JP2005151248A - Radio receiving apparatus and signal strength measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、受信信号をAGC制御する無線受信装置および当該装置で使用される信号強度測定方法に関する。 The present invention relates to a radio reception apparatus that performs AGC control of a received signal and a signal strength measurement method used in the apparatus.
無線通信システムにおいては、受信信号の信号強度測定は様々な用途に用いられる。例えば、ダイバーシティ受信を行う際には、信号強度のより大きい受信信号を選択するために受信信号の信号強度測定が必要である。また、移動体通信(セルラ)システムでは、受信エリア(セル)の検出、切り換え(ハンドオーバ)等の用途にも用いられる。そして、受信信号の信号強度測定は、その検出時間が短いこと、および、検出時間区間または入力信号の強度範囲(レンジ)の違いにより測定精度にばらつきが生じないことが必要とされる。 In wireless communication systems, signal strength measurement of received signals is used for various purposes. For example, when performing diversity reception, it is necessary to measure the signal strength of the received signal in order to select a received signal having a higher signal strength. Further, in a mobile communication (cellular) system, it is also used for purposes such as detection and switching (handover) of a reception area (cell). The signal strength measurement of the received signal is required to have a short detection time and no variation in measurement accuracy due to a difference in detection time interval or input signal strength range.
従来の受信信号の信号強度測定方法として、例えば、特許文献1に記載された無線受信装置が行っている方法がある。この無線受信装置には、受信信号強度を広いレンジで精度良く測定するために、中間周波部の前段に可変減衰器が設置されている。
しかしながら、従来の信号強度測定方法を用いると、図5に示すように、RF部11−GCA12−A/D変換部13とつながる系のノイズレベル(ノイズフロア)が所望信号のレベルより大きい場合、短時間の信号強度測定においては、所望信号のレベルを正確に反映していない大きなレベルの受信信号強度が得られてしまうという問題がある。また、逆にA/D変換部13の入力レンジ(ダイナミックレンジ)の最大幅を超えた信号が入力された場合、A/D変換後の信号強度は飽和することとなり、その結果を用いて受信信号の信号強度測定を行うと、所望信号のレベルを正確に反映していない小さなレベルの受信信号強度が得られるという問題もある。どちらの場合においても、受信信号強度の測定精度が悪化するため、無線受信装置の受信性能が著しく劣化する。
However, when the conventional signal strength measurement method is used, as shown in FIG. 5, when the noise level (noise floor) of the system connected to the RF unit 11-GCA12-A /
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、信号強度の測定精度を向上させ、受信性能の劣化を防止することができる無線受信装置および当該装置において使用される信号強度測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a radio receiving apparatus and a signal intensity measuring method used in the apparatus capable of improving the measurement accuracy of signal strength and preventing the degradation of reception performance. The purpose is to do.
本発明の無線受信装置は、受信された無線信号の強度を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された強度に応じて前記無線信号の増幅処理を行う増幅手段と、前記測定手段によって測定された強度を平均化する平均化手段と、前記増幅手段の前記無線信号の強度に応じて行われる増幅処理の開始時点から所定時間経過後に、前記平均化手段に平均化を行わせる制御手段と、を具備する構成を採る。 The radio reception apparatus of the present invention includes a measurement unit that measures the intensity of a received radio signal, an amplification unit that performs amplification processing of the radio signal according to the intensity measured by the measurement unit, and a measurement that is performed by the measurement unit Averaging means for averaging the intensity obtained, and control means for causing the averaging means to perform averaging after a lapse of a predetermined time from the start point of the amplification process performed in accordance with the intensity of the radio signal of the amplification means; The structure which comprises is taken.
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記増幅手段の前記無線信号の強度に応じて行われる増幅処理の回数を前記開始時点からカウントするカウンタをさらに具備し、前記制御手段は、カウントされた増幅処理の回数が所定回数より多くなった場合に、前記平均化手段に平均化を行わせる構成を採る。 In the above configuration, the wireless reception device of the present invention further includes a counter that counts the number of amplification processes performed according to the strength of the wireless signal of the amplification means from the start time, and the control means When the number of amplification processes performed is greater than a predetermined number, the averaging means is configured to perform averaging.
