JP2002051016A - 無線受信装置 - Google Patents

無線受信装置

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JP2002051016A
JP2002051016A JP2000236155A JP2000236155A JP2002051016A JP 2002051016 A JP2002051016 A JP 2002051016A JP 2000236155 A JP2000236155 A JP 2000236155A JP 2000236155 A JP2000236155 A JP 2000236155A JP 2002051016 A JP2002051016 A JP 2002051016A
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analog signal
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JP2000236155A
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Katsuyuki Motoyoshi
克幸 元吉
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプリングレートに制限されることなく、
復調回路および装置全体の低消費電力化を実現可能な無
線受信装置を得ること。 【解決手段】 送信側からの信号を受け取り当該受信信
号に対してアナログ信号処理を行うRF/IF回路1
と、アナログ信号をディジタル信号に変換するA/Dコ
ンバータ2と、回路の一部分あるいはすべてが単一また
は複数のディジタル信号処理用デバイスで構成され、デ
ィジタル信号処理の演算ビット長を変更可能とし、指示
された演算ビット長で前記変換後のディジタル信号を復
調する復調回路3と、復調結果を用いて通信路状況を推
定する通信路状況推定部5と、推定された通信路状況に
基づいて所要通信品質を満たす最短の演算ビット長を指
示する演算ビット長選択部6と、を備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル信号処
理用デバイスで構成された復調回路を備えた無線受信装
置に関するものであり、特に、通信路の状況に応じて当
該デバイスの演算ビット幅を変更可能な無線受信装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下、従来の無線受信装置について説明
する。たとえば、通信路の状況に応じて所要通信品質を
満たすように復調性能を変更する従来の無線受信装置と
しては、特開平7−154441に記載されたものがあ
る。
【0003】図14は、前記特開平7−154441号
公報に記載された従来の無線受信装置の構成を示す図で
ある。図14において、201はRF部であり、202
はIF部であり、203はサンプリングレート可変型遅
延検波器であり、204はP/S部であり、205はフ
レーミングボイスデコーダであり、206はスピーカで
あり、207はMPUであり、208はBTR部であ
り、209はクロック発生器であり、210はサンプリ
ングクロックセレクタであり、211はエラー率算出部
であり、212はサンプリングレート選択部である。
【0004】ここで、上記従来の無線受信装置の動作に
ついて説明する。まず、RF部201では、アンテナか
らの高周波信号を増幅し、その後、所定のローカル信号
でダウンコンバートして中間周波数を生成する。つぎ
に、IF部202では、受け取った中間周波数信号を増
幅し、サンプリングレート可変型遅延検波器203で
は、増幅後の中間周波数信号を用いてDQPSK方式の
復調を行う。つぎに、P/S部204では、受け取った
復調信号に対してパラレル/シリアル変換を行い、フレ
ーミングボイスデコーダ205では、受け取ったシリア
ル受信データから音声情報を取り出し、スピーカ206
に音声を出力する。
【0005】また、MPU207では、上記フレーミン
グボイスデコーダ205から受け取るエラー情報に基づ
いて再送要求などの処理を行う。また、BTR部208
では、上記P/S部204に対して同期再生クロックを
与える。
【0006】また、エラー率算出部211では、上記エ
ラー情報に基づいてビットエラー率:Eを算出する。そ
して、サンプリングレート選択部212では、受け取っ
たビットエラー率:Eに基づいてサンプリングレートを
選択し、サンプリングクロックセレクタ210がサンプ
リングレート可変型遅延検波器203に対して出力する
サンプリングクロック(クロック32fまたはそれを分
周した16f,8f,4fのいずれか)を切り換えると
ともに、さらに、サンプリングレート可変型遅延検波器
203におけるシフトレジスタのビット数を切り換え
る。
【0007】図15は、サンプリングレートを選択する
ときの動作を示すフローチャートである。サンプリング
レート選択部212では、まず、サンプリングレートS
R=8fを選択し(ステップS201)、このサンプリ
ングレートを用いて、受信データを待つ処理など、タイ
ミング調整を行う(ステップS202)。
【0008】つぎに、サンプリングレート選択部212
では、受け取った受信データのビットエラー率が、「1
-2≧ビットエラー率:E≧10-3」を満たすかどうか
をチェックする(ステップS203)。たとえば、「1
-2≧ビットエラー率:E≧10-3」の範囲内であれば
(ステップS203,Yes)、上記ステップS202
に戻り、現在のサンプリングレートを保持する。一方、
「10-2≧ビットエラー率:E≧10-3」の範囲外であ
れば(ステップS203,No)、つぎに、「E>10
-2」を満たすかどうかをチェックする(ステップS20
4)。
【0009】このとき、たとえば、「E>10-2」であ
れば(ステップS204,Yes)、サンプリングレー
ト選択部212では、サンプリングレートが「SR>3
2f」を満たすかどうかをチェックし(ステップS20
5)、「SR>32f」であれば(ステップS205,
Yes)、サンプリングレートが既に最高速であるた
め、現在のレートを維持した状態で上記ステップS20
2に戻り、「SR>32f」でなければ(ステップS2
05,No)、サンプリングレートを現在の2倍に変更
し(ステップS206)、その後、ステップS202に
戻る。一方、「E>10-2」でなければ(ステップS2
04,No)、サンプリングレートが「SR>4f」を
