(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの通信経路に沿って配置された複数の構成成分を持つ通信信号受信機であって、該信号経路に沿う複数の構成成分は、受信信号を処理するためのフィルタ（１３０ａ−ｂ）及びその信号の平均値を引き出すための平均手段（１３４ａ−ｂ）を含むものにおいて、
平均手段（１３４ａ−ｂ）の出力（１３８ａ−ｂ）は、信号経路途中でフィルタ（１３０ａ−ｂ）に先行して位置する選択器（１２８ａ−ｂ）に接続され、
前記通信信号受信機は、
前記選択器に接続され、前記信号の最後のシンボル記号がサンプリングされたことを示すイベントを検出する制御手段（１３６ａ−ｂ）であって、該イベントの検出に応じて前記平均値を前記フィルタに供給するように前記選択器を制御する制御手段（１３６ａ−ｂ）
を含むことを特徴とする通信信号受信機。
【請求項２】
請求項１に記載の通信信号受信機であって、平均手段（１３４ａ−ｂ）の入力（１３２ａ−ｂ）は、フィルタ（１３０ａ−ｂ）の出力に接続される通信信号受信機。
【請求項３】
請求項１に記載の通信信号受信機であって、平均手段（２３４ａ−ｂ）の入力は、信号経路途中でフィルタ（２３０ａ−ｂ）に先行して位置する選択器（２２８ａ−ｂ）に接続される通信信号受信機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信信号受信機であって、前記選択器（１２８ａ−ｂ）は、
平均手段（１３４ａ−ｂ）の出力（１３８ａ−ｂ）に接続して動作する選択器入力と、
フィルタ（１３０ａ−ｂ）の入力に接続して動作する選択器出力と、
前記制御手段（１３６ａ−ｂ）に接続して動作する選択器制御端子（１２９ａ−ｂ）と
を含む通信信号受信機。
【請求項５】
請求項４に記載の通信信号受信機であって、制御手段（１３６ａ−ｂ）は、カウンタである通信信号受信機。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信信号受信機であって、更に、受信アナログ信号を、ディジタルに変換するためのＡＤ変換器（１２６ａ−ｂ）を含む通信信号受信機。
【請求項７】
請求項６に記載の通信信号受信機であって、平均手段（１３４ａ−ｂ）は、信号経路途中でＡＤ変換器（１２６ａ−ｂ）の後に位置する通信信号受信機。
【請求項８】
請求項６に記載の通信信号受信機であって、平均手段（３３４ａ−ｂ）は、信号経路途中でＡＤ変換器（３２６ａ−ｂ）に先行して位置する通信信号受信機。
【請求項９】
請求項８に記載の通信信号受信機であって、平均手段（３３４ａ−ｂ）は、コンデンサを含む通信信号受信機。
【請求項１０】
少なくとも１つの信号経路に沿って配置された複数の構成成分を持つ通信信号受信機を動作させる方法であって、受信信号はディジタル形式に変換され、またその信号は前記複数の構成成分に含まれる少なくとも１つのディジタルフィルタ（１３０ａ−ｂ）により処理されるものにおいて、
その信号の平均値を決定するステップと、
その信号における最後のシンボル記号がサンプリングされたことを示すイベントを検出するステップと
前記イベントの検出に応じて、前記少なくとも１つのディジタルフィルタ（１３０ａ−ｂ）に、前記平均値を供給するステップとを含むことを特徴とする通信信号受信機を動作させる方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記イベントは、前記信号経路における前記ディジタルフィルタ（１３０ａ−ｂ）に先行するＡＤ変換器（１２６ａ−ｂ）における前記信号の最後のディジタルデータ記号の存在である通信信号受信機を動作させる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、少なくとも１つの信号経路に沿って配置された複数の構成成分を持つ通信信号受信機に関し、そこにその叉は各信号経路に沿った複数構成成分は、受信信号を処理するフィルタ及びその信号の平均値を引き出すための平均手段を含む。この発明はまた、少なくとも１つの信号経路に沿って配置された複数の構成成分を持つ通信信号受信機を動作させる方法に関し、そこに受信信号はディジタル形式に変換され、またその信号は前記複数の構成成分に含まれる少なくとも１つのディジタルフィルタにより処理される。
