(57)【要約】  【課題】  希望信号波に近接した妨害波があった場合でも、良好に受信できる無線受信装置を提供すること。  【解決手段】  受信信号を増幅する可変利得増幅器と、アナログベースバンド信号帯域制限用の第１フィルタと、第１フィルタの出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、ＡＤ変換器に接続された帯域制限用の第２フィルタと、受信信号中の所定レベル以上の妨害波の有無を検出する妨害波検出回路とを備え、制御部が、妨害波検出回路からの出力信号から受信信号中に含まれる妨害波のレベルを判定し、妨害波が所定レベルより小さい場合は、第１フィルタの帯域幅を広くし、妨害波が所定レベル以上の場合は、第１フィルタの帯域幅を狭くし、第２フィルタの通過帯域特性を変更して、第１フィルタの通過帯域特性の劣化を補償する高周波信号受信装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信回路と制御部とからなる高周波信号受信装置であって、
上記受信回路が、受信信号を増幅するための可変利得増幅器と、上記可変利得増幅器に接続されたアナログベースバンド信号帯域制限用の第１フィルタと、上記第１フィルタから出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するためのＡＤ変換器と、上記ＡＤ変換器から出力されたディジタル信号の帯域制限用の第２フィルタと、上記受信信号中の所定レベル以上の妨害波の有無を検出する妨害波検出回路とを備え、
上記制御部が、上記妨害波検出回路からの出力信号から受信信号中に含まれる妨害波のレベルを判定し、受信信号中に含まれる妨害波が所定レベルより小さい場合は、上記第１フィルタを所定の帯域幅で動作させ、受信信号中に含まれる妨害波が所定レベル以上の場合は、第１フィルタの帯域幅を狭くし、該フィルタの通過帯域特性の劣化を補償するように上記第２フィルタの通過帯域特性を変更することを特徴とする高周波信号受信装置。
【請求項２】
受信回路と制御部とからなる高周波信号受信装置であって、
上記受信回路が、受信信号を増幅するための可変利得増幅器と、上記可変利得増幅器に接続されたアナログベースバンド信号帯域制限用の第１フィルタと、上記第１フィルタから出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するためのＡＤ変換器と、上記ＡＤ変換器から出力されたディジタル信号の帯域制限用の第２フィルタと、上記受信信号中の所定レベル以上の妨害波の有無を検出する妨害波検出回路とを備え、
上記制御部が、上記妨害波検出回路の出力信号から受信信号中に含まれる妨害波のレベルを判定し、受信信号中に含まれる妨害波が所定レベルより小さい場合は、上記第２フィルタの出力レベルを制御目標として上記可変利得増幅器の利得を制御し、受信信号中に含まれる妨害波が所定レベル以上の場合は、上記ＡＤ変換器の出力レベルを制御目標として上記可変利得増幅器の利得を制御することを特徴とする高周波信号受信装置。
【請求項３】
前記妨害波検出回路が、前記第２フィルタの入力信号レベルを検出するための第１の検波回路と、前記第２フィルタの出力信号レベルを検出するための第２の検波回路とからなり、
前記制御部が、上記第１、第２の検波回路の出力信号の比較結果から、前記受信信号中に含まれる妨害波のレベルを判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高周波信号受信装置。
【請求項４】
前記妨害波検出回路が、前記第２フィルタの入力信号レベルを検出するための第１の検波回路と、前記第２フィルタの出力信号レベルを検出するための第２の検波回路と、上記第１、第２の検波回路の出力信号を比較し、２つの信号レベル間に所定値以上のレベル差の有無を示す信号を出力する比較器とからなり、
前記制御部が、上記比較器の出力から、前記受信信号中に含まれる妨害波のレベルを判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高周波信号受信装置。
【請求項５】
前記妨害波検出回路が、前記受信回路の受信信号とは異なる別の通信系からの信号を受信する第２の受信回路で構成され、
前記制御部が、上記第２の受信回路からの出力信号に基づいて、前記受信信号中に含まれる妨害波のレベルを判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高周波信号受信装置。
【請求項６】
前記受信回路のが、３ＧＰＰで規定されたＷＣＤＭＡ携帯電話システム用の信号を受信し、前記第２の受信回路が、ＧＳＭ方式携帯電話システム用の信号を受信することを特徴とする請求項５に記載の高周波信号受信装置。
【請求項７】
受信回路と制御部とからなる３ＧＰＰで規定されたＷＣＤＭＡ携帯電話システム用の高周波信号受信装置であって、
上記受信回路が、受信信号を増幅するための可変利得増幅器と、上記可変利得増幅器に接続されたアナログベースバンド信号帯域制限用の第１フィルタと、上記第１フィルタから出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するためのＡＤ変換器と、上記ＡＤ変換器から出力されたディジタル信号の帯域制限用の第２フィルタとを備え、
