JP2003318760A - Receiver using undersampling system - Google Patents
Receiver using undersampling systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信等に利用
されるアンダーサンプリング方式を用いた受信装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a receiver using an undersampling method used for wireless communication and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アンダーサンプリング方式とは、受信信
号をその信号周波数より低い周波数でサンプリングする
と共に、この受信信号の折り返しを利用して周波数変換
する方式である。従来のアンダーサンプリング方式を用
いた受信装置の構成例は、特開平８−１６２９９０号公
報や特開２００１−１０３１０３号公報に示されてい
る。2. Description of the Related Art The undersampling method is a method in which a received signal is sampled at a frequency lower than the signal frequency and frequency conversion is performed by utilizing the folding of the received signal. An example of the configuration of a conventional receiving device using the undersampling method is disclosed in JP-A-8-162990 and JP-A-2001-103103.
【０００３】図５は、特開２００１−１０３１０３号公
報に示された従来のアンダーサンプリング方式を用いた
受信装置の構成例を示す構成図である。同図に示す従来
のアンダーサンプリング方式を用いた受信装置は、デジ
タル変調された高周波信号を受信するアンテナ５０１
と、前記アンテナ５０１に結合された高周波処理部５０
２と、前記高周波処理部５０２に結合されたミキサ５０
３と、前記ミキサ５０３に発振出力を混合する局部発振
器５０４と、前記局部発振器５０４によって中間周波数
に変換された信号を帯域制限する帯域制限フィルタ５０
５と、前記帯域制限フィルタ５０５に結合されたＡＤ変
換器５０６と、前記ＡＤ変換器５０６に結合されたデジ
タルフィルタ５０７と、前記デジタルフィルタ５０７と
結合されたデジタル復調処理部５０８と、前記ＡＤ変換
器５０６と前記デジタルフィルタ５０７と前記デジタル
復調処理部５０８の各々に結合された、処理クロック発
生器５０９とを具備する。FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of the configuration of a receiving apparatus using the conventional undersampling method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-103103. The conventional receiver using the undersampling method shown in FIG. 1 has an antenna 501 for receiving a digitally modulated high frequency signal.
And a high frequency processing unit 50 coupled to the antenna 501.
2 and a mixer 50 coupled to the high frequency processing unit 502.
3, a local oscillator 504 for mixing the oscillation output to the mixer 503, and a band limiting filter 50 for band limiting the signal converted to the intermediate frequency by the local oscillator 504.
5, an AD converter 506 coupled to the band limiting filter 505, a digital filter 507 coupled to the AD converter 506, a digital demodulation processing unit 508 coupled to the digital filter 507, and the AD conversion. And a processing clock generator 509 coupled to each of the digital filter 507, the digital filter 507, and the digital demodulation processing unit 508.
【０００４】以下、図５に示す従来のアンダーサンプリ
ング方式を用いた受信装置の機能を説明する。図５に示
す従来のアンダーサンプリング方式を用いた受信装置で
は、アンテナ５０１から受信した信号を、一旦、ミキサ
５０３と帯域制限フィルタ５０５とで中間周波数の信号
に変換した後に、この中間周波数信号を、ＡＤ変換器５
０６で中間周波数よりも低い周波数でサンプリングして
いる。なお、この中間周波数よりも低い周波数は、処理
クロック発生器５０９から発生するものを使用してい
る。The function of the conventional undersampling receiver shown in FIG. 5 will be described below. In the conventional receiving apparatus using the undersampling method shown in FIG. 5, the signal received from the antenna 501 is once converted into an intermediate frequency signal by the mixer 503 and the band limiting filter 505, and then the intermediate frequency signal is AD converter 5
At 06, sampling is performed at a frequency lower than the intermediate frequency. A frequency lower than this intermediate frequency is generated by the processing clock generator 509.
【０００５】この従来のアンダーサンプリング方式で
は、ＡＤ変換器５０６に入力される全ての信号がＡＤ変
換器５０６により、ｆｓ（サンプリング周波数）／２以
下のデジタル化後に表現される周波数範囲に変換されて
しまうことになる。すなわち、ＡＤ変換器の入力信号に
妨害波が存在する場合には、希望波の帯域に前記妨害波
が折り重なることにより、受信妨害が発生する可能性が
ある。In this conventional undersampling method, all signals input to the AD converter 506 are converted by the AD converter 506 into a frequency range expressed after digitization of fs (sampling frequency) / 2 or less. Will end up. That is, when an interference wave is present in the input signal of the AD converter, reception interference may occur due to the interference wave being overlapped with the band of the desired wave.
【０００６】したがって、この従来のアンダーサンプリ
ング方式では、ＡＤ変換器５０６の前段までに妨害波を
十分に減衰させることが必須要件となる。このため、上
記アンダーサンプリング方式を用いた受信装置では、他
の様々な無線システムから受ける受信妨害の受信妨害波
特性を満足するために、ＡＤ変換器５０６の前段に高い
選択性を有した帯域制限フィルタ５０５を配し、これに
より妨害波と希望波とを分離して希望波のみを取り出し
ている。Therefore, in this conventional undersampling method, it is an essential requirement to sufficiently attenuate the interfering wave before the AD converter 506. Therefore, in the receiving device using the undersampling method, in order to satisfy the reception interference wave characteristic of the reception interference received from various other wireless systems, a band having high selectivity in front of the AD converter 506 is provided. A limiting filter 505 is provided so that the interfering wave and the desired wave are separated and only the desired wave is extracted.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
アンダーサンプリング方式を用いた受信装置にあって
は、前述のとおり、ＡＤ変換器の入力信号に妨害波が存
在する場合には、希望波の帯域に前記妨害波が折り重な
ることにより受信妨害が発生する可能性がある。このた
め、ＡＤ変換器５０６の前段に帯域制限フィルタ５０５
を配して妨害波と希望波とを分離して希望波のみを取り
出す必要がある。しかしながら、小型化が要求される携
帯受信機（Ｗ−ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、Bluetooth等）に搭
載可能な、小型かつ受信妨害波特性を十分に満足させる
だけの高い減衰特性を有する理想的な帯域制限フィルタ
は存在しないため、小型化が困難であるという問題点が
あった。By the way, in the conventional receiving apparatus using the undersampling system, as described above, when the interference signal exists in the input signal of the AD converter, the desired signal Reception interference may occur due to the interference wave being overlapped on the band. Therefore, the band limiting filter 505 is provided before the AD converter 506.
