JP2001339455A - 受信装置及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信手段から復調手段への信号の転送ビット
数を小さくし、装置の小型化や低消費電力化を図るとと
もに、位相変動や利得制御誤差をなくして高い品質の復
調信号を得る。 【解決手段】 変調波の受信信号１００は、受信部２に
おいてアナログべースバンド信号１０１に変換され、Ａ
／Ｄ変換部３によってディジタルベースバンド信号１０
２に変換される。ビット選択部４は、Ｎビットのディジ
タルベースバンド信号１０２から有効ビット範囲を所定
の範囲（Ｍビット、Ｎ＞Ｍ）に限定して選択する。この
Ｍビットにビット選択されたディジタルベースバンド信
号１０３は、復調部５に転送されてディジタル信号処理
により復調が行われる。この場合、復調部５に入力する
受信信号データのビット数を復調に必要な程度に小さく
して転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変調波である受信
信号をベースバンド周波数や中間周波数においてアナロ
グ／ディジタル変換して復調処理を行う受信装置及び無
線通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信の秘匿性や周波数の有効利用
の観点から無線通信や放送システムのディジタル化が進
んでいる。ディジタル方式の受信装置では、アナログ／
ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）によ
り、変調された信号波（以下、変調波という）の受信信
号をディジタル信号に変換して復調処理を行う場合が多
い。一般に、これらの受信装置は、入力の受信信号レベ
ルが変動した場合においてもその信号の復調が可能であ
ることが求められ、信号処理系において６０ｄＢから８
０ｄＢ程度以上のダイナミックレンジが要求される。デ
ィジタル方式の通信システムでは、ＱＰＳＫやＱＡＭと
いった振幅と位相の情報を含む変調信号を伝送するディ
ジタル変調方式が多く用いられる。

【０００３】このようなディジタル方式の受信装置で
は、受信した変調信号を復調する際に、Ａ／Ｄ変換器の
入力が飽和して信号入力レベルが許容量を越えると、振
幅や位相の誤差が大きくなり、正確な復調データを得る
ことができなくなる。そこで、従来では、利得可変回路
を設けて増幅利得を調整することにより、受信装置の受
信信号レベルが変動した場合においても、Ａ／Ｄ変換器
が飽和することのないようにしている。

【０００４】また、アナログ受信処理によって発生する
受信信号の振幅や位相の誤差をより低減するために、中
間周波数（以下、ＩＦともいう）においてアナログ／デ
ィジタル変換を行い、中間周波数帯からディジタル信号
処理による受信動作を行う方式が一般的に用いられるよ
うになってきた。特開平８−１６２９９０号公報には、
アナログのＩＦ信号をアンダーサンプリングにより低速
でＡ／Ｄ変換を行いながら、折り返し雑音を抑圧するこ
とで、小型化、省電力化を実現するディジタル受信機が
開示されている。このような構成においても、Ａ／Ｄ変
換器の飽和を防止するために、利得可変回路を設けて増
幅利得を調整することが必要となる。

【０００５】また、特開平８−１８１５５４号公報にお
いては、利得可変回路と演算回路をと設けることによ
り、Ａ／Ｄ変換器の飽和を防止するとともに、その分解
能を低く抑えるようにした「自動利得制御回路を備えた
ディジタル無線通信装置」が開示されている。

【０００６】図１４は従来の受信装置の構成例を示すブ
ロック図である。受信装置５０の受信部５１において、
受信入力信号２００が増幅器５２で増幅され、利得可変
手段５３で利得制御された後、ベースバンド信号変換手
段５４に入力されてアナログのベースバンド信号２０１
に変換される。アナログのベースバンド信号２０１は、
Ａ／Ｄ変換器５５によってディジタルのベースバンド信
号２０２に変換された後、復調手段５６でディジタル信
号処理により復調され、通信情報に対応する復調データ
が得られる。

【０００７】このとき、ベースバンド信号変換手段５４
の入力レベルは、レベル検出手段５７によって検出され
る。制御部５８は、検出されたレベル検出信号２０３に
基づいて、ベースバンド信号変換手段５４の入力レベル
が所定の範囲の値となるように利得可変手段５３の利得
を制御する利得制御信号２０４を出力する。これによ
り、Ａ／Ｄ変換器５５に入力されるアナログのベースバ
ンド信号２０１は、所定の範囲のレベルになるように制
御されるので、Ａ／Ｄ変換器５５が飽和することを防止
できる。なお、上記のようなベースバンド帯で信号をデ
ィジタル化して復調処理等を行う構成だけでなく、中間
周波数帯においてディジタル信号処理を行う構成の場合
でも同様である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
受信装置では、図１４に示したような利得可変手段５３
を設けた構成の場合、利得可変手段は一般的にその利得
量によって位相特性が変動するため、位相情報を用いた
高い精度の復調処理ができなくなる問題点を有してい
た。図１５は一般に用いられる利得可変手段である可変
利得増幅器の利得対位相特性を示す特性図であり、この
図から利得量によって通過位相特性が大きく変動するこ
とがわかる。

【０００９】また、利得可変手段は同じ利得制御信号を
与えた場合においても温度等の周囲の環境変動によつて
利得量が異なるため、環境変動により利得の制御誤差が
発生する問題点もある。図１６は一般に用いられる利得
可変手段である可変利得増幅器の制御電圧対利得特性の
温度による変動を示す特性図であり、この図から周囲温
度によって同じ制御電圧においても利得量が大きく変動
することがわかる。

【００１０】特に、複数のアンテナと受信系統を設けて
それぞれで受信した信号の位相情報や振幅情報を用い
て、希望受信波や妨害波の到来方向推定及びアンテナの
指向性制御等を行うアレイアンテナ方式においては、各
受信系統間の位相誤差や利得誤差が大きいと方向推定の
誤差も大きくなるので、図１４のような受信装置の構成
をとると高い精度の復調処理ができないという問題点が
あった。

【００１１】また、近年のＡ／Ｄ変換器は高速・高分解
能化が進んでいるため、多ビットのＡ／Ｄ変換器を用い
ることによって利得可変回路を設けずに入力信号レベル
の飽和を防止できる受信装置を構成することも可能とな
っている。例えば、図１４のＡ／Ｄ変換器５５に１４ビ
ットのＡ／Ｄコンバータを用いた場合、利得可変手段５
３を設けることなく、８４ｄＢのダイナミックレンジを
得ることができる。

【００１２】しかし、受信装置において高い分解能のＡ
／Ｄコンバータを用いる場合には、後段の復調手段への
ディジタル信号出力のビット数が大きくなる。このた
め、パラレルのインターフェースによって出力する場合
には転送バスのビット数が増大し、受信装置の構成が大
きくなるといった問題点が生じる。一方、シリアルのイ
ンターフェースによって出力する場合は、より高速転送
が求められるので、転送品質の劣化や消費電流が増大す
るといった問題点が生じる。さらに、復調手段における
ディジタル信号処理部のビット数も大きくなるので、回
路規模や演算量の増大、及び消費電流の増大を招いてし
まう問題点がある。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、受信手段から復調手段への信号の転送ビット数を小
さくすることができ、装置の小型化や低消費電力化が可
能であり、かつ位相変動や利得制御誤差の発生を防止し
て高い品質の復調信号を得ることができる受信装置及び
無線通信装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の受信装置は、第
１に、受信信号を周波数変換する受信手段と、前記周波
数変換して得られるベースバンド信号をディジタル信号
に変換するアナログ／ディジタル変換手段と、前記ディ
ジタルのベースバンド信号の有効ビット範囲を所定の範
囲に限定して選択するビット選択手段と、前記ビット選
択されたディジタル信号をディジタル信号処理により復
調する復調手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１５】また、第２に、受信信号を周波数変換する
受信手段と、前記周波数変換して得られる中間周波数信
号をディジタル信号に変換するアナログ／ディジタル変
換手段と、前記ディジタルの中間周波数信号の有効ビッ
ト範囲を所定の範囲に限定して選択するビット選択手段
と、前記ビット選択されたディジタル信号をディジタル
信号処理により復調する復調手段と、を備えたことを特
徴とする。

【００１６】また、好ましくは、前記受信信号のレベル
を検出する信号レベル検出手段と、前記信号レベル検出
手段の出力に基づいて前記ビット選択手段におけるビッ
ト選択範囲の変更制御を行うビット制御手段と、を備え
るものとする。