上記制御部が、受信バンドの指定信号から受信帯域を判定し、受信帯域がoperating band 1（2110〜2170MHz）の場合は、上記第１フィルタを所定の帯域幅で動作させ、受信帯域がoperating band 2（1930-1990MHz）またはoperating band 3(1805-1880MHz)の場合は、上記第１フィルタの帯域幅を狭くし、該フィルタの通過帯域特性の劣化を補償するように上記第２フィルタの通過帯域特性を変更することを特徴とする高周波信号受信装置。
【請求項８】
受信回路と制御部とからなる３ＧＰＰで規定されたＷＣＤＭＡ携帯電話システム用の高周波信号受信装置であって、
上記受信回路が、受信信号を増幅するための可変利得増幅器と、上記可変利得増幅器に接続されたアナログベースバンド信号帯域制限用の第１フィルタと、上記第１フィルタから出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するためのＡＤ変換器と、上記ＡＤ変換器から出力されたディジタル信号の帯域制限用の第２フィルタとを備え、
上記制御部が、受信バンドの指定信号から受信帯域を判定し、受信帯域がoperating band 1（2110〜2170MHz）の場合は、上記第２フィルタの出力レベルを制御目標として上記可変利得増幅器の利得を制御し、受信帯域がoperating band 2（1930-1990MHz）またはoperating band 3(1805-1880MHz)の場合は、上記ＡＤ変換器の出力レベルを制御目標として上記可変利得増幅器の利得を制御することを特徴とする高周波信号受信装置。
【請求項９】
高周波信号を受信してベースバンド信号に周波数変換する高周波信号受信装置において、アナログベースバンド信号の帯域制限用の第１フィルタと、上記第１フィルタの出力信号が入力される第２フィルタ、上記第２フィルタから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、上記ＡＤ変換器から出力されたディジタル信号の帯域制限用の第３フィルタと、受信信号中の妨害波の有無を検出し、受信信号中の妨害波が所定レベルより小さい場合は、上記第１フィルタを所定の帯域幅で動作させ、受信信号中の妨害波が所定レベルより大きい場合は、上記第１フィルタの帯域幅を狭く設定し、該フィルタの通過帯域特性の劣化を補償するように上記第２フィルタの通過帯域特性を変更するための手段とを備えたことを特徴とする高周波信号受信装置。
【請求項１０】
高周波受信信号を増幅するための低雑音増幅器と、上記低雑音増幅器に接続されたＩ相（Inphase）用とＱ相（Quadraphase）用の１対のミキサと、発振器の出力信号からＩ相用とＱ相用の２系列の発振信号を生成して上記ミキサに供給する９０度位相シフタと、上記ミキサに接続されたＩ相用、Ｑ相用の可変利得増幅器と、上記可変利得増幅器に接続されたＩ相用、Ｑ相用の１対のアナログフィルタとを有し、
上記各アナログフィルタが、外部から与えられる切替え制御信号に応じて、希望波のベースバンド帯域の信号を平坦な周波数特性で通過させる広い帯域幅と、上記希望波近傍の妨害波を抑圧する狭い帯域幅の何れかを示すことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項１１】
前記１対のアナログフィルタの後段に、該アナログフィルタが狭い帯域幅に切替えられた時の生ずる通過帯域特性の劣化を補償するためのＩ相用、Ｑ相用の第２のアナログフィルタを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号受信装置および半導体集積回路に関し、更に詳しくは、例えば、携帯端末のように、ディジタル変調された高周波信号を受信してベースバンド信号に変換する高周波信号受信装置および半導体集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話用の無線通信方式として、欧州等ではＧＳＭ方式が普及しており、日本国内では、第３世代方式であるＷＣＤＭＡ方式の運用が開始された。ＧＳＭ方式の通信サービスは、９００ＭＨｚ帯で開始され、その後の加入者数の増加に伴って周波数帯域が拡張されて、現在では、１８００ＭＨｚ帯と１９００ＭＨｚ帯でも通信可能なマルチバンド携帯電話機が使用されている。一方、ＷＣＤＭＡ方式（ＷＣＤＭＡ２０００）は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において送受信規格が策定されており、その送受信帯域は、１９２０〜１９８０ＭＨｚと２１１０〜２１７０ＭＨｚの２ＧＨｚ帯となっている。
【０００３】
ＧＳＭ方式やＷＣＤＭＡ方式の携帯電話の受信回路は、例えば、“A Single-Chip Quad-Band Direct-Conversion GSM/GPRS RF Transceiver with Integrated VCOs and Fractional-N Synthesizer”、ISSCC 2002、14.2（非特許文献１）や、米国特許５４８３６９１号公報“ZERO INTERMIDIATE FREQUENCY RECEIVER HAVING AN AUTOMATIC GAIN CONTROL CIRCUIT”（非特許文献２） に記載されているように、受信ＲＦ信号を直接ベースバンド帯のＩＱ信号に変換するダイレクトコンバージョン方式を採用している。
【０００４】
ダイレクトコンバージョン方式の受信回路は、隣接チャンネル周波数等の妨害波を抑圧するために、アナログベースバンド信号の帯域制限用の低域周波フィルタＬＰＦ（以下、アナログフィルタと言う）と、該アナログフィルタを通過した信号をディジタル信号に変換するためのＡＤ変換器と、該ＡＤ変換器の後に接続されたＦＩＲフィルタ（以下、ディジタルフィルタと言う）とを備え、ディジタルフィルタの出力信号を復調回路に入力している。
