(57)【要約】【課題】自動利得制御における信号処理の演算量を低減することができる無線装置を提供する。【解決手段】本発明の無線装置３は、受信信号を増幅するデジタル可変利得アンプ３４と、前記受信信号の信号強度に応じたデジタル可変利得アンプ３４の利得を求め、デジタル可変利得アンプ３４を制御する利得制御部３５とを備えている。利得制御部３５は、信号強度レンジ内の信号強度を離散的に表した複数の信号強度値と、前記複数の信号強度値に応じて設定されたデジタル可変利得アンプ３４の利得と、が対応付けて登録された参照テーブル３８を備えている。利得制御部３５は、参照テーブル３８を参照することで前記受信信号の信号強度に応じたデジタル可変利得アンプ３４の利得を求める。【選択図】図２
2012119881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を増幅する可変利得アンプと、
前記受信信号の信号強度に応じた前記可変利得アンプの利得を求め、前記可変利得アンプを制御する利得制御部と、を備え、
前記利得制御部は、信号強度レンジ内の信号強度を離散的に表した複数の信号強度値と、前記複数の信号強度値に応じて設定された前記可変利得アンプの利得と、が対応付けて登録されたテーブルを備え、このテーブルを参照することで前記受信信号の信号強度に応じた前記可変利得アンプの利得を求めることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記テーブルは、前記複数の信号強度値、及び、前記可変利得アンプの利得の少なくともいずれか一方が、当該値を対数化したときの離散間隔が等間隔となる値に設定されている請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記テーブルは、前記複数の信号強度値、及び、前記可変利得アンプの利得の両方が、当該値を対数化したときの離散間隔が等間隔となる値に設定されている請求項１又は２に記載の無線装置。
【請求項４】
前記テーブルは、前記利得制御部が有する記憶部に記憶されており、前記複数の信号強度値、及び、前記可変利得アンプの利得の内、互いに対応する信号強度値、及び、可変利得アンプの利得に対して、同一のメモリアドレスが割り当てられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、無線装置において、受信信号を増幅するデジタル可変利得アンプの利得を、受信信号の強度に応じて自動的に制御するフィードフォワード型の自動利得制御に関する技術が開示されている。
このような自動利得制御は、受信信号の強度が小さければ、可変利得アンプの利得を大きくし、受信信号の強度が大きければ、可変利得アンプの利得を小さくすることで、可変利得アンプの出力を安定させるために行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６７３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１８は、上記従来の自動利得制御を行うための機能を備えた無線装置を示すブロック図である。図１８において、この無線装置は、アナログの受信信号をデジタル変換するＡ／Ｄコンバータ２００が出力するデジタル受信信号（ＩＱデータ：実数成分及び虚数成分）を増幅するデジタル可変利得アンプ２０１と、利得制御部２１０とを備えている。
【０００５】
利得制御部２１０は、受信信号の信号強度に基づいてデジタル可変利得アンプ２０１の出力を調整するための調整値としての利得を求め、デジタル可変利得アンプ２０１に出力する。デジタル可変利得アンプ２０１は、この利得をＡ／Ｄコンバータ２００からのデジタル受信信号に乗算し、自己の出力の安定化を図る。
【０００６】
利得制御部２１０は、Ａ／Ｄコンバータ２００が出力するデジタル受信信号を取得して実数成分及び虚数成分の２乗和を演算する２乗和演算部２１１と、前記２乗和の平方根を演算する平方根演算部２１２と、受信信号の電力を対数変換する対数演算部２１３と、加算器２１４と、逆対数演算部２１５とを備えている。
【０００７】
利得制御部２１０は、２乗和演算部２１１、及び平方根演算部２１２によって、受信信号の電力を求める。さらに、利得制御部２１０は、この電力と、予め目標として定められたターゲット電力との差分を利得として、加算器２１４に求めさせる。
【０００８】
このとき、電力の利得はｄＢで表されるため、ターゲット電力との差分を求める際に、利得を求めるための受信信号の電力を対数変換する必要がある。このため、利得制御部２１０は、対数演算部２１３によって対数変換した受信信号の電力に基づいて利得を求める。さらに、利得制御部２１０は、逆対数演算部２１５によって求めた利得を逆対数変換（線形変換）し、デジタル可変利得アンプ２０１に出力する。
【０００９】
このように、上記従来の無線装置による自動利得制御では、多数の演算を介して調整値としての利得を求めるため、信号処理の演算量が多く、高効率かつ速やかな処理を行う上での障害となることがあった。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、自動利得制御における信号処理の演算量を低減することができる無線装置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】
【００１１】
（１）本発明の無線装置は、受信信号を増幅する可変利得アンプと、前記受信信号の信号強度に応じた前記可変利得アンプの利得を求め、前記可変利得アンプを制御する利得制御部と、を備え、前記利得制御部は、信号強度レンジ内の信号強度を離散的に表した複数の信号強度値と、前記複数の信号強度値に応じて設定された前記可変利得アンプの利得と、が対応付けて登録されたテーブルを備え、このテーブルを参照することで前記受信信号の信号強度に応じた前記可変利得アンプの利得を求めることを特徴としている。
【００１２】
上記構成の無線装置によれば、上記テーブルを参照することで、受信信号の信号強度に応じた可変利得アンプの利得を求めることができるので、上記従来例のように、前記利得を求めるために多数の演算を介する必要がなく、信号処理の演算量を低減することができる。
【００１３】
（２）（３）前記テーブルは、前記複数の信号強度値、及び、前記可変利得アンプの利得の少なくともいずれか一方が、当該値を対数化したときの離散間隔が等間隔となる値に設定されていることが好ましい。
この場合、複数の信号強度値、又は、可変利得アンプの利得の少なくともいずれか一方については、利得制御部がテーブルを参照することで可変利得アンプの利得を求めれば、受信信号の信号強度、又は、対応する利得は、実質的に対数変換（逆対数変換）されたことになる。この結果、対数変換（逆対数変換）のための演算を省略することができ、演算量の低減を図ることができる。
従って、前記テーブルは、前記複数の信号強度値、及び、前記可変利得アンプの利得の両方が、当該値を対数化したときの離散間隔が等間隔となる値に設定されていることがより好ましい。
なお、ここで、「対数化したときの離散間隔が等間隔となる値」とは、対数化したときの離散間隔が高い精度で等間隔となるような値の他、対数化したときの離散間隔がほぼ等間隔となるように丸められた値等、端数処理等された値も含む。