満たすかどうかをチェックし(ステップS207)、
「SR>4f」であれば(ステップS207,Ye
s)、サンプリングレートが既に最低速であるため、現
在のレートを維持した状態で上記ステップS202に戻
り、「SR>4f」でなければ(ステップS207,N
o)、サンプリングレートを現在の1/2倍に変更し
(ステップS208)、その後、ステップS202に戻
る。
【0010】このように、上記従来の無線受信装置で
は、通常の環境下において、ビットエラー率:Eが常に
10-2〜10-3の範囲となるように制御するため、良好
な音声品質を確保することができる。また、サンプリン
グレート可変型遅延検波器203の消費電力について
は、SR=32fのときを100%とすると、100
%,50%,25%,12.5%の4段階に切り換える
ことができる。そのため、無線受信装置における電池の
消耗を少なくすることができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記、
従来の無線受信装置においては、サンプリングレートを
変更することで消費電力を制御しているため、通信デー
タレートが高速なディジタル無線方式への適用が困難で
ある、という問題があった。具体的にいうと、データレ
ートが高速な場合には、高速なサンプリングレートが必
要となり、オーバサンプル数の大きなサンプリングクロ
ックを用意することが難しくなるため、サンプリングク
ロックの周波数上限値が制限される。そのため、サンプ
リングクロックの変更範囲が狭くなり、細かな消費電力
制御が実現できない。
【0012】また、従来の無線受信装置においては、復
調回路内におけるサンプリングレートが関係する部分だ
けに消費電力制御範囲が限定されてしまう、という問題
があった。
【0013】また、従来の無線受信装置においては、エ
ラー率を使用してサンプリングクロック切り替えの判定
を行っているが、通信品質の判断に使用できるパラメー
タはエラー率に限定されず、様々な観測手段が存在す
る。そのため、通信環境を正確に判断および推定し、受
信装置のさらなる低消費電力化を実現するためには、他
のパラメータを利用する方法や複数のパラメータを併用
する方法を用いて、通信環境の推定精度を向上させるこ
とが効果的となる。しかしながら、従来の無線受信装置
においては、エラー率以外の観測手段を利用することが
できないため、受信装置の低消費電力化を実現できな
い、という問題があった。
【0014】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、サンプリングレートに制限されることなく、復調
回路および装置全体の低消費電力化を実現可能な無線受
信装置を得ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明にかかる無線受信装置に
あっては、送信側からの信号を受け取り、当該受信信号
に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理手段
(後述する実施の形態のRF/IF回路1に相当)と、
前記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信
号に変換するA/D変換手段(A/Dコンバータ2に相
当)と、回路の一部分あるいはすべてが単一または複数
のディジタル信号処理用デバイスで構成され、ディジタ
ル信号処理の演算ビット長を変更可能とし、指示された
演算ビット長で前記変換後のディジタル信号を復調する
復調手段(復調回路3に相当)と、前記復調結果を用い
て通信路状況を推定する通信路状況推定手段(通信路状
況推定部5に相当)と、前記推定された通信路状況に基
づいて所要通信品質を満たす最短の演算ビット長を指示
する演算ビット長指示手段(演算ビット長選択部6に相
当)と、を備えることを特徴とする。
【0016】つぎの発明にかかる無線受信装置におい
て、前記通信路状況推定手段(受信C/N測定部7に相
当)は、通信路状況推定方式として、受信信号に含まれ
る既知の信号を用いて搬送波対雑音比を測定することを
特徴とする。
【0017】つぎの発明にかかる無線受信装置におい
て、前記通信路状況推定手段(受信BER測定部8に相
当)は、通信路状況推定方式として、受信信号のビット
誤り率を測定することを特徴とする。
【0018】つぎの発明にかかる無線受信装置にあって
は、送信側からの信号を受け取り、当該受信信号に対し
てアナログ信号処理を行うアナログ信号処理手段と、前
記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信号
に変換するA/D変換手段と、回路の一部分あるいはす
べてが単一または複数のディジタル信号処理用デバイス
で構成され、ディジタル信号処理の演算ビット長を変更
可能とし、指示された演算ビット長で前記変換後のディ
ジタル信号を復調する復調手段と、受信から前記アナロ
グ信号処理が完了するまでの信号、あるいは前記ディジ
タル信号を用いて通信路状況を推定する通信路状況推定
手段(通信路状況推定部5aに相当)と、前記推定され
た通信路状況に基づいて所要通信品質を満たす最短の演
算ビット長を指示する演算ビット長指示手段と、を備え
ることを特徴とする。
【0019】つぎの発明にかかる無線受信装置におい
て、前記通信路状況推定手段(受信信号強度測定部9に
相当)は、通信路状況推定方式として、受信信号の強度
を測定することを特徴とする。
【0020】つぎの発明にかかる無線受信装置にあって
は、送信側からの信号を受け取り、当該受信信号に対し
てアナログ信号処理を行うアナログ信号処理手段と、前
記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信号
に変換するA/D変換手段と、回路の一部分あるいはす
べてが単一または複数のディジタル信号処理用デバイス
で構成され、ディジタル信号処理の演算ビット長を変更
可能とし、指示された演算ビット長で前記変換後のディ
ジタル信号を復調する復調手段と、外部からの操作で前
記演算ビット長を制御する外部制御手段(外部制御入力
部10に相当)と、前記外部制御手段からの命令で演算
ビット長を指示する演算ビット長指示手段と、を備える
ことを特徴とする。
【0021】つぎの発明にかかる無線受信装置にあって
は、送信側からの信号を受け取り、当該受信信号に対し
てアナログ信号処理を行うアナログ信号処理手段と、前
記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信号
に変換するA/D変換手段と、回路の一部分あるいはす
