JP2003318762A - イメージ信号キャンセル型ヘテロダイン受信方式 - Google Patents
イメージ信号キャンセル型ヘテロダイン受信方式Info
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- JP2003318762A JP2003318762A JP2002119483A JP2002119483A JP2003318762A JP 2003318762 A JP2003318762 A JP 2003318762A JP 2002119483 A JP2002119483 A JP 2002119483A JP 2002119483 A JP2002119483 A JP 2002119483A JP 2003318762 A JP2003318762 A JP 2003318762A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
- H03D3/007—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by converting the oscillations into two quadrature related signals
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/16—Multiple-frequency-changing
- H03D7/165—Multiple-frequency-changing at least two frequency changers being located in different paths, e.g. in two paths with carriers in quadrature
- H03D7/166—Multiple-frequency-changing at least two frequency changers being located in different paths, e.g. in two paths with carriers in quadrature using two or more quadrature frequency translation stages
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
- H04B1/26—Circuits for superheterodyne receivers
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】携帯電話などの無線装置における受信装置にお
いて、それを小型化したい要求があり、そのために中間
周波回路における表面波フィルタの使用を回避する必要
があった。そのためにはイメージ信号キャンセル型ヘテ
ロダイン受信方式(低IF 方式)の採用が効果的であ
るが、I相およびQ相の可変ゲイン中間周波増幅器のゲ
インを揃えることが容易でなく、十分なイメージ除去比
が得られないといった問題点があった。 【解決手段】本発明では、I相およびQ相の中間周波数
信号に対して、直交する二つの信号で変調をかけた後、
二つの信号を重ね合わせてから一つの増幅器で増幅し、
その後で変調をかけた直交する二つの信号によって変調
することにより、一つの増幅器でI相およびQ相の信号
を増幅できるので、両相に対するゲインのずれが無く、
高いイメージ除去比を得ることができる。
いて、それを小型化したい要求があり、そのために中間
周波回路における表面波フィルタの使用を回避する必要
があった。そのためにはイメージ信号キャンセル型ヘテ
ロダイン受信方式(低IF 方式)の採用が効果的であ
るが、I相およびQ相の可変ゲイン中間周波増幅器のゲ
インを揃えることが容易でなく、十分なイメージ除去比
が得られないといった問題点があった。 【解決手段】本発明では、I相およびQ相の中間周波数
信号に対して、直交する二つの信号で変調をかけた後、
二つの信号を重ね合わせてから一つの増幅器で増幅し、
その後で変調をかけた直交する二つの信号によって変調
することにより、一つの増幅器でI相およびQ相の信号
を増幅できるので、両相に対するゲインのずれが無く、
高いイメージ除去比を得ることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イメージ信号キャ
ンセル型ヘテロダイン受信方式の受信装置に関するもの
である。
ンセル型ヘテロダイン受信方式の受信装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】今まで用いられてきたイメージ信号キャ
ンセル型ヘテロダイン受信方式の受信装置のブロック図
を図12に示す。受信装置において、イメージ信号キャ
ンセル型ヘテロダイン受信方式は低IF方式とも呼ば
れ、ヘテロダイン方式の利点を持ちながら中間周波フィ
ルタであるバンドパスフィルタ42a,42bの実現が
特に小型化の観点から容易であるといった利点を持って
いる。低IF方式の受信装置においては、2相の中間周
波信号である中間周波増幅器入力信号94a,94bを
それぞれ増幅する必要があるが、従来の受信装置では、
それらを別々の増幅器32a,32bにより増幅してい
た。
ンセル型ヘテロダイン受信方式の受信装置のブロック図
を図12に示す。受信装置において、イメージ信号キャ
ンセル型ヘテロダイン受信方式は低IF方式とも呼ば
れ、ヘテロダイン方式の利点を持ちながら中間周波フィ
ルタであるバンドパスフィルタ42a,42bの実現が
特に小型化の観点から容易であるといった利点を持って
いる。低IF方式の受信装置においては、2相の中間周
波信号である中間周波増幅器入力信号94a,94bを
それぞれ増幅する必要があるが、従来の受信装置では、
それらを別々の増幅器32a,32bにより増幅してい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】低IF方式の受信装置
では、中間周波増幅器である増幅器32a,32bにお
いて可変利得増幅器を使用する必要があるが、2相の中
間周波信号を別々の増幅器32a,32bで増幅するの
