JP2004064525A - フィードバック利得制御回路及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＳＳＩ信号の安定化と検出とに要する時間を短縮するとともに、受信信号レベルの推定精度向上させる。
【解決手段】基地局と端末局との間で通信を行う通信システムに用いられる信号であって、基地局から端末局に送信されプリアンブル部とそれに続くデータ部とを有するブロードキャスト信号Ｂ．Ｐと、ブロードキャスト信号Ｂ．Ｐに続く端末局のそれぞれに対して個別に送信される個別信号ＵＮ．Ｐとをフレーム構成に含む信号を対象とする可変利得増幅器６の出力信号を検出して可変利得増幅器６の利得を制御するＡＧＣ制御部４を備えたフィードバック利得制御回路であって、データ部において用いた可変利得増幅器６の利得に基づいて求めた所定の利得抑圧値を、個別信号ＵＮ．Ｐを受信した際の可変利得増幅器６の利得初期値として用いる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信システムに適用可能な自動利得制御装置及びその自動利得制御装置を用いた無線通信機器に関し、特に受信電界強度レベルが時間的に変動する受信信号を適切なレベルに調整して復調部に入力するための自動利得制御（ＡＧＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムでは、フェージングにより受信信号レベルが変動し、復調部における復調の所要信号レベルに達しないことによる復調誤りやＡ／Ｄ変換器における大入力信号に対するクリッピング及び小入力信号に対する量子化誤差増加等の問題が生じる。したがって、受信信号レベルの時間的な変動を補償し、適切なレベルに受信信号レベルを制御する自動利得制御装置が必要である。
【０００３】
従来の自動利得制御装置は、フィードバック利得制御方式が最も多く、又ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を用いたフィードフォワード利得制御方式も知られている。従来の無線通信機器において広く用いられる自動利得制御方式として、例えばフィードフォワード利得制御方式とフィードバック利得制御方式とを併用した特開平１０−５６３４３号公報に記載の技術が挙げられる。
【０００４】
図９は、自動利得制御方式の構成上の特徴点を記載した上記公報を含む従来型の自動利得制御装置の構成を示す図である。図３（ｃ）から図３（ｆ）までを併せて参照して説明する。図９に示す自動利得制御装置によれば、中間周波数帯に周波数変換され帯域制限された受信信号１が、受信信号レベル検出部（ＲＳＳＩ回路）２に入力され、受信信号レベル検出部（ＲＳＳＩ回路）２からは受信信号レベルを示すＲＳＳＩ信号が出力される。ＲＳＳＩ信号は、Ａ／Ｄ変換器３においてディジタル信号に変換され、ＡＧＣ制御部４に入力される。
【０００５】
ＡＧＣ制御部４では、可変利得増幅器６の利得粗調整モードとして、上記ＲＳＳＩ信号に基づいて可変利得増幅器６の出力が所望出力レベルとなると推定される可変利得増幅器６の第１の推定利得値を算出し、可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号を出力する。上記利得粗調整モードの利得制御信号は、Ｄ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に入力される。可変利得増幅器６は、上記利得粗調整モードの利得制御信号に基づいて利得設定を行なう。利得設定が行われた後、可変利得増幅器６において増幅された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器７においてディジタル信号に変換され、電力検出部８に入力される。電力検出部８では、入力された一定区間（期間）内のディジタル信号の２乗値の平均値を算出し、この平均値を出力する。
【０００６】
ＡＧＣ制御部４では、上記平均値が入力され、可変利得増幅器６の利得微調整モードとして、上記平均値に基づいて可変利得増幅器６の出力が所望の出力レベルになると推定される可変利得増幅器６の第２の推定利得値を再算出し、可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号を出力する。上記利得微調整モードの利得制御信号は、Ｄ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に入力される。可変利得増幅器６は、上記利得微調整モードの利得制御信号に基づいて利得再設定を行う。
【０００７】
ここで、利得微調整モードの自動利得制御が複数ステップ（繰り返しステップ）にわたって行われる場合に、可変利得増幅器６において利得微調整モードの自動利得制御の利得設定が行われた後、可変利得増幅器６により増幅された受信信号に対して再度利得微調整モードの自動利得制御を行い、可変利得増幅器６の利得再設定が行われる。
【０００８】
尚、図３（ｆ）において、ＡＧＣ制御部出力がＢ．ＰよりもＵＮ．Ｐにおいて小さくなっている理由は、後述するように、Ｕ２．ＰにおいてはＢ．Ｐに比べて送信側において伝送特性が改善するように信号が送信されるため、受信側において受信信号レベルが高くなり、その分だけ可変利得増幅器の利得を小さく設定しても良い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例によれば、受信バースト信号の先頭に設けられ図３に示されるプリアンブル区間（３０１）内において、利得粗調整モードによる自動利得制御を行った後、利得粗調整モードによる自動利得制御後のプリアンブル区間（３０２）内において利得微調整モードによる自動利得制御を行う。この際、上記利得粗調整モードによる自動利得制御のＲＳＳＩ信号が安定化するまでの応答区間（３１１）及びＲＳＳＩ信号の検出区間（３１２）が必要になるため、上記利得微調整モードによる自動利得制御のＡ／Ｄ変換器７のディジタル出力信号の平均値を求める区間（３０２）を受信信号レベルの推定精度向上のために長くとることは難しく、また、利得微調整モードの自動利得制御のステップ数（繰り返し回数）を可変利得増幅器の出力レベルの希望出力レベルとの誤差低減のために増加すると、後続のデータ（Ｄ）領域２０２の時間領域が短くなってしまい問題となる。
【００１０】
従って、受信信号レベルの推定精度向上または可変利得増幅器の出力レベルの希望出力レベルとの誤差低減のためには、必然的にプリアンブル長を長くする必要があり、その結果パケット長に対するデータ長の割合が低下し、無線リソースの利用効率を低下させることになる。
本発明の目的は、無線バースト内のプリアンブル長を長くすることなく、受信信号レベルの推定精度を向上させることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、基地局と端末局との間で通信を行う通信システムに用いられる信号であって、前記基地局から前記端末局に送信されプリアンブル部とそれに続くデータ部とを有するブロードキャスト信号と、該ブロードキャスト信号に続く前記端末局のそれぞれに対して個別に送信される個別信号とをフレーム構成に含む信号を受信する可変利得増幅器の出力信号を検出して前記可変利得増幅器の利得を制御するＡＧＣ制御部を備えたフィードバック利得制御回路であって、前記データ部において用いた前記可変利得増幅器の利得に基づいて求めた所定の利得抑圧値を、前記個別信号を受信した際の前記可変利得増幅器の利得初期値として用いることを特徴とするフィードバック利得制御回路が提供される。