べてが単一または複数のディジタル信号処理用デバイス
で構成され、ディジタル信号処理の演算ビット長を変更
可能とし、指示された演算ビット長で前記変換後のディ
ジタル信号を復調する復調手段と、電池の残容量を通知
可能な容量通知手段(電池部11に相当)と、前記容量
通知手段を常時監視し、電池の残容量情報を出力する電
池容量監視手段(電池容量監視部12に相当)と、前記
残容量情報に基づいて演算ビット長を指示する演算ビッ
ト長指示手段と、を備えることを特徴とする。
【0022】つぎの発明にかかる無線受信装置にあって
は、送信側からの信号を受け取り、当該受信信号に対し
てアナログ信号処理を行うアナログ信号処理手段と、前
記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信号
に変換するA/D変換手段と、回路の一部分あるいはす
べてが単一または複数のディジタル信号処理用デバイス
で構成され、ディジタル信号処理の演算ビット長を変更
可能とし、指示された演算ビット長で前記変換後のディ
ジタル信号を復調する復調手段(復調回路3aに相当)
と、前記復調結果に含まれた演算ビット長変更命令に基
づいて演算ビット長を指示する演算ビット長指示手段
と、を備えることを特徴とする。
【0023】つぎの発明にかかる無線受信装置におい
て、前記演算ビット長指示手段は、前記復調手段の演算
ビット長を制御するとともに、さらに、前記A/D変換
手段の量子化精度を制御することを特徴とする。
【0024】つぎの発明にかかる無線受信装置におい
て、前記演算ビット長指示手段は、前記復調手段の演算
ビット長を制御するとともに、当該復調手段の後段の回
路の演算ビット長を制御することを特徴とする。
【0025】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる無線受信
装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。な
お、この実施の形態によりこの発明が限定されるもので
はない。
【0026】実施の形態1.図1は、本発明にかかる無
線受信装置の実施の形態1の構成を示す図である。図1
において、1はRF/IF回路であり、2はA/Dコン
バータであり、3は復調回路であり、5は通信路状況推
定部であり、6は演算ビット長選択部である。
【0027】ここで、上記本実施の形態の無線受信装置
の動作を説明する。まず、アンテナを介して信号を受け
取ったRF/IF回路1では、当該受信信号に対して帯
域制限および周波数変換などのアナログ信号処理を行
う。つぎに、アナログ信号処理後の受信信号を受け取っ
たA/Dコンバータ2では、当該アナログ信号をディジ
タル信号に変換する。そして、A/D変換後のディジタ
ル信号を受け取った復調回路3では、所定の復調処理が
行われ、その結果として復調信号を出力する。
【0028】なお、本実施の形態における復調回路3
は、回路の一部分あるいはすべてが、単一または複数の
ディジタル信号処理用デバイスで構成されており、ここ
で実行されるディジタル信号処理の演算ビット長を任意
に変更できる。このようなデバイスは、たとえば、フィ
ールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などの
集積回路を用いて実現できる。
【0029】また、図1において、通信路状況推定部5
では、上記復調信号を用いて通信路状況を推定する。そ
して、演算ビット長選択部6では、上記推定された通信
路状況に基づいて、所要通信品質を満足する最短の演算
ビット長を選択する。このとき、演算ビット長選択部6
では、選択した演算ビット長を上記復調回路3に通知
し、この段階で、復調回路3が演算ビット長を変更す
る。なお、この演算ビット長の変更動作は、通信路状況
の変動に応じて適応的に実行される。
【0030】つぎに、上記構成および動作により、低消
費電力化が実現可能となる理由を説明する。たとえば、
上記のように、復調回路3にて演算ビット長の変更処理
を実行した場合には、ディジタル信号処理における量子
化誤差の大きさが変化する。具体的にいうと、たとえ
ば、演算ビット長が短くなるように変更すると、量子化
誤差が増加し、それに伴い復調特性が劣化する。図2
は、復調特性の変化の一例として、演算ビット長を変更
した場合の「S/N比対ビット誤り率特性(BER)」
を示す図である。ここでは、演算ビット長の減少に伴う
量子化誤差によって、復調回路3内の雑音が等価的に増
加するため、ビット誤り率特性が劣化している。
【0031】一方、上記構成および動作により、すなわ
ち、演算ビット長の変更により、復調回路3では、ディ
ジタル信号処理における使用ゲート数を変化させること
ができるため、消費電力を制御することができる。
【0032】また、ディジタル音声通信においては、た
とえば、受信信号の品質(信号対雑音比等)がある特定
値以上の場合に、通信品質 (人間が感じる主観的な品
質) の向上による効果が得られない。すなわち、ディジ
タル音声通信では、信号対雑音比の増加によりビット誤
り率を向上させることはできるが、人間の感じる主観音
質特性はある通信品質で向上しなくなる、ということが
知られている。
【0033】そこで、本実施の形態の無線受信装置で
は、上記通信品質の向上による効果が得られなくなる特
定値を基準値とし、その基準値より受信信号の品質が良
好なときに、基準値との間の余剰品質分だけ復調特性
(ビット誤り率特性)を劣化させるように、上記演算ビ
ット長を制御する。これにより、実効的な受信信号の品
質は劣化するが、受信信号の品質が基準値以上であれ
ば、通信品質、すなわち、人間の感じる主観音質特性、
を劣化させることなく、無線受信装置全体の低消費電力
化を実現できる。
【0034】図3は、本実施の形態の無線受信装置をB
PSK受信機に適用した場合の、復調回路3の構成を示
す図である。図3において、31はミキサであり、32
はシンセサイザであり、33はLPF(ローパスフィル
タ)であり、34はキャリア同期部であり、35はサン
プリング部であり、36はBTR(Bit Timing Recover
y:ビットタイミング再生部)である。
【0035】ここで、上記復調回路3の動作を説明す
る。まず、A/D変換後のディジタル信号を受け取った
ミキサ31では、当該ディジタル信号をシンセサイザ3
2の出力を用いて周波数変換し、ベースバンド信号を生
成する。つぎに、LPF33では、受け取ったベースバ
ンド信号を波形整形する。つぎに、BTR36では、波
形整形後の信号からサンプリングタイミングを抽出し、
