JP2004357025A - Receiver - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の帯域を同時に、あるいは単一の帯域を受信する受信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ヘテロダイン方式でマルチモード対応の無線機を実現しようとすると、場合によっては、対象とするシステム(またはモード)の数だけ無線機を揃えざるを得ないことになる(例えば、非特許文献1参照)。
【0003】
【非特許文献1】
編集:相澤孝美、「ソフトウエア無線の基礎と応用」、発行所:サイペック(株)ナレッジサービス事業部門、2002年10月31日発行、第71頁−第77頁
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の受信機では、受信する通信システムの数だけ、ミクサおよび帯域通過フィルタ、可変利得増幅器、AD変換器を備える必要があり、小型化、低消費電力化の実現が難しいという問題点があった。
【0005】
また、帯域通過フィルタの中心周波数および通過帯域幅は、通信システムに応じてあらかじめ決まっており、異なる通信システムの信号を受信しようとする場合はあらかじめ帯域通過フィルタを用意しておく必要があり、受信する通信システムを任意に変えようとするソフトウェア無線端末などには適用できないという問題点があった。
【0006】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、アナログ回路の構成を簡略化して受信機の小型化、低消費電力化を実現することができるとともに、受信する通信システムを任意に変えることができる受信機を得るものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る受信機は、複数の通信システムの信号を受信するアンテナと、前記アンテナにより受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、前記複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波をそれぞれ出力する複数の局部発振源と、前記低雑音増幅器からの複数の通信システムの信号及び前記複数の局部発振源からの複数の局部発振波から複数の混合波を発生させIF信号として出力する単一のミクサと、前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、前記フィルタの出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器とを設けたものである。また、前記可変利得増幅器の出力をディジタル信号に変換するAD変換器と、前記AD変換器の出力から所望の通信システムの信号をそれぞれろ波する複数の第1の帯域通過フィルタと、前記複数の第1の帯域通過フィルタの出力から前記所望の通信システム内の所望信号をそれぞれろ波する複数の第2の帯域通過フィルタと、前記複数の第2の帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とをさらに設け、前記複数の混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように前記複数の局部発振波の周波数を設定したものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る受信機の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【0009】
図1において、本受信機は、複数の通信システムの信号を受信するアンテナ1と、このアンテナ1により受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器2と、複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波を出力する局部発振源3a、3b、3cと、複数の通信システムの信号及び局部発振波の混合波を発生させIF信号として出力するミクサ4と、不要波を除去する低域通過フィルタ(LPF)5と、この低域通過フィルタ5の出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器6と、この可変利得増幅器6の出力をディジタル信号に変換するAD変換器(A/D)7と、所望の通信システムをろ波する帯域通過フィルタ(BPF)(第1の帯域通過フィルタ)8a、8b、8cと、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ(第2の帯域通過フィルタ)9a、9b、9cと、所望信号を復調等する復調及び制御回路(復調回路)10と、出力端子11とを備える。
【0010】
つぎに、この実施の形態1に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【0011】
図2は、この発明の実施の形態1に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給する局部発振波の周波数の関係を示す図である。
【0012】
また、図3は、この発明の実施の形態1に係る受信機のミクサの出力信号(複数の混合波)の関係を示す図である。図4は、この発明の実施の形態1に係る受信機のIF信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。図5は、この発明の実施の形態1に係る受信機により受信した通信システムのIF信号と、所望信号をろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【0013】
アンテナ1で受信した複数の通信システムの信号を低雑音増幅器2で増幅したのち、ミクサ4に入力する。このミクサ4は、RF信号入力端子とIF信号出力端子と複数の局部発振波入力端子を有する。
【0014】
受信した通信システムの信号とミクサ4に供給する局部発振(LO)波の周波数の関係を図2に示す。局部発振源3aから供給されるLO波の周波数flo1は、通信システム12aの占める周波数帯域幅BW1の下限周波数よりわずかに低い周波数に設定する。
【0015】
この通信システム12aの占める周波数帯域の上限周波数と、LO波の周波数flo1の周波数間隔をΔf1とすると、局部発振源3bから供給されるLO波の周波数flo2は、通信システム12bの占める周波数帯域幅BW2の下限周波数よりわずかに低い周波数から周波数間隔Δf1だけ低い周波数に設定する。
【0016】
