CN102111167A - 接收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种接收装置。即使产生相位偏差、增益偏差,也能够防止期望信号与镜像信号之间发生干扰。该接收装置具有:本地振荡器,其输出相位相互正交的第一和第二本地振荡信号;混合器,其将接收信号分别与第一和第二本地振荡信号混合,输出具有规定的中频的第一和第二中频信号;第一(第二)滤波器,其使第一和第二中频信号中的期望信号(镜像信号)的成分通过,去除镜像信号(期望信号)的成分;比较器,其将第一和第二滤波器的输出信号电平进行比较;以及控制部,其根据比较器的比较结果,将第一和第二本地振荡信号的频率切换为期望信号的频率与中频之差的频率、或者切换为期望信号的频率与中频之和的频率。
Description
技术领域
本发明涉及一种接收装置。
背景技术
在无线通信中,接收信号一般在经过滤波处理、频率变换处理、放大处理等之后,被解调为基带信号。特别是已知如下一种超外差式(superheterodyne)的接收装置:将接收到的RF(Radio Frequency:射频)信号与来自LO(Local Oscillator:本地振荡器)的本地振荡信号混合,变换为IF(IntermediateFrequency:中频)信号。在该超外差式的接收装置中,在从RF信号变换为IF信号的频率变换处理之后,不需要对高频进行处理的电路。
另外,超外差式的接收装置不仅接收作为接收对象的期望信号,还接收到镜像信号,该镜像信号具有以本地振荡信号的频率fL为中心而与期望信号的频率f1对称的频率f2(=2fL-f1)。因而,为了防止干扰,需要在将接收到的RF信号变换为IF信号时去除该镜像信号。
例如,在专利文献1中公开了如下一种高频电路:将接收到的RF信号分别与相位相互正交的一对本地振荡信号混合,使生成的一对混合信号的相位分别偏移±45°之后进行合成,由此去除镜像信号。在该高频电路中,通过使用吉尔伯特单元的混合器(mixer)将RF信号和本地振荡信号混合,混合信号的相位通过多相滤波器(Polyphase Filter)而偏移。
另外,例如在专利文献2中公开了一种通过将同样地生成的一对混合信号输入到复数BPF(Band-Pass Filter:带通滤波器)来去除镜像信号的接收装置。在该接收装置中,使用由跨导放大器(Transconductance Amplifier)和电容元件构成的被称为Gm-C滤波器的能够高速响应的复数BPF。
这样,在超外差式的接收装置中,通过去除镜像信号,能够防止干扰,从而仅接收作为接收对象的期望信号。
专利文献1:日本特开2006-229619号公报
专利文献2:日本特开2008-167000号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在如上所述的去除镜像信号的去除方法中,由于所使用的部件的差异、周围的温度变化等,使所生成的一对混合信号产生相位偏差、增益偏差。并且,由于该相位偏差、增益偏差,导致一对混合信号的相位不正交、或者振幅不同时,无法完全去除镜像信号而残留。因此,导致期望信号与镜像信号之间发生干扰,从而接收装置的通信质量变差。
另外,当将IF信号的频率设为f0(|f1-fL|=|fL-f2|)时,期望信号与镜像信号的频率差Df为Df=|f1-f2|=2|fL-f2|=2f0。因而,在IF信号的频率f0为几十至几百kHz左右的低IF方式的接收装置中,两个信号的频率差Df较小,从而很难在频率变换处理之前使镜像信号衰减。因此,由于相位偏差、增益偏差导致镜像信号的残留在低IF方式的接收装置中尤为显著。
用于解决问题的方案
