(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の無線信号を受信するもので、連続的な利得制御により受信信号を増幅する増幅手段を備える受信装置であって、
前記受信信号のレベルを測定する測定手段と、
この測定手段により測定される結果に応じる複数の利得制御データを予め記憶し、このデータのうち前記測定手段にて測定された結果に対応する利得制御データを出力する記憶手段と、
この記憶手段より出力される利得制御データに基づく利得を、前記増幅手段に設定する利得設定手段と、
予め設定したレベル以上の変動が前記測定手段の測定結果に生じた場合に、前記記憶手段に記憶される複数の利得制御データを、予め記憶される利得制御データより高い利得を前記増幅手段に対して設定するデータに記録更新するデータ切換手段とを具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の無線信号を受信するもので、連続的な利得制御により受信信号を増幅する増幅手段を備える受信装置であって、
前記受信信号のレベルを測定する測定手段と、
この測定手段により測定される結果に応じる複数の利得制御データを予め記憶し、このデータのうち前記測定手段にて測定された結果に対応する利得制御データを出力する記憶手段と、
この記憶手段より出力される利得制御データに基づく利得を、前記増幅手段に設定する利得設定手段と、
データ通信モード時に、前記測定手段の測定結果が予め設定した閾値以下の場合に、前記記憶手段に記憶される複数の利得制御データを、予め記憶される利得制御データより高い利得を前記増幅手段に対して設定するデータに記録更新するデータ切換手段とを具備することを特徴とする受信装置。
【請求項３】
前記測定手段の測定結果が予め設定した基準値以上の場合に、前記測定結果をＮサンプル分に相当する期間で平均化し、前記測定手段の測定結果が予め設定した基準値未満の場合に、前記測定結果を１サンプル分に相当する時間で平均化する平均化手段を備え、
前記記憶手段は、記憶する利得制御データのうち、前記平均化手段の平均化結果に対応する利得制御データを出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記測定手段は、受信信号の受信帯域内総電力スペクトル密度Ｉoに対する所定期間にわたって蓄積したパイロット信号のエネルギＥcの比率Ｅc／Ｉoを測定し、
前記データ切換手段は、前記測定手段にて測定されるＥc／Ｉoに予め設定したレベル以上の激しい変動が生じた場合に、前記記憶手段に記憶される複数の利得制御データを、予め記憶される利得制御データより高い利得を前記増幅手段に対して設定するデータに記録更新することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項５】
前記測定手段は、受信信号の受信帯域内総電力スペクトル密度Ｉoに対する所定期間にわたって蓄積したパイロット信号のエネルギＥcの比率Ｅc／Ｉoを測定し、
前記データ切換手段は、前記測定手段にて測定されるＥc／Ｉoを監視して、フェージングの発生を判定し、フェージングが発生した場合に、前記記憶手段に記憶される複数の利得制御データを、予め設定される利得制御データより高い利得を前記増幅手段に対して設定するデータに記録更新することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の移動通信端末などに用いられ、連続利得制御を行う受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、Ｎ（Narrow band）−ＣＤＭＡ方式の従来の受信装置の構成図を示す。アンテナにて受信された受信信号は、図示しないデュプレクサを通じて入力端子１より入力され、高周波（ＲＦ）信号の切り替えスイッチ（ＳＷ）２に出力される。
【０００３】
スイッチ２とスイッチ３は、スイッチ２に入力された受信信号を選択的に低雑音増幅器（ＬＮＡ）４またＲＦ帯の減衰器（Ｔ）５に出力し、ＲＦ帯のバンドパスフィルタ６に出力するもので、入力端子１１を通じて入力される切換制御信号に応じて切換動作を行う。
