(57)【要約】【課題】  従来のＡＧＣ回路及びその制御方法では、データ受信初期に過振幅が発生し、相関検出精度が低下するという問題点があり、過振幅の発生を防ぎ、相関検出精度を向上させることができるＡＧＣ回路及びその制御方法を提供する。【解決手段】  第１のマルチプレクサ１５１が、データ受信区間の立ち上がりに合わせて「イネーブル」となり、ＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」となるＡＧＣイネーブル信号を入力して、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には、今回のデータ受信区間に算出されたＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には、前回のデータ受信区間に算出され、記憶された有効ＡＧＣ値を出力するＡＧＣ回路及びその制御方法である。【選択図】        図１２
2007267133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号の振幅に基づいて、ＡＧＣアンプのゲインを制御するＡＧＣ値を算出するＡＧＣ値算出部と、
同期状態におけるデータ受信区間の立ち上がりに合わせて「イネーブル」となり、ＡＧＣアンプの動作タイミングを制御するＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」となるＡＧＣイネーブル信号を入力して、前記ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には、前記ＡＧＣ値算出部で前回のデータ受信区間に受信された受信信号に基づいて算出された有効ＡＧＣ値を出力し、前記ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には、前記ＡＧＣ値算出部で今回のデータ受信区間に受信された受信信号に基づいて算出されたＡＧＣ値を出力する第１のマルチプレクサとを備えたことを特徴とするＡＧＣ回路。
【請求項２】
同期状態における前回のデータ受信区間で受信された受信信号に基づいて算出された有効ＡＧＣ値を記憶して第１のマルチプレクサに出力するラッチ回路を備え、
前記第１のマルチプレクサが、ＡＧＣ値算出部で今回の受信区間に受信された受信信号に基づいて算出されたＡＧＣ値と、前記ラッチ回路からの有効ＡＧＣ値とを入力し、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には前記有効ＡＧＣ値を出力し、前記ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には前記今回算出されたＡＧＣ値を出力する第１のマルチプレクサであることを特徴とする請求項１記載のＡＧＣ回路。
【請求項３】
ラッチ回路からの有効ＡＧＣ値及び第１のマルチプレクサからの出力を入力し、受信信号の相関ピークが検出されたことを示す相関ピーク検出信号が入力されない場合には、前記有効ＡＧＣ値を前記ラッチ回路に出力し、前記相関ピーク検出信号が入力された場合には、前記第１のマルチプレクサからの出力を前記ラッチ回路に出力する第２のマルチプレクサを備えたことを特徴とする請求項２記載のＡＧＣ回路。
【請求項４】
第１のマルチプレクサからの出力を一旦保持して、第２のマルチプレクサに出力するシフトレジスタを設けたことを特徴とする請求項３記載のＡＧＣ回路。
【請求項５】
微弱無線機において、受信信号の振幅に基づいて、ＡＧＣアンプのゲインを制御するＡＧＣ値を算出して出力するＡＧＣ回路の制御方法であって、
同期状態におけるデータ受信区間の立ち上がりに合わせて「イネーブル」となり、ＡＧＣアンプの動作タイミングを制御するＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」となるＡＧＣイネーブル信号を参照して、
前記ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には、前回のデータ受信区間に受信された受信信号に基づいて算出され、記憶されているＡＧＣ値を出力し、前記ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には、今回のデータ受信期間に受信された受信信号に基づいて算出されたＡＧＣ値を出力すると共に、前記算出されたＡＧＣ値を有効ＡＧＣ値として記憶することを特徴とするＡＧＣ回路の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＳ（Spectrum Spread；スペクトラム拡散）方式を採用した微弱無線機におけるＡＧＣ（Automatic Gain Control；自動利得制御）回路に係り、特に親機／子機間で間欠送受信を行う同期状態において、受信データの振幅制御を安定して行うことができ相関検出の精度を向上させることができるＡＧＣ回路及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スペクトル拡散通信方式を用いて微弱電力でデータの送受信を行う高周波無線機では、一般に、同期タイミングの検出や受信データ復号部で検出する相関値のばらつきを抑えるため、自動利得制御（ＡＧＣ）が行われている。ＡＧＣは、相関検出前の信号振幅量を判断し、振幅量が一定範囲になるようＡＧＣアンプの利得を制御するものである。
【０００３】
微弱無線機は、無線信号の送受信を行う無線部と、送受信に伴う変復調等の信号処理を行う信号処理部と、各部の制御を行う制御部とを備えている。ここで、微弱無線機における受信系回路について図１６を用いて説明する。図１６は、一般的な微弱無線機における受信系回路の概略ブロック図である。
図１６に示すように、微弱無線機の受信系回路は、無線部受信系２１０と、信号処理部受信系２２０から成り、無線部受信系２１０は、無線信号を受信するアンテナ２１１と、受信信号を増幅するＬＮＡ（Low Noise Amplifier；低雑音増幅回路）２１２と、中間周波数帯域の信号を取り出すＢＰＦ（Band Pass Filter）２１３と、一定周波数を発振する発振器（ＯＳＣ；Oscillator）２１４と、乗算器（ＭＩＸ）２１５と、コントロール信号に応じた増幅率で入力信号を増幅するＡＧＣアンプ２１６とを備えている。
【０００４】
また、信号処理部受信系２２０は、ＡＧＣアンプ２１６からの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部２２１と、一次復調としてのＤＢＰＳＫ（Differential Binary Phase Shift Keying；差動２相位相変調）等のキャリア復調を行うキャリア復調部２２２と、ＤＳ−ＳＳ等の二次復調及びその相関値のピークから同期タイミングを検出する同期タイミング検出部２２３と、ＤＳ−ＳＳ等の二次復調及びその相関値から受信データの復号を行う受信データ復号部２２４と、キャリア復調データの振幅量に応じてＡＧＣアンプ２１６の利得を決定し、制御値を出力するＡＧＣ部２２５と、制御値をＤ／Ａ変換してコントロール信号を出力するＤ／Ａ変換部２２６とを備えている。
【０００５】
上記受信系における動作について簡単に説明する。
アンテナ２１１で受信された無線信号は、乗算器２１５でダウンコンバートされて、ＡＧＣアンプ２１６で信号処理部受信系２２０からのコントロール信号に基づく増幅率で増幅され、信号処理部受信系２２０のキャリア復調部２２２でキャリア復調後、同期タイミング検出部２２３で同期タイミングが検出されると共に、受信データ復調部２２４で復調されて受信データが出力される。また、ＡＧＣ部２２５は、キャリア復調データの振幅に応じた制御値を算出し、Ｄ／Ａ変換部２２６においてＤ／Ａ変換後、コントロール信号としてＡＧＣアンプ２１６に出力される。このように、信号処理部受信系２２０では、ＡＧＣ部２２５からの受信信号の振幅に応じた制御値に基づいてコントロール信号を生成して、ＡＧＣアンプ２１６のゲインを制御している。
