(57)【要約】【課題】外部信号を用いることなく、混変調歪みが存在する環境下でも目的信号を最適に受信できる状態に自己調整が可能となる無線通信装置を提供する。【解決手段】テスト信号生成部600は、受信回路330の規定感度となる信号レベルより所定分高いレベルのテスト信号を生成する。アンテナで受信された後に可変減衰器310を通った受信信号とテスト信号発生部510からのテスト信号とを方向性結合器320により合成して、受信回路330に出力する。減衰調整部530は、受信回路330が合成信号を受信処理したときに前記テスト信号に対する受信感度が規定感度になるように可変減衰器310の減衰量を調整する。【選択図】図1
2012175205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナで受信した受信信号を受信処理して復調信号を生成する受信回路と、送信データ信号に対して変調を行う変調部と、を備え、アンテナを介して信号の送受信を行う無線通信装置であって、
前記受信回路の規定感度となる信号レベルより所定分高いレベルのテスト信号を生成するテスト信号生成部と、
前記アンテナと前記受信回路との間に設けられた可変減衰器と、
前記可変減衰器と前記受信回路との間に設けられ、前記アンテナで受信された後に前記可変減衰器を通った受信信号と前記テスト信号生成部からのテスト信号とを合成した合成信号を前記受信回路に出力する信号合成手段と、
前記可変減衰器の減衰量を調整制御する減衰調整部と、を備え、
前記減衰調整部は、前記受信回路が前記合成信号を受信処理したときに前記テスト信号に対する受信感度が規定感度になるように前記可変減衰器の減衰量を調整する
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項1に記載の無線通信装置において、
前記テスト信号生成部は、テストデータを出力するテストデータ出力部と、このテストデータを変調する変調部と、を有し、
前記変調部は、送信データ信号に対して変調を行う変調部と兼用される
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項1または請求項2に記載の無線通信装置において、
前記信号合成手段は、第1ポート、第2ポートおよび第3ポートを有し、前記第1ポートからの入力信号を前記第2ポートに伝送し、かつ、前記第3ポートからの入力信号を前記第2ポートに伝送する方向性結合器であって、
前記第1ポートが前記可変減衰器の出力に接続され、前記第2ポートが前記受信回路の入力に接続され、前記第3ポートには、前記テスト信号が入力される
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
アンテナで受信した受信信号を減衰調整する可変減衰器と、減衰調整された受信信号を受信処理して復調信号を生成する受信回路と、送信データ信号に対して変調を行う変調部と、を備え、アンテナを介して信号の送受信を行う無線通信装置の制御方法であって、
前記受信回路の規定感度となる信号レベルより所定分高いレベルのテスト信号を生成し、
前記テスト信号を前記可変減衰器と前記受信回路との間に挿入して、前記アンテナで受信された後に前記可変減衰器を通った受信信号と前記テスト信号発生部からのテスト信号とを合成した合成信号を前記受信回路に入力し、
前記受信回路が前記合成信号を受信処理したときに前記テスト信号に対する受信感度が規定感度になるように前記可変減衰器の減衰量を調整し、
前記テスト信号に対する受信感度が規定感度になったところで前記可変減衰器の減衰量を固定し、
前記テスト信号を停止させる
ことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
【請求項５】
ユーザの操作に応じて受信動作を開始する際に、請求項4に記載の無線通信装置の制御方法を実行し、その後、ユーザ指示の受信動作に移行する
ことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
【請求項６】
前記無線通信装置は、受信動作を実行するウェイクモードと前記受信回路への電力供給を遮断して受信動作を停止するスリープモードとを一定周期で繰返す間欠受信機能を有し、
請求項4に記載の無線通信装置の制御方法をスリープモードからの復帰時に実行する
ことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
【請求項７】
請求項6に記載の無線通信装置の制御方法において、
スリープモードから復帰した際に、まず、スリープモード前に設定されていた可変減衰器の減衰量で受信動作を行い、この設定で目的信号を基準受信感度で受信できない場合には、請求項4に記載の無線通信装置の制御方法を実行する
ことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
【請求項８】
請求項6に記載の無線通信装置の制御方法において、