【０００５】
すなわち、抵抗素子と容量素子で構成されるアナログフィルタでは、急峻なカットオフ周波数の実現が困難となるため、ダイレクトコンバージョン方式の受信回路では、アナログフィルタ（第１フィルタ）によって妨害波の一部を除去し、妨害波の残留分は、タップ係数の設定により急峻な特性を実現できるディジタルフィルタ（第２フィルタ）によって除去している。
【０００６】
ディジタルフィルタの出力信号は、妨害波を含まない希望チャンネルの信号のみとなっているため、ダイレクトコンバージョン方式の受信回路では、上記ディジタルフィルタの出力信号を検波し、検波信号のレベルが一定となるように受信系の利得制御を行うことによって、ＡＤ変換器や復調部の入力信号レベルを適正化している。また、ＡＤ変換器の入力レベルが妨害波の残留分で飽和しないように、希望信号のレベル設定を行っている。
【０００７】
【特許文献１】米国特許５４８３６９１号公報
【０００８】
【非特許文献１】“A Single-Chip Quad-Band Direct-Conversion GSM/GPRS RF Transceiver with Integrated VCOs and Fractional-N Synthesizer”、ISSCC 2002、14.2
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
３ＧＰＰの受信部規格（3GPP TS25.101 V5.3.0(2002-06)）によれば、ＷＣＤＭＡ方式における各チャンネルの帯域幅は５ＭＨｚ、伝送チップレートは３．８４ＭＨｚとなっている。また、受信帯域として、バンド１（２．１１〜２．１７ＧＨｚ）、バンド２（１．９３〜１．９９ＧＨｚ）、バンド３（１．８０５〜１．８８ＧＨｚ）を規定し、地域によって異なる受信帯域を割り当てるようにしている。
【００１０】
バンド２とバンド３は、ＧＳＭ方式の使用帯域と重なるため、３ＧＰＰの受信部規格には、ＧＳＭ信号を妨害波としたNarrow band blockingの項目が設けられている。これは、ＷＣＤＭＡ信号の中心周波数からのオフセット周波数が２．７ＭＨｚとなる希望信号周波数に非常に近接した妨害波を想定したものである。バンド１は、ＧＳＭ方式の使用帯域から離れているため、オフセット周波数が５ＭＨzの隣接チャンネル妨害については規定されているが、Narrow band blockingのような近接した妨害波に関する規定はない。
【００１１】
ダイレクトコンバージョン方式の場合、隣接チャンネル妨害やNarrow band blockingをベースバンド帯のアナログフィルタで抑圧する必要がある。この場合、Narrow band blockingのような希望信号周波数に近接した妨害波を抑圧しようとすると、フィルタ次数の高い多段構成のアナログフィルタが必要となり、受信回路規模の増大や位相特性の劣化が問題となる。
【００１２】
通常、ベースバンド信号の帯域制限用として使用されるアナログフィルタは、希望信号を通過させ、隣接チャンネル信号を充分に抑圧するように帯域幅が設定される。例えば、ＷＣＤＭＡのバンド１の信号受信時には、アナログフィルタのカットオフ周波数を２．４ＭＨｚ程度（以下、広い帯域幅と言う）に設定することによって、１．９２ＭＨｚまでのベースバンド帯域の信号が平坦に通過し、３．０８〜６．８４ＭＨｚの隣接チャンネルの信号が２０〜３０ｄＢ程度抑圧されるようにしている。
【００１３】
然るに、ＷＣＤＭＡのバンド２におけるNarrow band blockingでは、妨害波の周波数がオフセット周波数２．７ＭＨｚの希望信号周波数に近接しているため、２．４ＭＨｚカットオフのアナログフィルタでは妨害波を抑圧することができない。このため、前述した従来の利得制御を適用した場合、アナログフィルタの後段に位置したＡＤ変換器の入力信号レベルが上昇し、飽和によって受信特性が劣化する可能性がある。
【００１４】
一方、Narrow band blockingのような近傍周波数をもつ妨害成分を除去するために、アナログフィルタの帯域幅を上述した２．４ＭＨｚカットオフ周波数よりも低い帯域幅、例えば、１．８ＭＨｚカットオフ周波数（以下、狭い帯域幅と言う）に設定した場合、１．９２ＭＨｚのベースバンド信号の通過特性が平坦ではなくなるため、信号対雑音比ＳＮＲが劣化するという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、Narrow band blockingのような希望信号周波数に近接した妨害波が存在した場合でも、希望信号を良好に受信できる高周波受信装置および半導体集積回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
アナログフィルタは、隣接チャンネルの妨害波は抑圧できるが、Narrow band blockingのような希望周波数に近接した周波数の妨害成分は抑圧することができない。従って、受信信号中にNarrow band blockingのような近傍周波数の妨害波が存在していなければ、アナログフィルタ出力をＡＤ変換器でディジタル化した信号レベル（検波信号レベル）と、ＡＤ変換器の後段に接続されたディジタルフィルタの出力信号レベル（検波信号レベル）は略同一値となる。しかしながら、受信信号中にNarrow band blockingのような近傍周波数の妨害波が存在した場合、この周波数成分はアナログフィルタでは抑圧できないため、ＡＤ変換器の出力信号レベルが高くなる。これに対し、ディジタルフィルタは、Narrow band blockingのような近傍周波数成分でも除去できるため、ディジタルフィルタの出力レベルには妨害波の影響は現れない。
