(57)【要約】      （修正有）【課題】全電力を測定したＡＧＣ増幅器の追従速度に柔軟に対応することができるとともに、消費電力を削減することができるＡＧＣ制御回路及びＡＧＣ増幅器制御方法を提供する。【解決手段】ＡＧＣ増幅器１６はアンテナ１０で受信された受信信号を増幅する。直交検波器１８は増幅信号の同相成分を分離する。ＡＤ変換器２０−１は、この同相成分をＡＤ変換する。ＡＧＣ制御部２１に内蔵されたカウンタ回路は、ＡＤ変換器２０−１のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が所定の閾値を超える回数をカウントする。ＡＧＣ制御部２１に内蔵されたラッチ回路はカウント値を一時記憶する。ＡＧＣ制御部２１に内蔵された比較回路はラッチ回路が出力するカウンタ値と所定の閾値とを比較し、カウンタ値が閾値以上であれば、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を下げる。【選択図】  図１
2004153718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナで受信された受信信号に基づくアンテナ信号を増幅するＡＧＣ増幅器と、該増幅された増幅信号の同相成分を分離する直交検波器と、該同相成分をＡＤ変換するＡＤ変換器とを具備する広域帯無線受信機に設けられたＡＧＣ増幅器の制御を行うＡＧＣ制御回路であって、
前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が所定の閾値を超える回数をカウントするカウンタ回路と、
該カウント値を一時記憶するラッチ回路と、
該ラッチ回路が出力する前記カウンタ値と所定の閾値とを比較し、該比較結果に基づいて、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を制御する比較回路と
を具備することを特徴とするＡＧＣ制御回路。
【請求項２】
アンテナで受信された受信信号に基づくアンテナ信号を増幅するＡＧＣ増幅器と、該増幅された増幅信号の同相成分を分離する直交検波器と、該同相成分をＡＤ変換するＡＤ変換器とを具備する広域帯無線受信機に設けられたＡＧＣ増幅器の制御を行うＡＧＣ制御回路であって、
前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が予め設定された第１の閾値を超える回数をカウントする第１のカウンタ回路と、
前記Ｎサンプルの同相成分が、前記第１の閾値より小さい第２の閾値を超える回数をカウントする第２のカウンタ回路と、
該第１のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第１のラッチ回路と、
該第２のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第２のラッチ回路と、
該第１のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第３の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以上であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を下げる制御信号を出力する第１の比較回路と、
該第２のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第４の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以下であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を上げる制御信号を出力する第２の比較回路と、
該第１、第２の比較回路より該制御信号の入力を受けて、予め設定された優先順位に基づいて、該第１又は第２の比較回路の制御信号を前期ＡＧＣ増幅器に出力する第３の比較器と
を具備することを特徴とするＡＧＣ制御回路。
【請求項３】
アンテナで受信された受信信号に基づくアンテナ信号を増幅するＡＧＣ増幅器と、該増幅された増幅信号の同相成分を分離する直交検波器と、該同相成分をＡＤ変換するＡＤ変換器とを具備する広域帯無線受信機に設けられたＡＧＣ増幅器の制御を行うＡＧＣ制御回路であって、
前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が予め設定された第１の閾値を超える回数をカウントする第１のカウンタ回路と、
前記Ｎサンプルの同相成分が、前記第１の閾値より小さい第２の閾値を超える回数をカウントする第２のカウンタ回路と、
前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＭ（ただしＭはＮより大きい自然数）の同相成分が、前記第１の閾値より小さく、前記第２の閾値より大きい第３の閾値を超える回数をカウントする第３のカウンタ回路と、
該第１のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第１のラッチ回路と、
該第２のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第２のラッチ回路と、
該第３のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第３のラッチ回路と、