スリープモードから復帰した際に、まず、可変減衰器の減衰量をリセットして受信動作を行い、この設定で目的信号を基準受信感度で受信できない場合には、請求項4に記載の無線通信装置の制御方法を実行する
ことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信に使われる電波は有限の資源であり、電波資源の有効活用のために、一通信あたりの帯域幅を狭くする方法がとられている。しかしながら、一通信あたりの帯域幅を狭くするとチャンネル間隔が狭くなる。そこで、隣接チャネルに大きな信号が存在する場合の設計手法が重要となってくる。この場合に、近接した周波数に大入力の妨害波が存在する環境で、如何に小信号を受信できるかという特性を評価することが一般的となっている。
【０００３】
特性評価の一例をあげる。
一般的に基本となる受信感度の基準は、BER（符号誤り率、bit error rate）が1%となる受信信号の入力レベルをいう。（アナログ変調でのS/Nが10dB、またはSINAD（SIgnal to Noise And Distortion sensitivity）が12dBといった指標でもよい）
【０００４】
また、妨害波に対する頑健さを評価するにあたっては、例えば、次のようにする。
まず、BERが1%となる入力レベルを求め、さらにその入力レベルから3dB上げた値を検査入力信号とする。（このとき、もちろん検査入力信号に対してはBER=0%になる。）この状態で妨害波を入力し、妨害波のレベルを徐々に上げていく。そして、BERが再び1%となるときの妨害波のレベルを求める。このときの妨害波のレベルと検査入力信号との比が妨害波の抑圧に対してどれだけ強いかを示す指標となる。
【０００５】
ここで、妨害波が存在するときの現象について簡単に説明する。
無線通信装置は、受信した信号を復調するにあたり、受信信号を増幅したり、ミキサで周波数変換するなどの処理を行う。受信回路の性能が理想的であれば受信信号が線形性を保った状態で処理されるはずである（図9参照）。
しかしながら、実際の受信回路では、増幅器やミキサには歪があり、特に入力電力レベルが飽和領域に近付くと歪が顕著に現れてきてしまう。さらには、目的信号の隣接チャネルに妨害波ｆ1およびｆ2があると、例えば目的信号が２×ｆ1−ｆ2にある場合、混変調歪みが生じて干渉してしまう。図10は、周波数fi（=m×f1±n×f2 （m, n = 1, 2, 3, 4,・・・・・・・)）の混変調歪みが生じる様子を示す図である。このような混変調歪みは、目的信号の近くに発生してしまうので、フィルタでも除去できず、ノイズフロアを引き上げることになってしまう。したがって、このように目的信号の近くに妨害波があると、混変調歪みによりノイズフロアが上昇し、受信感度が著しく悪化することになる。
【０００６】
ここで、例えば特許文献1（特開平05-335857号公報）には、ダイレクトコンバージョン受信方式の受信回路において、妨害波による混変調の発生を抑圧する無線通信装置が開示されている。この無線通信装置では、受信無線信号の信号路に可変減衰器を設けている。そして、検波器によって復調されたベースバンドデータＤＴから所定のフレーム同期信号が検出されるか否かを判定する。フレーム同期信号が検出されないと判定された場合には、可変減衰器の減衰量を増加させる。これにより、目的信号も含めて減衰させるものの、混変調の方が急激に減少するので、結果として混変調の影響を抑圧しつつ目的信号を受信できるようになる。
【０００７】
また、特許文献2（特開2002-16557号公報）には、外部テスト信号なしで受信ブランチの自己検査を可能とする受信機構成が開示されている。この受信機構成では、受信信号の周波数を中間周波数に変換するためにクロック信号を用いるところ、クロック信号発振器の経年変化により生じる中間周波数のずれをオフセット段で補償する。ここで、クロック信号発振器からのクロック信号に所定の係数を掛けて中間周波数に近い信号を生成し、これをテスト信号としている。そして、このテスト信号を復調回路の入力段となる帯域通過フィルタに入力させる。このとき、帯域通過フィルタの帯域幅は、選択された調波だけを通過させ、選択された調波の近傍の調波を通さないような狭帯域フィルタとし、テスト信号の周波数の1／2未満またはテスト信号の周波数の1／4未満の帯域幅とされている。このようにしてテスト信号だけを通過させ、復調回路によって復調し、その出力電圧が後段のダイナミックレンジに適合するようにオフセット調整がなされる。
この構成によれば、外部信号無しで復調信号の電圧オフセットを調整できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平05-335857号公報
【特許文献２】特開2002-16557号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献1の構成によれば、混変調を抑制して目的信号を受信できるように調整できる。しかしながら、この構成では、相手局からの信号が無いと減衰量の調整ができないという問題がある。