解决上述问题的主要发明是一种接收装置,其特征在于,具有:本地振荡器,其输出相位相互正交的第一本地振荡信号和第二本地振荡信号;混合器,其将接收信号分别与上述第一本地振荡信号和第二本地振荡信号混合,输出具有规定的中频的第一中频信号和第二中频信号;第一滤波器,其使上述第一中频信号和上述第二中频信号中的作为接收对象的期望信号的成分通过,去除镜像信号的成分,该镜像信号的频率与上述期望信号的频率以上述第一本地振荡信号和上述第二本地振荡信号的频率为中心相对称;第二滤波器,其使上述第一中频信号和上述第二中频信号中的上述镜像信号的成分通过,去除上述期望信号的成分;比较器,其将上述第一滤波器和上述第二滤波器的输出信号电平进行比较;以及控制部,其根据上述比较器的比较结果,将上述第一本地振荡信号的频率和上述第二本地振荡信号的频率切换为作为上述期望信号的频率与上述中频之差的频率、或者切换为作为上述期望信号的频率与上述中频之和的频率。
根据附图以及本说明书的记载,可以明显得出本发明的其它特征。
发明的效果
根据本发明,即使产生相位偏差、增益偏差,也能够防止期望信号与镜像信号之间发生干扰。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的频率变换部的结构的框图。
图2是表示本发明的第一和第二实施方式的接收装置整体的结构的框图。
图3是表示相位反转电路41的具体结构的一例的电路框图。
图4是说明滤波器51和52的动作的图。
图5是表示本地振荡信号的频率fL低于期望信号的频率f1的下侧外差的情况下的期望信号与镜像信号的关系的一例的示意图。
图6是表示本地振荡信号的频率fL高于期望信号的频率f1的上侧外差的情况下的期望信号与镜像信号的关系的一例的示意图。
图7是表示本发明的第二实施方式的频率变换部的结构的框图。
附图标记说明
1:天线;2:RF(射频)放大部;3、3a、3b:频率变换部;6:IF(中频)放大部;7:解调部;8:声音处理部;9:扬声器;31a、31b:LO(本地振荡器)控制部;32:LO(本地振荡器);33、34:混合器(mixer);41:相位反转电路;42:多路复用器(选择电路);51、52:滤波器;53、54:加法器;55:比较器(comparator);R1~R10:电阻;T1~T6:(NPN)晶体管;S1、S2:电流源;SW:开关。
具体实施方式
根据本说明书以及附图的记载,至少可以获知以下事项。
<第一实施方式>
接收装置整体的结构
下面,参照图2说明本发明的第一实施方式的接收装置整体的结构。
图2所示的接收装置包括天线1、RF放大部2、频率变换部3、IF放大部6、解调部7、声音处理部8以及扬声器9。该接收装置例如用于接收FM无线广播、AM无线广播。
从天线1输出的RF信号被输入到RF放大部2,从RF放大部2输出的RFa信号被输入到频率变换部3。另外,从频率变换部3输出的IF信号被输入到IF放大部6,从IF放大部6输出的IFa信号被输入到解调部7。并且,从解调部7输出的AF(AudioFrequency:音频)信号被输入到声音处理部8,从声音处理部8输出的AFa信号被输入到扬声器9。另一方面,频道选择信号TN也被输入到频率变换部3,从频率变换部3输出的频率切换信号FS被输入到声音处理部8。
接收装置整体的动作
接着,说明本实施方式的接收装置整体的动作。
天线1例如接收FM无线广播、AM无线广播的广播波,输出RF信号。另外,RF放大部2对RF信号中的包含作为接收对象的期望信号的频带选择性地放大,输出为RFa信号。然后,频率变换部3对RFa信号进行频率变换,使用复数BPF等适当地去除镜像信号等后,输出IF信号。此外,稍后详细说明频率变换部3的动作。
例如,在通常的FM无线接收装置中,使用10.7MHz等作为IF信号的频率f0,但是本实施方式的接收装置尤其适合于频率f0为几十至几百kHz左右的低IF方式。此外,IF信号根据IF放大部6之后的结构而被作为模拟信号或数字信号来输出。
