(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を第１及び第２の局部発振器を用いて周波数変換した後、前記周波数変換した信号を復調して受信する受信装置であって、
前記周波数変換した信号のレベルを検出する検出手段と、
前記第１及び第２の局部発振器の各周波数を制御する制御手段と、
所定の周波数関係テーブルを記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、
テスト信号を擬似妨害波として発生し、
前記テスト信号の周波数、及び前記第１及び第２の局部発振器の各周波数をスキャンして、前記検出手段により検出される信号のレベルが所定のしきい値以上である否かに基づいて内部ノイズの検出の有無を検出し、
前記第１及び第２の局部発振器の各周波数と、前記テスト信号の周波数と、前記内部ノイズの検出の有無とを含む周波数関係テーブルを前記記憶手段に記憶し、
前記周波数関係テーブルに基づいて、前記第１及び第２の局部発振器の各周波数を、前記内部ノイズが無いときの前記第１及び第２の局部発振器の各周波数に設定する受信装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第１の局部発振器の周波数をスキャンして所定の妨害波を受信し、前記検出手段により検出される信号のレベルが所定のしきい値以上である否かを判断し、
前記検出手段により検出される信号のレベルが所定のしきい値以上であると判断したときに、前記受信した妨害波の周波数と、前記検出手段により検出される信号であるスプリアスノイズの周波数との関係により、前記妨害波が前記受信装置のベースバンド信号の帯域に落ち込むか否かを判断し、
前記妨害波が前記受信装置のベースバンド信号の帯域に落ち込むか否かを判断したときに、前記検出手段により検出される信号のレベルが所定のしきい値未満となるように前記第１及び第２の局部発振器の各周波数を設定する請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の受信装置を集積化したことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の受信装置、もしくは請求項３に記載の半導体装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
無線信号を第１及び第２の局部発振器を用いて周波数変換して受信する受信装置のための検査装置であって、
前記周波数変換した信号のレベルを検出する検出手段と、
前記第１及び第２の局部発振器の各周波数を制御する制御手段と、
所定の周波数関係テーブルを記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、
テスト信号を擬似妨害波として発生し、
前記テスト信号の周波数、及び前記第１及び第２の局部発振器の各周波数をスキャンして、前記検出手段により検出される信号のレベルが所定のしきい値以上である否かに基づいて内部ノイズの検出の有無を検出し、
前記第１及び第２の局部発振器の各周波数と、前記テスト信号の周波数と、前記内部ノイズの検出の有無とを含む周波数関係テーブルを前記記憶手段に記憶し、
前記周波数関係テーブルに基づいて、前記第１及び第２の局部発振器の各周波数を、前記内部ノイズが無いときの前記第１及び第２の局部発振器の各周波数に設定する検査装置。
【請求項６】
無線信号を第１及び第２の局部発振器を用いて周波数変換して受信する受信装置の制御方法であって、
前記周波数変換した信号のレベルを検出する検出手段と、
前記第１及び第２の局部発振器の各周波数を制御する制御手段と、
所定の周波数関係テーブルを記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段が、
テスト信号を擬似妨害波として発生するステップと、
前記テスト信号の周波数、及び前記第１及び第２の局部発振器の各周波数をスキャンして、前記検出手段により検出される信号のレベルが所定のしきい値以上である否かに基づいて内部ノイズの検出の有無を検出するステップと、
前記第１及び第２の局部発振器の各周波数と、前記テスト信号の周波数と、前記内部ノイズの検出の有無とを含む周波数関係テーブルを前記記憶手段に記憶するステップと、
