを防止することができる。
【００４０】
ここで、前記増幅器２７は、ＦＭ復調回路２５の出力信号振幅をアナログ／デジタル変換回路２８の入力ダイナミックレンジに適応したレベルにするために設けられている。したがって、調整時には増幅が行なわれない分、後段のアナログ／デジタル変換回路２８のダイナミックレンジの一部しか使用せず、調整精度が低下することが考えられる。しかしながら、ＦＭ復調回路２５は、回路構成上、入力信号の周波数だけでなく、振幅によっても復調感度が変化するので、調整時に使用する基準信号の振幅を適度に大きくしておくことで、増幅されないことに起因する復調出力の低下を補正することができる。一方、ＢＰＦ２４における信号の歪み等、振幅が大きいことによって発生する問題は、基準信号については受信時ほど厳しい性能が要求されないので、上述のように該基準信号の振幅を大きくすることによって発生する問題はない。
【００４１】
また、注目すべきは、このＦＭ信号受信器２１では、ＦＭ復調回路２５と増幅器２７との間に設けられるＬＰＦ２６も、前記ＢＰＦ２４およびＦＭ復調回路２５と同様、もしくは相関のある回路構成で実現されている移相器を備え、その移相器も、前記制御回路３１からの制御信号によって、周波数特性が合わせて制御されることである。したがって、ＦＭ復調回路２５の出力信号に含まれる復調信号成分を完全に通過し、かつ不要成分をできるだけ減衰する、良好な受信特性を得ることができる。
【００４２】
本発明の実施の第２の形態について、図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４３】
図２は、本発明の実施の第２の形態のＦＭ信号受信器４１の電気的構成を示すブロック図である。このＦＭ信号受信器４１は、上述のＦＭ信号受信器２１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。注目すべきは、このＦＭ信号受信器４１では、電源入力端子４２から増幅器２７への電源ラインに電源スイッチ４３が設けられており、この電源スイッチ４３は、前記スイッチ２２および短絡スイッチ３２と同様に、前記制御回路３１によって開閉制御されることである。すなわち、この電源スイッチ４３は、スイッチ２３が入力端子２２側に切換わっており、かつ短絡スイッチ３２がオフしている受信動作時にはオンし、スイッチ２３が基準信号発生器３０側に切換わっており、かつ短絡スイッチ３２がオンしている調整動作時にはオフするように制御される。
【００４４】
これによって、前述のようにバースト信号の受信毎に行われる調整動作時には、増幅器２７の電源をオフし、省電力化を図ることができる。
【００４５】
本発明の実施の第３の形態について、図３および図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４６】
本実施の形態では、受信信号および基準信号を複素信号としており、このため前記基準信号発生器３０は、相互に位相の９０°ずれたＩ，Ｑ信号を発生し、また前記入力端子２２およびスイッチ２３は、前記Ｉ，Ｑ信号のそれぞれに対応した端子を有する。さらにまた、前記ＢＰＦ２４およびＦＭ復調回路２５は、たとえば前記特開２００２−２８０８３９号で示されるように、複素ＢＰＦおよび複素信号のＦＭ復調回路で構成される。
【００４７】
したがって、前記相互に位相の９０°ずれたＩ，Ｑ信号は、負の周波数を表現することができるので、複素ＢＰＦでは、受信器全体としてのイメージ除去を行うことができるようになる。また、複素ＢＰＦでは、帯域外の信号を比較的急峻に減衰する設計が可能である。さらにまた、複素信号のＦＭ復調回路では、その出力端子から入力信号の２倍の周波数成分が出力されないという特徴があるので、ＦＭ復調回路２５以降の回路も比較的簡単な回路で設計できる。こうして、受信器全体のシステムを簡略化することができる。
【００４８】
図３には前記複素ＢＰＦの周波数特性を示し、図４には前記複素信号のＦＭ復調回路のＦ−Ｖ変換特性のシミュレーション結果を示す。図３の複素ＢＰＦは、希望信号周波数を２ＭＨｚとして設計しており、このときのイメージ信号周波数は−２ＭＨｚとなる。また、図４のＦＭ復調回路も、中心周波数を２ＭＨｚで設計している。
【００４９】
本発明の実施の第４の形態について、図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５０】
図５は、本発明の実施の第４の形態のＦＭ信号受信器５１の電気的構成を示すブロック図である。このＦＭ信号受信器５１は、上述のＦＭ信号受信器２１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。上述のＦＭ信号受信器２１，４１がシングル構成であるのに対して、注目すべきは、このＦＭ信号受信器５１では、アナログ段が、差動信号を扱うことである。したがって、受信した差動の信号は、入力端子２２ａから入力され、スイッチ２３ａを経た後、差動型のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２４ａで所望受信帯域の成分のみに制限されて、差動型のＦＭ復調回路２５ａに入力される。前記ＦＭ復調回路２５ａからの出力は、差動型のローパスフィルタ（ＬＰＦ）２６ａからスイッチ５２を経て、差動入力シングルエンド出力の増幅器２７ａに入力される。