で、二つの可変利得増幅器である増幅器32a,32b
の利得を精度良く一致させることが困難であった。この
ことが原因して、今までは低IF方式の受信装置におい
て高いイメージ信号除去比を実現することが困難であっ
た。本発明は、低IF方式の受信装置において高いイメ
ージ信号除去比を実現することを目的としている。
では、中間周波増幅器である増幅器32a,32bにお
いて可変利得増幅器を使用する必要があるが、2相の中
間周波信号を別々の増幅器32a,32bで増幅するの
で、二つの可変利得増幅器である増幅器32a,32b
の利得を精度良く一致させることが困難であった。この
ことが原因して、今までは低IF方式の受信装置におい
て高いイメージ信号除去比を実現することが困難であっ
た。本発明は、低IF方式の受信装置において高いイメ
ージ信号除去比を実現することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】2相の中間周波信号を一
つの増幅器によりそれぞれ増幅することにより、2相の
間の中間周波増幅における利得の差をなくすことがで
き、低IF方式の受信装置において高いイメージ信号除
去比を実現することができる。二つの入力信号を一つの
増幅器でそれぞれ増幅する手段としては、互いに直交す
る二つの信号により二つの入力信号に対して変調を掛
け、その出力同士を足し合わせた信号を一つの増幅器で
増幅し、増幅器の出力信号を先の互いに直交する二つの
信号により変調を掛けることにより、それぞれの入力信
号に対して増幅された信号を得ることができる。
つの増幅器によりそれぞれ増幅することにより、2相の
間の中間周波増幅における利得の差をなくすことがで
き、低IF方式の受信装置において高いイメージ信号除
去比を実現することができる。二つの入力信号を一つの
増幅器でそれぞれ増幅する手段としては、互いに直交す
る二つの信号により二つの入力信号に対して変調を掛
け、その出力同士を足し合わせた信号を一つの増幅器で
増幅し、増幅器の出力信号を先の互いに直交する二つの
信号により変調を掛けることにより、それぞれの入力信
号に対して増幅された信号を得ることができる。
【0005】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例に対するブロ
ック図であり、QPSKによりディジタル変調された高
周波信号を受信する受信装置のうちの、高周波信号を入
力してからディジタル信号を出力するまでの部分であ
る。図2は、図1における変調器53のブロック図であ
る。中間周波数に対するイメージ信号は変調器53にお
ける加算器73a,73bにおいて相殺しているので、
高いイメージ信号除去比を得るためには、高周波信号か
ら中間周波増幅器出力信号95a,95bまでの利得を
揃える必要がある。
ック図であり、QPSKによりディジタル変調された高
周波信号を受信する受信装置のうちの、高周波信号を入
力してからディジタル信号を出力するまでの部分であ
る。図2は、図1における変調器53のブロック図であ
る。中間周波数に対するイメージ信号は変調器53にお
ける加算器73a,73bにおいて相殺しているので、
高いイメージ信号除去比を得るためには、高周波信号か
ら中間周波増幅器出力信号95a,95bまでの利得を
揃える必要がある。
【0006】アンテナなどにより受信した高周波信号
は、バンドパスフィルタ41により必要な周波数帯域の
信号が取り出された後、高周波増幅器31により増幅さ
れ、ミキサ21a,21bに供給される。第1局部発振
器11においては、受信した高周波信号を中間周波信号
に変換するための信号を発振し、その信号は移相器51
により位相が互いに90度ずれた2相の信号に変換さ
れ、ミキサ21a,21bに供給される。ミキサ21
a,21bにおいては、増幅された高周波信号と、移相
器51から出力される2相の信号の混合が行なわれ、そ
れらの信号の周波数の差を周波数とする信号が2相の信
号として取り出される。ミキサ21a,21bの出力信
号は、バンドパスフィルタ42a,42bに入力され、
受信したい信号およびそのイメージ信号のみが通過し、
中間周波増幅器入力信号94a,94bが出力される。
は、バンドパスフィルタ41により必要な周波数帯域の
信号が取り出された後、高周波増幅器31により増幅さ
れ、ミキサ21a,21bに供給される。第1局部発振
器11においては、受信した高周波信号を中間周波信号
に変換するための信号を発振し、その信号は移相器51
により位相が互いに90度ずれた2相の信号に変換さ
れ、ミキサ21a,21bに供給される。ミキサ21
a,21bにおいては、増幅された高周波信号と、移相
器51から出力される2相の信号の混合が行なわれ、そ
れらの信号の周波数の差を周波数とする信号が2相の信
号として取り出される。ミキサ21a,21bの出力信
号は、バンドパスフィルタ42a,42bに入力され、
受信したい信号およびそのイメージ信号のみが通過し、
中間周波増幅器入力信号94a,94bが出力される。
【0007】直交信号発生器12は、中間周波数よりも
高い周波数の互いに直交する二つの信号である変調用直
交信号91a,91bを出力する。中間周波増幅器入力
信号94a,94bは、乗算器22a,22bにおい
て、それぞれ変調用直交信号91a,91bによって変
調され、変調された二つの信号は加算器71によって足
し合わされ、中間周波増幅器である増幅器32によって
増幅される。増幅器32の出力信号は、乗算器25a,
25bにおいて変調用直交信号91a,91bによって
変調され、それぞれローパスフィルタ43a,43bを
通過することによって中間周波増幅器出力信号95a,
95bが生成される。
高い周波数の互いに直交する二つの信号である変調用直
交信号91a,91bを出力する。中間周波増幅器入力
信号94a,94bは、乗算器22a,22bにおい
て、それぞれ変調用直交信号91a,91bによって変
調され、変調された二つの信号は加算器71によって足
し合わされ、中間周波増幅器である増幅器32によって
増幅される。増幅器32の出力信号は、乗算器25a,
25bにおいて変調用直交信号91a,91bによって
変調され、それぞれローパスフィルタ43a,43bを
通過することによって中間周波増幅器出力信号95a,