前記周波数関係テーブルに基づいて、前記第１及び第２の局部発振器の各周波数を、前記内部ノイズが無いときの前記第１及び第２の局部発振器の各周波数に設定するステップとを含む受信装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば無線受信装置などの受信装置とその制御方法、前記受信装置を備えた半導体装置、前記受信装置を備えた電子機器、並びに前記受信側装置を検査するための検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１では、信号帯域幅の制限、受信周波数及び復調器に入力される周波数の変更、及びフィルタの特性の強化を行わなくても妨害波の影響を軽減することが可能な高周波受信装置の提供するために、第２ミキサの出力信号から方向性結合器、帯域除去フィルタ、検波器を介して妨害波が検出されると、制御部は妨害波を減衰させるよう第１シンセサイザの発振周波数を制御する。同時に、その発振周波数の変化分を打ち消すように第２シンセサイザの発振周波数を変更する。すなわち、当該高周波受信装置では、妨害波の周波数を検出して、既存のフィルタで妨害波を減衰できる周波数に制御することで、妨害波の影響を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０６７０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された高周波受信装置では、フィルタ特性強化せずに、妨害波の低減が可能であるが、前記２つのシンセサイザの発振周波数を制御しているので、スプリアス及びデジタルノイズ（以下、スプリアスノイズという。）の影響を回避することができないという問題点があった。
【０００５】
本開示の目的は、スプリアスノイズの影響を回避することができる受信装置とその制御方法、前記受信装置を備えた半導体装置、前記受信装置を備えた電子機器、並びに、受信装置のための検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様に係る受信装置は、無線信号を第１及び第２の局部発振器を用いて周波数変換して受信する受信装置であって、
妨害波又は前記妨害波に対応するテスト信号を用いて内部ノイズを検出する検出手段と、
前記検出の結果に基づいて、上記内部ノイズを検出しないように前記第１及び第２の局部発振器のうちの少なくとも１つの周波数を設定する制御手段と備える。
【０００７】
第２の態様に係る半導体装置は、上記受信装置を集積化したことを特徴とする。
【０００８】
第３の態様に係る電子機器は、上記受信装置、もしくは上記半導体装置を備えることを特徴とする。
【０００９】
第４の態様に係る受信装置のための検査装置は、無線信号を第１及び第２の局部発振器を用いて周波数変換して受信する受信装置のための検査装置であって、
妨害波又は前記妨害波に対応するテスト信号を用いて内部ノイズを検出する検出手段と、
前記検出の結果に基づいて、上記内部ノイズを検出しないように前記第１及び第２の局部発振器のうちの少なくとも１つの周波数を設定する制御手段と備える。
【００１０】
第５の態様に係る受信装置の制御方法は、無線信号を第１及び第２の局部発振器を用いて周波数変換して受信する受信装置の制御方法であって、
妨害波又は前記妨害波に対応するテスト信号を用いて内部ノイズを検出するステップと、
前記検出の結果に基づいて、上記内部ノイズを検出しないように前記第１及び第２の局部発振器のうちの少なくとも１つの周波数を設定するステップとを含む。
【００１１】
これらの概括的かつ特定の態様は、システム、方法、コンピュータプログラム並びにシステム、方法及びコンピュータプログラムの任意の組み合わせにより実現してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本開示に係る受信装置等によれば、デジタル回路のノイズの抑制は技術的難易度が高く、解析が困難であるが、本開示により、容易にデジタル回路ノイズの影響を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る無線受信装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】図１の無線受信装置１００において局部発振周波数を変更する前のスペクトル図である。
【図２Ｂ】図１の無線受信装置１００において局部発振周波数を変更した後のスペクトル図である。
【図３】図１のテーブルメモリ２２内の周波数関係テーブル２２ｔの一例を示す表である。
【図４】図１の制御部１０により実行される出荷前の周波数設定処理を示すフローチャートである。
【図５】図１の制御部１０により実行される出荷後の周波数設定処理を示すフローチャートである。
【図６】実施形態２に係る無線受信装置１０１及び検査装置１０２を含むシステムの構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態３に係るナビゲーション装置２００の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１５】