【００１４】
（４）また、前記テーブルは、前記利得制御部が有する記憶部に記憶されており、前記複数の信号強度値、及び、前記可変利得アンプの利得の内、互いに対応する信号強度値、及び、可変利得アンプの利得に対して、同一のメモリアドレスが割り当てられていてもよい。
この場合、利得制御部は、テーブル内に登録されている信号強度値と、この信号強度値に対応する可変利得アンプの利得とを同時に参照することができるので、所望の信号強度値を検索すれば、それに対応する利得を得ることができ、効率よく信号強度値に対応する利得を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の無線装置によれば、自動利得制御における信号処理の演算量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】無線基地局装置の全体構成図である。
【図２】無線装置のブロック図である。
【図３】（ａ）は、参照テーブルのデータ構造を示す図であり、（ｂ）は、利得出力部の構成を示すブロック図である。
【図４】利得制御における信号強度と利得特性との関係を示すグラフである。
【図５】参照テーブルに登録されている複数の閾値と、複数の閾値が対応付けられているメモリアドレス（インデックス）との関係を示す図であり、（ａ）は、数値テーブルの一例、（ｂ）は、そのグラフを示している。
【図６】参照テーブルに登録されている利得と、これらに対応付けられているインデックスとの関係を示す図であり、（ａ）は、数値テーブルの一例、（ｂ）は、そのグラフを示している。また、（ｃ）は、（ｂ）中の楕円で囲まれた部分の拡大図である。
【図７】参照テーブルに登録されている複数の閾値と、複数の閾値が対応付けられているメモリアドレス（インデックス）との関係の他の例を示す図であり、（ａ）は、数値テーブルの一例、（ｂ）は、そのグラフを示している。また、（ｃ）は、（ｂ）中の楕円で囲まれた部分の拡大図である。
【図８】図７の参照テーブルに登録されている利得と、これらに対応付けられているインデックスとの関係を示す図であり、（ａ）は、数値テーブルの一例、（ｂ）は、そのグラフを示している。
【図９】利得制御部のバリエーションを示すブロック図である。
【図１０】他の例に係る無線装置のブロック図である。
【図１１】自動利得制御のための信号強度−利得特性を示す図である。
【図１２】（ａ）は信号強度からインデックスを求めるための閾値テーブル、（ｂ）は閾値テーブルをグラフで表現したもの、（ｃ）はインデックスから利得を求めるための参照テーブルである。
【図１３】（ａ）は信号強度からインデックスを求めるための閾値テーブル、（ｂ）は閾値テーブルをグラフで表現したもの、（ｃ）はインデックスから利得を求めるための参照テーブルである。
【図１４】自動利得制御のための信号強度−利得特性を示す図（第１変形例）である。
【図１５】自動利得制御のための信号強度−利得特性を示す図（第２変形例）である。
【図１６】自動利得制御のための信号強度−利得特性を示す図（第３変形例）である。
【図１７】従来の自動利得制御のための信号強度−利得特性を示す図である。
【図１８】従来の無線装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［１．無線基地局装置の全体構成］
図１は、携帯電話などの移動無線端末用の無線基地局装置（無線通信装置）１を示している。この無線基地局装置１は、ベースバンド処理部（無線装置制御部）を有する基地局本体２に対して、無線装置（ＲＥ：Ｒａｄｉｏ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）３を、光ファイバ又は電気ケーブルで接続して構成されている。このように基地局本体２とは分離した無線装置３は、リモート・レディオ・ヘッド（ＲＲＨ）とよばれる。無線装置３には、送受信用のアンテナ４が接続されている。アンテナ４は、アンテナ塔や建物上部に設置される。
なお、無線基地局装置１としては、基地局本体２と無線装置３とが一体的に形成されたものであってもよい。
【００１８】
基地局本体２は、主に、無線信号をデジタル領域でベースバンド信号の処理を行うとともに、無線装置３を制御する。無線装置３は、無線送信機と無線受信機とを含み、移動無線端末との間で、無線信号の送受信を行う。
【００１９】
［２．無線装置の自動利得制御］
無線装置３に備わった受信機は、自動利得制御機能を備えている。図２は、自動利得制御機能を備えた受信機を示している。この受信機は、受信感度が高く設定されており、例えば、−１００ｄＢｍよりも小さい弱信号も受信可能なものである。
【００２０】
この受信機は、アンテナ４にて受信したアナログ信号を処理するアナログ信号処理部（アナログブロック）３１を備えている。アナログ信号処理部３１は、アナログ増幅器、フィルタ、周波数変換部などの素子を備えており、これらの素子によってアナログ信号処理が施されたアナログ受信信号を出力する。
【００２１】
アナログ信号処理部３１は、アナログ受信信号に付加されるノイズの発生源でもある。アナログ信号処理部３１を構成するアナログ回路は、その特性上、ノイズの発生が不可避である。
したがって、アナログ信号処理部３１から出力されるアナログ信号には、アナログ信号処理部３１をノイズ発生源とするノイズが含まれていることになる。
【００２２】
なお、アナログ信号処理部３１をノイズ発生源とするノイズのレベルは、アナログ信号処理部３１及びその周辺回路の回路構成に依存するが、例えば、−百数ｄＢｍである。このノイズのレベルを測定するには、アナログ信号処理部３１への入力を無入力としておき、この状態で、アナログ信号処理部３１から出力される信号（実態はノイズのみ）の電力値を測定すればよい。
【００２３】
アナログ信号処理部３１から出力されたアナログ受信信号は、Ａ／Ｄコンバータ３２によってデジタル受信信号に変換される。受信機が前述のような弱信号を取り扱うことに対応して、Ａ／Ｄコンバータ３２は、広いダイナミックレンジを持つ。
【００２４】
Ａ／Ｄコンバータ３２から出力されたデジタル受信信号は、デジタルダウンコンバータ３３を介して、デジタル可変利得アンプ（ＶＧＡ）３４に入力される。なお、デジタルダウンコンバータ３３は省略可能である。
【００２５】
デジタル可変利得アンプ３４は、入力されたデジタル受信信号を増幅する。デジタル可変利得アンプ３４は、利得制御部３５による制御を受けて、利得を変化させることができる。可変利得アンプ３４は、そのデジタル可変利得アンプ３４に入力される信号の強度が強い（電力が大きい）場合には、利得を減少させて出力信号の大きさを抑え、逆に、入力信号の強度が弱い（電力が小さい）場合には、利得を増大させて出力信号を大きくする。
【００２６】
［３．利得制御部の構成］
利得制御部３５は、デジタル可変利得アンプ３４に入力されるデジタル受信信号の信号強度を求め、その信号強度に応じたデジタル可変利得アンプ３４の利得を求め、当該デジタル可変利得アンプ３４の利得を制御する。すなわち、この利得制御は、フィードフォワード型自動利得制御である。
【００２７】