IF放大部6与接收状态相应地适当地放大IF信号,并作为IFa信号进行输出。例如,IF放大部6包括AGC(Automatic GainControl:自动增益控制)电路、作为BPF的IF滤波器,该AGC电路以与IF信号的信号强度相应的增益进行放大,该作为BPF的IF滤波器根据相邻干扰以及多路径干扰等干扰信号的有无相应地改变通过频带的带宽。另外,解调部7对IFa信号进行解调,并输出AF信号。
声音处理部8与接收状态相应地控制AF信号的音量、音质,并作为AFa信号进行输出。例如,声音处理部8包括立体声解调部、LPF(Low-Pass Filter:低通滤波器),该立体声解调部以与接收状态相应的立体声分离度(stereo separation)将AF信号解调为立体声信号,该LPF从AF信号中去除与接收状态相应的截止频率以上的成分。并且,声音处理部8根据频率切换信号FS,在频率变换部3中的本地振荡信号的频率fL切换时,对AFa信号进行消声。然后,扬声器9将AFa信号转换为声音来进行输出。
频率变换部的结构
下面,参照图1说明本实施方式的频率变换部的结构。此外,在本实施方式中,同相信号I1至I4相当于第一中频信号,正交信号Q1至Q4相当于第二中频信号。
图1所示的频率变换部3a包括LO控制部31a、LO 32、混合器33、34、相位反转电路41、滤波器51、52、加法器53、54以及比较器(comparator)55。
频道选择信号TN被输入到LO控制部31a,从LO控制部31a输出的LO控制信号LC被输入到LO 32。另外,从LO 32输出(第一)本地振荡信号L1和(第二)本地振荡信号L2。另一方面,从LO控制部31a还输出频率切换信号FS。
混合器33和34例如专利文献1的图6所示那样使用吉尔伯特单元构成。另外,向混合器33输入RFa信号和本地振荡信号L1,从混合器33输出同相信号I1。另一方面,向混合器34输入RFa信号和本地振荡信号L2,从混合器34输出正交信号Q1。然后,向相位反转电路41输入同相信号I1和正交信号Q1,从相位反转电路41输出同相信号I2和正交信号Q2。此外,稍后详细说明相位反转电路41的结构。
滤波器51和52例如专利文献2的图4所示那样是包括跨导放大器和电容元件的复数BPF(Gm-C滤波器)。另外,向滤波器51输入同相信号I2作为复数信号的实部,输入正交信号Q2作为复数信号的虚部,从滤波器51输出同相信号I3和正交信号Q3。另一方面,向滤波器52输入正交信号Q2作为复数信号的实部,输入同相信号I2作为复数信号的虚部,从滤波器52输出同相信号I4和正交信号Q4。
此外,在本实施方式中,滤波器51和52具有相同的特性。另外,如后述那样,在本实施方式中,滤波器51使期望信号成分通过,去除镜像信号成分,始终相当于第一滤波器。另一方面,滤波器52使镜像信号成分通过,去除期望信号成分,始终相当于第二滤波器。
向加法器53输入同相信号I3和正交信号Q3,从加法器53输出IF1信号。另外,频率变换部3a始终将该IF1信号作为IF信号进行输出。另一方面,向加法器54输入同相信号I4和正交信号Q4,从加法器54输出IF2信号。并且,向比较器55的非反转输入端输入IF1信号,向反转输入端输入IF2信号,从比较器55输出的比较结果信号CP被反馈给LO控制部31a和相位反转电路41。
相位反转电路的结构的一例
下面,参照图3来说明相位反转电路41的结构。
相位反转电路41例如包括电阻R1至R10、(NPN)晶体管T1至T6、电流源S1、S2以及开关电路SW。
向晶体管T1和T2的基极分别输入同相信号I1的正侧(I1p)和负侧(I1n)。另外,电阻R2和R4的一端分别与晶体管T1和T2的发射极相连接,另一端都接受由接地的电流源S1提供的同步电流(吸入电流)。并且,电阻R1和R3的一端分别与晶体管T1和T2的集电极相连接,另一端都连接在电源电位VCC上。并且,晶体管T1与电阻R1的连接点以及晶体管T2与电阻R3的连接点分别成为同相信号I2的正侧(I2p)和负侧(I2n)的输出节点。