さらに、通信システム12bの占める周波数帯域BW2の上限周波数と、LO波の周波数flo2の周波数間隔をΔf2とすると、局部発振源3cから供給されるLO波の周波数flo3は、通信システム12cの占める周波数帯域幅BW3の下限周波数よりわずかに低い周波数から周波数間隔Δf1+Δf2だけ低い周波数に設定する。ここで、通信システム12a、12b、12cは、例えばPDCやPHS、W−CDMAなどのように周波数や変調方式などが異なるシステムを示す。
【0017】
ミクサ4で、通信システム12aとLO波の周波数flo1、通信システム12bとLO波の周波数flo2、通信システム12cとLO波の周波数flo3の混合波を発生させ、その差周波信号をIF信号として出力する。
【0018】
IF帯域のスペクトラムを図3に示す。図3中、符号12a’、12b’、12c’はそれぞれ、通信システム12aとLO波の周波数flo1、通信システム12bとLO波の周波数flo2、通信システム12cとLO波の周波数flo3の差周波信号(混合波)である。
【0019】
これらの信号は、低域通過フィルタ5でもっと周波数が高い混合波成分などの不要波を除去し、可変利得増幅器6で適当なレベルに増幅した後、AD変換器7でディジタル信号に変換する。
【0020】
さらに、帯域通過フィルタ8a、8b、8cで通信システム12a、12b、12cの差周波信号12a’、12b’、12c’をろ波する。図4中の符号13は、通信システム12bの差周波信号12b’をろ波する帯域通過フィルタ8bの通過特性であり、これにより、通信システム12a、12cの差周波信号12a’、12c’を除去する。
【0021】
さらに、帯域通過フィルタ9a、9b、9cにより、所望通信システム内の所望信号をろ波する。図5中の符号14は、通信システム12b中の所望波をろ波する帯域通過フィルタ9bの通過特性であり、通信システム12b内の他の信号は除去される。このようにして、各通信システム内の所望波だけが復調及び制御回路10において復調され、いずれかの通信システムの所望信号だけが、出力端子11から出力される。
【0022】
すなわち、この実施の形態1に係る受信機は、受信した複数の通信システムの信号と複数の局部発振波を同時に入力し、上記複数の通信システムの信号と上記複数の局部発振波から複数の混合波を出力するミクサ4を備え、かつ、図3に示すように、上記複数の混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように上記複数の局部発振波の周波数を設定したものである。
【0023】
このように本実施の形態1に係る受信機では、複数の通信システムの受信信号をIF信号へ変換するために単一のミクサ4で行っているので、受信する通信システムの数だけミクサ、帯域通過フィルタ、可変利得増幅器といったアナログ回路やAD変換器を備える必要がなく、受信機の小型化、低消費電力化の実現が可能である。また、帯域通過フィルタ8a〜8c、9a〜9cはすべてディジタル回路で構成しており、その中心周波数や通過帯域幅は伝達関数の係数の変更により、容易に変更可能である。したがって、受信する通信システムを任意に変えるソフトウェア無線端末などにも適用可能である。出力端子11を複数設けて異なる通信システムの受信波の復調信号をそれぞれ出力させれば、複数の通信システムの同時受信が可能である。
【0024】
実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図6は、この発明の実施の形態2に係る受信機の構成を示す図である。
【0025】
図6において、本受信機は、アンテナ1と、低雑音増幅器2と、局部発振源3a、3b、3cと、ミクサ4と、低域通過フィルタ(LPF)5と、AD変換器(A/D)7と、所望の通信システムをろ波する帯域通過フィルタ(BPF)(第1の帯域通過フィルタ)8a、8b、8cと、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ(BPF)(第2の帯域通過フィルタ)9a、9b、9cと、復調及び制御回路(復調回路)10と、出力端子11と、可変利得増幅器15a、15b、15cとを備える。
【0026】
つぎに、この実施の形態2に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【0027】
図7は、この発明の実施の形態2に係る受信機のミクサの出力信号(複数の混合波)の関係を示す図である。
【0028】
上記実施の形態1と同様、アンテナ1で受信された複数の通信システムの信号は低雑音増幅器2で増幅され、ミクサ4でIF信号に変換される。ミクサ4に入力する受信信号とLO波の周波数関係は、実施の形態1と同じく図2で表されるが、本実施の形態2では局部発振源3a、3b、3cの出力を可変利得増幅器15a、15b、15cに入力してレベルを変えて、ミクサ4へ入力する。
【0029】
通常、ミクサ4はLO電力を低めると変換利得が低下する。したがって、通信システムの受信信号のレベルに応じてLO電力を変えると、ミクサ4の出力での各通信システムの電力レベルが一定となる。この様子を図7に示す。その後、低域通過フィルタ(LPF)5によりミクサ4で生じた他の混合波を除去し、AD変換器7でディジタル信号に変換する。
【0030】
その後、各通信システムの帯域幅に対応した帯域通過フィルタ8a、8b、8cにより所望の通信システムをろ波し、さらに、各通信システム内の信号の帯域幅に対応した帯域通過フィルタ9a、9b、9cにより、所望の信号をろ波する。このようにして、各通信システム内の所望信号だけが復調及び制御回路10において復調され、いずれかの通信システムの所望信号だけが、出力端子11から出力される。
【0031】
すなわち、この実施の形態2に係る受信機は、受信した複数の通信システムの信号と複数の局部発振波を入力し、上記複数の通信システムの信号と上記複数の局部発振波から複数の混合波を出力するミクサ4を備え、かつ、ミクサ4に入力する通信システムの信号強度に応じて上記複数の局部発振波の電力をそれぞれ変化させて、図7に示すように、上記複数の通信システムに対応する複数の混合波が同一の信号強度となるようにしたものである。
【0032】
このように本実施の形態2に係る受信機では、複数の通信システムの受信信号をIF信号へ変換するために単一のミクサ4で行っているので、受信する通信システムの数だけミクサ、帯域通過フィルタ、可変利得増幅器といったアナログ回路やAD変換器を備える必要がなく、受信機の小型化、低消費電力化の実現が可能にできる。また、帯域通過フィルタ8a〜8c、9a〜9cはすべてディジタル回路で構成しており、その中心周波数や通過帯域幅は伝達関数の係数の変更により、容易に変更可能である。したがって、受信する通信システムを任意に変えるソフトウェア無線端末などにも適用可能である。出力端子11を複数設けて異なる通信システムの受信波の復調信号をそれぞれ出力させれば、複数の通信システムの同時受信が可能である。
【0033】
さらに、LO電力を制御してAD変換器7に入力する各通信システムのレベルを同一となるようにしているので、すべての通信システムにおいてAD変換器7のビット数を有効に使用でき、同一システム内の微弱な信号を正確に復調することが可能となる。