利得制御部３５は、デジタル可変利得アンプ３４を制御するための利得（逆対数変換（線形化）された利得）を求めて当該デジタル可変利得アンプ３４に出力する。デジタル可変利得アンプ３４は、利得制御部３５から与えられる利得をデジタルダウンコンバータ３３から与えられるデジタル受信信号に乗算し、自己の信号出力の安定化を図る。
【００２８】
本実施形態の利得制御部３５は、デジタル可変利得アンプ３４に入力されるデジタル受信信号（ＩＱデータ：実数成分及び虚数成分）を取得して実数成分及び虚数成分の２乗和（Ｉ２＋Ｑ２）を演算する２乗和演算部３６と、２乗和演算部３６の演算結果を用いてデジタル可変利得アンプ３４を制御するための利得を求め、当該デジタル可変利得アンプ３４に出力する利得出力部３７と、利得出力部３７が前記利得を求めるために参照する参照テーブル３８とを備えている。
【００２９】
デジタル受信信号の実数成分及び虚数成分の２乗和、すなわち、デジタル受信信号の振幅の２乗値（以下、単に、振幅の２乗値ともいう）を演算する２乗和演算部３６は、その演算結果を、利得出力部３７に出力する。
利得出力部３７は、２乗和演算部３６からの演算結果が与えられると、参照テーブル３８を参照して利得を求める。
【００３０】
図３（ａ）は、参照テーブルのデータ構造を示す図であり、図３（ｂ）は、利得出力部３７の構成を示すブロック図である。
参照テーブル３８は、利得制御部３５等を構成するＤＳＰに設けられたメモリ部（記憶部）に記憶されている。参照テーブル３８には、複数の閾値と、これら複数の閾値に応じて設定された可変利得アンプ３４の利得（線形化された利得）とが対応付けて登録されている。
【００３１】
複数の閾値は、可変利得アンプ３４に入力されるデジタル受信信号の信号強度が取り得る最大値と、同じく信号強度が取り得る最小値とで定まる範囲（信号強度レンジ）内の信号強度値を離散的に表したもの（複数の信号強度値）である。
なお、本実施形態では、信号強度値としての複数の閾値は、可変利得アンプ３４に入力されるデジタル受信信号の振幅の２乗値で表されている。
利得は、信号強度値を表す値である複数の閾値それぞれに応じて、可変利得アンプ３４の利得として好適な値に設定されている。
【００３２】
参照テーブル３８には、図３（ａ）のように、一つのメモリアドレスで特定されるデータ領域内に、前記複数の閾値の内の一の閾値と、この閾値に対応する利得とがデータ登録されている。従って、互いに対応する閾値、及びこの閾値に対応する利得に対して、同一のメモリアドレスが割り当てられている。
【００３３】
図３（ａ）では、４０ビット長のデータ領域に対して、上位側の２０ビット幅の部分に閾値が登録され、下位側の２０ビット幅の部分に利得が登録されている。
以上のようにして、複数の閾値及びこれらに対応する利得は、それぞれ、所定のメモリアドレスで特定されるデータ領域に登録される。
また、複数の閾値は、メモリアドレスの順に従って、最大値から順次小さい値となるように登録されている。なお、閾値及び利得の詳細な態様については後に説明する。
【００３４】
利得出力部３７は、参照テーブル３８に登録されている複数の閾値及び利得をメモリアドレス順に全て読み込み、処理する。ここで、一のメモリアドレスで特定されるデータ領域には閾値及びこれに対応する利得の両方が登録されているので、利得出力部３７は、一のメモリアドレスで特定されるデータを読み込むことで、一の閾値及びこれに対応する利得の両方を読み込む。
【００３５】
このため、利得出力部３７は、参照テーブル３８内に登録されている一の閾値と、この一の閾値に対応するデジタル可変利得アンプ３４の利得とを同時に参照することができるので、所望の閾値を検索すれば、それに対応する利得を得ることができ、効率よく閾値に対応する利得を得ることができる。
【００３６】
利得出力部３７は、比較器３７ａと、この比較器３７ａの出力が与えられる立ち上がりエッジ検出部３７ｂと、デジタル可変利得アンプ３４を制御するための利得を出力する出力部３７ｃとを備えている。
【００３７】
比較器３７ａは、メモリアドレス順に順次読み込む参照テーブル３８に登録された各閾値と、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値と、を比較する。
【００３８】
比較器３７ａは、上記振幅の２乗値が、比較対象としての閾値よりも大きい場合、Ｈｉレベルの信号を出力し、上記振幅の２乗値が、閾値よりも小さい場合、Ｌｏレベルの信号を出力する。
複数の閾値は、上述したように、可変利得アンプ３４に入力されるデジタル受信信号の信号強度値が取り得る最大値及び最小値で定まる信号強度レンジ内の信号強度値を離散的に表したものであり、メモリアドレスの順に当該閾値の最大値から順次小さい値となるように登録されている。
【００３９】
従って、比較器３７ａは、メモリアドレスの順に複数の閾値を順次読み込むと、閾値の最大値から順に比較する。
比較器３７ａは、振幅の２乗値が、その比較対象である閾値よりも小さい場合、Ｌｏレベルの信号を出力する。そして、閾値が振幅の２乗値よりも小さくなると、比較器３７ａは、Ｈｉレベルの信号を出力する。
【００４０】
立ち上がりエッジ検出部３７ｂは、比較器３７ａの出力がＬｏレベルからＨｉレベルに立ち上がるタイミングである立ち上がりエッジを検出する。立ち上がりエッジ検出部３７ｂは、閾値が、振幅の２乗値よりも小さくなるタイミングである、立ち上がりエッジを検出すると、そのタイミングを出力部３７ｃに与える。
【００４１】
出力部３７ｃは、利得出力部３７が閾値を読み込むのと同時に、その閾値に対応する利得を読み込む。出力部３７ｃは、立ち上がりエッジ検出部３７ｂから立ち上がりエッジのタイミングが与えられると、そのタイミングで読み込んでいる利得をデジタル可変利得アンプ３４に出力する。
よって、出力部３７ｃは、比較器３７ａの出力がＬｏレベルからＨｉレベルに立ち上がるタイミングで読み込んでいる利得を出力する。つまり、出力部３７ｃは、振幅の２乗値よりも小さくなる最も大きな値の閾値に対応する利得を出力する。
【００４２】
このように、利得出力部３７は、受信信号の信号強度である、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値を、複数の閾値の内の一の値で近似し、近似値である閾値に対応する利得をデジタル可変利得アンプ３４に出力する。
【００４３】
図４は、利得制御における信号強度と利得特性との関係を示すグラフである。
図４において、デジタル可変利得アンプ３４に入力されるデジタル受信信号の信号強度値を振幅の２乗値で表したときの信号強度レンジの最大値をＳｍａｘとし、同じく最小値をＳｍｉｎとする。
この場合、デジタル可変利得アンプ３４へ入力されるデジタル受信信号が取り得る全範囲Ａは、ＳｍｉｎからＳｍａｘの間の範囲となる。
【００４４】
利得出力部３７は、２乗和演算部３６から出力された振幅の２乗値に応じた利得の制御を、全範囲Ａ内における一部の範囲（値Ｓ１から値Ｓ２の範囲）内の値に制限する。なお、Ｓｍｉｎ＜Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓｍａｘである。また、ＳｍｉｎからＳ１未満の範囲を「第１範囲Ａ１」といい、Ｓ１からＳ２の範囲を「第２範囲Ａ２」といい、Ｓ２を超えてＳｍａｘまでの範囲を「第３範囲Ａ３」という。
【００４５】