【００５１】
したがって、アナログ段が差動信号構成であっても、回路規模の大きなアナログ／デジタル変換回路２８が１つで済むように、前記増幅器２７ａは、差動入力シングルエンド出力で構成される。これによって、差動信号を扱う場合でも、比較的回路規模を小さく抑えることができる。
【００５２】
そしてさらに、他の回路と比較して大きなオフセットが発生する該増幅器２７ａに関連して、基準電圧源５３と、前記スイッチ５２と、スイッチ５４と、メモリ５５とが設けられている。前記基準電圧源５３は、予め定める定電圧を発生し、差動信号の切換えを行うことができるスイッチ５２を介して、増幅器２７ａの差動の入力端に共通に与える。したがって、その場合に増幅器２７ａのシングルエンド出力には、該増幅器２７ａのオフセット電圧が出力される。前記スイッチ５４は、アナログ／デジタル変換回路２８の出力経路を切換えるスイッチであり、前記メモリ５５は、アナログ／デジタル変換回路２８からの前記増幅器２７ａのオフセット分に相当する出力信号を記憶するメモリである。
【００５３】
上述のように構成されるＦＭ信号受信器４１において、制御回路３１ａは、調整動作時には、先ずスイッチ５２を基準電圧源５３側に切換えて差動入力信号をゼロとし、その状態でのアナログ／デジタル変換回路２８の出力、すなわち前記増幅器２７ａのオフセット分に相当する出力信号をメモリ５５に記憶させる。次に、スイッチ５２をＦＭ復調回路２５ａ側に切換え、かつスイッチ２３ａを基準信号発生器３０ａ側に切換えて基準信号を入力して、前記ＦＭ復調回路２５ａの調整を行う。このとき、増幅器２７ａからは、復調信号とオフセットとの和が出力され、アナログ／デジタル変換回路２８にてデジタル信号に変換され、制御回路３１ａに入力される。そこで、制御回路３１ａは、前記アナログ／デジタル変換回路２８の出力に、前記メモリ５５に記憶されている値を使用して前記制御信号を作成する。たとえば、アナログ／デジタル変換回路２８の出力からメモリ５５に記憶されている値を減算することで制御信号を作成する。その同じ制御信号で、ＢＰＦ２４ａおよびＬＰＦ２６ａの周波数特性を調整する。ＦＭ変調信号を受信する時には、スイッチ２３ａは入力端子２２ａ側に切換えられ、スイッチ５２はＬＰＦ２６ａ側に切換えられ、制御回路３１ａは、前記制御信号については、調整を施した状態を保持する。
【００５４】
したがって、前記のように差動信号を扱う構成であっても、ＦＭ復調回路２５ａと制御回路３１ａとの間で発生する増幅器２７ａのオフセットの影響を除去してＦＭ復調回路２５ａの調整を実施し、ＢＰＦ２４ａがずれて調整されてしまうことを防止することができる。なお、この差動信号を扱う構成にも、前記複素信号、複素ＢＰＦ、複素ＦＭ復調回路の使用によって、前述のように、受信器全体の構成を簡略化することができる。
【００５５】
本発明の実施の第５の形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５６】
図６は、本発明の実施の第５の形態のＦＭ信号受信器６１の電気的構成を示すブロック図である。このＦＭ信号受信器６１は、上述のＦＭ信号受信器４１，６１に類似している。すなわち、差動信号を扱うＦＭ信号受信器４１において、その基準信号発生器３０ａ、ＢＰＦ２４ａ、ＬＰＦ２６ａおよびＦＭ復調回路２５ａへの電源ラインに前記電源スイッチ４３を設け、前記制御回路３１ａは、前記スイッチ５２を基準電圧源５３側に切換えており、これらの回路を使用しない間は、これらの回路への電源供給を遮断する。このようにしてもまた、調整期間中の消費電流を削減することができる。
【００５７】
本発明の実施の第６の形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５８】
図７は、本発明の実施の第６の形態の無線通信装置７１の電気的構成を示すブロック図である。この無線通信装置７１は、前述の図５で示すＦＭ信号受信器５１を採用しているけれども、他のＦＭ信号受信器２１，４１，６１が採用されてもよいことは、言うまでもない。
【００５９】
入力端子７２から入力された高周波受信信号は、高周波増幅器７３で増幅され、ミキサ回路７４において、発振器７５からのローカル信号と混合され、キャリア成分が除去されて、ＦＭ変調成分のみが抽出され、前記スイッチ２２ａに入力される。また、アナログ／デジタル変換回路２８からのデジタル信号は、デジタル信号処理回路７６に入力されて信号処理され、受信データ出力端子７７へ出力される。
【００６０】