該第１のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第４の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以上であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を下げる制御信号を出力する第１の比較回路と、
該第２のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第５の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以下であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を上げる制御信号を出力する第２の比較回路と、
該第３のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第６の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以下であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を下げ、前記カウンタ値と予め設定された第７の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以上であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を上げる制御信号を出力する第３の比較回路と、
該第１、第２、第３の比較回路より該制御信号の入力を受けて、予め設定された優先順位に基づいて、該第１又は第２又は第３の比較回路の制御信号を前期ＡＧＣ増幅器に出力する第３の比較器と
を具備することを特徴とするＡＧＣ制御回路。
【請求項４】
電波信号を受信するアンテナと、
該アンテナで受信された受信信号に基づくアンテナ信号を増幅するＡＧＣ増幅器と、
該ＡＧＣ増幅器で増幅された増幅信号の同相成分を分離する直交検波器と、
該同相成分をＡＤ変換するＡＤ変換器と、
該ＡＤ変換された同相成分の入力に基づいて、前記ＡＧＣ増幅器における増幅度を制御する請求項１から請求項３のいずれかの項に記載のＡＧＣ制御回路と、
を具備することを特徴とする広域帯無線受信機。
【請求項５】
電波信号を受信するアンテナと、
該アンテナで受信された受信信号の同相成分及び直交成分を分離する直交検波器と、
該同相成分を増幅する第１のＡＧＣ増幅器と、
該直交成分を増幅する第２のＡＧＣ増幅器と、
該第１のＡＧＣ増幅器で増幅された増幅信号をＡＤ変換する第１のＡＤ変換器と、
該第２のＡＧＣ増幅器で増幅された増幅信号をＡＤ変換する第２のＡＤ変換器と、
該第１のＡＤ変換器でＡＤ変換された同相成分の入力に基づいて、前記第１のＡＧＣ増幅器における増幅度を制御する請求項１から請求項３のいずれかの項に記載のＡＧＣ制御回路と、
該第２のＡＤ変換器でＡＤ変換された直交成分の入力に基づいて、前記第２のＡＧＣ増幅器における増幅度を制御する請求項１から請求項３のいずれかの項に記載のＡＧＣ制御回路と、
を具備することを特徴とする広域帯無線受信機。
【請求項６】
広域帯無線受信機におけるＡＧＣ増幅器の制御を行うＡＧＣ制御方法であって、
ＡＧＣ増幅器がアンテナで受信された受信信号を増幅し、
直交検波器が該増幅された増幅信号の同相成分を分離し、
ＡＤ変換器が、該同相成分をＡＤ変換し、
カウンタ回路が、該ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が所定の閾値を超える回数をカウントし、
ラッチ回路が該カウント値の入力を受けてセットし、
比較回路が該ラッチ回路が出力する前記カウンタ値と所定の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以上であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を下げる
ことを特徴とするＡＧＣ増幅器制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に携帯電話や無線ＬＡＮ等において利用される、広域帯無線受信機のＡＧＣ制御回路及びＡＧＣ増幅器制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信では、送信局から受信機までの間に、反射などによる複数の伝達経路がある場合、これらの距離の差に応じた位相（ｐｈａｓｅ）差が生じ、無線受信機の移動や時間経過に伴って、受信振幅が時間と共に変化する現象（＝フェージング）がある。このため、受信機には、受信振幅を一定になるように制御する自動増幅度制御（ＡＧＣ：ＡｕｔｏＭａｔｉｃ  ＧａｉＮ  ＣｏＮｔｒｏｌ）増幅器が必要である。図１０は、従来のＡＧＣ増幅度制御方法を適用した受信機の構成図である。この受信機は、アンテナ１０、増幅器１１、フィルタ１２、ローカル発振器１３、ミキサ１４、フィルタ１５、ＡＧＣ増幅器１６、ローカル発振器１７、直交検波器１８、フィルタ１９−１、２、ＡＤ変換器２０−１、２、ベースバンド部２２からなる。
【０００３】
アンテナ１０で受信された電波信号の中から所望の信号（図１１を参照）をフィルタ１２、フィルタ１５、フィルタ１９−１、２を用いることによって取り出し、ベースバンド部２２が、これを復調した後、復調結果の信号レベルが一定になるように、ＡＧＣ増幅器１６を制御する。