It is necessary to dispose the desired wave by separating the interfering wave and the desired wave by arranging. However, it is an ideal band limiter that can be mounted on a portable receiver (W-CDMA, GSM, Bluetooth, etc.) that requires miniaturization and that has a high attenuation characteristic sufficient to sufficiently satisfy the reception interference wave characteristic. Since there is no filter, there is a problem that miniaturization is difficult.
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、帯域制限フィルタの入出力アイソレ
ーションを確保し易く、高い減衰特性を安定して得るこ
とのできるアンダーサンプリング方式を用いた受信装置
を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides an undersampling method which can easily secure input / output isolation of a band limiting filter and can stably obtain high attenuation characteristics. It is intended to provide a receiver used.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るアンダーサンプリング方式を用いた受
信装置は、受信信号を周波数変換して得られた信号の周
波数よりも低い周波数で前記信号をサンプリングするア
ンダーサンプリング方式を用いた受信装置であって、高
周波信号に対して所定の周波数帯域で帯域制限を行う高
周波帯域制限手段と、前記高周波帯域制限手段で帯域制
限された高周波信号を中間周波数の信号（以下「中間周
波信号」という。）に変換する周波数変換手段と、カス
コード接続された複数の帯域制限フィルタを有し、前記
中間周波信号に対して帯域制限を行う中間周波帯域制限
手段と、を備えている。In order to achieve the above object, a receiving apparatus using the undersampling method according to the present invention is characterized in that the frequency is lower than the frequency of the signal obtained by frequency converting the received signal. A receiving device using an undersampling method for sampling a signal, wherein a high-frequency band limiting unit for performing a band limitation on a high-frequency signal in a predetermined frequency band and a high-frequency signal band-limited by the high-frequency band limiting unit are intermediate. Intermediate frequency band limiting means having frequency conversion means for converting into a frequency signal (hereinafter referred to as "intermediate frequency signal") and a plurality of cascode-connected band limiting filters, and performing band limitation on the intermediate frequency signal. And are equipped with.
【００１０】このように、中間周波帯域制限手段がカス
コード接続された複数の帯域制限フィルタによって構成
されているため、帯域制限フィルタの入出力アイソレー
ションを確保し易くできる。また、高い減衰特性を安定
して得やすくなるため、高い妨害波特性を実現すること
ができる。As described above, since the intermediate frequency band limiting means is composed of a plurality of band limiting filters connected in cascode, it is possible to easily secure the input / output isolation of the band limiting filter. Further, since it becomes easy to stably obtain high attenuation characteristics, high interference wave characteristics can be realized.
【００１１】また、本発明に係るアンダーサンプリング
方式を用いた受信装置は、前記中間周波帯域制限手段
は、第１の帯域制限フィルタ、前記第１の帯域制限フィ
ルタよりも狭い通過帯域の第２の帯域制限フィルタ、お
よび前記第１の帯域制限フィルタよりも狭い通過帯域の
第３の帯域制限フィルタを有し、前記第１の帯域制限フ
ィルタと前記第２の帯域制限フィルタ、並びに、前記第
１の帯域制限フィルタと前記第３の帯域制限フィルタは
それぞれカスコード接続されている。Further, in the receiving apparatus using the undersampling method according to the present invention, the intermediate frequency band limiting means includes a first band limiting filter and a second pass band having a pass band narrower than that of the first band limiting filter. A band limiting filter, and a third band limiting filter having a pass band narrower than that of the first band limiting filter, the first band limiting filter, the second band limiting filter, and the first band limiting filter. The band limiting filter and the third band limiting filter are respectively cascode-connected.
【００１２】さらに、本発明に係るアンダーサンプリン
グ方式を用いた受信装置は、前記第２の帯域制限フィル
タの通過帯域は第１の無線システムに適した通過帯域で
あり、前記第３の帯域制限フィルタの通過帯域は第２の
無線システムに適した通過帯域であり、前記第１の帯域
制限フィルタの通過帯域は前記第１の無線システムおよ
び前記第２の無線システムに共通の通過帯域である。Further, in the receiver using the undersampling method according to the present invention, the pass band of the second band limiting filter is a pass band suitable for the first wireless system, and the third band limiting filter. Is a pass band suitable for the second wireless system, and the pass band of the first band limiting filter is a pass band common to the first wireless system and the second wireless system.
【００１３】このように、通過帯域が広い方の第１の帯
域制限フィルタを第１の無線システムおよび第２の無線
システムの両方で共有して使用することにより、帯域制
限フィルタの個数を抑えることができる。また、第１の
無線システムと第２の無線システムのデュアルモードに
対応した受信装置を簡単な構成で容易に実現でき、いず
れの無線システムの場合にも高い減衰特性を安定して得
ることができる。As described above, the number of band limiting filters is suppressed by sharing and using the first band limiting filter having the wider pass band in both the first wireless system and the second wireless system. You can Further, it is possible to easily realize a receiving device corresponding to the dual mode of the first wireless system and the second wireless system with a simple configuration, and it is possible to stably obtain a high attenuation characteristic in any wireless system. .
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアンダーサン
プリング方式を用いた受信装置の実施の形態について、
〔第１の実施形態〕、〔第２の実施形態〕の順に図面を
参照して詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a receiver using the undersampling method according to the present invention will be described below.
[First Embodiment] and [Second Embodiment] will be described in detail with reference to the drawings.
