(57)【要約】【課題】  キャリヤ周波数が不等間隔である複数チャンネルの入力信号を各チャンネルのローカル信号で混合する際に、各チャンネルのローカル信号の周波数間隔を大きく設定することを課題とする。【解決手段】  ローカル信号を生成するシンセサイザ（１０２）と、キャリヤ周波数により変調された入力信号とローカル信号とを混合することにより中間周波数をキャリヤとする中間周波数信号を出力するミキサ（１０３）とを有する復調装置が提供される。中間周波数設定部（１０４）は複数の中間周波数の中から１つを設定し、復調器（１０５）は設定された中間周波数で中間周波数信号を抽出及び再生する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカル信号を生成するシンセサイザと、
キャリヤ周波数により変調された入力信号と前記ローカル信号とを混合することにより中間周波数をキャリヤとする中間周波数信号を出力するミキサと、
複数の中間周波数の中から１つを設定する中間周波数設定部と、
前記設定された中間周波数で前記中間周波数信号を抽出及び再生する復調器と
を有する復調装置。
【請求項２】
前記ミキサは、複数のチャンネルの周波数帯域が不連続である入力信号を入力可能であり、
前記復調器は、前記複数チャンネルの中間周波数信号を正しく抽出及び再生する請求項１記載の復調装置。
【請求項３】
前記ミキサは、キャリヤ周波数の間隔が複数種類ある複数チャンネルの入力信号を入力可能であり、
前記復調器は、前記複数チャンネルの中間周波数信号を正しく抽出及び再生する請求項１記載の復調装置。
【請求項４】
前記中間周波数設定部は、チャンネル選択信号に応じて複数の中間周波数の中から１つを設定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の復調装置。
【請求項５】
さらに、前記チャンネル選択信号に応じて複数チャンネルの中の１つのチャンネルの入力信号を抽出して前記ミキサに出力するチューナを有する請求項４記載の復調装置。
【請求項６】
前記中間周波数設定部は、前記ミキサが出力する中間周波数信号を抽出及び再生した復調信号を基に中間周波数を設定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の復調装置。
【請求項７】
前記中間周波数設定部は、前記入力信号内の基準パターンの復調信号の誤り率を検出し、前記誤り率を基に他の中間周波数に設定変更する請求項６記載の復調装置。
【請求項８】
前記シンセサイザは、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路及びＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）回路を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の復調装置。
【請求項９】
前記シンセサイザは、前記ＶＣＯ回路の出力信号を分周して前記ミキサに出力するための分周器を有する請求項８記載の復調装置。
【請求項１０】
ローカル信号を生成する生成ステップと、
キャリヤ周波数により変調された入力信号と前記ローカル信号とを混合することにより中間周波数をキャリヤとする中間周波数信号を出力する混合ステップと、
複数の中間周波数の中から１つを設定する中間周波数設定ステップと、
前記設定された中間周波数で前記中間周波数信号を抽出及び再生する復調ステップと
を有する復調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、復調技術に関し、特にキャリヤ周波数により変調された入力信号を復調する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、テレビ放送や携帯電話などの無線通信の周波数帯域の例を示す。横軸が周波数、縦軸がスペクトル強度を示す。例えば、０１ｃｈ（チャンネル）〜０６ｃｈ（チャンネル）の周波数帯域８０１はすべて周波数Δｆａの等間隔でチャンネルが配置され、０７ｃｈ（チャンネル）〜１０ｃｈ（チャンネル）の周波数帯域８０２はすべて周波数Δｆａの等間隔でチャンネルが配置され、１１ｃｈ（チャンネル）〜１４ｃｈ（チャンネル）の周波数帯域８０３はすべて周波数Δｆａの等間隔でチャンネルが配置されている。しかし、周波数帯域８０１及び８０２の間には周波数帯域のギャップ８０５があり、周波数帯域８０２及び８０３の間には周波数帯域のギャップ８０６がある。その結果、０１ｃｈ（チャンネル）〜１４ｃｈ（チャンネル）の周波数帯域８０４全体では、チャンネル間の周波数間隔が不均等である。以下、ｃｈは、チャンネルを意味する。
【０００３】
テレビ放送や携帯電話などの無線通信による周波数利用の増大とそれによる周波数帯の不足は、社会的に大きな問題と認識されており、過去に配分されたものの利用見直しや、国際規格への統一を意識した周波数帯の再配分の調整などが行われている。この結果、用途によっては帯域が不連続で分配されたり、現行システムとの併用のために設定できる周波数が限られたりなどして、信号電波のキャリヤ周波数が、図８に示すような周波数領域における等間隔配置になっていない場合が発生してきている。また、これらの信号の不等間隔配置は、光通信などの有線通信においても材料の特性による制約や各信号間の干渉を抑えるためにも採用されている。
【０００４】
有線無線を問わず、このように周波数領域において、単純なルールでは配置されていないような複数の信号集合から、所望の信号成分のみを受信する受信システムの受信方式が必要になっている。
