(57)【要約】【課題】  大きい妨害波に対しても適切なＡＧＣ制御を行なうことが可能な受信機を提供することである。【解決手段】  本発明の受信機は、受信信号の強度に基づいてＬＮＡ１３のゲインを制御するＡＧＣ回路３０を有するＡＧＣループと、ＡＧＣ回路３０のＡＧＣレベルを設定するレベル設定ループとを備え、そのレベル設定ループは、受信信号から得られる目的とする信号の強度（ＲＳＳＩ）を基準値と比較し、その比較結果の信号を出力するコンパレータ２１を備え、ＡＧＣ回路３０は、そのコンパレータ２１の比較結果信号に基づいて、上記ＡＧＣレベルを可変に制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号の強度に基づいてアンプのゲインを制御するＡＧＣ手段を有するＡＧＣループと、前記ＡＧＣ手段のＡＧＣレベルを設定するレベル設定ループとを備え、
該レベル設定ループは、受信信号から得られる目的とする信号の強度を基準値と比較し、その比較結果の信号を出力する比較手段を備え、
前記ＡＧＣ手段は、前記比較結果信号に基づいて、前記ＡＧＣレベルを可変に制御することを特徴とする受信機。
【請求項２】
受信信号から得られる目的とする信号の強度が前記基準値より小さい場合には、前記ＡＧＣ手段はＡＧＣレベルを所定レベルより低めに設定し、
受信信号から得られる目的とする信号の強度が前記基準値以上の場合には、前記ＡＧＣ手段はＡＧＣレベルを所定レベルに設定することを特徴とする請求項１記載の受信機。
【請求項３】
前記基準値は、聴覚上、識別可能なレベルを示す実用感度レベルに基づいて設定されることを特徴とする請求項１記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信機に関し、特に、受信機のＡＧＣ制御方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御は、受信された信号の強度を、受信感度等の所定の観点から適切な値に設定するために行なわれるものである。
図５は、従来の受信機の構成を示すブロック図である。
図５に示すように、従来、このようなＡＧＣ制御を行なうに際して、そのＡＧＣレベルはＡＧＣ回路９０内で固定値に設定されている。図５に示す受信機の動作について以下に説明する。
【０００３】
まず、アンテナ部８１を介して信号が受信され、その受信された信号に対して、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）８２において、フィルタリングが行なわれる。
フィルタ処理後の信号は、ＡＧＣ制御によって制御される低雑音増幅器（Low Noise Amplifier：ＬＮＡ）８３に入力され、そこで、増幅される。増幅された信号と局部発信器８４からの局部発振信号とはミキサ８５に入力され、そこで混合されることで、周波数の変換が行なわれる。そして、この周波数変換された信号に対し、中間周波数バンドパスフィルタ（ＩＦ−ＢＰＦ）８６において、フィルタ処理により余分な周波数成分がカットされる。
【０００４】
ＩＦ−ＢＰＦ８６の出力信号はリミッタ８７を介して検波部８８に入力され、そこで、所定の検波処理が行われた後、ステレオ復調部８９に入力され、所定のステレオ復調処理が施される。そして、ステレオ復調部８９からステレオ復調されたＬおよびＲ信号が出力される。
なお、受信信号強度に基づいてフィードバックを行い、アンプのオン／オフを制御する技術としては例えば、特許文献１に開示される受信機がある。この受信機は、上記アンプのオン／オフを行なうループ内において、レベル検出器により検出された受信信号強度（受信電界強度）と基準レベル器から出力された基準レベルとを比較する比較器と、その比較結果に基づいて、高周波増幅器（アンプ）および基準レベル器に制御信号を送る制御回路とを備える。
【０００５】