95bが生成される。
【0008】変調用直交信号91a,91bは互いに直
交しているので、中間周波増幅器出力信号95a,95
bは、それぞれ中間周波増幅器入力信号94a,94b
に対して増幅を行なったものとなっている。また、二つ
の信号に対して一つの増幅器32により増幅を行なって
いるので、中間周波増幅器入力信号94aから中間周波
増幅器出力信号95aまでの利得と、中間周波増幅器入
力信号94bから中間周波増幅器出力信号95bまでの
利得を揃えることができる。
交しているので、中間周波増幅器出力信号95a,95
bは、それぞれ中間周波増幅器入力信号94a,94b
に対して増幅を行なったものとなっている。また、二つ
の信号に対して一つの増幅器32により増幅を行なって
いるので、中間周波増幅器入力信号94aから中間周波
増幅器出力信号95aまでの利得と、中間周波増幅器入
力信号94bから中間周波増幅器出力信号95bまでの
利得を揃えることができる。
【0009】中間周波増幅器出力信号95a,95b
は、変調器53において、第2局部発振器13の出力で
ある2相の局部発振器出力信号92a,92bにより変
調され、イメージ信号は除去され、所望の受信信号に対
するベースバンド信号96a,96bが得られる。中間
周波増幅器入力信号94aから中間周波増幅器出力信号
95aまでの利得と、中間周波増幅器入力信号94bか
ら中間周波増幅器出力信号95bまでの利得が等しいの
で、変調器53においてイメージ信号を高い除去率にお
いて除去することが可能となる。ベースバンド信号96
a,96bは復調器61に入力され、ディジタル信号が
復調される。
は、変調器53において、第2局部発振器13の出力で
ある2相の局部発振器出力信号92a,92bにより変
調され、イメージ信号は除去され、所望の受信信号に対
するベースバンド信号96a,96bが得られる。中間
周波増幅器入力信号94aから中間周波増幅器出力信号
95aまでの利得と、中間周波増幅器入力信号94bか
ら中間周波増幅器出力信号95bまでの利得が等しいの
で、変調器53においてイメージ信号を高い除去率にお
いて除去することが可能となる。ベースバンド信号96
a,96bは復調器61に入力され、ディジタル信号が
復調される。
【0010】本発明の第1の実施例においては、変調用
直交信号91a,91bとして、図3に示すような、互
いに位相が90度ずれた2相の矩形波を用いている。2
値信号である矩形波を用いることにより、乗算器22
a,22b,25a,25bをアナログスイッチなどに
より実現することができるので、中間周波増幅器入力信
号94aから中間周波増幅器出力信号95aまでの利得
と、中間周波増幅器入力信号94bから中間周波増幅器
出力信号95bまでの利得を揃えることがより容易にな
る。また、直交信号発生器12における変調用直交信号
91a,91bの生成も容易なものとなる。
直交信号91a,91bとして、図3に示すような、互
いに位相が90度ずれた2相の矩形波を用いている。2
値信号である矩形波を用いることにより、乗算器22
a,22b,25a,25bをアナログスイッチなどに
より実現することができるので、中間周波増幅器入力信
号94aから中間周波増幅器出力信号95aまでの利得
と、中間周波増幅器入力信号94bから中間周波増幅器
出力信号95bまでの利得を揃えることがより容易にな
る。また、直交信号発生器12における変調用直交信号
91a,91bの生成も容易なものとなる。
【0011】本発明の第1の実施例においては、ローパ
スフィルタ43a,43bを使用しているが、ローパス
フィルタ43a,43bの代わりにバンドパスフィルタ
を用いてもよい。また、ローパスフィルタ43a,43
bの代わりに、変調用直交信号91a,91bの1周期
または整数周期に渡る平均値に比例する値を出力するも
のであってもよいし、その値に対してローパスまたはバ
ンドパスのフィルタ演算した値を出力するものであって
もよい。
スフィルタ43a,43bを使用しているが、ローパス
フィルタ43a,43bの代わりにバンドパスフィルタ
を用いてもよい。また、ローパスフィルタ43a,43
bの代わりに、変調用直交信号91a,91bの1周期
または整数周期に渡る平均値に比例する値を出力するも
のであってもよいし、その値に対してローパスまたはバ
ンドパスのフィルタ演算した値を出力するものであって
もよい。
【0012】本発明の第1の実施例においては、乗算器
25a,25bの出力に対してローパスフィルタ43
a,43bを通してから信号を変調器53に入力してい
るが、乗算器25a,25bの出力信号を直接変調器5
3に入力し、変調器53の出力信号に対してローパスフ
ィルタにより不要な信号成分を除去するようにしてもよ
い。
25a,25bの出力に対してローパスフィルタ43
a,43bを通してから信号を変調器53に入力してい
るが、乗算器25a,25bの出力信号を直接変調器5
3に入力し、変調器53の出力信号に対してローパスフ
ィルタにより不要な信号成分を除去するようにしてもよ
い。
【0013】本発明の第1の実施例においては、中間周
波増幅器入力信号94a,94bを得るのに、高周波信
号から1回の周波数変換を行なっているが、複数回の周
波数変換により高周波信号から中間周波増幅器入力信号
94a,94bを得るようにしてもよい。
波増幅器入力信号94a,94bを得るのに、高周波信
号から1回の周波数変換を行なっているが、複数回の周
波数変換により高周波信号から中間周波増幅器入力信号
94a,94bを得るようにしてもよい。
【0014】本発明の第1の実施例においては、変調用
直交信号91a,91bとして2相の矩形波を用いてい
たが、中間周波増幅器入力信号94a,94bの周波数
帯域以下の周波数成分を含まない平均値ゼロの互いに直
交する信号であればよく、互いに周波数が異なる二つの
信号を用いてもよい。また、信号波形は矩形でなくても
よく、正弦波であってもよい。さらに、変調用直交信号
91a,91bとして、図4に示すものを用いてもよ
い。これは、{1,-1,1,-1,1,1,-1,-1}を系列とする信号
と、それに対して半周期ずれた信号である{1,1,-1,-1,
1,-1,1,-1}を系列とする信号である。図3に示す変調用
直交信号を用いた場合、二つの信号の相関がゼロとなる