【0034】
実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図8は、この発明の実施の形態3に係る受信機の構成を示す図である。
【0035】
図8において、本受信機は、アンテナ1と、低雑音増幅器2と、局部発振源3a、3b、3cと、ミクサ4と、低域通過フィルタ(LPF)5と、可変利得増幅器6と、AD変換器(A/D)7と、所望の通信システムをろ波する帯域通過フィルタ(BPF)(第1の帯域通過フィルタ)8a、8b、8cと、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ(BPF)(第2の帯域通過フィルタ)9a、9b、9cと、復調及び制御回路(復調回路)10と、出力端子11とを備える。
【0036】
つぎに、この実施の形態3に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【0037】
図9は、この発明の実施の形態3に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給する局部発振波の周波数の関係を示す図である。
【0038】
また、図10は、この発明の実施の形態3に係る受信機のミクサの出力信号(複数の混合波)の関係を示す図である。図11は、この発明の実施の形態3に係る受信機のIF信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【0039】
アンテナ1で受信した複数の通信システムの信号を低雑音増幅器2で増幅したのち、ミクサ4に入力する。このミクサ4は、RF信号入力端子とIF信号出力端子と複数の局部発振波入力端子を有する。
【0040】
受信した通信システムの信号とミクサ4に供給する局部発振(LO)波の周波数の関係を図9に示す。局部発振源3aから供給されるLO波の周波数flo1は、通信システム12aの占める周波数帯域幅BW1の下限周波数よりある程度、低い周波数に設定する。
【0041】
この通信システム12aの占める周波数帯域の上限周波数と、LO波の周波数flo1の周波数間隔をΔf1とすると、局部発振源3bから供給されるLO波の周波数flo2は、通信システム12bの占める周波数帯域幅BW2の下限周波数よりある程度、低い周波数から周波数間隔Δf1だけ低い周波数に設定する。
【0042】
さらに、通信システム12bの占める周波数帯域BW2の上限周波数と、LO波の周波数flo2の周波数間隔をΔf2とすると、局部発振源3cから供給されるLO波の周波数flo3は、通信システム12cの占める周波数帯域幅BW3の下限周波数よりある程度、低い周波数から周波数間隔Δf1+Δf2だけ低い周波数に設定する。
【0043】
ミクサ4で、通信システム12aとLO波の周波数flo1、通信システム12bとLO波の周波数flo2、通信システム12cとLO波の周波数flo3の混合波を発生させ、その差周波信号をIF信号として出力する。
【0044】
IF帯域のスペクトラムを図10に示す。図10中、符号12a’、12b’、12c’はそれぞれ、通信システム12aとLO波の周波数flo1、通信システム12bとLO波の周波数flo2、通信システム12cとLO波の周波数flo3の差周波信号(混合波)である。
【0045】
これらの信号は、低域通過フィルタ5で不要波を除去し、可変利得増幅器6で適当なレベルに増幅した後、AD変換器7でディジタル信号に変換する。
【0046】
そして、帯域通過フィルタ8a、8b、8cにより通信システム12a、12b、12cの信号毎にろ波される。図11に、IF帯域のスペクトラムと帯域通過フィルタ8bの周波数特性を示す。図11中の符号13は、帯域通過フィルタ8bの通過特性である。
【0047】
さらに、帯域通過フィルタ9a、9b、9cにより、対応する通信システム内の所望信号をろ波する。例えば、帯域通過フィルタ9bは、通信システム12b内のひとつの信号のみをろ波し、他の信号は除去する。このようにして、各通信システム内の所望波だけが復調及び制御回路10において復調され、いずれかの通信システムの所望信号だけが、出力端子11から出力される。
【0048】
すなわち、この実施の形態3に係る受信機は、受信した複数の通信システムの信号と複数の局部発振波を同時に入力し、上記複数の通信システムの信号と上記複数の局部発振波から複数の混合波を出力するミクサ4を備え、かつ、図10に示すように、上記複数の混合波が周波数軸上でそれぞれ所定の間隔だけ離れて配置されるように上記複数の局部発振波の周波数を設定したものである。
【0049】
このように本実施の形態3に係る受信機では、複数の通信システムの受信信号をIF信号へ変換するために単一のミクサ4で行っているので、受信する通信システムの数だけミクサ、帯域通過フィルタ、可変利得増幅器といったアナログ回路やAD変換器を備える必要がなく、受信機の小型化、低消費電力化の実現が可能である。また、帯域通過フィルタ8a〜8c、9a〜9cはすべてディジタル回路で構成しており、その中心周波数や通過帯域幅は伝達関数の係数の変更により、容易に変更可能である。したがって、受信する通信システムを任意に変えるソフトウェア無線端末などにも適用可能である。出力端子11を複数設けて異なる通信システムの受信波の復調信号をそれぞれ出力させれば、複数の通信システムの同時受信が可能である。
【0050】
さらに、図10に示すIF帯域のスペクトラムを、図3に示す実施の形態1に係る受信機におけるIF帯域のスペクトラムと比べると、各通信システム間の周波数の差が大きくなっている。このため、図11の帯域通過フィルタ8bの通過特性13は、実施の形態1に係る受信機に比べて、急峻とする必要がなくなる。すなわち、IF帯域において各通信システム間の周波数間隔が広いので、各通信システムの信号を分離するディジタルフィルタの特性が緩和され、容易に実現できるという特徴がある。
【0051】
実施の形態4.
この発明の実施の形態4に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図12は、この発明の実施の形態4に係る受信機の構成を示す図である。
【0052】
図12において、本受信機は、アンテナ1と、低雑音増幅器2と、局部発振源3と、ミクサ4と、低域通過フィルタ(LPF)5と、AD変換器(A/D)7と、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ(BPF)9と、復調及び制御回路(復調回路)10と、出力端子11と、可変利得増幅器15とを備える。
【0053】
つぎに、この実施の形態4に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【0054】