携帯電話機のように常に基地局からの信号があればよいが、例えば、トランシーバーのような通信装置を考えた場合には相手からの信号は相手が送信している間しか存在しない。相手局からの目的信号が無い状態で減衰量の調整を繰り返すようなことをしても無駄であり、最悪の場合には制御が発散して動作不能に陥る危険性がある。
【００１０】
また、特許文献2の構成によれば、外部信号無しで復調信号の電圧オフセットを調整できる。
しかしながら、この構成を混変調歪みに対する受信感度の改善には単純に応用できない。
内部クロックに起因する中間周波数の上がり下がりを自己修正するだけであれば、単純にクロックから疑似中間周波数信号を生成し、この疑似中間周波数信号を帯域通過フィルタで濾過して復調回路に入力させればよい。しかし、混変調歪みは、目的信号と非常に近い周波数帯に発生するものであって帯域通過フィルタでは削除できないものである。
また、特許文献2では、テスト信号を生成するためにクロック信号を分周するための専用デバイダを必要とする。その分、部品点数が多くなってしまうところ、小型化、軽量化が要求される無線通信装置としては好ましくない。
またさらに、特許文献2ではテスト信号のレベルを調整する意図がなく、この点においても特許文献2の構成は、目的信号に対する受信感度の改善に適用できない。
外部環境に起因する受信悪化に対応して自己調整する機能については特許文献2にも開示されておらず、したがって、特許文献2を考慮しても、外部からのテスト信号なしで混変調歪みに対する自己調整を行う方法は依然として不明である。
【００１１】
本発明の目的は、外部信号を用いることなく、混変調歪みが存在する環境下でも目的信号を最適に受信できる状態に自己調整が可能となる無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の無線通信装置は、
アンテナで受信した受信信号を受信処理して復調信号を生成する受信回路と、送信データ信号に対して変調を行う変調部と、を備え、アンテナを介して信号の送受信を行う無線通信装置であって、
前記受信回路の規定感度となる信号レベルより所定分高いレベルのテスト信号を生成するテスト信号生成部と、
前記アンテナと前記受信回路との間に設けられた可変減衰器と、
前記可変減衰器と前記受信回路との間に設けられ、前記アンテナで受信された後に前記可変減衰器を通った受信信号と前記テスト信号生成部からのテスト信号とを合成した合成信号を前記受信回路に出力する信号合成手段と、
前記可変減衰器の減衰量を調整制御する減衰調整部と、を備え、
前記減衰調整部は、前記受信回路が前記合成信号を受信処理したときに前記テスト信号に対する受信感度が規定感度になるように前記可変減衰器の減衰量を調整する
ことを特徴とする。
【００１３】
本発明では、
前記テスト信号生成部は、テストデータを出力するテストデータ出力部と、このテストデータを変調する変調部と、を有し、
前記変調部は、送信データ信号に対して変調を行う変調部と兼用される
ことが好ましい。
【００１４】
本発明では、
前記信号合成手段は、第1ポート、第2ポートおよび第3ポートを有し、前記第1ポートからの入力信号を前記第2ポートに伝送し、かつ、前記第3ポートからの入力信号を前記第2ポートに伝送する方向性結合器であって、
前記第1ポートが前記可変減衰器の出力に接続され、前記第2ポートが前記受信回路の入力に接続され、前記第3ポートには、前記テスト信号が入力される
ことが好ましい。
【００１５】
本発明の無線通信装置の制御方法は、
アンテナで受信した受信信号を減衰調整する可変減衰器と、減衰調整された受信信号を受信処理して復調信号を生成する受信回路と、送信データ信号に対して変調を行う変調部と、を備え、アンテナを介して信号の送受信を行う無線通信装置の制御方法であって、
前記受信回路の規定感度となる信号レベルより所定分高いレベルのテスト信号を生成し、
前記テスト信号を前記可変減衰器と前記受信回路との間に挿入して、前記アンテナで受信された後に前記可変減衰器を通った受信信号と前記テスト信号発生部からのテスト信号とを合成した合成信号を前記受信回路に入力し、
前記受信回路が前記合成信号を受信処理したときに前記テスト信号に対する受信感度が規定感度になるように前記可変減衰器の減衰量を調整し、
前記テスト信号に対する受信感度が規定感度になったところで前記可変減衰器の減衰量を固定し、
前記テスト信号を停止させる
ことを特徴とする。
【００１６】
本発明では、
ユーザの操作に応じて受信動作を開始する際に、前記無線通信装置の制御方法を実行し、その後、ユーザ指示の受信動作に移行する
ことが好ましい。
【００１７】
本発明では、
前記無線通信装置は、受信動作を実行するウェイクモードと前記受信回路への電力供給を遮断して受信動作を停止するスリープモードとを一定周期で繰返す間欠受信機能を有し、
前記無線通信装置の制御方法をスリープモードからの復帰時に実行する
ことが好ましい。
【００１８】
本発明では、
スリープモードから復帰した際に、まず、スリープモード前に設定されていた可変減衰器の減衰量で受信動作を行い、この設定で目的信号を基準受信感度で受信できない場合には、前記無線通信装置の制御方法を実行する