時間差は1点であるので、増幅器32によって位相遅れ
などが発生すると、信号の干渉が発生してしまう。しか
し、図4に示す変調用直交信号を用いた場合、信号の波
形は複雑になるが、二つの信号の相関がゼロとなる時間
差の範囲が広いため、増幅器32によって発生する位相
遅れに起因する信号の干渉は発生しにくい。
直交信号91a,91bとして2相の矩形波を用いてい
たが、中間周波増幅器入力信号94a,94bの周波数
帯域以下の周波数成分を含まない平均値ゼロの互いに直
交する信号であればよく、互いに周波数が異なる二つの
信号を用いてもよい。また、信号波形は矩形でなくても
よく、正弦波であってもよい。さらに、変調用直交信号
91a,91bとして、図4に示すものを用いてもよ
い。これは、{1,-1,1,-1,1,1,-1,-1}を系列とする信号
と、それに対して半周期ずれた信号である{1,1,-1,-1,
1,-1,1,-1}を系列とする信号である。図3に示す変調用
直交信号を用いた場合、二つの信号の相関がゼロとなる
時間差は1点であるので、増幅器32によって位相遅れ
などが発生すると、信号の干渉が発生してしまう。しか
し、図4に示す変調用直交信号を用いた場合、信号の波
形は複雑になるが、二つの信号の相関がゼロとなる時間
差の範囲が広いため、増幅器32によって発生する位相
遅れに起因する信号の干渉は発生しにくい。
【0015】本発明の第1の実施例においては、受信周
波数が第1局部発振器11の出力周波数と第2局部発振
器13の出力周波数の和となるように、変調器53が構
成されていたが、受信周波数が第1局部発振器11の出
力周波数と第2局部発振器13の出力周波数の差となる
ように変調器53を構成してもよい。また、イメージ信
号の強度などの状況に応じて、受信周波数を第1局部発
振器11の出力周波数と第2局部発振器13の出力周波
数の和と差で切り換えるようにしてもよい。
波数が第1局部発振器11の出力周波数と第2局部発振
器13の出力周波数の和となるように、変調器53が構
成されていたが、受信周波数が第1局部発振器11の出
力周波数と第2局部発振器13の出力周波数の差となる
ように変調器53を構成してもよい。また、イメージ信
号の強度などの状況に応じて、受信周波数を第1局部発
振器11の出力周波数と第2局部発振器13の出力周波
数の和と差で切り換えるようにしてもよい。
【0016】本発明の第1の実施例は、QPSKにより
ディジタル変調された高周波信号を受信するものであっ
たが、別の変調方式により変調された高周波信号に対す
る受信装置に本発明を適用してもよく、π/4シフトQ
PSKやFSKによりディジタル変調された高周波信号
に対する受信装置や、FMなどによりアナログ変調され
た高周波信号に対する受信装置に適用してもよい。ま
た、直接拡散による符号分割通信の高周波信号に対する
受信装置に適用してもよい。
ディジタル変調された高周波信号を受信するものであっ
たが、別の変調方式により変調された高周波信号に対す
る受信装置に本発明を適用してもよく、π/4シフトQ
PSKやFSKによりディジタル変調された高周波信号
に対する受信装置や、FMなどによりアナログ変調され
た高周波信号に対する受信装置に適用してもよい。ま
た、直接拡散による符号分割通信の高周波信号に対する
受信装置に適用してもよい。
【0017】図5は、本発明の第2の実施例に対するブ
ロック図であり、隣り合う三つの周波数帯の高周波信号
を同時に受信するものである。受信する信号の周波数ス
ペクトルを図6に示す。三つの周波数帯の信号は、それ
ぞれディジタル信号が変調されているものである。中心
周波数をfcとする中央の周波数帯域の信号はダイレク
トコンバージョン方式で受信し、両サイドの中心周波数
をfc+fsとする帯域の信号と中心周波数をfc−f
sとする帯域の信号を低IF方式により受信する。ただ
し、第1局部発振器11の発振周波数はfcであり、第
2局部発振器13の発振周波数はfsである。図7は、
図5における変調器54の実現例である。
ロック図であり、隣り合う三つの周波数帯の高周波信号
を同時に受信するものである。受信する信号の周波数ス
ペクトルを図6に示す。三つの周波数帯の信号は、それ
ぞれディジタル信号が変調されているものである。中心
周波数をfcとする中央の周波数帯域の信号はダイレク
トコンバージョン方式で受信し、両サイドの中心周波数
をfc+fsとする帯域の信号と中心周波数をfc−f
sとする帯域の信号を低IF方式により受信する。ただ
し、第1局部発振器11の発振周波数はfcであり、第
2局部発振器13の発振周波数はfsである。図7は、
図5における変調器54の実現例である。
【0018】受信した高周波信号は、バンドパスフィル
タ41、高周波増幅器31を経て、ミキサ21a,21
bにおいて、周波数fcの2相の信号により変調され
る。ローパスフィルタ45a,45bでは、周波数1.5
×fs以下の信号のみが通過するようになっているの
で、ローパスフィルタ45a,45bの出力信号には、
受信したい三つの周波数帯域の信号のみが含まれること
になる。ローパスフィルタ45a,45bの出力信号
は、それぞれ変調用直交信号91a,91bにより変調
され、増幅器32において増幅された後、乗算器25
a,25bにおいて再び変調用直交信号91a,91b
によりそれぞれ変調されることにより、ローパスフィル
タ45a,45bの出力信号に対して増幅された信号が
それぞれ得られる。
タ41、高周波増幅器31を経て、ミキサ21a,21
bにおいて、周波数fcの2相の信号により変調され
る。ローパスフィルタ45a,45bでは、周波数1.5
×fs以下の信号のみが通過するようになっているの
で、ローパスフィルタ45a,45bの出力信号には、
受信したい三つの周波数帯域の信号のみが含まれること
になる。ローパスフィルタ45a,45bの出力信号
は、それぞれ変調用直交信号91a,91bにより変調
され、増幅器32において増幅された後、乗算器25
a,25bにおいて再び変調用直交信号91a,91b
によりそれぞれ変調されることにより、ローパスフィル
タ45a,45bの出力信号に対して増幅された信号が
それぞれ得られる。
【0019】乗算器25a,25bの出力信号におい
て、周波数がfs/2以下の信号成分は、図6における真中
