JP2004260555A - ワイヤレス受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】干渉波の入力電力の大きさにより、入力フィルタの設置位置を低雑音増幅器の入力側にするかまたは出力側にするかを制御できるワイヤレス受信装置を提供することにある。
【解決手段】アンテナより受信したＳＨＦ波信号を低雑音増幅してフィルタ手段（フィルタ１４）を通過させるか、または前記ＳＨＦ波信号をフィルタ手段を通過させて低雑音増幅するかを切換制御信号により選択する接続選択手段と、前記接続選択手段の出力を周波数変換して復調する復調手段（復調器１８）と、前記復調手段の出力より前記ＳＨＦ波信号の干渉波周波数の電力レベルを求めて前記切換制御信号を出力する制御手段（制御器１９）とを有するワイヤレス受信装置である。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波帯の電波を用いて伝送される放送番組等の信号を受信するワイヤレス受信装置に関し、特に干渉波の影響が軽減できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信装置には、放送番組等の信号をマイクロ波帯の電波を用いて通信を行う装置がある。この種の装置には固定局で行うものと移動中継が可能な可搬型の装置とがある。特に可搬型の受信装置では、割り当てられた通信帯域を複数の周波数帯域に分割し、通信用チャンネルとして使用しており、近傍の通信帯域で使用される他のシステムからの干渉波による影響を受け易く、混信したり、妨害波による中継伝送が途絶える等の問題点があった。
【０００３】
従来、干渉波の影響を軽減する対策としては、受信装置の入力段にフィルタを挿入するのが一般的であった。図３は、このような対策がなされた従来例の帯域外干渉波除去装置３０を備える受信装置のブロック図である。同図において、受信アンテナ３１で受信された信号は、トランスファースイッチ３２に加えられる。干渉波が混入しないときは、スイッチ３２の接続状態をａ−ｂ間オン、ｃ−ｄ間オンすることにより、アンテナ装置３１で受信された信号はＲＦ線路３６を通って低雑音増幅器（ＬＮＡ）３７に加えられる。低雑音増幅器３７の出力はダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）３８を通じて中間周波に変換され、復調器（ＤＥＭ）３９へ加えられる。干渉波が混入したときは、スイッチ３２の接続状態をａ−ｃ間オン、ｂ−ｄ間オンに切り換えることにより、アンテナ装置３１より受信された信号は、ＲＦ線路３３、干渉波成分除去フィルタ（ＦＬＴ）３４及びＲＦ線路３５を経て再びスイッチ３２を通り、ＲＦ線路３６を通じて低雑音増幅器３７に加えられる。これにより、干渉波成分は、フィルタ３４により充分減衰を受けるため、所望の通信チャンネルの信号を低雑音増幅器３７、ダウンコンバータ３８、復調器３９により干渉波成分による妨害を除去して安定した受信ができる。（例えば、特許文献１を参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１３２８３８号公報（明細書の段落番号〔０００７〕、図面の図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
マイクロ波帯の受信装置において、近傍の他の通信からの被干渉を軽減するための入力フィルタは、従来例のように低雑音増幅器の入力側に挿入する回路構成と、低雑音増幅器の出力側に挿入する回路構成がある。入力フィルタを低雑音増幅器の入力側に挿入する回路構成では、干渉波の入力電力が大きい場合でも低雑音増幅器で生じる相互変調ひずみを軽減できる反面、フィルタの挿入損失が受信装置全体としての雑音指数を増加させてしまうという問題点があった。