【０００５】
テレビ放送を例に説明をする。テレビ放送では、複数のチャンネルの中から所望のチャンネルのみを選択して受信するために、受信器側で広い周波数範囲の中から特定の信号成分のみを切出して信号を再生する必要がある。信号再生を実際の電子回路で行う際には、信号処理を低い周波数にて行うことが、回路の消費電力や性能の面で大きな利点を持つ。中間周波数（IF）受信方式もこのような受信方式の一つである。
【０００６】
図９は、中間周波数受信方式を示す。ミキサ９０１は、入力信号SIN及びローカル信号SLを混合し、中間周波数信号SIFを出力する。中間周波数受信方式を説明するために、いくつかの用語を定義をする。通常の入力信号SINの周波数領域における分布（以後、周波数スペクトルという）は、キャリヤ周波数と呼ばれる中心搬送波周波数Freq_Cを中心に、情報や変調方式に応じて変調された各周波数成分の集合となっている。例えば無線通信の分野では、このような信号スペクトルが、国や業界団体などにより管理され、規定された周波数の間隔を空けながら多数配置されて配信されている。これらのキャリヤ周波数Freq_CはMHzやGHzといった高い周波数を用いており、これらを受信器内でkHz程度の低速なキャリヤ周波数に乗り換えさせるために、ローカル信号（周波数がFreq_LO）SLを用いる。受信している入力信号SINとローカル信号SLとを乗算回路であるミキサ回路９０１にて混合することで、差周波数である中間周波数Freq_IF（=|Freq_C-Freq_LO｜）を中心とした中間周波数信号SIFに乗り換えが行われる。
【０００７】
図１０は、従来技術による受信方式を示す。ミキサ９０１は、０１ｃｈの入力信号１００１及びローカル信号１００２を混合して中間周波数Freq_IF_fixの中間周波数信号を出力する。また、ミキサ９０１は、０２ｃｈの入力信号１００３及びローカル信号１００４を混合して中間周波数Freq_IF_fixの中間周波数信号を出力する。また、ミキサ９０１は、Ｎｃｈの入力信号１００５及びローカル信号１００６を混合して中間周波数Freq_IF_fixの中間周波数信号を出力する。
【０００８】
通常、図９の中間周波数Freq_IFは、図１０のように、再生したい信号の周波数スペクトルの広がりや、入力信号SINの周囲に存在する不要信号からの干渉を考慮した上で、１つの値Freq_IF_fixに固定されており、周波数Freq_LOのローカル信号SLを出力するシンセサイザ側で、発振周波数を調整してローカル信号SLを供給し、差周波数は常にFreq_IF_fixで一定となるようにしている。
【０００９】
図１０では、差周波数が常に固定周波数Freq_IF_fixとするために、シンセサイザの出力ローカル信号周波数は、全てのチャンネルの入力信号SINのキャリヤ周波数Freq_Cに対応して、Freq_C-Freq_IF_fixもしくはFreq_C+Freq_IF_fixとなる周波数に設定できる必要がある。これは、全てのキャリヤ周波数Freq_Cの配置が等間隔である場合には大きな問題を引き起こさなかったが、配置が等間隔ではない場合には、シンセサイザの周波数を決定するための位相同期ループ回路（PLL）が、単純な回路では実現できなくなり、いくつかの問題を引き起こしてしまう。これを、PLLを単純な構成にモデル化して説明する。
【００１０】
図１１は、受信システムの構成を示す。シンセサイザ１１０２は、ＰＬＬ（位相同期ループ：Phase Locked Loop）回路１１１１及びＶＣＯ（電圧制御発振器：Voltage Controlled Oscillator）回路１１１２を有し、図９のローカル信号SLを出力する。チューナ部１１０１は、例えば図８に示す０１ｃｈ〜１４ｃｈの中の１つのチャンネルの入力信号SINを選択及び抽出してデジタル信号処理部１１０３に出力する。デジタル信号処理部１１０３は、図９のミキサ９０１を含み、入力信号SIN及びローカル信号SLを混合して出力する。
【００１１】
ＰＬＬ回路１１１１は、参照信号源（発振周波数Freq_ref）１１２１、位相比較回路１１２２、フィルタ１１２３、分周器１１２４及び増幅器１１２５を有する。参照信号源１１２１は、周波数Freq_refの参照信号を出力する。位相比較回路１１２２は、参照信号と増幅器１１２５の出力信号とを比較し、比較結果をフィルタ１１２３に出力する。ＶＣＯ回路１１１２は、フィルタ１１２３の出力信号を基に位相を調整して信号を生成する。分周器１１２４は、ＶＣＯ回路１１１２の出力信号の周波数を１／Ｐに分周する。増幅器１１２５は、分周器１１２４の出力信号を増幅して位相比較回路１１２２に出力する。この結果、ＶＣＯ回路１１１２は、Ｐ×Freq_refの周波数を持つローカル信号を出力する。
【００１２】
図１２（Ａ）は各チャンネルが周波数Δｆａの等間隔で配置されている入力信号を示し、図１２（Ｂ）はその入力信号に対応するローカル信号を示す。
【００１３】
図１２（Ａ）に示すように、受信したい信号のキャリヤ周波数が、等間隔Δｆａで配置されている場合、最も構成が単純なシンセサイザ１１１１（図１１）は、参照信号源１１２１の周波数Freq_refをΔｆａにし、分周器１１２４として分周比Ｐを大きなレンジで設定できるものを採用する。シンセサイザ１１１１は、図１２（Ｂ）に示すように、Ｐ×Δｆａの周波数のローカル信号を出力することができる。その具体例を、以下に示す。
【００１４】