【０００６】
上記受信系回路におけるＡＧＣアンプ２１６の特性について図１７を用いて説明する。図１７は、ＡＧＣアンプ２１６の特性例を示す説明図である。
ＡＧＣアンプ２１６のゲインと信号処理部受信系２２０からのコントロール信号の電圧との関係は、図１７に示すような特性であり、図１７の例では４０ｄＢ〜８０ｄＢ程度の領域で使用されるものである。
【０００７】
次に、受信系回路における従来のＡＧＣ部２２５の構成について図１８を用いて説明する。図１８は、従来のＡＧＣ部２２５に用いられるＡＧＣ回路の構成ブロック図である。
図１８に示すように、従来のＡＧＣ部２２５は、乗算器２３１と、乗算器２３２と、加算器２３３と、丸め処理部（ＲＯＵＮＤ）２３４と、加算器２３５及び２３６と、遅延器２３７と、ＭＳＢ（Most Significant Bit；最上位ビット）切り出し部２３８と、ＮＯＴゲート２３９と、ＭＳＢ結合部２４０とから構成され、Ｄ／Ａ変換部２４１（図１２のＤ／Ａ変換部２２６）に接続されている。
【０００８】
上記構成部分の内、乗算器２３１と、乗算器２３２と、加算器２３３と、丸め処理部（ＲＯＵＮＤ）２３４とから構成される部分は、キャリア復調データの絶対値算出処理を行う部分であり、現在の振幅値を算出するものである。
【０００９】
また、ＭＳＢ切り出し部２３８と、ＮＯＴゲート２３９と、ＭＳＢ結合部２４０とから成る部分は、ＭＳＢの符号反転処理を行う部分である。
ＭＳＢの符号反転処理は、例えば、入力ビット長が１２ビットの場合、入力データは、−２０４８〜＋２０４７の値をとるが、これをＤ／Ａ変換部１４１の入力範囲である０〜４０９５の値に変換するための処理である。
【００１０】
上記構成の従来のＡＧＣ部２２５における動作について説明する。
乗算器２３１でキャリア復調データの実数成分（Ｉ成分）が二乗され、乗算器２３２でキャリア復調データの虚数成分（Ｑ成分）が二乗され、加算器２３３でＩ成分の二乗値とＱ成分の二乗値が加算され、更に丸め処理部２３４において端数の丸め処理が行われ、加算器２３５において、丸め処理後の算出絶対値と制御部からの振幅設定パラメータとの差分が抽出される。ここで、算出絶対値が振幅設定パラメータと等しければ、加算器２３５の出力は「０」となる。また、振幅設定パラメータは予め設定された一定値である。
そして、加算器２３５の出力は、加算器２３６で前回の算出値（ＡＧＣ値）に加算され、今回の算出値（ＡＧＣ値）を得る。
【００１１】
そして、今回のＡＧＣ値は、遅延器２３７で遅延後、ＭＳＢ切り出し部２３８でＭＳＢが切り出され、ＮＯＴゲート２３９で反転され、ＭＳＢ結合部２４０で遅延後のＡＧＣ値と結合され、Ｄ／Ａ変換部２４１の入力範囲に応じた制御値に変換される。尚、以下の説明では、ＭＳＢ反転処理が施される前の算出値を「ＡＧＣ値」、ＭＳＢ反転処理の出力値を「制御値」と称することとする。
そして、制御値は、Ｄ／Ａ変換部２４１でＤ／Ａ変換されて、コントロール信号としてＡＧＣアンプ２１６のゲイン調整に出力される。
このようにして、従来のＡＧＣ部２２５における動作が行われるものである。尚、従来のＡＧＣ部２２５は、常時制御を行うようになっていた。
【００１２】
ここで、親機と子機との間で送受信を行う微弱無線の送受信動作のタイミングについて図１９を用いて説明する。図１９は、親機と子機の間で送受信を行う微弱無線機の送受信動作のタイミングを示す説明図である。
図１９に示すように、非同期時には、子機は予め設定された周期で一定時間の送信を行い（ａ）、送信動作の一定時間後に一定時間の受信動作を行う（ｂ）。ここで送信されるデータは拡散符号のみである。
【００１３】
親機は、非同期時には、子機からいつ送信があるかわからないので、連続受信動作をしている（ｃ）。そして、子機からのデータを受信すると、親機は、予め設定された一定時間後に送信動作（拡散符号のみ）を行う（ｄ）。そして、子機からの送信データが親機に受信され、親機からの送信データが子機に受信される動作が規定数繰り返されると、親機は、子機から送信データが来るタイミングを認識し、同期が確立される。同期状態においては、親機、子機共に、間欠受信動作を行うようになっている。
【００１４】
次に、同期状態におけるＡＧＣアンプの動作状態について図２０を用いて説明する。図２０は、同期状態におけるＡＧＣアンプの動作タイミングを示す説明図である。尚、図２０の動作は、親機／子機に共通の動作である。
ＡＧＣアンプは、制御部からのＡＧＣアンプイネーブル信号の入力を受けて動作を開始し、ＡＧＣアンプイネーブル信号の入力がなくなると動作を停止するものである。
図２０（ａ）に示すように、同期状態においては、データの受信区間はわかっているので、そのタイミングでデータ受信動作を開始し、一定時間受信動作を行って停止する（受信データ区間）。
【００１５】
それに対して、ＡＧＣアンプは、起動直後は増幅動作が不安定になるので、ＡＧＣアンプの個体差や温度特性等を考慮して、動作が安定してから受信データの増幅を行えるよう、十分な立ち上がり時間を確保する必要がある。そのため、図２０（ｂ）に示すように、制御部から出力されるＡＧＣアンプイネーブル信号は、受信データ区間の開始タイミングよりも、ＡＧＣアンプの起動安定時間に相当する時間分早く立ち上げるようになっている。
【００１６】
尚、ＡＧＣ回路に関する従来技術としては、平成１４年３月１５日公開の特開２００２−７６９９６「自動利得制御装置及び自動利得制御方法」（出願人：松下電器産業株式会社、発明者：西尾昭彦）がある。
この従来技術は、判定器が、受信した伝送単位中に受信信号が含まれているか否かを判定するために、チャネル推定部から出力されるチャネル推定値を伝送単位毎に閾値判定し、受信信号が含まれていない場合に、ＡＧＣ電圧を前期ＡＧＣ電圧と同じ電圧にするものであり、これにより、信号が含まれていない伝送単位を受信した場合であっても、安定したＡＧＣアンプ出力を得ることができるものである。
【００１７】
【特許文献１】特開２００２−７６９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来のＡＧＣ回路及びその制御方法では、受信区間前にＡＧＣアンプが動作を開始するため、本来のデータを受信する前の微小なノイズ成分を受信して、ＡＧＣ回路はその受信ノイズの振幅に合わせてＡＧＣアンプのゲインを設定してしまい、本来のデータの受信を開始した直後はＡＧＣアンプのゲインが大きすぎて過振幅となってしまうという問題点があった。
特に、Ｓ／Ｎ（Signal/Noise；信号／雑音）比が高い場合には過振幅の程度が大きくなってしまい、影響が大きい。
【００１９】
このような例について図２１を用いて具体的に説明する。図２１は、従来のＡＧＣ回路を用いた場合のＡＧＣアンプの出力信号の実測波形を示す説明図である。
図２１では、波形図の上段にＡＧＣアンプ出力、下段にＡＧＣアンプコントロール信号（図１６に示した「コントロール信号」と同等）を示している。高Ｓ／Ｎ比の場合、ＡＧＣアンプが動作を開始して、データ受信前のノイズを受信すると、ＡＧＣ部は、図１８に示したように低レベルのノイズの振幅に応じてＡＧＣ値及び制御値を算出し、ＡＧＣアンプのゲインはかなり高く設定されてしまう。
【００２０】
その状態で受信区間になると、高Ｓ／Ｎ比状態であるから、ノイズよりもはるかに大きい振幅の信号領域を受信することになり、ノイズに合わせて設定されているＡＧＣアンプのゲインの影響を受けて、信号領域の受信初期には過振幅となってしまう。ＡＧＣ部はＡＧＣ値及び制御値の算出を続けるので、しばらくすると信号領域の振幅に合わせたＡＧＣ値及び制御値に収束するが、図２１に示すように、収束するまでの過渡領域では過振幅が発生する。
【００２１】