【００１５】〔第１の実施形態〕図１は、本発明に係る
第１の実施形態のアンダーサンプリング方式を用いた受
信装置を示すブロック構成図である。同図に示すアンダ
ーサンプリング方式を用いた受信装置は、デジタル変調
された高周波信号を受信するアンテナ１と、アンテナ１
に結合された高周波処理部２と、高周波処理部２に結合
され中間周波数に変換された信号を出力するミキサ３
と、ミキサ３に発振出力を混合する局部発振器４と、ミ
キサ３および局部発振器４とによって中間周波数に変換
された信号（中間周波信号）を帯域制限する中間周波処
理部５と、中間周波処理部５に結合されたＡＤ変換器９
と、ＡＤ変換器９に結合されたデジタル信号処理部１０
と、ＡＤ変換器９およびデジタル信号処理部１０に処理
クロックを供給する処理クロック発生器１１とを備えて
構成されている。なお、高周波処理部２はフィルタ２ａ
および増幅器２ｂを有し、中間周波処理部５はカスコー
ド接続された帯域制限フィルタ６，７および利得制御増
幅器８を有する。[First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a receiving apparatus using an undersampling method according to a first embodiment of the present invention. The receiver using the undersampling method shown in FIG. 1 includes an antenna 1 for receiving a digitally modulated high frequency signal, and an antenna 1
And a mixer 3 for outputting a signal converted to an intermediate frequency by being coupled to the high frequency processing unit 2
A local oscillator 4 for mixing the oscillation output to the mixer 3, an intermediate frequency processing unit 5 for band limiting the signal (intermediate frequency signal) converted to an intermediate frequency by the mixer 3 and the local oscillator 4, and an intermediate frequency processing unit. AD converter 9 coupled to 5
And a digital signal processing unit 10 coupled to the AD converter 9.
And a processing clock generator 11 that supplies a processing clock to the AD converter 9 and the digital signal processing unit 10. The high frequency processing unit 2 includes the filter 2a.
The intermediate frequency processing unit 5 has cascode-connected band limiting filters 6 and 7 and a gain control amplifier 8.
【００１６】高周波処理部２は特許請求の範囲の高周波
帯域制限手段に該当し、ミキサ３および局部発信器４は
周波数変換手段に該当し、中間周波処理部５は中間周波
帯域制限手段に該当する。The high frequency processing section 2 corresponds to the high frequency band limiting means in the claims, the mixer 3 and the local oscillator 4 correspond to the frequency converting means, and the intermediate frequency processing section 5 corresponds to the intermediate frequency band limiting means. .
【００１７】以下、本実施形態のアンダーサンプリング
方式を用いた受信装置が有する各構成要素について説明
する。まず、高周波処理部２は、アンテナ１で受信した
高周波信号を、フィルタ２ａにおいて無線システムで用
いる無線周波数帯域を選択して出力し、この出力を増幅
器２ｂで低雑音増幅して出力する。また、中間周波処理
部５は、高周波処理部２で帯域制限され低雑音増幅され
た信号に対して、帯域制限フィルタ６，７を用いたさら
に狭い帯域制限を行う（この帯域制限については、後で
詳しく説明する）。The respective constituent elements of the receiving apparatus using the undersampling method of this embodiment will be described below. First, the high frequency processing unit 2 selects the radio frequency band used in the radio system in the filter 2a and outputs the high frequency signal received by the antenna 1, and outputs this output with low noise amplification by the amplifier 2b. Further, the intermediate frequency processing unit 5 performs a narrower band limitation using the band limiting filters 6 and 7 on the signal that has been band limited in the high frequency processing unit 2 and amplified with low noise. I will explain in detail).
【００１８】また、利得制御増幅器８は、アンテナ１で
受信され帯域制限フィルタ６，７を通過するまでに至っ
た信号を受けて、ＡＤ変換器９の入力端で一定の信号レ
ベルになるように利得制御を行い、ＡＤ変換器９に出力
する。また、ＡＤ変換器９は、入力されたアナログの信
号をデジタルの信号に変換する。なお、当該Ａ／Ｄ変換
に際しては、中間周波数よりも低い周波数でサンプリン
グする。The gain control amplifier 8 receives the signal received by the antenna 1 and having passed through the band limiting filters 6 and 7 so that the input terminal of the AD converter 9 has a constant signal level. The gain is controlled and output to the AD converter 9. Further, the AD converter 9 converts the input analog signal into a digital signal. In the A / D conversion, sampling is performed at a frequency lower than the intermediate frequency.
【００１９】また、デジタル信号処理部１０は、ＡＤ変
換器９から出力されるデジタル信号をデジタル信号処理
する。また、ミキサ３は、高周波処理部２から出力され
た信号を中間周波数に変換して中間周波処理部５に出力
する。また、局部発振器４は、ミキサ３で混合される発
振出力を供給する。Further, the digital signal processing section 10 processes the digital signal output from the AD converter 9 as a digital signal. Further, the mixer 3 converts the signal output from the high frequency processing unit 2 into an intermediate frequency and outputs the intermediate frequency to the intermediate frequency processing unit 5. The local oscillator 4 also supplies the oscillation output mixed in the mixer 3.
【００２０】図２は、第１の実施形態のアンダーサンプ
リング方式を用いた受信装置が使用する帯域制限フィル
タの減衰特性を示す説明図である。以下、図１および図
２を参照して、本実施形態のアンダーサンプリング方式
を用いた受信装置の受信妨害波特性を満足させる方法に
ついて、Ｗ−ＣＤＭＡシステムを例に説明する。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the attenuation characteristics of the band limiting filter used by the receiving apparatus using the undersampling method of the first embodiment. Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, a method for satisfying the reception interference wave characteristic of the receiving apparatus using the undersampling method according to the present embodiment will be described using a W-CDMA system as an example.