の周波数帯の信号成分であるので、ローパスフィルタ4
6a,46bによって周波数がfs/2以下の信号成分が取
り出され、復調器61cによりディジタル信号に復調さ
れる。
て、周波数がfs/2以下の信号成分は、図6における真中
の周波数帯の信号成分であるので、ローパスフィルタ4
6a,46bによって周波数がfs/2以下の信号成分が取
り出され、復調器61cによりディジタル信号に復調さ
れる。
【0020】一方、図6における両側の周波数帯の信号
成分は、乗算器25a,25bの出力信号において、周
波数がfs/2から1.5×fsの間の信号成分となってい
る。そこで、バンドパスフィルタ44a,44bにより
周波数がfs/2から1.5×fsの間の信号成分を取り
だし、変調器54により、図6における右側の周波数帯
の信号成分をベースバンド信号96a,96bとして取
りだし、同時に図6における左側の周波数成分をベース
バンド信号96c,96dとして取り出している。
成分は、乗算器25a,25bの出力信号において、周
波数がfs/2から1.5×fsの間の信号成分となってい
る。そこで、バンドパスフィルタ44a,44bにより
周波数がfs/2から1.5×fsの間の信号成分を取り
だし、変調器54により、図6における右側の周波数帯
の信号成分をベースバンド信号96a,96bとして取
りだし、同時に図6における左側の周波数成分をベース
バンド信号96c,96dとして取り出している。
【0021】本発明の第2の実施例においては、隣り合
う三つの周波数帯の信号を受信していたが、隣り合う二
つの周波数帯の信号を受信するものであってもよい。そ
の際、片方の周波数帯域の信号をダイレクトコンバージ
ョン方式で受信し、他方を低IF方式で受信してもよい
が、第1局部発振器11の発振周波数を二つの周波数帯
の中心周波数の平均とし、第2局部発振器13の発振周
波数を二つの周波数帯の中心周波数の差の半分として、
二つの周波数帯の双方とも低IF方式で受信するとよ
い。また、隣り合わない二つの周波数帯の信号を受信す
るものであってもよい。その際、第1局部発振器11の
発振周波数を二つの周波数帯の中心周波数の平均、第2
局部発振器13の発振周波数を二つの周波数帯の中心周
波数の差の半分とし、二つの周波数帯の間の不要信号を
遮断するために、図5におけるローパスフィルタ45
a,45bをバンドパスフィルタと置き換える。さら
に、第2局部発振器13の出力信号として、複数の周波
数の出力信号を用意することにより、三つ以上の周波数
帯の信号を低IF方式で受信してもよい。
う三つの周波数帯の信号を受信していたが、隣り合う二
つの周波数帯の信号を受信するものであってもよい。そ
の際、片方の周波数帯域の信号をダイレクトコンバージ
ョン方式で受信し、他方を低IF方式で受信してもよい
が、第1局部発振器11の発振周波数を二つの周波数帯
の中心周波数の平均とし、第2局部発振器13の発振周
波数を二つの周波数帯の中心周波数の差の半分として、
二つの周波数帯の双方とも低IF方式で受信するとよ
い。また、隣り合わない二つの周波数帯の信号を受信す
るものであってもよい。その際、第1局部発振器11の
発振周波数を二つの周波数帯の中心周波数の平均、第2
局部発振器13の発振周波数を二つの周波数帯の中心周
波数の差の半分とし、二つの周波数帯の間の不要信号を
遮断するために、図5におけるローパスフィルタ45
a,45bをバンドパスフィルタと置き換える。さら
に、第2局部発振器13の出力信号として、複数の周波
数の出力信号を用意することにより、三つ以上の周波数
帯の信号を低IF方式で受信してもよい。
【0022】図8は、本発明の第3の実施例に対するブ
ロック図であり、QPSKによりディジタル変調された
高周波信号を受信する受信装置のうちの、高周波信号を
入力してからディジタル信号を出力するまでの部分であ
る。基本的な動作は本発明の第1の実施例と同じである
部分が多いが、本発明の第1の実施例においては一旦中
間周波増幅器出力信号95a,95bを生成してからベ
ースバンド信号96a,96bを得ているのに対し、本
発明の第3の実施例においては、増幅器32の出力信号
から中間周波増幅器出力信号95a,95bを生成せず
にベースバンド信号96a,96bを得ているところが
異なっている。以下、本発明の第3の実施例について、
その動作が本発明の第1の実施例と相違する点を説明す
る。
ロック図であり、QPSKによりディジタル変調された
高周波信号を受信する受信装置のうちの、高周波信号を
入力してからディジタル信号を出力するまでの部分であ
る。基本的な動作は本発明の第1の実施例と同じである
部分が多いが、本発明の第1の実施例においては一旦中
間周波増幅器出力信号95a,95bを生成してからベ
ースバンド信号96a,96bを得ているのに対し、本
発明の第3の実施例においては、増幅器32の出力信号
から中間周波増幅器出力信号95a,95bを生成せず
にベースバンド信号96a,96bを得ているところが
異なっている。以下、本発明の第3の実施例について、
その動作が本発明の第1の実施例と相違する点を説明す
る。
【0023】説明のため、増幅器32の出力信号をx
(t)、変調用直交信号91a,91bをそれぞれm
a(t)、mb(t)、局部発振器出力信号92a,9
2bをそれぞれva(t)、vb(t)とする。本発明
の第1の実施例において、ローパスフィルタ43a,4
3bが変調器53の出力側に設置された場合、ベースバ
ンド信号96a,96bは数1およぶ数2により表わさ
れる信号ya(t)、yb(t)に対してローパスフィ
ルタを掛けたものとなる。
(t)、変調用直交信号91a,91bをそれぞれm
a(t)、mb(t)、局部発振器出力信号92a,9
2bをそれぞれva(t)、vb(t)とする。本発明
の第1の実施例において、ローパスフィルタ43a,4
3bが変調器53の出力側に設置された場合、ベースバ
ンド信号96a,96bは数1およぶ数2により表わさ
れる信号ya(t)、yb(t)に対してローパスフィ
ルタを掛けたものとなる。
【0024】(数1)
ya(t)=vb(t){ma(t)x(t)}+va
(t){mb(t)x(t)}
(t){mb(t)x(t)}
【0025】(数2)
yb(t)=vb(t){mb(t)x(t)}−va