【００１２】
上記フィードバック利得制御回路によれば、前記データ部において用いた前記可変利得増幅器の利得に基づいて求めた所定の利得抑圧値を、前記個別信号を受信した際の前記可変利得増幅器の利得初期値として用いることができるため、個別信号のプリアンブル長を短縮しても、受信信号レベルの推定精度を良くすることができる。
尚、可変利得増幅器の出力信号は、後段のディジタル出力信号であれば、途中にＡ／Ｄ変換器や増幅器などが設けられていても良い。
【００１３】
本発明の他の観点によれば、可変利得増幅器の出力信号を検出して前記可変利得増幅器の利得を制御するＡＧＣ制御部を備えたフィードバック利得制御回路であって、前記ＡＧＣ制御部の出力である利得制御信号の値を第１の所定のタイミングで記憶する第１の記憶部と、前記可変利得増幅器の所定の利得抑圧値を記憶する第２の記憶部と、前記第１の記憶部の第１出力と第２の記憶部の第２出力とに接続され前記第１及び第２出力の値に対して所定の演算を行う演算部と、第２の所定のタイミングにおいて前記ＡＧＣ制御部の出力を前記演算部の出力に切り替える切り替え部とを備えすることを特徴とするフィードバック利得制御回路が提供される。
【００１４】
上記フィードバック利得制御回路によれば、所定のタイミング期間中は、ＡＧＣ制御部の出力にかかわらず前記演算部の出力に基づいて前記可変利得増幅器の利得を制御する。演算部の出力と関連する利得抑圧値を所定のタイミングで可変利得増幅器に出力できるため、可変利得増幅器の利得を任意のタイミングで抑制することができる。
尚、可変利得増幅器の出力信号は、後段のディジタル出力信号であれば、途中にＡ／Ｄ変換器や増幅器などが設けられていても良い。
【００１５】
好ましくは、前記所定の利得抑圧値は、前記フィードバック利得制御回路の後段のＡ／Ｄ変換器への所望の入力レベルを基準とし、前記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号を復調する復調器における復調誤りが許容できる範囲内に入るように変動値を考慮した入力レベルの範囲内とすることを特徴とする。従って、前記後段のディジタル出力信号を生成するＡ／Ｄ変換器において、所望入力レベルに対して、制御する可変利得増幅器の利得の変化値の幅とすることができる。
【００１６】
本発明の別観点によれば、基地局と端末局との間で通信を行う通信システムに含まれる無線通信機器であって、前記基地局から前記端末局に送信されプリアンブル部とそれに続くデータ部とを有するブロードキャスト信号と、該ブロードキャスト信号に続く前記端末局のそれぞれに対して個別に送信される個別信号とをフレーム構成に含む信号を対象とする可変利得増幅器の出力信号を検出して前記可変利得増幅器の利得を制御するＡＧＣ制御部を備えたフィードバック利得制御回路であって、前記データ部において用いた前記可変利得増幅器の利得に対して所定の利得抑圧値を、前記個別信号を受信した際の前記可変利得増幅器の利得初期値として用いることを特徴とするフィードバック利得制御回路を有する無線通信機器が提供される。可変利得増幅器の出力信号に代えて後段のディジタル出力信号を検出しても良い。
【００１７】
さらに、複数の端末を含み、プリアンブル部とそれに続くデータ部とを有し、前記複数の端末にブロードキャストされるブルードキャスト信号と、該ブロードキャスト信号に続き個別の端末に対して送信される個別信号とをフレーム構成に含む信号を対象とする可変利得増幅器の出力信号を検出して前記可変利得増幅器の利得を制御するＡＧＣ制御部を備えたフィードバック利得制御回路であって、前記データ部において用いられた前記可変利得増幅器の利得に基づいて求められた所定の利得抑圧値を、前記個別信号を受信した際の前記可変利得増幅器の利得初期値として用いることを特徴とするフィードバック利得制御回路が提供される。
【００１８】
個別信号を受信した際の前記可変利得増幅器の利得初期値として用いると、個別信号のプリアンブル期間において利得調整を行うための期間を短縮することができる。尚、可変利得増幅器の出力信号に代えて後段のディジタル出力信号を検出しても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する前に、発明者の行った考察についてまず説明する。前述の図３は、自動利得制御装置におけるフレーム構成例と、自動利得制御装置における信号波形のタイムチャートとを示す図である。図３（ａ）に示すように、１フレームは、例えば基地局から全ての端末局に送信されるブロードキャストされるブロードキャストパケット（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ．Ｐａｃｋｅｔ、以下「Ｂ．Ｐ」と称する。）と基地局から各端末局に個別に送信される個別パケット（Ｕｓｅｒ　Ｎｕｍｂｅｒ．Ｐａｃｋｅｔ、以下「ＵＮ．Ｐ」と称する。）とから構成されるフレームであり、図３（ｃ）に示すようにパケット２００は、プリアンブル２０１とデータ２０２とから構成される無線バーストである。
【００２０】
本発明の実施の形態による通信システムは、図３（ａ）に示すように、基地局がＢ．Ｐを送信した後に、このＢ．Ｐよりも伝送特性が改善するようにＵＮ．Ｐを送信（ＢＳ　Ｔｘ）し、一方、図３（ｂ）に示すように、端末局はＢ．Ｐを受信した後にＵＮ．Ｐ（Ｎ＝１、２、３…Ｎ）を受信する通信システムであり、ＵＮ．Ｐの到着タイミング情報及び変調方式情報が、Ｂ．ＰのデータＤの内容に含まれている通信システムである。
【００２１】
このような通信システムにおいて、発明者は、Ｂ．Ｐに対しては一般的なＲＳＳＩを用いたフィードフォワード利得制御方式とフィードバック利得制御方式とを併用した自動利得制御を行い、ＵＮ．Ｐに対しては、例えば図３（ｇ）に示すように、一般的なＲＳＳＩを用いたフィードフォワード利得制御方式を用いずにＢ．Ｐのデータに対する可変利得増幅器の利得を抑圧した利得抑圧値を予め可変利得増幅器の利得として設定し、フィードバック利得制御方式の自動利得制御を行うことを思い付いた。電力検出部のディジタル出力信号の平均値を求める区間に一般的なＲＳＳＩ信号の検出及びＲＳＳＩ信号の安定化に要していた区間を加えて前記平均値を求める区間を拡張する第１の手法、又は、ＵＮ．Ｐのプリアンブル部においてフィードバック利得制御方式の自動利得制御の繰り返し回数を増加させる第２の手法、のいずれかを選択できる。
【００２２】
上記第１の手法と第２の手法とのいずれも、図３の符号３０１で示される区間を、符号３０２で示される区間に加えることで符号３０２で示される区間を拡張するという点は共通である。上記第１の手法と第２の手法との異なる点は、フィードバック利得制御の方法に関する点である。
【００２３】
フィードバック利得制御において可変利得増幅器に設定する利得値は、電力検出部のディジタル出力信号の平均値から求める。短い区間で平均値を求めた場合には十分に平均化することができず、理想的な値とのずれが大きくなる。そこで、上記第１の手法においては、ディジタル出力信号の平均値を求める区間を拡張して、従来よりも長い区間にわたってディジタル出力信号を平均化し、理想的な値とのずれを小さくする。尚、第１の手法の場合、ある区間からある区間までの平均値を求める際には、可変利得増幅器の利得値は固定である。