一方、送信データ入力端子７８から入力された送信データは、前記デジタル信号処理回路７６において信号処理され、デジタル／アナログ変換回路７９に入力され、前記デジタル信号処理回路７６での処理結果に対応して、周波数が変化する信号が作成される。このデジタル／アナログ変換回路７９からの信号をミキサ回路８０において発振器７５からのキャリア信号と混合することで、送信すべきＦＳＫ信号が作成される。前記ＦＳＫ信号は、高周波増幅器８１において増幅され、出力端子８２からアンテナへ出力される。
【００６１】
この図９では、図面の簡略化のために、シングル構成で示しているけれども、実際には、前述の図５で示すように、アナログ段は差動構成である。すなわち、受信側は高周波増幅器７３の出力から増幅器２７ａの入力まで、送信側ではデジタル／アナログ変換回路７９から高周波増幅器８１の入力まで、およびローカル信号発生器７５の信号は、差動信号である。
【００６２】
このようにして、ＦＭ復調回路２５ａの特性の自動調整に合わせてＢＰＦ２４ａを調整する際に、増幅器２７ａのオフセットの影響でＢＰＦ２４ａがずれて調整されてしまうことを防止することができるＦＭ信号受信器４１を搭載した無線通信装置７１を実現することができる。
【００６３】
また、デジタル／アナログ変換回路７９は、上述のようにデジタル信号処理回路７６からの入力信号をアナログ信号に変換して送信側ミキサ８０に信号を供給するが、ＢＰＦ２４ａ、ＦＭ復調回路２５ａおよびＬＰＦ２６ａを調整する際には、前記送信側ミキサ８０に信号を供給する必要がないので、この無線通信装置７１では、前述のようなこれらの回路の調整時に、前記基準信号を発生する基準信号発生器３０ａとして共用されている。これによって、前記基準信号発生器３０ａを専用に設置する必要がなくなり、回路規模の増大を抑えることもできる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明のＦＭ信号受信器は、以上のように、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  のようなバースト信号の受信に用いられ、バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路が、同様、もしくは相関のある回路構成で実現されるなどして、同じ制御信号で周波数特性が調整されるようにしたＦＭ信号受信器において、受信動作の直前に行われる調整動作時には、他の回路と比較して大きなオフセットが発生する増幅器に対して、その入出力端子間に短絡手段を設け、前記短絡手段を、受信動作時には開放し、調整動作時には短絡することで、前記調整時には前記増幅器を使用せずに調整を行う。
【００６５】
それゆえ、ＦＭ復調回路と制御回路との間の増幅器でオフセットが発生しても、該オフセットの前記ＦＭ復調回路での周波数−電圧変換に対する影響を除去してＦＭ復調回路の調整を実施し、同様の調整をバンドパスフィルタにも施すことによって、オフセットの影響でバンドパスフィルタがずれて調整されてしまうことを防止することができる。
【００６６】
また、本発明のＦＭ信号受信器は、以上のように、前記短絡手段が短絡しているとき、前記増幅器の電源をオフする。
【００６７】
それゆえ、バースト信号の受信毎に行われる調整動作時には、増幅器の電源をオフし、省電力化を図ることができる。
【００６８】
さらにまた、本発明のＦＭ信号受信器は、以上のように、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  のようなバースト信号の受信に用いられ、アナログ段が差動信号構成で、かつアナログ／デジタル変換回路が１つで済むように、増幅器が差動入力シングルエンド出力で構成されるとともに、バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路が、同様、もしくは相関のある回路構成で実現されるなどして、同じ制御信号で周波数特性が調整されるようにしたＦＭ信号受信器において、受信動作の直前に行われる調整動作時には、他の回路と比較して大きなオフセットが発生する増幅器に対して、基準電圧源と、スイッチと、メモリとを設け、先ずスイッチを基準電圧側に切換えて差動入力信号をゼロとし、その状態での増幅器の出力をオフセットとしてメモリに記憶しておき、次にスイッチをＦＭ復調回路側に切換え、前記アナログ／デジタル変換回路の出力に前記メモリに記憶されている値を使用して、たとえばアナログ／デジタル変換回路の出力からメモリに記憶されている値を減算することで制御信号を作成し、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の周波数特性を、その同じ制御信号で調整する。
【００６９】
それゆえ、ＦＭ復調回路と制御回路との間で発生する増幅器のオフセットの影響を除去してＦＭ復調回路の調整を実施し、同様の調整をバンドパスフィルタにも施すことによって、オフセットの影響でバンドパスフィルタがずれて調整されてしまうことを防止することができる。
【００７０】
また、本発明のＦＭ信号受信器は、以上のように、前記スイッチが基準電圧側に切換わっているとき、前記バンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の電源をオフする。