【００１７】
本発明は、上述したアナログフィルタとディジタルフィルタの特性の相違に着目したものであり、ＡＤ変換器の出力信号レベル（検波信号レベル）とディジタルフィルタの出力信号レベル（検波信号レベル）とを比較し、２つの信号レベル間に所定値（閾値）を超えるレベル差が発生したか否かによって、Narrow band blocking妨害のような近傍周波数をもつ妨害信号の受信の有無を検知することを１つの特徴とする。
【００１８】
本発明の高周波信号受信装置では、希望信号近傍の周波数をもつ妨害波の受信が検知された時、制御部が、アナログフィルタの帯域幅を狭くすることによって、妨害成分を除去する。この場合、アナログフィルタの帯域幅を狭くすると、受信すべきベースバンド信号の通過特性が非平坦化し、ＳＮＲが劣化する可能性があるため、本発明の高周波信号受信装置は、アナログフィルタの帯域幅変更時に、ベースバンド信号の通過特性の劣化を補償するように後段のディジタルフィルタの通過帯域特性を変更することを他の特徴とする。
【００１９】
また、Narrow band blocking妨害のような希望信号近傍の周波数をもつ妨害信号が受信されると、アナログフィルタの出力レベルが高くなり、ＡＤ変換器が飽和する可能性があるため、本発明の高周波信号受信装置は、妨害信号がない時は、ディジタルフィルタの出力信号レベルを制御目標として、アナログフィルタ前段の受信増幅器を利得制御し、妨害信号が検出された時は、ＡＤ変換器の出力信号レベルを制御目標として、上記受信増幅器を利得制御することを特徴とする。
【００２０】
本発明による高周波信号受信装置の更に他の特徴は、アナログフィルタで抑圧できない希望信号近傍周波数の妨害波検知手段として、希望信号を受信するための受信回路とは別に、希望信号とは異なる別の通信系からの信号を受信する第２の受信回路を使用し、第２の受信回路からの出力信号（復調信号）の有無によって、妨害波の有無を判定することにある。例えば、ＷＣＤＭＡとＧＳＭのデュアルモード受信機において、ＷＣＤＭＡ受信時に、ＧＳＭ受信機をcompressed modeで動作させ、ＷＣＤＭＡ受信信号（希望信号）の近傍周波数をもつ妨害ＧＳＭ信号の有無を検出する。
【００２１】
本発明による半導体集積回路は、高周波受信信号を増幅するための低雑音増幅器と、上記低雑音増幅器に接続されたＩ相（Inphase）用とＱ相（Quadraphase）用の１対のミキサと、発振器の出力信号からＩ相用とＱ相用の２系列の発振信号を生成して上記ミキサに供給する９０度位相シフタと、上記ミキサに接続されたＩ相用、Ｑ相用の可変利得増幅器と、上記可変利得増幅器に接続されたＩ相用、Ｑ相用の１対のアナログフィルタとを有し、上記各アナログフィルタが、外部から与えられる切替え制御信号に応じて、希望波のベースバンド帯域の信号を平坦な周波数特性で通過させる広い帯域幅と、上記希望波近傍の妨害波を抑圧する狭い帯域幅の何れかを示すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、Narrow band blocking妨害のような希望信号近傍周波数をもつ妨害波が受信された場合でも、アナログフィルタの帯域幅の変更、または利得制御における制御目標の切替えによってＡＤ変換器の入力レベルを適正化しているため、妨害波成分が大きくても希望信号を良好に受信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】
【００２３】
以下、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明による高周波受信装置の第１の実施例を示す。
本発明の高周波受信装置は、アンテナ１に接続された送受信信号を分離するための分波器（ＤＰＸ）２と、受信系回路５６と、制御部（プロセッサ）１７とからなる。分波器２には、送信系回路からの出力信号２２が入力されるが、送信系回路は本発明に関係しないため、図面上では省略してある。
【００２４】
受信系回路５６は、分波器２に接続された低雑音増幅器（ＬＮＡ）３と、低雑音増幅器３に接続されたミキサ４、５と、発振器（ＶＣＯ）７の出力信号からＩ相（Inphase）用とＱ相（Quadraphase）用の２系列の発振信号を生成してミキサ４、５に供給する９０度位相シフタ６と、ミキサ４、５に接続されたＩ相用、Ｑ相用の可変利得増幅器８、９と、可変利得増幅器８、９に接続されたＩ相用、Ｑ相用のアナログフィルタ（ＬＰＦ）１１、１２と、アナログフィルタ（ＬＰＦ）１１、１２に接続されたＩ相用、Ｑ相用のＡＤ変換器（ＡＤＣ）１３、１４と、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１３、１４に接続されたＩ相用、Ｑ相用のディジタルフィルタ１５、１６と、ディジタルフィルタ１５、１６に接続された復調部２７とを有する。図中、一点鎖線で囲んだ部分は、１つの半導体集積回路装置として提供される。後述する他の実施例においても、これと同様の表示で半導体集積回路化部分を示す。
【００２５】