同時に、キャリア同期部34では、シンセサイザ32の
発振周波数および位相を上記ディジタル信号に同期させ
る。最後に、サンプリング部35では、上記波形整形後
の信号を、上記サンプリングタイミングでサンプルし、
サンプル後の信号を復調信号として出力する。
【0036】なお、演算ビット幅については、先に説明
したとおり、通信路の状況に応じて、すなわち、上記受
信信号の品質に応じて、演算ビット長選択部6にて制御
される。また、演算ビット幅の変更処理については、図
示のとおり、各部同一の値に変更する必要はなく、個別
の値に変更することとしてもよい。また、図3において
は、すべての部分の演算ビット幅を制御しているが、こ
れに限らず、一部分を制御することとしてもよい。
【0037】このように、本実施の形態においては、受
信信号の品質が特定の基準値よりも良好な場合に、その
余剰分に相当する分だけ復調特性を劣化させるように、
復調回路3の演算ビット長を減少させることとしたた
め、通信品質を維持した状態で、復調回路3の低消費電
力化、ひいては、装置全体の低消費電力化を実現するこ
とができる。
【0038】また、本実施の形態における演算ビット幅
の制御については、従来のように、データレートの速度
に依存していないため、高速データレート時においても
適用可能となる。
【0039】また、本実施の形態においては、演算ビッ
ト長を制御しているため、サンプリングレートに依存し
ない広範囲な部分(すなわち、ミキサ31,シンセサイ
ザ32,LPF33,キャリア同期部34,BTR36
等)の消費電力制御が可能となる。
【0040】なお、本実施の形態においては、通信路状
況推定部5が、復調信号を用いて通信路状況の推定を行
ったが、これに限らず、たとえば、復調回路3内部の信
号を用いて通信路状況推定を行うこととしてもよい。ま
た、本実施の形態においては、復調回路3の演算ビット
長を制御したが、これに限らず、たとえば、復調回路3
の演算ビット長とA/Dコンバータ2の量子化精度の両
方を制御することとしてもよいし、または、復調回路3
の演算ビット長と復調回路3の後段の回路(誤り訂正処
理,音声CODECなど)の演算ビット長の両方を制御
することとしてもよい。
【0041】実施の形態2.本実施の形態においては、
通信路状況推定部5における通信路状況推定方式とし
て、たとえば、受信C/N(Carrier to Noise ratio:
搬送波対雑音比)を測定する場合について説明する。
【0042】図4は、本発明にかかる無線受信装置の実
施の形態2の構成を示す図である。図4において、7は
受信C/N測定部である。なお、前述の実施の形態1と
同様の構成については、同一の符号を付してその説明を
省略する。
【0043】以下、本実施の形態の特徴的な動作につい
て説明する。たとえば、受信C/N測定部7では、図示
の復調信号を用いて受信信号のC/Nを測定する。そし
て、演算ビット長選択部6では、上記測定された受信信
号のC/Nに基づいて、所要通信品質を満足する最短の
演算ビット長を選択する。このとき、演算ビット長選択
部6では、選択した演算ビット長を復調回路3に通知
し、この段階で、復調回路3が演算ビット長を変更す
る。なお、この演算ビット長の変更動作は、受信信号の
C/Nの変動に応じて適応的に実行される。
【0044】図5は、受信信号に対する上記受信C/N
測定部7および演算ビット長選択部6の動作シーケンス
を示す図である。受信信号は、既知の方式で変調された
プリアンブルとデータで構成され、本実施の形態におい
ては、受信C/N測定部7が、受け取ったプリアンブル
の復調結果と既知の信号との相関をとることで、受信信
号のC/Nを測定する。したがって、演算ビット長選択
部6では、当該測定値に基づいて、次フレームの復調処
理時の演算ビット長を変更することになる。
【0045】本実施の形態の無線受信装置では、通信品
質の向上による効果が得られなくなる特定のC/Nを基
準値とし、その基準値より測定したC/Nが良好なとき
に、基準値との間の余剰品質分だけ復調特性(ビット誤
り率特性)を劣化させるように、上記演算ビット長を制
御する。これにより、実効的な受信信号のC/Nは劣化
するが、当該受信信号のC/Nが基準値以上であれば、
通信品質、すなわち、人間の感じる主観音質特性、を劣
化させることなく、無線受信装置全体の低消費電力化を
実現できる。
【0046】図6は、演算ビット長選択部6の動作を示
すフローチャートである。以下、演算ビット長選択部6
の動作について説明する。ただし、図6中のBは演算ビ
ット長を表わし、また、本実施の形態においては「B1
>B2」を前提とする。
【0047】演算ビット長選択部6では、まず、演算ビ
ット長BをB1に設定し(ステップS1)、その後、復
調回路3が受け取ったプリアンブルを復調する(ステッ
プS2)。そして、受信C/N測定部7が当該復調結果
から受信信号のC/Nを測定し(ステップS3)、さら
に、復調回路3が後続のデータを復調する(ステップS
4)。
【0048】その後、演算ビット長選択部6では、上記
測定C/Nを、上記通信品質の向上による効果が得られ
なくなる基準値(C/N)Aと比較し(ステップS
5)、たとえば、「測定C/N>A」の場合(ステップ
S5,Yes)、現在の演算ビット長BがB1であるか
どうかをチェックする(ステップS6)。このとき、B
1であった場合(ステップS6,Yes)、演算ビット
長BをB2に変更後(ステップS7)、ステップS2に
移行し、B1でなかった場合(ステップS6,No)、
そのままの演算ビット長でステップS2に移行する。
【0049】一方、「測定C/N>A」以外の場合(ス
テップS5,No)、現在の演算ビット長BがB2であ
るかどうかをチェックする(ステップS8)。このと
き、B2であった場合(ステップS8,Yes)、演算
ビット長BをB1に変更後(ステップS9)、ステップ
S2に移行し、B2でなかった場合(ステップS8,N
o)、そのままの演算ビット長でステップS2に移行す
る。なお、ここでは、演算ビット長を2段階に切り替え
たが、これに限らず、たとえば、3段階以上としてもよ
い。
【0050】このように、本実施の形態においては、前
述の実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、た
とえば、通信路状況を表す指標として、受信信号のC/
Nが特定の基準値よりも良好な場合に、その余剰分に相
当する分だけ復調特性を劣化させるように、復調回路3
の演算ビット長を減少させることとしたため、通信品質
を維持した状態で低消費電力化を実現することができ
る。