一方、入力フィルタを低雑音増幅器の出力側に挿入する回路構成では、受信装置全体としての雑音指数の増加は軽微なものとすることができる反面、干渉波の入力電力が大きい場合には低雑音増幅器での相互変調ひずみ等の影響が無視できないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、干渉波の入力電力の大きさにより、入力フィルタの設置位置を低雑音増幅器の入力側にするかまたは出力側にするかを制御できるワイヤレス受信装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであって、請求項１の発明は、アンテナより受信したＳＨＦ波信号を低雑音増幅してフィルタ手段を通過させるか、または前記ＳＨＦ波信号を該フィルタ手段に通過させて低雑音増幅するかを切換制御信号により選択する接続選択手段と、
前記接続選択手段の出力を周波数変換して復調する復調手段と、
前記復調手段の出力より前記ＳＨＦ波信号の干渉波周波数の電力レベルを求めて前記切換制御信号を出力する制御手段と、を有することを特徴とするワイヤレス受信装置である。
【０００８】
請求項１の発明では、ＳＨＦ波信号に混入する干渉波の電力レベルに応じて、アンテナより受信したＳＨＦ波信号を低雑音増幅してフィルタ手段を通過させるか、または前記ＳＨＦ波信号を該フィルタ手段に通過させて低雑音増幅するかを選択する接続選択手段を備え、接続選択手段の出力は、周波数変換して復調手段で復調して出力信号とし、かつ前記復調手段の出力信号は制御手段に入力されて、該出力信号から前記ＳＨＦ波信号の干渉波周波数の電力レベルを求めて切換制御信号を接続選択手段に出力するようにして、干渉波の影響を解消するようにしたワイヤレス受信装置である。
【０００９】
なお、接続選択手段は、第一、第二および第三切換手段を用いてマイクロ波回路で構成され、受信されたＳＨＦ波信号の伝送路を切り換える手段である。第一切換手段は、受信されたＳＨＦ波信号が入力される第一入力端子が設けられ、第一切換手段の第一出力端子は低雑音増幅器の入力端に接続され、低雑音増幅器の出力端が第二切換手段の第一入力端子に接続されている。第一切換手段の第二出力端子は第二切換手段の第二入力端子に接続され、第二切換手段の第一出力端子は第三切換手段の第二入力端子に接続され、第二切換手段の第二出力端子はフィルタ手段の入力端に接続され、フィルタ手段の出力端は第三切換手段の第一入力端子に接続されている。第三切換手段の第一出力端子は周波数変換手段の入力端に接続され、第三切換手段の第二出力端子は第一切換手段の第二入力端子に接続されている。
【００１０】
接続選択手段は切換制御信号による切換制御により、下記のような何れかの伝送路が選択される。先ず、ＳＨＦ波信号に干渉波が混入していない場合、ＳＨＦ波信号は第一切換手段からの出力が低雑音増幅手段で増幅されて第二切換手段の第一入力端子から第二出力端子を経てフィルタ手段のバイパス伝送路を通過し、第三切換手段の第一入力端から第一出力端を経て周波数変換されて復調手段により復調される。
【００１１】
また、ＳＨＦ波信号に干渉波が混入し、その干渉波電力の信号レベルが小さい場合、ＳＨＦ波信号は第一切換手段の第一入力端子から第一出力端子を通して低雑音増幅手段で増幅されて第二切換手段の第一入力端子に入力され、第二切換手段の第二出力端子からフィルタ手段に入力されて、干渉波がフィルタリングされて第三切換手段の第一入力端から第一出力端子を経て周波数変換されて復調手段により復調される。
【００１２】
また、ＳＨＦ波信号の信号レベルが大きい場合、ＳＨＦ波信号は第一切換手段の第一入力端子から第二出力端子を通過して、第二切換手段の第二入力端子から第二出力端子を経てフィルタ手段の入力端に入力されてフィルタリングされ、その出力を第三切換手段の第一入力端から第二出力端を経て、第一切換手段の第二入力端に入力し、第一切換手段の第一出力端から低雑音増幅手段に送り込んで増幅し、第二切換手段の第一入力端から第一出力端を経て、第三切換手段の第二入力端に入力され、第三切換手段の第一出力端子からの出力を周波数変換して復調手段により復調する。
【００１３】
さらに、干渉波が混入し、ＳＨＦ波信号の信号レベルが大きい場合、ＳＨＦ波信号は第一切換手段の第一入力端子から第二出力端子を経て、第二切換手段の第二入力端から第二出力端子を経てフィルタ手段に入力され、その出力を第三切換手段の第一入力端子から第一出力端子を経て周波数変換して復調手段により復調するようにしてもよい。