基準レベル器は、制御回路からの信号に基づいて、第１のレベルＬＨと第２のレベルＬＬ（ＬＨ＞ＬＬ）とのいずれを比較器に対して閾値として出力するかを切り替える。すなわち、レベル検出器から比較器への入力が第１のレベルＬＨを超えると、制御回路は、基準レベル器にレベルＬＬを基準レベルとして比較器に出力するように指示すると共に、高周波増幅器をオフにする。高周波増幅器はオフにされたことで減衰器として動作する。また、レベル検出器から比較器への入力が第２のレベルＬＬ以下になると、制御回路は、基準レベル器にレベルＬＨを基準レベルとして比較器に出力するように指示すると共に、高周波増幅器をオンする。
【０００６】
そして、このような構成とすることで、受信待機時の感度を低下させないようにしている。しかしながら、この従来技術は、受信待機時において、装置の一部を休止させる等して、消費電力を低減する技術に関わるものであり、受信信号に含まれる妨害波等については、もともと考慮されていない。
【非特許文献１】「実用アナログ電子回路設計法」  渡辺一雄  著、総合電子出版社、１９９６年、ＰＰ１５１−１５５
【特許文献１】特開平５−１６７４６５号公報  「受信装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような受信機では、上記ＬＮＡ８３のゲインは、ＡＧＣ回路２０のＡＧＣレベルに基づいて制御されている。そして、このＡＧＣレベルは固定値であるため、以下のような問題が生じている。
まず、ＡＧＣレベルが高めに設定されていて、希望波の受信レベルが、聴覚上識別可能な受信レベルの目安を示す実用感度レベル、例えば、３０ｄＢμVより小さい場合には、ノイズ上で、相互変調の影響が顕著になる。
【０００８】
なお、ここで、相互変調とは、図６に示すように、希望波の周波数ｆ１と互いに異なる周波数ｆ２、ｆ３どうしの変調積により生じるノイズである。相互変調については、より詳しくは非特許文献１に説明されている。
また、アンテナ部８１を介して受信される信号には、希望波以外の妨害波成分も含まれている。そして、ＡＧＣ制御は、その受信信号中に含まれる支配的な成分の強度に応じて行なわれるので、例えば、図５に示すように、妨害波のレベルの方がその希望波のレベルより大きい場合には、その妨害波のレベルによりＡＧＣ制御が動作し、希望波のレベルも、その大きい妨害波に対するＡＧＣ制御によって抑圧されて、受信感度が低下する、という問題が生じる。特に、ＡＧＣレベルが低めに設定されていて、したがって、ＡＧＣ制御がきつくかかる場合に、希望波のレベルが上記実用感度レベルより大きい場合には、このような受信感度の低下は一層顕著なものとなる。
【０００９】
本発明の課題は、大きい妨害波に対しても適切なＡＧＣ制御を行なうことが可能な受信機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の受信機は、受信信号の強度に基づいてアンプのゲインを制御するＡＧＣ手段を有するＡＧＣループと、前記ＡＧＣ手段のＡＧＣレベルを設定するレベル設定ループとを備え、該レベル設定ループは、受信信号から得られる目的とする信号の強度を基準値と比較し、その比較結果の信号を出力する比較手段を備え、前記ＡＧＣ手段は、前記比較結果信号に基づいて、前記ＡＧＣレベルを可変に制御することを特徴とする受信機である。
【００１１】
ここで、前記比較手段においては、受信信号から得られる目的とする信号の強度が基準値と比較され、その比較結果信号に基づいて、ＡＧＣレベル手段のＡＧＣレベルが可変に制御される。このため、ＡＧＣループ内で希望波や妨害波が混在する受信信号が扱われる場合に、例えば、希望波よりも大きい妨害波に対しても、希望波（目的信号）の強度に基づくＡＧＣレベルの設定が可能となり、適切なＡＧＣ制御を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の受信機によれば、受信信号より抽出した目的とする信号のレベルを実用感度レベルに対応する基準値と比較することにより、ＡＧＣレベルを切り替えるようにしている。そして、目的とする信号のレベルが基準値より小さい場合には、ＡＧＣレベルを下げることにより、その受信信号に含まれる妨害波による回路飽和を防止すると共に、出力ノイズも低減することが可能となる。また、目的とする信号のレベルが基準値以上の場合には、ＡＧＣレベルを上げる（または、通常のレベルに戻す）ことにより、希望波、妨害波による回路飽和、および、妨害波による受信感度低下を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態における受信機の構成を示すブロック図である。