利得出力部３７は、２乗和演算部３６から出力された振幅の２乗値が、第１範囲Ａ１内にある場合（Ｓ１よりも小さい場合）には、利得を値Ｓ１に対応するＧｍａｘ（利得の最大値）に固定する。また、利得出力部３７は、２乗和演算部３６から出力された振幅の２乗値が、第３範囲Ａ３内にある場合（Ｓ２よりも大きい場合）には、利得を値Ｓ２に対応するＧｍｉｎ（利得の最小値）に固定する。
【００４６】
以上のようにして、利得出力部３７は、２乗和演算部３６から出力された振幅の２乗値に応じて求める利得をＧｍａｘからＧｍｉｎまでの範囲に制限している。
すなわち、利得出力部３７は、図４に示すように、利得を制御することで、ＳｍｉｎからＳｍａｘの間の値を取り得る振幅の２乗値を、実質的に値Ｓ１からＳ２までの第２範囲Ａ２内の値に制限している。
【００４７】
［４．参照テーブルについて］
図５は、参照テーブル３８に登録されている複数の閾値と、複数の閾値が対応付けられているメモリアドレス（インデックス）との関係を示す図であり、（ａ）は、数値テーブルの一例、（ｂ）は、そのグラフを示している。図５（ｂ）中、横軸はインデックス、縦軸は閾値を示しており、これらの目盛りは、値に対して等間隔に設定されている。
【００４８】
図５中のインデックスとは、参照テーブル３８に登録されているメモリアドレスの順に沿って順番に付した連続する番号であり、図３に示すように、最先に位置するメモリアドレスには、インデックスとして、「１」が付され、以下、各メモリアドレスには、アドレス順に、インデックスとして、「２」、「３」・・・が、付されている。
【００４９】
閾値は、上述したように、インデックスが「１」のときに最大値（「８９１２４１」）に設定されている。従って、２乗和演算部３６からの振幅の２乗値が、この閾値の最大値から、振幅の２乗値が取り得る最大値（図４中のＳｍａｘ）の範囲である場合には、当該２乗和演算部３６からの２乗値は、この閾値の最大値に近似される。
また、インデックスが「１００」のときの閾値は、可変利得アンプ３４に入力されるデジタル受信信号の振幅の２乗値が取り得る最小値（図４中のＳｍｉｎ、図５では「０」）に設定されている。
【００５０】
複数の閾値は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、インデックスが一つずつ増加するのに伴って指数関数的に値が減少するように設定されている。したがって、複数の閾値を対数化した値は、インデックスとの間で、その傾きが負である、ほぼ線形の関係となる。すなわち、複数の閾値は、当該複数の閾値の各値を対数化したときの離散間隔が等間隔となる値に設定されている。
【００５１】
なお、ここで、「対数化したときの離散間隔が等間隔となる値」とは、対数化したときの離散間隔が高い精度で等間隔となるような値の他、対数化したときの離散間隔がほぼ等間隔となるように丸められた値等、端数処理等された値も含む。
【００５２】
上記のように、複数の閾値は、インデックスが一つずつ増加するのに伴って指数関数的に値が減少するように設定されている。このため、利得出力部３７が、参照テーブル３８を参照することで２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値を複数の閾値のいずれかで近似すると、当該デジタル受信信号の振幅の２乗値は、インデックスに対して、実質的に対数変換されたこととなる。
【００５３】
図６は、参照テーブル３８に登録されている利得と、これらに対応付けられているインデックスとの関係を示す図であり、（ａ）は、数値テーブルの一例、（ｂ）は、そのグラフを示している。また、図６（ｃ）は、図６（ｂ）中の楕円で囲まれた部分の拡大図である。図６（ｂ），（ｃ）中、横軸はインデックス、縦軸は利得を示しており、これらの目盛りは、値に対して等間隔に設定されている。
【００５４】
複数の閾値（又は、そのインデックス）に対応して設定されている利得は、インデックスが「１」〜「１０」の範囲では、図６（ａ）及び図６（ｃ）に示すように、利得の最小値Ｇｍｉｎに設定されている。また、インデックスが「９１」〜「１００」の範囲では、利得は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、利得の最大値Ｇｍａｘに設定されている。
さらに、インデックスが「１１」〜「９０」の範囲では、利得は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、インデックスの増加に伴って指数関数的に値が増加するように設定されている。
【００５５】
上記のように、利得の最小値Ｇｍｉｎに設定されているインデックスが「１」〜「１０」の範囲は、図４中の第３範囲Ａ３に該当し、利得の最大値Ｇｍａｘに設定されているインデックスが「９１」〜「１００」の範囲は、図４中の第１範囲Ａ１に該当する。
また、インデックスが「１１」〜「９０」の範囲は、図４中の第２範囲Ａ２に該当する。
【００５６】
よって、利得出力部３７が、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値を近似したときの閾値が、「１８」以下である場合、当該閾値は、第１範囲Ａ１に属しており、利得は最大値Ｇｍａｘ（図例では、３１６２２．７５）に設定される。つまり、本実施形態において、図４中、値Ｓ１は、インデックスが「９１」のときの値である「１８」である。
【００５７】
また、利得出力部３７が、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値を近似したときの閾値が、「３１６２１８」以上である場合、当該閾値は、第３範囲Ａ３に属しており、利得は最小値Ｇｍｉｎに設定される。つまり、本実施形態において、図４中、値Ｓ２は、インデックスが「１０」のときの値である「３１６２１８」である。
【００５８】
第２範囲Ａ２に該当するインデックスが「１１」〜「９０」の範囲において、利得は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、インデックスの増加に伴って、指数関数的に値が増加するように設定されている。
ここで、インデックスによって各利得と対応付けられている閾値は、当該インデックスに対して実質的に対数変換されているので、この閾値に対応して好適な値に設定された利得は、必然的に、上述のように、インデックスの増加に伴って、指数関数的に値が増加するように設定される。
【００５９】
このため、この範囲内における利得を対数化した値は、インデックスとの間で、その傾きが正である、ほぼ線形の関係となる。すなわち、この範囲内における各利得は、当該各利得の値を対数化したときの離散間隔が等間隔となる値に設定される。
【００６０】
なお、「対数化したときの離散間隔が等間隔となる値」とは、上記で述べた通りである。
【００６１】
上記のように、各利得は、対数変換した閾値に応じた値に設定されることで、必然的にインデックスの増加に対して指数関数的に値が増加するように設定される。このため、利得出力部３７が、参照テーブル３８を参照することで、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値の近似値である一の閾値のインデックスに対応する利得を出力すると、当該利得は、インデックスに対して、実質的に逆対数変換（線形変換）されたこととなる。つまり、本実施形態の参照テーブル３８には、線形化された利得が登録されている。