【００１４】
また、請求項２の発明は、前記フィルタ手段は前記ＳＨＦ波信号に混入する干渉波周波数を減衰するフィルタと、前記ＳＨＦ波信号が該フィルタをバイパスする伝送路とを有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス受信装置である。
【００１５】
請求項２の発明では、フィルタ手段がＳＨＦ波信号に混入する干渉波周波数を減衰するフィルタと、ＳＨＦ波信号がフィルタをバイパスする伝送路とを有し、フィルタは干渉波をフィルタリングする複数の経路が設けられており、ＳＨＦ波信号が干渉波の影響を受けていない場合には、フィルタをバイパスする伝送路を通過するように切換制御して、フィルタによる通過損失を解消するように制御することができる。
【００１６】
また、請求項３の発明は、前記制御手段は、前記復調手段の出力よりビット誤り率（ＢＥＲ）を算出する算出手段と、
該ビット誤り率を所定の値と比較する比較手段と、
該比較手段の結果に基づく前記干渉波の電力レベルから前記切換制御信号を出力する切換制御信号送出手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス受信装置である。
【００１７】
請求項３の発明では、制御手段が、前記復調手段の出力よりビット誤り率（ＢＥＲ）を算出する算出手段を備え、該ビット誤り率を所定の値と比較する比較手段によって、干渉波周波数を算出し、かつ干渉波の電力レベルから切換制御信号を出力する切換制御信号送出手段とを有し、干渉波の電力レベルにより、フィルタ手段を備えるマイクロ波回路の伝送路を選択することができる。また、制御手段では、既存の技術により受信された信号のビット誤り率（ＢＥＲ）によって、干渉波周波数を特定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワイヤレス受信装置の実施の形態について、図１，図２および図３を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態を示すブロック図であり、アンテナ（図示なし）により受信したＳＨＦ波信号が入力端子１０ａからマイクロ波回路に入力されて復調される回路を示している。第一トランスファースイッチ（以下、トランスファースイッチをスイッチと略記する）１１には入力端子１１ａ，１１ｄと出力端子１１ｂ，１１ｃが設けられ、第二スイッチ１３には入力端子１３ｂ，１３ｃと出力端子１３ａ，１３ｄが設けられ、第三スイッチ１５には入力端子１５ａ，１５ｄと出力端子１５ｂ，１５ｃが設けられている。これらの第一から第三スイッチ１１，１３，１５はＳＨＦ波信号を切り換えるスイッチである。
【００２０】
入力端子１０ａは第一スイッチ１１の入力端子１１ａに接続され、その出力端子１１ｂが低雑音増幅器１２の入力端に接続され、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２の出力端が第二スイッチ１３の入力端子１３ｂに接続されている。第一スイッチ１１の出力端子１１ｃは第二スイッチ１３の入力端子１３ｃに接続されている。第一スイッチ１１の入力端子１１ｄは第三スイッチ１５の出力端子１５ｃに接続されている。第二スイッチ１３の出力端子１３ａは第三スイッチ１５の入力端子１５ｄに接続されている。第二スイッチ１３の出力端子１３ｄはフィルタ（ＦＩＬ）１４の入力端に接続され、フィルタ（ＦＩＬ）１４の出力端は第三スイッチ１５の入力端子１５ａに接続されている。第三スイッチ１５の出力端子１５ｂはダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１７の入力端に接続され、その出力端が復調器（ＤＥＭ）１８の入力端に接続され、その出力端子が出力端子１０ｂに接続されている。復調器（ＤＥＭ）１８の出力端は、制御器（ＣＯＮＴ）１９の入力端に接続され、制御器（ＣＯＮＴ）１９の出力（切換制御信号）によって、第一から第三スイッチ１１，１３，１５が制御され、かつフィルタ（ＦＩＬ）１４が切換制御されている。なお、符号１６は、制御器（ＣＯＮＴ）１９による切換制御信号に基づいて、スイッチ１１，１３，１５およびフィルタ１４を切換制御することによって、ＳＨＦ波信号の伝送路を切り換えることができる接続選択部である。