ことが好ましい。
【００１９】
本発明では、
スリープモードから復帰した際に、まず、可変減衰器の減衰量をリセットして受信動作を行い、この設定で目的信号を基準受信感度で受信できない場合には、前記無線通信装置の制御方法を実行する
ことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、混変調歪みが存在する環境下でも目的信号を最適に受信できる状態に自己調整が可能となる。
このとき、外部信号を用いることなく、自己の内部で生成したテスト信号を用いることにより、相手局からの信号が無い状態でも自己調整により、受信感度を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第1実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図。
【図２】3次混変調歪みのレベル変化を示す図。
【図３】減衰量調整の動作手順を示すフローチャート。
【図４】妨害波に起因して生じたx dBのノイズフロア（3次混変調歪み）を示す図。
【図５】受信信号にテスト信号を加重した状態を示す図。
【図６】可変減衰器による減衰レベルを徐々に上げていく様子を示した図。
【図７】第2の可変減衰器によってテスト信号のレベル調整をする場合のブロック図。
【図８】方向性結合器に代えて、パワーコンバイナを使用した場合のブロック図。
【図９】背景技術説明として、線形性を保って受信信号を処理した場合を示す図。
【図１０】背景技術説明として、混変調歪みの発生を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第1実施形態）
本発明に係る第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
無線通信装置100は、アンテナ部200と、受信側ユニット300と、送信側ユニット400と、減衰量制御部500と、を備えている。
アンテナ部200は、アンテナ210と、第1切替えスイッチ220と、を有する。第1切替えスイッチ220により、信号を受信する場合にはアンテナ210が受信側ユニット300に接続され、信号を送信する場合にはアンテナ210が送信側ユニット400に接続されるようになっている。
【００２３】
受信側ユニット300は、可変減衰器310と、方向性結合器320と、受信回路330と、を備えている。
可変減衰器310は、アンテナ210にて受信された信号のレベルを減衰調整するものである。可変減衰器310の減衰量は減衰量制御部500によって制御されるところ、減衰調整動作については後述する。
【００２４】
方向性結合器320は、可変減衰器310と受信回路330との間に配置されている。
方向性結合器320は、第1ポート321、第2ポート322および第3ポート323を有する。
ここで、第1ポート321と第3ポート323との間にはアイソレーションがあり信号の伝送は行われない。その結果、第1ポート321からの入力信号は第2ポート322に伝送され、また、第3ポート323からの入力信号は第2ポート322に伝送される。そして、第1ポート321が可変減衰器310の出力に接続され、第2ポート322が受信回路330の入力に接続されている。また、第3ポート323には、送信側ユニットからのテスト信号（後述）が入力される。すなわち、第1ポート321からの入力信号と第3ポート323からの入力信号とが重畳されて第2ポート322から出力される。
【００２５】
受信回路330は、増幅器331と、ミクサ332と、復調部333と、を備える。
方向性結合器320からの出力信号は、受信回路330において、増幅処理、周波数変換、復調、などの処理により目的信号が分離され、復調信号として出力される。復調信号は、その後、必要な所定の処理（例えばAD変換等）を受け、図示しない出力装置から出力される。例えば、音声信号であれば、図示しないスピーカから出力される。
【００２６】
送信側ユニット400は、第2切替えスイッチ410と、変調部420と、第3切替えスイッチ430と、電力増幅部440と、を備える。
図示しない入力装置から入力された送信データ信号が所定の処理を受け、送信信号として送信側ユニット400に入力される。送信信号は、変調部420による変調処理のあと、電力増幅部440による増幅と受けて、アンテナ210から出力されるようになっている。
【００２７】
ここで、第2切替えスイッチ410は、変調部420の前段に配置され、通常の送信動作の際には送信信号を変調部420に入力させる。また、第2切替えスイッチ410は、後述する減衰調整時には、減衰量制御部500からのテストデータを変調部420に入力させる。
【００２８】
第3切替えスイッチ430は、変調部420と電力増幅部440との間に配置されている。
第3切替えスイッチ430は、通常の送信動作の際には、変調部420で変調された送信信号を電力増幅部440に入力させる。また、第3切替えスイッチ430は、後述する減衰制御時には、変調部420にて変調されたテスト信号を方向性結合器320の第3ポート323に入力させる。