【0051】また、本実施の形態においては、ビット誤
り率以外のパラメータを用いて通信状況を推定するた
め、通信状況をより詳細に推定できる。
【0052】なお、本実施の形態においては、受信C/
N測定部7が、復調信号を用いて受信信号のC/Nの測
定を行ったが、これに限らず、たとえば、復調回路3内
部の信号を用いて測定することとしてもよい。また、本
実施の形態においては、復調回路3の演算ビット長を制
御したが、これに限らず、たとえば、復調回路3の演算
ビット長とA/Dコンバータ2の量子化精度の両方を制
御することとしてもよいし、または、復調回路3の演算
ビット長と復調回路3の後段の回路(誤り訂正処理,音
声CODECなど)の演算ビット長の両方を制御するこ
ととしてもよい。
【0053】実施の形態3.本実施の形態においては、
通信路状況推定部5における通信路状況推定方式とし
て、たとえば、受信BER(Bit Error Rate:ビット誤
り率)を測定する場合について説明する。
【0054】図7は、本発明にかかる無線受信装置の実
施の形態3の構成を示す図である。図7において、8は
受信BER測定部である。なお、前述の実施の形態1お
よび2と同様の構成については、同一の符号を付してそ
の説明を省略する。
【0055】以下、本実施の形態の特徴的な動作につい
て説明する。たとえば、受信BER測定部8では、図示
の復調信号を用いて受信信号のBERを測定する。そし
て、演算ビット長選択部6では、上記測定された受信信
号のBERに基づいて、所要通信品質を満足する最短の
演算ビット長を選択する。このとき、演算ビット長選択
部6では、選択した演算ビット長を復調回路3に通知
し、この段階で、復調回路3が演算ビット長を変更す
る。なお、この演算ビット長の変更動作は、受信信号の
BERの変動に応じて適応的に実行される。
【0056】そして、本実施の形態の無線受信装置で
は、通信品質の向上による効果が得られなくなる特定の
BERを基準値とし、その基準値より測定したBERが
良好なときに、基準値との間の余剰品質分だけ復調特性
(ビット誤り率特性)を劣化させるように、上記演算ビ
ット長を制御する。これにより、実効的な受信信号のB
ERは劣化するが、当該受信信号のBERが基準値以上
であれば、通信品質、すなわち、人間の感じる主観音質
特性、を劣化させることなく、無線受信装置全体の低消
費電力化を実現できる。
【0057】このように、本実施の形態においては、前
述の実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、た
とえば、通信路状況を表す指標として、受信信号のBE
Rが特定の基準値よりも良好な場合に、その余剰分に相
当する分だけ復調特性を劣化させるように、復調回路3
の演算ビット長を減少させることとしたため、通信品質
を維持した状態で低消費電力化を実現することができ
る。
【0058】なお、本実施の形態においては、受信BE
R測定部8が、復調信号を用いて受信信号のBERの測
定を行ったが、これに限らず、たとえば、復調回路3内
部の信号を用いて測定することとしてもよい。また、本
実施の形態においては、復調回路3の演算ビット長を制
御したが、これに限らず、たとえば、復調回路3の演算
ビット長とA/Dコンバータ2の量子化精度の両方を制
御することとしてもよいし、または、復調回路3の演算
ビット長と復調回路3の後段の回路(誤り訂正処理,音
声CODECなど)の演算ビット長の両方を制御するこ
ととしてもよい。
【0059】実施の形態4.図8は、本発明にかかる無
線受信装置の実施の形態4の構成を示す図である。図8
において、5aは通信路状況推定部である。なお、前述
の実施の形態1〜3と同様の構成については、同一の符
号を付してその説明を省略する。
【0060】以下、本実施の形態の特徴的な動作につい
て説明する。たとえば、通信路状況推定部5aでは、R
F/IF回路1出力のアナログ信号を用いて通信路状況
を推定する。そして、演算ビット長選択部6では、上記
推定された通信路状況に基づいて、所要通信品質を満足
する最短の演算ビット長を選択する。このとき、演算ビ
ット長選択部6では、選択した演算ビット長を復調回路
3に通知し、この段階で、復調回路3が演算ビット長を
変更する。なお、この演算ビット長の変更動作は、伝送
路状況の変動に応じて適応的に実行される。
【0061】そして、本実施の形態の無線受信装置で
は、通信品質の向上による効果が得られなくなる特定値
を基準値とし、その基準値より受信信号(上記アナログ
信号)の品質が良好なときに、基準値との間の余剰品質
分だけ復調特性(ビット誤り率特性)を劣化させるよう
に、上記演算ビット長を制御する。これにより、実効的
な受信信号の品質は劣化するが、当該受信信号の品質が
基準値以上であれば、通信品質、すなわち、人間の感じ
る主観音質特性、を劣化させることなく、無線受信装置
全体の低消費電力化を実現できる。
【0062】このように、本実施の形態においては、前
述の実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、さ
らに、RF/IF回路1出力のアナログ信号を用いて通
信路状況を推定することとしたため、アナログ変調方式
を用いて通信を行う場合においても、演算ビット長を適
応的に制御できる。
【0063】なお、本実施の形態においては、通信路状
況推定部5aが、RF/IF回路1出力のアナログ信号
を用いて通信路状況の推定を行ったが、これに限らず、
たとえば、アンテナ出力からRF/IF回路1出力の間
であれば、どの部分の信号を用いて推定することとして
もよい。また、A/Dコンバータ2出力を用いて推定す
ることとしてもよい。また、本実施の形態においては、
復調回路3の演算ビット長を制御したが、これに限ら
ず、たとえば、復調回路3の演算ビット長とA/Dコン
バータ2の量子化精度の両方を制御することとしてもよ
いし、または、復調回路3の演算ビット長と復調回路3
の後段の回路(誤り訂正処理,音声CODECなど)の
演算ビット長の両方を制御することとしてもよい。
【0064】実施の形態5.本実施の形態においては、
通信路状況推定部5aにおける通信路状況推定方式とし
て、たとえば、受信信号強度を測定する場合について説
明する。
【0065】図9は、本発明にかかる無線受信装置の実
施の形態5の構成を示す図である。図9において、9は
受信信号強度測定部である。なお、前述の実施の形態4
と同様の構成については、同一の符号を付してその説明
を省略する。
【0066】以下、本実施の形態の特徴的な動作につい
て説明する。たとえば、受信信号強度測定部9では、R