アナログ信号を用いたＡＧＣ増幅器１６と比較して、この技術の利点は、デジタル信号処理によりＡＧＣの追従速度を可変とすることができることや、アナログ回路の経年変化の影響がないこと、またベースバンド部２２がＡＧＣ制御するために受信電力の測定が正確に可能なことである（特許文献１〜４を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３０７３８０号公報
【特許文献２】
特開平１１−８５２４号公報
【特許文献３】
特開平１１−３５５０７８号公報
【特許文献４】
特開２００１−１２７７３２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、無線通信の分野において、複数の仕様を一つの端末で構成するソフトウェア無線機の研究がなされている。こういったソフトウェア無線機の受信機においては、一番広域帯信号をＡＤ変換できるように構成すると狭帯域仕様の信号を受信すれば、図１２のように隣接チャンネルまでＡＤ変換に入力される。
ところが、受信機において、周波数選択性フェージング状態の場合は、図１３に示すように、所望信号のみが減衰してしまう場合が生じる。ベースバンド部２２においては、デジタルフィルタで所望信号のみを取り出して復調すると減衰が大きく、従来のＡＧＣ増幅器１６は増幅度を大きくしようとするが、ＡＤ変換時に所望信号以外の大きな信号が存在するため、ＡＤ変換器２０−１、２においてＡＤ変換の入力範囲よりかなり大きな信号がＡＤ変換器２０−１、２に入力され、入力信号は大きくクリップされる。ここで、受信信号の著しい劣化が生じる。
【０００６】
そのため、ＡＤ変換器２０−１、２に入力される全電力に対してＡＧＣ増幅器１６を動作させる必要がある。これを実現する方法として、図１４に示すようにＡＤ変換された信号の電力をベースバンド部２２で測定すると、サンプリング周波数のクロックで回路動作するため、消費電力が非常に大きくなるといった問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、全電力を測定したＡＧＣ増幅器の追従速度に柔軟に対応することができるとともに、消費電力を削減することができるＡＧＣ制御回路及びＡＧＣ増幅器制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、アンテナで受信された受信信号に基づくアンテナ信号を増幅するＡＧＣ増幅器と、該増幅された増幅信号の同相成分を分離する直交検波器と、該同相成分をＡＤ変換するＡＤ変換器とを具備する広域帯無線受信機に設けられたＡＧＣ増幅器の制御を行うＡＧＣ制御回路であって、前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が所定の閾値を超える回数をカウントするカウンタ回路と、該カウント値を一時記憶するラッチ回路と、
該ラッチ回路が出力する前記カウンタ値と所定の閾値とを比較し、該比較結果に基づいて、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を制御する比較回路とを具備することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、アンテナで受信された受信信号に基づくアンテナ信号を増幅するＡＧＣ増幅器と、該増幅された増幅信号の同相成分を分離する直交検波器と、該同相成分をＡＤ変換するＡＤ変換器とを具備する広域帯無線受信機に設けられたＡＧＣ増幅器の制御を行うＡＧＣ制御回路であって、前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が予め設定された第１の閾値を超える回数をカウントする第１のカウンタ回路と、前記Ｎサンプルの同相成分が、前記第１の閾値より小さい第２の閾値を超える回数をカウントする第２のカウンタ回路と、該第１のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第１のラッチ回路と、該第２のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第２のラッチ回路と、該第１のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第３の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以上であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を下げる制御信号を出力する第１の比較回路と、該第２のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第４の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以下であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を上げる制御信号を出力する第２の比較回路と、該第１、第２の比較回路より該制御信号の入力を受けて、予め設定された優先順位に基づいて、該第１又は第２の比較回路の制御信号を前期ＡＧＣ増幅器に出力する第３の比較器とを具備することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、アンテナで受信された受信信号に基づくアンテナ信号を増幅するＡＧＣ増幅器と、該増幅された増幅信号の同相成分を分離する直交検波器と、該同相成