【００２１】Ｗ−ＣＤＭＡシステムの場合、３ＧＰＰ
（3rd Generation Partnership Project）にて規定され
ている受信妨害波特性を満足するためには、フィルタに
高い減衰特性が要求される。具体的には、希望波周波数
（ｆｏ）から±１３０ＭＨｚ以上離調した周波数で８０
ｄＢ以上の高い減衰量が必要となる。図２に示すフィル
タ減衰特性２０１は、３ＧＰＰの受信妨害波特性の仕様
値を満足するために必要な最低限の減衰特性である。For W-CDMA system, 3GPP
In order to satisfy the reception interfering wave characteristics specified by (3rd Generation Partnership Project), the filter is required to have high attenuation characteristics. Specifically, at a frequency detuned by ± 130 MHz or more from the desired wave frequency (fo), 80
A high attenuation amount of dB or more is required. The filter attenuation characteristic 201 shown in FIG. 2 is the minimum attenuation characteristic required to satisfy the specification value of the reception interference wave characteristic of 3GPP.
【００２２】しかし、携帯受信機等に搭載可能な従来の
小型の帯域制限フィルタでは、この高い減衰量が得られ
ない。ちなみに、既存の帯域制限フィルタであるＳＡＷ
（Surface Acoustic Wave）フィルタ１個の減衰特性の
一例を図２の符号２０２で示す。符号２０２に示す減衰
特性では、希望周波数（ｆｏ）から±１３０ＭＨｚ以上
離調した周波数で所望の８０ｄＢ以上の減衰量が得られ
ないことが理解される。なお、帯域制限フィルタには、
ＳＡＷフィルタの他にＭＣＦ（Monolithic Crystal Fil
ter）やセラミックフィルタ等があるが、これらを１個
だけ用いても８０ｄＢ以上の高い減衰量を得ることはで
きない。However, the conventional small band limiting filter that can be mounted on a portable receiver or the like cannot obtain this high attenuation amount. By the way, the existing band-limiting filter SAW
An example of the attenuation characteristic of one (Surface Acoustic Wave) filter is shown by reference numeral 202 in FIG. It is understood that with the attenuation characteristic indicated by reference numeral 202, a desired amount of attenuation of 80 dB or more cannot be obtained at a frequency detuned by ± 130 MHz or more from the desired frequency (fo). In addition, the band limiting filter,
In addition to SAW filters, MCF (Monolithic Crystal Fil)
ter) and ceramic filters, etc., but even if only one of them is used, a high attenuation of 80 dB or more cannot be obtained.
【００２３】したがって、本実施形態では、希望波周波
数（ｆｏ）から±１３０ＭＨｚ以上離調した周波数で８
０ｄＢ以上の高い減衰量を得るために、中間周波処理部
５に計２個の帯域制限フィルタ６，７をカスコード接続
した構成とし、帯域制限を行っている。２個の帯域制限
フィルタをカスコード接続した構成とすることによっ
て、帯域制限フィルタ６の入力ピンと帯域制限フィルタ
７の出力ピンとのアイソレーションが確保し易くなり、
かつ、帯域制限フィルタ１個の減衰特性の２倍の高い減
衰特性を安定して得やすくなるといった効果が得られ
る。Therefore, in this embodiment, the frequency is detuned by ± 130 MHz or more from the desired wave frequency (fo), and
In order to obtain a high attenuation amount of 0 dB or more, a total of two band limiting filters 6 and 7 are cascode-connected to the intermediate frequency processing unit 5 to limit the band. By configuring the two band limiting filters by cascode connection, it becomes easy to secure the isolation between the input pin of the band limiting filter 6 and the output pin of the band limiting filter 7,
In addition, it is possible to obtain an effect that a high attenuation characteristic that is twice as high as the attenuation characteristic of one band limiting filter can be stably obtained easily.
【００２４】すなわち、中間周波処理部５に計２個の帯
域制限フィルタ６，７をカスコード接続した構成として
帯域制限を行うことにより、図２の符号２０２で示した
減衰特性の２倍の減衰特性である符号２０３で示した減
衰特性を得ることができる。したがって、希望波周波数
（ｆｏ）から±１３０ＭＨｚ以上離調した周波数で所望
の８０ｄＢ以上の減衰特性を安定して得ることができる
ため、３ＧＰＰに記載されている高い受信妨害波特性の
仕様値を満足できる。That is, by performing band limitation with a configuration in which a total of two band limiting filters 6 and 7 are connected to the intermediate frequency processing section 5 by cascode connection, an attenuation characteristic that is twice the attenuation characteristic indicated by reference numeral 202 in FIG. 2 is obtained. It is possible to obtain the attenuation characteristic indicated by reference numeral 203. Therefore, a desired attenuation characteristic of 80 dB or more can be stably obtained at a frequency detuned by ± 130 MHz or more from the desired wave frequency (fo), so that the specification value of the high reception interference wave characteristic described in 3GPP can be obtained. I am satisfied.
【００２５】また、ＡＤ変換器９の入力妨害波を十分に
減衰させることにより、ＡＤ変換器９のダイナミックレ
ンジを小さくすることができ、低電圧、低消費電流が要
求される携帯受信機のシステム設計が容易になるといっ
た効果もある。なお、本実施形態では、Ｗ−ＣＤＭＡシ
ステムを例に説明を行なってきたが、他の無線システム
に適用しても同様の効果がある。Further, by sufficiently attenuating the input interference wave of the AD converter 9, the dynamic range of the AD converter 9 can be reduced, and a system of a portable receiver which requires low voltage and low current consumption. It also has the effect of facilitating design. Although the present embodiment has been described by taking the W-CDMA system as an example, the same effect can be obtained by applying the present invention to other wireless systems.
【００２６】以上説明したように、本実施形態のアンダ
ーサンプリング方式を用いた受信装置によれば、中間周
波処理部５に複数の帯域制限フィルタ６，７をカスコー
ド接続することによって、帯域制限フィルタの入出力ア
イソレーションを確保し易くできる。また、帯域制限フ
ィルタ１個の減衰特性のｎ倍（ｎはカスコード接続した
帯域制限フィルタの個数であり、本実施形態ではｎ＝
２）の高い減衰特性を安定して得やすくなるため、高い
妨害波特性を実現することができる。As described above, according to the receiving apparatus using the undersampling method of the present embodiment, a plurality of band limiting filters 6 and 7 are cascode-connected to the intermediate frequency processing unit 5 to realize the band limiting filter. I / O isolation can be easily ensured. In addition, the attenuation characteristic of one band limiting filter is n times (n is the number of band limiting filters connected in cascode, and in the present embodiment, n =
Since it becomes easy to stably obtain the high attenuation characteristic of 2), high interference wave characteristics can be realized.