実施形態１．
図１は実施形態１に係る無線受信装置１００の構成を示すブロック図である。図１において、無線受信装置１００はダブルスーパーヘテロダイン方式の無線受信装置であって、アンテナ１と、低雑音増幅器２と、ミキサ３と、バンドパスフィルタ４と、中間周波増幅器５と、Ａ／Ｄ変換器６と、ミキサ７と、ローパスフィルタ８と、局部発振器９，１０と、復調器１１と、制御部２０と、レベル検出器２１と、テーブルメモリ２２と、テスト信号発生器２３とを備えて構成される。ここで、制御部２０は、詳細後述するように、無線受信装置１００内部で発生するスプリアスノイズ（内部ノイズ）と妨害波のミキシングにより生じる干渉を回避するために、妨害波（Ｕ）の周波数ｆＵと、受信機内部で発生するスプリアスノイズ（Ｓｕｐ）の周波数ｆＳｕｐをレベル検出器２１により検出し、それぞれの周波数関係が受信に影響を及ぼさないか判定し、影響がある場合は、局部発振周波数及び中間周波数を影響のない周波数に制御することで、内部デジタル回路内のスプリアスノイズに起因する妨害波の干渉を回避することを特徴としている。
【００１６】
図１において、アンテナ１で受信された無線信号は低雑音増幅器２を介してミキサ３に入力される。ミキサ３は低雑音増幅された無線信号を、局部発振器９からの局部発振周波数ｆＬＯを有する局部発振信号（ＬＯ）とミキシングし、ミキシング結果の信号を所定の帯域幅２ＢＷを有するバンドパスフィルタ４及び中間周波増幅器５を介して中間周波信号としてＡ／Ｄ変換器６に出力する。Ａ／Ｄ変換器６は入力される中間周波信号は局部発振器１０からの中間周波数ｆＩＦを有する局部発振信号とミキシングし、ミキシング結果の信号を所定の低域通過特性を有するローパスフィルタ８を介してベースバンド信号として復調器１１及びレベル検出器２１に出力する。復調器１１は入力されるベースバンド信号は所定の復調方式で復調された後、復調信号が出力される。レベル検出器２１はベースバンド信号のレベルを検出して検出値を制御部２０に出力する。テスト信号発生器２３は制御部２０からの制御信号に基づいて例えば受信周波数範囲でテスト周波数ｆＴＥＳＴを変更して発生して当該無線受信装置１００の入力端に入力する。
【００１７】
制御部２０は例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）などのコントローラ（制御手段）で構成され、当該無線受信装置１００の出荷前に、擬似妨害波であるテスト信号を発生するテスト信号発生器２３を用いて出荷前の周波数設定処理を実行することにより、図３の周波数関係テーブル２２ｔを作成してテーブルメモリ２２に格納するとともに、局部発振周波数ｆＬＯ及び中間周波数ｆＩＦを決定してそれぞれ局部発振器９，１０に設定する。また、制御部２０は、当該無線受信装置１００の出荷後に例えば電源オン時又はその後所定の周期で、出荷後の周波数設定処理を実行することにより、実際の妨害波を検出しかつ当該無線受信装置１００の実際の運用中の状態にもとで、局部発振周波数ｆＬＯ及び中間周波数ｆＩＦを決定してそれぞれ局部発振器９，１０に設定する。
【００１８】
図２Ａは図１の無線受信装置１００において局部発振周波数ｆＬＯを変更する前のスペクトル図であり、図２Ｂは図１の無線受信装置１００において局部発振周波数ｆＬＯを変更した後のスペクトル図である。所望波（Ｄ）周波数は９００ＭＨｚであり、妨害波（Ｕ）周波数は９２０ＭＨｚである。
【００１９】
図２Ａにおいて、中間周波数ｆＩＦ＝−１ＭＨｚ及び局部発振周波数ｆＬＯ＝９０１ＭＨｚであるときのスペクトル図であり、スプリアスノイズ（Ｓｕｐ）は９２１ＭＨｚにおいて存在しており、妨害波（Ｕ）との周波数差は１ＭＨｚであり、中間周波数ｆＩＦ±ＢＷ内に落ち込み受信された復調信号に混信を与えることになる（判断結果×）。
【００２０】
図２Ｂにおいては、局部発振周波数ｆＬＯを９０１ＭＨｚに変更した場合、中間周波数ｆＩＦを−２ＭＨｚに変更することで、中間周波数ｆＩＦ±ＢＷ内に落ち込まず受信された復調信号に混信を与えない（判断結果○）。
【００２１】
以上のような検査を出荷前に行うことで、図３の周波数関係テーブル２２ｔを得ることができる。中間周波数ｆＩＦ及び局部発振周波数ｆＬＯのスキャン時の変更は例えば１ＭＨｚおきの予め決められた周波数で実行すればよい。
【００２２】
図４は図１の制御部１０により実行される出荷前の周波数設定処理を示すフローチャートである。
【００２３】