【００２９】
減衰量制御部500は、テストデータ出力部510と、BER計算部520と、減衰調整部530と、を備える。テストデータ出力部510は、テストデータを出力する。テストデータは、第2切替えスイッチ410を介して変調部420に入力されるようになっている。また、テストデータは、受信感度の検査用にBER計算部520にも入力されるようになっている。
【００３０】
BER計算部520には、復調部333にて復調された復調信号が分岐して入力される。そして、復調信号をテストデータと対比して、BER（ビット誤り率、Bit Error Rate）を算出する。BERの算出結果は、減衰調整部530に出力される。
【００３１】
ここに、テストデータ出力部510と、第2切替えスイッチ410と、変調部420と、第3切替えスイッチ430と、によりテスト信号生成部600が構成されている。すなわち、テストデータ出力部510から出力されたテストデータが変調部420にて変調されることによりテスト信号が生成される。
【００３２】
減衰調整部530は、可変減衰器310の減衰量を調整制御するところ、減衰調整部530の動作については後述する。
【００３３】
次に、本発明の原理を簡単に説明する。
混変調歪みが発生する環境下において、受信信号を減衰調整することにより、無線通信装置100の受信感度が改善することを説明する。
絶対値は重要ではないので、比（dB）で表す。
説明のために、受信回路330の性能を次のように仮定する。すなわち、無信号時のノイズフロアが0dBであり、ノイズフロアよりも10dB大きい信号をBER 1%で復調できる性能であるとする。また、妨害波が80dBのときに受信周波数のノイズフロア（主として3次混変調歪み）が30dBに達する性能であるとする。
【００３４】
この状態で、仮に可変減衰器310による減衰調整が無い場合について考えると、受信回路330は、ノイズフロア（30dB）に対して＋10dBで復調可能（BER 1%）となることから、この状態で復調可能な目的信号の最小信号レベルは40dBである。すなわち、仮に可変減衰器310による減衰調整が無い場合、妨害波80dBのもとでも目的信号のレベルが40dBであればBER 1%で復調できることになる。
【００３５】
次に、可変減衰器310による減衰調整を機能させた場合について考える。
3次混変調歪みは入力信号レベルの3乗に比例することがわかっている。したがって、妨害波が10dB下がれば、3次混変調歪みは30dB下がることになる。（図2のようにdB単位でグラフに表せば、3次混変調歪みは、入力信号の3倍の傾きで変化する）
すなわち、妨害波を10dB減衰させると、妨害波は80dBから70dBに変化するのに対し、3次混変調歪みは30dB（10dB×3）下がって0dBになる。
無信号時のノイズフロア0dBと、３次混変調歪みによって受信帯域内に生じた0dBの信号とは、互いに波形相関がないため、平均値として電力加算され、双方は同じ値であるためノイズフロアは2倍の3dBとなる。
【００３６】
受信回路330は、BER 1%で復調可能な信号はノイズフロア＋10dBである。可変減衰器310による減衰分10dBとノイズフロアの上昇分の3dBを考慮すると、アンテナ210で受信する目的信号の入力レベルが23dBであれば、BER 1%で復調できることになる。
これは、減衰調整が無い場合に復調可能な目的信号の最小レベル（＝40dB）に比べて大いに改善していることがわかる。
【００３７】
このように、減衰器によって受信信号のレベルを下げることにより、3次混変調歪みを消せるので、感度を改善できることがわかる。
【００３８】
（比較例1）
続いて、上記の減衰量設定が混変調環境下において最適な減衰量設定であることを以下に説明する。ここで、前記との比較のために、仮に可変減衰器310による減衰量を4dBにしたと仮定してみる。妨害波により生じるノイズフロア（3次混変調歪み）は入力の3乗に比例する（dB単位では3倍で変化する）ので、妨害波により生じるノイズフロア（3次混変調歪み）は、妨害波の減衰に伴って減衰し、次のようになる。
【００３９】
妨害波により生じるノイズフロア（3次混変調歪み）
＝30dB − 4dB×3
＝18dB
【００４０】
元のノイズフロアに対して、混変調歪みによるノイズフロアの方が圧倒的に大きいので、（トータルの）ノイズフロアは18dBと考えてよい。このノイズフロアに対してBER 1%で復調可能な目的信号の最小レベルは、ノイズフロアに対して10dB上回る必要かあるので、28dBとなる。すなわち、目的入力信号が受信回路330の手前で28dBの信号であればBER 1%で復調できることになる。つまり、アンテナ210で受信する信号の強度としては、可変減衰器310による減衰量4dB分を考慮して、目的信号が32dBであればBER 1%で復調できることになる。これは、可変減衰器310の減衰量を10dBとした場合に復調可能な目的信号の最小レベル（＝23dB）に対して改善が不十分である。可変減衰器310による減衰量が不足すると、復調可能な目的信号の最小レベルが最適値よりも大きくなることがわかる。