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記測定手段によって測定された強度が所定の範囲内であるか否か判定する判定手段をさらに具備し、前記制御手段は、前記増幅手段の前記無線信号の強度に応じて行われる増幅処理の開始時点から所定時間経過した後であって、かつ、前記判定手段が前記測定手段によって測定された強度が所定の範囲内であると判定した場合に、前記平均化手段に平均化を行わせる構成を採る。 In the above configuration, the wireless reception device of the present invention further includes a determination unit that determines whether or not the intensity measured by the measurement unit is within a predetermined range, and the control unit includes the amplification unit. After a predetermined time has elapsed since the start of the amplification process performed according to the intensity of the radio signal, and when the determination means determines that the intensity measured by the measurement means is within a predetermined range The averaging means is configured to perform averaging.
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記無線信号をディジタル信号に変換する変換手段をさらに具備し、前記判定手段の所定の範囲は、前記変換手段のダイナミックレンジに基づいて設定される構成を採る。 The radio reception apparatus of the present invention further includes conversion means for converting the radio signal into a digital signal in the above configuration, and the predetermined range of the determination means is set based on a dynamic range of the conversion means. Take the configuration.
これらの構成によれば、受信信号強度の測定精度を向上させ、受信性能の劣化を防止することができる。 According to these configurations, it is possible to improve the measurement accuracy of the received signal strength and prevent the reception performance from being deteriorated.
本発明の通信端末装置は、上記いずれかに記載の無線受信装置を具備する構成を採る。 A communication terminal apparatus according to the present invention employs a configuration including any one of the radio reception apparatuses described above.
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する通信端末装置を提供することができる。 According to this configuration, it is possible to provide a communication terminal device having the same operational effects as described above.
本発明の信号強度測定方法は、受信装置において使用される信号強度測定方法であって、受信信号の強度を測定する測定ステップと、測定された強度に応じて前記受信信号を増幅する増幅ステップと、前記増幅ステップの開始時点から所定時間経過後に、前記測定ステップによって測定された強度を平均化する平均化ステップと、を具備するようにした。 The signal strength measuring method of the present invention is a signal strength measuring method used in a receiving apparatus, a measuring step for measuring the strength of the received signal, and an amplifying step for amplifying the received signal according to the measured strength. And an averaging step for averaging the intensity measured by the measurement step after a predetermined time has elapsed from the start of the amplification step.
この方法によれば、受信信号強度の測定精度を向上させ、受信性能の劣化を防止することができる。 According to this method, it is possible to improve the measurement accuracy of the received signal strength and prevent the reception performance from deteriorating.
以上説明したように、本発明によれば、受信信号強度の測定精度を向上させ、受信性能の劣化を防止することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to improve the measurement accuracy of the received signal strength and prevent the reception performance from being deteriorated.
既に述べたように、従来の信号強度測定方法を用いると、RF部−GCA−A/D変換部のノイズレベルが所望信号のレベルより大きい場合、または、A/D変換部に入力レンジの最大幅を超えた信号が入力された場合、受信信号の信号強度を正確に測定することができない。 As described above, when the conventional signal strength measurement method is used, when the noise level of the RF unit-GCA-A / D conversion unit is higher than the level of the desired signal, or the A / D conversion unit has the maximum input range. When a signal exceeding a large amount is input, the signal strength of the received signal cannot be accurately measured.
しかし、本発明者は、これらの問題がAGC制御の初期(過渡期間)において主に生じる点に着目し、この範囲(時間帯)を信号強度測定の測定区間から除外することにより、受信信号強度の測定精度を向上させることが可能であることを見出して本発明をするに至った。 However, the present inventor pays attention to the fact that these problems occur mainly in the initial stage (transition period) of AGC control, and excludes this range (time zone) from the measurement section of signal strength measurement, thereby receiving signal strength. The present inventors have found that it is possible to improve the measurement accuracy of the present invention.