次に、過振幅が発生した場合の自己相関特性への影響について図２２を用いて説明する。図２２は、過振幅の有無と自己相関特性との関係を示す説明図である。
図２２では、マッチドフィルタ回路による自己相関を検出した場合の特性を示しており、（ａ）に示すように、本来の自己相関特性は、中央に相関ピークが現れるきれいな対象特性となる。それに対して、過振幅がある場合の自己相関特性は、（ｂ）に示すように、受信初期の過振幅信号がマッチドフィルタに入力されている区間の相関検出値が大きくなってしまい、いびつな状態となる。このようないびつな相関検出結果は、同期タイミング検出部での相関ピークの誤検出の原因となる。
【００２２】
この傾向は、データ長が短いほど顕著に現れる。図２３を用いて、受信データ長が短い場合の過振幅状態及び自己相関特性について説明する。図２３は、受信データ長が短い場合の過振幅状態及び自己相関特性を示す説明図である。
図２３に示すように、データ長が短い場合には、データ全体に対する過振幅の割合が大きく、自己相関特性も本来の相関検出値のピークと過振幅によって大きくなった相関検出値との差があまりない。したがって、データ長が短い場合には、相関ピークの誤検出が一層発生しやすい。
【００２３】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、Ｓ／Ｎ比の高い場合でも、受信初期の過振幅の発生を防ぎ、同期タイミング検出部における相関ピークの検出精度を向上させることができるＡＧＣ回路及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、ＡＧＣ回路において、受信信号の振幅に基づいて、ＡＧＣアンプのゲインを制御するＡＧＣ値を算出するＡＧＣ値算出部と、同期状態におけるデータ受信区間の立ち上がりに合わせて「イネーブル」となり、ＡＧＣアンプの動作タイミングを制御するＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」となるＡＧＣイネーブル信号を入力して、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には、ＡＧＣ値算出部で前回のデータ受信区間に受信された受信信号に基づいて算出された有効ＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には、ＡＧＣ値算出部で今回のデータ受信区間に受信された受信信号に基づいて算出されたＡＧＣ値を出力する第１のマルチプレクサとを備えたことを特徴としている。
【００２５】
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記ＡＧＣ回路において、同期状態における前回のデータ受信区間で受信された受信信号に基づいて算出された有効ＡＧＣ値を記憶して第１のマルチプレクサに出力するラッチ回路を備え、第１のマルチプレクサが、ＡＧＣ値算出部で今回の受信区間に受信された受信信号に基づいて算出されたＡＧＣ値と、ラッチ回路からの有効ＡＧＣ値とを入力し、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には有効ＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には今回算出されたＡＧＣ値を出力する第１のマルチプレクサであることを特徴としている。
【００２６】
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記ＡＧＣ回路において、ラッチ回路からの有効ＡＧＣ値及び第１のマルチプレクサからの出力を入力し、受信信号の相関ピークが検出されたことを示す相関ピーク検出信号が入力されない場合には、有効ＡＧＣ値を前記ラッチ回路に出力し、相関ピーク検出信号が入力された場合には、第１のマルチプレクサからの出力をラッチ回路に出力する第２のマルチプレクサを備えたことを特徴としている。
【００２７】
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、上記ＡＧＣ回路において、第１のマルチプレクサからの出力を一旦保持して、第２のマルチプレクサに出力するシフトレジスタを設けたことを特徴としている。
【００２８】
また、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、微弱無線機において、受信信号の振幅に基づいて、ＡＧＣアンプのゲインを制御するＡＧＣ値を算出して出力するＡＧＣ回路の制御方法であって、同期状態におけるデータ受信区間の立ち上がりに合わせて「イネーブル」となり、ＡＧＣアンプの動作タイミングを制御するＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」となるＡＧＣイネーブル信号を参照して、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には、前回のデータ受信区間に受信された受信信号に基づいて算出され、記憶されているＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には、今回のデータ受信期間に受信された受信信号に基づいて算出されたＡＧＣ値を出力すると共に、算出されたＡＧＣ値を有効ＡＧＣ値として記憶することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、受信信号の振幅に基づいて、ＡＧＣアンプのゲインを制御するＡＧＣ値を算出するＡＧＣ値算出部と、同期状態におけるデータ受信区間の立ち上がりに合わせて「イネーブル」となり、ＡＧＣアンプの動作タイミングを制御するＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」となるＡＧＣイネーブル信号を入力して、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には、ＡＧＣ値算出部で前回のデータ受信区間に受信された受信信号に基づいて算出された有効ＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には、ＡＧＣ値算出部で今回のデータ受信区間に受信された受信信号に基づいて算出されたＡＧＣ値を出力する第１のマルチプレクサとを備えたＡＧＣ回路としているので、ＡＧＣアンプが立ち上がっても、データ受信区間になるまではＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」であるため、この間に受信された微小なノイズの振幅に応じて算出されたＡＧＣ値は出力されず、ＡＧＣアンプのゲインがノイズに合わせて調整されるのを防ぎ、データ受信初期の過振幅を無くし、相関検出精度を向上させることができる効果がある。
【００３０】
また、本発明によれば、上記ＡＧＣ回路において、同期状態における前回のデータ受信区間で受信された受信信号に基づいて算出された有効ＡＧＣ値を記憶して第１のマルチプレクサに出力するラッチ回路を備え、第１のマルチプレクサが、ＡＧＣ値算出部で今回の受信区間に受信された受信信号に基づいて算出されたＡＧＣ値と、ラッチ回路からの有効ＡＧＣ値とを入力し、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には有効ＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には今回算出されたＡＧＣ値を出力する第１のマルチプレクサであるとしているので、前回の受信区間において算出された有効ＡＧＣ値をラッチ回路に記憶しておいて、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合に第１のマルチプレクサから出力することができ、ＡＧＣアンプが立ち上がってからデータ受信までの間に受信された微小なノイズに応じて算出されたＡＧＣ値によってＡＧＣアンプのゲインが調整されるのを防ぐことができ、データ受信初期の過振幅を無くし、相関検出精度を向上させることができる効果がある。