向晶体管T3和T4的基极分别输入了正交信号Q1的正侧(Q1p)和负侧(Q1n)。另外,电阻R6和R8的一端分别与晶体管T3和T4的发射极相连接,另一端都通过开关SW接受由接地的电流源S2提供的同步电流。并且,电阻R5和R7的一端分别与晶体管T3和T4的集电极相连接,另一端都连接在电源电位VCC上。并且,晶体管T3与电阻R5的连接点以及晶体管T4与电阻R7的连接点分别成为正交信号Q2的正侧(Q2p)和负侧(Q2n)的输出节点。
向晶体管T5和T6的基极分别输入了正交信号Q1的正侧和负侧。另外,电阻R9和R10的一端分别与晶体管T5和T6的发射极相连接,另一端都通过开关SW接受由电流源S2提供的同步电流。并且,晶体管T5的集电极与正交信号Q2的负侧的输出节点相连接,晶体管T6的集电极与正交信号Q2的正侧的输出节点相连接。
如上所述,由电流源S2提供的同步电流与开关SW的状态相对应地,经由电阻R6和R8提供给晶体管T3和T4、或者经由电阻R9和R10提供给晶体管T5和T6。因而,在开关SW的连接状态是图3的实线的情况下输出的正交信号Q2的相位与在开关SW的连接状态是图3的短虚线的情况下输出的正交信号Q2的相位是反转的。因此,同相信号I2与正交信号Q2的相位关系、即正交信号Q2的相位是相对于同相信号I2前移90°还是延迟90°要与开关SW的状态相应地进行反转。此外,如后述那样利用比较结果信号CP控制开关SW。
频率变换部的动作
接着,针对本实施方式的频率变换部3a的动作进行说明。此外,在下面的说明中,设为将RFa信号中包含的期望信号及其镜像信号分别表示为H1和H2。
首先,说明本地振荡信号L1和L2的频率fL低于期望信号H1的频率f1的下侧外差的情况下的动作。在此,作为一例,当将频率f1设为100MHz、将IF信号的频率f0设为200kHz时,如图5所示,频率fL为99.8MHz,镜像信号H2的频率f2为99.6MHz。因而,期望信号H1与镜像信号H2的频率差Df只有400kHz,从而很难在天线1和RF放大部2中使镜像信号H2充分地衰减。
当将期望信号H1的振幅和角频率分别设为A和ω1(=2n×f1)、将镜像信号H2的振幅和角频率分别设为B和ω2(=2n×f2)时,期望信号H 1和镜像信号H2能够分别表示为H1=A·sin(ω1·t)、H2=B·sin(ω2·t)。此外,由于能够通过IF放大部6、解调部7去除包含在RFa信号中的期望信号H1和镜像信号H2以外的成分,因此在下面的说明中设为RFa=H1+H2。
LO控制部31a根据与频道选择信号TN相对应的频率f1来计算频率fL,输出用于控制LO 32的LO控制信号LC,使得本地振荡信号L1和L2的频率变为计算出的该频率fL。此外,下侧外差时的频率fL为fL=f1-f0。
LO 32输出相位相互正交的本地振荡信号L1和L2。在此,当设为本地振荡信号L2的相位相对于L1前移90°、将本地振荡信号L1和L2的角频率设为ωL(=2n×fL)时,本地振荡信号L1和L2能够分别表示为L1=sin(ωL·t)、L2=cos(ωL·t)。
混合器33将RFa信号和本地振荡信号L1混合,输出同相信号I1。此外,混合器33的输出信号中还含有频率f1及f2与频率fL之和(f1+fL、f2+fL)的频率成分,但是能够通过滤波器51和52、解调部7去除该频率之和的频率成分。因而,在同相信号I1中只考虑频率f1及f2与频率fL之差(f1-fL=fL-f2=f0)的频率成分即可,当将IF信号的角频率设为ω0(=2n×f0)时,同相信号I1能够表示为
I1=Rfa×L1
=(A/2)·cos(ω0·t)+(B/2)·cos(ω0·t)。
混合器34将RFa信号和本地振荡信号L2混合,输出正交信号Q1。因而,当与同相信号I1的情况同样地进行计算时,正交信号Q1能够表示为