図１３（Ａ）は、各チャンネルのキャリヤ周波数が等間隔である入力信号を示す。その周波数間隔は、５００ｋＨｚである。０１ｃｈのキャリヤ周波数Freq_Cは４９９．８ＭＨｚであり、１０ｃｈのキャリヤ周波数Freq_Cは５０４．３ＭＨｚである。０１ｃｈ〜１０ｃｈの入力信号は、キャリヤ周波数が４９９．８ＭＨｚ〜５０４．３ＭＨｚの間で５００ｋＨｚ間隔で配置されている。
【００１５】
図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の入力信号に対応するローカル信号を示す。各チャンネルのローカル信号の周波数間隔は等間隔であり、その周波数間隔は入力信号と同じく５００ｋＨｚである。それに対応し、図１１の参照信号源１１２１の参照信号の周波数Freq_refも５００ｋＨｚである。０１ｃｈのローカル信号周波数Freq_LOは５００ＭＨｚ（１／１０００分周）であり、１０ｃｈのローカル信号周波数Freq_LOは５０４．５ＭＨｚ（１／１００９分周）である。ローカル信号は、５００ＭＨｚ〜５０４．５ＭＨｚの周波数であり、これらすべての周波数の最大公約数は５００ｋＨｚである。ＰＬＬ回路１１１１内の分周器１１２４の必要な分周設定値としては１／１０００〜１／１００９となる。
【００１６】
中間周波数Freq_IFは、入力信号のキャリヤ周波数Freq_Cとローカル信号周波数Freq_LOとの差分の絶対値である。したがって、すべてのチャンネルにおいて、中間周波数Freq_IFは、２００ｋＨｚで固定である。
【００１７】
図１３（Ｃ）に示すように、図１３（Ａ）のように各チャンネルの入力信号が等間隔である場合、中間周波数信号の周波数Freq_IFは２００ｋＨｚ固定であり、図１３（Ｂ）のローカル信号の周波数間隔（位相比較参照信号の周波数Freq_fef）は５００ｋＨｚ固定である。
【００１８】
図１６は、図１１の受信システムに１／Ｎ分周器１６０１を追加した受信システムを示す。１／Ｎ分周器１６０１は、シンセサイザ１１０２及びデジタル信号処理部１１０３の間に設けられる。
【００１９】
参照信号源１１２１は、図１１の場合に比べてＮ倍の周波数Ｎ×Freq_refの参照信号を出力する。位相比較回路１１２２は、その参照信号を基に位相比較を行う。この結果、ＶＣＯ回路１１１２は、図１１の場合に比べてＮ倍の周波数Ｎ×Ｐ×Freq_refの信号を出力する。１／Ｎ分周器１６０１は、ＶＣＯ回路１１１２の出力信号の周波数を１／Ｎに分周し、周波数Ｐ×Freq_refのローカル信号をデジタル信号処理部１１０３に出力する。
【００２０】
また、下記の特許文献１には、無線周波数と中間周波数の変換に用いる周波数変換装置が開示されている。
【００２１】
【特許文献１】特開平５−２５１９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、キャリヤ周波数が不等間隔である複数チャンネルの入力信号を各チャンネルのローカル信号で混合する際に、各チャンネルのローカル信号の周波数間隔を大きく設定することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一観点によれば、ローカル信号を生成するシンセサイザと、キャリヤ周波数により変調された入力信号とローカル信号とを混合することにより中間周波数をキャリヤとする中間周波数信号を出力するミキサとを有する復調装置が提供される。中間周波数設定部は複数の中間周波数の中から１つを設定し、復調器は設定された中間周波数で中間周波数信号を抽出及び再生する。
【発明の効果】
【００２４】
キャリヤ周波数が不等間隔である複数チャンネルの入力信号の場合にも、各チャンネルのローカル信号の周波数間隔を大きくすることができる。その場合、中間周波数は、固定ではなく可変である。複数の中間周波数の中から１つを設定し、設定された中間周波数で中間周波数信号を正しく抽出及び再生することができる。
【００２５】
シンセサイザにＰＬＬ回路を用いる場合には、ＰＬＬ回路の参照信号周波数を高くすることができ、位相ノイズを低減することができる。また、ＰＬＬ回路の分周器は、最高動作速度や消費電力の面で有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１４（Ａ）は各チャンネルが不等間隔で配置されている入力信号を示し、図１４（Ｂ）はその入力信号に対応するローカル信号を示す。
【００２７】
入力信号のキャリヤ周波数の配置が等間隔ではない場合には、参照信号周波数Freq_refを、必要なすべてのローカル信号の発振周波数の最大公約数の周波数Ｆ１に設定しなくてはならない。すなわち、図１４（Ｂ）の破線（実線を含む）の周波数の間隔が周波数Ｆ１になる。最大公約数周波数Ｆ１を整数倍することにより、実線で示す必要なすべての周波数のローカル信号を生成可能になる。この結果、数倍〜数十倍の大きいレンジで分周比を設定できる分周器１１２４を用意する必要がある。しかし、参照信号周波数Freq_refの低下は、フィルタ１１２３の帯域設定などに影響を与え、ＰＬＬ回路１１１１の位相ノイズを低減する能力を減らしてしまい、回路が要求されるノイズ特性を満たさなくなるなどの問題を引き起こしてしまう。また、大きいレンジで設定が可能な分周器１１２４は、回路の最高動作速度や消費電力の面で不利となる。
【００２８】
分周器１１２４のカウンタが大きくなりすぎる問題を解決する手段として、フラクショナル分周方式やその応用回路であるΔ−Σ（デルタ−シグマ）フラクショナル分周方式が知られている。しかし、この方式を用いる場合においても、上記のキャリヤ周波数の配置が等間隔ではない場合には、すべての信号のキャリヤ周波数の最大公約数の間隔で出力周波数を設定できるようにする必要があり、回路の規模がより大きくなり、動作速度の制限による消費電力と速度の問題はなくならない。