【０００４】
低雑音増幅器４は、入力されるＲＦ帯の信号を予め設定された利得で増幅するものである。また減衰器５は、入力されるＲＦ帯の信号を予め設定された減衰量で減衰させるものである。
【０００５】
ミキサ７は、バンドパスフィルタ６にて帯域制限された受信信号を、局部発振器８にて生成されたローカル信号とミキシングして、中間周波（ＩＦ）信号にダウンコンバートし、ＩＦ帯のバンドパスフィルタ９に出力する。
【０００６】
バンドパスフィルタ９は、ミキサ７にて中間周波信号にダウンコンバートされた受信信号に対して帯域制限を行い、これを通過した受信信号は、ＩＦ帯の利得制御増幅器１０に出力される。
【０００７】
利得制御増幅器１０は、入力端子１２より入力される利得制御信号に応じた利得で、バンドパスフィルタ９を通過した受信信号を増幅し、出力端子１３より出力する。
【０００８】
以上のような構成の従来の受信装置は、相互変調（ＩＭ）による干渉を満足するために、低雑音増幅器４の入力３次相互変調波歪（ＩＩＰ３）を大きくする必要があるため、非常に高価なＬＮＡを用いる必要があり、低価格化が求められる携帯電話機には向いていないという問題がある。
【０００９】
このため従来は、上記の問題を解決するための制御として、低雑音増幅器４に対して連続利得制御を行う方法がある。このような連続利得制御が可能な受信装置を図５に示す。
【００１０】
この図で１４は連続可変可能な低雑音増幅器であり、その他は図４で説明したものと同じもので、入力端子１１からは連続利得制御を行うための利得制御信号を入力する。
【００１１】
次に、図５に示した受信部の利得制御を行う利得制御部の従来例を図６に示す。この利得制御部は、図５に示した入力端子１１，１２より入力する利得制御信号を生成するもので、図６に示す入力端子１１，１２は、図５に示したものと同じである。
【００１２】
入力端子１５には、図５の出力端子１３より出力されるＩＦ帯の受信信号が直交復調された後、Ａ／Ｄ変換されたディジタル信号が入力される。このディジタル信号は、ディジタル信号処理部１６にて、ディジタル処理により所定数のチップ分毎に平均化され、閾値設定部１７とディジタル信号加算器（Σ）２０の加算入力端子に出力される。
【００１３】
閾値設定部１７は、ディジタル信号処理部１６の処理結果のレベルに応じて、例えば８段階の判定結果を出力する。この判定結果は、制御メモリ１８とディジタル信号加算器２０の減算入力端子に出力される。
【００１４】
制御メモリ１８は、閾値設定部１７の判定結果に対応する設定値をそれぞれ記憶しており、閾値設定部１７より入力される判定結果に応じた設定値をアナログ変換部１９に出力する。
【００１５】
アナログ変換部１９は、制御メモリ１８より入力される設定値に応じた電圧のアナログ制御電圧を利得制御信号として生成し、入力端子１１を通じて図５に示した低雑音増幅器１４に出力する。
【００１６】
ディジタル信号加算器２０は、加算入力端子に入力されるディジタル信号処理部１６の出力より、減算入力端子に入力される閾値設定部１７の判定結果をディジタル減算し、この演算結果を制御メモリ２１に出力する。
【００１７】
制御メモリ２１は、ディジタル信号加算器２０の演算結果に応じた設定値を記憶しており、ディジタル信号加算器２０の演算結果に応じた設定値をアナログ変換部２２に出力する。
【００１８】
アナログ変換部２２は、制御メモリ２１より入力される設定値に応じた電圧のアナログ制御電圧を利得制御信号として生成し、入力端子１２を通じて図５に示した低雑音増幅器１０に出力する。
【００１９】
以上のような構成の利得制御部によって生成された利得制御信号を用いて、図５に示した低雑音増幅器１０，１４を連続利得制御することにより、大きなＩＩＰ３を持つ高価なＬＮＡを用いることなく、相互変調による干渉を満足し良好な性能を得ることができる。
【００２０】
しかしながら、上記の連続利得制御方式では、激しいフェージングにより受信入力レベルの変化が大きくなると、その変化への追従が行えなくなり、受信感度や相互変調特性といった受信装置の性能が劣化するという問題が生じる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の受信装置では、激しいフェージングにより受信入力レベルの変化が大きくなると、その変化への追従が行えなくなり、受信感度や相互変調特性といった受信装置の性能が劣化するという問題があった。