Q1=Rfa×L2
=(A/2)·cos(ω0·t)-(B/2)·cos(ω0·t)。
如上所述,相位反转电路41将正交信号Q1的相位与比较结果信号CP相应地进行反转。在此,在下侧外差的情况下,如果图3中的开关SW的连接状态为实线,则同相信号I1与正交信号Q1的相位关系经过相位反转电路41而不发生变化。因而,I2=I1,Q2=Q1。
如上所述,向作为复数BPF的滤波器51输入同相信号I2作为复数信号的实部,输入正交信号Q2作为复数信号的虚部。因而,当将虚数单位设为j时,输入到滤波器51的复数信号能够表示为
I2+jQ2=I1+jQ1
=(A/2)·exp(j·ω0·t)+(B/2)·exp(-j·ω0·t)。
另外,例如图4所示,滤波器51仅使以频率f0为中心的正的频率成分通过,阻止负的频率成分通过。此外,在图4中,作为一例,将带宽设为180kHz。因而,从滤波器51输出的复数信号为I3+jQ3=(A/2)·exp(j·ω0·t),从而镜像信号成分被去除。然后,加法器53将同相信号I3与正交信号Q3相加,输出含有期望信号成分的IF1信号。
另一方面,如上所述,向作为复数BPF的滤波器52输入正交信号Q2作为复数信号的实部,输入同相信号I2作为复数信号的虚部。因而,输入到滤波器52的复数信号能够表示为
Q2+jI2=Q1+jI1
=j·(I1-jQ1)
=(A/2)·j·exp(-j·ω0·t)+(B/2)·j·exp(j·ω0·t)。
另外,如上所述,滤波器52具有与滤波器51相同的特性,因此从滤波器52输出的复数信号为I4+jQ4=(B/2)·j·exp(j·ω0·t),从而期望信号成分被去除。然后,加法器54将同相信号I4与正交信号Q4相加,输出含有镜像信号成分的IF2信号。
比较器55将IF1信号和IF2信号的电平进行比较,输出比较结果信号CP。此外,在IF2信号的电平高于IF1信号的电平的情况下,比较结果信号CP变为低电平。
如上所述,频率变换部3a能够利用滤波器51去除镜像信号成分,将IF1信号作为IF信号进行输出。然而,如果同相信号I2和正交信号Q2产生相位偏差、增益偏差,则镜像信号成分无法完全去除而残留在IF1信号中。而且,相对于期望信号H1的振幅A,镜像信号H2的振幅B越大,残留在IF1信号中的镜像信号成分的比例越大,从而可能发生干扰。
在本实施方式中,例如在下侧外差的情况下,当比较结果信号CP变为低电平时,通过切换为本地振荡信号L1和L2的频率fL高于期望信号H1的频率f1的上侧外差,可以防止发生干扰。在这种情况下,如图6所示,频率fL变为100.2MHz,镜像信号H2的频率f2变为100.4MHz。因而,下侧外差的情况下的镜像信号、即具有99.6MHz的频率的信号不会与期望信号H1发生干扰。下面,针对从下侧外差切换为上侧外差的情况下的具体动作进行说明。
如上所述,在下侧外差的情况下,LO控制部31a输出如fL=f1-f0那样的LO控制信号LC。然后,当比较结果信号CP变为低电平时,LO控制部31a输出如fL=f1+f0那样的LO控制信号LC,并切换为上侧外差。
与下侧外差的情况同样地,混合器33和34将RFa信号分别与本地振荡信号L1和L2混合,输出同相信号I1和正交信号Q1。另一方面,在上侧外差的情况下,由于频率f1及f2与频率fL之差的频率为fL-f1=f2-fL=f0,因此同相信号I1和正交信号Q1能够分别表示为
I1=(A/2)·cos(ω0·t)+(B/2)·cos(ω0·t)
Q1=-(A/2)·cos(ω0·t)+(B/2)·cos(ω0·t)。
如上所述,在下侧外差的情况下,相位反转电路41将图3中的开关SW的连接状态设为实线的状态,同相信号I1与正交信号Q1的相位关系不改变。并且,当比较结果信号CP变为低电平时,相位反转电路41将图3中的开关SW的连接状态切换为短虚线的状态,正交信号Q1的相位反转。因而,在上侧外差的情况下,I2=I1,Q2=-Q1。