【００２７】〔第２の実施形態〕図３は、本発明に係る
第２の実施形態のアンダーサンプリング方式を用いた受
信装置を示すブロック構成図である。同図に示すアンダ
ーサンプリング方式を用いた受信装置は、デジタル変調
された高周波信号を受信するアンテナ３０１，３０９
と、アンテナ３０１，３０９に接続されたアンテナ切り
替えスイッチ３２１と、アンテナ切り替えスイッチ３２
１に接続されて２種の受信周波数を切り換える高周波処
理部３０２，３１０と、高周波処理部３０２，３１０に
結合されて中間周波数を出力するミキサ３０３，３１１
と、ミキサ３０３，３１１に発振出力を混合する局部発
振器３０４，３１２と、局部発振器３０４，３１２およ
びミキサ３０３，３１１によって中間周波数に変換され
た信号（中間周波信号）の処理を行う中間周波処理部３
０５と、前記中間周波処理部３０５に接続されたＡＤ変
換器３０８，３１４と、ＡＤ変換器３０８，３１４に接
続されたデジタル信号処理部３１５，３２０と、ＡＤ変
換器３０８，３１４およびデジタル信号処理部３１５，
３２０に処理クロックを供給する処理クロック発生器３
２１とを備えて構成されている。なお、中間周波処理部
３０５は通過帯域が広い帯域制限フィルタ３０６と、帯
域制限フィルタ３０６にカスコード接続された通過帯域
が狭い帯域制限フィルタ３０７，３１３とを有する。[Second Embodiment] FIG. 3 is a block diagram showing a receiving apparatus using an undersampling method according to a second embodiment of the present invention. The receiving apparatus using the undersampling method shown in FIG. 1 includes antennas 301 and 309 for receiving a digitally modulated high frequency signal.
And an antenna changeover switch 321 connected to the antennas 301 and 309, and an antenna changeover switch 32.
A high frequency processing unit 302, 310 connected to 1 for switching between two types of reception frequencies, and a mixer 303, 311 coupled to the high frequency processing unit 302, 310 for outputting an intermediate frequency.
And local oscillators 304 and 312 for mixing oscillation outputs to the mixers 303 and 311 and an intermediate frequency processing unit for processing signals (intermediate frequency signals) converted to intermediate frequencies by the local oscillators 304 and 312 and the mixers 303 and 311. Three
05, the AD converters 308 and 314 connected to the intermediate frequency processing unit 305, the digital signal processing units 315 and 320 connected to the AD converters 308 and 314, the AD converters 308 and 314, and the digital signal processing. Part 315
Processing clock generator 3 for supplying processing clock to 320
And 21. The intermediate frequency processing unit 305 includes a band limiting filter 306 having a wide pass band and band limiting filters 307 and 313 having a narrow pass band cascode-connected to the band limiting filter 306.
【００２８】帯域制限フィルタ３０６は特許請求の範囲
の第１の帯域制限フィルタに該当し、帯域制限フィルタ
３０７，３１３は第２の帯域制限フィルタおよび第３の
帯域制限フィルタに該当する。The band limiting filter 306 corresponds to the first band limiting filter in the claims, and the band limiting filters 307 and 313 correspond to the second band limiting filter and the third band limiting filter.
【００２９】以下、本実施形態のアンダーサンプリング
方式を用いた受信装置が有する各構成要素について説明
する。まず、アンテナ３０１，３０９は、それぞれ対応
する無線システム（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡやＧＳＭ等の
無線システム）からの信号を受信する。また、アンテナ
切り替えスイッチ３２１は、アンテナ３０１，３０９を
高周波処理部３０２または３１０に結合するものであ
る。当該アンテナ切り替えスイッチ３２１において端子
３２１ｂ側が選択されると、アンテナ３０１と高周波処
理部３０２が結合され、アンテナ３０１で受信した無線
システム信号を高周波処理部３０２で信号処理できる状
態となる。また、端子３２１ｃ側が選択されると、アン
テナ３０９と高周波処理部３１０とが結合され、アンテ
ナ３０９で受信した無線システム信号を高周波処理部３
１０で信号処理できる状態となる。The respective constituent elements of the receiving apparatus using the undersampling method of this embodiment will be described below. First, the antennas 301 and 309 receive signals from corresponding wireless systems (for example, wireless systems such as W-CDMA and GSM). Further, the antenna changeover switch 321 couples the antennas 301 and 309 to the high frequency processing unit 302 or 310. When the terminal 321b side is selected by the antenna changeover switch 321, the antenna 301 and the high frequency processing unit 302 are coupled, and the high frequency processing unit 302 is ready to process the wireless system signal received by the antenna 301. Further, when the terminal 321c side is selected, the antenna 309 and the high frequency processing unit 310 are coupled, and the radio system signal received by the antenna 309 is applied to the high frequency processing unit 3.
At 10 the signal can be processed.
【００３０】また、高周波処理部３０２，３１０は、ア
ンテナ３０１，３０９で受信した信号を、フィルタ３０
２ａ，３１０ａにおいて無線システムで用いられる無線
周波数帯域を選択し、その後、増幅器３０２ｂ，３１０
ｂで低雑音増幅する。Further, the high frequency processing sections 302 and 310 pass the signals received by the antennas 301 and 309 to the filter 30.
2a, 310a selects the radio frequency band used in the wireless system, and then the amplifiers 302b, 310a.
Low noise amplification at b.