【００２９】
図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、図１４（Ａ）及び（Ｂ）の信号の具体例を示す。
図１５（Ａ）は、各チャンネルのキャリヤ周波数が不等間隔である入力信号を示す。０１ｃｈ〜０６ｃｈの周波数間隔は５００ｋＨｚの等間隔であり、０７ｃｈ〜１０ｃｈの周波数間隔は５００ｋＨｚの等間隔である。ただし、０６ｃｈと０７ｃｈの間の間隔は、８００ｋＨｚである。０１ｃｈ〜１０ｃｈの全体の間隔は不等間隔である。０１ｃｈのキャリヤ周波数Freq_Cは４９９．８ＭＨｚであり、０６ｃｈのキャリヤ周波数Freq_Cは５０２．３ＭＨｚであり、０７ｃｈのキャリヤ周波数Freq_Cは５０３．１ＭＨｚであり、１０ｃｈのキャリヤ周波数Freq_Cは５０４．６ＭＨｚである。すなわち、０１ｃｈ〜０６ｃｈは、各信号のキャリヤ周波数が４９９．８ＭＨｚ〜５０２．３ＭＨｚの間で５００ｋＨｚ間隔である。０７ｃｈ〜１０ｃｈは、各信号のキャリヤ周波数が５０３．１ＭＨｚ〜５０４．６ＭＨｚの間で５００ｋＨｚ間隔で配置されている。
【００３０】
図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）の入力信号に対応するローカル信号を示す。各チャンネルのローカル信号の最大公約数の周波数が１００ｋＨｚであり、それに対応して参照信号周波数Freq_refも１００ｋＨｚである。０１ｃｈのローカル信号周波数Freq_LOは５００ＭＨｚ（１／５０００分周）であり、０６ｃｈのローカル信号周波数Freq_LOは５０２．５ＭＨｚであり、０７ｃｈのローカル信号周波数Freq_LOは５０３．３ＭＨｚであり、１０ｃｈのローカル信号周波数Freq_LOは５０４．８ＭＨｚ（１／５０４８分周）である。すなわち、ローカル信号は、０１ｃｈ〜０６ｃｈが５００ＭＨｚ〜５０２．５ＭＨｚであり、０６ｃｈ〜１０ｃｈが５０３．３ＭＨｚ〜５０４．８ＭＨｚである。これらすべての周波数の最大公約数は、１００ｋＨｚである。ＰＬＬ回路１１１１内の分周器１１２４の必要な分周設定値としては１／５０００〜１／５０４８であり、図１３（Ａ）〜（Ｃ）の場合の約１／５倍になる。
【００３１】
中間周波数Freq_IFは、入力信号のキャリヤ周波数Freq_Cとローカル信号周波数Freq_LOとの差分の絶対値である。したがって、すべてのチャンネルにおいて、中間周波数Freq_IFは、２００ｋＨｚで固定である。
【００３２】
図１５（Ｃ）に示すように、図１５（Ａ）のように各チャンネルの入力信号が不等間隔である場合、中間周波数信号の周波数Freq_IFは２００ｋＨｚ固定であり、図１５（Ｂ）のローカル信号の周波数間隔（位相比較参照信号の周波数Freq_fef）は１００ｋＨｚ固定である。
【００３３】
シンセサイザ１１０２の出力ローカル信号に要求されるスペクトル純度から、参照信号周波数（位相比較周波数）Ｎ×Freq_refやフィルタ１１２３の帯域を高くしなくてはならないような場合がしばしば起こる。このような場合には、図１６に示すように、位相比較する参照信号周波数Ｎ×Freq_refを高く保持するために、シンセサイザ１１０２の出力後段に分周回路１６０１を設けることで、周波数の設定間隔を所望の値まで細かくする構成も可能である。しかし、この構成を実現するためにはＶＣＯ回路１１１２の発振周波数を後段で設ける分周回路１６０１の分周比Ｎだけ高くし、分周回路１６０１を追加する必要がある。このため、ＶＣＯ回路１１１２をより高い周波数帯で発振させ、その影響として後段に配置された分周回路１６０１やバッファ回路（シンセサイザ１１０２及び分周器１６０１間に接続されるバッファ回路）へも、より高い動作速度が求められることになり、回路の構成や消費電力の面で新たな問題が発生してしまう。
【００３４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による復調装置を含む受信システム１００の構成例を示す。受信システム１００は、フロントエンド部１０１、シンセサイザ１０２、中間周波数設定部１０４及びデジタル信号処理部１１０を有する。デジタル信号処理部１１０は、ミキサ１０３及び中間周波数帯信号処理部１０５を有する。
【００３５】
フロントエンド部１０１は、チューナ及び増幅器等を含み、受信信号設定入力信号（チャンネル選択信号）Ｓ１に応じて入力信号ＳＩＮの複数チャンネルの中の１つのチャンネルの信号を抽出して増幅する。入力信号ＳＩＮは、図２（Ａ）に示すように、例えば１０ｃｈのキャリヤ周波数により変調された信号であり、各チャンネルのキャリヤ周波数は不等間隔である。０１ｃｈ〜０６ｃｈは、５００ｋＨｚ間隔である。０６ｃｈ及び０７ｃｈは、間隔が８００ｋＨｚである。０７ｃｈ〜１０ｃｈは、５００ｋＨｚ間隔である。キャリヤ周波数は、０１ｃｈが４９９．８ＭＨｚ、０６ｃｈが５０２．３ＭＨｚ、０７ｃｈが５０３．１ＭＨｚ、１０ｃｈが５０４．６ＭＨｚである。
【００３６】