本実施例の受信装置は、受信系回路５６が、更に、ＡＤ変換器１３、１４から出力されたＩ相、Ｑ相のディジタル信号２８のレベルを検出する第１検波器１８と、ディジタルフィルタ１５、１６から出力されたＩ相、Ｑ相のディジタル信号２９のレベルを検出する第２検波器２０と、第１検波器１８のレベル検出信号２２と第２検波器２０のレベル検出信号２４を比較する比較器２１とを有し、制御部１７が、レベル検出信号２２、２４と比較器２１の出力信号３０に基づいて、可変利得増幅器８、９、アナログフィルタ（ＬＰＦ）１１、１２、ディジタルフィルタ１５、１６の特性を変更する。
【００２６】
上記受信装置において、アンテナ１から入力された無線高周波信号（ＲＦ信号）は、分波器２を介して受信系回路５６に入力され、低雑音増幅器３で増幅した後、ミキサ４、５に供給される。ミキサ４、５は、９０度位相シフタ６からの発振信号によって、受信信号を直交検波し、Ｉ相受信信号とＱ相受信信号に変換する。Ｉ相信号は、可変利得増幅器８で利得制御され、フィルタ１１で不要信号成分を除去した後、ＡＤ変換器１３でディジタル信号に変換される。同様に、Ｑ相信号は、可変利得増幅器９で利得制御され、フィルタ１２で不要波を除去した後、ＡＤ変換器１４でディジタル信号に変換される。ＡＤ変換器１３、１４から出力されたＩ相、Ｑ相のディジタル信号は、それぞれディジタルフィルタ１５、１６で不要波の抑圧と波形整形を受けた後、復調部２７に入力される。
【００２７】
本実施例では、ＡＤ変換器１３、１４から出力されたＩ相、Ｑ相のディジタル信号２８のレベルを第１の検波器１８で検出し、同様に、ディジタルフィルタ１５、１６から出力されたＩ相、Ｑ相のディジタル信号２９のレベルを第２検波器２０で検出する。第１の検波器１８から出力された第１のレベル検出信号２２と、第２の検波器２０から出力された第２のレベル検出信号２４は、制御部１７と比較器２１に入力する。また、比較器２１から、第１、第２のレベル検出信号の差が所定値を超えたか否かを示す信号３０を発生し、これを制御部１７に入力する。
【００２８】
制御部１７は、第１のレベル検出信号２２または第２のレベル検出信号２４に応じて、可変利得増幅器８、９の利得制御信号１９を生成し、比較器出力信号３０に応じて、アナログフィルタ１１、１２の帯域幅制御信号１０を生成する。また、比較器出力信号３０に応じて、ディジタルフィルタ１５、１６の通過帯域特性の制御信号２５を生成する。
【００２９】
通常、アナログフィルタ１１、１２は、希望信号を通過させ、隣接チャンネル信号を抑圧するように、帯域幅が設定される。例えば、ＷＣＤＭＡのバンド１の信号受信時には、１．９２ＭＨｚのベースバンド帯域を平坦な特性で通過させるように、アナログフィルタのカットオフ周波数を２．４ＭＨｚ程度（以下、広い帯域幅と言う）に設定し、３．０８〜６．８４ＭＨｚの隣接チャンネル信号を２０〜３０ｄＢ程度に抑圧している。この場合、隣接チャンネル信号等の妨害波は、アナログフィルタ１１、１２で充分に抑圧されているため、第１検波器１８で検出されるＡＤ変換器１３、１４の出力信号レベル（第１のレベル検出信号２２）と、第２検波器２０で検出されるディジタルフィルタ１５、１６の出力信号レベル（第２のレベル検出信号２４）は略同じ値となる。尚、カットオフ周波数２．４ＭＨｚは、広い帯域幅の１例に過ぎず、他の周波数であっても良い。
【００３０】
一方、ＷＣＤＭＡのバンド２のNarrow band blockingは、オフセット周波数が２．７ＭＨｚの妨害波であるため、上述した２．４ＭＨｚのカットオフ周波数を持つアナログフィルタでは充分に抑圧することができない。このため、Narrow band blockingの影響でＡＤ変換器１３、１４の出力信号レベルが、バンド１の信号受信時よりも高くなる。これに対し、ディジタルフィルタ１５、１６は、Narrow band blockingのような近傍の妨害も除去できるため、ディジタルフィルタ１５、１６の出力信号レベルは、ＡＤ変換器１３、１４の出力信号レベルよりも低下する。この結果、第１のレベル検出信号２２と第２のレベル検出信号２４との間に所定値以上の差異が発生する。
【００３１】
本実施例では、制御部１７において、上述した第１、第２のレベル検出信号に現れる差異に着目して、Narrow band blocking妨害のような近傍周波数をもつ妨害波が受信されているか否かを判定する。近傍周波数をもつ妨害波が受信された場合、すなわち、比較器３０の出力信号３０が、第１、第２のレベル検出信号の差が所定値を超えたことを示した時、制御信号１０によって、アナログフィルタ１１、１２の帯域幅をカットオフ周波数２．４ＭＨｚより低い値、例えば、１．８ＭＨｚ（以下、狭い帯域幅と言う）に切替える。尚、周波数１．８ＭＨｚは、狭い帯域幅の１例に過ぎず、他の周波数であっても良い。
【００３２】
このようにアナログフィルタ１１、１２を狭い帯域幅にした場合は、１．９２ＭＨｚのベースバンド帯域通過特性の平坦性が劣化し、ＳＮＲが低下する可能性がある。そこで、本実施例では、アナログフィルタ１１、１２に帯域幅の切替えに伴って、後段のディジタルフィルタ１５、１６の通過帯域特性を変えて帯域劣化を補償する。
【００３３】
図２は、第１実施例において、制御部１７が実行するフィルタ制御ルーチン１００のフローチャートを示す。
送受信系が動作を開始した時点では、アナログフィルタ１１、１２のカットオフ周波数を広い帯域幅に設定し（ステップ１０１）、動作モードパラメータ（ＭＯＤＥ）を０に設定（１０２）した後、比較器の出力信号３０を読み込む（１０３）。比較器の出力信号３０が、第１のレベル検出信号２２と第２のレベル検出信号２４との差（信号レベル差）が所定の閾値以下であることを示していた場合は（１０４）、希望波近傍の妨害波はないものと判断する。この場合は、パラメータＭＯＤＥが０か否かを判定し（１１０）、ＭＯＤＥ＝０であれば、送受信が終了したか否かを判定する（１２０）。送受信が終了していれば、このルーチンを終了し、そうでなければステップ１０３に戻って、同様の処理を繰り返す。