【００２４】
電力検出部の平均値を求める区間をブロードキャスト信号と個別信号とで切り換えることにより、上記手法を実現することが可能である。すなわち、個別信号では初期値を予め設定することにより利得粗調整モードのプリアンブル区間を利得微調整モードのプリアンブル区間に加える。
【００２５】
換言すれば、第１の手法は、瞬間的にずれを小さくする手法であるのに対して、第２の手法は、徐々にずれを小さくしていく手法である。第１の手法に比べて、第２の手法では、平均値を求める区間においてＡ／Ｄ変換器の許容範囲外の入力が入った場合、ずれをより小さくすることができる利点がある。すなわち、第２の手法では、ディジタル信号の平均値を求める区間は第１の手法よりも短く、自動利得制御の繰り返し毎に最適な可変利得増幅器の利得値を設定することができるためである。
【００２６】
但し、第２の手法では、可変利得増幅器の利得を設定するための時間が自動利得制御の繰り返し毎に必要になり、可変利得増幅器の利得を設定する時間分、ロスを生じやすい。第２の手法を行うための回路は、電力検出部の平均値を求める動作の回数をブロードキャスト信号と個別信号とで切換えるという特徴的な構成を有している。尚、電力検出部の平均値を求める区間に関する動作は一般的な方法と同じ方法を用いれば良い。
【００２７】
つまり、従来は、Ｂ．Ｐ及びＵＮ．Ｐの受信時に、符号３０１で示すプリアンブル区間、実質的には符号３１２のプリアンブル区間において、利得粗調整モードの自動利得制御を行った後に、符号３１３で示すプリアンブル区間において利得微調整モードの自動利得制御を行うのに対し、発明者の考案した技術では、Ｂ．Ｐ受信時は一般的な自動利得制御を行い、ＵＮ．Ｐ受信時は符号３０１のプリアンブル区間開始時に、予め粗調整の可変利得増幅器の利得を設定しておき、符号３０１と符号３０２の両プリアンブル区間において利得微調整モードの自動利得制御を行う。これにより、利得微調整モードの自動利得制御を行うための区間が長くなるため自動利得制御の精度を高めることができる。
【００２８】
次に、Ｂ．Ｐのデータに対する可変利得増幅器の利得の抑圧値について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、Ａ／Ｄ変換器の入力レベル−出力レベル特性を示す図である。図５は、可変利得増幅器の利得と可変利得増幅器の平均出力レベル、すなわちＡ／Ｄ変換器への平均入力レベルとの関係を示す図である。本発明による通信システムにおいて、ＵＮ．Ｐの伝送特性の改善状況が良好な場合、端末局ではＢ．Ｐに対する平均受信信号レベルよりＵＮ．Ｐに対する平均受信信号レベルが大きくなる。この際、ＵＮ．Ｐの受信開始時の利得を設定する上記抑圧値が小さければ、図４の符号Ｂ１で示すようにＡ／Ｄ変換器において大入力信号に対するクリッピングの問題が生じる。従って、抑圧値を可能な限り大きな値に設定する必要がある。しかしながら、本システムにおいて、ＵＮ．Ｐの伝送特性の改善状況が最も劣悪な場合、端末局ではＢ．Ｐに対する平均受信信号レベルとＵＮ．Ｐに対する平均受信信号レベルとがほぼ等しくなる。この際、ＵＮ．Ｐの受信開始時の利得を設定する上記抑圧値が大きければ、図４の符号Ｂ２で示すようにＡ／Ｄ変換器において小入力信号に対する量子化誤差増加の問題が生じるため、上記抑圧値を量子化誤差による復調誤りが起きないと推定できる値に設定する必要がある。
【００２９】
従って、本システムを用いると、ＵＮ．Ｐの伝送特性の改善状況が最悪の場合でもＵＮ．Ｐに対する平均受信信号レベルはＢ．Ｐに対する平均受信信号レベルとほぼ同じレベルとなるので、Ａ／Ｄ変換器への平均入力レベルを所望レベル（Ａ１）から前述の問題が及ぼす影響が復調誤りを起こさないであろう入力レベルの許容範囲（１１１１）の下限又は下限付近のレベル（Ａ２）となるように上記抑圧値を設定する。尚、許容範囲（１１１１）は、前述の問題が及ぼす復調に対する影響が変調方式によって異なるため、変調方式によって範囲は異なる。
【００３０】
上記考察に基づき、以下に、本発明の第１の実施の形態による自動利得制御装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による自動利得制御装置の構成例を示す図である。尚、本発明の各実施の形態に用いられる通信システムは基本的に上述の一般的な通信システムと同様である。図９と同一構成の部分には対しては同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
先ず、本発明の第１の実施の形態による自動利得制御装置の構成とＢ．Ｐ受信時の動作とについて説明する。中間周波数帯に周波数変換され帯域制限された受信信号１は、受信信号レベル検出部（ＲＳＳＩ回路）２に入力され、受信信号レベル検出部（ＲＳＳＩ回路）２から受信信号レベルを示すＲＳＳＩ信号が出力される。上記ＲＳＳＩ信号は、Ａ／Ｄ変換器３においてディジタル信号に変換され、ＡＧＣ制御部４に入力される。ＡＧＣ制御部４では、可変利得増幅器６の利得粗調整モードとして、上記ＲＳＳＩ信号に基づいて可変利得増幅器６の出力が所望出力レベルと推定される可変利得増幅器６の第１の推定利得値を算出し、可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号（１０１）を出力する。
【００３２】
上記利得粗調整モードの利得制御信号（１０１）は、切り替え部１０に入力され、切り替え部１０はＡＧＣ制御部４からの入力である利得制御信号（１０１）を自己の出力制御信号（１０３）として出力する。出力制御信号（１０３）はＤ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に入力される。可変利得増幅器６では、アナログ信号に変換された出力制御信号に基づいて利得設定が行われる。
【００３３】
利得粗調整モードの利得設定が行われた後、可変利得増幅器６において増幅された受信信号はＡ／Ｄ変換器７においてディジタル信号に変換され、電力検出部８に入力される。電力検出部８では、入力されたディジタル信号の一定区間の２乗値の平均値を算出し、電力の平均値として出力する。ＡＧＣ制御部４では、上記電力の平均値が入力され、可変利得増幅器６の利得微調整モードとして、上記平均値に基づいて可変利得増幅器６の出力が所望の出力レベルとなると推定される可変利得増幅器６の第２の推定利得値を再算出し、可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号（１０１）を出力する。
【００３４】
上記利得微調整モードの利得制御信号（１０１）は切り替え部１０に入力され、切り替え部１０は、ＡＧＣ制御部４からの入力である利得制御信号（１０１）を自己の出力制御信号（１０３）として出力する。出力制御信号（１０３）は、Ｄ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に入力される。可変利得増幅器６では、アナログ信号に変換された出力制御信号に基づいて利得再設定が行われる。
【００３５】
また、利得微調整モードの自動利得制御を複数ステップ行う場合、可変利得増幅器６で利得微調整モードの自動利得制御の利得設定が行われた後、可変利得増幅器６において増幅された受信信号に対して再度利得微調整モードの自動利得制御を行い、可変利得増幅器６の利得再設定が行われる。