図１において、本実施形態の受信機は、アンテナ１１、バンドパスフィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）１２、低雑音増幅器（Low Noise Amplifier：ＬＮＡ）１３、局部発振器１４、ミキサ１５、中間周波数バンドパスフィルタ（ＩＦ−ＢＰＦ）１６、リミッタ１７、検波部１８、ステレオ復調部１９、ＡＧＣ回路２０、コンパレータ２１、を備える。
【００１４】
以下、受信機の動作につき、説明する。
まず、アンテナ部１１を介して、希望波や妨害波などの様々な成分が含まれる信号が受信され、その受信された信号に対して、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２において、フィルタリングが行なわれる。
フィルタ処理後の信号は、ＡＧＣ制御される低雑音増幅器（Low Noise Amplifier：ＬＮＡ）１３に入力され、そこで、増幅される。増幅された信号と局部発信器１４からの局部発振信号とはミキサ１５に入力され、そこで混合されることで、周波数の変換が行なわれる。そして、この周波数変換された信号に対し、中間周波数バンドパスフィルタ（ＩＦ−ＢＰＦ）１６において、フィルタ処理により余分な周波数成分がカットされ、受信信号から目的とする信号が得られる。
【００１５】
ＩＦ−ＢＰＦ１６の出力信号はリミッタ１７を介して検波部１８に入力され、そこで所定の検波処理が行われた後、ステレオ復調部１９に入力され、所定のステレオ復調処理が施される。そして、ステレオ復調部１９からステレオ復調されたＬおよびＲ信号が出力される。
また、リミッタ１７において、受信信号から得られた目的とする信号の受信信号強度（ＲＳＳＩ）を得て、そのＲＳＳＩをコンパレータ２１の一方の入力端子に入力している。コンパレータ２１の他方の入力端子には、実用感度レベルに対応する所定の電圧（基準電圧）が印加され、コンパレータ２１は、この基準電圧と、目的信号のＲＳＳＩとを比較して、その比較結果信号をＡＧＣ回路２０に出力する。
【００１６】
比較結果信号を受けたＡＧＣ回路２０では、その比較結果信号に基づいて、ＬＮＡ１３のゲインを制御するＡＧＣレベルを切り替える。好ましくは、上記ＲＳＳＩが基準電圧より小さい場合には、ＡＧＣ回路２０は、ＡＧＣレベルを所定レベルより低めに設定し、上記ＲＳＳＩが基準電圧以上の場合には、ＡＧＣ回路２０は、ＡＧＣレベルを所定レベルに設定するように切り替える。このように、リミッタ１７から、コンパレータ２１、ＡＧＣ回路２０、を介して、ＬＮＡ１３に至り、さらには、そのＬＮＡ１３から間にあるミキサ１５やＩＦ−ＢＰＦ１６を介して再びリミッタ１７に戻るループにおいて、ＡＧＣループのＡＧＣレベルが設定されている。
【００１７】
このように、本実施形態においては、コンパレータ２１において、リミッタ１７を介して得られたＲＳＳＩと基準電圧との比較が行なわれ、その比較結果に応じて、ＡＧＣ回路２０において、ＡＧＣループのＡＧＣレベルが制御されている。これにより、希望波よりも大きい妨害波に対しても、希望波（目的信号）の強度に基づくＡＧＣレベル設定が可能となり、適切なＡＧＣ制御を行なうことができる。
【００１８】
図２は、図１の受信機の主要部の構成を示す図であり、ＡＧＣ回路、コンパレータ、及び、その関連部分のより詳細な構成を示す図である。
図２において、リミッタ１７から検出された信号の強度（ＲＳＳＩ）は、アナログコンパレータ２１に供給され、そこで、アナログ値のＲＳＳＩ信号と、アナログ値の基準値との大小関係が比較される。そして、コンパレータ２１からは、その比較結果信号がＡＧＣ回路３０内のＡＧＣレベル切替部３１に対して出力される。