与下侧外差的情况同样地,向作为复数BPF的滤波器51和52输入同相信号I2和正交信号Q2作为复数信号,输入到滤波器51和52的复数信号能够分别表示为
I2+jQ2=I1-jQ1
=(A/2)·exp(j·ω0·t)+(B/2)·exp(-j·ω0·t)
Q2+jI2=-Q1+jI1
=j·(I1+jQ1)
=(A/2)·j·exp(-j·ω0·t)+(B/2)·j·exp(j·ω0·t)。
另外,从滤波器51和52输出的复数信号分别为I3+jQ3=(A/2)·exp(j·ω0·t)、I4+jQ4=(B/2)·j·exp(j·ω0·t)。因而,与下侧外差的情况同样地,滤波器51和52分别去除镜像信号成分和期望信号成分,加法器53和54分别输出含有期望信号成分的IF1信号和含有镜像信号成分的IF2信号。
如上所述,比较器55将IF1信号和IF2信号的电平进行比较,输出比较结果信号CP,在IF2信号的电平高于IF1信号的电平的情况下,该比较结果信号CP变为低电平。
另一方面,在上侧外差的情况下,如果比较结果信号CP变为低电平,则LO控制部31a输出如fL=f1-f0那样的LO控制信号LC,并切换为下侧外差。另外,相位反转电路41将图3中的开关SW的连接状态切换为实线的状态,从而不将正交信号Q1的相位反转。
这样,本实施方式的频率变换部3a通过在IF2信号的电平高于IF1信号的电平的情况下对下侧外差(fL=f1-f0)和上侧外差(fL=f1+f0)进行切换,能够防止干扰。
此外,LO控制部31a例如在进行下侧外差与上侧外差之间的切换时、即在进行频率fL的切换时,输出高电平的频率切换信号FS。然后,声音处理部8在频率切换信号FS为高电平的期间,通过对AFa信号进行消声,能够防止在频率fL切换时从扬声器9输出杂音。
第二实施方式
频率变换部的结构
本发明的第二实施方式的接收装置整体的结构和动作与第一实施方式的接收装置整体的结构和动作相同。
下面,参照图7说明本实施方式的频率变换部的结构。此外,在本实施方式中,同相信号I1、I3以及I4相当于第一中频信号,正交信号Q1、Q3以及Q4相当于第二中频信号。
图7所示的频率变换部3b相对于第一实施方式的频率变换部3a,包括LO控制部31b来代替LO控制部31a,还包括多路复用器(选择电路)42来代替相位反转电路41。
频道选择信号TN被输入到LO控制部31b,从LO控制部31b输出的LO控制信号LC被输入到LO 32。另外,从LO 32输出本地振荡信号L1和L2。另一方面,从LO控制部31b还输出频率切换信号FS和上下选择信号UL。
与第一实施方式同样地,向混合器33输入RFa信号和本地振荡信号L1,向混合器34输入RFa信号和本地振荡信号L2,从混合器33和34分别输出同相信号I1和正交信号Q1。另外,在本实施方式中,同相信号I1和正交信号Q1被直接输入到滤波器51和52。
向滤波器51输入同相信号I1作为复数信号的实部,输入正交信号Q1作为复数信号的虚部,从滤波器51输出同相信号I3和正交信号Q3。另一方面,向滤波器52输入正交信号Q1作为复数信号的实部,输入同相信号I1作为复数信号的虚部,从滤波器52输出同相信号I4和正交信号Q4。
此外,与第一实施方式同样地,在本实施方式中,滤波器51和52也具有相同的特性。另外,如后述的那样,在本实施方式中,在下侧外差的情况和上侧外差的情况中将相当于第一和第二滤波器的滤波器相互替换。
向加法器53输入同相信号I3和正交信号Q3,从加法器53输出IF3信号。另一方面,向加法器54输入同相信号I4和正交信号Q4,从加法器54输出IF4信号。另外,向比较器55的非反转输入端输入IF3信号,向反转输入端输入IF4信号,从比较器55输出的比较结果信号CP被反馈给LO控制部31b。并且,向多路复用器42的数据输入端输入IF3信号和IF4信号,向选择控制输入端输入上下选择信号UL。然后,由该频率变换部3b输出从多路复用器42输出的IF信号。