【０００２】
（従来技術の説明）
上述の様な通信信号受信機は、例えば、移動体電話機の様な無線通信装置に
使用される。
従来技術による一般的な通信信号受信機は図４に示される。この受信機は、通常Ｉ及びＱチャネルとして知られる二重通信チャネルを含むホモダイン受信機である。図４の二重チャネルホモダイン受信機は、ＧＭＳ、ＤＣＳ又はＰＣＳ電話機の様な当時のディジタル移動体電話機においてしばしば使用される種類のものである。
【０００３】
この受信機は、２つの直交搬送波上に変調された、ディジタルデータ記号のストリームを表すＴＤＭＡ信号（「時分割多重接続」）の様な到来電磁通信信号を受けるためのアンテナ４００を含む。受信信号は帯域フィルタ４０２を通して供給され、増幅器４０４において増幅され、次にスプリッタ４０６において２つの同じ信号に分離される。これら信号の第１のものは、第１の信号経路に行き、そこで最初にミクサ４２０ａにおいて中間周波数信号と混合される。この中間周波数信号は局部発信器４１０から供給され、移相器４０８を修正されずに通過する。同様に、第２の信号は第２の信号経路へ行き、そこでそれはミクサ４２０ｂにおいて局部発信器４１０からの中間周波数信号と混合され、一旦この中間周波数信号の位相は移相器４０８において９０°だけシフトされている。
【０００４】
ミクサ４２０ａの出力は、低域フィルタ４２２ａにより濾波され、第２の増幅器４２４ａにより増幅される。引き続いて、この信号は、この信号をサンプリングし、それを上述のデータ記号のストリームから成るディジタル信号に変換するためＡＤ変換器４２６ａに供給される。このディジタル信号は、ディジタル低域フィルタ４３０ａにおいて濾波され、この信号に含まれるディジタルデータ記号は、ノード４３２ａにおいて、ディジタルメモリ４５０へ供給される。平均計算器４３９ａは、ディジタル信号の平均値（ＤＣレベル）を決定し、その平均値を加算器４４０ａの負の入力へ供給する。正の入力において、加算器は、ノード４３２ａにおいて信号経路から以前にタップされたディジタルデータ記号を受け取る。従って、加算器４４０ａは、事実上、平均計算器４３９ａにより決定された様な信号平均値を、ディジタル信号から減算するであろう。
【０００５】
この結果、第１の信号経路の終わりにおける加算器４４０ａの出力は、最終的にディジタルデータ記号のストリームの第１の部分を提供し、この部分はアンテナ４００により最初に受信されたアナログ信号に含まれかつ運ばれたものである。これに対応して、ミクサ４２０ｂで始まり加算器４４０ｂで終わる第２の信号経路は、ディジタルデータのストリームの第２の部分を提供するであろう。このディジタルデータ記号のストリームは、その後電話機のユーザが現在通話している相手側からの音声の様な、例えば、スピーカを通しての可聴出力を生成するために移動体電話機の他の構成成分により使用される。代わりに、ディジタルデータ記号のストリームは、データ通信セッションの間に２つの計算機の間で送られるデータメッセージを表すことが出来る。
【０００６】
（課題）
ディジタルフィルタ４３０ａ−ｂの使用は、ＦＩＲ（有限インパルス応答）又はＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタの様な、ディジタルフィルタの固有の動作特性に起因して、信号経路に遅延を導入する。理想的には、一旦最後の希望していたディジタルデータ記号がサンプリングされたら、ディジタルフィルタに先行する構成成分（ミクサ４２０ａ−ｂ、増幅器４０４ａ−ｂ，４２４ａ−ｂ及びＡＤ変換器４２６ａ−ｂの様な）は、電力を保存し及び／又は出来るだけ早く送信モードに入るため受動又はアイドルモードに切換えられるべきである。
【０００７】
しかし、最後の希望していたディジタルデータ記号がサンプリングされた直後に受信器回路をスイッチオフすることは、信号のＤＣレベルにおける急激な変化に起因して、ディジタルフィルタから過渡雑音を生じさせる。従って、この様な雑音の発生を避けるために、上述の一般的な受信機の様な、従来の受信機に対して、最後の希望したデータ記号の後一定の期間にわたりアクティブのまま残ることが必要であった。そうすることにより、ディジタルフィルタは、最後の記号がディジタルフィルタを通過するのに要する間は、本質的に変動しないＤＣレベルで信号が供給される。明らかにこれは、受動モード又は送信モードへ即座に切り替えを可能にするという上の目的と矛盾する。