【００２２】
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、激しいフェージングが生じて受信入力レベルの変化が大きくなっても、正確な利得制御を行って、受信入力範囲の全てにおいて良好な受信感度および相互変調の両特性を得ることが可能な受信装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、ＣＤＭＡ方式の無線信号を受信するもので、連続的な利得制御により受信信号を増幅する増幅手段を備える受信装置であって、受信信号のレベルを測定する測定手段と、この測定手段により測定される結果に応じる複数の利得制御データを予め記憶し、このデータのうち測定手段にて測定された結果に対応する利得制御データを出力する記憶手段と、この記憶手段より出力される利得制御データに基づく利得を、増幅手段に設定する利得設定手段と、予め設定したレベル以上の変動が測定手段の測定結果に生じた場合に、記憶手段に記憶される複数の利得制御データを、予め記憶される利得制御データより高い利得を増幅手段に対して設定するデータに記録更新するデータ切換手段とを具備して構成するようにした。
【００２４】
上記構成の受信装置では、予め設定したレベル以上の変動が測定手段の測定結果に生じた場合に、記憶手段に記憶される複数の利得制御データを、予め記憶される利得制御データより高い利得を増幅手段に対して設定するデータに記録更新するようにしている。
【００２５】
したがって、上記構成の受信装置によれば、例えば激しいフェージングが生じて受信レベルの変化が大きくなった場合には、通常の利得よりも高い利得が増幅手段に設定されるため、ダウンコンバートされた信号に基づく連続的な利得制御により、受信入力範囲の全てにおいて良好な受信感度および相互変調の両特性を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる受信部の利得制御部の構成を示すものである。
【００２７】
図５の出力端子１３より出力されるＩＦ帯の受信信号が直交復調された後、Ａ／Ｄ変換されたディジタル信号が、入力端子１５を通じてディジタル信号処理部１６ａに入力される。
【００２８】
ディジタル信号処理部１６ａは、上記ディジタル信号をディジタル処理により１チップ毎に平均化し、この平均化結果をＥc／Ｉoモニタ部２３に出力する。  Ｅc／Ｉoモニタ部２３は、ディジタル信号処理部１６ａにて１チップ毎に平均化されたディジタル信号のＥc／Ｉoを１チップ間隔で測定する。そして、Ｅc／Ｉoモニタ部２３は、この測定したＥc／Ｉoを予めディジタル信号処理部１６ａにより設定される閾値と比較して、その比較結果と上記測定したＥc／Ｉoをディジタル信号処理部１６ａに出力する。
【００２９】
これに対して、ディジタル信号処理部１６ａは、上記比較結果を数チップ分にわたって監視し、上記比較結果の変動に応じた設定値を制御メモリ１８ａに設定する。
【００３０】
また、ディジタル信号処理部１６ａは、上記比較結果が「Ｅc／Ｉoが閾値未満」を示す場合には、１チップ間隔で測定したＥc／Ｉoを閾値設定部１７ａとディジタル信号加算器（Σ）２０の加算入力端子に出力する。
一方、上記比較結果が「Ｅc／Ｉoが閾値以上」を示す場合には、所定数Ｎ（＞１）分のＥc／Ｉo測定値を、これまでに平均化したものを閾値設定部１７ａとディジタル信号加算器２０の加算入力端子に出力する。
【００３１】
閾値設定部１７ａは、ディジタル信号処理部１６ａより入力されるＥc／Ｉoの測定値のレベルに応じて、例えば８段階の判定結果を出力する。この判定結果は、制御メモリ１８ａとディジタル信号加算器２０の減算入力端子に出力される。
【００３２】
制御メモリ１８ａは、閾値設定部１７ａの判定結果にそれぞれ対応する設定値を記憶しており、これらの設定値は、前述したように、ディジタル信号処理部１６ａの制御により、Ｅc／Ｉoモニタ部２３の比較結果の変動に応じた値に書き換えられる。