【００１７】前記信号レベル検出手段は、前記受信手段
における受信電界強度を検出する受信電界強度検出手段
を有してなるものとする。又は、前記信号レベル検出手
段は、前記アナログ／ディジタル変換手段の出力を演算
して受信信号レベルを算出するレベル演算手段を有して
なるものとする。或いは、前記信号レベル検出手段は、
前記ビット選択手段の出力を演算してビット選択後の受
信信号レベルを算出するレベル演算手段を有してなるも
のとする。

【００１８】また、好ましくは、前記ビット選択手段の
出力のレベルを可変して前記復調手段に送出するレベル
可変手段と、前記信号レベル検出手段の出力に基づいて
前記復調手段の入力レベルが所定の値となるように前記
レベル可変手段を制御する入力レベル制御手段と、を備
えるものとする。

【００１９】また、好ましくは、前記受信手段において
前記受信信号の処理経路の利得を複数に切り換える利得
切換手段と、前記信号レベル検出手段の出力に基づいて
前記利得切換手段の切り換え制御を行う利得制御手段
と、を備えるものとする。

【００２０】例えば、前記復調手段は、符号分割多重さ
れた受信信号の復調処理を行うものとする。また、例え
ば、アンテナダイバーシチ受信を行うための複数のアン
テナを有し、前記受信手段及び前記復調手段はダイバー
シチ受信の信号処理を行うものとする。

【００２１】本発明の無線通信装置は、上記のいずれか
に記載の受信装置を備えてなることを特徴とする。無線
通信装置としては、移動体通信システムにおける携帯通
信端末（移動局装置）、基地局装置などに適用する。

【００２２】本発明では、ビット選択手段によって復調
において有効な範囲に受信信号のビット数を限定するこ
とで、少ないビット数で復調手段に受信信号を転送して
復調することが可能となる。これにより、受信装置の小
型化、低消費電力化が図れるようになる。

【００２３】このとき、例えば、受信手段において検出
した受信電界強度を基準として有効な受信信号の範囲を
選択する。又は、アナログ／ディジタル変換手段の出力
を演算して求めた受信信号レベル（受信電界強度）を基
準として有効な受信信号の範囲を選択する。或いは、ビ
ット選択手段の出力を演算して求めたビット選択後の受
信信号レベル（ビット選択後電界強度）を基準として有
効な受信信号の範囲を選択する。

【００２４】また、受信信号レベルに基づいてビット選
択手段の出力のレベルを可変し、復調手段の入力レベル
が所定の値となるようにレベル制御を行うことにより、
所定値に調整された受信信号を復調手段に転送すること
が可能となる。

【００２５】また、受信信号レベルに基づいて受信手段
の処理経路の利得を２段階以上に切り換えることによ
り、受信装置の入力ダイナミックレンジを大きくするこ
とが可能となる。

【００２６】本発明は、符号分割多重された受信信号の
処理を行う構成や、アンテナダイバーシチ受信を行うた
めの複数のアンテナを有する構成などにおいても、精度
良く受信や復調に関する処理を実行可能である。また、
携帯通信端末や基地局装置に本発明の受信装置を用いる
ことにより、高い品質の復調信号を取得可能としつつ装
置の小型化と低消費電力化が図れるようになる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００２８】［第１実施形態］図１は本発明の第１実施
形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。第
１実施形態の受信装置１ａは、図示しないアンテナで受
信した変調波の受信信号１００を復調してアナログベー
スバンド信号１０１を出力する受信部２と、アナログベ
ースバンド信号１０１をディジタルベースバンド信号１
０２に変換するアナログ／ディジタル変換部（以下、Ａ
／Ｄ変換部という）３と、ディジタルベースバンド信号
１０２の有効ビット範囲を任意の範囲に限定して選択す
るビット選択部４と、ビット選択されたディジタルベー
スバンド信号１０３から復調信号を得る復調部５とを有
して構成される。

【００２９】受信信号１００としては、例えば、ＱＰＳ
ＫやＱＡＭなどの直交変調された信号、ＣＤＭＡ方式に
おける符号分割多重された信号など、各種の信号方式に
従った変調波の信号が用いられる。この第１実施形態で
は、直交変調信号を復調処理する場合の構成を示す。

【００３０】受信手段として設けられる受信部２は、受
信信号１００の信号方式に従って構成されるものであ
り、例えば、増幅器、周波数混合器、局部発振器、帯域
制限フィルタ等を有して構成される受信回路に相当す
る。アナログ／ディジタル変換手段として設けられるＡ
／Ｄ変換部３は、例えば、Ａ／Ｄコンバータ等のＡ／Ｄ
変換器に相当する。ビット選択手段として設けられるビ
ット選択部４は、例えば、Ｎビットの情報の中から、Ｎ
＞Ｍとなる連続したＭビットを選択して出力するデータ
セレクタ回路に相当し、マルチプレクサ等で構成され
る。復調手段として設けられる復調部５は、例えば、デ
ィジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）や論理集積回路
等により構成されるディジタル信号処理回路に相当す
る。

【００３１】図２はビット選択部の機能を説明するブロ
ック図であり、図１のＡ／Ｄ変換部３、ビット選択部
４、復調部５の各部の間において転送されるデータのビ
ット数の具体例を示したものである。図２においては、
Ａ／Ｄ変換部３をＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）３０、ビ
ット選択部４をデータセレクタ４０としてそれぞれ表し
ている。

【００３２】受信信号１００が例えば直交変調された信
号である場合、Ａ／Ｄコンバータ３０の入力信号１０５
は、直交復調されたアナログベースバンド信号１０１に
おけるＩ信号又はＱ信号である。ここではＩ信号である
場合を説明する。Ａ／Ｄコンバータ３０は、符号ビット
付きでＮ＋１ビットの分解能とする。

【００３３】Ａ／Ｄコンバータ３０は、アナログベース
バンドのＩ信号１０５を符号ビット１０６とＮビットの
ディジタルＩ信号１０７とに変換する。ここで、符号ビ
ット１０６は復調部５に出力され、残りのディジタルＩ
信号１０７はデータセレクタ４０に出力される。データ
セレクタ４０は、ＮビットのディジタルＩ信号１０７の
中からＮ＞Ｍとなる連続したＭビットを選択し、このＭ
ビットのディジタルＩ信号１０８が復調部５に出力され
る。

【００３４】次に、第１実施形態の受信装置の動作を説
明する。受信装置１ａに入力された受信信号１００は、
受信部２によりアナログベースバンド信号１０１に変換
される。例えば、受信信号１００が直交変調された１Ｍ
Ｈｚの帯域を持った信号の場合、受信部２に設けられる
直交復調器によって５００ｋＨｚ帯域のＩ信号とＱ信号
とに変換され、アナログベースバンド信号１０１として
出力される。

【００３５】Ａ／Ｄ変換部３では、アナログベースバン
ド信号１０１がディジタルベースバンド信号１０２に変
換される。このとき、例えば、Ｎビット４倍オーバーサ
ンプリングのＡ／Ｄコンバータを用いてアナログ／ディ
ジタル変換を行うと、５００ｋＨｚ帯域のＩ信号及びＱ
信号はそれぞれ２ＭＨｚ帯域でＮビットのディジタルＩ
信号及びＱ信号となる。ビット選択部４では、入力され
たＮビットのディジタル信号から、Ｎ＞Ｍとなる連続す
るＭビットに有効ビット範囲を限定して選択され、Ｍビ
ットのディジタルベースバンド信号１０３が復調部５に
出力される。

【００３６】ここで、アナログ／ディジタル変換とビッ
ト選択の動作を図２を用いて詳細に説明する。前述と同
様にＩ信号を例に挙げる。直交復調されたアナログＩ信
号１０５は、符号ビット付きＮ＋１ビットのＡ／Ｄコン
バータ３０により、符号ビット１０６とＮビットのディ
ジタルＩ信号１０７のディジタル信号に変換される。こ
のディジタルＩ信号１０７は、データセレクタ４０によ
り、Ｎビット中の連続したＭビットが選択され、このＭ
ビットのディジタルＩ信号１０８が符号ビット１０６と
ともに復調部５に転送される。

【００３７】今、Ｎ＝１４とすると、Ａ／Ｄコンバータ
３０の入力のダイナミックレンジＤinは、量子化雑音の
みを考慮すれば、Ｄin＝２０×ｌｏｇ（２¹⁴−１）＝８
４ｄＢ程度得ることができる。しかしながら、一般的な
ディジタル変調方式の受信においては、ある一定の短時
間内であれば受信信号の大きなレベル変動はなく、復調
に要するダイナミックレンジは小さくて良い。つまり、
ＮビットのディジタルＩ信号１０７において有効なビッ
ト範囲を例えば２０ｄＢ程度に限定して復調部５に入力
しても正確に復調処理を行うことができる。