【０００８】
（本発明）
従って、上述の従来の方策の欠点を克服することが本発明の目的である。特に、この発明の目的は、少なくとも１つの信号経路に沿い配置された複数の構成成分を持ち、この又は各信号経路に沿う複数構成成分は、受信信号を処理するフィルタ及びこの信号の平均値を引き出すための平均手段を含む型式の改善された通信信号受信機を提供することであり、そこにこの改善は特に、アクテイブから受動モードへのより迅速な切換え及び減少した電力消費に存在する。
【０００９】
これらの目的は、平均手段の出力を、信号経路途中でフィルタに先行して位置する構成成分へ接続することにより達成される。この結果、信号の平均値（叉はＤＣレベル）が、最後の希望するデータ記号のサンプリングに直ちに続く期間の間フィルタへ選択的に帰還される。フィルタには、ＤＣレベルが急激に変化しない信号が供給されるので、受信機回路は、最後の希望するデータ記号がサンプリングされた後、過渡雑音がディジタルフィルタに発生することなく、直ちにスイッチオフすることが出来る。
【００１０】
これらの目的は、また通信信号受信機を動作させる方法によっても達成され、そこに受信信号はディジタル形式に変換され、またこの信号は、信号の平均値を決定し、信号におけるイベントを検出し、またこれに応じてディジタルフィルタに平均値を供給することにより少なくとも１つのディジタルフィルタにより処理される。
本発明の他の目的、利点及び特徴は、以下の詳細な説明から、付随する特許請求の範囲から並びに図面から現われる。
【００１１】
（詳細な開示）
図１は、本発明による通信信号受信機の好ましい実施例を示す。図４の従来の受信機と大分が似ており、図１の好ましい実施例は、普通Ｉ及びＱチャネルとして知られる、二重通信チャネルを持つホモダイン受信機である。図１の受信機の構成成分には、それぞれ１００から１５０までの３桁の参照番号が付与される。参照番号を持つ全部の構成成分は、その最も右側の２桁は、図４の従来の受信機における対応する構成成分の最も右側の２桁と同一であり、図４の前記対応する構成成分と同一又は本質的に同じ機能を持つ。この結果、アンテナ１００、帯域フイルタ１０２、増幅器１０４、スプリッタ１０６、移相器１０８、局部発信器１１０、ミクサ１２０ａ−ｂ、低域フィルタ１２２ａ−ｂ、増幅器１２４ａ−ｂ、ＡＤ変換器１２６ａ−ｂ、ディジタルフィルタ１３０ａ−ｂ、加算器１４０ａ−ｂ及びメモリ１５０は、全部が、図４に示す一般的従来の受信機のアンテナ４００、帯域フィルタ４０２、増幅器４０４、等と同一、又は本質的に同じ機能を持つ。
【００１２】
更に、図１の受信機は、第１の信号経路内に第１の平均計算器１３４ａ並びに第２の信号経路内に第２の平均計算器１３４ｂを含む。図４の従来の受信機における平均計算器４３９ａ−ｂと丁度同様に、平均計算器１３４ａ−ｂは、入力ノード１３２ａ−ｂにおいて、ディジタルサンプル（ＡＤ変換器１２８ａ−ｂにより生成され、ディジタルフィルタ１３０ａ−ｂにより濾波された様な）を受信し、最近受信したサンプルの所定数の平均又は平均値を引き出すように構成される。この値は、これは時間離散的ディジタル移動（ｍｏｖｉｎｇ）平均値であり、図４の従来の受信機と同様に、出力ノード１３８ａ−ｂにおいて加算器１４０ａ−ｂの負の端子に供給される。従来の受信機とは異なり、図１の発明の受信機は、各自のノード１３８ａ−ｂにおいて始まりそして各自のデータ選択器又はマルチプレクサ１２８ａ−ｂの各自の第１入力端子において終わる帰還ループを持ち、このデータ選択器又はマルチプレクサ１２８ａ−ｂは、図１に示す様なそれぞれのＡＤ変換器１２６ａ−ｂとディジタルフィルタ１３０ａ−ｂとの間に位置する。更に、カウンタ１３６ａ−ｂが各自の平均計算器１３４ａ−ｂに接続される。カウンタ１３６ａ−ｂの出力は、選択器１２８ａ−ｂのそれぞれの制御端子１２９ａ−ｂに接続される。選択器１２８ａ−ｂの第２の入力端子は、それぞれのＡＤ変換器１２６ａ−ｂの出力に接続される。