【００３１】
また、本発明によれば、上記ＡＧＣ回路において、ラッチ回路からの有効ＡＧＣ値及び第１のマルチプレクサからの出力を入力し、受信信号の相関ピークが検出されたことを示す相関ピーク検出信号が入力されない場合には、有効ＡＧＣ値を前記ラッチ回路に出力し、相関ピーク検出信号が入力された場合には、第１のマルチプレクサからの出力をラッチ回路に出力する第２のマルチプレクサを備えたＡＧＣ回路としているので、確実にデータを受信した場合に算出されたＡＧＣ値を有効ＡＧＣ値としてラッチ回路に記憶して次回に利用することができ、有効ＡＧＣ値をより適切な値として、安定したＡＧＣ制御を行うことができる効果がある。
【００３２】
本発明によれば、上記ＡＧＣ回路において、第１のマルチプレクサからの出力を一旦保持して、第２のマルチプレクサに出力するシフトレジスタを設けたＡＧＣ回路としているので、シフトレジスタで、相関ピーク検出信号が入力された時点での第１のマルチプレクサからの出力を保持して当該出力を第２のマルチプレクサに出力すると、相関ピーク検出信号が入力された時点でのＡＧＣ値を有効ＡＧＣ値とすることができ、有効ＡＧＣ値をより適切な値として安定したＡＧＣ制御を行うことができる効果がある。
【００３３】
本発明によれば、微弱無線機において、受信信号の振幅に基づいて、ＡＧＣアンプのゲインを制御するＡＧＣ値を算出して出力するＡＧＣ回路の制御方法であって、同期状態におけるデータ受信区間の立ち上がりに合わせて「イネーブル」となり、ＡＧＣアンプの動作タイミングを制御するＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」となるＡＧＣイネーブル信号を参照して、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には、前回のデータ受信区間に受信された受信信号に基づいて算出され、記憶されているＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には、今回のデータ受信期間に受信された受信信号に基づいて算出されたＡＧＣ値を出力すると共に、算出されたＡＧＣ値を有効ＡＧＣ値として記憶するＡＧＣ回路の制御方法としているので、ＡＧＣアンプが立ち上がっても、データ受信区間になるまではＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」であるため、この間に受信された微小なノイズの振幅に応じて算出されたＡＧＣ値は出力されず、ＡＧＣアンプのゲインがノイズに合わせて調整されるのを防ぎ、データ受信初期の過振幅を無くし、相関検出精度を向上させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係るＡＧＣ回路及びその制御方法は、同期状態において、常時最新の算出結果に基づいて制御値を出力するのではなく、データを受信するデータ受信区間に算出されたＡＧＣ値に基づいて制御値を算出すると共に、また、受信データが有効であった場合にのみ検出される相関ピーク検出信号に基づいて、相関ピーク検出信号が入力された場合のＡＧＣ値を有効ＡＧＣ値として保持しておき、データ受信区間でない場合には、前回受信時の有効ＡＧＣ値に基づいて制御値を出力するものであり、本来のデータを受信する前の微小なノイズ受信期間に算出されたＡＧＣ値に基づく制御値は出力せず、保持していた前回のデータ受信時の制御値を用いてコントロール信号を生成することができ、受信初期の過振幅の発生を防ぎ、相関検出の精度を向上させることができるものである。
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態に係るＡＧＣ回路を備えた微弱無線機（本装置）の信号処理部の構成ブロック図である。尚、本装置の基本的な構成は従来と同様であり、信号処理部の他、無線通信を行う無線部と、装置全体の制御を行う制御部とを備えている（図示省略）。
図１に示すように、本装置の信号処理部は、Ａ／Ｄ変換部１と、キャリア復調部（親機）２と、キャリア復調部（子機）３と、キャリア周波数ズレ検出部４と、同期タイミング検出部５と、キャリアデータ生成部６と、受信データ復号部７と、ＤＢＰＳＫ変調部８と、拡散変調部９と、Ｄ／Ａ変換部１０と、ＡＧＣ部１１と、Ｄ／Ａ変換部１２と、相関ピーク閾値テーブル１３とから構成されている。
【００３６】
図１の装置では、親機／子機に共通な部分と、親機のみで用いられる部分とを両方備えており、装置が親機として用いられるか子機として用いられるかによってセレクタを切り替えるようになっている。尚、本装置の信号処理部の構成及び動作については、特願２００５−０５９３４８において詳細に説明されている。但し、本装置のＡＧＣ部の構成及び動作は上記出願案件とは一部異なっている。
【００３７】
信号処理部は、大きく分けて送信部と受信部とから成るが、まず、親機及び子機に共通となる送信部の構成について説明する。
信号処理部の送信部は、図１の下の部分に示されており、ＤＢＰＳＫ変調部８と、拡散変調部９と、Ｄ／Ａ変換部１０とを備えている。
【００３８】
ＤＢＰＳＫ変調部８及び拡散変調部９の構成及び動作について図１０を用いて説明する。図１０は、ＤＢＰＳＫ変調部８及び拡散変調部９の構成ブロック図である。
図１０に示すように、ＤＢＰＳＫ変調部８は、差動符号化部（差動符号化）８１と、ＢＰＳＫ変調部（ＢＰＳＫ変調）８２と、波形整形部（波形整形）８３と、キャリア変調部（キャリアＭＯＤ）８４とを備えている。
差動符号化部８１は、制御部（図示せず）から入力された送信データの差動符号化を行い、その結果を拡散変調部９に出力する。
拡散変調部９は、差動符号化された送信データに対して拡散変調を行う。拡散変調方式は、ここではＤＳ−ＳＳ（直接拡散型スペクトラム拡散）としている。
【００３９】
ＢＰＳＫ変調部８２は、拡散変調部９から出力された拡散変調信号に対して、レベル変換を行う。
波形整形部８３は、レベル変換された送信データに対して送信スプリアスを除去して波形整形を行う。
【００４０】
キャリア変調部８４は、波形整形された送信データに対してキャリアデータを乗算することにより、変調を行う。ここで乗算するキャリアデータは、後述するキャリアデータ生成部６から入力されるデータであり、親機として動作する場合、このデータは、後述するキャリア周波数のズレ補正を行ったものとなる。子機として動作する場合、このデータは、デフォルトキャリアデータとなる。
【００４１】
次に、本装置の信号処理部の受信部について図１を用いて説明する。
信号処理部の受信部は、図１の上の部分に示されており、Ａ／Ｄ変換部１と、キャリア復調部（親機）２と、キャリア復調部（子機）３と、キャリア周波数ズレ検出部４と、同期タイミング検出部５と、キャリアデータ生成部６と、受信データ復号部７と、ＡＧＣ部１１と、Ｄ／Ａ変換部１２と、相関ピーク閾値テーブル１３とを備えている。
【００４２】
受信部の各構成部分について説明する。
Ａ／Ｄ変換部１は、無線部で受信されたアナログ中間波信号の受信ＩＦを、デジタル信号に変換して、キャリア復調部（親機）２又はキャリア復調部（子機）３に出力する。Ａ／Ｄ変換部１は、親機／子機で共通であるが、動作周波数が異なっている。キャリア復調部２又は３への出力の選択は、制御部（図示せず）からの制御によって行われるものである。
【００４３】
キャリア復調部（親機）２の構成及び動作について図２を用いて説明する。図２は、キャリア復調部（親機）２の構成ブロック図である。