【００３６】
利得制御信号（１０１）は第１記憶部１２にも入力され、利得微調整モードの自動利得制御のラストステップにおいてシステム制御部１１は、第１タイミング発生部１５に制御信号（１１１）を出力し、制御信号（１１１）が入力された第１タイミング発生部１５は、第１記憶部１２に対して動作制御信号を出力し、動作制御信号が入力された第１記憶部１２は、利得微調整モードの自動利得制御のラストステップによって出力された利得制御信号（１０１）の値である入力値を記憶し、記憶された入力値を出力（１０４）する。
【００３７】
ラストステップの利得微調整モードの利得設定が行われた後、可変利得増幅６において増幅された受信信号はＡ／Ｄ変換器７においてディジタル信号に変換され、復調部９に入力される。復調部９では、入力された信号の復調を行う。尚、本実施の形態による通信システムでは、ＵＮ．Ｐの到着タイミング情報及び変調方式情報がＢ．Ｐのデータの内容中に含まれている。Ｂ．Ｐのデータを復調した後、システム制御部１１は、ＵＮ．Ｐの変調方式情報に基づき、Ａ／Ｄ変換器７における所望の入力レベルと復調誤りが起こらないと推定される許容入力レベルとの差である抑圧値をデータ選択部１６から選択するための制御信号（１１２）を出力する。制御信号（１１２）が入力された選択部は選択された利得抑圧値を出力し、上記利得抑圧値は第２記憶部１３に入力される。第２記憶部１３は、データ選択部１６において選択された利得抑圧値である入力値を記憶し、記憶された入力値（１０５）を出力する。
【００３８】
次に、ＵＮ．Ｐ受信時の動作について説明を行う。第１記憶部１２の出力（１０４）及び第２記憶部１３の出力（１０５）が演算部１４に入力される。演算部１４においては、第１記憶部１２からの入力値（１０４）から第２記憶部１３からの入力値（１０５）を減算し、減算した値（１０２）を出力し、減算した値（１０２）は切り替え部１０に入力される。システム制御部１１は、ＵＮ．Ｐの到着タイミング情報に基づき、ＵＮ．Ｐの到着直前に第２タイミング発生部１７に対して制御信号（１１３）を出力する。制御信号（１１３）が入力された第２タイミング発生部１７は、切り替え部１０に動作制御信号を出力し、動作制御信号が入力された切り替え部１０は演算部１４からの入力である利得制御信号（１０２）を自己の出力制御信号（１０３）として切り替え、出力する。
【００３９】
出力制御信号（１０３）はＤ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に入力される。可変利得増幅器６では、アナログ信号に変換された出力制御信号に基づいて利得設定が行われる。
【００４０】
利得設定が行われた後、可変利得増幅器６において増幅された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器７においてディジタル信号に変換され、電力検出部８に入力される。電力検出部８では、入力されたディジタル信号の一定区間の２乗値の平均値を算出し、平均値を出力する。ＡＧＣ制御部４に上記平均値が入力され、可変利得増幅器６の利得微調整モードとして、上記平均値に基づいて可変利得増幅器６の出力が所望出力レベルとなると推定される可変利得増幅器６の推定利得値を再算出し、可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号（１０１）を切り替え部１０に出力する。
【００４１】
利得微調整モードの自動利得制御のファーストステップにおいて、システム制御部１１は電力検出部８のディジタル信号の平均値を求める区間終了と同時に第２タイミング発生部１７に制御信号（１１３）を出力し、制御信号（１１３）が入力された第２タイミング発生部１７は、切り替え部１０に動作制御信号を出力し、動作制御信号が入力された切り替え部１０はＡＧＣ制御部４からの入力である利得制御信号（１０１）を自己の出力制御信号（１０３）として切り替え、出力する。
【００４２】
出力制御信号（１０３）は、Ｄ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に入力される。可変利得増幅器６では、アナログ信号に変換された出力制御信号（１０３）に基づいて利得再設定が行われる。また、利得微調整モードの自動利得制御を複数ステップ行う場合は、可変利得増幅器６で利得微調整モードの自動利得制御の利得設定が行われた後に、可変利得増幅器６において増幅された受信信号に対して再度利得微調整モードの自動利得制御を行い、可変利得増幅器６の利得再設定が行われる。複数ステップのうちのラストステップの利得微調整モードの利得設定が行われた後、可変利得増幅器６にて増幅された受信信号はＡ／Ｄ変換器７においてディジタル信号に変換され、復調部９に入力される。復調部９では、入力された信号の復調を行う。
【００４３】
ここで、本実施の形態による自動利得制御装置のＵＮ．Ｐ受信時の利得微調整モードの自動利得制御の動作例について説明する。動作例としては、少なくとも以下の第１例から第３例までの３通りが考えられる。
【００４４】
第１例は、一般的な利得粗調整モードの自動利得制御においてＲＳＳＩ安定化及びＲＳＳＩ検出に要していた区間を、電力検出部８の平均値を求める区間として新たに割り当て、上記平均値を求める区間を拡張する例である。第２例は、一般的な利得粗調整モードの自動利得制御においてＲＳＳＩ安定化及びＲＳＳＩ検出に要していた区間においても利得微調整モードの自動利得制御を行い、利得微調整モードの自動利得制御のステップ数を増加する例である。第３例は、上記第１例と上記第２例とを組み合わせるものであり、例えば、上記第１例と第２例とを例えば同じ割合で組み合わせるものである。以上説明したように、本実施の形態による自動利得制御装置は、短い時間内で高い精度の自動利得制御を行うことができる。
【００４５】
次に、図１から図３までを参照して本実施の形態による自動利得制御装置の動作について説明する。図２は、自動利得制御装置の動作を示すフローチャートであり、図中Ｓはフローの各ステップを表すための記号である。ステップ１において、Ｂ．Ｐが到着するまで待ち、Ｂ．Ｐが到着するとステップ２に進む。ステップ２において、Ｂ．Ｐのプリアンブルに対する利得微調整モードの自動利得制御のラストステップにおける利得設定終了時間が経過したか否かを計測し、上記利得設定終了時間が経過したことが確認されると、ステップ３で第１タイミング発生部１５に通知する（１１１）。
【００４６】
ここで上記ステップ３により、第１記憶部１２は第１タイミング発生部１５から通知を受け、Ｂ．Ｐのプリアンブル区間において利得微調整モードの自動利得制御のラストステップにおいて設定したＢ．Ｐのデータに対する可変利得増幅器の利得を記憶する。次に、ステップ４において、Ｂ．Ｐのデータ内からＵ２．Ｐの変調方式情報を取得し、ステップ５において、データ選択部１６に予め設定された変調方式によって異なるデータからＵ．Ｐの変調方式に適したデータを選択するよう通知する（１１２）。
【００４７】
上記ステップ５により、第２記憶部１３にはデータ選択部１６から選択されたデータが入力され、可変利得増幅器６の利得の抑圧値である入力値を記憶する。次に、ステップ６において、Ｂ．Ｐのデータ内からＵ２．Ｐの到着タイミング情報を取得し、ステップ７においてＵ２．Ｐの到着時間が経過したか否かを計測し、Ｕ２．Ｐの到着時間が経過したことが確認されると、ステップ８で第２タイミング発生部１７に通知する（１１３−１）。