【００３１】また、中間周波処理部３０５は、フィルタ
３０２ａまたは３１０ａで選択された周波数帯に対し
て、通過帯域の広い帯域制限フィルタ３０６と通過帯域
の狭い帯域制限フィルタ３０７，３１３を用いて、さら
に狭い帯域制限を行う（この帯域制限フィルタ３０６，
３０７，３１３については後で詳しく説明する）。ま
た、利得制御増幅器３０５ａ，３０５ｂは、アンテナ３
０１，３０９からの入力信号をＡＤ変換器３０８，３１
４の入力端で信号レベルが一定となるよう利得制御を行
う。Further, the intermediate frequency processing unit 305 further uses the band limiting filter 306 having a wide pass band and the band limiting filters 307 and 313 having a narrow pass band for the frequency band selected by the filter 302a or 310a. Narrow band limitation is performed (this band limitation filter 306,
307 and 313 will be described in detail later). The gain control amplifiers 305a and 305b are connected to the antenna 3
01, 309 input signals from AD converters 308, 31
Gain control is performed so that the signal level is constant at the input terminal of No. 4.
【００３２】また、デジタル信号処理部３１５，３２０
は、ＡＤ変換器３０８，３１４から出力された信号をデ
ジタル信号処理する。The digital signal processing units 315 and 320 are also provided.
Performs digital signal processing on the signals output from the AD converters 308 and 314.
【００３３】図４は、第２の実施形態のアンダーサンプ
リング方式を用いた受信装置が使用する帯域制限フィル
タの減衰特性を示す説明図である。以下、図３，４を参
照して、本実施形態のアンダーサンプリング方式を用い
た受信装置の受信妨害波特性を満足させる方法につい
て、Ｗ−ＣＤＭＡシステムとＧＳＭシステムのデュアル
モードを例に説明する。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the attenuation characteristic of the band limiting filter used by the receiving apparatus using the undersampling method of the second embodiment. Hereinafter, with reference to FIGS. 3 and 4, a method for satisfying the reception disturbance characteristic of the receiving apparatus using the undersampling method of the present embodiment will be described by taking a dual mode of a W-CDMA system and a GSM system as an example. .
【００３４】Ｗ−ＣＤＭＡシステムとＧＳＭシステムの
デュアルモードに対応した携帯無線機において、３ＧＰ
Ｐにて規定されている受信妨害波特性を満足させるため
には、どちらの無線システムの場合でもフィルタに高い
減衰特性が要求される。まず、これらの無線システムに
おいて必要なフィルタ減衰量を得る方法について、図３
を参照して説明する。In a portable wireless device supporting dual mode of W-CDMA system and GSM system, 3GP
In order to satisfy the reception interfering wave characteristic defined by P, the high attenuation characteristic of the filter is required in both radio systems. First, FIG. 3 shows a method of obtaining a required filter attenuation amount in these wireless systems.
Will be described with reference to.
【００３５】Ｗ−ＣＤＭＡシステムの場合に要求される
フィルタ減衰量については、中間周波処理部３０５を、
広い通過帯域の帯域制限フィルタ３０６と狭い通過帯域
の帯域制限フィルタ３０７とをカスコード接続した構成
とすることによって、帯域制限フィルタの入出力アイソ
レーションを確保し易くなり、また、高い減衰特性を安
定して得やすくなる。したがって、Ｗ−ＣＤＭＡシステ
ムの場合に求められる所望の減衰量を得ることができ
る。Regarding the filter attenuation amount required in the case of the W-CDMA system, the intermediate frequency processing unit 305
By configuring the bandpass filter 306 having a wide passband and the bandpass filter 307 having a narrow passband in a cascode connection, it becomes easy to secure the input / output isolation of the bandpass filter and stabilize the high attenuation characteristic. It will be easier to obtain. Therefore, it is possible to obtain the desired amount of attenuation required in the case of the W-CDMA system.
【００３６】また、ＧＳＭシステムの場合に要求される
フィルタ減衰量については、通過帯域が広い帯域制限フ
ィルタ３０６と通過帯域が狭い帯域制限フィルタ３１３
とをカスコード接続した構成とすることによって、帯域
制限フィルタの入出力アイソレーションを確保し易くな
り、また、高い減衰特性を安定して得やすくなる。した
がって、ＧＳＭシステムの場合に求められる所望の減衰
量を得ることができる。Regarding the filter attenuation amount required in the GSM system, the band limiting filter 306 having a wide pass band and the band limiting filter 313 having a narrow pass band are provided.
With the configuration in which and are cascode-connected, it is easy to ensure the input / output isolation of the band limiting filter, and it is easy to obtain a stable high attenuation characteristic. Therefore, it is possible to obtain the desired amount of attenuation required in the case of the GSM system.
【００３７】次に、広い通過帯域の帯域制限フィルタ３
０６と狭い通過帯域の帯域制限フィルタ３０７，３１３
の周波数特性について、図３および図４を参照して説明
する。なお、図４に示す符号４０１は、Ｗ−ＣＤＭＡシ
ステムとＧＳＭシステムで共通して使用される帯域制限
フィルタ３０６の減衰特性を示す。また、符号４０２は
Ｗ−ＣＤＭＡシステムで使用される帯域制限フィルタ３
０７の減衰特性を示し、符号４０３はＧＳＭシステムで
使用される帯域制限フィルタ３１３の減衰特性を示す。
さらに、本実施形態では、減衰特性４０１の通過域に、
通過帯域の狭い減衰特性４０２が含まれ、減衰特性４０
２の通過帯域にもう一方の通過帯域の狭い減衰特性４０
３が含まれるといった周波数関係を有する。Next, a bandpass filter 3 having a wide pass band
Band-pass filters 307 and 313 having a narrow pass band of 06.
The frequency characteristics of will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Reference numeral 401 shown in FIG. 4 indicates the attenuation characteristic of the band limiting filter 306 commonly used in the W-CDMA system and the GSM system. Further, reference numeral 402 is a band limiting filter 3 used in the W-CDMA system.
The reference numeral 403 indicates the attenuation characteristic of the band limiting filter 313 used in the GSM system.
Further, in the present embodiment, in the pass band of the attenuation characteristic 401,
The attenuation characteristic 402 having a narrow pass band is included.