アンテナ1で受信された単一の通信システムの信号は低雑音増幅器2で増幅され、ミクサ4でIF信号に変換される。このとき、ミクサ4に供給するLO電力を可変利得増幅器15によって制御することでミクサ4の変換利得を変え、ミクサ4から出力されるIF信号のレベルが一定となるようにする。
【0055】
その後、低域通過フィルタ(LPF)5でミクサ4から出力される不要波を除去し、AD変換器7でディジタル信号に変換して、帯域通過フィルタ(BPF)9で不要な信号を除去する。そして、復調及び制御回路10で復調して所望信号を出力端子11から出力する。
【0056】
すなわち、この実施の形態4に係る受信機は、単一の通信システムの信号と局部発振波を入力して上記通信システムの信号と上記局部発振波の混合波を出力するミクサ4を使用し、かつ上記局部発振波の電力を通信システム中の所望信号の信号強度に応じて変化させて、ミクサ4から出力されるIF信号が常に一定のレベルとなるようにしたものである。
【0057】
本実施の形態4に係る受信機は、LO電力を制御することで信号に対するAGCを実現しているので、RF信号やIF信号に対する可変利得増幅器を設ける必要がない。RF信号やIF信号に対する可変利得増幅器の場合、信号の帯域内において利得の偏差があると、通過する信号がひずむなどの影響がある。一方、本受信機では、正弦波であるLO波のレベルを制御すればいいので、信号帯域内の利得偏差を考慮する必要がなく、容易に実現できるという利点がある。
【0058】
なお、本実施の形態4では、AD変換後に帯域通過フィルタ9で不要波を除去する構成を示したが、本発明はこれに限らず、IF帯のアナログフィルタで不要波を除去する構成の受信機にも適用可能である。
【0059】
また、本発明は、ヘテロダイン用ミクサに限らず、変調信号をI、Qのベースバンド信号に変換する直交ミクサにも適用可能である。特に、ダイレクトコンバージョン方式の受信機ではベースバンドにおいて非常に広い可変利得範囲を有するAGC増幅器が必要であるが、本発明ではこれを削除することが可能となる。また、LO電力の可変による直交ミクサの変換利得制御とベースバンドのAGC増幅器、およびRF帯AGC増幅器による利得制御の組み合わせにより、比較的容易に、非常に広い可変利得範囲を実現することが可能となる。
【0060】
【発明の効果】
この発明に係る受信機は、以上説明したとおり、受信したい通信システムの数に合わせてミクサやフィルタ、AD変換器などを備える必要がなく、小型に構成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に係る受信機の構成を示す図である。
【図2】この発明の実施の形態1に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給するLO波の周波数の関係を示す図である。
【図3】この発明の実施の形態1に係る受信機のミクサの出力信号の関係を示す図である。
【図4】この発明の実施の形態1に係る受信機のIF信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【図5】この発明の実施の形態1に係る受信機により受信した通信システムのIF信号と、所望信号をろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【図6】この発明の実施の形態2に係る受信機の構成を示す図である。
【図7】この発明の実施の形態2に係る受信機のミクサの出力信号の関係を示す図である。
【図8】この発明の実施の形態3に係る受信機の構成を示す図である。
【図9】この発明の実施の形3に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給するLO波の周波数の関係を示す図である。
【図10】この発明の実施の形態3に係る受信機のミクサの出力信号の関係を示す図である。
【図11】この発明の実施の形態3に係る受信機のIF信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【図12】この発明の実施の形態4に係る受信機の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 アンテナ、2 低雑音増幅器、3、3a、3b、3c 局部発振源、4 ミクサ、5 低域通過フィルタ(LPF)、6 可変利得増幅器、7 AD変換器(A/D)、8a、8b、8c 帯域通過フィルタ(BPF)、9、9a、9b、9c 帯域通過フィルタ(BPF)、10 復調及び制御回路、11 出力端子、15、15a、15b、15c 可変利得増幅器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiver for receiving a plurality of bands simultaneously or a single band.
[0002]
[Prior art]
In order to realize a multi-mode compatible wireless device using the heterodyne method, in some cases, the number of wireless devices must be equal to the number of target systems (or modes) (for example, see Non-Patent Document 1). .
[0003]
[Non-patent document 1]
Editing: Takami Aizawa, "Basics and Application of Software Defined Radio", Publisher: Knowledge Service Business Division, Cypec Co., Ltd., published October 31, 2002, pp. 71-77 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional receiver, it is necessary to provide mixers, bandpass filters, variable gain amplifiers, and A / D converters by the number of communication systems to be received, and there is a problem that it is difficult to realize a reduction in size and power consumption. .
[0005]