図２に示すように、キャリア復調部（親機）２は、受信データをキャリア復調するものであり、キャリアＭＯＤ部（キャリアＭＯＤ）２１と、ダウンサンプル部（ダウンサンプル）２２とを備えている。
キャリアＭＯＤ部２１は、Ａ／Ｄ変換された受信データからキャリア成分を除去するものであり、親機／子機の同期確立前の状態では、親機において、キャリアの周波数成分のズレ量が把握されていないので、キャリアデータ生成部６からデフォルトのキャリアデータを取得してキャリア復調を行う。具体的には、受信データにデフォルトのキャリアデータを乗算して復調を行う。
【００４４】
また、同期確立後は、キャリアＭＯＤ部２１は、キャリア周波数ズレ検出部４で検出されたズレ量に基づいて、キャリアデータ生成部６で生成された補正後のキャリアデータを用いてキャリア復調を行う。補正後のキャリアデータは、キャリアデータ生成部６からキャリア復調部（親機）２に出力されるようになっている。
キャリアデータは、９０度位相の違う２種類のデータ、すなわち同相成分（Ｉ成分）と直交成分（Ｑ成分）の複素データであるため、キャリア復調後のデータはＩ成分とＱ成分とに分かれる。
また、ダウンサンプル部２２は、後段ブロックの処理周波数に合わせて、ダウンサンプリング処理を行う。
【００４５】
次に、キャリア復調部（子機）３について図３を用いて説明する。図３は、キャリア復調部（子機）３の構成ブロック図である。
キャリア復調部（子機）３は、親機と同様に、Ａ／Ｄ変換されたデータをキャリア復調するものであるが、ここで用いられるキャリアデータは、予め記憶されたデフォルトデータとなっている。図３に示すように、キャリア復調部（子機）３は、ＭＯＤデータテーブル３１と、キャリアＭＯＤ部（キャリアＭＯＤ）３２と、Ｉ，Ｑ成分セレクタ３３とを備えている。
【００４６】
ＭＯＤデータテーブル３１は、デフォルトのキャリアデータを記憶しており、キャリアＭＯＤ部３２にキャリアデータを出力する。
キャリアＭＯＤ部３２は、デフォルトのキャリアデータを受信データに乗算してキャリア復調を行う。
Ｉ，Ｑ成分セレクタ３３は、キャリア復調後のデータをＩ成分とＱ成分に分けて受信データ復号部７及びＡＧＣ部１１に出力する。
【００４７】
次に、キャリア周波数ズレ検出部４について図４を用いて説明する。図４は、キャリア周波数ズレ検出部４の構成ブロック図である。
図４に示すように、キャリア周波数ズレ検出部４は、親機のみで機能するブロックであって、子機から受信した拡散符号か検出された後、次回の受信時までにキャリア周波数のズレをオフライン処理で検出してキャリアデータ生成部６に出力するものであり、バッファ（Ｂｕｆｆ）４１と、逆拡散部（逆拡散）４２と、ＦＦＴ部（ＦＦＴ）４３と、周波数ズレ推定部（周波数ズレ推定）４４とを備えている。
【００４８】
バッファ４１は、複数のシフトレジスタで構成され、同期タイミング検出部５で子機の拡散符号を待ち受けている間、常にキャリア復調データをシフトし続け、同期タイミング検出部５から子機の拡散符号が検出されたことを示す同期検出信号が入力されると、シフトレジスタへのデータシフト処理を停止して、その時点でのキャリア復調データをホールドする。
【００４９】
逆拡散部４２は、制御部から拡散符号の入力を受けて、ホールドされたキャリア復調データに対して逆拡散処理を行って、子機との間のキャリア周波数ズレを表す正弦波成分を取り出す。
【００５０】
ＦＦＴ部４３は、正弦波成分に対して高速フーリエ演算処理（ＦＦＴ）を行って、正弦波の周波数成分を算出する。
周波数ズレ推定部４４は、ＦＦＴ部４３からの周波数成分を分析して、デフォルトのキャリア周波数からのズレ量を算出し、数値データとしてキャリアデータ生成部６に出力する。
【００５１】
次に、同期タイミング検出部５について図５を用いて説明する。図５は、同期タイミング検出部５の構成ブロック図である。
図５に示すように、同期タイミング検出部５は、親機のみで機能するブロックであり、遅延検波部（遅延検波）５１と、逆拡散部（逆拡散）５２と、相関値検出部（相関検出）５３と、同期タイミング検出部（同期タイミング検出）５４と、遅延検波処理部（遅延検波処理）５５と、逆拡散用データテーブル５６とを備えている。
同期タイミング検出部５は、同期が確立されていない非同期状態と、同期確立後とでは動作が内容が変わるので、各構成部分の説明は、非同期状態／同期状態のそれぞれについて動作を交えて行うものとする。
【００５２】
まず、非同期状態における同期タイミング検出部５について図６を用いて説明する。図６は、非同期状態における同期タイミング検出部の機能構成ブロック図である。
図６に示すように、非同期状態においては、キャリア復調部（親機）２からのキャリア復調データは、遅延検波部５１を経て逆拡散部５２に入力される。
一方、遅延検波処理部５５では、制御部（図示せず）から出力された正規の拡散符号データを遅延検波されたキャリア復調データに合わせて遅延検波して、更に逆拡散用にレベル変換し、逆拡散データテーブル５６に記憶しておく。
そして、逆拡散部５２では、遅延検波されたキャリア復調データを逆拡散用データテーブル５６に記憶されたデータで逆拡散する。
【００５３】
相関値検出部５３は、各チップにおけるデータの相関値を検出するために、逆拡散後のそれぞれのデータを拡散符号１周期分加算し、Ｉ成分データの加算値とＱ成分データの加算値のベクトル和（＝√（Ｉ2＋Ｑ2））を求め、同期タイミング検出部に出力する。
【００５４】
同期タイミング検出部５４は、相関値検出部５３からの検出結果が、予め設定された閾値以上のピーク値を検出した場合に、子機からの拡散符号が確認できたものとして、同期検出信号を出力する。閾値は、相関ピーク閾値テーブル１３から制御部によって選択されたものである。同期検出信号は、キャリア周波数ズレ検出部４での当該データの範囲の特定や、以降の間欠送受信タイミングの特定に使用する信号である。
【００５５】
次に、同期状態における同期タイミング検出部５について図７を用いて説明する。図７は、同期状態における同期タイミング検出部の機能構成ブロック図である。
図７に示すように、同期状態においては、既にキャリア周波数ズレを補正しているため、キャリア復調データに対して遅延検波を行う必要がなく、キャリア復調データは、遅延検波部５１をスキップして直接逆拡散部５２に入力される。
したがって、拡散符号も遅延検波処理を行う必要がなく、正規の拡散符号をそのまま逆拡散用データテーブル５６に記憶し、逆拡散部５２では、キャリア復調データを逆拡散用データテーブル５６に記憶されたデータで逆拡散する。
相関値検出部５３及び同期タイミング検出部５４の動作は、非同期時と同様である。
【００５６】
次に、キャリアデータ生成部６について図８を用いて説明する。図８は、キャリアデータ生成部６の構成ブロック図である。
図８に示すように、キャリアデータ生成部６は、周波数ズレ補正部（周波数ズレ補正）６１と、正弦波データテーブル６２と、キャリアデータ生成処理部（キャリアデータ生成処理）６３とから構成されている。この内、周波数ズレ補正部６１は、親機のみで機能するブロックである。
正弦波データテーブル６２には、キャリアデータを生成するための基礎となる正弦波データが記憶されている。
【００５７】
親機のキャリアデータ生成部６においては、周波数ズレ補正部６１が、キャリア周波数ズレ検出部４からの周波数ズレ推定値（非同期時）又は受信データ復号部７からの周波数ズレ検出値（同期時）に基づいて周波数ズレを補正する補正値を算出する処理を行い、キャリアデータ生成処理部６３が、正弦波データテーブル６２に記憶されている正弦波データを周波数ズレ補正部６１からの補正値で補正して、キャリアデータを生成し、キャリア復調部（親機）２と、送信部のＤＢＰＳＫ変調部８に出力する。
子機のキャリアデータ生成部６では、周波数ズレの補正を行わず、正弦波データテーブル６２のデータに基づいてキャリアデータ生成処理部６３がキャリアデータを生成する。
【００５８】