(t){ma(t)x(t)}
(t){ma(t)x(t)}
【0026】数1、数2ともに、第1項および第2項に
共通因子x(t)を持つ。また、乗算の順番は入れ替えても
結果は同じであるので、数3、数4により定義する信号
w a(t)、wb(t)とすると
共通因子x(t)を持つ。また、乗算の順番は入れ替えても
結果は同じであるので、数3、数4により定義する信号
w a(t)、wb(t)とすると
【0027】(数3)
wa(t)=vb(t)ma(t)+va(t)m
b(t)
b(t)
【0028】(数4)
wb(t)=vb(t)mb(t)−va(t)m
a(t)
a(t)
【0029】を用いてya(t)、yb(t)を数5、
数6のように求めることができる。
数6のように求めることができる。
【0030】(数5)
ya(t)=wa(t)x(t)
【0031】(数6)
yb(t)=wb(t)x(t)
【0032】そこで、本発明の第3の実施例において
は、ベースバンド信号検出用変調信号93a,93bと
してwa(t)、wb(t)を変調器52において生成
し、数5,数6の演算を乗算器23a,23bにおいて
行なうようにしている。変調器52は、数3,数4の演
算を行なうものであるが、その実現例を図9に示す。
は、ベースバンド信号検出用変調信号93a,93bと
してwa(t)、wb(t)を変調器52において生成
し、数5,数6の演算を乗算器23a,23bにおいて
行なうようにしている。変調器52は、数3,数4の演
算を行なうものであるが、その実現例を図9に示す。
【0033】変調用直交信号91a,91bとして2相
の矩形波などの2値信号を用い、局部発振器出力信号9
2a,92bとして2相の矩形波を用いることにより、
ベースバンド信号検出用変調信号93a,93bは、{-
a, 0, a}(ただし、aは定数)の3値信号となるので、
乗算器23a,23bはアナログスイッチ等で実現する
ことができる。さらに、変調用直交信号91a,91b
を局部発振器出力信号92a,92bに同期させること
により、乗算器23a,23bおよびローパスフィルタ
43a,43bをスイッチトキャパシタ回路により実現
することができる。
の矩形波などの2値信号を用い、局部発振器出力信号9
2a,92bとして2相の矩形波を用いることにより、
ベースバンド信号検出用変調信号93a,93bは、{-
a, 0, a}(ただし、aは定数)の3値信号となるので、
乗算器23a,23bはアナログスイッチ等で実現する
ことができる。さらに、変調用直交信号91a,91b
を局部発振器出力信号92a,92bに同期させること
により、乗算器23a,23bおよびローパスフィルタ
43a,43bをスイッチトキャパシタ回路により実現
することができる。
【0034】本発明の第3の実施例においては、中間周
波増幅器入力信号94a,94bを得るのに、高周波信
号から1回の周波数変換を行なっているが、複数回の周
波数変換により高周波信号から中間周波増幅器入力信号
94a,94bを得るようにしてもよい。
波増幅器入力信号94a,94bを得るのに、高周波信
号から1回の周波数変換を行なっているが、複数回の周
波数変換により高周波信号から中間周波増幅器入力信号
94a,94bを得るようにしてもよい。
【0035】本発明の第3の実施例においては、変調用
直交信号91a,91bとして2相の矩形波を用いてい
たが、中間周波増幅器入力信号94a,94bの周波数
帯域以下の周波数成分を含まない平均値ゼロの互いに直
交する信号であればよく、互いに周波数が異なる二つの
信号を用いてもよい。また、矩形波でなくてもよく、正
弦波であってもよい。また、変調用直交信号91a,9
1bとして、図4に示す信号を用いてもよい。
直交信号91a,91bとして2相の矩形波を用いてい
たが、中間周波増幅器入力信号94a,94bの周波数
帯域以下の周波数成分を含まない平均値ゼロの互いに直
交する信号であればよく、互いに周波数が異なる二つの
信号を用いてもよい。また、矩形波でなくてもよく、正
弦波であってもよい。また、変調用直交信号91a,9
1bとして、図4に示す信号を用いてもよい。
【0036】本発明の第3の実施例は、QPSKにより
ディジタル変調された高周波信号を受信するものであっ
たが、別の変調方式により変調された高周波信号に対す
る受信装置に本発明を適用してもよく、π/4シフトQ
PSKやFSKによりディジタル変調された高周波信号
に対する受信装置や、FMなどによりアナログ変調され
た高周波信号に対する受信装置に適用してもよい。ま
た、直接拡散による符号分割通信の高周波信号に対する
受信装置に適用してもよい。
ディジタル変調された高周波信号を受信するものであっ
たが、別の変調方式により変調された高周波信号に対す
る受信装置に本発明を適用してもよく、π/4シフトQ
PSKやFSKによりディジタル変調された高周波信号
に対する受信装置や、FMなどによりアナログ変調され
た高周波信号に対する受信装置に適用してもよい。ま
た、直接拡散による符号分割通信の高周波信号に対する
受信装置に適用してもよい。
【0037】図10は、本発明の第4の実施例に対する
ブロック図であり、隣り合う三つの周波数帯の高周波信
号を同時に受信するものである。受信する信号の周波数
スペクトルは図6に示すものと同じである。三つの周波
数帯の信号は、それぞれディジタル信号が変調されてい
るものである。中心周波数をfcとする中央の周波数帯
域の信号はダイレクトコンバージョン方式で受信し、両
サイドの中心周波数をfc+csとする帯域の信号と中
心周波数をfc−fsとする帯域の信号を低IF方式に
より受信する。ただし、第1局部発振器11の発振周波
数はfcであり、第2局部発振器13の発振周波数はf
sである。図11は、図10における変調器55の実現
例である。
ブロック図であり、隣り合う三つの周波数帯の高周波信
号を同時に受信するものである。受信する信号の周波数
スペクトルは図6に示すものと同じである。三つの周波
数帯の信号は、それぞれディジタル信号が変調されてい
るものである。中心周波数をfcとする中央の周波数帯
域の信号はダイレクトコンバージョン方式で受信し、両
サイドの中心周波数をfc+csとする帯域の信号と中