Further, the center frequency and the pass band width of the band-pass filter are determined in advance according to the communication system, and when it is desired to receive a signal of a different communication system, it is necessary to prepare a band-pass filter in advance. However, there is a problem that the method cannot be applied to a software defined radio terminal or the like that arbitrarily changes the communication system to perform.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. It is an object of the present invention to simplify a configuration of an analog circuit to realize a small-sized receiver and a low power consumption. It is possible to obtain a receiver capable of arbitrarily changing a communication system to perform.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A receiver according to the present invention includes: an antenna for receiving signals of a plurality of communication systems; a low-noise amplifier for amplifying signals of the plurality of communication systems received by the antenna; and a setting corresponding to each of the plurality of communication systems. A plurality of local oscillation sources each outputting a local oscillation wave having a set frequency, a plurality of mixed waves from a plurality of communication system signals from the low noise amplifier and a plurality of local oscillation waves from the plurality of local oscillation sources. , And a single mixer for outputting the IF signal as an IF signal, a filter for removing unnecessary waves output from the mixer, and a variable gain amplifier for amplifying the output of the filter to a predetermined level. An AD converter for converting an output of the variable gain amplifier into a digital signal; a plurality of first bandpass filters for filtering a signal of a desired communication system from an output of the AD converter; A plurality of second band-pass filters for respectively filtering a desired signal in the desired communication system from an output of the first band-pass filter; and a demodulation for demodulating a desired signal from the plurality of second band-pass filters. And a circuit, wherein the frequencies of the plurality of local oscillation waves are set such that the plurality of mixed waves are arranged adjacent to each other on a frequency axis.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
A receiver according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a receiver according to Embodiment 1 of the present invention. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[0009]
In FIG. 1, the receiver includes an antenna 1 for receiving signals of a plurality of communication systems, a low-noise amplifier 2 for amplifying signals of the plurality of communication systems received by the antenna 1, and a plurality of communication systems. A
[0010]
Next, the operation of the receiver according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a signal of the communication system received by the receiver according to Embodiment 1 of the present invention and a frequency of a local oscillation wave supplied to the mixer.