分をＡＤ変換するＡＤ変換器とを具備する広域帯無線受信機に設けられたＡＧＣ増幅器の制御を行うＡＧＣ制御回路であって、前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が予め設定された第１の閾値を超える回数をカウントする第１のカウンタ回路と、前記Ｎサンプルの同相成分が、前記第１の閾値より小さい第２の閾値を超える回数をカウントする第２のカウンタ回路と、前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＭ（ただしＭはＮより大きい自然数）の同相成分が、前記第１の閾値より小さく、前記第２の閾値より大きい第３の閾値を超える回数をカウントする第３のカウンタ回路と、該第１のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第１のラッチ回路と、該第２のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第２のラッチ回路と、該第３のカウンタ回路のカウント値を一時記憶する第３のラッチ回路と、該第１のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第４の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以上であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を下げる制御信号を出力する第１の比較回路と、該第２のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第５の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以下であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を上げる制御信号を出力する第２の比較回路と、該第３のラッチ回路が出力する前記カウンタ値と予め設定された第６の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以下であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を下げ、前記カウンタ値と予め設定された第７の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以上であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を上げる制御信号を出力する第３の比較回路と、該第１、第２、第３の比較回路より該制御信号の入力を受けて、予め設定された優先順位に基づいて、該第１又は第２又は第３の比較回路の制御信号を前期ＡＧＣ増幅器に出力する第３の比較器とを具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、電波信号を受信するアンテナと、該アンテナで受信された受信信号に基づくアンテナ信号を増幅するＡＧＣ増幅器と、該ＡＧＣ増幅器で増幅された増幅信号の同相成分を分離する直交検波器と、該同相成分をＡＤ変換するＡＤ変換器と、該ＡＤ変換された同相成分の入力に基づいて、前記ＡＧＣ増幅器における増幅度を制御する請求項１から請求項３のいずれかの項に記載のＡＧＣ制御回路とを具備することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、電波信号を受信するアンテナと、該アンテナで受信された受信信号の同相成分及び直交成分を分離する直交検波器と、該同相成分を増幅する第１のＡＧＣ増幅器と、該直交成分を増幅する第２のＡＧＣ増幅器と、該第１のＡＧＣ増幅器で増幅された増幅信号をＡＤ変換する第１のＡＤ変換器と、該第２のＡＧＣ増幅器で増幅された増幅信号をＡＤ変換する第２のＡＤ変換器と、
該第１のＡＤ変換器でＡＤ変換された同相成分の入力に基づいて、前記第１のＡＧＣ増幅器における増幅度を制御する請求項１から請求項３のいずれかの項に記載のＡＧＣ制御回路と、該第２のＡＤ変換器でＡＤ変換された直交成分の入力に基づいて、前記第２のＡＧＣ増幅器における増幅度を制御する請求項１から請求項３のいずれかの項に記載のＡＧＣ制御回路とを具備することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、広域帯無線受信機におけるＡＧＣ増幅器の制御を行うＡＧＣ制御方法であって、ＡＧＣ増幅器がアンテナで受信された受信信号を増幅し、直交検波器が該増幅された増幅信号の同相成分を分離し、ＡＤ変換器が、該同相成分をＡＤ変換し、カウンタ回路が、該ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が所定の閾値を超える回数をカウントし、ラッチ回路が該カウント値の入力を受けてセットし、比較回路が該ラッチ回路が出力する前記カウンタ値と所定の閾値とを比較し、該カウンタ値が該閾値以上であれば、前記ＡＧＣ増幅器の増幅度を下げることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し本発明のＡＧＣ制御回路を適用した広域帯受信機の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のＡＧＣ制御回路を適用した広域帯受信機の構成を示す構成図である。本実施形態の広域帯受信機は、アンテナ１０、増幅器１１、フィルタ１２、ローカル発振器１３、ミキサ１４、フィルタ１５、ＡＧＣ増幅器１６、ローカル発振器１７、直交検波器１８、フィルタ１９−１、２、ＡＤ変換器２０−１、２、ＡＧＣ制御部２１、ベースバンド部２２からなる。