シンセサイザ１０２は、図１１のシンセサイザ１１０２と同じ構成であり、ＰＬＬ回路１１１１及びＶＣＯ回路１１１２を有する。ＰＬＬ回路１１１１は、参照信号源１１２１、位相比較回路１１２２、フィルタ１１２３、分周器１１２４及び増幅器１１２５を有する。参照信号源１１２１は、周波数Freq_refの参照信号を出力する。位相比較回路１１２２は、参照信号と増幅器１１２５の出力信号とを比較し、比較結果をフィルタ１１２３に出力する。ＶＣＯ回路１１１２は、フィルタ１１２３の出力信号を基に位相を調整して信号を生成する。分周器１１２４は、ＶＣＯ回路１１１２の出力信号の周波数を１／Ｐに分周する。増幅器１１２５は、分周器１１２４の出力信号を増幅して位相比較回路１１２２に出力する。この結果、ＶＣＯ回路１１１２は、Ｐ×Freq_refの周波数を持つローカル信号ＳＬを出力する。シンセサイザ１０２は、受信信号設定入力信号（チャンネル選択信号）Ｓ１に応じて指定チャンネルの周波数のローカル信号ＳＬを生成する。図２（Ｂ）に示すように、各チャンネルのローカル信号は、５００ｋＨｚの等間隔である。すなわち、参照信号源１１２１の参照信号周波数Freq_refは、５００ｋＨｚである。シンセサイザ１０２は、Ｐ×５００ｋＨｚのローカル信号を出力可能である。ローカル信号の周波数は、０１ｃｈが５００ＭＨｚ、０６ｃｈが５０２．５ＭＨｚ、０７ｃｈが５０３ＭＨｚ、１０ｃｈが５０４．５ＭＨｚである。シンセサイザ１０２は、周波数間隔が固定の複数チャンネルのローカル信号の中の１つを選択的に出力する。なお、ＰＬＬ回路１１１１の実現方法としては、他にもいろいろ考えられ、参照信号源のかわりに外部から入力する信号を利用してもよい。また、ＰＬＬ回路１１１１は、増幅器１１２５を削除したものでもよい。
【００３７】
ミキサ１０３は、フロントエンド部１０１からの入力信号とローカル信号ＳＬとを混合（乗算）することにより、中間周波数をキャリヤとする中間周波数信号ＳＩＦを出力する。中間周波数信号ＳＩＦの中間周波数は、入力信号のキャリヤ周波数とローカル信号ＳＬの周波数との差分の絶対値の周波数である。すなわち、ローカル信号ＳＬの周波数は、入力信号のキャリヤ周波数とは異なる周波数である。中間周波数は、入力信号のキャリヤ周波数よりも低い周波数になる。
【００３８】
図２（Ａ）の入力信号ＳＩＮ及び図２（Ｂ）のローカル信号ＳＬに示すように、０１ｃｈでは、入力信号ＳＩＮのキャリヤ周波数が４９９．８ＭＨｚであり、ローカル信号ＳＬの周波数が５００ＭＨｚであり、中間周波数信号ＳＩＦの周波数が２００ｋＨｚである。０６ｃｈでは、入力信号ＳＩＮのキャリヤ周波数が５０２．３ＭＨｚであり、ローカル信号ＳＬの周波数が５０２．５ＭＨｚであり、中間周波数信号ＳＩＦの周波数が２００ｋＨｚである。以上のように、０１ｃｈ〜０６ｃｈでは、中間周波数信号ＳＩＦの周波数が２００ｋＨｚである。
【００３９】
これに対して、０７ｃｈでは、入力信号ＳＩＮのキャリヤ周波数が５０３．１ＭＨｚであり、ローカル信号ＳＬの周波数が５０３ＭＨｚであり、中間周波数信号ＳＩＦの周波数が１００ｋＨｚである。１０ｃｈでは、入力信号ＳＩＮのキャリヤ周波数が５０４．６ＭＨｚであり、ローカル信号ＳＬの周波数が５０４．５ＭＨｚであり、中間周波数信号ＳＩＦの周波数が１００ｋＨｚである。以上のように、０７ｃｈ〜１０ｃｈでは、中間周波数信号ＳＩＦの周波数が１００ｋＨｚである。
【００４０】
以上のように、ミキサ１０３は、入力信号のキャリヤ周波数に応じて異なる中間周波数の中間周波数信号ＳＩＦを出力する。中間周波数信号ＳＩＦの周波数は、０１ｃｈ〜０６ｃｈのときに２００ｋＨｚであり、０７ｃｈ〜１０ｃｈのときに１００ｋＨｚである。
【００４１】
中間周波数設定部１０４は、中間周波数設定入力信号Ｓ２に応じて、複数（例えば２つ）の中間周波数の中から１つを設定する。例えば、中間周波数設定部１０４は、０１ｃｈ〜０６ｃｈのときには２００ｋＨｚの中間周波数を設定し、０７ｃｈ〜１０ｃｈのときには１００ｋＨｚの中間周波数を設定する。
【００４２】
中間周波数帯信号処理部１０５は、復調器を含み、中間周波数設定部１０４により設定された中間周波数で、中間周波数信号ＳＩＦを抽出及び再生し、復調信号ＳＯＵＴを出力する。
【００４３】
図２（Ａ）は、図１５（Ａ）と同じく、各チャンネルのキャリヤ周波数が不等間隔である入力信号を示す。０１ｃｈ〜０６ｃｈの周波数間隔は５００ｋＨｚの等間隔であり、０７ｃｈ〜１０ｃｈの周波数間隔は５００ｋＨｚの等間隔である。ただし、０６ｃｈと０７ｃｈの間の間隔は、８００ｋＨｚである。０１ｃｈ〜１０ｃｈの全体の間隔は不等間隔である。０１ｃｈのキャリヤ周波数は４９９．８ＭＨｚであり、０６ｃｈのキャリヤ周波数は５０２．３ＭＨｚであり、０７ｃｈのキャリヤ周波数は５０３．１ＭＨｚであり、１０ｃｈのキャリヤ周波数は５０４．６ＭＨｚである。すなわち、０１ｃｈ〜０６ｃｈは、各信号のキャリヤ周波数が４９９．８ＭＨｚ〜５０２．３ＭＨｚの間で５００ｋＨｚ間隔で配置されている。０７ｃｈ〜１０ｃｈは、各信号のキャリヤ周波数が５０３．１ＭＨｚ〜５０４．６ＭＨｚの間で５００ｋＨｚ間隔で配置されている。
【００４４】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の入力信号に対応するローカル信号を示す。各チャンネルのローカル信号の周波数間隔が５００ｋＨｚ固定であり、それに対応してシンセサイザ１０２内の図１１のＰＬＬ回路１１１１の参照信号源１１２１の参照信号周波数Freq_refも５００ｋＨｚである。０１ｃｈのローカル信号周波数は５００ＭＨｚ（１／１０００分周）であり、０６ｃｈのローカル信号周波数は５０２．５ＭＨｚであり、０７ｃｈのローカル信号周波数は５０３ＭＨｚであり、１０ｃｈのローカル信号周波数は５０４．５ＭＨｚ（１／１０１０分周）である。すなわち、ローカル信号が５００ＭＨｚ〜５０２．５ＭＨｚ（０１ｃｈ〜０６ｃｈ）のときには中間周波数を２００ｋＨｚに設定し、ローカル信号が５０３．０ＭＨｚ〜５０４．５ＭＨｚ（０７ｃｈ〜１０ｃｈ）のときには中間周波数を１００ｋＨｚに設定する。ローカル信号のすべての周波数の最大公約数は５００ｋＨｚである。ＰＬＬ回路１１１１内の分周器１１２４の必要な分周設定値は、１／１０００〜１／１０１０であり、図１５（Ａ）〜（Ｃ）の場合の約５倍になる。