F/IF回路1出力のアナログ信号を用いて受信信号強
度を測定する。そして、演算ビット長選択部6では、上
記測定された受信信号強度に基づいて、所要通信品質を
満足する最短の演算ビット長を選択する。このとき、演
算ビット長選択部6では、選択した演算ビット長を復調
回路3に通知し、この段階で、復調回路3が演算ビット
長を変更する。なお、この演算ビット長の変更動作は、
伝送路状況の変動に応じて適応的に実行される。
【0067】そして、本実施の形態の無線受信装置で
は、通信品質の向上による効果が得られなくなる特定の
受信信号強度を基準値とし、その基準値より受信信号強
度が良好なときに、基準値との間の余剰品質分だけ復調
特性(ビット誤り率特性)を劣化させるように、上記演
算ビット長を制御する。これにより、実効的な受信信号
強度は劣化するが、当該受信信号強度が基準値以上であ
れば、通信品質、すなわち、人間の感じる主観音質特
性、を劣化させることなく、無線受信装置全体の低消費
電力化を実現できる。
【0068】このように、本実施の形態においては、前
述の実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、た
とえば、通信路状況を表す指標として、RF/IF回路
1出力のアナログ信号を用いて受信信号強度を測定する
こととしたため、アナログ変調方式を用いて通信を行う
場合においても、演算ビット長を適応的に制御できる。
【0069】なお、本実施の形態においては、受信信号
強度測定部9が、RF/IF回路1出力のアナログ信号
を用いて受信信号強度の測定を行ったが、これに限ら
ず、たとえば、アンテナ出力からRF/IF回路1出力
の間であれば、どの部分の信号を用いて測定することと
してもよい。また、A/Dコンバータ2出力を用いて測
定することとしてもよい。また、本実施の形態において
は、復調回路3の演算ビット長を制御したが、これに限
らず、たとえば、復調回路3の演算ビット長とA/Dコ
ンバータ2の量子化精度の両方を制御することとしても
よいし、または、復調回路3の演算ビット長と復調回路
3の後段の回路(誤り訂正処理,音声CODECなど)
の演算ビット長の両方を制御することとしてもよい。
【0070】また、上記実施の形態1〜5においては、
通信路状況推定方法として、たとえば、信号平面上の位
相点ベクトル誤差、CRC(Cyclic Redun-dancy chec
k)、信号対雑音比、信号対干渉比などを用いることと
してもよい。
【0071】実施の形態6.図10は、本発明にかかる
無線受信装置の実施の形態6の構成を示す図である。図
10において、10は外部制御入力部である。なお、前
述の実施の形態1〜5と同様の構成については、同一の
符号を付してその説明を省略する。
【0072】以下、本実施の形態の特徴的な動作につい
て説明する。たとえば、外部制御入力部10では、外部
からの操作に基づいて特定の演算ビット長を指示する。
そして、演算ビット長選択部6では、上記指示どおりに
所要通信品質を満足する演算ビット長を選択する。この
とき、演算ビット長選択部6では、指示された演算ビッ
ト長を復調回路3に通知し、この段階で、復調回路3が
演算ビット長を変更する。これにより、通信路状況を推
定する構成を持たずに、任意に低消費電力化を実現する
ことができる。
【0073】このように、本実施の形態においては、外
部からの指示で演算ビット長を制御できるような構成に
したため、容易に低消費電力化を実現することができ
る。
【0074】また、本実施の形態における演算ビット幅
の制御については、従来のように、データレートの速度
に依存していないため、高速データレート時においても
適用可能となる。
【0075】また、本実施の形態においては、演算ビッ
ト長を制御しているため、サンプリングレートに依存し
ない広範囲な部分(すなわち、ミキサ31,シンセサイ
ザ32,LPF33,キャリア同期部34,BTR36
等)の消費電力制御が可能となる。
【0076】なお、本実施の形態においては、復調回路
3の演算ビット長を制御したが、これに限らず、たとえ
ば、復調回路3の演算ビット長とA/Dコンバータ2の
量子化精度の両方を制御することとしてもよいし、また
は、復調回路3の演算ビット長と復調回路3の後段の回
路(誤り訂正処理,音声CODECなど)の演算ビット
長の両方を制御することとしてもよい。
【0077】実施の形態7.図11は、本発明にかかる
無線受信装置の実施の形態7の構成を示す図である。図
11において、11は電池部であり、12は電池容量監
視部である。なお、前述の実施の形態1〜6と同様の構
成については、同一の符号を付してその説明を省略す
る。
【0078】以下、本実施の形態の特徴的な動作につい
て説明する。たとえば、電池容量監視部12では、電池
部11を常時監視し、演算ビット長選択部6に対して電
池部11出力の残容量情報を通知する。そして、演算ビ
ット長選択部6では、上記通知された残容量情報に基づ
いて、所要通信品質を満足する最短の演算ビット長を選
択する。このとき、演算ビット長選択部6では、選択し
た演算ビット長を復調回路3に通知し、この段階で、復
調回路3が演算ビット長を変更する。具体的にいうと、
たとえば、残電池容量が少なくなったときに演算ビット
長が短くなるように制御する。
【0079】このように、本実施の形態においては、電
池容量監視部12からの指示で演算ビット長を制御でき
るような構成にしたため、前記通信路状況を推定した場
合の演算ビット長の制御よりも簡単な構成で、低消費電
力化を実現することができる。
【0080】また、本実施の形態における演算ビット幅
の制御については、従来のように、データレートの速度
に依存していないため、高速データレート時においても
適用可能となる。
【0081】また、本実施の形態においては、演算ビッ
ト長を制御しているため、サンプリングレートに依存し
ない広範囲な部分(すなわち、ミキサ31,シンセサイ
ザ32,LPF33,キャリア同期部34,BTR36
等)の消費電力制御が可能となる。
【0082】なお、本実施の形態においては、復調回路
3の演算ビット長を制御したが、これに限らず、たとえ
ば、復調回路3の演算ビット長とA/Dコンバータ2の
量子化精度の両方を制御することとしてもよいし、また
は、復調回路3の演算ビット長と復調回路3の後段の回
路(誤り訂正処理,音声CODECなど)の演算ビット
長の両方を制御することとしてもよい。
【0083】実施の形態8.図12は、本発明にかかる
無線受信装置の実施の形態8の構成を示す図である。図
12において、3aは復調回路である。なお、前述の実