【００４８】
尚、ステップ７、ステップ８においてＵ２．Ｐの到着時間が経過したことを確認してから第２タイミング発生部１７に通知するのではなく、Ｕ２．Ｐの到着直前に第２タイミング発生部１７に通知を行ってもよい。ここで、上記ステップ８により、切り替え部１０は第２タイミング発生部１７から通知を受け、切り替え部１０の出力（１０３）として、ＡＧＣ制御部４からの入力（１０１）を、演算部１４からの入力（１０２）に切り替える。
【００４９】
次に、ステップ９において、Ｕ２．Ｐのプリアンブルに対する利得微調整モードの自動利得制御のファーストステップにおける信号観測区間終了時間が経過したか否かを計測し、信号観測区間終了時間が経過したことが確認されると、ステップ１０において第２タイミング発生部１７にその旨を通知する（１１３−２）。
【００５０】
尚、上記信号観測区間終了時間とは、電力検出部８において計算に用いるディジタル信号の観測区間の終了時間を意味し、電力検出部８が出力を行った後であって、次ステップの利得微調整モードの自動利得制御の可変利得増幅器の利得を設定するための制御を行っている間に第２タイミング発生部１７に通知する。上記ステップ１０により、切り替え部１０は、第２タイミング発生部１７から通知を受け、切り替え部１０の出力を演算部１４からの入力からＡＧＣ制御部４からの入力に切り替えることで、ＡＧＣ制御部４からの制御に切り替えて、次のフレーム動作に進む。
【００５１】
前述のように、図３は本実施の形態による通信システムにおけるフレーム構成及び自動利得制御装置における信号波形のタイムチャートを示す図である。尚、図３は利得微調整モードの自動利得制御のステップ数が１ステップの場合である信号波形の場合についての例示である。本実施の形態による自動利得制御装置において、最終的に可変利得増幅器の利得を制御する出力は切り替え部１０の出力である。図３（ｈ）に示すように、切り替え部１０は、Ｂ．Ｐのプリアンブル及びデータに対してはＡＧＣ制御部からの入力（１０１）を自己の出力とし、Ｕ２．Ｐのプリアンブルに対しては利得微調整モードの自動利得制御のファーストステップ時は演算部からの入力（１０２）を自己の出力とし、ファーストステップ以外の利得微調整モードの自動利得制御ステップ時はＡＧＣ制御部からの入力（１０１）を自己の出力とし、Ｕ２．Ｐのデータに対してはＡＧＣ制御部からの入力（１０１）を自己の出力としている。
【００５２】
すなわち、Ｂ．Ｐのプリアンブル部では、ＲＳＳＩ信号（ＲＳＳＩ回路の出力）が安定するまでの応答時間（３１１）だけ経過した後、ＲＳＳＩ信号が安定化した区間（３１２）においてフィードフォワード利得制御方式により利得粗調整モードの自動利得制御を行い、可変利得増幅器６の利得を算出し、利得算出後のプリアンブル区間（３０２、３１３）においてＡＧＣ制御部４は算出した利得を出力し、可変利得増幅器６の利得を設定し、増幅された信号に対してフィードバック利得制御方式によって１ステップまたは複数ステップの利得微調整モードの自動利得制御を行う。
【００５３】
Ｂ．Ｐにおけるプリアンブル期間３０１、３０２における、従来の方法によるＡＧＣ制御部４の出力（可変利得増幅器６への入力に相当）と、本実施の形態によるＡＧＣ制御部４を介した切り替え部１０の出力（可変利得増幅器６への入力に相当）とは、同様である。従って、図３（ｆ）に示す従来のＡＧＣ制御部４の出力波形と図３（ｇ）に示す本実施の形態による切り替え部１０の出力波形とは、第１プリアンブル期間３０１においては出力信号がなく、第２プリアンブル期間３０２において図３（ｅ）に示す過程を経て出力信号が得られるという点で同様である。Ｂ．Ｐのデータ部では、ＡＧＣ制御部４は利得微調整モードの自動利得制御のラストステップによって算出した利得を出力し、可変利得増幅器６の利得を設定する。
【００５４】
一方、Ｕ２．Ｐのプリアンブル部に関しては、従来のＡＧＣ制御部４の出力波形は、信号レベルの差を除けば、点Ｐ１までは信号が出力されない第１のプリアンブル部と信号を出力する第２のプリアンブル部とを有している点でＢ．Ｐのプリアンブル部と同様である。これに対して、本実施の形態による切り替え部１０の出力波形は、第１のプリアンブル部と第２のプリアンブル部とのいずれにおいても出力波形を有しているという点で異なる。すなわち、演算部１４は利得微調整モードの自動利得制御のファーストステップ時に前述のような計算を行った値を出力し、可変利得増幅器６の利得を予め設定（記憶）しておき、この値を例えばＵ２．Ｐ受信時の切り替え部出力値（可変利得増幅器の入力値に相当する）の初期値Ｐ２とし用いる。増幅された信号に対してフィードバック利得制御方式によって１ステップまたは複数ステップの利得微調整モードの自動利得制御を行い、ＡＧＣ制御部４はファーストステップ以外の利得微調整モードの自動利得制御のステップ時に１段階前のステップの利得微調整モードの自動利得制御によって算出した利得を出力する。最後に、Ｕ２．Ｐのデータ部では、ＡＧＣ制御部４は利得微調整モードの自動利得制御のラストステップによって算出した利得を出力し、可変利得増幅器６の利得を設定する。
【００５５】
本実施の形態においては、その１例としてラストステップの利得微調整モードの自動利得制御によって算出した利得を可変利得増幅器に設定後は、可変利得増幅器の利得を無線バーストのデータ内で固定とすることを想定している。これは１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の振幅に情報が載せられている変調方式にも対応するためである。
【００５６】
以上、本発明の第１の実施の形態による利得制御回路によれば、ＢＳ．Ｐ時に用いた可変利得増幅器の利得に対して所定の抑圧利得値を用いてＵＮ．Ｐ受信時の利得初期値とするため、一般的な利得制御回路と異なりＲＳＳＩ信号の安定化及び検出に要する時間を短縮することができ、無線バースト内のプリアンブル長を長くすることなく、受信信号レベルの推定精度を向上させることができるという利点を有する。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施の形態による利得制御回路について、図面を参照して説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態による自動利得制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。尚、図７において、図９又は図１と同様の構成要素に対しては同一の符号を付してその説明を省略する。尚、番号が同一であって、番号の後にＡの記号を付した場合には、後述のように機能に異なる点を有している。
【００５８】
先ず、Ｂ．Ｐ受信時の本発明の第２の実施形態の説明を行う。中間周波数帯に周波数変換され帯域制限された受信信号１は、受信信号レベル検出部（ＲＳＳＩ回路）２に入力され、受信信号レベル検出部（ＲＳＳＩ回路）２からは受信信号レベルを示すＲＳＳＩ信号が出力される。上記ＲＳＳＩ信号は、Ａ／Ｄ変換器３においてディジタル信号（１０６）に変換され、切り替え部１０Ａに入力する。切り替え部１０Ａは、Ｂ．Ｐ受信時には受信信号レベル検出部（ＲＳＳＩ回路）２からの入力（１０６）を自己の出力（１０３Ａ）とし、この出力（１０３Ａ）はＡＧＣ制御部４Ａに入力する。
【００５９】