【００６２】
デジタル受信信号の信号強度は、その値が小さくなれば、利得の値に及ぼす影響が大きくなり、その影響は指数関数的に大きくなる。したがって、本実施形態のように、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値を、参照テーブル３８を用いて、対数的に再量子化し、対応する利得を求めることで、好適な利得を得ることができる。さらに、参照テーブル３８から求められる利得は、上記のように線形化されているので、得られた利得をそのままデジタル可変利得アンプ３４に与えることができる。
【００６３】
以上のように、本実施形態の無線装置３は、受信信号を増幅するデジタル可変利得アンプ３４と、受信信号の信号強度に応じたデジタル可変利得アンプ３４の利得を求め、当該デジタル可変利得アンプ３４を制御する利得制御部３５と、を備えている。利得制御部３５は、信号強度レンジ内の信号強度を離散的に表した複数の信号強度値としての複数の閾値と、複数の閾値に応じて設定されたデジタル可変利得アンプ３４の利得と、が対応付けて登録された参照テーブル３８を備えている。利得制御部３５は、この参照テーブル３８を参照することで受信信号の信号強度に対応する閾値に応じたデジタル可変利得アンプ３４の利得を求めることができる。
【００６４】
上記構成の無線装置３によれば、参照テーブル３８を参照することで、受信信号の信号強度に対応する閾値に応じた可変利得アンプの利得を求めることができるので、上記従来例のように、前記利得を求めるために多数の演算を介する必要がなく、信号処理の演算量を低減することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、参照テーブル３８に登録されている複数の閾値、及び、デジタル可変利得アンプ３４を制御するための利得が、それぞれ、その値を対数化したときの離散間隔が等間隔となる値に設定されているので、利得出力部３７が参照テーブル３８を参照することでデジタル可変利得アンプ３４の利得を求めれば、受信信号の信号強度、及び対応する利得は、実質的に対数変換（逆対数変換）されたこととなる。
この結果、対数変換（逆対数変換）のための演算を省略することができ、演算量の低減を図ることができる。
【００６６】
［５．受信強度が低い範囲での利得制御について］
上記従来例で示した、従来の自動利得制御では、図１７に示すように、受信信号の強度（可変利得アンプへの入力電力）と利得との関係は、受信信号の強度に対して可変利得アンプの利得が線形的に単調減少するものとなっていた。
図１７に示すように自動利得制御を行った場合、受信信号の強度がノイズの影響によって変動するほど受信信号電力が低い範囲では、ノイズによって、不必要に利得が変動するという問題が生じる。
【００６７】
すなわち、無線装置（受信機）の受信感度を高めようとした場合、無線装置は、受信信号電力が非常に小さい弱信号も取り扱うことになる。このような弱信号の強度が、無線装置において発生するノイズのレベル程度まで低くなった場合、信号の強度の変動は、信号に含まれるノイズの影響が大きくなる。
【００６８】
つまり、受信信号自体の強度は変動していないか、または僅かしか変動していない場合であっても、ノイズの影響により、利得が不必要に変動し、可変利得アンプの出力も不必要に変動することになる。この結果、受信感度が却って劣化してしまうおそれがある。
【００６９】
この点について、本実施形態では、第１範囲Ａ１を画定するための値Ｓ１が、アナログ信号処理部３１を発生源とするノイズレベル近傍の値であって、かつノイズレベルよりも大きい値に設定されている場合を考える。この場合、例えば、値Ｓ１は、−１００ｄＢｍに設定することができる。これは、アナログ信号処理部３１を発生源とするノイズの大きさが−百数ｄＢｍである場合に、それよりもやや大きい値としたものである。
【００７０】
上記のように設定されている場合、デジタル可変利得アンプ３４に入力されるデジタル受信信号の信号強度（振幅の２乗値）が、第１範囲Ａ１内のとき（弱入力時）には、当該値がノイズの影響により変動する。したがって、第１範囲Ａ１においても、単に、振幅の２乗値に応じて、利得制御部３５が利得を変動させると、デジタル可変利得アンプ３４の出力が、ノイズによって不必要に変動することになる。したがって、ノイズを除いた本来の受信信号の強度が弱く、利得を大きくして感度を上げる必要があるにもかかわらず、ノイズによって見かけ上の電力値が大きくなり、逆に利得を下げてしまう、という事態が発生し、受信感度が劣化するおそれがある。
【００７１】
これに対し、本実施形態では、デジタル可変利得アンプ３４に入力されるデジタル受信信号の信号強度が、第１範囲Ａ１内である場合（弱入力時）には、利得が一定値に設定されているので、振幅の２乗値が変動しても利得が変動せず、電力値が第２範囲にあるときの利得よりも大きい利得が維持される。
したがって、ノイズを除いた本来の受信信号の強度が弱い場合には、ノイズによる電力値の変動があっても、利得を高い状態で維持することができ、受信感度の劣化を防ぐことができる。
【００７２】
また、前記第３範囲Ａ３を画定するための値Ｓ２は、デジタル受信信号の信号強度として、通信規格又は無線装置の仕様において必要とされる値又はその近傍値に設定されている。受信信号の振幅の２乗値が、通信規格又は無線装置の仕様において必要とされる値よりも大きい場合には、利得を変動させないことで、参照テーブル３８のサイズ削減に寄与することができる。
【００７３】
上記実施形態では、インデックスに対する利得の値の設定によって、２乗和演算部３６から出力された振幅の２乗値に応じた利得の制御を、全範囲Ａ内における一部の範囲（値Ｓ１から値Ｓ２の範囲）内の値に制限したが、インデックスに対する複数の閾値の設定によっても同様の制限を行うことができる。
【００７４】
［６．他の実施形態に係る参照テーブルについて］
図７は、他の実施形態に係る参照テーブル３８に登録されている複数の閾値と、複数の閾値が対応付けられているメモリアドレス（インデックス）との関係を示す図であり、（ａ）は、数値テーブルの一例、（ｂ）は、そのグラフを示している。また、図７（ｃ）は、図７（ｂ）中の楕円で囲まれた部分の拡大図である。
また、図８は、図７の参照テーブル３８に登録されている利得と、これらに対応付けられているインデックスとの関係を示す図であり、（ａ）は、数値テーブルの一例、（ｂ）は、そのグラフを示している。
【００７５】
本実施形態の参照テーブル３８における複数の閾値も、上記例と同様、インデックスの増加に伴って、指数関数的に減少するように設定されている。よって、複数の閾値を対数化した値は、インデックスとの間で、その傾きが正である、ほぼ線形の関係となる。
【００７６】
本実施形態では、図７に示すように、インデックスが「１」のときの閾値（の最大値）は、「３１６２１８」に設定されている。したがって、利得出力部３７は、２乗和演算部３６からの振幅の２乗値が、この閾値の最大値から、振幅の２乗値が取り得る最大値（図４中のＳｍａｘ）の範囲である場合、「３１６２１８」で近似する。