【００３４】
ステップ１１０でＭＯＤＥ＝１の場合は、アナログフィルタ１１、１２のカットオフ周波数を広い帯域幅に設定し（１１１）、ディジタルフィルタ１５、１６のタップ係数を通常状態に戻し（１１２）、パラメータＭＯＤＥを０にして（１１３）、送受信が終了したか否かを判定する（１２０）。
【００３５】
ステップ１０４で、第１のレベル検出信号２２と第２のレベル検出信号２４との差（信号レベル差）が所定の閾値を越えていた場合は、希望信号周波数近傍の妨害波が受信されているものと判断する。この場合は、パラメータＭＯＤＥが１か否かを判定し（１０５）、ＭＯＤＥ＝１であれば、送受信が終了したか否かを判定する（１２０）。送受信が終了していれば、このルーチンを終了し、そうでなければステップ１０３に戻る。
【００３６】
ステップ１０５でＭＯＤＥ＝０の場合は、アナログフィルタ１１、１２のカットオフ周波数を狭い帯域幅に設定し（１０６）、ディジタルフィルタ１５、１６のタップ係数を変更して、アナログフィルタ１１、１２で発生した通過帯域の損失をディジタルフィルタで補償する（１０７）。この後、パラメータＭＯＤＥを１にして（１１３）、送受信が終了したか否かを判定し（１２０）、送受信が終了していれば、このルーチンを終了し、そうでなければステップ１０３に戻る。
【００３７】
尚、ステップ１０３〜１１３のシーケンスは、所定の間隔をおいて周期的に実行するようにしてもよい。また、本実施例では、制御部１７が、比較器２１の出力信号３０の状態によって、第１のレベル検出信号２２と第２のレベル検出信号２４との差が所定値を越えたか否かを判定したが、受信系５６から比較器２１を省略して、ステップ１０３で第１のレベル検出信号２２と第２のレベル検出信号２４の値を読み込み、制御部がこれらの値を比較して、レベル差が所定の閾値を超えているか否かを判定するようにしてもよい。
【００３８】
本実施例によれば、希望信号近傍周波数の妨害波が受信された場合は、アナログフィルタの帯域幅を狭く設定することによって、ＡＤ変換器の入力レベルを適正化し、アナログフィルタにおけるべースバンド信号の通過特性の劣化を後段のディジタルフィルタで補償することによって、良好な受信特性を実現できる。
【００３９】
図３は、本発明による受信装置の第２の実施例を示す。第１の実施例と同一ブロックには同一番号を付してあるため、第１の実施例と重複する説明は省略する。
本実施例では、制御部１７は、第１の実施例と同様に、第１のレベル検出信号２２と第２のレベル検出信号２４の差異を利用し、比較器出力信号３０から、Narrow band blocking妨害のような希望信号周波数近傍の妨害波が受信されたか否かを判定する。
【００４０】
希望信号周波数近傍の妨害波がないと判定された場合は、ディジタルフィルタ１５、１６の出力レベル（第２のレベル検出信号２４）を制御目標として、この出力レベルが目標値となるように、利得制御増幅器８、９の利得制御信号１９を生成する。この時、ディジタルフィルタの出力は、妨害波成分を含まない希望チャンネルの信号のみとなっているため、ディジタルフィルタの出力レベル（第２のレベル検出信号）が所定レベルとなるように、利得制御増幅器８、９の利得を制御することによって、ＡＤ変換器１３、１４や復調部２７の入力信号レベルを適正化できる。尚、ＡＤ変換器１３、１４の入力信号は、一定レベルの希望信号波に残留妨害波やピークファクタ分が重畳されたものとなっているため、制御目標となるディジタルフィルタの出力レベルは、ＡＤ変換器１３、１４の入力レベルが妨害波の残留分で飽和しない範囲にレベル設定する。
【００４１】
一方、比較器出力信号３０から希望信号周波数近傍の妨害波があると判定された場合は、ディジタルフィルタ１５、１６の入力信号レベルを示す第１の検出信号２２を制御目標として、利得制御増幅器８、９の利得制御信号１９を生成する。この時、ディジタルフィルタ１５、１６の入力信号には、希望信号の他に近傍妨害波と残留妨害波とが含まれている。従って、第１の検出信号２２が目標レベルとなるように、利得制御増幅器８、９の利得を制御することによって、仮に妨害波成分が大きい場合でも、ＡＤ変換器の入力信号の飽和を回避し、特性劣化を小さくすることが可能となる。
【００４２】
図４は、第２実施例において、制御部１７が実行する利得制御ルーチン２００のフローチャートを示す。
送受信系が動作を開始した時点では、第２検波器２０から出力される第２のレベル検出信号２４が所定レベルとなるように利得制御を行い（２０１）、比較器出力信号３０の値を読み込む（２０２）。比較器出力信号３０が、第１のレベル検出信号２２と第２のレベル検出信号２４との差が所定の閾値を超えたことを示していた場合は（２０３）、妨害波が受信されているものと判断して制御目標を切替え、第１検波器１８から出力される第１のレベル検出信号２２が所定レベルとなるように利得制御を行う（２０４）。この後、送受信が終了したか否かを判定し（２０６）、送受信が終了していれば、このルーチンを終了し、そうでなければステップ２０２に戻る。
【００４３】
ステップ２０３で、比較器出力信号３０が、第１のレベル検出信号２２と第２のレベル検出信号２４との差が所定の閾値以下となっていること示していた場合は、希望信号近傍の妨害波はないものと判断し、第２検波器２０から出力される第２のレベル検出信号２４が所定レベルとなるように利得制御を行う（２０５）。この後、送受信が終了したか否かを判定し（２０６）、送受信が終了していれば、このルーチンを終了し、そうでなければステップ２０２に戻る。