【００３８】受信装置１ａへ入力される受信信号１００
の入力レベルが、Ａ／Ｄコンバータ３０のダイナミック
レンジ（デシベル値）の中央付近にある場合、データセ
レクタ４０によってＡ／Ｄコンバータ３０のダイナミッ
クレンジにおける上位側及び下位側それぞれの５ビット
を出力側で切り捨て、その結果Ｍ＝４として有効ビット
範囲を４ビットに限定して選択すれば、Ｍビットのディ
ジタルＩ信号１０８として２０ｄＢ以上のダイナミック
レンジを持った信号を復調部５に供給することができ
る。

【００３９】また、ビット選択の有効範囲を変更するこ
と、すなわちダイナミックレンジの上位側及び下位側そ
れぞれの切り捨てるビットをシフトすることにより、一
定時間を超えた長い期間において大きな受信信号の入力
レベル変動があった場合にも、復調に必要なビット範囲
の信号を復調部５に供給することができる。

【００４０】つまり、Ａ／Ｄ変換部３で変換されたＩ信
号及びＱ信号とそれぞれの符号ビットとを合わせて３０
ビットのディジタルベースバンド信号１０２に対して、
ビット選択部４により必要な有効ビット範囲の選択を行
い、１０ビットのディジタルベースバンド信号１０３と
して復調部５に出力する。

【００４１】このように、第１実施形態の受信装置によ
れば、受信部２で生成したアナログベースバンド信号１
０１をＡ／Ｄ変換部３によりディジタルベースバンド信
号１０２に変換した後、ビット選択部４によりビット範
囲を限定して選択したディジタルベースバンド信号１０
３を復調部５に出力する構成としたので、復調部５へ転
送する信号のビット数と復調部５における演算のビット
数を少なくでき、受信装置の小型化と低消費電力化が図
れるようになる。また、利得可変回路を設けないでアナ
ログ信号の利得制御を行わないように構成できるため、
利得制御による位相変動や利得制御誤差をなくすことが
でき、高い品質の復調信号を得ることができるようにな
る。

【００４２】なお、図２の例では、信号転送する場合に
ディジタルベースバンド信号をパラレル転送とするイン
ターフェース構成を示したが、シリアル転送の構成にお
いても、同様のビット選択を行うことによって、同様の
作用効果が得られる。

【００４３】［第２実施形態］図３は本発明の第２実施
形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。な
お、図３において、図１に示した構成と同一部分には同
一の符号及び名称を付してある。本実施形態では、第１
実施形態と異なる特徴部分を中心に説明する。この点
は、以下の各実施形態において同様である。

【００４４】第２実施形態の受信装置１ｂは、受信部２
において、変調された受信信号１００を増幅する増幅器
７と、増幅器７の出力信号をアナログベースバンド信号
に変換するベースバンド信号変換部８と、増幅器７の出
力信号のレベルを検出して受信電界強度信号１１０を生
成出力するレベル検出部９とを有して構成される。ま
た、受信電界強度信号１１０の値に基づきビット選択範
囲切換信号１１１を出力する制御部１０ａを備えてい
る。

【００４５】つまり、第２実施形態では、ビット選択部
４は、受信部２において検出された受信電界強度信号１
１０に基づくビット選択範囲切換信号１１１に従って、
ディジタルベースバンド信号１０２の有効ビット範囲を
所定の範囲に限定して選択する動作を行うようにしてい
る。

【００４６】増幅器７は、例えば、トランジスタ等で構
成される増幅回路に相当する。ベースバンド信号変換部
８は、例えば、直交変調された信号を復調する直交復調
器等に相当する。信号レベル検出手段として設けられる
レベル検出部９は、例えば、トランジスタやダイオード
等で構成されるレベル検出器に相当する。ビット制御手
段として設けられる制御部１０ａは、例えば、ＣＰＵや
メモリ等で構成される制御回路に相当する。このメモリ
には、受信電界強度信号１１０に対応するビット選択範
囲切換信号１１１の変換を行うビット選択変換テーブル
が含まれる。

【００４７】次に、第２実施形態の受信装置の動作を説
明する。受信信号１００のレベルに基づきレベル検出部
９において検出された受信電界強度信号１１０は、制御
部１０ａに入力される。制御部１０ａでは、受信電界強
度信号１１０に対応するビット選択範囲切換信号１１１
をビット選択変換テーブルから取り出し、ビット選択部
４に出力する。このビット選択範囲切換信号１１１は、
ビット選択部４がＮビットのディジタルベースバンド信
号１０２からビット数の有効範囲を限定して選択して連
続するＭビットのディジタルベースバンド信号１０３と
する際の有効範囲の位置を指定する制御信号である。し
たがって、制御部１０ａのビット選択変換テーブルに
は、受信電界強度信号１１０に対し最適なビット選択範
囲切換信号１１１の値が記憶されている。

【００４８】例えば、装置に入力される受信信号１００
の信号レベル、すなわち受信電界強度がＡ／Ｄ変換部３
のダイナミックレンジ（デシベル値）の中央付近にある
場合、制御部１０ａから出力されるビット選択範囲切換
信号１１１によって、ビット選択部４においてＮビット
中の中央付近の連続するＭビットが有効ビット範囲とし
て選択される。また、制御部１０ａからのビット選択範
囲切換信号１１１によって、受信電界強度が大きくなる
又は小さくなるに従い、Ｍビットの選択範囲がＡ／Ｄ変
換部３のダイナミックレンジにおいて上位側又は下位側
にシフトするようにする。

【００４９】このように、第２実施形態の受信装置によ
れば、受信部２に受信電界強度を検出するレベル検出部
９を備え、レベル検出部９の出力する受信電界強度信号
１１０に基づきビット選択部４におけるビット選択範囲
を決定する構成としたので、受信電界強度を基準として
適切に有効な受信信号の範囲を選択することができ、少
ないビット数の信号を復調部５に転送して復調処理を行
うことが可能となる。したがって、簡単な構成で受信装
置の小型化が可能となり、低消費電力化が図れるように
なる。

【００５０】また、第１実施形態と同様、アナログ信号
の利得制御を行わない構成であるため、利得制御による
位相変動や利得制御誤差をなくすことができ、高い品質
の復調信号を得ることができる。

【００５１】［第３実施形態］図４は本発明の第３実施
形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。第
３実施形態の受信装置１ｃは、Ａ／Ｄ変換部３からビッ
ト選択部４に送出するディジタルベースバンド信号１０
２のレベルを演算して受信電界強度信号１１３を生成出
力するレベル演算部１３ａと、受信電界強度信号１１３
の値に基づきビット選択制御信号であるビット選択範囲
切換信号１１４を出力する制御部１０ｂとを備えてい
る。

【００５２】第３実施形態では、ビット選択部４は、Ａ
／Ｄ変換部３の出力から演算して得た受信電界強度信号
１１３に基づくビット選択範囲切換信号１１４に従っ
て、ディジタルベースバンド信号１０２の有効ビット範
囲を所定の範囲に限定して選択する動作を行うようにし
ている。

【００５３】信号レベル検出手段として設けられるレベ
ル演算部１３ａは、例えば論理集積回路等で構成される
演算回路に相当する。制御部１０ｂは、例えば、ＣＰＵ
やメモリ等で構成される制御回路に相当し、このメモリ
には、受信電界強度信号１１３とビット選択範囲切換信
号１１４の変換を行うビット選択変換テーブルが含まれ
る。

【００５４】次に、第３実施形態の受信装置の動作を説
明する。例えば、受信部２より出力されるアナログベー
スバンド信号１０１が直交復調されたＩ信号とＱ信号で
あった場合、ディジタルベースバンド信号１０２のサン
プリング数Ｋ区間の信号レベルＰｋは、例えば次のよう
に簡単な式で表される。

【００５５】

【数１】

【００５６】つまり、論理集積回路等で構成されるレベ
ル演算部１３ａにおいて、受信信号のレベル（受信電界
強度）は容易に演算可能である。しかも、アナログ検波
回路等のアナログ検出手段を用いないため高い精度で検
出できる。演算により得られた受信電界強度信号１１３
は、制御部１０ｂに入力される。