频率变换部的动作
接着,说明本实施方式的频率变换部3b的动作。
首先,说明下侧外差的情况下的动作。
在第一实施方式中,在下侧外差的情况下,同相信号I1与正交信号Q1的相位关系经过相位反转电路41而不发生变化。因而,本实施方式也与第一实施方式同样地,利用相当于第一滤波器的滤波器51去除镜像信号成分,利用相当于第二滤波器的滤波器52去除期望信号成分。因此,本实施方式的IF3信号和IF4信号分别等同于第一实施方式的IF1信号和IF2信号。另外,在IF4信号的电平高于IF3信号的电平的情况下,比较结果信号CP变为低电平。
多路复用器42根据表示当前的频率fL的上下选择信号UL,选择IF3信号或IF4信号,作为IF信号进行输出。更具体地说,上下选择信号UL表示上侧外差或者下侧外差,例如在上侧外差的情况下,上下选择信号UL变为高电平,在下侧外差的情况下,上下选择信号UL变为低电平。并且,在下侧外差的情况下,多路复用器42将IF3信号作为IF信号进行输出。
接着,针对从下侧外差切换为上侧外差的情况下的动作进行说明。
在下侧外差的情况下,LO控制部31b输出如fL=f1-f0那样的LO控制信号LC。并且,当比较结果信号CP变为低电平时,LO控制部31b输出如fL=f1+f0那样的LO控制信号LC,并切换为上侧外差。
如上所述,在本实施方式中,由于同相信号I1和正交信号Q1被直接输入到滤波器51和52,因此输入到滤波器51和52的复数信号能够分别表示为
I1+jQ1=(A/2)·exp(-j·ω0·t)+(B/2)·exp(j·ω0·t)
Q1+jI1=j·(I1-jQ1)
=(A/2)·j·exp(j·ω0·t)+(B/2)·j·exp(-j·ω0·t)。
另外,从滤波器51和52输出的复数信号分别为I3+jQ3=(B/2)·exp(j·ω0·t)、I4+jQ4=(A/2)·j·exp(j·ω0·t)。因而,通过滤波器52去除镜像信号成分,通过滤波器51去除期望信号成分。即,在上侧外差的情况下,滤波器52相当于第一滤波器,滤波器51相当于第二滤波器。并且,加法器53输出含有镜像信号成分的IF3信号,加法器54输出含有期望信号成分的IF4信号。并且,在上侧外差的情况下,多路复用器42将IF4信号作为IF信号进行输出。
另一方面,在上侧外差的情况下,如果比较结果信号CP变为高电平、即IF3信号的电平高于IF4信号的电平,则LO控制部31b切换为下侧外差。
这样,本实施方式的频率变换部3b根据比较结果信号CP以及当前为上侧外差或下侧外差,来对下侧外差和上侧外差进行切换,由此能够防止干扰。
如上所述,在频率变换部3中,根据从同相信号和正交信号中去除镜像信号成分的第一滤波器的输出信号电平以及从同相信号和正交信号中去除期望信号成分的第二滤波器的输出信号电平的比较结果,通过对下侧外差和上侧外差进行切换,即使产生相位偏差、增益偏差,也能够防止期望信号H1与镜像信号H2之间的干扰。
另外,通过将第一和第二滤波器设为被输入同相信号和正交信号作为复数信号的复数BPF,能够仅使输入信号的正或者负的频率成分通过,来去除镜像信号成分或者期望信号成分。
另外,在频率变换部3a中,根据比较结果信号CP将正交信号Q1的相位进行反转,将同相信号I2和正交信号Q2相互替换输入到滤波器52,由此使用具有相同特性的滤波器51和52,能够分别去除镜像信号成分和期望信号成分。
另外,在频率变换部3b中,根据比较结果信号CP以及当前为上侧外差或者下侧外差,来对下侧外差和上侧外差进行切换,由此不使用相位反转电路,而使用具有相同特性的滤波器51和52,就能够分别去除镜像信号成分和期望信号成分。