【００１３】
平均計算器１３４ａ−ｂ、カウンタ１３６ａ−ｂ及び選択器１２８ａ−ｂの動作は、次の通りである。受信機が受信モードにある時、即ち、上述の様に複数のディジタルデータ記号を受信し、処理する時、カウンタ１３６ａは、ＡＤ変換器１２６ａから受けたディジタルデータ記号のストリームをディジタルフィルタ１３０ａへ送るため制御端子１２９ａを経由して選択器１２８ａを制御する。その間に、平均計算器１３４ａは、ディジタル信号のＤＣレベルを表す最後のｎ数のディジタルデータ記号（ｎは、３２−１２８のような所定の数のサンプル）の平均値を連続して計算する。例えば、図１に示されない制御器手段により、最後の希望されたディジタルデータ記号がＡＤ変換器１２６ａによりサンプリングされたことが確立された時、カウンタ１３６ａは、平均計算器１３４ａにより計算された平均値をディジタルフィルタ１３０ａへ送るのを代わりに開始するよう選択器１２８ａを制御する。所定数の記号期間の間、カウンタ１３６ａは選別器１２８ａをこの状態に維持し、そこにノード１３８ａから帰還された平均値はディジタルフィルタ１３０ａに供給される。
【００１４】
当業者により容易に理解される様に、記号期間の所定数の実際の値は、ディジタルフィルタ１３０ａの実際の実施に依存する。更に、１個のディジタルフィルタ１３０ａのみならず、一連のディジタルフィルタを使用することは普通であり、また記号期間の実際の数は、十分な考慮とテストの後に決定されなければならない。しかし、１つのその当時のＧＳＭ受信機に対して、１１個の記号期間がその時間期間に対して適当な数であると証明されており、その間に、ディジタルフィルタ１３０ａは、ディジタルフィルタにおける過渡雑音を避けるため上述の平均値が供給されねばならない。
【００１５】
ディジタルフィルタ１３０ａは、本来から一定のＤＣ利得を持っているので、平均計算器１３４ａは、その出力をノード１３８ａにおいて供給する前に、このＤＣ利得の逆数を掛け算することによりこのＤＣ利得を補償するように構成される。
【００１６】
平均計算器１３４ａ、カウンタ１３６ａ及びノード１３８ａから選択器１２８ａまでの帰還ループの設備のお陰で、ディジタルフィルタ１３０ａは、「正しい」平均値、即ち、最後のディジタルデータ記号のＤＣレベルと本質的に同じＤＣレベルを持つディジタルデータが供給されることが保証される。この故に、ディジタル信号のＤＣレベルは急激な変化を表さないので、ディジタルフィルタにおける過渡雑音は回避される。この結果、ディジタルフィルタ１３０ａに先行する受信機回路、例えば、ＡＤ変換器１２６ａ、増幅器１２４ａ、低域フィルタ１２２ａ、ミクサ１２０ａ、等は、最後の希望されたデータ記号がサンプリングされた直後に、受動又はアイドルモードヘ切換えても良い。これは、電力を保存し、また送信モードへの早期の切換えを容易にする。
【００１７】
第１の信号経路に沿う構成成分の動作原理の上の論議は、第２の信号経路に沿う構成成分、即ち、第２の平均計算器１３４ｂ、第２のカウンタ１３６ｂ、第２の選択器１２８ｂ、等に適用可能である。代わりとして、データ記号は、両方の信号経路上で同時にかつ等しい率で受信されるので、第１及び第２のカウンタ１３６ａ−ｂは、両方の信号経路で共有される単一のカウンタに組み合わせても良い。
【００１８】
この発明の通信信号受信機の代わりの実施例が図２に示される。参照番号の最後の２桁が図４に示す従来の受信機における対応する構成成分の最後の２桁に等しい参照番号を持つ全部の構成成分は、同一か叉は本質的に同じ機能を持つ。図１と較べて、図２の平均計算器２３９ａ−ｂは、平均値をディジタルフィルタ２３０ａ−ｂへ帰還する手段を持たず、平均計算器２３９ａ−ｂは、図４の従来の受信機に対して上に述べた様なそれらの「正規の」機能を持つだけである。その代わりとして、図２の実施例は、各信号経路に対し積分器２３４ａ−ｂを含む。この積分器２３４ａ−ｂは、選択器２２８ａ−ｂとディジタルフィルタ２３０ａ−ｂの間のそれぞれの信号経路に接続される。選択器２２８ａ−ｂは、図１を参照して述べた選択器１２８ａ−ｂと同一又は同じ機能を持つ。更に、図２の実施例は、それぞれの積分器２３４ａ−ｂに接続された入力を持つカウンタ２３６ａ−ｂを含む。カウンタ２３６ａ−ｂの出力は、それぞれの選択器２２８ａ−ｂの制御端子２２９ａ−ｂに接続される。