[0012]
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between output signals (a plurality of mixed waves) of the mixer of the receiver according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a frequency relationship between the IF signal of the receiver according to Embodiment 1 of the present invention and a band-pass filter for filtering a desired communication system. FIG. 5 is a diagram showing a frequency relationship between the IF signal of the communication system received by the receiver according to Embodiment 1 of the present invention and a band-pass filter for filtering a desired signal.
[0013]
Signals of a plurality of communication systems received by the antenna 1 are amplified by the low-noise amplifier 2 and then input to the
[0014]
FIG. 2 shows the relationship between the received signal of the communication system and the frequency of the local oscillation (LO) wave supplied to the
[0015]
And an upper frequency limit of the frequency band occupied by the
[0016]
Further, an upper limit frequency of the frequency band BW 2 occupied by the
[0017]
The
[0018]
FIG. 3 shows the spectrum of the IF band. In FIG. 3,
[0019]
These signals are filtered by a low-pass filter 5 to remove unnecessary waves such as mixed-wave components having a higher frequency, and are amplified to an appropriate level by a variable gain amplifier 6, and then converted to digital signals by an
[0020]
Further, the
[0021]
Further, the desired signal in the desired communication system is filtered by the band-
[0022]
That is, the receiver according to the first embodiment simultaneously receives the received signals of the plurality of communication systems and the plurality of local oscillation waves, and receives a plurality of signals from the plurality of communication systems and the plurality of local oscillation waves. A
[0023]
As described above, in the receiver according to the first embodiment, since a
[0024]
Embodiment 2 FIG.
Embodiment 2 A receiver according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a receiver according to Embodiment 2 of the present invention.
[0025]
6, the receiver includes an antenna 1, a low-noise amplifier 2,
[0026]
Next, the operation of the receiver according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between output signals (a plurality of mixed waves) of a mixer of a receiver according to Embodiment 2 of the present invention.
[0028]
As in the first embodiment, signals of a plurality of communication systems received by the antenna 1 are amplified by the low noise amplifier 2 and converted to IF signals by the
[0029]
Normally, the conversion gain of the
[0030]
Thereafter, the desired communication system is filtered by band-
[0031]
That is, the receiver according to the second embodiment receives the received signals of the plurality of communication systems and the plurality of local oscillation waves, and receives a plurality of mixed waves from the signals of the plurality of communication systems and the plurality of local oscillation waves. , And the power of the plurality of local oscillation waves is changed according to the signal strength of the communication system input to the
[0032]
As described above, in the receiver according to the second embodiment, since a
[0033]
Further, since the level of each communication system input to the
[0034]
Embodiment 3 A receiver according to
[0035]
8, the receiver includes an antenna 1, a low-noise amplifier 2,
[0036]
Next, the operation of the receiver according to the third embodiment will be described with reference to the drawings.
[0037]
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a signal of a communication system received by a receiver according to
[0038]
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between output signals (a plurality of mixed waves) of the mixer of the receiver according to
[0039]
Signals of a plurality of communication systems received by the antenna 1 are amplified by the low-noise amplifier 2 and then input to the
[0040]
FIG. 9 shows the relationship between the received signal of the communication system and the frequency of the local oscillation (LO) wave supplied to the
[0041]
And an upper frequency limit of the frequency band occupied by the
[0042]
Further, an upper limit frequency of the frequency band BW 2 occupied by the
[0043]
The
[0044]
FIG. 10 shows the spectrum of the IF band. In FIG. 10,
[0045]
These signals are filtered by a low-pass filter 5 to remove unnecessary waves, amplified by a variable gain amplifier 6 to an appropriate level, and then converted into digital signals by an
[0046]
Then, the signals of the
[0047]
Further, the desired signals in the corresponding communication system are filtered by the band-
[0048]
That is, the receiver according to the third embodiment simultaneously receives the received signals of the plurality of communication systems and the plurality of local oscillation waves, and performs multiple mixing of the signals of the plurality of communication systems and the plurality of local oscillation waves. A
[0049]
As described above, in the receiver according to the third embodiment, since a
[0050]
Further, when comparing the spectrum of the IF band shown in FIG. 10 with the spectrum of the IF band in the receiver according to Embodiment 1 shown in FIG. 3, the frequency difference between the communication systems is large. Therefore, the
[0051]
Embodiment 4 A receiver according to
[0052]
In FIG. 12, the receiver includes an antenna 1, a low-noise amplifier 2, a
[0053]
Next, the operation of the receiver according to
[0054]
The signal of the single communication system received by the antenna 1 is amplified by the low noise amplifier 2 and converted into an IF signal by the
[0055]
Then, an unnecessary wave output from the
[0056]
That is, the receiver according to the fourth embodiment uses the
[0057]
The receiver according to the fourth embodiment realizes AGC for a signal by controlling LO power, and thus does not require a variable gain amplifier for an RF signal or an IF signal. In the case of a variable gain amplifier for an RF signal or an IF signal, if there is a gain deviation in the signal band, the passing signal is distorted. On the other hand, in the present receiver, since the level of the LO wave which is a sine wave may be controlled, there is no need to consider a gain deviation in a signal band, and there is an advantage that the receiver can be easily realized.