【００５７】制御部１０ｂでは、受信電界強度信号１１
３に対応するビット選択範囲切換信号１１４をビット選
択変換テーブルから取り出し、ビット選択部４に出力す
る。このビット選択範囲切換信号１１４は、ビット選択
部４がＮビットのディジタルベースバンド信号１０２か
らビット数の有効範囲を限定して選択して連続するＭビ
ットのディジタルベースバンド信号１０３とする際の有
効範囲の位置を指定する制御信号である。したがって、
制御部１０ｂのビット選択変換テーブルには、受信電界
強度信号１１３に対し最適なビット選択範囲切換信号１
１４の値が記憶されている。

【００５８】第３実施形態においても第２実施形態と同
様に、例えば、装置に入力される受信信号１００の信号
レベルがＡ／Ｄ変換部３のダイナミックレンジの中央付
近にある場合、制御部１０ｂから出力されるビット選択
範囲切換信号１１４によって、ビット選択部４において
Ｎビット中の中央付近の連続するＭビットが有効ビット
範囲として選択される。また、制御部１０ｂからのビッ
ト選択範囲切換信号１１４によって、受信電界強度が大
きくなる又は小さくなるに従い、Ｍビットの選択範囲が
Ａ／Ｄ変換部３のダイナミックレンジにおいて上位側又
は下位側にシフトするようにする。

【００５９】このように、第３実施形態の受信装置によ
れば、Ａ／Ｄ変換部３の出力を演算して受信電界強度信
号１１３を生成出力するレベル演算部１３ａを備え、受
信電界強度信号１１３に基づきビット選択部４における
ビット選択範囲を決定する構成としたので、第２実施形
態と同様に、受信電界強度を基準として適切に有効な受
信信号の範囲を選択することができ、少ないビット数の
信号を復調部５に転送して復調処理を行うことができる
ため、簡単な構成で受信装置の小型化が可能となり、低
消費電力化を図ることができる。また、アナログ信号の
利得制御を行わない構成であるため、利得制御による位
相変動や利得制御誤差をなくすことができ、高い品質の
復調信号を得ることができる。

【００６０】［第４実施形態］図５は本発明の第４実施
形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。第
４実施形態の受信装置１ｄは、ビット選択部４から復調
部５に送出するビット選択されたディジタルベースバン
ド信号１０３のレベルを演算してレベル検出信号１１５
を生成出力するレベル演算部１３ｂと、レベル検出信号
１１５の値に基づきビット選択制御信号であるビット選
択範囲切換信号１１６を出力する制御部１０ｃとを備え
ている。

【００６１】第４実施形態では、ビット選択部４は、ビ
ット選択されたディジタルベースバンド信号１０３に基
づくビット選択範囲切換信号１１６に従って、ディジタ
ルベースバンド信号１０２の有効ビット範囲を所定の範
囲に限定して選択する動作を行うようにしている。

【００６２】信号レベル検出手段として設けられるレベ
ル演算部１３ｂは、例えば論理集積回路等で構成される
演算回路に相当する。制御部１０ｃは、例えば、ＣＰＵ
やメモリ等で構成される制御回路に相当し、このメモリ
には、レベル検出信号１１５とビット選択範囲切換信号
１１６の変換を行うビット選択変換テーブルが含まれ
る。

【００６３】次に、第４実施形態の受信装置の動作を説
明する。レベル演算部１３ｂでは、ビット選択部４によ
り出力されるディジタルベースバンド信号１０３の所定
の時間区間内のレベルを演算することによってレベル検
出信号１１５が生成され、このレベル検出信号１１５が
制御部１０ｃに出力される。制御部１０ｃでは、レベル
検出信号１１５に対応するビット選択範囲切換信号１１
６をビット選択変換テーブルから取り出し、ビット選択
部４に出力する。

【００６４】制御部１０ｃのビット選択変換テーブルに
は、復調に最適なレベル検出信号１１５の値の範囲と、
レベル検出信号１１５がその最適な値の範囲となるよう
なビット選択範囲切換信号１１６とが対応して設定され
ている。すなわち、受信装置１ｄの受信信号入力レベル
が変動した場合においても、ビット選択部４は、最適な
レベルのディジタルベースバンド信号１０３を復調部５
に出力できるようになっている。このとき、レベル演算
部１３ｂの演算は、ビット選択後に行われるので、第３
実施形態に比して演算のビット数を小さくしてレベル検
出の演算を行うことができる。

【００６５】このように、第４実施形態の受信装置によ
れば、ビット選択部４の出力を演算してレベル検出信号
１１５を生成出力するレベル演算部１３ｂを備え、レベ
ル検出信号１１５に基づきビット選択部４におけるビッ
ト選択範囲を決定する構成としたので、復調部５の入力
信号レベルを基準として適切に有効な受信信号の範囲を
選択することができ、少ないビット数の信号を復調部５
に転送して復調処理を行うことができるため、簡単な構
成で受信装置の小型化が可能となり、低消費電力化を図
ることができる。また、アナログ信号の利得制御を行わ
ない構成であるため、利得制御による位相変動や利得制
御誤差をなくすことができるとともに、レベル検出誤差
も小さくすることができるので、高い品質の復調信号を
得ることができる。

【００６６】［第５実施形態］図６は本発明の第５実施
形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。第
５実施形態の受信装置１ｅは、受信部２として図３に示
した第２実施形態と同様の構成を有し、また図５に示し
た第４実施形態と同様にビット選択部４の出力段にレベ
ル演算部１３ｂが設けられている。ビット選択部４と復
調部５との間には、ビット選択部４の出力レベルを可変
して復調部５に送出する利得可変部１４が設けられ、さ
らにビット選択部４と利得可変部１４を制御する制御部
１０ｄが設けられている。制御部１０ｄは、レベル検出
部９より出力される受信電界強度信号１１０に基づきビ
ット選択部４に対しビット選択範囲切換信号１１１を出
力するとともに、レベル演算部１３ｂより出力されるレ
ベル検出信号１１５の値に基づき利得可変部１４に対し
利得制御信号１１８を出力するようになっている。

【００６７】レベル可変手段として設けられる利得可変
部１４は、例えば、ディジタル信号の入力に対して、除
算・乗算等の演算を行い、出力のレベルを制御できる演
算回路に相当する。制御部１０ｄは、例えば、ＣＰＵや
メモリ等で構成される制御回路に相当し、このメモリに
は、ビット制御手段として受信電界強度信号１１０とビ
ット選択範囲切換信号１１１の変換を行うビット選択変
換テーブルと、入力レベル制御手段としてレベル検出信
号１１５と利得制御信号１１８の変換を行う利得制御変
換テーブルとが含まれる。ここでのビット選択変換テー
ブルは、第２実施形態で説明したものと同内容である。

【００６８】次に、第５実施形態の受信装置の動作を説
明する。レベル検出部９において検出された受信電界強
度信号１１０及びレベル演算部１３ｂにおいて演算され
生成されたレベル検出信号１１５は、制御部１０ｄに入
力される。制御部１０ｄでは、受信電界強度信号１１０
に対応するビット選択範囲切換信号１１１をビット選択
変換テーブルから取り出し、ビット選択部４に出力す
る。これにより、ビット選択部４では、Ｎビットのディ
ジタルベースバンド信号１０２から有効範囲を限定して
連続するＭビットが選択され、このＭビットのディジタ
ルベースバンド信号１０３が出力される。

【００６９】また、制御部１０ｄでは、レベル検出信号
１１５に対応する利得制御信号１１８を利得制御変換テ
ーブルから取り出し、利得可変部１４に出力する。制御
部１０ｄの利得制御変換テーブルには、復調に最適なレ
ベル検出信号１１５の値の範囲と、レベル検出信号１１
５がその最適な値の範囲となるような利得制御信号１１
８とが対応して設定されている。

【００７０】つまり、ビット選択部４におけるビット選
択によって、受信装置の総合利得は、１ビットあたり６
ｄＢステップで切り換え可能であるが、利得制御部１４
を設けることによって更に細かなステップの利得制御を
行うことができ、復調部５の入力レベルをより最適な値
とすることが可能となる。したがって、復調部５におけ
る演算処理によって生ずる誤差と受信信号レベルとの比
がより大きくとれるので、正確な復調処理が行えるよう
になる。