【００１５】
アンテナ１０は広域帯の電波信号を受信し、増幅器１１に出力する。増幅器１１はアンテナ１０で受信された電波信号を増幅し、フィルタ１２に出力する。
フィルタ１２、フィルタ１５は、ＬＰＦ，ＨＰＦ、ＢＰＦ等から構成されるＩＦフィルタ、ＲＦフィルタであり、所望の信号のみを通過させ、それ以外の信号を阻止するように適宜組み合わされる。またフィルタ１９−１、２は、フィルタ１２、フィルタ１５と同様にＬＰＦ，ＨＰＦ、ＢＰＦ等から構成される
ローカル発振器１３はミキサ１４にファーストローカル信号を出力し、ＲＦ周波数からＩＦ周波数に周波数変換するダウンコンバータとして機能する。またローカル発振器１７は直交検波器１８にセカンドローカル信号を出力し、ＩＦ周波数からベースバンドに周波数変換するダウンコンバータとして機能する。
【００１６】
ＡＧＣ増幅器１６は、図６に示す増幅度特性の増幅器であり、ＡＧＣ制御部２１の制御信号に基づいて、フィルタ１５の出力信号を増幅する。直交検波器１８は、ＡＧＣ増幅器１６で増幅された増幅信号の入力を受けて、ローカル発振器１７のセカンドローカル信号を用いて、増幅信号を同相成分Ｉと直交成分Ｑに分離する。ＡＤ変換器２０−１、２は、それぞれ同相成分Ｉ、直交成分ＱをＡＤ変換する。
ＡＧＣ制御部２１は、ＡＤ変換後の同相成分Ｘｉの入力を受けて、ＡＧＣ増幅器１６における増幅度を制御する。
ベースバンド部２２は、ＡＤ変換後の同相成分Ｘｉと、ＡＤ変換後の直交成分Ｘｑの入力を受けて、これを上位のレイヤに出力するとともに、ＡＧＣ制御部２１からＡＧＣ増幅器１６における増幅度の入力を受け、ＡＧＣ制御部２１にＡＤ変換後の同相成分Ｘｉ及びＡＤ変換後の直交成分Ｘｑの受信レベルや受信品質等の情報を出力する。
【００１７】
図２は、本実施形態のＡＧＣ制御部２１の構成を示す構成図である。本実施形態のＡＧＣ制御部２１は、カウンタ回路３０−１〜カウンタ回路３０−２、ラッチ回路３１−１〜ラッチ回路３１−２、比較器３２−１〜比較器３２−２、比較器３４、ＤＡ変換器３６．フィルタ３７からなる。
カウンタ回路３０−１は、ＡＤ変換器２０−１のサンプリング周波数でＡＤ変換された同相成分が、予め設定された閾値Ｌ１（図３を参照）を超える場合、１カウントし、これをＮ（ただしＮは自然数）サンプル（図４を参照）の同相成分に対して同様にカウントを繰り返す。またＮサンプル分計測が完了すると、このカウント値をラッチ回路３１−１に出力するとともに、クリア信号が入力され、カウント値を初期値である０に戻す。
【００１８】
カウンタ回路３０−２は、カウンタ回路３０−１と同様に、ＡＤ変換器２０−１のサンプリング周波数でＡＤ変換された同相成分が、予め設定された閾値Ｌ３（図３を参照）を超える場合、１カウントし、これをＮサンプルの同相成分に対して同様にカウントを繰り返す。またＮサンプル分計測が完了すると、このカウント値をラッチ回路３１−２に出力するとともに、クリア信号が入力され、カウント値を初期値である０に戻す。
【００１９】
ここで、閾値Ｌ１、Ｌ３はＡＤ変換器２０への入力範囲が図３に示すようにガウス分布に近似できる形であるという仮定に基づいて、
ＡＤの最大レベル＞Ｌ１＞Ｌ３
ＡＤの最小入力レベル＜−Ｌ１＜−Ｌ３
となるように、予め実機に基づく実験によって適切に定められる。なお、図３に示すように、閾値の取り方は正負それぞれ設けることも考えられるが、本実施形態においては、ＡＤ変換された信号分布の対称性を考慮し、以下、正の範囲のみを考える。
ところで、ＡＤ変換において、最大電力を超える信号がわずかであれば、復長期における影響が無視できる場合がある。その量は変調方式によっても異なるが、一般にＯＦＤＭ（直交周波数多重分割方式）信号とＯＤＭ（符号分割多重化方式）とを比較した場合、ＯＦＤＭの方が許容量が少ない。
【００２０】
ラッチ回路３１−１〜ラッチ回路３１−２それぞれは、カウンタ回路３０−１〜カウンタ回路３０−２のカウント値を一時記憶する。
比較器３２−１は、ラッチ回路３１−１からカウント値の入力を受けて、カウント値が閾値Ｎ１以上であれば、所定値Ａ１ｄＢだけＡＧＣ増幅器１６における増幅度を上げる制御信号を比較器３５に出力する。
比較器３２−２は、比較器３２−１と同様に、ラッチ回路３１−２からカウント値の入力を受けて、カウント値が閾値Ｎ２以下であれば、所定値Ａ２ｄＢだけＡＧＣ増幅器１６における増幅度を下げる制御信号を比較器３５に出力する。
【００２１】
比較器３５は、比較器３２−１〜比較器３２−２からＡＧＣ増幅器１６における増幅度を制御する制御信号を受けて、所定の優先順位に基づいて、比較器３２−１〜比較器３２−２から受けた制御信号のうち、いずれかを出力する。
ＤＡ変換器３６は．比較器３５から制御信号を受けて、これをＤＡ変換する。フィルタ３７は、ＤＡ変換器３６がＤＡ変換した制御信号のうち、雑音周波数成分を除去して、ＡＣＧ増幅器１６に対して出力する。
【００２２】
以下、本実施形態の広域帯受信機におけるＡＧＣ制御の流れについて、図面を参照して説明する。アンテナ１０において受信された電波信号は、増幅器１１において増幅された後、所望信号のみがフィルタ１２を通過し、ミキサ１４においてＩＦ周波数にダウンコンバードされる。