【００７７】
また、インデックスが「８１」のときの閾値は、「２２」に設定される一方、インデックスが「８２」のときの閾値は、図７（ｃ）に示すように、指数関数的に減少させず、振幅の２乗値が取り得る最小値（図４中のＳｍｉｎ、図７では「０」）に設定されている。
よって、２乗和演算部３６からの振幅の２乗値が、「２２」より小さい場合、利得出力部３７は、当該２乗値を「０」で近似する。
【００７８】
このように、本実施形態では、２乗和演算部３６からの振幅の２乗値が「２２」より小さければ、「０」で近似し、「３１６２１８」以上であれば、「３１６２１８」で近似する。
【００７９】
また、図８に示すように、本実施形態の参照テーブル３８に登録されている利得は、上記実施形態の第２範囲Ａ２と同様、インデックスの増加に伴って、ほぼ指数関数的に値が増加するように設定されている。
図８（ａ）において、インデックスが「１」のときに利得の最小値Ｇｍｉｎ（図例では、「２．８７５」）に設定され、インデックスの増加に伴って、利得は増加し、インデックスが「８２」のときに利得の最大値Ｇｍａｘ（図例では、「３１６２２．７５」）に設定されている。
【００８０】
よって、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値が、「２２」より小さい範囲では、インデックスが「８２」となり（図７参照）、利得は最大値Ｇｍａｘで一定値に設定される。つまり、本実施形態において、図４中、値Ｓ１は、「２２」である。
【００８１】
また、利得出力部３７が、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値が、「３１６２１８」以上である場合、インデックスが「１」となり（図７参照）、利得は最小値Ｇｍｉｎで一定値に設定される。つまり、本実施形態において、図４中、値Ｓ２は、インデックスが「１」のときの値である「３１６２１８」である。
【００８２】
以上のようにして、本実施形態においては、インデックスに対する閾値の値の設定によって、２乗和演算部３６から出力された振幅の２乗値に応じた利得の制御を、全範囲Ａ内における一部の範囲（値Ｓ１から値Ｓ２の範囲）内の値に制限し、それ以外の範囲の利得を一定値に設定することができる。
【００８３】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されることはない。上記実施形態では、利得出力部３７が、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値の対数化、及び、対応する利得の逆対数化を行う場合を例示したが、例えば、図９（ａ）に示すように、２乗和演算部３６と、利得出力部３７との間に、平方根演算部４１を介在させてもよい。この平方根演算部４１は、２乗和演算部３６から与えられるデジタル受信信号の振幅の２乗値の平方根を演算して振幅（電力）を求め、この電力を利得出力部３７に出力する。利得出力部３７は、実質的な電力の対数化、及び、対応する利得（線形化された利得）の取得を行うことができる参照テーブル３８を用いて利得を出力する。
この場合、上記従来例と比べて、対数、逆対数の演算に関する機能部を必要としないので、演算量を低減することができる。
【００８４】
また、図９（ｂ）に示すように、図９（ａ）の構成中、平方根演算部４１と、利得出力部３７との間に、対数演算部４２を介在させてもよい。利得出力部３７は、対数化された電力に対応する利得（線形化された利得）の取得を行うことができる参照テーブル３８を用いて利得を出力する。この場合、上記従来例と比べて、逆対数の演算に関する機能部等を必要としないので、演算量を低減できる。
また、図９（ｃ）に示すように、図９（ａ）の構成中、利得出力部３７と、デジタル可変利得アンプ３４との間に、逆対数演算部４３を介在させてもよい。利得出力部３７は、実質的な電力の対数化、及び、対応する利得（線形化されていない利得）の取得を行うことができる参照テーブル３８を用いて利得を出力する。この場合、上記従来例と比べて、対数の演算に関する機能部等を必要としないので、演算量を低減できる。
さらに、図９（ｄ）に示すように、図９（ｃ）の構成中、平方根演算部４１と、利得出力部３７との間に、対数演算部４２を介在させてもよい。利得出力部３７は、電力に対応する利得（線形化されていない利得）の取得を行うことができる参照テーブル３８を用いて利得を出力する。この場合、上記従来例と比べて、ターゲット値を加算して利得を求める加算器を必要としないので、演算量を低減できる。
【００８５】
［７．無線装置に係る他の例について］
次に、信号が弱信号であるときに、ノイズの影響によって、利得が不必要に変動してしまうという上述の問題を解消することができる無線装置についての他の例を以下に示す。
【００８６】
［７．１  無線基地局装置の全体構成］
本例に係る無線基地局装置の全体構成は、図１、及び、図１に関する上述の説明と同様であるので、ここでは、その説明を省略する。
【００８７】
［７．２  無線装置の自動利得制御］
無線装置３に備わった受信機は、自動利得制御機能を備えている。図１０は、自動利得制御機能を備えた受信機を示している。この受信機は、受信感度が高く設定されており、例えば、−１００ｄＢｍよりも小さい弱信号も受信可能なものである。
【００８８】
この受信機は、アンテナ４にて受信したアナログ信号を処理するアナログ信号処理部（アナログブロック）１３１を備えている。アナログ信号処理部１３１は、アナログ増幅器、フィルタ、周波数変換部などの素子を備えており、これらの素子によってアナログ信号処理が施されたアナログ受信信号を出力する。
【００８９】
アナログ信号処理部１３１は、アナログ受信信号に付加されるノイズの発生源でもある。アナログ信号処理部１３１を構成するアナログ回路は、その特性上、ノイズの発生が不可避である。
したがって、アナログ信号処理部３１から出力されるアナログ信号には、アナログ信号処理部１３１をノイズ発生源とするノイズが含まれていることになる。
【００９０】
なお、アナログ信号処理部１３１をノイズ発生源とするノイズのレベルは、アナログ信号処理部１３１及びその周辺回路の回路構成に依存するが、例えば、−百数ｄＢｍである。このノイズのレベルを測定するには、アナログ信号処理部１３１への入力を無入力としておき、この状態で、アナログ信号処理部３１から出力される信号（実態はノイズのみ）の電力値を測定すればよい。
【００９１】
アナログ信号処理部１３１から出力されたアナログ受信信号は、Ａ／Ｄコンバータ１３２によってデジタル受信信号に変換される。受信機が前述のような弱信号を取り扱うことに対応して、Ａ／Ｄコンバータ１３２は、広いダイナミックレンジを持つ。
【００９２】
Ａ／Ｄコンバータ１３２から出力されたデジタル受信信号は、デジタルダウンコンバータ１３３を介して、デジタル可変利得アンプ（ＶＧＡ）１３４に入力される。なお、デジタルダウンコンバータ１３３は省略可能である。
【００９３】
デジタル可変利得アンプ１３４は、入力されたデジタル受信信号を増幅する。デジタル可変利得アンプ１３４は、利得制御部１３５による制御を受けて、利得を変化させることができる。可変利得アンプ１３４は、そのデジタル可変利得アンプ１３４に入力される信号の強度が強い（電力が大きい）場合には、利得を減少させて出力信号の大きさを抑え、逆に、入力信号の強度が弱い（電力が小さい）場合には、利得を増大させて出力信号を大きくする。