心周波数をfc−fsとする帯域の信号を低IF方式に
より受信する。ただし、第1局部発振器11の発振周波
数はfcであり、第2局部発振器13の発振周波数はf
sである。図11は、図10における変調器55の実現
例である。
【0038】受信した高周波信号は、バンドパスフィル
タ41、高周波増幅器31を経て、ミキサ21a,21
bにおいて、周波数fcの2相の信号により変調され
る。ローパスフィルタ45a,45bでは、周波数1.5
×fs以下の信号のみが通過するようになっているの
で、ローパスフィルタ45a,45bの出力信号には、
受信したい三つの周波数帯域の信号のみが含まれること
になる。ローパスフィルタ45a,45bの出力信号
は、それぞれ変調用直交信号91a,91bにより変調
され、増幅器32において増幅される。
タ41、高周波増幅器31を経て、ミキサ21a,21
bにおいて、周波数fcの2相の信号により変調され
る。ローパスフィルタ45a,45bでは、周波数1.5
×fs以下の信号のみが通過するようになっているの
で、ローパスフィルタ45a,45bの出力信号には、
受信したい三つの周波数帯域の信号のみが含まれること
になる。ローパスフィルタ45a,45bの出力信号
は、それぞれ変調用直交信号91a,91bにより変調
され、増幅器32において増幅される。
【0039】増幅器32の出力信号は、乗算器23e,
23fにおいて、再び変調用直交信号91a,91bに
より変調されると、その出力信号の周波数がfs/2以下の
信号成分は、図6における真中の周波数帯のベースバン
ド信号であるので、ローパスフィルタ46a,46bに
よって周波数がfs/2以下の信号成分が取り出され、復調
器61cによりディジタル信号に復調される。
23fにおいて、再び変調用直交信号91a,91bに
より変調されると、その出力信号の周波数がfs/2以下の
信号成分は、図6における真中の周波数帯のベースバン
ド信号であるので、ローパスフィルタ46a,46bに
よって周波数がfs/2以下の信号成分が取り出され、復調
器61cによりディジタル信号に復調される。
【0040】一方、図6における右側の周波数帯の信号
成分は、乗算器23a,23bにおいてベースバンド信
号検出用変調信号93a,93bにより変調され、その
ベースバンド信号が取り出される。その際、図6におけ
る中央の周波数帯の信号成分が混入されているが、その
信号成分の周波数はfs/2以上であるので、ローパス
フィルタ43a,43bによって周波数がfs/2未満
の信号成分のみが取り出され、図6における右側の周波
数帯の信号成分に対するベースバンド信号として復調器
61aに入力され、ディジタル信号が復調される。図6
における左側の周波数帯の信号成分も同様に、乗算器2
3c,23dにおいてベースバンド信号検出用変調信号
93c,93dにより変調され、ローパスフィルタ43
c,43dによって周波数がfs/2未満の信号成分の
みが取り出され、図6における左側の周波数帯の信号成
分に対するベースバンド信号として復調器61bに入力
され、ディジタル信号が復調される。
成分は、乗算器23a,23bにおいてベースバンド信
号検出用変調信号93a,93bにより変調され、その
ベースバンド信号が取り出される。その際、図6におけ
る中央の周波数帯の信号成分が混入されているが、その
信号成分の周波数はfs/2以上であるので、ローパス
フィルタ43a,43bによって周波数がfs/2未満
の信号成分のみが取り出され、図6における右側の周波
数帯の信号成分に対するベースバンド信号として復調器
61aに入力され、ディジタル信号が復調される。図6
における左側の周波数帯の信号成分も同様に、乗算器2
3c,23dにおいてベースバンド信号検出用変調信号
93c,93dにより変調され、ローパスフィルタ43
c,43dによって周波数がfs/2未満の信号成分の
みが取り出され、図6における左側の周波数帯の信号成
分に対するベースバンド信号として復調器61bに入力
され、ディジタル信号が復調される。
【0041】本発明の第4の実施例においては、隣り合
う三つの周波数帯の信号を受信していたが、隣り合う二
つの周波数帯の信号を受信するものであってもよい。そ
の際、片方の周波数帯域の信号をダイレクトコンバージ
ョン方式で受信し、他方を低IF方式で受信してもよい
が、第1局部発振器11の発振周波数を二つの周波数帯
の中心周波数の平均とし、第2局部発振器13の発振周
波数を二つの周波数帯の中心周波数の差の半分として、
二つの周波数帯の双方とも低IF方式で受信するとよ
い。また、隣り合わない二つの周波数帯の信号を受信す
るものであってもよい。その際、第1局部発振器11の
発振周波数を二つの周波数帯の中心周波数の平均、第2
局部発振器13の発振周波数を二つの周波数帯の中心周
波数の差の半分とし、二つの周波数帯の間の不要信号を
遮断するために、図10におけるローパスフィルタ45
a,45bをバンドパスフィルタと置き換える。さら
に、第2局部発振器13の出力信号として、複数の周波
数の出力信号を用意することにより、三つ以上の周波数
帯の信号を低IF方式で受信してもよい。
う三つの周波数帯の信号を受信していたが、隣り合う二
つの周波数帯の信号を受信するものであってもよい。そ
の際、片方の周波数帯域の信号をダイレクトコンバージ
ョン方式で受信し、他方を低IF方式で受信してもよい
が、第1局部発振器11の発振周波数を二つの周波数帯
の中心周波数の平均とし、第2局部発振器13の発振周
波数を二つの周波数帯の中心周波数の差の半分として、
二つの周波数帯の双方とも低IF方式で受信するとよ
い。また、隣り合わない二つの周波数帯の信号を受信す
るものであってもよい。その際、第1局部発振器11の
発振周波数を二つの周波数帯の中心周波数の平均、第2
局部発振器13の発振周波数を二つの周波数帯の中心周
波数の差の半分とし、二つの周波数帯の間の不要信号を
遮断するために、図10におけるローパスフィルタ45
a,45bをバンドパスフィルタと置き換える。さら
に、第2局部発振器13の出力信号として、複数の周波
数の出力信号を用意することにより、三つ以上の周波数
帯の信号を低IF方式で受信してもよい。
【0042】
【発明の効果】以上のように、本発明を用いることによ
り、低IF方式の受信装置において、高いイメージ信号