ミキサ１４でＩＦ周波数にダウンコンバートされた所望信号は、フィルタ１５をさらに通過し、ＡＧＣ増幅器１６において増幅されて、直交検波器１８に入力される。
直交検波器１８は、ローカル発振器１７からのセカンドローカル信号を用いて、入力された信号をＩ成分、Ｑ成分に分離する。分離されたＩ成分はＡＤ変換器２０−１に入力され、Ｑ成分はＡＤ変換器２０−２に入力されてＡＤ変換される。このＡＤ変換されたＩ成分であるＸｉ、Ｑ成分であるＸｑはそれぞれベースバンド部２２に入力され、またＸｉは、さらにＡＧＣ制御部２１に入力される。
【００２３】
カウンタ回路３０−１、２は、Ｘｉの入力を受けて、ＡＤ変換器２０−１のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮサンプルの同相成分が閾値Ｌ１、Ｌ３を超える回数をカウントし、ラッチ回路３１−１、２がカウント値を一時記憶する。比較回路３２−１．２は、ラッチ回路３１−１、２の出力するカウンタ値を受けて、それぞれ閾値Ｎ１、Ｎ２と比較し、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を制御する制御信号を比較回路３５に出力する。
また、ベースバンド部２２は、入力されたＸｉ、Ｘｑの受信レベルや受信品質に関する情報を比較回路３５に出力する。
【００２４】
比較回路３５は、比較回路３２−１．２、ベースバンド部２２からの制御信号に基づいて、図５に示すフローチャートに基づいて、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を制御する制御信号を出力する。すなわち、まず比較回路３５は、ベースバンド部２２より受けた制御信号を参照し、受信レベルや受信品質が良く、ＡＧＣ増幅度を固定する場合（図５のステップＳ１でＹｅｓ）、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度として規定値ＡＢ（ｄＢ）をＤＡ変換器３６に出力する。
【００２５】
一方、受信レベルや受信品質が良くないため、ＡＧＣ増幅度を変更する必要がある場合（ステップＳ１でＮｏ）、比較回路３２−１より受けた制御信号を参照し、カウンタ値が閾値Ｎ１以上であれば（ステップＳ２でＹｅｓ）、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を規定値Ａ１（ｄＢ）だけ下げて、ＤＡ変換器３６に出力する。一方、カウンタ値が閾値Ｎ１より小さい場合（ステップＳ２でＮｏ）、比較回路３２−２より受けた制御信号を参照し、カウンタ値が閾値Ｎ２以下であれば（ステップＳ３でＹｅｓ）、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を規定値Ａ２（ｄＢ）だけ上げて、ＤＡ変換器３６に出力する。
一方、カウンタ値が閾値Ｎ２より大きい場合（ステップＳ３でＮｏ）、制御信号を出力せずに、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度をそのままの値に維持する。
【００２６】
したがって、本実施形態のＡＧＣ制御部２１を適用した広域帯受信機によれば、全電力を求めるための演算処理等を行うことなく、Ｎサンプルに１回の割合で追従を行うので、全電力を測定したＡＧＣ増幅器１６の追従速度に柔軟に対応することができるとともに、消費電力を削減することができる効果が得られる。
【００２７】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の広域帯受信機が、第１の実施形態の広域帯受信機と異なる点は、ＡＧＣ制御部２１の構成であり、以下、この異なる点について説明し、他の共通する点については説明を省略する。
図７は、本実施形態のＡＧＣ制御部２１の構成を示す構成図である。本実施形態のＡＧＣ制御部２１は、カウンタ回路３０−１〜カウンタ回路３０−３、ラッチ回路３１−１〜ラッチ回路３１−３、比較器３２−１〜比較器３２−３、比較器３５、ＤＡ変換器３６．フィルタ３７からなる。
すなわち、本実施形態のＡＧＣ制御部２１が第１の実施形態と異なる点は、カウンタ回路３０−３、ラッチ回路３１−３、比較器３２−３を新たに設けた点であり、カウンタ回路３０−１〜カウンタ回路３０−３、ラッチ回路３１−１〜ラッチ回路３１−３、比較器３２−１〜比較器３２−３を組み合わせることにより、高速に信号レベル変動追従を行う高速変動モードと、ゆっくりと追従を行う低速変動モードを実現する点である。
【００２８】
カウンタ回路３０−３は、カウンタ回路３０−１、２と同様に、ＡＤ変換器２０−１のサンプリング周波数でＡＤ変換された同相成分が、予め設定された閾値Ｌ２（図３を参照）を超える場合、１カウントし、これをＭ（ただし、ＭはＮより大きい自然数）サンプルの同相成分に対して同様にカウントを繰り返す。またＭサンプル分計測が完了すると、このカウント値をラッチ回路３１−３に出力するとともに、クリア信号が入力され、カウント値を初期値である０に戻す。
ここで、閾値Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はＡＤ変換器２０への入力範囲が図３に示すようにガウス分布に近似できる形であるという仮定に基づいて、
ＡＤの最大レベル＞Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３
ＡＤの最小入力レベル＜−Ｌ１＜−Ｌ２＜−Ｌ３
となるように、予め実機に基づく実験によって適切に定められる。
【００２９】
ラッチ回路３１−３それぞれは、カウンタ回路３０−３のカウント値を一時記憶する。