すなわち、本発明の骨子は、AGC制御の初期の時間帯を信号強度測定の測定区間から除外することである。 That is, the gist of the present invention is to exclude the initial time zone of AGC control from the measurement interval of signal strength measurement.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of a radio reception apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
本実施の形態に係る無線受信装置は、無線信号を受信するアンテナ100、受信信号にダウンコンバート等の処理を施すRF部101、受信電力をゲイン制御(AGC)により増幅するGCA(Gain Control Amplifier)102、アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換部103、A/D変換後の信号の強度を所定の期間(短時間)測定する受信パワ測定部104、測定された短時間の受信パワを保存する受信パワ保存部105、短時間の受信パワから制御ゲインを算出するゲイン算出部106、ゲイン算出部106から制御ゲインを受け取り制御ゲインを更新する制御ゲイン更新部107、受信信号のゲイン制御の開始を制御するゲイン制御開始部108、ゲイン制御の開始時に使用されるゲインの初期値を保持する初期ゲイン保持部109、短時間の受信パワを平均化する受信パワ平均化部110、ゲイン制御開始時点から制御の回数をカウントする制御回数カウンタ111、およびカウント回数により制御開始からの所定の回数を平均化に用いないように平均区間を制御する平均区間制御部112を有する。
The radio receiving apparatus according to the present embodiment includes an
次いで、上記構成を有する無線受信装置の動作について説明する。 Next, the operation of the radio reception apparatus having the above configuration will be described.
ゲイン制御開始部108は、外部からゲイン制御開始の指示が与えられると、初期ゲイン保持部109に保持されたゲインを読み出し、ゲイン算出部106に対し、このゲインを初期ゲインとして設定するように指示を伝える。また同時に、ゲイン制御開始部108は、制御回数カウンタ111に制御回数のカウント開始を指示する。制御関数カウンタ111は、平均区間制御部112にゲイン制御開始を伝え、平均パワ平均化部110に対し平均開始初期化を指示させる。
When an instruction to start gain control is given from the outside, the gain
ゲイン算出部106は、制御ゲイン更新部107に対し、ゲイン制御開始部108から通知された初期ゲインをGCA102に設定し、ゲイン制御の動作を開始するように指示を伝える。制御ゲイン更新部107は、ゲイン算出部106から通知された初期ゲインをGCA102に設定した後、受信パワ測定部104に測定開始を指示すると共に、受信パワ平均化部110に対しGCA102に設定したゲインを伝える。GCA102は、ゲイン値が設定された後、RF部101の出力信号をこのゲインで増幅する。A/D変換部103は、増幅後の信号をディジタル信号に変換する。受信パワ測定部104は、短時間の受信パワ(受信信号強度)を測定し、測定結果を受信パワ保存部105に随時保存する。
The
図2は、平均区間制御部112の動作手順を説明するためのフロー図である。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation procedure of the average
平均区間制御部112は、制御回数カウンタ111でカウントされた制御回数が所定の回数(例えばN)より大きいか否か判断し(ST1010)、制御回数が所定の回数より大きい場合、受信パワ平均化部110に対し、受信パワ保存部105が保存している受信パワの測定結果を読み出させ(ST1020)、この結果を制御ゲイン更新部107から受け取ったゲイン値で除算させた後に平均化させ(ST1030)、平均化された受信パワ値を更新し出力させる(ST1040)。また、平均区間制御部112は、ST1010において、制御回数カウンタ111でカウントされた制御回数が所定の回数以下の場合には、受信パワ平均化部110に平均化動作を行わせず、平均後の受信パワ値の出力も行わせない。
Average
ゲイン算出部106は、受信パワ保存部105の出力から、次回の制御ゲインに適当な値を算出し、制御ゲイン更新部107に伝える。ゲイン算出方法としては、例えば、短時間の受信信号強度と、A/D変換部103のダイナミックレンジに対応した適当な受信信号強度とを比較し、その差を初期ゲインに対して累積加減算を行うことで、次回の制御時間単位における最適ゲインを求めるフィードバック制御を用いる。
The
制御ゲイン更新部107は、ゲイン算出部106で算出されたゲインでGCA102のゲインを更新する。
The control
以上説明した無線受信装置の一連の動作は繰り返される。 The series of operations of the wireless reception device described above is repeated.