【００９４】
デジタル可変利得アンプ１３４の利得を制御する利得制御部１３５は、デジタル可変利得アンプ１３４への入力信号の電力値（信号強度）を測定し、その電力値に基づいて利得を決定し、デジタル可変利得アンプ１３４の利得を制御する。すなわち、この利得制御は、フィードフォワード型自動利得制御である。
【００９５】
本実施形態の利得制御部１３５は、デジタル可変利得アンプ１３４への入力信号の電力値（信号強度）を測定する電力計１３６と、電力計１３６にて測定された電力値の範囲を所定範囲（後述の第２範囲Ａ２）に制限する電力値制限部１３７と、電力値から利得を決定するための参照テーブル１３８と、を備えている。
【００９６】
前記電力計１３６は、デジタル可変利得アンプ１３４の入力側に接続されており、デジタル可変利得アンプ１３４に入力されるデジタル受信信号（ＩＱデータ）の電力値、すなわちＩＱデータの振幅値、を測定し出力する。
【００９７】
ここで、デジタル可変利得アンプ１３４に入力されるデジタル受信信号の電力値が取り得る最小の値をＰｍｉｎとする。なお、本実施形態では、Ｐｍｉｎは、−１００ｄＢｍよりも小さい値であるものとする。
また、デジタル可変利得アンプ１３４に入力されるデジタル受信信号の電力値が取り得る最大の値をＰｍａｘとする。
この場合、デジタル可変利得アンプ１３４へのデジタル入力信号が取り得る全範囲Ａは、ＰｍｉｎからＰｍａｘの間の範囲となる（図１１参照）。
したがって、電力計１３６から出力される電力値は、ＰｍｉｎからＰｍａｘの間の任意の値をとることになる。
【００９８】
前記電力値制限部１３７は、電力計１３６から出力された電力値を、前記全範囲Ａ内における一部の範囲（第１の所定値Ｐ１から第２の所定値Ｐ２の範囲）内の値に制限する。なお、Ｐｍｉｎ＜Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐｍａｘである。また、ＰｍｉｎからＰ１未満の範囲を「第１範囲Ａ１」といい、Ｐ１からＰ２の範囲を「第２範囲Ａ２」といい、Ｐ２を超えてＰｍａｘまでの範囲を「第３範囲Ａ３」という。
【００９９】
具体的には、電力値制限部１３７は、電力計１３６から出力された電力値が、第１範囲Ａ１内にある場合（Ｐ１よりも小さい場合）には、電力値を第１の所定値Ｐ１に固定し、第３範囲Ａ３内にある場合には、電力値を第２の所定値Ｐ２に固定する。
つまり、ＰｍｉｎからＰｍａｘの間の値を取り得る電力値は、電力値制限部１３７によって、第１の所定値Ｐ１から第２の所定値Ｐ２までの第２範囲Ａ２内の値に制限されることになる。
【０１００】
本実施形態の前記参照テーブル１３８は、電力値（信号強度を示す値）と利得との対応を規定したテーブルである。この参照テーブル１３８は、第２の範囲内においては、従来と同様に、電力値が小さいほど、利得が大きくなるように、電力値に対する利得が線形的に単調減少するよう設定されている。利得制御部１３５は、電力値制限部１３７による制限がかけられた電力値に基づいて、この参照テーブル１３８を参照することで、電力値に応じた利得を決定する。
【０１０１】
本実施形態では、電力値は、第１の所定値Ｐ１から第２の所定値Ｐ２までの第２範囲内の値に制限されているため、参照テーブル１３８内で規定される電力値は、第１の所定値Ｐ１から第２の所定値Ｐ２までの値で足りる。
電力値が、デジタル可変利得アンプ１３４へのデジタル入力信号が取り得る全範囲Ａ（ＰｍｉｎからＰｍａｘまでの範囲）内の任意の値をとる場合には、参照テーブル内で規定される電力値としては、ＰｍｉｎからＰｍａｘまでの広い範囲に含まれる多くの電力値が必要となる。この場合、参照テーブルのサイズが大きくなる。これに対し、本実施形態では、参照される電力値の範囲Ａ２が、デジタル可変利得アンプ１３４に実際に入力される電力値の範囲Ａよりも狭いため、参照テーブル１３８のサイズを小さくすることができる。
【０１０２】
さて、本実施形態では、前記第１範囲を画定するための前記第１の所定値Ｐ１は、アナログ信号処理部１３１を発生源とするノイズレベル近傍の値であって、かつノイズレベルよりも大きい値に設定されている。例えば、前記第１の所定値Ｐ１は、−１００ｄＢｍに設定することができる。これは、アナログ信号処理部１３１を発生源とするノイズの大きさが−百数ｄＢｍである場合に、それよりもやや大きい値としたものである。
【０１０３】
デジタル可変利得アンプ１３４に入力される電力値が、第１範囲Ａ１内である場合（弱入力時）には、電力計１３６によって測定される電力値がノイズの影響により変動する。したがって、第１範囲Ａ１においても、単に、電力値に応じて、利得制御部１３５が利得を変動させると、デジタル可変利得アンプ１３４の出力が、ノイズによって不必要に変動することになる。したがって、ノイズを除いた本来の受信信号の強度が弱く、利得を大きくして感度を上げる必要があるにもかかわらず、ノイズによって見かけ上の電力値が大きくなり、逆に利得を下げてしまう、という事態が発生し、受信感度が劣化するおそれがある。
【０１０４】
これに対し、本実施形態では、デジタル可変利得アンプ１３４に入力される電力値が、第１範囲Ａ１内である場合（弱入力時）には、電力値が変動しても利得が変動せず、電力値が第２範囲にあるときの利得よりも大きい利得が維持される。
したがって、ノイズを除いた本来の受信信号の強度が弱い場合には、ノイズによる電力値の変動があっても、利得を高い状態で維持することができ、受信感度の劣化を防ぐことができる。
【０１０５】
また、前記第３範囲を画定するための前記第２の所定値Ｐ２は、デジタル受信信号の電力値として、通信規格又は無線装置の仕様において必要とされる値又はその近傍値に設定されている。受信信号の電力値が、通信規格又は無線装置の仕様において必要とされる値よりも大きい場合には、利得を変動させないことで、参照テーブル１３８のサイズ削減に寄与することができる。
【０１０６】
［７．３  しきい値テーブルを用いた利得の決定処理］
図１２は、利得制御部１３５において、電力値の範囲を制限した上で利得を決定するために、しきい値テーブルを用いた手法の第１の例を示し、図１３は、その第２例を示している。
なお、ここでは、電力計１３６から出力される電力値のとる範囲を、理解の容易のため便宜的に、０〜１００００で表すものとする（Ｐｍｉｎ＝０、Ｐｍａｘ＝１００００）。また、第１の所定値Ｐ１を１０００とし、第２の所定値Ｐ２を９０００とする。
【０１０７】
図１２（ａ）（ｂ）及び図１３（ａ）（ｂ）は、電力計１３６にて測定した電力値を、インデックス値（信号強度を示す別の値）に変換するためのしきい値テーブルを示している。このインデックス値は、電力値のある範囲を一つの値で代表させるためのものである。利得制御部１３５は、このしきい値テーブルを参照することで、電力計１３６にて測定した値を、インデックス値に変換する。さらに、利得制御部１３５は、インデックス値を利得に変換するための参照テーブル（図１２（ｃ）、図１３（ｃ））を参照することで、インデックス値を利得に変換する。
【０１０８】