比較器３２−３は、ラッチ回路３１−３からカウント値の入力を受けて、カウント値が閾値Ｎ３以下であれば、所定値Ａ３ｄＢだけＡＧＣ増幅器１６における増幅度を上げる制御信号を比較器３５に出力し、カウント値が閾値Ｎ４以上であれば、所定値Ａ４ｄＢだけＡＧＣ増幅器１６における増幅度を下げる制御信号を比較器３５に出力する。
【００３０】
比較器３５は、比較器３２−１〜比較器３２−３からＡＧＣ増幅器１６における増幅度を制御する制御信号を受けて、所定の優先順位に基づいて、比較器３２−１〜比較器３２−３から受けた制御信号のうち、いずれかを出力する。
ＤＡ変換器３６は．比較器３５から制御信号を受けて、これをＤＡ変換する。フィルタ３７は、ＤＡ変換器３６がＤＡ変換した制御信号のうち、所望の周波数成分のみを通過させ、それ以外の周波数成分を阻止して、ＡＣＧ増幅器１６に対して出力する。
【００３１】
以下、本実施形態の広域帯受信機におけるＡＧＣ制御の流れについて、図面を参照して説明する。ＡＧＣ制御部２１の内部における処理以外のＡＧＣ制御の流れについては、第１の実施形態と共通するので説明を省略し、他の異なる点について説明する。
すなわち、ＡＧＣ制御部２１のカウンタ回路３０−１、２は、Ｘｉの入力を受けて、ＡＤ変換器２０−１のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮサンプルの同相成分が閾値Ｌ１、Ｌ３を超える回数をカウントし、ラッチ回路３１−１、２がカウント値を一時記憶する。比較回路３２−１．２は、ラッチ回路３１−１、２の出力するカウンタ値を受けて、それぞれ閾値Ｎ１、Ｎ２と比較し、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を制御する制御信号を比較回路３５に出力する。
また、カウンタ回路３０−３は、Ｘｉの入力を受けて、ＡＤ変換器２０−１のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＭサンプルの同相成分が閾値Ｌ２を超える回数をカウントし、ラッチ回路３１−３がカウント値を一時記憶する。比較回路３２−３は、ラッチ回路３１−３の出力するカウンタ値を受けて、閾値Ｎ３、Ｎ４と比較し、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を制御する制御信号を比較回路３５に出力する。
また、ベースバンド部２２は、入力されたＸｉ、Ｘｑの受信レベルや受信品質に関する情報を比較回路３５に出力する。
【００３２】
比較回路３５は、比較回路３２−１〜比較回路３２−３、ベースバンド部２２からの制御信号に基づいて、図８に示すフローチャートに基づいて、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を制御する制御信号を出力する。すなわち、まず比較回路３５は、ベースバンド部２２より受けた制御信号を参照し、受信レベルや受信品質が良く、ＡＧＣ増幅度を固定する場合（図８のステップＳ１０でＹｅｓ）、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を規定値ＡＢ（ｄＢ）をセットし、ＤＡ変換器３６に出力する。
【００３３】
一方、受信レベルや受信品質が良くないため、ＡＧＣ増幅度を変更する必要がある場合（ステップＳ１０でＮｏ）、比較回路３２−１より受けた制御信号を参照し、カウンタ値が閾値Ｎ１以上であれば（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を規定値Ａ１（ｄＢ）だけ下げて、ＤＡ変換器３６に出力する。
一方、カウンタ値が閾値Ｎ１より小さい場合（ステップＳ１１でＮｏ）、比較回路３２−２より受けた制御信号を参照し、カウンタ値が閾値Ｎ２以下であれば（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を規定値Ａ２（ｄＢ）だけ上げて、ＤＡ変換器３６に出力する。
一方、カウンタ値が閾値Ｎ２より大きい場合（ステップＳ１２でＮｏ）、比較回路３２−３より受けた制御信号を参照し、カウンタ値が閾値Ｎ３以上であれば（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を規定値Ａ３（ｄＢ）だけ下げて、ＤＡ変換器３６に出力する。
一方、カウンタ値が閾値Ｎ３より小さい場合（ステップＳ１３でＮｏ）、同様に、比較回路３２−３より受けた制御信号を参照し、カウンタ値が閾値Ｎ４以下であれば（ステップＳ１４でＹｅｓ）、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度を規定値Ａ４（ｄＢ）だけ上げて、ＤＡ変換器３６に出力する。
一方、カウンタ値が閾値Ｎ４より大きい場合（ステップＳ１４でＮｏ）、比較器３５は制御信号を出力せずに、ＡＧＣ増幅器１６の増幅度をそのままの値に維持する。
【００３４】
したがって、本実施形態のＡＧＣ制御回路を適用した広域帯受信機によれば、全電力を求めるための演算処理等を行うことなく、Ｎサンプルに１回の割合で高速追従を行い、Ｍサンプルに１回の割合で低速追従を行うことを組み合わせているので、全電力を測定したＡＧＣ増幅器の追従速度により柔軟に対応することができるとともに、より消費電力を削減することができる効果が得られる。
【００３５】