施の形態1〜7と同様の構成については、同一の符号を
付してその説明を省略する。
【0084】以下、本実施の形態の特徴的な動作につい
て説明する。たとえば、復調回路3aでは、先に説明し
た復調信号のほかに、たとえば、送信側が送信信号に挿
入した演算ビット長変更命令を前記復調信号から抽出
し、出力する。そして、演算ビット長選択部6では、上
記抽出された演算ビット長変更命令に基づいて、演算ビ
ット長を制御する。このとき、演算ビット長選択部6で
は、選択した演算ビット長を復調回路3aに通知し、こ
の段階で、復調回路3aが演算ビット長を変更する。
【0085】図13は、受信信号に対する上記演算ビッ
ト長選択部6の動作シーケンスを示す図である。受信信
号は、既知の方式で変調された演算ビット長変更命令と
データで構成される。したがって、演算ビット長選択部
6では、当該復調後の演算ビット長変更命令に基づい
て、次フレーム復調処理時の演算ビット長を変更するこ
とになる。
【0086】このように、本実施の形態においては、送
信側からの制御で演算ビット長を制御できるような構成
にしたため、前記通信路状況を推定した場合の演算ビッ
ト長の制御よりも簡単な構成で、かつ演算ビット長変更
命令による細かな制御で、低消費電力化を実現すること
ができる。
【0087】また、本実施の形態における演算ビット幅
の制御については、従来のように、データレートの速度
に依存していないため、高速データレート時においても
適用可能となる。
【0088】また、本実施の形態においては、演算ビッ
ト長を制御しているため、サンプリングレートに依存し
ない広範囲な部分(すなわち、ミキサ31,シンセサイ
ザ32,LPF33,キャリア同期部34,BTR36
等)の消費電力制御が可能となる。
【0089】なお、本実施の形態においては、復調回路
3の演算ビット長を制御したが、これに限らず、たとえ
ば、復調回路3の演算ビット長とA/Dコンバータ2の
量子化精度の両方を制御することとしてもよいし、また
は、復調回路3の演算ビット長と復調回路3の後段の回
路(誤り訂正処理,音声CODECなど)の演算ビット
長の両方を制御することとしてもよい。
【0090】
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、受信信号の品質が特定の基準値よりも良好な場合
に、その余剰分に相当する分だけ復調特性を劣化させる
ように、復調手段の演算ビット長を減少させることとし
たため、通信品質を維持した状態で、復調手段の低消費
電力化、ひいては、装置全体の低消費電力化を実現する
ことができる、という効果を奏する。また、演算ビット
長の制御については、従来のように、データレートの速
度に依存していないため、高速データレート時において
も適用できる、という効果を奏する。また、演算ビット
長を制御しているため、サンプリングレートに依存しな
い広範囲な部分の消費電力を制御できる、という効果を
奏する。
【0091】つぎの発明によれば、たとえば、通信路状
況を表す指標として、受信信号のC/Nが特定の基準値
よりも良好な場合に、その余剰分に相当する分だけ復調
特性を劣化させるように、復調手段の演算ビット長を減
少させることとしたため、通信品質を維持した状態で低
消費電力化を実現することができる、という効果を奏す
る。
【0092】つぎの発明によれば、たとえば、通信路状
況を表す指標として、受信信号のBERが特定の基準値
よりも良好な場合に、その余剰分に相当する分だけ復調
特性を劣化させるように、復調手段の演算ビット長を減
少させることとしたため、通信品質を維持した状態で低
消費電力化を実現することができる、という効果を奏す
る。
【0093】つぎの発明によれば、さらに、アナログ信
号処理手段出力のアナログ信号を用いて通信路状況を推
定することとしたため、アナログ変調方式を用いて通信
を行う場合においても、演算ビット長を適応的に制御で
きる、という効果を奏する。
【0094】つぎの発明によれば、たとえば、通信路状
況を表す指標として、アナログ信号処理手段出力のアナ
ログ信号を用いて受信信号強度を測定することとしたた
め、アナログ変調方式を用いて通信を行う場合において
も、演算ビット長を適応的に制御できる、という効果を
奏する。
【0095】つぎの発明によれば、外部からの指示で演
算ビット長を制御できるような構成にしたため、容易に
低消費電力化を実現することができる、という効果を奏
する。
【0096】つぎの発明によれば、電池容量監視手段か
らの指示で演算ビット長を制御できるような構成にした
ため、通信路状況を推定した場合の演算ビット長の制御
よりも簡単な構成で、低消費電力化を実現することがで
きる、という効果を奏する。
【0097】つぎの発明によれば、送信側からの制御で
演算ビット長を制御できるような構成にしたため、通信
路状況を推定した場合の演算ビット長の制御よりも簡単
な構成で、かつ演算ビット長変更命令による細かな制御
で、低消費電力化を実現することができる、という効果
を奏する。
【0098】つぎの発明によれば、より細かな制御で装
置全体の消費電力を低減できる、という効果を奏する。
【0099】つぎの発明によれば、より細かな制御で、
かつさらに大幅に、装置全体の消費電力を低減できる、
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる無線受信装置の実施の形態1
の構成を示す図である。
【図2】 演算ビット長を変更した場合の「S/N比対
ビット誤り率特性(BER)」を示す図である。
【図3】 復調回路の構成を示す図である。
【図4】 本発明にかかる無線受信装置の実施の形態2
の構成を示す図である。
【図5】 受信C/N測定部および演算ビット長選択部
の動作シーケンスを示す図である。
【図6】 演算ビット長選択部の動作を示すフローチャ
ートである。
【図7】 本発明にかかる無線受信装置の実施の形態3
の構成を示す図である。
【図8】 本発明にかかる無線受信装置の実施の形態4
の構成を示す図である。
【図9】 本発明にかかる無線受信装置の実施の形態5
の構成を示す図である。
【図10】 本発明にかかる無線受信装置の実施の形態
6の構成を示す図である。
【図11】 本発明にかかる無線受信装置の実施の形態
7の構成を示す図である。
【図12】 本発明にかかる無線受信装置の実施の形態
8の構成を示す図である。
【図13】 演算ビット長選択部の動作シーケンスを示
す図である。
【図14】 従来の無線受信装置の構成を示す図であ
る。
【図15】 サンプリングレートを選択するときの動作