【００１９】
ＡＧＣ回路３０は、２つの定電流源３２、３３と、スイッチ３４と、オペアンプ３５とを備える。定電流源３２は、オペアンプ３５の一方の入力端子に電流を常に供給する。定電流源３３には、スイッチ３４が直列に接続され、上記比較結果信号の値に応じて、そのスイッチ３４がオン／オフし、定電流源３３からの電流が、オペアンプ３５の一方の入力端子に加算して供給されるか否かが切り替わる。なお、この定電流源３３とスイッチ３４とはＡＧＣレベル切替回路３１を構成する。
【００２０】
オペアンプ３５の他方の入力端子には、ミキサ（不図示）の出力信号が入力され、そのオペアンプ３５において、ミキサの出力信号が、一方の入力端子に入力されるＡＧＣレベルを定める閾値と比較される。
図２では、ＲＳＳＩ信号が基準値以上の場合には、スイッチ３４をオン（導通）にするような制御信号がコンパレータ２１から出力される。これにより、ＡＧＣ回路３０内のオペアンプ３５の一方の入力端子に入力される閾値は、定電流源３３からの電流が、定電流源３２からの電流に加算されて得られる電流値に基づいて決まることになり、閾値が高めに設定される。このことは、なかなかＡＧＣ制御のトリガがかからないこと、すなわち、ＡＧＣレベルが高めのレベル、例えば、１００ｄＢμＶに設定されたことを示している。
【００２１】
一方、ＲＳＳＩ信号が基準値より小さい場合には、スイッチ３４をオフ（非導通）にするような制御信号がコンパレータ２１から出力される。これにより、ＡＧＣ回路３０内のオペアンプ３５の一方の入力端子に入力される閾値は、定電流源３２からの電流のみに基づいて決まることとなり、閾値が低めに設定される。このことは、ＡＧＣ制御のトリガがかかり易いこと、すなわち、ＡＧＣレベルが低めのレベル、例えば、８０ｄＢμＶに設定されたことを示している。
【００２２】
なお、以上の説明では、ＡＧＣ回路３０に対して比較結果信号を出力するコンパレータ２１はアナログコンパレータであったが、ディジタルコンパレータとして構成してもよい。
図３は、ＡＧＣ回路に対して比較結果信号を出力するコンパレータをディジタルコンパレータとして構成した場合を示す図である。
【００２３】
図３において、リミッタ１７から検出された信号の強度（ＲＳＳＩ）は、Ａ／Ｄ変換器５１を介することによって、アナログ値からディジタル値に変換され、ディジタルコンパレータ５２に供給されている。
ディジタルコンパレータ５２には、ディジタル値にて表現されるＲＳＳＩ信号と、ディジタル値にて表現される基準値とが入力され、それらの大小関係が比較される。そして、ディジタルコンパレータ５２からは、その比較結果信号がＡＧＣ回路４０内のＡＧＣレベル切替部４１に対して出力される。
【００２４】
ＡＧＣレベル切替部４１では、この比較結果信号に基づいて、スイッチ４２をオン／オフすることで、ＡＧＣレベルを２段階に制御している。図３では、ＲＳＳＩ信号が基準値より小さい場合に、スイッチ４２をオン（導通）にするような制御信号がディジタルコンパレータ５２から出力される。この場合、スイッチ４２がオンになっている関係から、定電流源４３とＡＧＣ回路４０内のオペアンプ４４との間に設けられた分岐点Ｐでは、グランドとの間に、抵抗値Ｒを持つ抵抗が存在することになり、分岐点Pの電圧は抵抗値Ｒの抵抗の両端の電圧となる。定電流源４３の出力電流をＩとすると、分岐点Ｐの電圧はＲ×Ｉとなる。
【００２５】
従って、ＡＧＣ回路４０内のオペアンプ４４の一方の入力端子には、Ｒ×Ｉで決まる低めのＡＧＣレベルが設定されることになり、ＡＧＣ回路４０内のオペアンプ４４の他方の入力端子に入力されるミキサ（不図示）の出力信号に対して、低い信号レベルからＡＧＣ制御が行なわれることになる。