次に、受信データ復号部７について、図９を用いて説明する。図９は、受信データ復号部７の構成ブロック図である。
図９に示すように、受信データ復号部７は、逆拡散部（逆拡散）７１と、遅延検波部（遅延検波）７２と、ＢＰＳＫ復調部（ＢＰＳＫ復調）７３と、相関値確認部（相関値確認）７４と、周波数ズレ検出部（周波数ズレ検出）７５とを備えている。
この内、周波数ズレ検出部７５は、親機でのみ機能するものであり、他の部分は親機／子機で共通の部分である。
また、親機の受信データ復号部７は、同期保持状態又は送受信状態の時にのみ起動し、非同期状態では起動しない。
【００５９】
受信データ復号部７では、逆拡散部７１で、制御部から入力される拡散符号データでキャリア復調データを逆拡散し、遅延検波部７２で逆拡散データを遅延検波し、ＢＰＳＫ復調部７３で遅延検波されたデータをＢＰＳＫ復調して、復号データを得る。復号データは受信信号として制御部に出力される。
また、相関値確認部７４は、逆拡散部７１において逆拡散されたデータと、相関ピーク閾値テーブル１３から出力されるデータの相関を取り、その結果を相関有無検出信号として出力する。
【００６０】
更に、周囲の環境等の影響により、同期状態においてもキャリア周波数のズレが再度発生することもある。そのため、親機として動作する場合には、周波数ズレ検出部７５が、連続的又は定期的に遅延検波後の受信データをモニタし、周波数ズレを検出して、結果をキャリアデータ生成部６に出力する。
【００６１】
次に、ＡＧＣ部１１について図１１を用いて説明する。図１１は、ＡＧＣ部１１の概略構成ブロック図である。
ＡＧＣ部１１は、本装置の特徴部分であり、図１１に示すように、ＡＧＣ制御部（ＡＧＣＣＯＮＴ）１１１とバースト制御部１１２とから構成されている。また、ＡＧＣ部１１は、親機／子機に共通な部分であり、動作も同様となっている。
【００６２】
ＡＧＣ制御部１１１は、従来と同様に、無線部（図示せず）に設けられたＡＧＣアンプのゲインを受信信号の振幅に応じて調節する制御値を出力するものである。
バースト制御部１１２は、初期受信時の過振幅を防ぐよう、ＡＧＣ制御部１１１から出力される制御値を調整する機能を備えた部分であり、本装置の特徴部分となっている。
そして、従来と同様に、ＡＧＣ部１１から出力される制御値は、Ａ／Ｄ変換部１２でＡ／Ｄ変換された後、無線部（図示せず）のＡＧＣアンプに、コントロール信号として出力される。
【００６３】
ＡＧＣ部１１の構成及び動作について図１２を用いて具体的に説明する。図１２は、本装置のＡＧＣ部１１に用いられるＡＧＣ回路の構成ブロック図である。
図１２に示すように、本装置のＡＧＣ部１１は、従来と同様のＡＧＣ制御部１１１として、乗算器１３１と、乗算器１３２と、加算器１３３と、丸め処理部（ＲＯＵＮＤ）１３４と、加算器１３５及び１３６と、遅延器１３７と、ＭＳＢ切り出し部１３８と、ＮＯＴゲート１３９と、ＭＳＢ結合部１４０とを備え、本装置の特徴部分であるバースト制御部１１２として、第１のマルチプレクサ（ＭＵＸ）１５１と、シフトレジスタ１５２と、第２のマルチプレクサ１５３と、ラッチ回路１５４とを備えている。
尚、請求項に記載された「ＡＧＣ値算出部」は、第１のマルチプレクサの前段までの、乗算器１３１と、乗算器１３２と、加算器１３３と、丸め処理部（ＲＯＵＮＤ）１３４と、加算器１３５及び１３６と、遅延器１３７とから成る部分に相当している。
【００６４】
また、従来と同様にＭＳＢ結合部１４０の出力は、Ｄ／Ａ変換器１２に入力される。従来と同様の部分については構成及び動作が同じであるため、説明は省略する。
更に、本装置のＡＧＣ部１１では、従来と同様の振幅設定パラメータと処理クロックの他に、新たに、制御部からＡＧＣイネーブル信号と、相関ピーク検出信号の入力を受けて、これらの信号に基づいて動作を行うようになっている。
【００６５】
本装置の特徴部分について具体的に説明する。
制御部は、親機と子機とで動作が異なり、親機の制御部は、従来と同様に、同期タイミング検出部５からの同期検出信号に基づいてデータ受信区間を求め、データ受信区間に基づいてＡＧＣアンプイネーブル信号を生成するのに加えて、本装置では更に、同期検出信号に基づいて、ＡＧＣイネーブル信号と、相関ピーク検出信号を生成して出力するものである。
また、子機の制御部は、受信データ復号部７からの相関有無検出信号に基づいて、ＡＧＣアンプイネーブル信号と相関ピーク検出信号を生成して出力するようになっている。
【００６６】
ＡＧＣイネーブル信号は、算出されたＡＧＣ値がデータの受信区間に算出されたものであるか否かを示す信号であって、制御部から出力され、基本的には、受信区間において「イネーブル」となる。本装置では、同期状態の受信区間の立ち上がりにおいて、ＡＧＣイネーブル信号は「イネーブル」となり、ＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」となる。
【００６７】
また、相関ピーク検出信号は、同期タイミング検出部５からの同期検出信号又は受信データ復号部７からの相関有無検出信号に基づいて制御部から出力されるものであり、受信データが有効と判断されたことを示す信号である。
【００６８】
第１のマルチプレクサ１５１は、ＡＧＣイネーブル信号を参照して、入力された遅延器１３７の出力である今回のＡＧＣ値と、ラッチ回路１５４からの前回の有効ＡＧＣ値の内、いずれか一方をＭＳＢ切り出し部１３８に出力するものである。有効ＡＧＣ値については後述する。
具体的には、第１のマルチプレクサ１５１では、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には、今回のＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には、前回の有効ＡＧＣ値を出力するようになっている。
【００６９】
シフトレジスタ１５２は、第１のマルチプレクサ１５１からの出力を保存し、処理クロックに従って出力するものであり、特に、相関ピーク検出信号が入力されたときの第１のマルチプレクサ１５１からの出力を保持するために設けられている。
【００７０】
第２のマルチプレクサ１５３は、シフトレジスタ１５２からのＡＧＣ値と、ラッチ回路１５４からの前回の有効ＡＧＣ値とを入力し、相関ピーク検出信号を参照して、いずれか一方を出力するものである。第２のマルチプレクサ１５３は、相関ピーク検出信号が入力されない時には、前回の有効ＡＧＣ値を出力し、相関ピーク検出信号が入力された時には、シフトレジスタ１５２からのＡＧＣ値を有効ＡＧＣ値としてラッチ回路１５４に出力する。
【００７１】
ラッチ回路１５４は、フリップフロップ（FF; Flip Flop）等で構成され、有効ＡＧＣ値を記憶するものであり、処理クロックに従って、記憶されている有効ＡＧＣ値を出力する。出力された有効ＡＧＣ値は、第１のマルチプレクサ１５１と、第２のマルチプレクサ１５２に入力される。
【００７２】
次に、本装置のＡＧＣ部１１の動作について図１２を用いて説明する。
ＡＧＣ制御部１１１における、今回の受信信号に基づいてＡＧＣ値を得る動作は従来と同様であり、乗算器１３１と、乗算器１３２と、加算器１３３と、丸め処理部１３４とから成る部分で受信信号の振幅に相当する絶対値が算出され、加算器１３５において、算出絶対値と制御部からの振幅設定パラメータとの差分が抽出される。そして、加算器１３６で、加算器１３５の出力と前回のＡＧＣ値とが加算され、今回のＡＧＣ値を得る。
【００７３】
今回のＡＧＣ値は、遅延部１３７で遅延された後、第１のマルチプレクサ１５１に入力される。
第１のマルチプレクサ１５１では、ＡＧＣイネーブル信号を参照して、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」であれば、遅延部１３７からの今回のＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」であれば、ラッチ回路１５４からの前回の有効ＡＧＣ値を出力する。