【００４１】
（比較例2）
次に、減衰調整量が過剰な場合の例として、可変減衰器310の減衰量を16dBにしたと仮定する。この場合、妨害波により生じるノイズフロア（3次混変調歪み）は次のようになる。
【００４２】
妨害波により生じるノイズフロア（3次混変調歪み）
＝30dB−16dB × 3
＝−18dB
【００４３】
妨害波により生じるノイズフロア（3次混変調歪み）は、元のノイズフロアより圧倒的に低いので、トータルのノイズフロアは元のノイズフロア0dBと考えてよい。受信回路330は、ノイズフロアに対して10dB上回れば復調可能であるので、ノイズフロアが0dBになっていれば受信回路330の手前で目的信号のレベルが10dBであればBER 1%で復調可能である。しかし、ここに可変減衰器310による減衰量16dBを考慮すると、アンテナ210で受信する目的信号の強度としては26dBなければならないことになる。これは、やはり、可変減衰器310の減衰量を10dBとした場合に復調可能な目的信号の最小レベル（＝23dB）に対して改善が不十分である。可変減衰器310による減衰量が過剰になると、復調可能な目的信号の最小レベルが最適値よりも大きくなることがわかる。
【００４４】
以上から、可変減衰器310による減衰調整によって妨害波由来の混変調歪み（3次混変調歪み）を0dBにすると、最良の感度を得られることがわかる。言い換えると、トータルのノイズフロアを元々のノイズフロア（内部雑音レベル）に等しくすると、混変調環境下において最良の感度を得られることがわかる。
【００４５】
次に、減衰量制御部500の動作を説明する。すなわち、混変調が存在する場合にどのように可変減衰器310の減衰量を最適化するかを説明する。ここでは、受信回路330の性能として、上記と同様に、目的信号とノイズフロアとの比が10dBのときにBER 1%で復調可能であるとする。
図3は、減衰量調整の動作手順を示すフローチャートである。
【００４６】
まず、受信側ユニット300を起動させ、アンテナ210から信号を受信する（ST110）。
さらに、テスト信号生成部600によりテスト信号を発生させる（ST120）。このとき、テストデータ出力部510からテストデータを出力する。すると、テストデータは、変調部420による変調を受け、第3切替えスイッチ430を介して、テスト信号として方向性結合器320に入力される。
テスト信号は、方向性結合器320において前記受信信号と混合され、受信回路330に入力される。
このとき、テスト信号は、前述のように、受信回路330の入力端において規定感度に相当する信号レベルより3dB上のレベルとする。
【００４７】
このとき、受信信号に含まれる妨害波に起因する混変調によってx dBのノイズフロア（3次混変調歪み）が生じるとする（図4参照）。ここでは、混変調のレベルは不明である。そして、受信信号にはテスト信号が加重されているので、この状態は図5のようにあらわされる。ここで、テスト信号のレベル（13dB）の方が混変調のレベル（x dB）よりも低く、この状態ではテスト信号を復調できないとする。
【００４８】
この状態から、減衰調整部530により、可変減衰器310の減衰量を調整する。すなわち、BER計算部520によりBERを算出し（ST140）、BERが1%を超えている場合には（ST140：NO、ST150：YES）、可変減衰器310による減衰量を大きくしていく（ST160）。一度に何dBずつ減衰量を上げるかは任意であり、1dBずつ上げてもよいし、2dBずつ上げてもよい。
図6は、可変減衰器310による減衰レベルを徐々に上げていく様子を示したものである。可変減衰器310による減衰レベルを上げていくと、混変調のレベルが下がっていく。
なお、テスト信号は、可変減衰器310の後段に入力されるので、可変減衰器310による減衰の影響を受けず、そのままのレベルを維持する。
ここで、３次混変調歪みのレベルは入力の3乗に比例するので、可変減衰器310によって受信信号のレベルを減衰させていくと、妨害波のレベルが下がることはもちろんであるが、３次混変調歪みはさらに3乗に比例して急激に下がっていく。
【００４９】
この状態でテスト信号をBER 1%で復調可能とするためには、3次混変調歪みによって生じる等価的なノイズフロアの上昇を＋3dBまで抑える必要がある。すなわち、無信号時のノイズフロアと3次混変調歪みが等しくなった場合が上記の3dBの上昇に相当する。
ノイズフロアの上昇を3dBまで抑える減衰量がこの混変調環境下での受信感度の悪化を最小限に抑えるための最小減衰量である。この最小減衰量は、BERが1%になったときの減衰量として特定することができる。
【００５０】
また、BERが1%を下回ったときには（ST140：NO、ST150：NO）、減衰量が過剰であるので、BERを1%にするように減衰量を下げるように調整する（ST170）。
【００５１】
BERが1%になったときの減衰量で固定する（ST180）、テスト信号を停止する（ST190）。すなわち、減衰調整部530による可変減衰器310の減衰調整を停止するとともに、テストデータ出力部510および変調部420を停止させる。