一方、ＲＳＳＩ信号が基準値以上の場合に、スイッチ４２をオフ（非導通）にするような制御信号がディジタルコンパレータ５２から出力される。この場合、スイッチ４２がオフになっている関係から、定電流源４３とＡＧＣ回路４０内のオペアンプ４４との間に設けられた分岐点Ｐでは、グランドとの間に、抵抗値２Ｒを持つ抵抗が存在することになり、分岐点Ｐの電圧は抵抗値２Ｒの両端の電圧、２Ｒ×Ｉとなる。
【００２６】
従って、ＡＧＣ回路４０内のオペアンプ４４の一方の入力端子には、２Ｒ×Ｉで決まる高めのＡＧＣレベルが設定されることになり、ＡＧＣ回路４０内のオペアンプ４４の他方の入力端子に入力されるミキサ（不図示）の出力信号がそのＡＧＣレベルに達するまでＡＧＣ制御がかからないことになる。
なお、図３では、ＡＧＣレベル切替部は、ＡＧＣレベルを２段階に切り替えていたが、ＲＳＳＩ信号に応じて、複数段階にＡＧＣレベルを切り替えることも可能である。例えば、図４では、４段階にＡＧＣレベルを切り替える場合が示されている。
【００２７】
図４において、図３と比較して、コンパレータからの比較結果（出力）信号に基づいて、ＡＧＣ回路６０内のＡＧＣレベル切替部６１への制御信号を生成するセレクタ５３が追加されている。セレクタ５３によって、ＡＧＣレベルを段階的に切り替えるための制御信号が生成される。すなわち、ＡＧＣレベルが高い方から低くなる順に、したがって、ＡＧＣのトリガがかかりにくい順に、「スイッチＵ0、Ｕ1、Ｕ2をすべてオフにする」「スイッチＵ0をオンにする」「スイッチＵ0とＵ1をオンにする」「スイッチＵ0、Ｕ1、Ｕ2をオンにする」ような制御信号がディジタルコンパレータ５２からの比較結果信号に基づいて、セレクタ５３において生成され、ＡＧＣレベル切替部６１にそれぞれ供給される。これにより、ＲＳＳＩ信号に基づく、ＡＧＣレベルのより細かい段階的な制御が可能となる。
【００２８】
以上説明したように、本発明では、受信信号より抽出した目的とする信号のレベルを実用感度レベルに対応する基準値と比較することにより、ＡＧＣレベルを切り替えるようにしている。そして、目的とする信号のレベルが基準値より小さい場合には、ＡＧＣレベルを下げることにより、その受信信号に含まれる妨害波による回路飽和を防止すると共に、出力ノイズも低減することが可能となる。この場合、希望波も抑圧されるが、実用感度レベルより希望波レベルが小さいことを考慮すると上記の希望波の抑圧はそれほど大きな問題ではない。また、目的とする信号のレベルが基準値以上の場合には、ＡＧＣレベルを上げる（または、通常のレベルに戻す）ことにより、希望波、妨害波による回路飽和、および、妨害波による受信感度低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の受信機の主要部の構成を示す図であり、ＡＧＣ回路、コンパレータ、及び、その関連部分のより詳細な構成を示す図である。
【図３】ＡＧＣ回路に対して比較結果信号を出力するコンパレータをディジタルコンパレータとして構成した場合を示すブロック図である。
【図４】ディジタルコンパレータの場合で、４段階にＡＧＣレベルを切り替える場合を示すブロック図である。
【図５】従来の受信機の構成を示すブロック図である。
【図６】相互変調の影響を説明する。
【符号の説明】
【００３０】
１１  アンテナ
１２  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１３  ローノイズアンプ（ＬＮＡ）
１４  局部発振器
１５  ミキサ
１６  中間周波数バンドパスフィルタ（ＩＦ−ＢＰＦ）
１７  リミッタ
１８  検波部
１９  ステレオ復調部
２０，３０，４０，６０  ＡＧＣ回路
２１  （アナログ）コンパレータ
３１，４１，６１  ＡＧＣレベル切替回路
３２，３３，４３  定電流源
３４，４２  スイッチ
３５，４４  （ＡＧＣ回路内の）オペアンプ
５１  Ａ／Ｄ変換器
５２  ディジタルコンパレータ
５３  セレクタ
【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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