【００７１】このように、第５実施形態の受信装置によ
れば、ビット選択部４の出力のレベルを可変する利得可
変部１４と、ビット選択部４より出力されるビット選択
されたディジタルベースバンド信号１０３のレベルを演
算してレベル検出信号１１５を生成出力するレベル演算
部１３ｂとを備え、受信電界強度信号１１０に基づきビ
ット選択部４のビット選択範囲を決定するとともに、レ
ベル検出信号１１５に基づき利得可変部１４の利得を制
御する構成としたので、少ないビット数の信号を復調部
５に転送して復調処理を行うことができるとともに、復
調部５の入力レベルをより最適にすることができる。し
たがって、正確な復調処理により高品質の復調信号を得
ることができるようになり、また簡単な構成で受信装置
の小型化と低消費電力化が図れるようになる。さらに、
第１実施形態と同様、アナログ信号の利得制御を行わな
い構成であるため、利得制御による位相変動や利得制御
誤差をなくすことができる。

【００７２】なお、本実施形態では、ビット選択部４に
おけるビット選択の有効範囲を受信部２において検出し
た受信電界強度信号１１０に基づき決定するようにした
が、第３実施形態のようにＡ／Ｄ変換部３の出力に基づ
き生成した受信電界強度信号１１３に基づいて決定する
ようにしてもよいし、また第４実施形態のようにビット
選択後の信号から生成したレベル検出信号１１５に基づ
いて決定するようにしてもよい。

【００７３】［第６実施形態］図７は本発明の第６実施
形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。第
６実施形態の受信装置１ｆは、図３に示した第２実施形
態の受信部２において、入力した受信信号１００を切り
換えるアナログ信号切換部１５と、アナログ信号切換部
１５の後段に増幅器７と並置される減衰器１６とが追加
して設けられてる。また、制御部１０ｅは、レベル検出
部９から出力される受信電界強度信号１１０に基づきビ
ット選択範囲切換信号１１１と利得切換制御信号１２０
とをそれぞれ出力するようになっている。

【００７４】アナログ信号切換部１５は、利得切換制御
信号１２０に従って受信信号１００を増幅器７と減衰器
１６とに切り換えて出力する。増幅器７と減衰器１６の
出力端は、共にベースバンド信号変換部８とレベル検出
部９とに接続されている。つまり、アナログ信号切換部
１５と増幅器７と減衰器１６により、利得の異なる複数
の信号経路を選択できる利得切換手段が構成されてい
る。このアナログ信号切換部１５は、例えば、トランジ
スタやダイオード等を用いた高周波信号の経路を切り換
える高周波スイッチ等で構成される切換回路に相当す
る。減衰器１６は、例えば、抵抗器等を用いて高周波信
号を減衰させる減衰回路に相当する。

【００７５】制御部１０ｅは、例えば、ＣＰＵやメモリ
等で構成される制御部に相当し、このメモリには、ビッ
ト制御手段として受信電界強度信号１１０とビット選択
範囲切換信号１１１の変換を行うビット選択変換テーブ
ルと、利得制御手段として受信電界強度信号１１０と利
得切換制御信号１２０の変換を行う利得切換制御変換テ
ーブルとが含まれる。

【００７６】次に、第６実施形態の受信装置の動作を説
明する。アナログ信号切換部１５により、利得切換制御
信号１２０に従って増幅器７で増幅される経路と減衰器
１６で減衰される経路との経路選択を行う。受信装置１
に入力された受信信号１００は、アナログ信号切換部１
５を介して増幅器７で増幅される経路で増幅されるか、
又は減衰器１６で減衰される経路で減衰を受けて、ベー
スバンド信号変換部８及びレベル検出部９に入力され
る。

【００７７】レベル検出部９において検出された受信電
界強度信号１１０は制御部１０ｅに入力される。制御部
１０ｅでは、入力される受信電界強度信号１１０に対応
する利得切換制御信号１２０を利得切換変換テーブルか
ら取り出し、アナログ信号切換部１５に出力する。制御
部１０ｅの利得切換変換テーブルには、利得切換制御信
号１２０の初期値が設定されるとともに、その初期値と
検出された受信電界強度信号１１０とで決定される最適
な利得切換制御信号１２０の値が設定されている。これ
により、アナログ信号切換部１５は、所望の経路選択が
行えることとなる。

【００７８】また、制御部１０ｅでは、入力される受信
電界強度信号１１０に対応するビット選択範囲切換信号
１１１をビット選択変換テーブルから取り出し、ビット
選択部４に出力する。制御部１０ｅのビット選択変換テ
ーブルには、受信装置１ｆの利得と検出された受信電界
強度信号１１０とで決定される最適なビット選択範囲切
換信号１１１の値が設定されている。すなわち、このビ
ット選択変換テーブルには、利得切換制御信号１２０と
受信電界強度信号１１０に対し最適なビット選択範囲切
換信号１１１の値が設定されている。これにより、ビッ
ト選択部４では、Ｎビットのディジタルベースバンド信
号１０２からＮ＞Ｍとなる連続するＭビットに有効範囲
を限定して選択され、このＭビットのディジタルベース
バンド信号１０３が出力される。

【００７９】ここで、利得切換制御信号１２０は、受信
電界強度が小さい場合には、受信信号１００が増幅器７
で増幅される経路を通過するようにアナログ信号切換部
１５を制御する。また、受信電界強度が大きい場合には
受信信号１００が減衰器１６で減衰される経路を通過す
るように制御する。

【００８０】このとき、アナログ信号切換部１５で選択
される２つの経路の位相特性を同一にするには、例えば
伝送線路長の最適化等によって比較的容易に行うことが
できる。したがって、位相特性が変動することなく、Ａ
／Ｄ変換部３、増幅器７、及びベースバンド信号変換部
８の飽和や歪み発生を防止し、受信装置１ｆのダイナミ
ックレンジを大きくすることができる。

【００８１】このように、第６実施形態の受信装置によ
れば、利得切換手段により受信装置の利得を位相特性が
変動することなく切り換える構成としたので、少ないビ
ット数の信号を復調部５に転送して復調処理を行うこと
ができるのに加えて、簡単な構成で受信装置のダイナミ
ックレンジ大きくすることができるようになり、受信装
置の小型化と低消費電力化を図ることができる。

【００８２】なお、本実施形態では、利得切換手段の制
御を受信部２において検出した受信電界強度信号１１０
に基づき行うようにしたが、第３実施形態のようにＡ／
Ｄ変換部３の出力に基づき生成した受信電界強度信号１
１３に基づいて行うようにしてもよいし、また第４実施
形態のようにビット選択後の信号から生成したレベル検
出信号１１５に基づいて行うようにしてもよい。

【００８３】［第７実施形態］図８は本発明の第７実施
形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。第
７実施形態の受信装置１ｇは、復調部５において、ビッ
ト選択されたベースバンド信号１０３の逆拡散を行う逆
拡散部１９と、逆拡散部１９の出力信号の復調処理を行
う復調処理部２０とを有して構成される。その他の構成
は図４に示した第３実施形態と同様である。この第７実
施形態は、ＣＤＭＡ方式の符号分割多重された信号を受
信処理する構成例を示す。

【００８４】逆拡散手段として設けられる逆拡散部１９
は、例えば、ＣＤＭＡ方式においてスペクトラム拡散に
より符号分割多重された受信信号から希望の受信成分を
逆拡散により取り出すことのできるレイク受信部等を含
む逆拡散回路に相当する。復調処理部２０は、例えば、
逆拡散された信号の誤り訂正やデフレーミング等の復調
処理を行う復調処理回路に相当する。

【００８５】次に、第７実施形態の受信装置の動作を説
明する。符号分割多重された受信信号１００は、ビット
選択部４により復調に最適なレベルとなるようビット数
変換されて復調部５に入力される。復調部５では、逆拡
散部１９において希望の受信成分が逆拡散により取り出
され、復調処理部２０により復調処理されて復調信号が
出力される。

【００８６】このとき、受信信号１００のアナログの利
得制御による位相変動や利得制御誤差が発生しないの
で、位相や振幅の誤差による干渉成分に対する相互相関
の劣化が生じないため、正確な復調処理を行うことがで
きる。

【００８７】このように、第７実施形態の受信装置によ
れば、復調部５により符号分割多重された受信信号を復
調する構成において、少ないビット数で復調部５に受信
信号を転送して復調処理を行うことができるのに加え
て、誤差要因を無くして正確に符号分割多重信号の復調
処理が行えるようになり、受信装置の小型化と低消費電
力化が図れるようになる。

【００８８】なお、本実施形態では、第３実施形態の復
調部５において符号分割多重された受信信号を復調する
場合を示したが、上述した他の実施形態においても同様
に適用して構成できることは言うまでもない。

【００８９】［第８実施形態］図９は本発明の第８実施
形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。こ
の第８実施形態は、アンテナダイバーシチ受信を行う受
信装置への適用例である。