【００４５】
図２（Ｃ）に示すように、図２（Ａ）のように各チャンネルの入力信号が不等間隔である場合、中間周波数信号の周波数は２００ｋＨｚ又は１００ｋＨｚであり、図２（Ｂ）のローカル信号の周波数間隔（位相比較参照信号の周波数Freq_fef）は５００ｋＨｚ固定である。参照信号周波数Freq_fefは、５００ｋＨｚであり、図１５（Ａ）〜（Ｃ）の場合の５倍である。
【００４６】
ＰＬＬ回路１１１１の参照信号周波数Freq_fefを高くすることができるので、ＰＬＬ回路１１１１の位相ノイズを低減することができる。また、ＰＬＬ回路１１１１の分周器１１２４は、最高動作速度や消費電力の面で有利となる。
【００４７】
本実施形態は、中間周波数信号ＳＩＦを固定とはせず、入力信号ＳＩＮのキャリヤ周波数や、他の不要信号による干渉の影響に対応して、複数の中間周波数の中から周波数を選択できるようにする。具体的には、ミキサ１０３の後段に配置される中間周波数帯信号処理部１０５において信号処理を行う中間周波数を固定とする構成ではなく、ここに中間周波数を複数の中から設定できる中間周波数設定部１０４を追加した構成とする。これにより、シンセサイザ１０２が出力するローカル信号ＳＬの周波数の間隔を広く設定でき、位相比較回路１１２２（図１１）の位相比較周波数Freq_refを高く設定して、ＰＬＬ回路の性能を改善するとともに、ＰＬＬ回路の構成も簡略にし、消費電力の増加も抑えることができる。中間周波数信号ＳＩＦの周波数が固定でないことによる影響は、中間周波数設定部１０４において、信号処理の中間周波数を選択するという簡単な調整による対応が必要となるだけである。キャリヤ周波数が不等間隔の複数チャンネルの入力信号ＳＩＮが入力される場合であっても、複数チャンネルの中間周波数信号を正しく抽出及び再生することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態による復調装置を含む受信システムを示す。第２の実施形態の受信システムは、第１の実施形態のものと同じ構成である。入力信号ＳＩＮとして、複数のチャンネルの周波数帯域が不連続である入力信号の場合を説明する。すなわち、各チャンネルの信号の配置間隔は一定で、部分的に周波数オフセットを有している。例えば、０１ｃｈ及び０２ｃｈ間、０３ｃｈ及び０４ｃｈ間、及び０５ｃｈ及び０６ｃｈ間の周波数間隔がΔｆａである。０２ｃｈ及び０３ｃｈ間には未使用オフセット幅ｆｓ１があり、０４ｃｈ及び０５ｃｈ間には未使用オフセット幅ｆｓ２がある。この場合、ミキサ１０３は、チャンネルに応じて、例えば中間周波数が異なる中間周波数信号ＳＩＦ１及びＳＩＦ２の２種類の中の１つを出力する。チャンネルに応じて、２種類の中の１つの中間周波数を選択することにより、中間周波数信号ＳＩＦを正しく抽出及び再生することができる。
【００４９】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態による復調装置を含む受信システムを示す。第３の実施形態の受信システムは、第１の実施形態のものと同じ構成である。入力信号ＳＩＮとして、キャリヤ周波数の間隔が複数種類（例えば３種類）ある複数チャンネルの入力信号の場合を説明する。例えば、０１ｃｈ及び０２ｃｈ間、及び０４ｃｈ及び０５ｃｈ間の周波数間隔がΔｆａであり、０２ｃｈ及び０３ｃｈ間、及び０５ｃｈ及び０６ｃｈ間の周波数間隔がΔｆｂであり、０３ｃｈ及び０４ｃｈ間の周波数間隔がΔｆｃである。この場合、ミキサ１０３は、チャンネルに応じて、例えば中間周波数が異なる中間周波数信号ＳＩＦ１、ＳＩＦ２及びＳＩＦ３の３種類の中の１つを出力する。チャンネルに応じて、３種類の中の１つの中間周波数を選択することにより、中間周波数信号ＳＩＦを正しく抽出及び再生することができる。
【００５０】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態による復調装置を含む受信システムの構成例を示す。第１の実施形態では、中間周波数設定部１０４は外部からの中間周波数設定入力信号Ｓ２に応じて中間周波数を設定したが、第４の実施形態では、中間周波数設定部１０４は受信信号設定入力信号（チャンネル選択信号）Ｓ１に応じて中間周波数を設定する。これにより、受信システムを簡略化することができる。
【００５１】
メモリ５０１は、受信信号設定入力信号Ｓ１と中間周波数との対応関係を記憶し、受信信号設定入力信号Ｓ１に応じて中間周波数情報を中間周波数設定部１０４に出力する。中間周波数設定部１０４は、中間周波数情報に応じて中間周波数を設定する。中間周波数帯信号処理部１０５は、設定された中間周波数で中間周波数信号ＳＩＦを抽出及び復調し、復調信号ＳＯＵＴを出力する。なお、メモリ５０１の代わりに、論理回路を用いてもよい。
【００５２】
（第５の実施形態）
図６は、本発明の第５の実施形態による復調装置を含む受信システムの構成例を示す。第１の実施形態では、中間周波数設定部１０４は外部からの中間周波数設定入力信号Ｓ２に応じて中間周波数を設定したが、第５の実施形態では、中間周波数設定部１０４は復調信号ＳＯＵＴに応じて中間周波数を設定する。
【００５３】