ＡＧＣ制御部４Ａにおいては、可変利得増幅器６の利得粗調整モードとして、上記ＲＳＳＩ信号である切り替え部１０Ａからの入力（１０３Ａ）に基づいて可変利得増幅器６の出力が所望の出力レベルとなると推定される可変利得増幅器６の第１の推定利得値を算出し、可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号（１０１Ａ）を出力する。
【００６０】
上記利得粗調整モードの利得制御信号（１０１Ａ）は、Ｄ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に入力する。可変利得増幅器６では、アナログ信号に変換された利得制御信号に基づいて利得設定が行われる。利得粗調整モードの利得設定が行われた後に、可変利得増幅器６において増幅された受信信号はＡ／Ｄ変換器７においてディジタル信号に変換され、電力検出部８に入力される。電力検出部８では、入力されたディジタル信号の一定区間の２乗値の平均値を算出し、平均値を出力する。
【００６１】
ＡＧＣ制御部４Ａでは、上記平均値が入力され、可変利得増幅器６の利得微調整モードとして、上記平均値に基づいて可変利得増幅器６の出力が所望出力レベルとなると推定される可変利得増幅器６の利得値を再算出し、可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号（１０１Ａ）を出力する。利得微調整モードの利得制御信号（１０１Ａ）はＤ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に入力する。可変利得増幅器６では、アナログ信号に変換された利得制御信号に基づいて利得の再設定が行われる。
【００６２】
また、利得微調整モードの自動利得制御を複数ステップで行う場合には、可変利得増幅器６において利得微調整モードの自動利得制御の利得設定を行った後に、可変利得増幅器６において増幅された受信信号に対して再度利得微調整モードの自動利得制御を行い、可変利得増幅器６の利得再設定を行う。
【００６３】
利得制御信号（１０１Ａ）は第１記憶部１２にも入力されており、利得微調整モードの自動利得制御のラストステップにおいてシステム制御部１１は第１タイミング発生部１５に対して制御信号（１１１）を出力し、制御信号（１１１）が入力された第１タイミング発生部１５は、第１記憶部１２に対して動作制御信号を出力し、動作制御信号が入力された第１記憶部１２は、利得微調整モードの自動利得制御のラストステップによって出力された利得制御信号（１０１Ａ）の値である入力値を記憶し、演算部１４に出力（１０４）する。
【００６４】
ラストステップの利得微調整モードの利得設定が行われた後、可変利得増幅器６において増幅された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器７においてディジタル信号に変換され、復調部９に対して出力される。復調部９において、Ａ／Ｄ変換器７から出力された入力信号の復調を行う。
【００６５】
本実施の形態による通信システムでは、ＵＮ．Ｐの到着タイミング情報及び変調方式情報がＢ．Ｐのデータの内容中に含まれている。Ｂ．Ｐのデータを復調した後、システム制御部１１は、ＵＮ．Ｐの変調方式情報よりＡ／Ｄ変換器７における所望の入力レベルと復調誤りがおこらないであろうと推定される許容入力レベルとの差で表される抑圧値を、データ選択部１６から選択する制御信号（１１２）を出力する。
【００６６】
制御信号（１１２）が入力されたデータ選択部１６は、選択された抑圧値を出力し、その抑圧値は第２記憶部１３に入力される。第２記憶部１３は、データ選択部１６において選択された抑圧値である入力値を記憶し、記憶された入力値を演算部１４に対して出力（１０５）する。ここで、Ｂ．Ｐ受信終了と同時に、システム制御部１１が第２タイミング発生部１７に対して制御信号（１１３）を出力し、第２タイミング発生部１７は切り替え部１０Ａに対して動作制御信号を出力し、動作制御信号が入力された切り替え部１０Ａは演算部１４からの入力（１０２）を自己の出力（１０３Ａ）に切り替える。
【００６７】
尚、システム制御部１１から第２タイミング発生部１７への制御信号（１１３）の出力タイミングは、Ｂ．Ｐ受信終了時ではなくＢ．Ｐの受信が終了してからＵＮ．Ｐが到着するまでの間であれば、任意のタイミングでよい。
【００６８】
次に、ＵＮ．Ｐ受信時の動作説明を行う。第１記憶部１２の出力（１０４）及び第２記憶部１３の出力（１０５）は、演算部１４に入力する。演算部１４では、第１記憶部１２からの入力値（１０４）から第２記憶部１３からの入力値（１０５）を減算し、減算した値（１０２）を切り替え部１０Ａに対して出力する。切り替え部１０Ａは、ＵＮ．Ｐ受信時には演算部１４からの入力（１０２）を自己の出力（１０３Ａ）とし、ＡＧＣ制御部４Ａに入力する。ＡＧＣ制御部４Ａでは、ＵＮ．Ｐ受信時には切り替え部１０Ａからの入力値（１０３Ａ）を可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号（１０１Ａ）として出力する。
【００６９】
利得制御信号（１０１Ａ）は、Ｄ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に入力する。可変利得増幅器６では、アナログ信号に変換された利得制御信号に基づいて利得設定が行われる。利得設定が行われた後、可変利得増幅器６において増幅された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器７においてディジタル信号に変換され、電力検出部８に対して出力される。電力検出部８では、一定区間において入力されたディジタル信号の２乗値の平均値を算出し、この平均値を出力する。
【００７０】
ＡＧＣ制御部４Ａに上記平均値が入力され、可変利得増幅器６の利得微調整モードとして、上記平均値に基づいて可変利得増幅器６の出力が所望出力レベルとなるであろうと推定される可変利得増幅器６の第２推定利得値を再算出し、可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号（１０１Ａ）を出力する。利得微調整モードの利得制御信号（１０１Ａ）は、Ｄ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換され、可変利得増幅器６に対して出力される。可変利得増幅器６は、アナログ信号に変換された利得制御信号に基づいて利得再設定を行う。また、利得微調整モードの自動利得制御を複数ステップで行う場合には、可変利得増幅器６において利得微調整モードの自動利得制御の利得設定が行われた後に、可変利得増幅器６において増幅された受信信号に対して再度利得微調整モードの自動利得制御を行い、可変利得増幅器６の利得再設定を行う。
【００７１】
ラストステップの利得微調整モードの利得設定が行われた後、可変利得増幅器６において増幅された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器７においてディジタル信号に変換され、復調部９に対して出力される。復調部９では、入力された信号の復調を行う。ここで、ＵＮ．Ｐ受信終了と同時に、システム制御部１１は第２タイミング発生部１７に対して制御信号（１１３）を出力し、制御信号（１１３）が入力された第２タイミング発生部１７は切り替え部１０Ａに動作制御信号を出力し、動作制御信号が入力された切り替え部１０Ａは受信信号レベル検出部（ＲＳＳＩ回路）２からの入力（１０６）を自己の出力（１０３Ａ）に切り替える。