【００９０】受信装置１ｈは、ダイバーシチ受信用の第
１アンテナ２１ａ及び第２アンテナ２１ｂと、第１アン
テナ２１ａで受信した受信信号を復調してアナログベー
スバンド信号を出力する第１受信部２ａと、第１受信部
２ａが出力するアナログベースバンド信号をディジタル
ベースバンド信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換部３ａと、
Ａ／Ｄ変換部３ａが出力するディジタルベースバンド信
号の有効ビット範囲を任意の範囲に限定して選択する第
１ビット選択部４ａとを備える。また、第２アンテナ２
２ｂで受信した受信信号を復調してアナログベースバン
ド信号を出力する第２受信部２ｂと、第２受信部２ｂが
出力するアナログベースバンド信号をディジタルベース
バンド信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換部３ｂと、Ａ／Ｄ
変換部３ｂが出力するディジタルベースバンド信号の有
効ビット範囲を任意の範囲に限定して選択する第２ビッ
ト選択部４ｂと、第１ビット選択部４ａ及び第２ビット
選択部４ｂでそれぞれビット選択されたディジタルベー
スバンド信号から復調信号を得る復調部５とを備えてい
る。

【００９１】復調手段としての復調部５は、第１アンテ
ナ２１ａ及び第２アンテナ２１ｂで受信された複数の信
号からアンテナダイバーシチ受信により高い品質の受信
信号を得るダイバーシチ処理機能を備えた復調回路に相
当する。

【００９２】次に、第８実施形態の受信装置の動作を説
明する。アンテナダイバーシチ用に設けた第１アンテナ
２１ａ及び第２アンテナ２１ｂで受信された複数の受信
信号のレベルは、一般にそれぞれ異なる値となってい
る。第１Ａ／Ｄ変換部３ａ及び第２Ａ／Ｄ変換部３ｂよ
りそれぞれ出力されるディジタルベースバンド信号は、
第１ビット選択部４ａ及び第２ビット選択部４ｂによ
り、それぞれ復調に最適な値となるようにビット選択さ
れて復調部５に入力される。

【００９３】この場合、第１実施形態と同様に、アナロ
グ信号の利得制御を行わないので、それぞれのアンテナ
で受信された受信信号を利得制御による位相誤差を生ず
ることなく最適なレベルで復調部５に入力することがで
きる。したがって、復調部５は、受信信号の位相情報を
用いた高い精度のダイバーシチ信号処理を行うことが可
能となる。

【００９４】さらに、３以上のアンテナを用いて、復調
部５において３以上のアンテナで受信した信号から受信
電波の到来方向を推定し、受信装置１ｈのアンテナの指
向性を制御するアレイアンテナ方式でダイバーシチ受信
を行うような構成も可能である。この場合、ダイバーシ
チ受信の際に利得制御による位相誤差が生じないので、
高い精度で到来方向を推定することができ、より品質の
高い復調信号を得ることができる。

【００９５】このように、第８実施形態の受信装置によ
れば、アンテナダイバーシチ受信を行うための複数のア
ンテナを有し、復調部５でダイバーシチ受信の信号処理
を行う構成において、少ないビット数で復調部５に受信
信号を転送して復調処理を行うことができるのに加え
て、高い精度でダイバーシチ受信処理が行えるようにな
り、受信装置の小型化と低消費電力化が図れるようにな
る。

【００９６】なお、本実施形態では、第１実施形態にお
ける構成をダイバーシチ受信方式に適用した例を示した
が、上述した他の実施形態においても同様に適用して構
成できることは言うまでもない。

【００９７】［第９実施形態］図１０は本発明の第９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。この第９実施形態は、移動体通信システムにおける
携帯通信端末などの無線通信装置（移動局装置）への適
用例である。

【００９８】無線通信装置２２は、受信装置として、受
信部２から復調部５の入力までが図３に示した第２実施
形態と同様に構成され、復調部５において図８に示した
第７実施形態のように逆拡散部１９及び復調処理部２０
を備えるとともに、逆拡散部１９の出力と受信電界強度
信号１１０とから希望波対干渉波比（ＳＩＲ）を算出す
る希望波対干渉波比演算部２５が追加配設された構成と
なっている。また、送受信兼用のアンテナ２１と、送信
と受信でアンテナ２１を共用するアンテナ共用部２３
と、送信信号に希望波対干渉波比演算部２５の出力（Ｓ
ＩＲ情報）を取り込んで出力する送信装置を構成する送
信部２４とを備えている。すなわち、本実施形態は、符
号分割多重信号を送受信する無線通信装置の構成例であ
る。

【００９９】アンテナ共用部２３は、例えば送信と受信
で一つのアンテナを共用する誘電体フィルタ等で構成さ
れるアンテナ共用器とか、アンテナ切換スイッチやサー
キュレータ等のアンテナ共用手段に相当する。送信手段
である送信部２４は、例えば、増幅器や変調器等を備え
て構成され、所定の周波数やレベルで送信信号を出力す
る送信回路に相当する。希望波対干渉波比演算部２５
は、同一受信周波数帯域内で符号分割多重された受信信
号の受信希望波と干渉波成分の比を算出する演算回路に
相当する。

【０１００】次に、第９実施形態の無線通信装置の動作
を説明する。アンテナ２１で受信された符号分割多重さ
れた受信信号は、アンテナ共用部２３を介して受信部２
に入力され、復調部５へ転送される。復調部５では、復
調処理部２０において符号分割多重信号の復調処理が行
われる。このとき、第７実施形態で説明したように、位
相や振幅の誤差による干渉成分に対する相互相関の劣化
を防止でき、正確な復調処理を行うことができる。

【０１０１】符号分割多重の無線通信においては、通信
の品質を安定させ、通信の容量を大きくするために、閉
ループの電力制御が一般に用いられている。この電力制
御方式の一つに、所定時間内の受信における希望波対干
渉波比（ＳＩＲ）を測定し、その結果に基づき次の所定
時間内の希望波成分の電力を増減させるものがある。こ
こでは前記のような電力制御を行う場合の適用例を示
す。

【０１０２】希望波対干渉波比演算部２５では、逆拡散
部１９の出力（受信信号）と受信電界強度信号１１０と
を用いてＳＩＲを求める。この算出されたＳＩＲが所定
値を満たしているかどうかといったＳＩＲ過不足情報が
送信部２４において送信信号の一部に埋め込まれ、送信
される。通信相手局（この場合は基地局）側では、受け
取ったＳＩＲ過不足情報に基づき、無線通信装置２２に
対する送信出力を決定し、送信アンプのゲインや送信電
力ビット等を設定して送信を行う。

【０１０３】第９実施形態では、アナログ信号の利得制
御を行わずに逆拡散信号及び電界強度信号を得ることが
できるので、ＳＩＲの利得制御誤差や位相変動による演
算誤差がなくなり、閉ループの電力制御を精度良く行う
ことが可能となり、無線通信装置の復調処理をより正確
に行うことができるようになる。

【０１０４】したがって、第９実施形態によれば、受信
系が上述した実施形態の受信装置で構成されるので、常
に高い品質の復調信号を得ることができるようになり、
また無線通信装置の小型化と低消費電力化を図ることが
できる。また、本実施形態の無線通信装置を用いた無線
通信システムにおいては、高精度の電力制御による通信
の容量増加の効果を高めることができる。

【０１０５】なお、本実施形態では、符号分割多重信号
の送受信を行う無線通信装置について説明したが、他の
無線通信方式においても上述した実施形態の受信装置を
用いるようにすれば、同様の効果が得られる。また、ビ
ット選択部４の制御についても、第３実施形態や第４実
施形態で示した構成を適用できることは言うまでもな
い。

【０１０６】［第１０実施形態］図１１は本発明の第１
０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。この第１０実施形態は、移動体通信システムに
おける基地局装置等の無線通信装置への適用例である。

【０１０７】無線通信装置２６は、例えば、無線セルを
複数のセクタに分割して通信を行うセルラーシステムに
用いる基地局である。この無線通信装置２６は、第１セ
クタのダイバーシチ受信を行う第１セクタ０系アンテナ
２１ｃ及び第１セクタ１系アンテナ２１ｄと、第２セク
タのダイバーシチ受信を行う第２セクタ０系アンテナ２
１ｅ及び第２セクタ１系アンテナ２１ｆと、第１セクタ
の受信を行う第１受信ユニット２７ａと、第１受信ユニ
ット２７ａと同様の構成で第２セクタの受信を行う第２
受信ユニット２７ｂと、復調部５を備えた第１復調ユニ
ット２８ａと、第１復調ユニット２８ａと同様の構成で
第１復調ユニット２８ａとは異なるチャネルの受信信号
を復調する第２復調ユニット２８ｂと、第１受信ユニッ
ト２７ａ及び第２受信ユニット２７ｂでそれぞれビット
選択された信号を第１復調ユニット２８ａ及び第２復調
ユニット２８ｂに転送する転送バス２９とを備えて構成
される。