【００２１】
低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２は、ＳＨＦ波信号を低雑音で増幅する増幅器である。ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１７はＳＨＦ波信号を中間周波数（ＩＦ）に変換する。復調器（ＤＥＭ）１８は、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１７の出力を元の信号に復調する。制御器（ＣＯＮＴ）１９は、復調器（ＤＥＭ）１８の出力が入力され、その出力から回線のビット誤り率（ＢＥＲ）を算出して、ビット誤り率により干渉波による影響の有無を検出し、干渉周波数を特定することができるとともに、干渉波周波数の電力レベルを算出することができ、電力レベルに応じた切換制御信号を出力する。制御器（ＣＯＮＴ）１９の出力（切換制御信号）により、第一スイッチ１１、第二スイッチ１３、第三スイッチ１５およびフィルタ（ＦＩＬ）１４が切換制御される。なお、干渉波周波数の特定は既存の技術を利用することができる。
【００２２】
次に、本実施形態の動作について、図１を参照して説明する。アンテナ（図示なし）より受信したＳＨＦ波信号は入力端子１０ａに入力され、第一スイッチ１１に入力される。第一スイッチ１１、第二スイッチ１３および第三スイッチ１５はＳＨＦ波信号の干渉波の電力レベル（以下、干渉波電力と略記する）に基づき、制御器（ＣＯＮＴ）１９により切換制御される。例えば、ＳＨＦ波信号に混入する干渉波周波数の干渉波電力が小さい場合は、受信装置の雑音指数の劣化を極力小さくするため、受信されたＳＨＦ波信号を低雑音増幅器１２に通して増幅した後、フィルタリングするように切換制御がなされる。すなわち、制御器（ＣＯＮＴ）１９は、第一スイッチ１１が１１ａ−１１ｂ間をオンおよび１１ｃ−１１ｄ間オンとし、第二スイッチ１３が１３ａ−１３ｃ間オンおよび１３ｂ−１３ｄ間オンとし、第三スイッチ１５が１５ａ−１５ｂ間オンおよび１５ｃ−１５ｄ間オンとなるように切換制御して、第三スイッチ１５の出力は、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１７により中間周波数（ＩＦ）に変換されて復調器１８により復調される。
【００２３】
一方、干渉波電力が大きい場合には、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２の相互変調ひずみを極力小さくするため、受信したＳＨＦ波信号はフィルタリングした後、増幅するように切換制御がなされる。すなわち、制御器（ＣＯＮＴ）１９は、第一スイッチ１１が１１ａ−１１ｃ間オンおよび１１ｂ−１１ｄ間オンとし、第二スイッチ１３が１３ａ−１３ｂ間オンおよび１３ｃ−１３ｄ間オンとし、第三スイッチ１５が１５ａ−１５ｃ間オンおよび１５ｂ−１５ｄ間オンとなるように切換制御して、第三スイッチ１５の出力はダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１７により中間周波数（ＩＦ）に変換されて復調器１８により復調される。低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２は、ＳＨＦ波信号を低雑音で増幅する増幅器であり、入力信号レベルが大きい場合には、相互変調ひずみを発生する特性があるので、このような切換制御がなされる。
【００２４】
このような切換制御によって、第三スイッチ１５の出力端子１５ｂの出力信号はダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１７に入力されて中間周波数（ＩＦ）に変換され、その出力信号を復調器（ＤＥＭ）１８により復調された信号が出力端子２０より出力されるとともに、制御器（ＣＯＮＴ）１９に入力される。