最適中間周波数判定回路６０１は、復調信号ＳＯＵＴに応じて最適な中間周波数を判定する。例えば、入力信号ＳＩＮのヘッダ部に基準パターンを設ける。判定回路６０１は、基準パターンの位置及び内容を予め認識しているので、基準パターンに対応する復調信号ＳＯＵＴの誤り率を検出する。中間周波数設定部１０４は、誤り率が０又は小さい場合には現在設定中の中間周波数が正しいので変更せず、誤り率が大きい場合には現在設定中の中間周波数が誤っているので他の中間周波数に設定変更する。この設定変更を繰り返すことにより、中間周波数設定部１０４はやがて正しい中間周波数を設定することができる。中間周波数帯信号処理部１０５は、設定された中間周波数で中間周波数信号ＳＩＦを正しく抽出及び復調することができる。これにより、事前の設定なしに自動で最適な中間周波数を選択することができ、システムの簡略化及び事前設定の省略を可能にすることができる。
【００５４】
なお、判定回路６０１内に復調器を設け、判定回路６０１に中間周波数信号ＳＩＦを入力するようにしてもよい。中間周波数設定部１０４は、ミキサ１０３が出力する中間周波数信号ＳＩＦを抽出及び再生した復調信号を基に中間周波数を設定すればよい。また、基準パターンの誤り率を検出する代わりに、基準パターンの一部の周波数成分の強度などの情報を検出して中間周波数設定部１０４に制御信号を出力してもよい。
【００５５】
（第６の実施形態）
図７は、本発明の第６の実施形態による復調装置を含む受信システムの構成例を示す。本実施形態は、図１６の１／Ｎ分周器１６０１と同様の１／Ｎ分周器７０１を、第１の実施形態の受信システムに設けたものである。１／Ｎ分周器７０１は、シンセサイザ１０２及びミキサ１０３間に接続される。
【００５６】
シンセサイザ１０２は、図１６のシンセサイザ１１０２と同じ構成であり、ＰＬＬ回路１１１１及びＶＣＯ回路１１１２を有する。ＰＬＬ回路１１１１は、参照信号源１１２１、位相比較回路１１２２、フィルタ１１２３、分周器１１２４及び増幅器１１２５を有する。参照信号源１１２１は、第１の実施形態の場合に比べてＮ倍の周波数Ｎ×Freq_refの参照信号を出力する。位相比較回路１１２２は、その参照信号を基に位相比較を行う。この結果、ＶＣＯ回路１１１２は、第１の実施形態の場合に比べてＮ倍の周波数Ｎ×Ｐ×Freq_refの信号を出力する。１／Ｎ分周器７０１は、ＶＣＯ回路１１１２の出力信号の周波数を１／Ｎに分周し、周波数Ｐ×Freq_refのローカル信号ＳＬをミキサ１０３に出力する。なお、ＰＬＬ回路１１１１は、増幅器１１２５を削除したものでもよい。
【００５７】
シンセサイザ１０２の出力信号に要求されるスペクトル純度から、参照信号周波数（位相比較周波数）Ｎ×Freq_refやフィルタ１１２３の帯域を高くしなくてはならないような場合がしばしば起こる。このような場合には、位相比較する参照信号周波数Ｎ×Freq_refを高く保持するために、シンセサイザ１０２の出力後段に分周回路７０１を設けることで、周波数の設定間隔を所望の値まで細かくすることができる。
【００５８】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００５９】
本発明の実施形態は、例えば以下のように種々の適用が可能である。
【００６０】
（付記１）
ローカル信号を生成するシンセサイザと、
キャリヤ周波数により変調された入力信号と前記ローカル信号とを混合することにより中間周波数をキャリヤとする中間周波数信号を出力するミキサと、
複数の中間周波数の中から１つを設定する中間周波数設定部と、
前記設定された中間周波数で前記中間周波数信号を抽出及び再生する復調器と
を有する復調装置。
（付記２）
前記ミキサは、前記入力信号のキャリヤ周波数に応じて異なる中間周波数の中間周波数信号を出力し、
前記復調器は、前記設定された中間周波数で前記中間周波数信号を正しく抽出及び再生する付記１記載の復調装置。
（付記３）
前記シンセサイザは、周波数間隔が固定の複数のローカル信号の中の１つを選択的に出力する付記１記載の復調装置。
（付記４）
前記中間周波数信号の中間周波数は、前記入力信号のキャリヤ周波数と前記ローカル信号の周波数との差分の絶対値の周波数である付記１記載の復調装置。
（付記５）
前記ミキサは、キャリヤ周波数が不等間隔の複数チャンネルの入力信号を入力可能であり、
前記復調器は、前記複数チャンネルの中間周波数信号を正しく抽出及び再生する付記１記載の復調装置。
（付記６）
前記ミキサは、複数のチャンネルの周波数帯域が不連続である入力信号を入力可能であり、
前記復調器は、前記複数チャンネルの中間周波数信号を正しく抽出及び再生する付記１記載の復調装置。
（付記７）
前記ミキサは、キャリヤ周波数の間隔が複数種類ある複数チャンネルの入力信号を入力可能であり、
前記復調器は、前記複数チャンネルの中間周波数信号を正しく抽出及び再生する付記１記載の復調装置。
（付記８）
前記中間周波数設定部は、チャンネル選択信号に応じて複数の中間周波数の中から１つを設定する付記１記載の復調装置。
（付記９）
さらに、前記チャンネル選択信号に応じて複数チャンネルの中の１つのチャンネルの入力信号を抽出して前記ミキサに出力するチューナを有する付記８記載の復調装置。
（付記１０）
前記中間周波数設定部は、前記チャンネル選択信号に応じて中間周波数情報を出力するためのメモリ又は論理回路を含む付記８記載の復調装置。
（付記１１）
前記中間周波数設定部は、前記ミキサが出力する中間周波数信号を抽出及び再生した復調信号を基に中間周波数を設定する付記１記載の復調装置。
（付記１２）
前記中間周波数設定部は、前記入力信号内の基準パターンの復調信号の誤り率を検出し、前記誤り率を基に他の中間周波数に設定変更する付記１１記載の復調装置。