【００１９】
積分器２３４ａ−ｂの目的は、ディジタル信号のＤＣレベル（即ち、平均値）を濾波して取り除き、またこの平均値を、最後の希望するデータ記号がＡＤ変換器２２６ａ−ｂにより一旦サンプリングされたら、出力端子２３８ａ−ｂを経由して選択器２２８ａ−ｂへ帰還することである。積分器２３４ａ−ｂは、例えば次のフィルタ方程式を持つフィルタとして実施しても良く、
ｙ（ｎ）＝αｙ（ｎ−１）＋（１−α）ｘ（ｎ）、ここにαは定数であり、これは実際の応用の見地から調整されかつ設定されなければならない。しかし、適切な低域特性をもつ他のＦＩＲ又はＩＩＲフィルタを、上の離散的微分方程式により定義される簡単な積分器の代わりに使用できる。
【００２０】
この結果、図２の実施例の主要な動作原理は、図１の実施例のものと同じであり、ディジタル信号のＤＣレベルを表す平均値は引き出され、そして最後の希望されたディジタルデータ記号がサンプリングされた直後に所定数の記号期間にわたりディジタルフィルタ２３０ａ−ｂへ帰還され、これにより信号のＤＣレベルにおける急激な変化及び望ましくない過渡雑音の発生を回避する。
【００２１】
図３は、本発明の別の代わりの実施例を示す。丁度図１及び２の様に、参照番号の最後の２桁が、図４の従来の受信機における対応する構成成分の最後の２桁に対応する参照番号をもつ全部の構成成分は、同一又は本質的に同じ機能を持つ。図１及び２の実施例とは逆に、図３の代わりの実施例は、ディジタルドメインよりは、むしろアナログドメインにおける課題を解決し、コンデンサ３３４ａ−ｂ及び選択器３２８ａ−ｂを含む積分器は、アナログ信号のＤＣレベルを濾波して取り除き、その結果をコンデンサ３３４ａ−ｂ両端の電圧として蓄える。図３に示されない制御器手段は、ＡＤ変換器３２６ａ−ｂにおける最後の希望されるディジタルデータ記号の存在を検出し、そして選択器３２８ａ−ｂが開きかつコンデンサ３３４ａ−ｂが第１及び第２の信号経路からそれぞれ切断されている第１の状態から、選択器３２８ａ−ｂが閉じかつコンデンサ３３４ａ−ｂが、増幅器３２４ａ−ｂとＡＤ変換器３２６ａ−ｂの間の第１及び第２の信号経路にそれぞれ接続されている第２の状態へ切換えるように選択器３２８ａ−ｂを制御する。選択器３２８ａ−ｂがその第２の状態にある時は、それぞれのコンデンサ３３４ａ−ｂの出力３３８ａ−ｂは、それぞれのＡＤ変換器３２６ａ−ｂを介してディジタルフィルタ３３０ａ−ｂへ供給される。その結果、ディジタルフィルタ３３０ａ−ｂへは、最後の希望されるディジタルデータ記号がＡＤ変換器３２６ａ−ｂによりサンプリングされた直後に、ＤＣレベルにおける急激な変化のない信号が供給される。コンデンサ３３４ａ−ｂ及び選択器３２８ａ−ｂに先行する受信機構成成分、即ち、増幅器３２４ａ−ｂ、低域フィルタ３２２ａ−ｂ、等、は同時にターンオフし、又は受動／アイドルモードへ切換えても良い。
【００２２】
この発明は、好ましい及び代替の実施例に関して述べた。この開示は、例示の目的を持つが、制限する目的ではない。本発明の範囲は、付随する独立請求項における定義によってのみ限定される。特に、本発明は、２つのチャネル叉は信号経路を持ち及び／叉は信号経路当たり１つより多いディジタルフィルタを採用する受信機の様な、ここに述べなかった他の受信機型式にも等しく適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による通信信号受信機の好ましい実施例の概略ブロック図である。
【図２】  本発明の第１の代わりの実施例の概略ブロック図である。
【図３】  本発明の第２の代わりの実施例の概略ブロック図である。
【図４】  従来技術による一般的通信信号受信機の概略ブロック図である。
【図１】
0004316812.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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