以下、図面を参照し本発明のＡＧＣ制御回路を適用した広域帯受信機の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。図９は、本実施形態のＡＧＣ制御回路を適用した広域帯受信機の構成を示す構成図である。本実施形態の広域帯受信機は、アンテナ１０、増幅器１１、フィルタ１２、ローカル発振器１３、ミキサ１４、フィルタ１５、ローカル発振器１６、直交検波器１８、フィルタ１９−１、２、ＡＧＣ増幅器１６−１、２、ＡＤ変換器２０−１、２、ＡＧＣ制御部２１ー１、２、ベースバンド部２２からなる。
すなわち、本実施形態の広域帯受信機が第１、第２の実施形態の広域帯無線受信機と異なる点は、フィルタ１９−１、２の後段において、ＡＧＣ増幅を行うための構成としている点であり、具体的には、ＡＧＣ増幅器１６−２、ＡＧＣ制御部２１−２をさらに有している点である。
以下、この異なる点について説明し、他の共通する点については説明を省略する。
【００３６】
ＡＧＣ増幅器１６−１、２は、ＡＧＣ増幅器１６と同様に、ＡＧＣ制御部２１−１，２の制御信号に基づいて、フィルタ１９−１、２の出力信号を増幅する。また、ＡＧＣ制御部２１−１は、ＡＧＣ制御部２１と同様に、ＡＤ変換後の同相成分Ｘｉの入力を受けて、ＡＧＣ増幅器１６−１における増幅度を制御する。また、ＡＧＣ制御部２１−２は、ＡＧＣ制御部２１と同様に、ＡＤ変換後の直交成分Ｘｑの入力を受けて、ＡＧＣ増幅器１６−２における増幅度を制御する。
【００３７】
以下、本実施形態の広域帯受信機におけるＡＧＣ制御の流れについて説明する。
ＡＧＣ制御部２１−１、２の内部における処理は、第１実施形態、第２実施形態のいずれの方法であってもよく、フィルタ１５以前のＡＧＣ制御の流れについては、第１の実施形態と共通するので説明を省略し、他の異なる点について説明する。
すなわち、ミキサ１４でＩＦ周波数にダウンコンバートされた所望信号は、フィルタ１５をさらに通過し、直交検波器１８に入力される。直交検波器１８は、ローカル発振器１７からのセカンドローカル信号を用いて、受信した信号をＩ成分、Ｑ成分に分離する。
【００３８】
分離されたＩ成分はＡＧＣ増幅器１６−１において増幅された後、ＡＤ変換器１０−１に入力される。
また、分離されたＱ成分はＡＧＣ増幅器１６−２において増幅された後、ＡＤ変換器２０−２に入力されてＡＤ変換される。このＡＤ変換されたＩ成分であるＸｉ、Ｑ成分であるＸｑはそれぞれベースバンド部１２に入力され、またＸｉはさらにＡＧＣ制御部２１−１に、またＸｑはさらにＡＧＣ制御部２１−２にそれぞれ入力される。
【００３９】
ＡＧＣ制御部２１−１、２は、上述した図１又は図８に示すフローチャートに沿って、ＡＧＣ増幅器１６−１、２の増幅度を上げる、下げる或いは、維持する等の制御信号を出力する。
したがって、本実施形態の広域帯受信機によれば、受信信号より分離したＩ成分及びＱ成分に基づいて、独立にＡＧＣ増幅器の増幅度を制御できるので、Ｉ成分とＱ成分の値が異なる場合に、これを補正するとともに増幅度を制御できる効果が得られる。
【００４０】
なお、上述の広域帯受信機は内部に、コンピュータシステムを有している構成としてもよい。この場合、上述したＡＧＣ増幅制御に関する処理の一連の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ＡＧＣ増幅器がアンテナで受信された受信信号を増幅し、直交検波器が増幅された増幅信号の同相成分を分離し、ＡＤ変換器が、同相成分をＡＤ変換し、カウンタ回路が、ＡＤ変換器のサンプリング周波数でＡＤ変換されたＮ（ただしＮは自然数）サンプルの同相成分が所定の閾値を超える回数をカウントし、ラッチ回路がカウント値の入力を受けてセットし、比較回路がラッチ回路が出力するカウンタ値と所定の閾値とを比較し、カウンタ値が閾値以上であれば、ＡＧＣ増幅器の増幅度を下げることを特徴とするので、全電力を測定したＡＧＣ増幅器の追従速度に柔軟に対応することができるとともに、消費電力を削減することができる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の広帯域受信機の構成を示す構成図である。
【図２】第１実施形態のＡＧＣ制御部２１の構成を示す構成図である。
【図３】ＡＤ入力信号のレベル分布と閾値の関係を示す説明図である。
【図４】ＡＧＣ制御のタイミングを示す説明図である。
【図５】第１実施形態の比較器３５における優先順位に基づく判定フローチャートである。
【図６】ＡＧＣ増幅器の増幅度を示す説明図である。
【図７】第２実施形態のＡＧＣ制御部２１の構成を示す構成図である。
【図８】第２実施形態の比較器３５における優先順位に基づく判定フローチャートである。
【図９】第３実施形態の広帯域受信機の構成を示す構成図である。
【図１０】従来の広帯域受信機の構成を示す構成図である。
【図１１】従来例におけるＡＤの入力信号を示す説明図である。
【図１２】広域帯受信機におけるＡＤの入力信号を示す説明図である。
【図１３】所望信号がフェージングにより減衰した入力信号を示す説明図である。
【図１４】全電力を計算する回路の例である。
【符号の説明】
１０…アンテナ
１１…増幅器
１２、１５、１９−１、２…フィルタ
１３…ローカル発振器
１４…ミキサ
１６…ＡＧＣ増幅器
１８…直交検波器
２０−１，２…ＡＤ変換器
２１…ＡＧＣ制御部
２２…ベースバンド部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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