（付記１３）
前記シンセサイザは、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路を有する付記３記載の復調装置。
（付記１４）
前記ミキサは、前記入力信号のキャリヤ周波数とは異なる周波数のローカル信号と該入力信号とを混合する付記１記載の復調装置。
（付記１５）
前記中間周波数は、前記入力信号のキャリヤ周波数よりも低い付記１記載の復調装置。
（付記１６）
さらに、チャンネル選択信号に応じて複数チャンネルの中の１つのチャンネルの入力信号を抽出して前記ミキサに出力するチューナを有する付記１記載の復調装置。
（付記１７）
前記シンセサイザは、前記チャンネル選択信号に応じて、周波数間隔が固定の複数のローカル信号の中の１つを選択的に出力する付記１６記載の復調装置。
（付記１８）
前記シンセサイザは、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路及びＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）回路を有する付記１記載の復調装置。
（付記１９）
前記シンセサイザは、前記ＶＣＯ回路の出力信号を分周して前記ミキサに出力するための分周器を有する付記１８記載の復調装置。
（付記２０）
ローカル信号を生成する生成ステップと、
キャリヤ周波数により変調された入力信号と前記ローカル信号とを混合することにより中間周波数をキャリヤとする中間周波数信号を出力する混合ステップと、
複数の中間周波数の中から１つを設定する中間周波数設定ステップと、
前記設定された中間周波数で前記中間周波数信号を抽出及び再生する復調ステップと
を有する復調方法。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施形態による復調装置を含む受信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｃ）は第１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による復調装置を含む受信システムを示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による復調装置を含む受信システムを示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態による復調装置を含む受信システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第５の実施形態による復調装置を含む受信システムの構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第６の実施形態による復調装置を含む受信システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】テレビ放送や携帯電話などの無線通信の周波数帯域を示す図である。
【図９】中間周波数受信方式を示す図である。
【図１０】従来技術による受信方式を示す図である。
【図１１】受信システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２（Ａ）は各チャンネルが等間隔で配置されている入力信号を示す図、図１２（Ｂ）はその入力信号に対応するローカル信号を示す図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜（Ｃ）は図１２（Ａ）及び（Ｂ）の信号の具体例を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）は各チャンネルが不等間隔で配置されている入力信号を示す図、図１４（Ｂ）はその入力信号に対応するローカル信号を示す図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜（Ｃ）は図１４（Ａ）及び（Ｂ）の信号の具体例を示す図である。
【図１６】他の受信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００  受信システム
１０１  フロントエンド部
１０２  シンセサイザ
１０３  ミキサ
１０４  中間周波数設定部
１０５  中間周波数帯信号処理部
１１０  デジタル信号処理部
５０１  メモリ
６０１  判定回路
７０１  分周器
【図１】
2005260356.tif 000003
【図２】
2005260356.tif 000004
【図３】
2005260356.tif 000005
【図４】
2005260356.tif 000006
【図５】
2005260356.tif 000007
【図６】
2005260356.tif 000008
【図７】
2005260356.tif 000009
【図８】
2005260356.tif 000010
【図９】
2005260356.tif 000011
【図１０】
2005260356.tif 000012
【図１１】
2005260356.tif 000013
【図１２】
2005260356.tif 000014
【図１３】
2005260356.tif 000015
【図１４】
2005260356.tif 000016
【図１５】
2005260356.tif 000017
【図１６】
2005260356.tif 000018