【００７１】
それゆえ、バースト信号の受信毎に行われる調整動作時には、増幅器とは切離されるバンドパスフィルタおよびＦＭ復調回路の電源をオフし、省電力化を図ることができる。
【００７２】
さらにまた、本発明のＦＭ信号受信器は、以上のように、前記ＦＭ復調回路と増幅器との間に周波数特性可変手段を有するローパスフィルタを備え、該ローパスフィルタも、前記制御回路からの制御信号によって、周波数特性を合わせて制御する。
【００７３】
それゆえ、ＦＭ復調回路の出力信号に含まれる復調信号成分を完全に通過し、かつ不要成分をできるだけ減衰する、良好な受信特性を得ることができる。
【００７４】
また、本発明のＦＭ信号受信器は、以上のように、受信信号および基準信号を複素信号とし、前記バンドパスフィルタを複素バンドパスフィルタとし、前記ＦＭ復調回路は複素信号を復調するようにして、アナログ部の各回路を複素回路で構成する。
【００７５】
それゆえ、受信器全体としてのイメージ除去をバンドパスフィルタで行うことができるようになり、また複素バンドパスフィルタでは帯域外の信号を比較的急峻に減衰する設計が可能である。また、複素信号のＦＭ復調回路では、その出力端子から入力信号の２倍の周波数成分が出力されないという特徴があるので、該ＦＭ復調回路以降の回路も比較的簡単な回路で設計できる。こうして、受信器全体のシステムを簡略化することができる。
【００７６】
さらにまた、本発明の無線通信装置は、以上のように、前記のＦＭ信号受信器を用い、高周波増幅器、ミキサ、発振器、アナログ／デジタル変換器、デジタル／アナログ変換器およびロジック回路から構成され、基準信号発生器としてデジタル／アナログ変換器を使用する。
【００７７】
上記の構成によれば、増幅器のオフセットの影響を除去した調整を行うことができる無線通信装置を実現することができる。また、基準信号発生器としてデジタル／アナログ変換器を使用する場合、送信用の変調信号を作成する信号発生器と共用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態のＦＭ信号受信器の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の第２の形態のＦＭ信号受信器の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の第３の形態のＦＭ信号受信器における複素ＢＰＦの周波数特性を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の第３の形態のＦＭ信号受信器における複素信号のＦＭ復調回路のＦ−Ｖ変換特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の第４の形態のＦＭ信号受信器の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の第５の形態のＦＭ信号受信器の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の第６の形態の無線通信装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】典型的な従来技術のＦＭ信号受信器の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】ＦＭ信号受信器における増幅器のオフセットを説明するためのＦＭ復調回路の特性を示すグラフである。
【図１０】ＦＭ信号受信器における増幅器のオフセットを説明するためのＢＰＦの特性を示すグラフである。
【符号の説明】
２１，４１，５１，６１    ＦＭ信号受信器
２３，２３ａ    スイッチ
２４，２４ａ    バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
２５，２５ａ    ＦＭ復調回路
２６，２６ａ    ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
２７，２７ａ    増幅器
２８    アナログ／デジタル変換回路
３０，３０ａ    基準信号発生器
３１，３１ａ    制御回路
３２    短絡スイッチ（短絡手段）
４２    電源入力端子
４３    電源スイッチ
５２，５４    スイッチ
５３    基準電圧源
５５    メモリ
７１    無線通信装置
７３，８１      高周波増幅器
７４，８０      ミキサ回路
７５    発振器
７６    デジタル信号処理回路
７９    デジタル／アナログ変換回路
【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】
2004320232.tif 000010
【図９】
2004320232.tif 000011
【図１０】
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