[0058]
In the fourth embodiment, the configuration in which unnecessary waves are removed by the band-pass filter 9 after AD conversion has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also applicable to machines.
[0059]
In addition, the present invention is not limited to the mixer for heterodyne, but is also applicable to a quadrature mixer for converting a modulated signal into I and Q baseband signals. In particular, a direct conversion receiver requires an AGC amplifier having a very wide variable gain range in baseband, but the present invention can eliminate this. Further, by combining the conversion gain control of the quadrature mixer by varying the LO power and the gain control by the baseband AGC amplifier and the RF band AGC amplifier, it is possible to relatively easily realize a very wide variable gain range. Become.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, the receiver according to the present invention does not need to include mixers, filters, AD converters, and the like in accordance with the number of communication systems desired to be received, and has the effect of being compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a signal of the communication system received by the receiver according to Embodiment 1 of the present invention and a frequency of an LO wave supplied to a mixer.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between output signals of a mixer of the receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a frequency relationship between an IF signal of the receiver and a band-pass filter for filtering a desired communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a frequency relationship between an IF signal of the communication system received by the receiver according to the first embodiment of the present invention and a band-pass filter for filtering a desired signal.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a receiver according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between output signals of a mixer of a receiver according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a receiver according to
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a signal of a communication system received by a receiver according to
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between output signals of a mixer of a receiver according to
FIG. 11 is a diagram showing a frequency relationship between an IF signal of a receiver and a band-pass filter for filtering a desired communication system according to
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a receiver according to
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 antenna, 2 low noise amplifier, 3 3a, 3b, 3c local oscillation source, 4 mixer, 5 low-pass filter (LPF), 6 variable gain amplifier, 7 AD converter (A / D), 8a, 8b, 8c band pass filter (BPF), 9, 9a, 9b, 9c band pass filter (BPF), 10 demodulation and control circuit, 11 output terminals, 15, 15a, 15b, 15c variable gain amplifier.
Claims (4)
前記アンテナにより受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波をそれぞれ出力する複数の局部発振源と、
前記低雑音増幅器からの複数の通信システムの信号及び前記複数の局部発振源からの複数の局部発振波から複数の混合波を発生させIF信号として出力する単一のミクサと、
前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器の出力をディジタル信号に変換するAD変換器と、
前記AD変換器の出力から所望の通信システムの信号をそれぞれろ波する複数の第1の帯域通過フィルタと、
前記複数の第1の帯域通過フィルタの出力から前記所望の通信システム内の所望信号をそれぞれろ波する複数の第2の帯域通過フィルタと、
前記複数の第2の帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とを備え、
前記複数の混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように前記複数の局部発振波の周波数を設定した
ことを特徴とする受信機。An antenna for receiving signals of a plurality of communication systems;
A low noise amplifier that amplifies signals of the plurality of communication systems received by the antenna,
A plurality of local oscillation sources each outputting a local oscillation wave having a frequency set according to the plurality of communication systems,
A single mixer that generates a plurality of mixed waves from a plurality of local oscillation waves from the plurality of communication signals from the plurality of communication systems from the low noise amplifier and a plurality of local oscillation waves from the plurality of local oscillation sources, and outputs as an IF signal;
A filter for removing unnecessary waves output from the mixer,
A variable gain amplifier for amplifying the output of the filter to a predetermined level;
An AD converter that converts an output of the variable gain amplifier into a digital signal;
A plurality of first band-pass filters each filtering a signal of a desired communication system from an output of the AD converter;
A plurality of second bandpass filters each filtering a desired signal in the desired communication system from outputs of the plurality of first bandpass filters;
A demodulation circuit for demodulating a desired signal from the plurality of second band-pass filters,
A receiver characterized in that the frequencies of the plurality of local oscillation waves are set such that the plurality of mixed waves are arranged adjacently on a frequency axis.