另外,在进行下侧外差和上侧外差的切换时,输出变为高电平的频率切换信号FS,在频率切换信号FS为高电平的期间,对AFa信号进行消声,由此能够防止在频率fL切换时从扬声器9输出杂音。
此外,上述实施方式用于容易地理解本发明,并不是限定地解释本发明。本发明在不脱离其宗旨的情况下能够进行变更、改良,并且本发明还包含其等价物。
在上述实施方式中,滤波器51和52具有相同的特性,可以将同相信号和正交信号相互替换地输入到滤波器52,但是并不限定于此。例如也可以对两个滤波器同样地输入同相信号和正交信号,一个滤波器仅使正的频率成分(图4中的实线部分)通过,另一个滤波器仅使负的频率成分(图4中的短虚线部分)通过。在这种情况下,也可以通过任一个滤波器去除镜像信号成分,通过另一个滤波器去除期望信号成分。
在上述实施方式中,频率切换信号FS在进行下侧外差和上侧外差的切换时变为高电平,但并不限定于此。并且,也可以在随着与频道选择信号TN相应的频率f1的改变而频率fL发生变动的情况下,将频率切换信号FS设为高电平。
Claims (5)
1.一种接收装置,其特征在于,具有:
本地振荡器,其输出相位相互正交的第一本地振荡信号和第二本地振荡信号;
混合器,其将接收信号分别与上述第一本地振荡信号和上述第二本地振荡信号混合,输出具有规定的中频的第一中频信号和第二中频信号;
第一滤波器,其使上述第一中频信号和上述第二中频信号中的作为接收对象的期望信号的成分通过,去除镜像信号的成分,该镜像信号的频率与上述期望信号的频率以上述第一本地振荡信号和上述第二本地振荡信号的频率为中心相对称;
第二滤波器,其使上述第一中频信号和上述第二中频信号中的上述镜像信号的成分通过,去除上述期望信号的成分;
比较器,其将上述第一滤波器和上述第二滤波器的输出信号电平进行比较;以及
控制部,其根据上述比较器的比较结果,将上述第一本地振荡信号的频率和上述第二本地振荡信号的频率切换为作为上述期望信号的频率与上述中频之差的频率、或者切换为作为上述期望信号的频率与上述中频之和的频率。
2.根据权利要求1所述的接收装置,其特征在于,
上述第一滤波器和上述第二滤波器是一对复数滤波器,其中,上述第一中频信号和上述第二中频信号作为复数信号而被输入到上述一对复数滤波器,上述一对复数滤波器仅使输入信号的正的频率成分或者负的频率成分通过。
3.根据权利要求2所述的接收装置,其特征在于,
还具有相位反转电路,该相位反转电路根据上述比较器的比较结果,对上述第一中频信号或上述第二中频信号的相位进行反转,
上述第一中频信号作为上述复数信号的实部而输入到上述第一滤波器,上述第二中频信号作为上述复数信号的虚部而输入到上述第一滤波器,上述第一滤波器仅使输入信号的正的频率成分或者负的频率成分通过,
上述第一中频信号作为上述复数信号的虚部而输入到上述第二滤波器,上述第二中频信号作为上述复数信号的实部而输入到上述第二滤波器,上述第二滤波器使输入信号的与通过上述第一滤波器的频率成分相同的频率成分通过。
4.根据权利要求2所述的接收装置,其特征在于,
还具有选择电路,该选择电路根据上述第一本地振荡信号和上述第二本地振荡信号的当前的频率,选择上述一对复数滤波器的输出信号中的某一个输出信号并进行输出,
上述控制部根据上述比较器的比较结果以及上述第一本地振荡信号和上述第二本地振荡信号的当前的频率,对上述第一本地振荡信号的频率和上述第二本地振荡信号的频率进行切换。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的接收装置,其特征在于,还具有:
解调部,其从上述第一滤波器的输出信号中解调出声音信号;以及
声音处理部,其在切换上述第一本地振荡信号的频率和上述第二本地振荡信号的频率时,对上述声音信号进行消声。
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