図４において、まずステップＳ１において、中間周波数ｆＩＦを初期値に設定し、局部発振周波数ｆＬＯを初期値に設定する。次いで、ステップＳ２においてテスト信号を擬似妨害波として発生させ、ステップＳ３においてテスト信号のテスト周波数ｆＴＥＳＴをスキャンしてレベル検出器２１から所定のしきい値以上のレベルを検出したスプリアスノイズ（Ｓｕｐ）の周波数ｆＳｕｐを計算する。そして、ステップＳ４において、検出したスプリアスノイズ（Ｓｕｐ）の周波数ｆＳｕｐの情報（中間周波数ｆＩＦ、局部発振周波数ｆＬＯ、テスト周波数ｆＴＥＳＴの対応情報を含む）を周波数関係テーブル２２ｔに格納する。ステップＳ５において局部発振周波数ｆＬＯのすべての場合について判断したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ６に進む。ステップＳ６において別の局部発振周波数ｆＬＯに設定してステップＳ３に戻り、前記の処理を繰り返す。ステップＳ７では、中間周波数ｆＩＦのすべての場合について判断したか否かが判断され、ＹＥＳのときは当該周波数設定処理を終了する一方、ＮＯのときはステップＳ８に進む。ステップＳ８において別の中間周波数ｆＩＦに設定してステップＳ３に戻り、前記の処理を繰り返す。
【００２４】
図５は図１の制御部１０により実行される出荷後の周波数設定処理を示すフローチャートである。
【００２５】
図５において、まず、ステップＳ１１において、局部発振周波数ｆＬＯを初期値に設定し、中間周波数ｆＩＦを出荷値又は初期値に設定する。次いで、ステップＳ１２において、局部発振周波数ｆＬＯをスキャンして無線受信装置１００を実際に使用しているときの妨害波を受信してレベル検出器２１から所定のしきい値以上のレベルを検出したか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１３に進む一方、ＮＯのときは当該周波数設定処理を終了する。ステップＳ１３において、周波数関係テーブル２２ｔを参照して妨害波周波数ｆＵとスプリアスノイズ（Ｓｕｐ）の周波数ｆＳｕｐとの周波数関係により妨害波がベースバンド信号の帯域（±ＢＷ）に落ち込むか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ１４に進む一方、ＮＯのときは当該周波数設定処理を終了する。さらに、ステップＳ１４において、周波数関係テーブル２２ｔを参照して別の中間周波数ｆＩＦに設定し、中間周波数ｆＩＦの設定に合わせて周波数関係テーブル２２ｔを参照して対応する局部発振周波数ｆＬＯを設定した後、ステップＳ１２に戻り、上記の処理を繰り返す。
【００２６】
本実施形態では、中間周波数ｆＩＦと局部発振周波数ｆＬＯをスキャンすることで、デジタル回路のスプリアスノイズ（Ｓｕｐ）の周波数ｆＳｕｐと妨害波（Ｕ）の周波数ｆＵをスキャンして周波数関係テーブル２２ｔとして記憶し、周波数関係によりスプリアスノイズ（Ｓｕｐ）が中間周波数ｆＩＦと被らずベースバンド信号の受信帯域に落ち込まないように中間周波数ｆＩＦを切り替えて設定する。これにより、妨害波（Ｕ）がスプリアスノイズ（Ｓｕｐ）として落ち込むことを回避する。デジタル回路のスプリアスノイズ（Ｓｕｐ）の抑制は技術的難易度が高く、解析が困難であるが、本方式により、容易にデジタル回路のスプリアスノイズの影響を低減することが可能である。
【００２７】
実施形態２．
図６は実施形態２に係る無線受信装置１０１及び検査装置１０２を含むシステムの構成を示すブロック図である。実施形態２に係るシステムは、図１の無線受信装置１００を、無線受信装置１０１と検査装置１０２に分離して、接続部分の結線を端子Ｔ１〜Ｔ４を用いて接続したことを特徴としている。従って、無線受信装置１０１は、アンテナ１と、低雑音増幅器２と、ミキサ３と、バンドパスフィルタ４と、中間周波増幅器５と、Ａ／Ｄ変換器６と、ミキサ７と、ローパスフィルタ８と、局部発振器９，１０と、復調器１１とを備えて構成される。検査装置１０２は、制御部２０と、レベル検出器２１と、テーブルメモリ２２と、テスト信号発生器２３とを備えて構成される。
【００２８】
以上のように構成された実施形態２では、出荷前に検査装置１０２により検査して、無線受信装置１０１自身のスプリアスノイズ（Ｓｕｐ）に基づいて中間周波数ｆＩＦと局部発振周波数ｆＬＯを設定することができる。出荷後は検査装置１０２を切り離して出荷することで、無線受信装置１０１本体の規模を小さくすることができる。
【００２９】
実施形態３．
図７は実施形態３に係るナビゲーション装置２００の構成を示すブロック図である。図７において、実施形態１又２の無線受信装置１００，１０１及びアンテナ１は例えば大規模半導体集積回路（ＬＳＩ）１０３に収容されて集積化され、ＬＳＩ１０３は例えば車両用のナビゲーション装置２００内に実装されて、当該無線受信装置１００，１０１は例えば放送波などの種々の無線信号を受信する。