図１２（ａ）（ｂ）又は図１３（ａ）（ｂ）のしきい値テーブルは、複数のインデックス値を有しており、各インデックス値に対応するしきい値が設定されている。利得制御部１３５は、電力計１３６にて測定した電力値を、しきい値テーブル内のしきい値と比較する。この比較は、値が大きいしきい値から順番に行われ、電力値に対応するインデックスが決定される。
【０１０９】
図１２（ａ）（ｂ）のしきい値テーブルの場合、複数のインデックス値は、それぞれ、電力値の１００の範囲が、一つのインデックス値で示されるように設定されている。したがって、インデックス値自体には、電力値の制限がかかっていない。
そこで、参照テーブル１３８は、図１２（ｃ）に示すように、電力値＝１００００〜９０００の範囲（第３範囲）に対応するインデックス値＝１〜１０については、利得が固定の値（最小値）となり、電力値＝８９９９〜１０００（第２範囲）に対応するインデックス値＝１１〜９０までは、インデックス値に応じて徐々に利得が増加し、電力値＝９９９〜０（第１範囲）に対応するインデックス値＝９１〜１００については、利得が固定の値（最大値）となるように設定されている。これにより、図１１の関係を実現できる。
【０１１０】
一方、図１３（ａ）（ｂ）のしきい値のテーブルの場合、例えば、電力値が１００００から９０００の間の値であれば、インデックス値＝１となる。また、電力値が８８５０であれば、インデックス値＝３となる。さらに、電力値が１０００よりも小さければ、インデックス値＝８２となる。
このように、図１３（ａ）（ｂ）のしきい値テーブルでは、電力値が１００００から９０００の範囲と、９９９以下の範囲とは、１０００の幅を持った範囲が一つのインデックスに対応しているのに対し、８９９９〜１０００までの範囲は、１００の幅を持った範囲が一つのインデックスに対応している。
【０１１１】
図１３（ａ）（ｂ）のようなしきい値テーブルも持つ場合、インデックス値の範囲が制限されたものになっている。したがって、参照テーブル１３８としては、図１３（ｃ）のように、インデックス値に対して、利得が線形的に増加するもので、図１１のような関係が実現できる。
【０１１２】
［７．４  信号強度−利得特性の変形例］
図１４は、信号強度−利得の第１変形例を示している。図１４では、受信信号の強度の全範囲Ａが、第１範囲Ａ１（Ｐｍｉｎ〜Ｐ１）と、第２範囲Ａ２（Ｐ１〜Ｐｍａｘ）の２つの範囲に分けられている。
この第１範囲Ａ１では、図１１の場合と同様に、ノイズの影響により信号強度が変動しても、利得が固定であり変動しないため、デジタル可変利得アンプ１３４の出力を安定させることができる。
図１４では、図１１のように第３範囲が設けられていないが、第１範囲が設けられているため、従来よりも参照テーブル１３８サイズを小さくすることが可能である。
【０１１３】
図１５は、信号強度−利得の第２変形例を示している。図１１では、第１範囲Ａ１及び第３範囲Ａ３においては、利得は一定値で固定であり、信号強度の変動に対する利得の変動がゼロに抑えられていた。これに対し、図１５では、第１範囲Ａ１又は第３範囲Ａ３内であっても利得の値が多少変動するよう構成されている。ただし、第１範囲Ａ１又は第３範囲Ａ３内では、第２範囲に比べて、信号強度の変動による利得の変動が緩やかになっている。
このため、信号強度が第１範囲Ａ１内にある弱信号の場合において、ノイズの影響によって利得が変動する度合いが小さく抑えられ、ノイズによる影響を軽減することができる。
【０１１４】
図１６は、信号強度−利得の第３変形例を示している。図１１では、第１範囲Ａ１及び第３範囲Ａ３においては、それぞれ、利得は一つの値しかとらないのに対して、図１６では、利得は、第１範囲Ａ１において二つ（複数）の値をとり、第３範囲Ａ３においても二つ（複数）の値をとる。
このように、第１範囲Ａ１において、段階的に利得を変動させても、第２範囲に比べると、信号強度の変動による利得の変動が緩やかになっている。したがって、信号強度が第１範囲Ａ１内にある弱信号の場合において、ノイズの影響によって利得が変動する度合いが小さく抑えられ、ノイズによる影響を軽減することができる。
また、図８でも、参照テーブルサイズを小さくすることが可能である。
【０１１５】
［７．５  まとめ］
以上のように、本例に係る無線装置は、受信信号を増幅する可変利得アンプと、前記受信信号の信号強度が小さいほど、前記可変利得アンプの利得を大きくする利得制御部と、を備え、前記利得制御部は、前記信号強度が第１の所定値よりも小さい第１範囲では、前記信号強度が前記第１の所定値よりも大きい第２範囲よりも、前記信号強度の変動による前記利得の変動が小さくなるよう構成されている。
本例によれば、信号強度が小さい第１範囲では、信号強度の変動による可変利得アンプの利得の変動が小さくなる。したがって、信号が弱信号であっても、利得の不必要な変動を抑制できる。
【０１１６】
前記利得制御部は、前記第１範囲では、信号強度にかかわらず、利得をほぼ一定にするのが好ましい。この場合、第１範囲では、ノイズの影響によって信号強度が変動しても、利得は、ほぼ一定となり、ノイズの影響を抑えることができる。
【０１１７】
前記第１の所定値は、前記可変利得アンプよりも前段においてアナログ受信信号の処理を行うアナログ信号処理部において受信信号に付加されるノイズのレベルよりもやや大きい値に設定されているのが好ましい。
この場合、第１範囲は、ノイズの影響が生じる全範囲の利得を固定でき、利得可変アンプの出力を安定させることができる。
【０１１８】
前記利得制御部は、前記信号強度を示す値と前記利得との対応を規定した参照テーブルを参照することで、前記信号強度に応じた前記利得を得るよう構成され、更に、前記利得制御部は、前記第１範囲内の前記信号強度については、その信号強度にかかわらず前記信号強度を示す値を一定値としてから、前記参照テーブルを参照するのが好ましい。この場合、第１範囲内の信号強度については、信号強度を示す値が一定値となるため、参照テーブルのサイズを小さくすることができる。
【０１１９】
前記利得制御部は、前記信号強度が前記第１の所定値よりも大きい値である第２の所定値よりも大きい第３範囲内の信号強度についても、その信号強度にかかわらず前記信号強度を示す値を一定値としてから、前記参照テーブルを参照するのが好ましい。この場合、第３範囲内の信号強度については、信号強度を示す値が一定値となるため、参照テーブルのサイズを小さくすることができる。
【０１２０】
以上のように、本例によれば、信号が弱信号であっても、利得の不必要な変動を抑制できる。
【０１２１】
［８．付記］
なお、今回開示した実施形態は例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等の範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１２２】
１      無線基地局装置
２      基地局本体
３      無線装置
３４    デジタル可変利得アンプ
３５    利得制御部
３８    参照テーブル
【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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