【００７４】
つまり、第１のマルチプレクサ１５１では、今回算出されたＡＧＣ値がデータ受信区間に算出されたものであるか否かをＡＧＣイネーブル信号に基づいて判断し、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」であれば、データではなくノイズを受信してそれに基づいて算出されたＡＧＣ値であるとして、前回のデータ受信区間で算出されラッチ回路１５４に記憶されている有効ＡＧＣ値を出力するようになっている。
ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」であれば、第１のマルチプレクサ１５１は、今回算出されたＡＧＣ値がデータ受信区間に算出されたものであるとして、今回のＡＧＣ値を出力する。
【００７５】
第１のマルチプレクサ１５１から出力されたＡＧＣ値は、シフトレジスタ１５２に入力されて保持され、第２のマルチプレクサ１５３に出力される。
第２のマルチプレクサ１５３では、相関ピーク検出信号が入力されたときのみ、シフトレジスタ（１５２）からのＡＧＣ値を有効ＡＧＣ値としてラッチ回路１５４に出力し、ラッチ回路１５４に記憶されている有効ＡＧＣ値を更新する。すなわち、有効ＡＧＣ値は、相関ピークが検出されたときのＡＧＣ値である。また、相関ピーク検出信号が入力されない時には、第２のマルチプレクサ１５３は、ラッチ回路１５４からの有効ＡＧＣ値を出力する。
【００７６】
ラッチ回路１５４は、第２のマルチプレクサ１５３からの出力を記憶して、処理クロックに応じて出力し、相関ピーク検出信号が入力されない間は、ラッチ回路１５４からの出力が第２のマルチプレクサ１５３を介して再びラッチ回路１５４に保持され、出力されるという動作を繰り返す。
それと共に、ラッチ回路１５４から出力された有効ＡＧＣ値は第１のマルチプレクサ１５１にも入力される。つまり、第１のマルチプレクサ１５１に入力される有効ＡＧＣ値も、相関ピーク検出信号が入力された時に新しい有効ＡＧＣ値になり、次に相関ピーク検出信号が入力されるまではずっと同じ値となる。
【００７７】
これにより、同期状態においては、第１のマルチプレクサ１５１からは、今回のデータ受信区間で算出されたＡＧＣ値又は前回受信時の相関ピーク検出時の有効ＡＧＣ値のいずれかが出力されることになり、非データ受信区間でノイズに基づいて算出されたＡＧＣ値は第１のマルチプレクサ１５１から出力されることはない。
【００７８】
そして、第１のマルチプレクサ１５１から出力されたＡＧＣ値は、従来と同様にＭＳＢ切り出し部１３８に入力され、ＮＯＴゲート１３９で反転され、ＭＳＢ結合部１４０で元のＡＧＣ値と結合されて、Ｄ／Ａ変換部１２の入力範囲に応じた制御値に変換される。
そして、Ｄ／Ａ変換部１２でＤ／Ａ変換されて、コントロール信号としてＡＧＣアンプのゲイン調整に出力される。
このようにして、本装置のＡＧＣ部１１の動作が行われるものである。
【００７９】
次に、上記のＡＧＣ部１１の動作タイミング及び出力されるＡＧＣ値について図１３を用いて説明する。図１３は、本装置のＡＧＣ部１１の動作タイミング及び出力されるＡＧＣ値を示すタイミングチャート図である。
図１３（ａ）に示すように、同期状態において、有効受信データは一定周期で受信される。ＡＧＣアンプイネーブル信号は、従来と同様に、ＡＧＣアンプの立ち上がり時間を加味して、有効受信データの立ち上がりよりも一定時間早く立ち上がる（ｂ）。
【００８０】
ＡＧＣイネーブル信号は、（ｃ）に示すように、有効受信データの立ち上がりに合わせて「イネーブル」になり、ＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」になる。
【００８１】
第１のマルチプレクサ１５１の出力（図１２のＡ点）では、（ｅ）に示すように、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の区間では、今回算出されたＡＧＣ値（算出ＡＧＣ値）が出力される。
また、（ｆ）に示すように、シフトレジスタ１５２からの出力（図１２のＢ点）は、第１のマルチプレクサ１５１からの出力が一定時間遅延されたものとなる。
【００８２】
そして、（ｄ）に示すように、相関ピーク検出信号が入力されると、その時点でシフトレジスタ１５２から出力されたＡＧＣ値が、第２のマルチプレクサ１５３を介してラッチ回路１５４に入力され、ラッチ回路１５４で記憶している有効ＡＧＣ値を更新する（ｇ）。
【００８３】
そして、（ｃ）に示すように、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」になると、（ｅ）の第１のマルチプレクサ１５１からの出力は、（ｇ）に示したラッチ回路１５４から入力される有効ＡＧＣ値となる。次にＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」になるまで、第１のマルチプレクサ１５１からの出力は、当該有効ＡＧＣ値のままである。
【００８４】
そして、次の有効受信データの受信区間で、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」になると、第１のマルチプレクサ１５１からの出力は、新たに受信したデータに基づいて算出されたＡＧＣ値となるが、受信区間の開始時点や受信初期時点では、まだ新たに算出されたＡＧＣ値はＤ／Ａ変換部１２に到達していないので、その間は前回の受信時に保持していた有効ＡＧＣ値をＤ／Ａ変換してＡＧＣアンプに出力することになる。
そのため、本装置のＡＧＣ部１１は、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の区間はＡＧＣ値を算出して出力するが、「ディセーブル」の区間は出力されるＡＧＣ値が変わらないので制御を行っていないように見え、見かけ上、間欠制御を行っているように動作を行うものとなっている。
【００８５】
このように、受信区間の初期では、前回の受信時に記憶しておいた有効ＡＧＣ値に基づいてコントロール信号が出力され、ノイズの振幅に基づいたＡＧＣ値によるコントロール信号は出力されないため、受信初期における過振幅の現象を抑えることができるものである。その後は、上述したようにＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」である間は、今回算出したＡＧＣ値に基づくコントロール信号が出力される。
【００８６】
次に、本装置のＡＧＣ部１１の効果について、ＡＧＣアンプの出力信号の実測波形で説明する。図１４，１５は本装置のＡＧＣアンプの出力信号の実測波形を示す説明図であり、図１４は、受信データ長が長い場合、図１５は、受信データ長が短い場合を示している。
図１４及び図１５に示すように、ＡＧＣ部１１を改善したことにより、本装置のＡＧＣアンプの出力は、従来、受信初期に見られた過振幅が全く見られなくなった。これにより、相関ピーク検出の精度が向上し、受信精度を向上させることができるものである。
【００８７】
本実施の形態に係るＡＧＣ回路によれば、微弱無線機のＡＧＣ回路において、制御部からの、同期状態のデータ受信区間で「イネーブル」となるＡＧＣイネーブル信号を参照して、今回算出されたＡＧＣ値と前回の受信区間に算出された有効ＡＧＣ値とを入力し、いずれか一方を出力する第１のマルチプレクサ１５１を設け、第１のマルチプレクサ１５１が、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合にはＡＧＣ算出回路からの値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」でない場合には前回の受信区間に算出された有効ＡＧＣ値を出力するようにしているので、第１のマルチプレクサからの出力は、常に受信区間において算出されたＡＧＣ値となり、受信区間外のノイズ成分に基づいて算出されたＡＧＣ値は第１のマルチプレクサから出力されないため、受信区間の開始時点でもＡＧＣアンプはノイズに基づいたゲインとはならず、受信初期の過振幅の発生を防ぎ、相関検出精度を向上させることができ、高Ｓ／Ｎ比の状態においても受信データを正確に復調できる効果がある。