【０１０８】第１受信ユニット２７ａは、第１セクタ０
系アンテナ２１ｃで受信した受信信号をアナログベース
バンド信号に変換する第１受信部２ａと、このアナログ
ベースバンド信号をディジタルベースバンド信号に変換
する第１Ａ／Ｄ変換部３ａと、このディジタルベースバ
ンド信号の有効ビット範囲を任意の範囲に限定して選択
する第１ビット選択部４ａと、第１セクタ１系アンテナ
２１ｄで受信した受信信号をアナログベースバンド信号
に変換する第２受信部２ｂと、このアナログベースバン
ド信号をディジタルベースバンド信号に変換する第２Ａ
／Ｄ変換部３ｂと、このディジタルベースバンド信号の
有効ビット範囲を任意の範囲に限定して選択する第２ビ
ット選択部４ｂとを有している。

【０１０９】次に、第１０実施形態の無線通信装置の動
作を説明する。基地局装置には、一般に高い信頼性や保
守性が要求されている。本実施形態では、受信部や復調
部は装置本体から着脱可能なユニット構成としているの
で、ユニットに障害が発生した場合に速やかに交換でき
るようになっている。

【０１１０】無線通信装置２６において異なるチャネル
である受信チャネルＡ及び受信チャネルＢを受信すると
き、それぞれの受信信号は、複数のアンテナ２１ａ〜２
１ｄで受信される。次いで、受信信号は第１受信ユニッ
ト２７ａ及び第２受信ユニット２７ｂでビット選択され
たディジタルベースバンド信号に変換され、転送バス２
９を通して第１復調ユニット２８ａ及び第２復調ユニッ
ト２８ｂに出力される。そして、第１復調ユニット２８
ａでは受信チャネルＡを復調し、第２復調ユニット２８
ｂでは受信チャネルＢを復調する。

【０１１１】第１０実施形態では、それぞれの受信ユニ
ットで受信信号のビット選択を行った後に、転送バスに
出力するようになっているため、転送バスのビット数を
削減できる。また、これに伴って着脱可能な各ユニット
のコネクタピン数も削減することができるので、ユニッ
トの小型化や高集積化を容易に実現できる。

【０１１２】このように、第１０実施形態によれば、受
信系が上述した実施形態の受信装置で構成されるので、
常に高い品質の復調信号を得ることができるようにな
り、また無線通信装置の小型化と低消費電力化を図るこ
とができる。

【０１１３】なお、本実施形態の無線通信装置において
も符号分割多重信号の受信やダイバーシチ受信を行うよ
うにした場合には、上記各実施形態の受信装置を用いる
ことによって同様の効果を得ることができる。

【０１１４】上述した各実施形態では、受信信号を直交
復調等によりベースバンド周波数帯に周波数変換して得
られたベースバンド信号に関して、ディジタル化してビ
ット選択を行った後に復調処理等を行う種々の構成を示
した。ベースバンド周波数帯と同様に、中間周波数帯に
おいて、ディジタル化した中間周波数信号（ＩＦ信号）
に対してビット選択を行って復調処理等を行うような構
成についても、同様の作用効果が得られる。図１に示し
た第１実施形態の構成を中間周波数帯に適用した場合の
構成例を第１１実施形態として以下に示す。

【０１１５】［第１１実施形態］図１２は本発明の第１
１実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図であ
る。第１１実施形態の受信装置３１ａは、図示しないア
ンテナで受信した変調波の受信信号３００を復調してア
ナログＩＦ信号３０１を出力する受信部３２と、アナロ
グＩＦ信号３０１をディジタルＩＦ信号３０２に変換す
るＡ／Ｄ変換部３３と、ディジタルＩＦ信号３０２の有
効ビット範囲を任意の範囲に限定して選択するビット選
択部３４と、ビット選択されたディジタルＩＦ信号３０
３から復調信号を得る復調部３５とを有して構成され
る。

【０１１６】受信信号３００としては、例えば、ＱＰＳ
ＫやＱＡＭなどの直交変調された信号、ＣＤＭＡ方式に
おける符号分割多重された信号など、各種の信号方式に
従った変調波の信号が用いられる。受信部３２は、受信
信号３００の信号方式に従って構成されるものであり、
例えば、増幅器、周波数混合器、局部発振器、帯域制限
フィルタ等を有して構成される受信回路に相当する。Ａ
／Ｄ変換部３３は、例えば、Ａ／Ｄコンバータ等のＡ／
Ｄ変換器に相当する。ビット選択部３４は、例えば、Ｎ
ビットの情報の中から、Ｎ＞Ｍとなる連続したＭビット
を選択して出力するデータセレクタ回路に相当し、マル
チプレクサ等で構成される。復調部３５は、例えば、デ
ィジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）や論理集積回路
等により構成されるディジタル信号処理回路に相当す
る。

【０１１７】次に、第１１実施形態の受信装置の動作を
説明する。受信装置３１ａに入力された受信信号３００
は、受信部３２によりアナログＩＦ信号３０１に変換さ
れる。例えば、受信信号３００が直交変調された１ＭＨ
ｚの帯域を持った信号の場合、受信部３２に設けられる
周波数変換器によって例えば中心周波数が５ＭＨｚ帯域
のアナログＩＦ信号３０１が出力される。Ａ／Ｄ変換部
３３では、アナログＩＦ信号３０１のＩ信号，Ｑ信号が
それぞれディジタル化されてディジタルＩＦ信号３０２
に変換される。このとき、例えば、Ｎビット４倍オーバ
ーサンプリングのＡ／Ｄコンバータを用いてアナログ／
ディジタル変換を行うと、５ＭＨｚ帯域のＩ信号及びＱ
信号はそれぞれ２０ＭＨｚ帯域でＮビットのディジタル
Ｉ信号及びＱ信号となる。ビット選択部３４では、入力
されたＮビットのディジタル信号から、Ｎ＞Ｍとなる連
続するＭビットに有効ビット範囲を限定して選択され、
ＭビットのディジタルＩＦ信号３０３が復調部３５に出
力される。

【０１１８】このときのアナログ／ディジタル変換とビ
ット選択の動作を図１３を用いて詳細に説明する。Ａ／
Ｄ変換部３３とビット選択部３４の構成は図２に示した
第１実施形態のものと同様である。周波数変換されたア
ナログＩＦ信号３０５は、第１実施形態と同様、符号ビ
ット付きＮ＋１ビットのＡ／Ｄコンバータ３０により、
符号ビット３０６とＮビットのディジタルＩＦ信号３０
７のディジタル信号に変換される。このディジタルＩＦ
信号３０７は、データセレクタ４０により、Ｎビット中
の連続したＭビットが選択され、このＭビットのディジ
タルＩＦ信号３０８が符号ビット３０６とともに復調部
３５に転送される。

【０１１９】ここで、Ｎ＝１４とすると、Ａ／Ｄコンバ
ータ３０の入力のダイナミックレンジＤinは、量子化雑
音のみを考慮すれば、Ｄin＝２０×ｌｏｇ（２¹⁴−１）
＝８４ｄＢ程度得ることができる。しかしながら、一般
的なディジタル変調方式の受信においては、ある一定の
短時間内であれば受信信号の大きなレベル変動はなく、
復調に要するダイナミックレンジは小さくて良い。つま
り、ＮビットのディジタルＩＦ信号３０７において有効
なビット範囲を例えば２０ｄＢ程度に限定して復調部３
５に入力しても正確に復調処理を行うことができる。

【０１２０】受信装置３１ａへ入力される受信信号３０
０の入力レベルが、Ａ／Ｄコンバータ３０のダイナミッ
クレンジ（デシベル値）の中央付近にある場合、データ
セレクタ４０によってＡ／Ｄコンバータ３０のダイナミ
ックレンジにおける上位側及び下位側それぞれの５ビッ
トを出力側で切り捨て、その結果Ｍ＝４として有効ビッ
ト範囲を４ビットに限定して選択すれば、Ｍビットのデ
ィジタルＩＦ信号３０８として２０ｄＢ以上のダイナミ
ックレンジを持った信号を復調部３５に供給することが
できる。また、ビット選択の有効範囲を変更すること、
すなわちダイナミックレンジの上位側及び下位側それぞ
れの切り捨てるビットをシフトすることにより、一定時
間を超えた長い期間において大きな受信信号の入力レベ
ル変動があった場合にも、復調に必要なビット範囲の信
号を復調部３５に供給することができる。