【００３３】
そして、制御メモリ１８ａは、上述のようにしてディジタル信号処理部１６ａの制御により設定される設定値のうち、閾値設定部１７ａより入力される判定結果に対応する設定値をアナログ変換部１９に出力する。
【００３４】
アナログ変換部１９は、制御メモリ１８ａより入力される設定値に応じた電圧のアナログ制御電圧を利得制御信号として生成し、入力端子１１を通じて図５に示した低雑音増幅器１４に出力する。
【００３５】
ディジタル信号加算器２０は、加算入力端子に入力されるディジタル信号処理部１６ａの出力より、減算入力端子に入力される閾値設定部１７ａの判定結果をディジタル減算し、この演算結果を制御メモリ２１に出力する。
【００３６】
制御メモリ２１は、ディジタル信号加算器２０の演算結果に応じた設定値を記憶しており、ディジタル信号加算器２０の演算結果に応じた設定値をアナログ変換部２２に出力する。
【００３７】
アナログ変換部２２は、制御メモリ２１より入力される設定値に応じた電圧のアナログ制御電圧を利得制御信号として生成し、入力端子１２を通じて図５に示した低雑音増幅器１０に出力する。
【００３８】
次に、上記構成の利得制御部の動作について説明する。図２は、その動作を実現するための処理を示すフローチャートで、この処理は、ディジタル信号処理部１６ａにより、１チップ毎に繰り返し実行される。
【００３９】
なお、ディジタル信号処理部１６ａは、この処理のバックグラウンドで、入力端子１５を通じて入力されるディジタル信号を１チップ毎に平均化し、この平均化結果をＥc／Ｉoモニタ部２３に出力するとともに、Ｅc／Ｉoモニタ部２３より入力されるＥc／ＩoをＮサンプル分平均化して保持している。
【００４０】
まず、ステップ２ａでは、Ｅc／Ｉoモニタ部２３より入力される比較結果を監視し、この比較結果が「Ｅc／Ｉoが閾値未満」を示す場合には、ステップ２ｃに移行し、一方、「Ｅc／Ｉoが閾値以上」を示す場合には、ステップ２ｂに移行する。
【００４１】
ステップ２ｂでは、この時点におけるＮサンプル分のＥc／Ｉoの平均化結果を、閾値設定部１７ａとディジタル信号加算器（Σ）２０の加算入力端子に出力し、ステップ２ｄに移行する。
これにより、閾値設定部１７ａは、Ｎサンプル分のＥc／Ｉoの平均化結果に基づく判定結果を出力することになり、比較的ゆるやかな利得制御が行われることになる。
【００４２】
ステップ２ｃでは、Ｅc／Ｉoモニタ部２３より入力される、１チップ分を平均化した最新のＥc／Ｉoを、閾値設定部１７ａとディジタル信号加算器（Σ）２０の加算入力端子に出力し、ステップ２ｄに移行する。
これにより、閾値設定部１７ａは、１サンプル分のＥc／Ｉoの平均化結果に基づく判定結果を出力することになり、高速な利得制御が行われることになる。
【００４３】
ステップ２ｄでは、Ｅc／Ｉoモニタ部２３より入力される比較結果とＥc／Ｉoのレベルに基づき、Ｅc／Ｉoの変動状態を監視し、Ｅc／Ｉoが安定しているか否かを判定する。ここで、Ｅc／Ｉoが安定している場合には、ステップ２ｅに移行し、一方、Ｅc／Ｉoが安定していない場合には、ステップ２ｆに移行する。
【００４４】
ここで、図３を参照して、Ｅc／Ｉoが安定している場合と、安定していない場合の判定基準について説明する。図３は、Ｅc／Ｉoの時間的な変動の一例を示すものである。
【００４５】
図３の状態（ａ）においては、Ｅc／Ｉoが閾値以上の状態が２チップ以上続いていることより、安定している場合と判定する。
図３の状態（ｂ）においては、Ｅc／Ｉoが閾値を下回っているものの、その状態は連続しない短時間のものであるため、安定している場合と判定する。
【００４６】
図３の状態（ｃ）においては、Ｅc／Ｉoが閾値以上の状態が２チップ以上続いていることより、安定している場合と判定する。
図３の状態（ｄ）においては、Ｅc／Ｉoが閾値を下回る大きなレベル変動が２チップ以上続くとともに、この区間の後半は長く閾値を下回っているため、安定していない場合と判定する。
【００４７】
図３の状態（ｅ）においては、Ｅc／Ｉoが閾値以上の状態が２チップ以上続き、安定したレベルを保っていることより、安定している場合と判定する。