【００７２】
以後のステップは、第１の実施の形態による自動利得制御装置におけるステップ９（図２）と同様のステップを行うことになる。本発明の第１の実施の形態による自動利得制御装置では、可変利得増幅器６に対して信号を出力するのは切り替え部１０であるのに対して、本実施の形態による自動利得制御装置では、可変利得増幅器６に対して信号を出力するのは、ＡＧＣ制御部４Ａである点に特徴がある。
【００７３】
すなわち、第１の実施の形態による自動利得制御装置と第２の実施の形態による自動利得制御装置とは、動作が異なる。本発明の第２の実施の形態による自動利得制御回路は、ＵＮ．Ｐ受信時において、予め推定した初期値を可変利得増幅器の利得値に設定し、利得値が設定された可変利得増幅器により増幅された信号に対して電力検出部で平均値を求め、前記平均値からＡＧＣ制御部は可変利得増幅器の利得を微調整する。つまり、自動利得制御のファーストステップでは演算部の出力から可変利得増幅器の利得値を設定し、後の自動利得制御のステップでは電力検出部の出力から可変利得増幅器の利得値を設定する。従って、第１の実施の形態では、切り替え部は自動利得制御のファーストステップでは演算部からの入力を自己の出力とし、後の自動利得制御のステップではＡＧＣ制御部からの入力を自己の出力とするように即座に切り替えることにより利点を得ることができる。この点は、従来方式の制御とタイミング的に異なる。
【００７４】
第１の実施の形態では、切り替え部はＡＧＣ制御部からの入力と演算部からの入力を切り替えるが、第２の実施の形態では、切り替え部はＲＳＳＩからの入力と演算部からの入力を切り替える。これにより、切り替え部は第１の実施の形態のように即座に入出力を切り替える必要性が少なくなり、タイミング制約が緩和される。その後の動作は、第２の実施の形態も第１の実施の形態と同様に動作させれば良い（ステップ９と同様のステップを行えば良い）。
【００７５】
次に、本発明の第３の実施の形態による自動利得制御装置について図面を参照して説明する。本実施の形態による自動利得制御装置は、第１又は第２の実施の形態による自動利得制御装置におけるＩＦサンプリングを行う回路（１０００）の代わりに、ベースバンドサンプリングを行う回路を用いる。図８は、本実施の形態による自動利得制御装置であってベースバンドサンプリングを行う回路を含む装置の構成例を示す図である。尚、図８において、図９と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００７６】
受信信号１は、可変利得増幅器６において増幅された後、直交検波器１８に入力され、この直交検波器１８において、受信ＩＦ信号の同相成分および直交成分に分離され、高調波除去用のＬＰＦ１９とＬＰＦ２０とをそれぞれ通過した後に、それぞれがＩ信号とＱ信号とになる。これらのＩ信号とＱ信号とは、Ａ／Ｄ変換器２１と、Ａ／Ｄ変換器２２とにおいて、それぞれ、ディジタルＩ信号とディジタルＱ信号とになり、電力検出部８に入力する。電力検出部８においては、入力されたディジタルＩ信号とディジタルＱ信号とに関して、一定区間の２乗和値の平均値を算出し、この平均値をＡＧＣ制御部４に対して出力する。
【００７７】
上記平均値に基づき、ＡＧＣ制御部４において算出された可変利得増幅器６の利得を制御する利得制御信号は、第１の実施の形態又は第２の実施の形態による利得微調整モードの自動利得制御と同様の制御により、Ｄ／Ａ変換器５においてアナログ信号に変換された後に可変利得増幅器６に入力され、可変利得増幅器６において、入力された上記アナログ信号に基づき利得設定が行われる。
【００７８】
本実施の形態による自動利得制御装置は、ベースバンドサンプリングを行う回路を用いることにより、ＩＦサンプリングを行う回路に代えてベースバンドサンプリングを行う回路を用いることができ、回路設計の自由度が増すという利点がある。
【００７９】
次に、本発明の第１の実施の形態による自動利得制御装置を無線通信機器に適用した実施例について図面を参照して説明する。図６は本発明の第１の実施の形態の自動利得制御装置を用いた無線通信機器の構成例を示す図である。本実施例に係る無線通信機器は、自動車電話や携帯電話等の移動端末機に適用可能である。図７に示す無線通信機器である移動端末機３０は、送信部３１と、受信部３２と、各部を制御する送受制御部３３と、共用器３４と、アンテナ３５と、ベースバンド部３６と、送話器３７と、受話器３８と、液晶パネル等により構成される表示器３９と、各種のファンクションキー等を含むダイヤルキー４０とを有している。本実施例による移動端末機３０に含まれる受信部３２（自動利得制御装置）は、本発明の第１の実施の形態による自動利得制御装置を利用している。受信部３２は、フェージングにより急激な受信信号レベルの変動に対して、高精度の受信信号レベル推定または自動利得制御の可変利得増幅器の利得残留誤差の低減を可能とする。
【００８０】
従って、移動端末機３０が高速移動する場合に生じる高速フェージングに対して、Ａ／Ｄ変換器における希望入力レベルと実入力レベルとの誤差を低減することによってディジタル出力信号の信頼性を向上することができる。また、受信部３２の自動利得制御装置は、第１の実施の形態のみでなく、第２又は第３の実施の形態による自動利得制御装置を適用することもできる。
【００８１】
尚、上述の移動端末器（無線通信機器）は、自動車電話や携帯電話等の移動端末機に適用した例であるが、受信信号レベルを適正なレベルに制御する装置に用いるのに適しており、例えば無線ＬＡＮの固定端末機又は低速移動端末機等にも適用可能である。
また、上述の各実施の形態では、自動利得制御装置又は無線通信機器などの名称を用いているが、これは説明の便宜上であり、例えば復調回路、ＡＧＣ方式、移動端末等でもよく、また、通信装置等の一部に組み込まれたものであってもよい。
【００８２】
さらに、上述の各実施の形態による構成例において、粗調整モードの自動利得制御に関しては、受信電界強度信号の一定区間内における平均値または最大値を用いてもよい。また、微調整モードの自動利得制御に関してディジタル出力信号の２乗和または２乗の平均値ではなく２乗和または２乗の積分値または最大値を用いてもよい。さらに、微調整モードの自動利得制御に関してディジタル出力信号の２乗和または２乗値の平均値ではなく積分値、最大値または符号なしのＡ／Ｄ出力の場合には最小値を用いてもよい。
以上、実施の形態に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。その他、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。
【００８３】
【発明の効果】
本発明による自動利得制御装置によれば、ＲＳＳＩ信号の安定化と検出とに要する時間を短縮することが可能となり、無線バースト内のプリアンブル長を長くすることなく受信信号レベルの推定精度向上させ、可変利得増幅器の出力レベルの希望出力レベルとの誤差を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による自動利得制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の自動利得制御装置の動作の流れを示すフローチャート図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による自動利得制御装置を用いるための前提となるフレーム構成と、自動利得制御装置における信号波形のタイムチャートを示す図である。