【００２５】
なお、一般には、アンテナより受信したＳＨＦ波信号の信号レベルは小さいので相互変調ひずみが発生しないが、レベルの大きい干渉波が入力すると相互変調ひずみが発生する。また、受信したＳＨＦ波信号に干渉波が混入していない場合には、ＳＨＦ波信号は、フィルタ１４の干渉波信号を減衰するフィルタをバイパスする伝送路を通して低雑音増幅器（ＬＮＡ）１２に入力される。
【００２６】
一方、制御器（ＣＯＮＴ）１９は、ビット誤り率（ＢＥＲ）算出手段と、ビット誤り率を所定の値と比較する比較手段と、比較手段の結果により第一スイッチ１１、第二スイッチ１３および第三スイッチ１５を切換制御する切換制御信号送出手段と、比較手段の結果によりフィルタ（ＦＩＬ）１４を制御するフィルタ制御信号送出手段とから構成されている。
【００２７】
制御器（ＣＯＮＴ）１９では、先ず、ビット誤り率（ＢＥＲ）算出手段により、ビット誤り率を算出して、比較手段によりこのビット誤り率を所定値との比較を行うことにより、干渉波周波数の電力レベルが所定内であるか否かを判定する。所定値は前もって測定した値かまたは計算により算出した値とする。干渉波周波数の電力レベルがこの所定値を越えた場合は、低雑音増幅器１２により相互変調を生じる。この判定結果により第一、第二および第三スイッチ１１，１３，１５に対して切換制御信号を出力する。
【００２８】
制御器（ＣＯＮＴ）１９は、例えば、第一スイッチ１１が１１ａ−１１ｂ間オンおよび１１ｃ−１１ｄ間オン、第二スイッチ１３が１３ａ−１３ｃ間オンおよび１３ｂ−１３ｄ間オン、および第三スイッチ１５が１５ａ−１５ｂ間オンおよび１５ｃ−１５ｄ間オンのときに、干渉波周波数の電力レベルが所定値を越えたならば、切換制御信号によって、第一スイッチ１１が、１１ａ−１１ｃ間オンおよび１１ｂ−１１ｄ間オン、第二スイッチ１３が１３ａ−１３ｂ間オンおよび１３ｃ−１３ｄ間オンおよび第三スイッチ１５が１５ａ−１５ｃ間オンおよび１５ｂ−１５ｄ間オンとなるように切換制御する。
【００２９】
また、制御器（ＣＯＮＴ）１９は、フィルタ（ＦＩＬ）１４に対して、制御器（ＣＯＮＴ）１９が干渉波周波数を検出して切換制御信号を出力して、干渉波レベルが最小となるフィルタを選択するように制御する。なお、干渉波周波数の検出についても前もって測定した基準値を用いて行う。
【００３０】
制御器（ＣＯＮＴ）１９による算出手段、比較手段および制御信号出力手段は、ＣＰＵ（中央処理装置）の演算処理により実行することができる。例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）には、ビット誤り率と干渉波周波数および干渉波レベルの関係をテーブルとして記憶しておく記憶装置が設けられている。ビット誤り率と干渉波周波数、およびビット誤り率と干渉波レベルの関係を前もって測定しておく。干渉波周波数よりフィルタ（ＦＩＬ）１４の使用フィルタを切換制御する情報を、干渉波電力により第一、第二および第三スイッチ１１，１３，１５の切換制御する情報を記憶しておく。実際に使用するときは、これらの記憶した情報をもとに制御を行う。
【００３１】
続いて、フィルタ（ＦＩＬ）１４について、図２を参照して説明する。フィルタ（ＦＩＬ）１４は、入力端子２０に入力した信号を、入力切換器２１からバイパス伝送路２２か、またはフィルタ２３〜２６の何れかを通り、出力切換器２７を経て出力端子２８から出力して、ＳＨＦ信号に混入する干渉波を選択的にフィルタリングする機能を有する。入力切換器２１および出力切換器２７は、マイクロ波信号を切り換えることができるスイッチである。フィルタ１４は、バイパス伝送路２２、フィルタ１（ＦＩＬ１）２３、フィルタ２（ＦＩＬ２）２４、フィルタ３（ＦＩＬ３）２５およびフィルタ４（ＦＩＬ４）２６より構成されている。制御器（ＣＯＮＴ）１９は、干渉波周波数により使用フィルタを選択するべく、切換制御信号を出力し、制御器（ＣＯＮＴ）１９より入力切換器２１と出力切換器２７が同時に切換制御されて、バイパス伝送路２２か、或いは何れかのフィルタ２３〜２６が選択される。