【００４４】
尚、ステップ２０２〜２０６のシーケンスは、所定の間隔で周期的に実行するようにしてもよい。また、受信系５６から比較器２１を省略し、ステップ２０２で第１のレベル検出信号２２と第２のレベル検出信号２４の値を読み込み、制御部がこれらの値を比較して、レベル差が所定の閾値を超えているか否かを判定するようにしてもよい。
本実施例によれば、近傍の妨害波が受信された時、妨害波を含んだ検波出力を利用して利得制御をかけるようにしているため、妨害波成分が大きい場合でも、ＡＤ変換器の入力を飽和させることなく、特性劣化を小さくすることが可能となる。
【００４５】
図５は、本発明による受信装置の第３の実施例を示す。第１の実施例と同一ブロックには同一番号を付してあるため、第１の実施例と重複する説明は省略する。
第３実施例と第１実施例との違いは、第１の検波器１８が、ＡＤ変換器１３、１４に入力されるＩ相、Ｑ相信号２６のレベルを検出し、比較器２１が、第１の検波器１８から出力された第１のレベル検出信号２３と、第２の検波器２０から出力される第２のレベル検出信号２４とを比較して、第１、第２のレベル検出信号の差が所定値を超えたか否かを示す信号３０を発生するようにしたことにある。
【００４６】
本実施例によれば、第１の実施例と同様に、希望信号近傍の妨害波が受信された場合は、アナログフィルタの帯域幅を狭く設定することによって、ＡＤ変換器の入力レベルを適正化し、アナログフィルタにおけるべースバンド信号の通過特性の劣化を後段のディジタルフィルタで補償することによって、良好な受信特性を実現できる。
【００４７】
図６は、本発明による受信装置の第４の実施例を示す。第１の実施例と同一ブロックには同一番号を付してあるため、第１の実施例と重複する説明は省略する。
本実施例は、第１実施例に示した受信系５６の他に、第２の受信系５７を備え、第２の受信系５７によって、希望信号近傍の妨害波の存在を検知することを特徴とする。第２の受信系５７は、受信系５６が接続される分波器２と共に、アンテナスイッチ４０を介してアンテナ１に接続されている。
【００４８】
第２の受信系５７は、アンテナスイッチ４０に接続された低雑音増幅器６３と、Ｉ相、Ｑ相用のダイレクトコンバージョンミキサ６４、６５と、発振器６７の出力信号からＩ相用、Ｑ相用の２系列の発振信号を生成して、ミキサ６４、６５に供給する９０度位相シフタ６６と、ミキサ６４からの出力信号を処理するＩ相用の増幅器６８、低域通過フィルタ７１およびＡＤ変換器７３と、ミキサ６５からの出力信号を処理するＱ相用の増幅器６９、低域通過フィルタ７２およびＡＤ変換器７４と、ＡＤ変換器７３、７４の出力信号が入力される復調部７７とからなる。
【００４９】
受信系５６と受信系５７は、それぞれ異なった通信システムの信号を受信処理するものであり、例えば、受信系５６はＷＣＤＭＡ方式の信号、受信系５７はＧＳＭ方式の信号を受信処理する。本実施例では、受信系５６の希望信号周波数近傍の妨害波が第２の受信系５７の希望信号となる場合に、第２の受信系５７を用いて、受信系５６の妨害波の有無を検出する。
【００５０】
すなわち、制御部１７が、第２の受信系５７の復調回路７７から出力される復調信号７８を監視し、復調信号７８の状態から、受信系５６の希望信号近傍に妨害波がありと判定した場合、第１実施例と同様に、受信系５６におけるアナログフィルタ１１、１２の帯域幅を狭い帯域幅に設定することによって、妨害波の影響を除去する。また、後段のディジタルフィルタ１５、１６のタップ係数を変えることによって、アナログフィルタ１１、１２における帯域特性の劣化を補償する。復調信号７８の状態から、受信系５６の希望信号周波数近傍に妨害波なしと判定した場合、制御部１７は、アナログフィルタ１１、１２の帯域幅を広い帯域幅に設定して、受信動作を継続する。
【００５１】
本実施例によれば、第１の実施例と同様に、希望信号近傍の妨害波が受信された場合、ＡＤ変換器の入力レベルを適正化し、アナログフィルタ１１、１２におけるべースバンド信号の通過特性の劣化を後段のディジタルフィルタで補償することができるため、良好な受信特性を実現できる。
【００５２】
図７は、本発明による受信装置の第５の実施例を示す。
本実施例は、第４の実施例と同様、第２の受信系５７を利用して、希望信号周波数近傍の妨害波を検出する。第２の受信系５７で使用する信号が、受信系５６の希望信号周波数近傍の妨害波となる場合、制御部１７は、受信系５７の復調信号の状態から、受信系５６の妨害波の有無を判定できる。
【００５３】
本実施例の制御部１７は、上記受信系５７の復調信号の状態から、希望信号周波数近傍に妨害波なしと判定した場合は、第２実施例と同様、第２検波器２０から出力される第２のレベル検出信号が目標レベルとなるように、利得制御増幅器８、９の利得を制御する。希望信号周波数近傍に妨害波ありと判定した場合は、制御目標を切替え、第１の検波器１８から出力される第１のレベル検出信号２２が所定レベルとなるように、利得制御増幅器８、９の利得を制御する。
本実施例によれば、第２の実施例と同様に、妨害波成分が大きい場合でも、ＡＤ変換器の入力を飽和させることなく、特性劣化を小さくすることが可能となる。
【００５４】
図８は、本発明による受信装置の第６の実施例を示す。第１の実施例と同一ブロックには同一番号を付してあるため、第１の実施例と重複する説明は省略する。
本実施例の受信系５６は、第１実施例の構成から第１の検波器１８と比較器２１を省略した構成となっている。本実施例の受信装置は、例えば、３ＧＰＰで規定されたＷＣＤＭＡ携帯電話システム向けのものである。