前記アンテナにより受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波をそれぞれ出力する複数の局部発振源と、
前記複数の通信システムの信号強度に応じて前記複数の局部発振波の電力をそれぞれ変化する複数の可変利得増幅器と、
前記低雑音増幅器からの複数の通信システムの信号及び前記複数の可変利得増幅器からの複数の局部発振波から複数の混合波を発生させIF信号として出力する単一のミクサと、
前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力をディジタル信号に変換するAD変換器と、
前記AD変換器の出力から所望の通信システムの信号をそれぞれろ波する複数の第1の帯域通過フィルタと、
前記複数の第1の帯域通過フィルタの出力から前記所望の通信システム内の所望信号をそれぞれろ波する複数の第2の帯域通過フィルタと、
前記複数の第2の帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とを備え、
前記複数の通信システムに対応する複数の混合波が同一の信号強度となるようにした
ことを特徴とする受信機。An antenna for receiving signals of a plurality of communication systems;
A low noise amplifier that amplifies signals of the plurality of communication systems received by the antenna,
A plurality of local oscillation sources each outputting a local oscillation wave having a frequency set according to the plurality of communication systems,
A plurality of variable gain amplifiers that respectively change the power of the plurality of local oscillation waves according to the signal strengths of the plurality of communication systems,
A single mixer that generates a plurality of mixed waves from a plurality of local oscillation waves from the plurality of communication systems signals from the low noise amplifier and a plurality of local oscillation waves from the plurality of variable gain amplifiers, and outputs as an IF signal;
A filter for removing unnecessary waves output from the mixer,
An AD converter for converting the output of the filter into a digital signal;
A plurality of first band-pass filters each filtering a signal of a desired communication system from an output of the AD converter;
A plurality of second bandpass filters each filtering a desired signal in the desired communication system from outputs of the plurality of first bandpass filters;
A demodulation circuit for demodulating a desired signal from the plurality of second band-pass filters,
A receiver characterized in that a plurality of mixed waves corresponding to the plurality of communication systems have the same signal strength.
前記アンテナにより受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波をそれぞれ出力する複数の局部発振源と、
前記低雑音増幅器からの複数の通信システムの信号及び前記複数の局部発振源からの複数の局部発振波から複数の混合波を発生させIF信号として出力する単一のミクサと、
前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器の出力をディジタル信号に変換するAD変換器と、
前記AD変換器の出力から所望の通信システムの信号をそれぞれろ波する複数の第1の帯域通過フィルタと、
前記複数の第1の帯域通過フィルタの出力から前記所望の通信システム内の所望信号をそれぞれろ波する複数の第2の帯域通過フィルタと、
前記複数の第2の帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とを備え、
前記複数の混合波が周波数軸上でそれぞれ所定の間隔だけ離れて配置されるように前記複数の局部発振波の周波数を設定した
ことを特徴とする受信機。An antenna for receiving signals of a plurality of communication systems;
A low noise amplifier that amplifies signals of the plurality of communication systems received by the antenna,
A plurality of local oscillation sources each outputting a local oscillation wave having a frequency set according to the plurality of communication systems,
A single mixer that generates a plurality of mixed waves from a plurality of local oscillation waves from the plurality of communication signals from the plurality of communication systems from the low noise amplifier and a plurality of local oscillation waves from the plurality of local oscillation sources, and outputs as an IF signal;
A filter for removing unnecessary waves output from the mixer,
A variable gain amplifier for amplifying the output of the filter to a predetermined level;
An AD converter that converts an output of the variable gain amplifier into a digital signal;
A plurality of first band-pass filters each filtering a signal of a desired communication system from an output of the AD converter;
A plurality of second bandpass filters each filtering a desired signal in the desired communication system from outputs of the plurality of first bandpass filters;
A demodulation circuit for demodulating a desired signal from the plurality of second band-pass filters,
A receiver, wherein the frequencies of the plurality of local oscillation waves are set such that the plurality of mixed waves are arranged at predetermined intervals on a frequency axis.
前記アンテナにより受信された単一の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記通信システムに応じて設定された周波数を有する局部発振波を出力する局部発振源と、
前記通信システムの所望信号の信号強度に応じて前記局部発振波の電力を変化する可変利得増幅器と、
前記低雑音増幅器からの単一の通信システムの信号及び前記可変利得増幅器からの局部発振波の混合波を発生させIF信号として出力するミクサと、
前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力をディジタル信号に変換するAD変換器と、
前記AD変換器の出力から前記通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタと、
前記帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とを備え、
前記ミクサから出力されるIF信号が常に一定のレベルとなるようにした
ことを特徴とする受信機。An antenna for receiving a signal of a single communication system;
A low noise amplifier that amplifies a single communication system signal received by the antenna;
A local oscillation source that outputs a local oscillation wave having a frequency set according to the communication system,
A variable gain amplifier that changes the power of the local oscillation wave according to the signal strength of a desired signal of the communication system,
A mixer that generates a mixed wave of a signal of a single communication system from the low noise amplifier and a local oscillation wave from the variable gain amplifier and outputs the signal as an IF signal;
A filter for removing unnecessary waves output from the mixer,
An AD converter for converting the output of the filter into a digital signal;
A band-pass filter for filtering a desired signal in the communication system from an output of the AD converter;
A demodulation circuit for demodulating a desired signal from the band-pass filter,
A receiver wherein the IF signal output from the mixer is always at a constant level.
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