【００５２】
なお、上記の説明では、簡単化のためにBER＝1%を判断の閾値としたが、1%ちょうどにすることはフィードバック制御上困難であり、制御が発振してしまう恐れもある。
そこで、所定の範囲を設定して、0.95％≦BER≦1.05％になったら減衰量の調整を終了するとしてもよい。
範囲の幅は前後5%でも前後10%でもよく、このような範囲の設定は無線通信装置100の要求性能に合わせて任意に設定できる。
【００５３】
このような構成によれば、次の効果を奏する。
（１）混変調歪みが存在する環境下でも目的信号を最適に受信できる状態に自己調整が可能となる。
このとき、外部信号を用いることなく、自己の内部で生成したテスト信号を用いることにより、相手局からの信号が無い状態でも自己調整により、受信感度を改善することができる。
【００５４】
（２）テストデータを変調部420によって変調したテスト信号を受信回路330に入力するようにしているので、テスト信号は相手局から送信される目的信号と同じ信号（同じ周波数帯域）になるようにすることができる。
例えば、テスト用に中間周波数を用いる場合に比べて、より精度の高い調整が可能になる。
また、変調部420は、信号送信の際に使用する送信側ユニット400のものと兼用すればよく、テスト信号を生成するためだけの変調器を別途に設ける必要はないので、小型化、低コスト化に資する。
【００５５】
（３）可変減衰器310と受信回路330との間に方向性結合器320を配置したので、アンテナからテスト信号が輻射されることを極力防ぐことができる。
【００５６】
ここで、本明細書中で使用したいくつかの用語の意味について補足的に説明を加える。
"受信回路330の規定感度となるレベルより所定分高いレベルのテスト信号を生成する"とした。
ここにいう"受信回路330の規定感度"、とは、例えば、BER 1%や、S/Nが10dB、SINADが12dBといった受信回路の受信特性評価基準として定まっている規定の感度であり、受信回路の種類によって各種の基準から選択し得る。
【００５７】
"受信回路330の規定感度となるレベル"とは、例えば、受信回路330が「+10dBμの信号をBER 1%で受信できる受信感度性能である」、とすると、規定感度となる信号レベルは+10dBμに相当する。（なお、dBμの単位としては、アンテナ端に1μVの信号を印加した場合を0dBμとすることが通常用いられる。）
【００５８】
"受信回路330の規定感度となるレベルより所定分高いレベルのテスト信号を生成する"ところ、この"所定分高いレベル"とは、「規定感度＋3dB」とすることが例として挙げられるが、受信回路330の種類や必要とされる性能に応じて適宜設定され得るものである。
ここで、受信性能は、アンテナで受信する信号のレベルに対する受信感度として規定されるのが一般的であり、受信経路の途中の信号に対して感度レベルを規定することは通常は行われない。
しかし、本発明ではアンテナから入力される受信信号とテスト信号生成部600からのテスト信号とを考えなければならない。
そして、受信信号はアンテナ端から可変減衰器310および方向性結合器320を介して受信回路330に入力され、テスト信号は方向性結合器320を介して受信回路330に入力される。このように両信号の経路が異なっており、また経路によってロスが異なることになる。
そこで、アンテナ端から規定感度のレベルの信号を入力したときにこの信号が受信回路330の入力端で有するレベルをLevRとする。
このとき、（方向性結合器320等によるロス分を考慮に入れつつ）受信回路330の入力端でレベルLevRを生じさせるテスト信号のレベルが"テスト信号の規定感度レベル"となる。
すなわち、テスト信号のレベルは、等価的にアンテナ端から入力した場合で換算したものである。
【００５９】
変調部420からの出力レベルを一定値とする場合には、変調部420の出力端から受信回路330の入力端までの間で信号の減衰レベルを調整し、受信回路330の入力端において"基準感度＋3dB"と等価となるようにしてもよい。受信回路330の入力端で"基準感度＋3dB"と等価となればよいのでその手段は問わない。
例えば、図7に示すように、別途に、方向性結合器320の第3のポート323と第3切替えスイッチ430との間に可変減衰器700を設けて第2減衰調整部540によりテスト信号のレベルを調整するようにしてもよい。
【００６０】
（第2実施形態）
第2実施形態として、上記第1実施形態で説明した減衰調整動作をモニタ機能と連動させてもよい。モニタ機能とは、ユーザが所定のスイッチを押している間のみミュートを解除して、受信信号があるか否かを確認するための機能である。
すなわち、ユーザが通信装置の所定スイッチ（不図示）を押してモニタ機能を起動させる。これにより、ミュートを解除し、受信動作を開始する。続いて、上記第1実施形態で説明した減衰調整を行って可変減衰量を適切に設定する動作を行った後、テスト信号の発信を停止する。そして、最適に設定された減衰量で受信信号の確認を行う。
【００６１】
（第3実施形態）