【図４】Ａ／Ｄ変換器の入力レベルと出力レベルとの関係を示す図である。
【図５】可変利得増幅器の利得と、可変利得増幅器の平均出力レベル、すなわちＡ／Ｄへの平均入力レベルとの関係を示す図である。
【図６】本発明の第１から３までの実施の形態による自動利得制御装置を用いた無線通信機器の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の形態による自動利得制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態による自動利得制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図９】一般的な自動利得制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】１：受信信号（受信ＩＦ信号）、２：受信信号レベル検出部（ＲＳＳＩ回路）、３、７、２１、２２：Ａ／Ｄ変換器、４：ＡＧＣ制御部、５：Ｄ／Ａ変換器、６：可変利得増幅器、８：電力検出部、９：復調部、１０：切り替え部、１１：システム制御部、１２：第１記憶部、１３：第２記憶部、１４：演算部、１５：第１タイミング発生部、１６：データ選択部、１７：第２タイミング発生部、１８：直交検波器、１９、２０：ＬＰＦ、３０：移動端末機（無線通信機器）、３１：送信部、３２：受信部、３３：送受制御部、３４：共用器、３５：アンテナ、３６：ベースバンド部、３７：送話器、３８：受話器、３９：表示器、４０：ダイヤルキー、１０１：ＡＧＣ制御部出力（利得制御信号）、１０２：演算部出力、１０３：切り替え部出力（自己の制御信号）、１０４：第１記憶部出力（ＡＧＣ制御部出力の記憶値）、１０５：第２記憶部出力（抑圧値）、１１１：制御信号（第１タイミング発生部制御信号）、１１２：制御信号（データ選択部制御信号）、１１３：制御信号（第２タイミング発生部制御信号）、２００：パケット（無線バースト）、２０１：プリアンブル、２０２：データ、３０１：利得粗調整モードによる自動利得制御区間、３０２：利得微調整モードによる自動利得制御区間、３１１：ＲＳＳＩ信号応答区間、３１２：ＲＳＳＩ安定化区間、１０００：ＩＦサンプリング回路、１１１１：Ａ／Ｄ変換器入力レベル許容範囲。

Claims (9)

1. 基地局と端末局との間で通信を行う通信システムに用いられる信号であって、前記基地局から前記端末局に送信されプリアンブル部とそれに続くデータ部とを有するブロードキャスト信号と該ブロードキャスト信号に続く前記端末局のそれぞれに対して個別に送信される個別信号とをフレーム構成に含む信号、を受信する可変利得増幅器と、該可変利得増幅器の出力信号を検出して該可変利得増幅器の利得を制御するＡＧＣ制御部と、を備えたフィードバック利得制御回路であって、
   前記データ部において用いた前記可変利得増幅器の利得に基づいて求めた所定の利得抑圧値を、前記個別信号を受信した際の前記可変利得増幅器の利得初期値として用いることを特徴とするフィードバック利得制御回路。
2. 可変利得増幅器の出力信号を検出して前記可変利得増幅器の利得を制御するＡＧＣ制御部を備えたフィードバック利得制御回路であって、
   前記ＡＧＣ制御部の出力である利得制御信号の値を第１の所定のタイミングで記憶する第１の記憶部と、
   前記可変利得増幅器の所定の利得抑圧値を記憶する第２の記憶部と、
   前記第１の記憶部の第１出力と第２の記憶部の第２出力とに接続され前記第１及び第２出力の値に対して所定の演算を行う演算部と、
   第２の所定のタイミングにおいて前記ＡＧＣ制御部の出力を前記演算部の出力に切り替える切り替え部と
   を備えることを特徴とするフィードバック利得制御回路。
3. 前記フィードバック利得制御回路の制御対象となる信号は、基地局から端末局に送信されるブロードキャスト信号と各端末局へ送信される個別信号とをフレーム構成として含む信号であり、
   前記第１の所定のタイミングは、前記ブロードキャスト信号のプリアンブル期間中において前記ＡＧＣ制御部の出力が安定した時点から前記それぞれの端末局のいずれかにおいて前記個別信号が受信される時点までの間の期間中から選択されることを特徴とする
   請求項２記載のフィードバック利得制御回路。
4. 前記フィードバック利得制御回路の制御対象となる信号は、基地局から端末局に送信されるブロードキャスト信号と各端末局へ送信される個別信号とをフレーム構成として含む信号であり、
   前記第２の所定のタイミングは、少なくとも端末局の個別信号のプリアンブル期間の初期期間を含むことを特徴とする
   請求項２記載のフィードバック利得制御回路。
5. 前記所定の利得抑圧値は、前記フィードバック利得制御回路の後段のＡ／Ｄ変換器への所望の入力レベルを基準とし、前記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号を復調する復調器における復調誤りが許容できる範囲内に入るように変動値を考慮した入力レベルの範囲内とすることを特徴とする
   請求項１又は２に記載のフィードバック利得制御回路。
6. 前記所定の演算は、前記第１の記憶部からの出力値から前記第２の記憶部からの出力値を減算する演算であることを特徴とする請求項２に記載のフィードバック利得制御回路。
7. 送信部と、
   受信信号レベルの変化を補償する自動利得制御装置であって請求項１から６までのいずれか１項に記載の自動利得制御装置を含む受信部と
   を有する無線通信機器。
8. 基地局と端末局との間で通信を行う通信システムに含まれる無線通信機器であって、
   前記基地局から前記端末局に送信されプリアンブル部とそれに続くデータ部とを有するブロードキャスト信号と、該ブロードキャスト信号に続く前記端末局のそれぞれに対して個別に送信される個別信号とをフレーム構成に含む信号を受信する可変利得増幅器の出力信号を検出して前記可変利得増幅器の利得を制御するＡＧＣ制御部を備えたフィードバック利得制御回路であって、前記データ部において用いた前記可変利得増幅器の利得に対して所定の利得抑圧値を、前記個別信号を受信した際の前記可変利得増幅器の利得初期値として用いることを特徴とするフィードバック利得制御回路を
   有する無線通信機器。
9. 複数の端末を含み、プリアンブル部とそれに続くデータ部とを有し、前記複数の端末にブロードキャストされるブルードキャスト信号と、該ブロードキャスト信号に続き個別の端末に対して送信される個別信号とをフレーム構成に含む信号を受信する可変利得増幅器の出力信号を検出して前記可変利得増幅器の利得を制御するＡＧＣ制御部を備えたフィードバック利得制御回路であって、
   前記データ部において用いられた前記可変利得増幅器の利得に基づいて求められた所定の利得抑圧値を、前記個別信号を受信した際の前記可変利得増幅器の利得初期値として用いることを特徴とするフィードバック利得制御回路。

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