【００５５】
ＷＣＤＭＡ携帯電話システムでは、Narrow band blocking妨害のような希望信号の近傍周波数をもつ妨害が受信されるのは、operating band 2 またはoperating band 3 の受信時だけとなる。本実施例の制御部１７は、受信バンドの指定信号９０の状態から、３ＧＰＰ仕様書に規定されたoperating band 1（２１１０〜２１７０ＭＨｚ）の信号受信中と判断した場合は、アナログフィルタの帯域幅を広く設定し、operating band 2（１９３０−１９９０ＭＨｚ）またはoperating band 3（１８０５−１８８０ＭＨＺ）の信号受信中と判断した場合は、アナログフィルタの帯域幅を狭くし、アナログフィルタにおける通過帯域特性の劣化を後段のディジタルフィルタで補償する。本実施例によれば、第１実施例よりも簡単な構成で、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
図９は、本発明による受信装置の第７の実施例を示す。
本実施例の受信系５６は、第２実施例の構成から比較器２１を省略した構成となっている。本実施例の受信装置は、第６実施例と同様、ＧＰＰで規定されたＷＣＤＭＡ携帯電話システム向けのものであり、制御部１７が、受信バンドの指定信号９０の状態から、operating band 1 の信号受信中と判断した場合は、第２実施例で妨害波がなかった時と同様、検波器２０が出力する第２のレベル検出信号２４が所定レベルとなるように、利得制御増幅器８、９の利得を制御する。
【００５７】
受信バンドの指定信号９０の状態から、operating band 2 またはoperating band 3 の受信中と判断した場合、制御部１７は、第２実施例で妨害波があった時と同様、第１の検波器１８から出力される第２のレベル検出信号２２が所定レベルとなるように、利得制御増幅器８、９の利得を制御する。本実施例によれば、第２実施例よりも簡単な構成で、第２実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
図１０は、本発明による受信装置の第８の実施例を示す。
本実施例は、図１に示した第１実施例のアナログフィルタ１１とＡＤ変換器１３の間、およびアナログフィルタ１２とＡＤ変換器１４との間に、第２のアナログフィルタ１１０、１２０を接続し、これらのアナログフィルタの通過帯域特性を制御信号１００によって可変制御できるようにしている。
【００５９】
アナログフィルタ１１、１２のカットオフ周波数は、第１実施例と同様、通常時は広い帯域幅に設定され、Narrow band blocking妨害のような近傍の妨害波の受信中は、制御部１７からの制御信号１０によって、狭い帯域幅に切替えられる。本実施例では、アナログフィルタ１１、１２のカットオフ周波数を狭い帯域幅に切替え時に発生するベースバンド帯域の通過特性（平坦性）の劣化を、後段の第２のアナログフィルタ１１０、１２０の通過帯域特性を変更することによって補償することを特徴としている。
【００６０】
以上の実施例では、フィルタ制御機能と利得制御機能を分けて説明したが、例えば、図１に示した装置構成において、制御部１７が、図４に示したステップ２０４の後で図２のステップ１０５〜１０８を実行し、図４に示したステップ２０５の後で、図２のステップ１１０〜１１３を実行することによって、これら２つの制御機能を１つの受信装置で実現できること明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明による受信装置の第１実施例を示すブロック図。
【図２】第１実施例において制御部１７が実行するフィルタ制御ルーチンのフローチャート。
【図３】本発明による受信装置の第２実施例を示すブロック図。
【図４】第２実施例において制御部１７が実行する利得制御ルーチンのフローチャート。
【図５】本発明による受信装置の第３実施例を示すブロック図。
【図６】本発明による受信装置の第４実施例を示すブロック図。
【図７】本発明による受信装置の第５実施例を示すブロック図。
【図８】本発明による受信装置の第６実施例を示すブロック図。
【図９】本発明による受信装置の第７実施例を示すブロック図。
【図１０】本発明による受信装置の第８実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６２】
１：アンテナ、２：分波器（ＤＰＸ）、３：低雑音増幅器（ＬＮＡ）、４、５：ミキサ、６：９０度位相シフタ、７：ＶＣＯ、８、９：可変利得増幅器、
１３、１４：ＡＤ変換器、１１、１２、１１０、１２０：アナログフィルタ、
１５、１６：ディジタルフィルタ、１８、２０：検波器、２１：比較器、１７：制御部、２７：復調部、５６、５７：受信系。
【図１】
2005151011.tif 000003
【図２】
2005151011.tif 000004
【図３】
2005151011.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005151011.tif 000007
【図６】
2005151011.tif 000008
【図７】
2005151011.tif 000009
【図８】
2005151011.tif 000010
【図９】
2005151011.tif 000011
【図１０】
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