【００８８】
また、本実施の形態に係るＡＧＣ回路及びその制御方法によれば、第１のマルチプレクサ１５１が、データ受信区間の立ち上がりに合わせて「イネーブル」となり、ＡＧＣアンプイネーブル信号の立ち下がりに合わせて「ディセーブル」となるＡＧＣイネーブル信号を入力して、ＡＧＣイネーブル信号が「イネーブル」の場合には、今回のデータ受信区間に算出されたＡＧＣ値を出力し、ＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」の場合には、前回のデータ受信区間に算出され、記憶された有効ＡＧＣ値を出力するようにしているので、ＡＧＣアンプが動作を開始しても、データ受信区間になるまではＡＧＣイネーブル信号が「ディセーブル」であるので、この間に算出されたＡＧＣ値は第１のマルチプレクサ１５１から出力されず、微小なノイズの振幅に基づいてＡＧＣアンプのゲインが調整されるのを防ぎ、受信初期の過振幅の発生を無くし、相関検出精度を向上させることができ、高Ｓ／Ｎ比の状態においても受信データを正確に復調できる効果がある。
【００８９】
また、本実施の形態に係るＡＧＣ回路及びその制御方法によれば、前回の受信区間に算出された有効ＡＧＣ値を記憶して第１のマルチプレクサ１５１に出力するラッチ回路１５４と、第１のマルチプレクサ１５１からのＡＧＣ値とラッチ回路１５４からの有効ＡＧＣ値とを入力して、いずれか一方をラッチ回路１５４に出力する第２のマルチプレクサ１５３を設け、第２のマルチプレクサ１５３が、相関ピーク検出信号が入力されない場合にはラッチ回路１５４からの今回のＡＧＣ値を出力し、相関検出信号が入力された場合には第１のマルチプレクサ１５１からの有効ＡＧＣ値を出力するようにしているので、相関ピークが検出されてデータが有効であると判断された場合のみ、今回算出されたＡＧＣ値でラッチ回路１５４の有効ＡＧＣ値を更新して、確実な受信データに基づいて算出されたＡＧＣ値を有効ＡＧＣ値としてラッチ回路１５４に保存して、次回の受信区間の初期時点のコントロール信号の生成に用いることができ、有効ＡＧＣ値を適切な値として安定したＡＧＣ制御を行うことができる効果がある。
【００９０】
更に、本ＡＧＣ回路によれば、第２のマルチプレクサ１５３の前段にシフトレジスタ１５２を設けているので、相関ピーク検出信号が入力された時点での第１のマルチプレクサ１５１からのＡＧＣ値を保持して、第２のマルチプレクサ１５３に出力することができ、当該受信区間で最適なＡＧＣ値を次の受信区間のための有効ＡＧＣ値としてラッチ回路１５４に出力することができ、有効ＡＧＣ値をより適切な値として安定したＡＧＣ制御を行うことができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、ＳＳ方式を採用した微弱無線機のＡＧＣ回路で、親機／子機間で間欠送受信を行う同期状態において、受信データの振幅制御を安定して行うことができ相関検出の精度を向上させることができるＡＧＣ回路に適している。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の形態に係るＡＧＣ回路を備えた微弱無線機（本装置）の信号処理部の構成ブロック図である。
【図２】キャリア復調部（親機）２の構成ブロック図である。
【図３】キャリア復調部（子機）３の構成ブロック図である。
【図４】キャリア周波数ズレ検出部４の構成ブロック図である。
【図５】同期タイミング検出部５の構成ブロック図である。
【図６】非同期状態における同期タイミング検出部の機能構成ブロック図である。
【図７】同期状態における同期タイミング検出部の機能構成ブロック図である。
【図８】キャリアデータ生成部６の構成ブロック図である。
【図９】受信データ復号部７の構成ブロック図である。
【図１０】ＤＢＰＳＫ変調部８及び拡散変調部９の構成ブロック図である。
【図１１】ＡＧＣ部１１の概略構成ブロック図である。
【図１２】本装置のＡＧＣ部１１に用いられるＡＧＣ回路の構成ブロック図である。
【図１３】本装置のＡＧＣ部１１の動作タイミング及び出力されるＡＧＣ値を示すタイミングチャート図である。
【図１４】本装置のＡＧＣアンプの出力信号の実測波形（受信データ長が長い場合）を示す説明図である。
【図１５】本装置のＡＧＣアンプの出力信号の実測波形（受信データ長が短い場合）を示す説明図である。
【図１６】一般的な微弱無線機における受信系回路の概略ブロック図である。
【図１７】ＡＧＣアンプ２１６の特性例を示す説明図である。
【図１８】従来のＡＧＣ部２２５に用いられるＡＧＣ回路の構成ブロック図である。
【図１９】親機と子機の間で送受信を行う微弱無線機の送受信動作のタイミングを示す説明図である。
【図２０】同期状態におけるＡＧＣアンプの動作タイミングを示す説明図である。
【図２１】従来のＡＧＣ回路を用いた場合のＡＧＣアンプの出力信号の実測波形を示す説明図である。
【図２２】過振幅の有無と自己相関特性との関係を示す説明図である。
【図２３】受信データ長が短い場合の過振幅状態及び自己相関特性を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９３】
１…Ａ／Ｄ変換部、  ２…キャリア復調部（親機）、  ３…キャリア復調部（子機）、  ４…キャリア周波数ズレ検出部、  ５…同期タイミング検出部、  ６…キャリアデータ生成部、  ７…受信データ復号部、  ８…ＤＢＰＳＫ変調部、  ９…拡散変調部、  １０…Ｄ／Ａ変換部、  １１…ＡＧＣ部、  １２…Ｄ／Ａ変換部、  １３…相関ピーク閾値テーブル、  ２１…キャリアＭＯＤ部、  ２２…ダウンサンプル部、  ３１…ＭＯＤデータテーブル、  ３２…キャリアＭＯＤ部、  ３３…Ｉ，Ｑ成分セレクタ、  ４１…バッファ部、  ４２…逆拡散部、  ４３…ＦＦＴ部、  ４４…周波数ズレ推定部、  ５１…遅延検波部、  ５２…逆拡散部、  ５３…相関検出部、  ５４…同期タイミング検出部、  ５５…遅延検波処理部、  ５６…逆拡散用データテーブル、  ６１…周波数ズレ補正部、  ６２…正弦波データテーブル、  ６３…キャリアデータ生成処理部、  ７１…逆拡散部、  ７２…遅延検波部、  ７３…ＢＰＳＫ復調部、  ７４…相関値確認部、  ７５…周波数ズレ検出部、  ８１…差動符号化部、  ８２…ＢＰＳＫ変調部、  ８３…波形整形部、  ８４…キャリア変調部、  １１１…ＡＧＣ制御部、  １１２…バースト制御部、  １３１，１３２，２３１，２３２…乗算器、  １３３，１３５，１３６，２３３、２３５，２３６…加算器、  １３４，２３４…丸め処理部、  １３７，２３８…遅延器、  １３８，２３８…ＭＳＢ切り出し部、  １３９，２３９…ＮＯＴゲート、  １４０，２４０…ＭＳＢ結合部、  １５１…第１のマルチプレクサ、  １５２…シフトレジスタ、  １５３…第２のマルチプレクサ、  １５４…ラッチ回路、  ２４１…Ｄ／Ａ変換部、  ２１１…アンテナ、  ２１２…ＬＮＡ、  ２１３…ＢＰＦ、  ２１４…発振器、  ２１５…乗算器、  ２１６…ＡＧＣアンプ、  ２２１…Ａ／Ｄ変換部、  ２２２…キャリア復調部、  ２２３…同期タイミング検出部、  ２２４…受信データ復号部、  ２２５…ＡＧＣ部、  ２２６…Ｄ／Ａ変換部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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