Attenuation characteristics of the narrow passband of the other passband to the second passband 40
3 is included in the frequency relationship.
【００３８】このような周波数関係とすることにより、
Ｗ−ＣＤＭＡシステムに要求される希望波の近傍周波数
帯（隣接チャネル周波数帯、希望波に近いブロッキング
周波数帯）の減衰量については、減衰特性が図４の符号
４０２によって示された帯域制限フィルタ３０７を用い
て所望の減衰量を得ることができる。同様に、ＧＳＭシ
ステムに要求される希望波の近傍周波数帯（隣接チャネ
ル周波数帯、希望波に近いブロッキング周波数帯）の減
衰量については、減衰特性が符号４０３によって示され
た帯域制限フィルタ３１３を用いて所望の減衰量を得る
ことができる。By having such a frequency relationship,
Regarding the amount of attenuation of the desired frequency near the desired wave (adjacent channel frequency band, blocking frequency band close to the desired wave) required for the W-CDMA system, the band-limiting filter 307 whose attenuation characteristic is indicated by reference numeral 402 in FIG. Can be used to obtain the desired attenuation. Similarly, for the amount of attenuation of the desired frequency in the vicinity of the desired wave (adjacent channel frequency band, blocking frequency band close to the desired wave) required for the GSM system, the band limiting filter 313 whose attenuation characteristic is indicated by reference numeral 403 is used. The desired amount of attenuation can be obtained.
【００３９】また、希望波の近傍周波数帯以外の減衰量
については、Ｗ−ＣＤＭＡシステムの場合、減衰特性が
図４の符号４０１によって示された帯域制限フィルタ３
０６と、減衰特性が符号４０２によって示された帯域制
限フィルタ３０７との合成減衰量により、Ｗ−ＣＤＭＡ
システムに必要な高い減衰特性が得られる。同様に、Ｇ
ＳＭシステムの場合においても、減衰特性が符号４０１
によって示された帯域制限フィルタ４０１と、減衰特性
が符号４０３によって示された帯域制限フィルタ３１３
との合成減衰量により、ＧＳＭシステムに必要な高い減
衰特性が得られる。Regarding the amount of attenuation other than the frequency band near the desired wave, in the case of the W-CDMA system, the band-pass filter 3 whose attenuation characteristic is indicated by reference numeral 401 in FIG.
06 and the band-limited filter 307 whose attenuation characteristic is indicated by reference numeral 402, the W-CDMA
The high damping characteristics required for the system are obtained. Similarly, G
Even in the case of the SM system, the attenuation characteristic is 401
Band-limiting filter 401 indicated by 403 and band-limiting filter 313 whose attenuation characteristic is indicated by reference numeral 403.
The combined attenuation amount of and provides the high attenuation characteristics required for the GSM system.
【００４０】以上説明したように、本実施形態のアンダ
ーサンプリング方式を用いた受信装置によれば、通過帯
域が広い帯域制限フィルタ３０６をＷ−ＣＤＭＡシステ
ムとＧＳＭシステムの両方の無線システムで共有して使
用することにより、帯域制限フィルタの使用数を抑える
ことができる。また、Ｗ−ＣＤＭＡシステムとＧＳＭシ
ステムのデュアルモードに対応した携帯無線機を簡単な
構成で容易に実現できる。As described above, according to the receiving apparatus using the undersampling method of this embodiment, the band limiting filter 306 having a wide pass band is shared by the wireless systems of both the W-CDMA system and the GSM system. By using it, the number of band limiting filters used can be suppressed. Further, it is possible to easily realize a portable wireless device compatible with the dual mode of the W-CDMA system and the GSM system with a simple configuration.
【００４１】また、本実施形態によれば、Ｗ−ＣＤＭＡ
システムとＧＳＭシステムのデュアルモード対応携帯無
線機を例に説明したが、対応する無線システムの種類が
さらに多いマルチモード対応携帯無線機に適用しても同
様な効果がある。また、広い通過帯域の帯域制限フィル
タと狭い通過帯域の複数の帯域制限フィルタをカスコー
ド接続し、広い通過帯域の帯域制限フィルタを複数の無
線システムで共有して使用することにより、帯域制限フ
ィルタの使用数を抑えることができる。また、本実施形
態によれば、複数種類の無線システムからの信号を簡単
な構成で受信することができる。さらに、高い減衰特性
を安定して得ることができる。Further, according to this embodiment, W-CDMA is used.
Although the description has been made by taking the dual-mode portable wireless device of the system and the GSM system as an example, the same effect can be obtained even when applied to a multi-mode portable wireless device having more types of compatible wireless systems. Also, by using a bandpass filter with a wide passband and a plurality of bandpass filters with a narrow passband in a cascode connection, and using the bandpass filter with a wide passband shared by multiple wireless systems, the bandpass filter can be used. The number can be suppressed. Further, according to this embodiment, it is possible to receive signals from a plurality of types of wireless systems with a simple configuration. Furthermore, high damping characteristics can be stably obtained.
【００４２】なお、本実施形態では、受信機のアンテナ
を２つのアンテナ３０１，３０９としたが、複数であれ
ば良い。また、後段に接続される構成要素の系列も、ア
ンテナ数に対応した数とすることができる。In this embodiment, the antennas of the receiver are two antennas 301 and 309, but a plurality of antennas may be used. Also, the series of constituent elements connected in the subsequent stage can be set to a number corresponding to the number of antennas.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンダー
サンプリング方式を用いた受信装置によれば、中間周波
帯域制限手段がカスコード接続された複数の帯域制限フ
ィルタによって構成されているため、帯域制限フィルタ
の入出力アイソレーションを確保し易くできる。また、
高い減衰特性を安定して得やすくなるため、高い妨害波
特性を実現することができる。As described above, according to the receiver using the undersampling method of the present invention, the intermediate frequency band limiting means is composed of a plurality of band limiting filters cascode-connected, so that the band limiting is performed. The input / output isolation of the filter can be easily ensured. Also,
Since it becomes easy to stably obtain high attenuation characteristics, high interference wave characteristics can be realized.