このように、本実施の形態によれば、制御回数カウンタ111は、GCA102においてゲイン制御(AGC)が行われた回数を制御開始時点からカウントし、平均区間制御部112は、この制御が行われた回数が所定回数に至るまでは受信パワを平均化しないように、すなわち、AGC開始時点から所定の時間が経過してから受信パワの平均化を行うように受信パワ平均化部110の平均区間を制御する。よって、所望信号のレベルを正確に反映した受信信号強度を得ることができ、信号強度の測定精度を向上させることができる。また、これにより、受信性能の劣化を防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係る無線受信装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、この無線受信装置は、図1に示した無線受信装置と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration of the radio reception apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. This radio receiving apparatus has the same basic configuration as that of the radio receiving apparatus shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の特徴は、強度判定部201および平均区間制御部202を有することである。
The feature of this embodiment is that it has an
次いで、上記構成を有する無線受信装置の動作について説明する。 Next, the operation of the radio reception apparatus having the above configuration will be described.
強度判定部201は、受信パワ保存部105に新たな受信パワ(一定期間の受信パワ)が保存されると、その期間における受信パワ値の強度範囲(振れ幅)が、受信パワ平均化部110において平均化に用いるデータとして妥当か否か、すなわち、A/D変換部103のダイナミックレンジを考慮した妥当な所定の範囲内に入っているか否か判定し、この判定結果を平均区間制御部202に伝える。
When a new reception power (reception power for a certain period) is stored in the reception
平均区間制御部202は、制御回数カウンタ111でカウントされた制御回数に基づいて、制御開始時点から制御回数が所定回数に至るまでは、受信パワ保存部105に保存された受信パワを平均化しないように受信パワ平均化部110を制御する。また、強度判定部201が所定の範囲内に入っていないと判定した一定期間の受信パワ値を平均化に用いないように受信パワ平均化部110を制御する。
Based on the control count counted by the
図4は、平均区間制御部202の動作手順を説明するためのフロー図である。なお、平均区間制御部202の動作手順の一部は、平均区間制御部112の動作手順と同一であり、同一の手順についてはその説明を省略する。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation procedure of the average
平均区間制御部202は、制御回数カウンタ111でカウントされた制御回数が所定の回数(例えばN)より大きいか否か判断し(ST1010)、制御回数が所定の回数より大きい場合に、さらに、強度判定部201において、受信パワの強度が、A/D変換部103のダイナミックレンジを考慮した妥当な所定の範囲内に入っていると判定されているか確認(ST2010)してから、以降のST1020〜ST1040の処理に移る。
Average
このように、本実施の形態によれば、強度判定部201は、受信パワの強度がA/D変換部103のダイナミックレンジを考慮した妥当な所定の範囲内に入っているか否か判定し、平均区間制御部202は、ゲイン制御(AGC)が行われた回数を考慮すると共に、強度判定部201の判定結果をも考慮して受信パワ平均化部110の平均区間を制御する。よって、A/D変換後の信号強度が飽和することを防止でき、信号強度の測定精度を向上させることができる。また、これにより、受信性能の劣化を防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、強度判定部201において行われる判定が、A/D変換部103のダイナミックレンジを考慮している場合、すなわち、強度判定部201において設定されている上記の所定の範囲が、A/D変換部103のダイナミックレンジに基づいて設定されている場合を例にとって説明したが、この所定の範囲は、著しく強い雑音が受信された場合にこの受信信号を受信パワの平均区間から除外することを目的として設定された範囲であっても良い。
In the present embodiment, the determination performed in the
本発明に係る無線受信装置は、セルラ方式等を用いた移動体通信システムにおける通信端末装置に搭載することも可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置を提供することができる。 The radio reception apparatus according to the present invention can be mounted on a communication terminal apparatus in a mobile communication system using a cellular system or the like, thereby providing a communication terminal apparatus having the same effects as described above. it can.