【０１２１】つまり、Ａ／Ｄ変換部３３で変換されたデ
ジタル信号とそれぞれの符号ビットとを合わせて３０ビ
ットのディジタルＩＦ信号３０２に対して、ビット選択
部３４により必要な有効ビット範囲の選択を行い、１０
ビットのディジタルＩＦ信号３０３として復調部３５に
出力する。

【０１２２】このように、第１１実施形態の受信装置に
よれば、受信部３２で生成したアナログＩＦ信号３０１
をＡ／Ｄ変換部３３によりディジタルＩＦ信号３０２に
変換した後、ビット選択部３４によりビット範囲を限定
して選択したディジタルベースバンド信号３０３を復調
部３５に出力する構成としたので、復調部３５へ転送す
る信号のビット数と復調部３５における演算のビット数
を少なくでき、受信装置の小型化と低消費電力化が図れ
るようになる。また、利得可変回路を設けないでアナロ
グ信号の利得制御を行わないように構成できるため、利
得制御による位相変動や利得制御誤差をなくすことがで
き、高い品質の復調信号を得ることができるようにな
る。

【０１２３】なお、図１３の例では、信号転送する場合
にディジタルＩＦ信号をパラレル転送とするインターフ
ェース構成を示したが、シリアル転送の構成において
も、同様のビット選択を行うことによって、同様の作用
効果が得られる。また、上記ではアナログ／ディジタル
変換において中間周波数をオーバーサンプリングする方
法を述べたが、アンダーサンプリングする場合において
も、上記と同様の構成をとることによって同様の作用効
果が得られる。

【０１２４】また、図３〜図１１に示した第２〜第１０
実施形態の構成を第１１実施形態と同じように中間周波
数帯に置き換えて適用した場合においても、同様の作用
効果を得ることができる。

【０１２５】以上述べたように、上記実施形態では、高
分解能のＡ／Ｄコンバータを用いて入力される受信信号
のダイナミックレンジを大きく確保しながら、受信手段
から後段の復調手段へのデータ転送ビット数を小さく保
つ手段を備えることにより、装置の小型化や低消費電力
化が可能となる。また、アナログ信号の利得制御による
位相変動や利得制御誤差の発生を防止でき、高い品質の
復調信号を得ることができる。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信手段から復調手段への信号の転送ビット数を小さくす
ることができ、装置の小型化や低消費電力化が可能であ
り、かつ位相変動や利得制御誤差の発生を防止して高い
品質の復調信号を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る受信装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】ビット選択部の機能を説明するブロック図であ
る。

【図３】本発明の第２実施形態に係る受信装置の構成を
示すブロック図である。

【図４】本発明の第３実施形態に係る受信装置の構成を
示すブロック図である。

【図５】本発明の第４実施形態に係る受信装置の構成を
示すブロック図である。

【図６】本発明の第５実施形態に係る受信装置の構成を
示すブロック図である。

【図７】本発明の第６実施形態に係る受信装置の構成を
示すブロック図である。

【図８】本発明の第７実施形態に係る受信装置の構成を
示すブロック図である。

【図９】本発明の第８実施形態に係る受信装置の構成を
示すブロック図である。

【図１０】本発明の第９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。

【図１１】本発明の第１０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。

【図１２】本発明の第１１実施形態に係る受信装置の構
成を示すブロック図である。

【図１３】ビット選択部の機能を説明するブロック図で
ある。

【図１４】従来の受信装置の構成例を示すブロック図で
ある。

【図１５】一般に用いられる可変利得増幅器の利得対位
相特性を示す特性図である。

【図１６】一般に用いられる可変利得増幅器の制御電圧
対利得特性の温度による変動を示す特性図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｈ，３１ａ 受信装置 ２，３２ 受信部 ３，３３ アナログ／ディジタル変換部（Ａ／Ｄ変換
部） ４，３４ ビット選択部 ５，３５ 復調部 ７ 増幅器 ８ ベースバンド信号変換部 ９ レベル検出部 １０ａ〜１０ｅ 制御部 １３ａ，１３ｂ レベル演算部 １４ 利得可変部 １５ アナログ信号切換部 １６ 減衰器 １９ 逆拡散部 ２０ 復調処理部 ３０ Ａ／Ｄコンバータ ４０ データセレクタ １０１ アナログベースバンド信号 １０２ ディジタルベースバンド信号 １０３ ビット選択されたディジタルベースバンド信号 １０５ アナログＩ信号 １０６ 符号ビット １０７ ＮビットディジタルＩ信号 １０８ ＭビットディジタルＩ信号 １１０，１１３ 受信電界強度信号 １１１，１１４，１１６ ビット選択範囲切換信号 １１５ レベル検出信号 １１８ 利得制御信号 １２０ 利得切換制御信号 ３０１，３０５ アナログＩＦ信号 ３０２ ディジタルＩＦ信号 ３０３ ビット選択されたディジタルＩＦ信号 ３０６ 符号ビット ３０７ ＮビットディジタルＩＦ信号 ３０８ ＭビットディジタルＩＦ信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K004 AA05 AA08 FA05 FG02 JE03 5K020 AA08 DD11 DD13 DD21 EE01 EE05 5K059 AA08 BB08 CC03 EE02

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号を周波数変換する受信手段と、 前記周波数変換して得られるベースバンド信号をディジ
   タル信号に変換するアナログ／ディジタル変換手段と、 前記ディジタルのベースバンド信号の有効ビット範囲を
   所定の範囲に限定して選択するビット選択手段と、 前記ビット選択されたディジタル信号をディジタル信号
   処理により復調する復調手段と、 を備えたことを特徴とする受信装置。
2. 【請求項２】 受信信号を周波数変換する受信手段と、 前記周波数変換して得られる中間周波数信号をディジタ
   ル信号に変換するアナログ／ディジタル変換手段と、 前記ディジタルの中間周波数信号の有効ビット範囲を所
   定の範囲に限定して選択するビット選択手段と、 前記ビット選択されたディジタル信号をディジタル信号
   処理により復調する復調手段と、 を備えたことを特徴とする受信装置。
3. 【請求項３】 前記受信信号のレベルを検出する信号レ
   ベル検出手段と、 前記信号レベル検出手段の出力に基づいて前記ビット選
   択手段におけるビット選択範囲の変更制御を行うビット
   制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の受信
   装置。
4. 【請求項４】 前記信号レベル検出手段は、前記受信手
   段における受信電界強度を検出する受信電界強度検出手
   段を有してなることを特徴とする請求項３記載の受信装
   置。
5. 【請求項５】 前記信号レベル検出手段は、前記アナロ
   グ／ディジタル変換手段の出力を演算して受信信号レベ
   ルを算出するレベル演算手段を有してなることを特徴と
   する請求項３記載の受信装置。
6. 【請求項６】 前記信号レベル検出手段は、前記ビット
   選択手段の出力を演算してビット選択後の受信信号レベ
   ルを算出するレベル演算手段を有してなることを特徴と
   する請求項３記載の受信装置。
7. 【請求項７】 前記ビット選択手段の出力のレベルを可
   変して前記復調手段に送出するレベル可変手段と、 前記信号レベル検出手段の出力に基づいて前記復調手段
   の入力レベルが所定の値となるように前記レベル可変手
   段を制御する入力レベル制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記
   載の受信装置。
8. 【請求項８】 前記受信手段において前記受信信号の処
   理経路の利得を複数に切り換える利得切換手段と、 前記信号レベル検出手段の出力に基づいて前記利得切換
   手段の切り換え制御を行う利得制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記
   載の受信装置。
9. 【請求項９】 前記復調手段は、符号分割多重された受
   信信号の復調処理を行うことを特徴とする請求項１〜８
   のいずれかに記載の受信装置。
10. 【請求項１０】 アンテナダイバーシチ受信を行うため
    の複数のアンテナを有し、前記受信手段及び前記復調手
    段はダイバーシチ受信の信号処理を行うことを特徴とす
    る請求項１〜９のいずれかに記載の受信装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の受
    信装置を備えてなることを特徴とする無線通信装置。