【００４４】また、通過帯域が広い方の第１の帯域制限
フィルタを第１の無線システムおよび第２の無線システ
ムの両方で共有して使用することにより、帯域制限フィ
ルタの個数を抑えることができる。さらに、第１の無線
システムと第２の無線システムのデュアルモードに対応
した受信装置を簡単な構成で容易に実現でき、いずれの
無線システムの場合にも高い減衰特性を安定して得るこ
とができる。Further, the number of band limiting filters can be suppressed by sharing and using the first band limiting filter having the wider pass band in both the first wireless system and the second wireless system. . Further, a receiver compatible with the dual mode of the first wireless system and the second wireless system can be easily realized with a simple configuration, and high attenuation characteristics can be stably obtained in any wireless system. .
【図１】本発明に係る第１の実施形態のアンダーサンプ
リング方式を用いた受信装置を示すブロック構成図FIG. 1 is a block configuration diagram showing a receiving device using an undersampling method according to a first embodiment of the present invention.
【図２】第１の実施形態のアンダーサンプリング方式を
用いた受信装置が使用する帯域制限フィルタの減衰特性
を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing an attenuation characteristic of a band limiting filter used by the receiving apparatus using the undersampling method of the first embodiment.
【図３】本発明に係る第２の実施形態のアンダーサンプ
リング方式を用いた受信装置を示すブロック構成図FIG. 3 is a block configuration diagram showing a receiving device using an undersampling method according to a second embodiment of the present invention.
【図４】第２の実施形態のアンダーサンプリング方式を
用いた受信装置が使用する帯域制限フィルタの減衰特性
を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing an attenuation characteristic of a band limiting filter used by a receiving device using the undersampling method of the second embodiment.
【図５】特開２００１−１０３１０３号公報に示された
従来のアンダーサンプリング方式を用いた受信装置の構
成例を示す構成図FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration example of a receiving apparatus using a conventional undersampling method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-103103.
１，３０１，３０９ アンテナ ２，３０２，３１０ 高周波処理部 ２ａ フィルタ ２ｂ 増幅器 ３，３０３，３１１ ミキサ ４，３０４，３１２ 局部発振器 ５，３０５ 中間周波処理部 ６，７，３０６，３０７，３１３ 帯域制限フィルタ ８ 利得制御増幅器 ９，３０８，３１４ ＡＤ変換器 １０，３１５，３２０ デジタル信号処理部 １１，３２１ 処理クロック発生器 1,301,309 antenna 2,302,310 High frequency processing unit 2a filter 2b amplifier 3,303,311 mixer 4,304,312 Local oscillator 5,305 Intermediate frequency processing unit 6,7,306,307,313 Band limiting filter 8 Gain control amplifier 9,308,314 AD converter 10,315,320 Digital signal processor 11,321 Processing clock generator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J022 AA01 BA01 CA07 CA10 CF02 5K004 AA01 BA02 BC01 5K020 AA08 DD05 EE04 EE05 HH13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5J022 AA01 BA01 CA07 CA10 CF02 5K004 AA01 BA02 BC01 5K020 AA08 DD05 EE04 EE05 HH13
Claims (3)
の周波数よりも低い周波数で前記信号をサンプリングす
るアンダーサンプリング方式を用いた受信装置であっ
て、 高周波信号に対して所定の周波数帯域で帯域制限を行う
高周波帯域制限手段と、 前記高周波帯域制限手段で帯域制限された高周波信号を
中間周波数の信号（以下「中間周波信号」という。）に
変換する周波数変換手段と、 カスコード接続された複数の帯域制限フィルタを有し、
前記中間周波信号に対して帯域制限を行う中間周波帯域
制限手段と、を備えたことを特徴とするアンダーサンプ
リング方式を用いた受信装置。1. A receiver using an under-sampling method for sampling a received signal at a frequency lower than the frequency of the signal obtained by frequency-converting the received signal, in a predetermined frequency band for a high frequency signal. High frequency band limiting means for performing band limiting, frequency conversion means for converting the high frequency signal band limited by the high frequency band limiting means into an intermediate frequency signal (hereinafter referred to as "intermediate frequency signal"), and a plurality of cascode-connected signals. Has a band limiting filter of
An intermediate frequency band limiting unit that limits the band of the intermediate frequency signal, and a receiving apparatus using an undersampling method.
よりも狭い通過帯域の第２の帯域制限フィルタ、および
前記第１の帯域制限フィルタよりも狭い通過帯域の第３
の帯域制限フィルタを有し、 前記第１の帯域制限フィルタと前記第２の帯域制限フィ
ルタ、並びに、前記第１の帯域制限フィルタと前記第３
の帯域制限フィルタはそれぞれカスコード接続されてい
ることを特徴とする請求項１記載のアンダーサンプリン
グ方式を用いた受信装置。2. The intermediate frequency band limiting means includes a first band limiting filter, a second band limiting filter having a pass band narrower than that of the first band limiting filter, and the first band limiting filter. Narrow passband third
A first band limiting filter, the second band limiting filter, the first band limiting filter, and the third band limiting filter.
2. The receiving apparatus using the undersampling method according to claim 1, wherein each of the band limiting filters is cascode-connected.
は第１の無線システムに適した通過帯域であり、 前記第３の帯域制限フィルタの通過帯域は第２の無線シ
ステムに適した通過帯域であり、 前記第１の帯域制限フィルタの通過帯域は前記第１の無
線システムおよび前記第２の無線システムに共通の通過
帯域であることを特徴とする請求項２記載のアンダーサ
ンプリング方式を用いた受信装置。3. The pass band of the second band limiting filter is a pass band suitable for the first wireless system, and the pass band of the third band limiting filter is a pass band suitable for the second wireless system. 3. The undersampling method according to claim 2, wherein the pass band of the first band limiting filter is a pass band common to the first wireless system and the second wireless system. Receiver.
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