一般にデジタル方式の無線通信装置では、自分を呼出されないかぎり復調された音声は再生されない。よって、待ち受けている時点で混変調が生じているか否かの判別はユーザにはできない。したがって、ユーザの手動によって減衰調整機能を働かせることが効率的ではない場合もある。また隣接チャネルのレベルは一定ではないので、減衰量は定期的に見直しを行う必要がある。
【００６２】
そこで、第3実施形態として、スリープモードからの復帰時に上記第1実施形態の減衰調整動作を実行してもよい。
携帯型移動無線通信装置では、内蔵するバッテリー（蓄電池）の消耗を軽減し、一度の充電によって長時間の受信動作を行う手段として、短時間の受信動作（Wake:ウェイク）と、比較的長時間にわたって受信回路への電力供給を遮断する非受信動作（Sleep：スリープ）と、を一定周期で繰返すバッテリーセーブ（以下、間欠受信とも云う）を行うことが多い。
そして、短時間のウェイク期間に無線信号着信の有無を検出するキャリアセンスを行い、ウェイク期間に着信を検出すると以後しばらく連続受信を行って自局に対する発呼であるか否かを判断するが、自局に関連するものではない場合は再びスリープ状態に移行する。
【００６３】
ここで、スリープモードから復帰した時に、混変調により受信信号が抑圧されている場合もあり、あるいは、妨害波のレベルが下がって混変調が改善している場合もありえる。
【００６４】
そこで、スリープモードから復帰する際には、まず、上記第1実施形態で説明した減衰調整動作を行う。そして、減衰量を最適に設定し、テスト信号を停止する。その後、通常動作に移行する。
【００６５】
（第4実施形態）
なお、スリープモード復帰時に必ず減衰調整動作を実行してもよいが、スリープモード復帰時に受信信号を受信できない場合にのみ減衰調整を行うようにしてもよい。
すなわち、スリープモード復帰時には、まずスリープモード前に設定されていた減衰量で受信動作を行う。この設定で目的信号が受信できれば、そのまま通常動作に移行すればよい。スリープモード前に設定されていた減衰量で受信動作を行ったが、混変調によって目的信号が受信できない場合にのみ、上記減衰調整動作を実行するようにする。これにより、スリープモードからの復帰動作のたびに無駄に減衰調整を繰り返すことを回避し、必要な場合にのみ減衰調整を行うようにすることができる。
【００６６】
（第5実施形態）
スリープモードから復帰したときに、妨害波のレベルが下がって混変調が改善している場合もあり、むしろ、時間が変わったり、場所を移動したりすれば妨害波の状況が改善している可能性が高い。
この場合、スリープモード前の減衰量で受信を開始したりすると、減衰量分だけ感度が悪化してしまうことになる。そこで、スリープモードから復帰したときに、まず最初に、可変減衰器310の減衰量をリセットするようにしてもよい。すなわち、スリープモードから復帰した場合には、可変減衰器310の減衰量をゼロにして受信を開始する。そして、この状態で目的信号の受信が確認できない場合に、スリープモード前に設定した減衰量に設定する。それでも目的信号の受信が確認できない場合に、上記の減衰調整動作を実行する。
【００６７】
なお、本発明は上記実施形態および変形例に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
テスト信号生成部から発生させる信号のレベルは、"無信号時ノイズフロア+10dB + 3dB"とする場合を例示した。
ここで、テスト信号は、変調部420、第3切替えスイッチ430および方向性結合器320を介して受信回路330に入力されるので、これら変調部420、第3切替えスイッチ430および方向性結合器320を通過することによるロスを考慮して、受信回路の手間で13dBのテスト信号レベルが確保されるようにすることが好ましい。
【００６８】
方向性結合器320に代えて、図8に示すようにパワーコンバイナ340を用いてもよい。この場合、電力の損失および輻射がやや大きくなるので、テスト信号のレベルはこれらの損失分を考慮して設定することが必要である。
【符号の説明】
【００６９】
100…無線通信装置、200…アンテナ部、210…アンテナ、220…第1切替えスイッチ、300…受信側ユニット、310…可変減衰器、320…方向性結合器、321…第1ポート、322…第2ポート、323…第3ポート、330…受信回路、331…増幅器、332…ミクサ、333…復調部、340…パワーコンバイナ、400…送信側ユニット、410…第2切替えスイッチ、420…変調部、430…第3切替えスイッチ、440…電力増幅部、450…切替えスイッチ、500…減衰量制御部、510…テスト信号発生部、520…BER計算部、530…減衰調整部、600…テスト信号生成部。
【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】
2012175205.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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