除去比を実現することができる。
り、低IF方式の受信装置において、高いイメージ信号
除去比を実現することができる。
【図1】本発明の第1の実施例についてのブロック図。
【図2】変調器53の実現例。
【図3】変調用直交信号の第1の例と、二つの変調用直
交信号の相互相関関数。
交信号の相互相関関数。
【図4】変調用直交信号の第2の例と、二つの変調用直
交信号の相互相関関数。
交信号の相互相関関数。
【図5】本発明の第2の実施例についてのブロック図。
【図6】本発明の第2の実施例における受信信号。
【図7】変調器54の実現例。
【図8】本発明の第3の実施例についてのブロック図。
【図9】変調器52の実現例。
【図10】本発明の第4の実施例についてのブロック
図。
図。
【図11】変調器55の実現例。
【図12】従来の低IF方式受信装置の例についてのブ
ロック図。
ロック図。
11・・・・第1局部発振器
12・・・・直交信号発生器
13・・・・第2局部発振器
21a,21b・・・・ミキサ
22a,22b・・・・乗算器
23a,23b,23c,23d,23e,23f・・
・・乗算器 24a,24b,24c,24d・・・・乗算器 25a,25b・・・・乗算器 26a,26b,26c,26d・・・・乗算器 31・・・・高周波増幅器 32,32a,32b・・・・増幅器 41・・・・バンドパスフィルタ 42a,42b・・・・バンドパスフィルタ 43a,43b,43c,43d・・・・ローパスフィ
ルタ 44a,44b・・・・バンドパスフィルタ 45a,45b・・・・ローパスフィルタ 46a,46b・・・・ローパスフィルタ 51・・・・移相器 52・・・・変調器 53・・・・変調器 54・・・・変調器 55・・・・変調器 61,61a,61b,61c・・・・復調器 71,72a,72b,72c,72d・・・・加算器 73a,73b,73c,73d・・・・加算器 91a,91b・・・・変調用直交信号 92a,92b・・・・局部発振器出力信号 93a,93b,93c,93d・・ベースバンド信号
検出用変調信号 94a,94b・・・・中間周波増幅器入力信号 95a,95b・・・・中間周波増幅器出力信号 96a,96b,96c,96d・・ベースバンド信号 97a,97b・・・・ベースバンド信号
・・乗算器 24a,24b,24c,24d・・・・乗算器 25a,25b・・・・乗算器 26a,26b,26c,26d・・・・乗算器 31・・・・高周波増幅器 32,32a,32b・・・・増幅器 41・・・・バンドパスフィルタ 42a,42b・・・・バンドパスフィルタ 43a,43b,43c,43d・・・・ローパスフィ
ルタ 44a,44b・・・・バンドパスフィルタ 45a,45b・・・・ローパスフィルタ 46a,46b・・・・ローパスフィルタ 51・・・・移相器 52・・・・変調器 53・・・・変調器 54・・・・変調器 55・・・・変調器 61,61a,61b,61c・・・・復調器 71,72a,72b,72c,72d・・・・加算器 73a,73b,73c,73d・・・・加算器 91a,91b・・・・変調用直交信号 92a,92b・・・・局部発振器出力信号 93a,93b,93c,93d・・ベースバンド信号
検出用変調信号 94a,94b・・・・中間周波増幅器入力信号 95a,95b・・・・中間周波増幅器出力信号 96a,96b,96c,96d・・ベースバンド信号 97a,97b・・・・ベースバンド信号
Claims (6)
- 【請求項1】イメージ信号キャンセル型ヘテロダイン受
信方式において、2相の中間周波信号に対して、二つの
互いに直交する変調用直交信号により変調を掛けた信号
を足し合わせて一つの合成信号を作成し、前記合成信号
に対して増幅を行ない中間周波増幅器出力信号を生成
し、前記変調用直交信号でもって前記中間周波増幅器出
力信号を変調することにより、前記中間周波信号に対し
て増幅された信号を得ることを特徴とするイメージ信号
キャンセル型ヘテロダイン受信方式。 - 【請求項2】請求項1のイメージ信号キャンセル型ヘテ
ロダイン受信方式において、互いにイメージ信号となる
二つの周波数帯の信号を同時に受信することを特徴とす
るイメージ信号キャンセル型ヘテロダイン受信方式。 - 【請求項3】イメージ信号キャンセル型ヘテロダイン受
信方式において、2相の中間周波信号に対して、二つの
互いに直交する変調用直交信号により変調を掛けた信号
を足し合わせて一つの合成信号を作成し、前記合成信号
に対して増幅を行ない中間周波増幅器出力信号を生成
し、局部発振器出力信号に対して前記変調用直交信号に
より変調を掛けた信号でもって前記中間周波増幅器出力
信号を変調することにより、受信信号のベースバンド信
号を得ることを特徴とするイメージ信号キャンセル型ヘ
テロダイン受信方式。 - 【請求項4】請求項3のイメージ信号キャンセル型ヘテ
ロダイン受信方式において、互いにイメージ信号となる
二つの周波数帯の信号を同時に受信することを特徴とす
るイメージ信号キャンセル型ヘテロダイン受信方式。 - 【請求項5】請求項1または請求項2または請求項3ま
たは請求項4のイメージ信号キャンセル型ヘテロダイン
受信方式において、該二つの互いに直交する変調用直交
信号として互いに位相が90度ずれている矩形波または
正弦波を用いることを特徴とするイメージ信号キャンセ
ル型ヘテロダイン受信方式。 - 【請求項6】請求項1または請求項2または請求項3ま
たは請求項4のイメージ信号キャンセル型ヘテロダイン
受信方式において、該二つの互いに直交する変調用直交
信号として、それぞれ{1,-1,1,-1,1,1,-1,-1}および{1,
1,-1,-1,1,-1,1,-1}を系列とする2値信号を用いること
を特徴とするイメージ信号キャンセル型ヘテロダイン受
信方式。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002119483A JP2003318762A (ja) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | イメージ信号キャンセル型ヘテロダイン受信方式 |
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