を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 RF/IF回路、2 A/Dコンバータ、3,3a
復調回路、5,5a通信路状況推定部、6 演算ビッ
ト長選択部、7 受信C/N測定部、8 受信BER測
定部、9 受信信号強度測定部、10 外部制御入力
部、11 電池部、12 電池容量監視部。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側からの信号を受け取り、当該受信
    信号に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理
    手段と、 前記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信
    号に変換するA/D変換手段と、 回路の一部分あるいはすべてが単一または複数のディジ
    タル信号処理用デバイスで構成され、ディジタル信号処
    理の演算ビット長を変更可能とし、指示された演算ビッ
    ト長で前記変換後のディジタル信号を復調する復調手段
    と、 前記復調結果を用いて通信路状況を推定する通信路状況
    推定手段と、 前記推定された通信路状況に基づいて所要通信品質を満
    たす最短の演算ビット長を指示する演算ビット長指示手
    段と、 を備えることを特徴とする無線受信装置。
  2. 【請求項2】 前記通信路状況推定手段は、 通信路状況推定方式として、受信信号に含まれる既知の
    信号を用いて搬送波対雑音比を測定することを特徴とす
    る請求項1に記載の無線受信装置。
  3. 【請求項3】 前記通信路状況推定手段は、 通信路状況推定方式として、受信信号のビット誤り率を
    測定することを特徴とする請求項1に記載の無線受信装
    置。
  4. 【請求項4】 送信側からの信号を受け取り、当該受信
    信号に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理
    手段と、 前記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信
    号に変換するA/D変換手段と、 回路の一部分あるいはすべてが単一または複数のディジ
    タル信号処理用デバイスで構成され、ディジタル信号処
    理の演算ビット長を変更可能とし、指示された演算ビッ
    ト長で前記変換後のディジタル信号を復調する復調手段
    と、 受信から前記アナログ信号処理が完了するまでの信号、
    あるいは前記ディジタル信号を用いて通信路状況を推定
    する通信路状況推定手段と、 前記推定された通信路状況に基づいて所要通信品質を満
    たす最短の演算ビット長を指示する演算ビット長指示手
    段と、 を備えることを特徴とする無線受信装置。
  5. 【請求項5】 前記通信路状況推定手段は、 通信路状況推定方式として、受信信号の強度を測定する
    ことを特徴とする請求項4に記載の無線受信装置。
  6. 【請求項6】 送信側からの信号を受け取り、当該受信
    信号に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理
    手段と、 前記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信
    号に変換するA/D変換手段と、 回路の一部分あるいはすべてが単一または複数のディジ
    タル信号処理用デバイスで構成され、ディジタル信号処
    理の演算ビット長を変更可能とし、指示された演算ビッ
    ト長で前記変換後のディジタル信号を復調する復調手段
    と、 外部からの操作で前記演算ビット長を制御する外部制御
    手段と、 前記外部制御手段からの命令で演算ビット長を指示する
    演算ビット長指示手段と、 を備えることを特徴とする無線受信装置。
  7. 【請求項7】 送信側からの信号を受け取り、当該受信
    信号に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理
    手段と、 前記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信
    号に変換するA/D変換手段と、 回路の一部分あるいはすべてが単一または複数のディジ
    タル信号処理用デバイスで構成され、ディジタル信号処
    理の演算ビット長を変更可能とし、指示された演算ビッ
    ト長で前記変換後のディジタル信号を復調する復調手段
    と、 電池の残容量を通知可能な容量通知手段と、 前記容量通知手段を常時監視し、電池の残容量情報を出
    力する電池容量監視手段と、 前記残容量情報に基づいて演算ビット長を指示する演算
    ビット長指示手段と、 を備えることを特徴とする無線受信装置。
  8. 【請求項8】 送信側からの信号を受け取り、当該受信
    信号に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理
    手段と、 前記アナログ信号処理後のアナログ信号をディジタル信
    号に変換するA/D変換手段と、 回路の一部分あるいはすべてが単一または複数のディジ
    タル信号処理用デバイスで構成され、ディジタル信号処
    理の演算ビット長を変更可能とし、指示された演算ビッ
    ト長で前記変換後のディジタル信号を復調する復調手段
    と、 前記復調結果に含まれた演算ビット長変更命令に基づい
    て演算ビット長を指示する演算ビット長指示手段と、 を備えることを特徴とする無線受信装置。
  9. 【請求項9】 前記演算ビット長指示手段は、 前記復調手段の演算ビット長を制御するとともに、さら
    に、前記A/D変換手段の量子化精度を制御することを
    特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の無線受
    信装置。
  10. 【請求項10】 前記演算ビット長指示手段は、 前記復調手段の演算ビット長を制御するとともに、当該
    復調手段の後段の回路の演算ビット長を制御することを
    特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の無線受
    信装置。
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