【００３２】
なお、図２では、バイパス伝送路２２を含めて５種類のフィルタを設けたが、この実施形態に限定することなく、フィルタの種類（ＢＰＦ，ＢＥＦ，ＬＰＦ，ＨＰＦ）の何れかの組み合わせでもよいし、干渉波周波数により通過帯域や除去帯域を切り換えるようにしてもよいし、さらには、フィルタ自体の特性を変更したり、使用するフィルタの数を増減してもよく、受信機が使用される環境に応じて最も適したフィルタ構成とすればよい。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、干渉波の入力電力レベルの大きさにより低雑音増幅器とフィルタの接続を最適にすることができるので、受信装置における被干渉を最小にできると同時に、干渉波電力の変動が大きい場所であっても、制御手段により接続選択手段を自動的に切り換えることが可能であり、受信感度の良好なワイヤレス受信装置を提供できる利点がある。
【００３４】
また、請求項２の発明によれば、フィルタ手段が干渉波を減衰するフィルタリングが行われるとともに、バイパス伝送路を備えており、干渉波の影響を受けていない場合には、バイパス伝送路を通して受信することができるので、フィルタにより挿入損失を解消でき、受信感度の良好なワイヤレス受信装置を提供できる利点がある。
【００３５】
また、請求項３の発明によれば、既存の技術を適用してビット誤り率（ＢＥＲ）が算出することが可能であり、ＢＥＲ値により低雑音増幅器とフィルタとの接続を最適なものとすることができるので、デジタル放送や通信に好適なワイヤレス受信装置を提供できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤレス受信装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のフィルタの具体例である。
【図３】従来の帯域外干渉除去装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ａ 入力端子
１０ｂ 出力端子
１１ 第一トランスファースイッチ
１２ 低雑音増幅器（ＬＡＮ）
１３ 第二トランスファースイッチ
１４ フィルタ（ＦＩＬ）
１５ 第三トランスファースイッチ
１６ 接続選択部
１７ ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）
１８ 復調器（ＤＥＭ）
１９ 制御器（ＣＯＮＴ）
２０ 入力端子
２１ 入力切換器
２２ バイパス伝送路
２３〜２６ フィルタ（ＦＩＬ１〜４）
２７ 出力切換器
２８ 出力端子

Claims (3)

1. アンテナより受信したＳＨＦ波信号を低雑音増幅してフィルタ手段を通過させるか、または前記ＳＨＦ波信号を該フィルタ手段に通過させて低雑音増幅するかを切換制御信号により選択する接続選択手段と、
   前記接続選択手段の出力を周波数変換して復調する復調手段と、
   前記復調手段の出力より前記ＳＨＦ波信号の干渉波周波数の電力レベルを求めて前記切換制御信号を出力する制御手段と、
   を有することを特徴とするワイヤレス受信装置。
2. 前記フィルタ手段は前記ＳＨＦ波信号に混入する干渉波周波数を減衰するフィルタと、前記ＳＨＦ波信号が該フィルタをバイパスする伝送路とを有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス受信装置。
3. 前記制御手段は、前記復調手段の出力よりビット誤り率（ＢＥＲ）を算出する算出手段と、
   該ビット誤り率を所定の値と比較する比較手段と、
   該比較手段の結果に基づく前記干渉波の電力レベルから前記切換制御信号を出力する切換制御信号送出手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス受信装置。

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