なお、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。 Here, the case where the present invention is configured by hardware has been described as an example, but the present invention can also be realized by software.
本発明に係る無線受信装置および信号強度測定方法は、受信性能の劣化を防止する効果を有し、CDMA方式の受信装置の用途にも適用できる。 The wireless receiver and the signal strength measuring method according to the present invention have an effect of preventing deterioration of reception performance, and can be applied to the use of a CDMA receiver.
101 RF部
102 GCA
104 受信パワ測定部
106 ゲイン算出部
107 制御ゲイン更新部
108 ゲイン制御開始部
110 受信パワ平均化部
111 制御回数カウンタ
112 平均区間制御部
201 強度判定部
202 平均区間制御部
101
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記測定手段によって測定された強度に応じて前記無線信号の増幅処理を行う増幅手段と、
前記測定手段によって測定された強度を平均化する平均化手段と、
前記増幅手段の前記無線信号の強度に応じて行われる増幅処理の開始時点から所定時間経過後に、前記平均化手段に平均化を行わせる制御手段と、
を具備することを特徴とする無線受信装置。 Measuring means for measuring the strength of the received radio signal;
Amplifying means for performing amplification processing of the wireless signal according to the intensity measured by the measuring means;
Averaging means for averaging the intensity measured by the measuring means;
Control means for causing the averaging means to perform averaging after a predetermined time has elapsed since the start of amplification processing performed according to the intensity of the radio signal of the amplification means;
A wireless receiver characterized by comprising:
前記制御手段は、
カウントされた増幅処理の回数が所定回数より多くなった場合に、前記平均化手段に平均化を行わせる、
ことを特徴とする請求項1記載の無線受信装置。 A counter that counts the number of amplification processes performed according to the intensity of the radio signal of the amplification means from the start time;
The control means includes
When the counted number of amplification processes exceeds a predetermined number, the averaging means performs averaging.
The wireless receiver according to claim 1.
前記制御手段は、
前記増幅手段の前記無線信号の強度に応じて行われる増幅処理の開始時点から所定時間経過した後であって、かつ、前記判定手段が前記測定手段によって測定された強度が所定の範囲内であると判定した場合に、前記平均化手段に平均化を行わせる、
ことを特徴とする請求項1記載の無線受信装置。 A determination means for determining whether the intensity measured by the measurement means is within a predetermined range;
The control means includes
After a predetermined time has elapsed since the start of amplification processing performed in accordance with the intensity of the radio signal of the amplification means, and the intensity measured by the determination means by the measurement means is within a predetermined range If it is determined that, the averaging means performs the averaging,
The wireless receiver according to claim 1.
前記判定手段の所定の範囲は、
前記変換手段のダイナミックレンジに基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項3記載の無線受信装置。 Further comprising conversion means for converting the radio signal into a digital signal;
The predetermined range of the determination means is
Set based on the dynamic range of the converting means,
The wireless receiver according to claim 3.
受信信号の強度を測定する測定ステップと、
測定された強度に応じて前記受信信号を増幅する増幅ステップと、
前記増幅ステップの開始時点から所定時間経過後に、前記測定ステップによって測定された強度を平均化する平均化ステップと、
を具備することを特徴とする信号強度測定方法。 A signal strength measurement method used in a receiving apparatus,
A measurement step for measuring the strength of the received signal;
An amplification step of amplifying the received signal according to the measured intensity;
An averaging step of averaging the intensity measured by the measurement step after a predetermined time has elapsed since the start of the amplification step;
A signal intensity measuring method comprising:
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