【００３０】
以上の実施形態３においては、ナビゲーション装置２００について説明しているが、本開示はこれに限られず、パーソナルコンピュータ、テレビジョン装置などの種々の電子機器に適用することができる。なお、ＬＳＩ１０３は受信ＬＳＩ又は無線ＬＳＩであってもよい。
【００３１】
以上の実施形態においては、無線受信装置１００，１０１について説明しているが、本開示はこれに限られず、有線受信装置などの種々の受信装置に適用することができる。
【００３２】
実施形態のまとめ．
第１の態様に係る受信装置は、無線信号を第１及び第２の局部発振器を用いて周波数変換して受信する受信装置であって、
妨害波又は前記妨害波に対応するテスト信号を用いて内部ノイズを検出する検出手段と、
前記検出の結果に基づいて、上記内部ノイズを検出しないように前記第１及び第２の局部発振器のうちの少なくとも１つの周波数を設定する制御手段と備える。
【００３３】
第２の態様に係る受信装置は、第１の態様に係る受信装置において、前記制御手段は、前記検出の結果に基づいて、上記内部ノイズを検出しないように前記第１及び第２の局部発振器のうちの少なくとも１つの周波数を変更する。
【００３４】
第３の態様に係る受信装置は、第１又は第２の態様に係る受信装置において、前記制御手段は、前記第１及び第２の局部発振器の各周波数と、前記テスト信号の周波数とのうちの少なくとも１つを変更したときに、前記検出手段が前記内部ノイズを検出可能となるように前記検出手段を制御する。
【００３５】
第４の態様に係る受信装置は、第１〜第３の態様に係る受信装置において、前記第１及び第２の局部発振器の各周波数と、前記テスト信号の周波数と、前記内部ノイズの検出の有無とを含む周波数関係テーブルを記憶する記憶手段をさらに備える。
【００３６】
第５の態様に係る半導体装置は、上記受信装置を集積化したことを特徴とする。
【００３７】
第６の態様に係る電子機器は、第１〜第４の態様のうちのいずれか１つに係る受信装置、もしくは第５の態様に係る半導体装置を備える。
【００３８】
第７の態様に係る受信装置のための検査装置は、無線信号を第１及び第２の局部発振器を用いて周波数変換して受信する受信装置のための検査装置であって、
妨害波又は前記妨害波に対応するテスト信号を用いて内部ノイズを検出する検出手段と、
前記検出の結果に基づいて、上記内部ノイズを検出しないように前記第１及び第２の局部発振器のうちの少なくとも１つの周波数を設定する制御手段と備える。
【００３９】
第８の態様に係る受信装置の制御方法は、無線信号を第１及び第２の局部発振器を用いて周波数変換して受信する受信装置の制御方法であって、
妨害波又は前記妨害波に対応するテスト信号を用いて内部ノイズを検出するステップと、
前記検出の結果に基づいて、上記内部ノイズを検出しないように前記第１及び第２の局部発振器のうちの少なくとも１つの周波数を設定するステップとを含む。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上詳述したように、本開示に係る受信装置等によれば、デジタル回路が発生させるノイズの周波数成分と、妨害波の周波数成分をモニタし、妨害波がノイズとして落ち込む周波数関係になっているか判定し、落ち込むと判定した場合、を切り替えることで、妨害波がノイズとして落ち込むことを回避することができる。デジタル回路のノイズの抑制は技術的難易度が高く、解析が困難であるが、本開示により、容易にデジタル回路ノイズの影響を低減することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１…アンテナ、
２…低雑音増幅器、
３…ミキサ、
４…バンドパスフィルタ、
５…中間周波増幅器、
６…Ａ／Ｄ変換器、
７…ミキサ、
８…ローパスフィルタ、
９，１０…局部発振器、
１１…復調器、
２０…制御部、
２１…レベル検出器、
２２…テーブルメモリ、
２２ｔ…周波数関係テーブル、
２３…テスト信号発生器、
１００，１０１…無線受信装置、
１０２…検査装置、
１０３…ＬＳＩ、
２００…ナビゲーション装置、
Ｔ１〜Ｔ４…端子。
【図１】
0006375217.tif 000002
【図２Ａ】
0006375217.tif 000003
【図２Ｂ】
0006375217.tif 000004
【図３】
0006375217.tif 000005
【図４】
0006375217.tif 000006
【図５】
0006375217.tif 000007
【図６】
0006375217.tif 000008
【図７】
0006375217.tif 000009