図３の状態（ｆ）においては、Ｅc／Ｉoが閾値を下回る大きなレベル変動が２チップ以上続き、不安定なレベルとなっていることより、安定していない場合と判定する。
【００４８】
ステップ２ｅでは、フェージングの発生を考慮しない通常の設定値を制御メモリ１８ａに設定し、当該処理を終了する。
一方、ステップ２ｆでは、フェージングの発生を考慮し、上記通常の設定値よりも利得が高くなるような設定値を制御メモリ１８ａに設定し、当該処理を終了する。
【００４９】
以上のように、上記構成の利得制御部では、受信信号のＥc／Ｉoよりフェージングの発生を監視し、フェージングが発生して、受信信号のＥc／Ｉoが閾値よりの低下する場合には、１チップ毎に平均化された受信信号のＥc／Ｉoに基づいて高速な利得制御を行うとともに、制御メモリ１８ａに設定される設定値を、通常の設定値よりも利得が高くなるような設定値に変更するようにしている。
【００５０】
したがって、上記構成の利得制御部によれば、フェージングが発生した場合には、通常の利得よりも高い利得が低雑音増幅器１０，１４に設定されるとともに、１チップ毎に平均化された受信信号のＥc／Ｉoに基づく高速な利得制御が行われるため、激しいフェージングが生じて受信入力レベルの変化が大きくなっても、正確な利得制御を行って、受信入力範囲の全てにおいて良好な受信感度および相互変調の両特性を得ることができる。
【００５１】
尚、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、音声通信時とデータ通信時の区別を行わなかったが、データ通信時においては、フェージングの発生とは無関係に、測定されたＥc／Ｉoが予め設定した閾値以下になった場合に、ディジタル信号処理部１６ａが制御メモリ１８ａに設定される設定値を、通常時に設定される低雑音増幅器１０，１４の利得よりも高い利得となる値に設定する。このようなデータ通信時の利得制御によれば、安定したデータ通信を行うことができる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、予め設定したレベル以上の変動が測定手段の測定結果に生じた場合に、記憶手段に記憶される複数の利得制御データを、予め記憶される利得制御データより高い利得を増幅手段に対して設定するデータに記録更新するようにしている。
【００５３】
したがって、この発明によれば、例えば激しいフェージングが生じて受信レベルの変化が大きくなった場合には、通常の利得よりも高い利得が増幅手段に設定されるため、ダウンコンバートされた信号に基づく連続的な利得制御により、受信入力範囲の全てにおいて良好な受信感度および相互変調の両特性を得ることが可能な受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる受信装置の利得制御部の一実施形態の構成を示す回路ブロック図。
【図２】図１に示した利得制御部の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】図１に示した利得制御部の動作を説明するためのＥc／Ｉoの時間変動を示す図。
【図４】従来の受信部の構成を示す回路ブロック図。
【図５】この発明に係わる受信部の構成を示す回路ブロック図。
【図６】従来の受信装置の利得制御部の構成を示す回路ブロック図。
【符号の説明】
１，１１，１２，１５…入力端子
２，３…スイッチ
４…低雑音増幅器
５…減衰器
６，９…バンドパスフィルタ
７…ミキサ
８…局部発振器
１０，１４…低雑音増幅器
１３…出力端子
１６ａ…ディジタル信号処理部
１７ａ…閾値設定部
１８ａ，２１…制御メモリ
１９，２２…アナログ変換部
２０…ディジタル信号加算器
２３…Ｅc／Ｉoモニタ部
【図１】
0004542673.tif 000002
【図２】
0004542673.tif 000003
【図３】
0004542673.tif 000004
【図４】
0004542673.tif 000005
【図５】
0004542673.tif 000006
【図６】
0004542673.tif 000007