JP2005192060A - Automatic gain control apparatus - Google Patents

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Akiyoshi Hamada
晃嘉 浜田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic gain controller for performing a reception without being affected by a large disturbing wave other than a desired wave even when including the disturbing wave with respect to the configuration of an automatic gain control amplifier and the control method thereof in a digital television broadcast receiver. <P>SOLUTION: The automatic gain controller is provided with: an RF automatic gain controller for amplifying an RF signal; a frequency converter for converting an amplified RF signal into an IF signal; and an IF automatic gain controller for amplifying a frequency-converted IF signal. The RF automatic gain controller is provided with a reference signal input for controlling a gain by feeding back and input signal of the frequency converter and for setting a maximum value for an output level of the RF automatic gain controller further in comparison with the fed-back signal. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、デジタルテレビジョン放送受信機の分野に用いられ、自動利得制御増幅器の構成とその制御方法において、希望波以外の大きな妨害波が含まれた場合でも、妨害波による影響を受けない受信を行うための自動利得制御装置に関するものである。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used in the field of digital television broadcast receivers. In the configuration and control method of an automatic gain control amplifier, even if a large interference wave other than a desired wave is included, reception that is not affected by the interference wave It is related with the automatic gain control apparatus for performing.

従来の自動利得制御装置の一例を従来技術1として説明する。この構成を図5に示す。   An example of a conventional automatic gain control device will be described as prior art 1. This configuration is shown in FIG.

従来技術1の自動利得制御装置は、広帯域バンドパスフィルタ501、RF−AGC増幅器502、局部発振器503、周波数変換器504、IF選局フィルタ505、IF−AGC増幅器506、A/D変換器507、レベル検出器510、RF−AGC制御部509、IF−AGC制御部508からなる。   The automatic gain control device of Prior Art 1 includes a wideband bandpass filter 501, an RF-AGC amplifier 502, a local oscillator 503, a frequency converter 504, an IF tuning filter 505, an IF-AGC amplifier 506, an A / D converter 507, The level detector 510 includes an RF-AGC control unit 509 and an IF-AGC control unit 508.

広帯域バンドパスフィルタにより入射したRF入力信号520は、デジタル放送帯域の信号のみに除去される。その後、局部発振器503で選局された信号を用い周波数変換器504でIF信号521に変換される。この時、IF信号521には、希望波以外に隣接妨害波等を含んでいる。次に、IF選局フィルタを通し妨害波を除去し希望波のみにして、A/D変換器507に入る。   The RF input signal 520 made incident by the wideband bandpass filter is removed only to the digital broadcast band signal. Thereafter, the signal selected by the local oscillator 503 is used and converted to the IF signal 521 by the frequency converter 504. At this time, the IF signal 521 includes adjacent interference waves in addition to the desired wave. Next, the interference wave is removed through the IF channel selection filter to obtain only the desired wave, and the signal enters the A / D converter 507.

A/D変換器でデジタル信号522に変換された信号はデジタル処理を行い、信号の平均振幅を求める。この信号レベルに基づき、予め決めておいたゲイン配分により、RF−AGC制御信号524、IF−AGC制御信号523をフィードバックし、RF−AGC増幅器502およびIF−AGC増幅器506のゲインを制御し、A/D変換器507への入力信号を一定にする(例えば、特許文献1を参照)。   The signal converted into the digital signal 522 by the A / D converter is digitally processed to obtain an average amplitude of the signal. Based on this signal level, the RF-AGC control signal 524 and IF-AGC control signal 523 are fed back by a predetermined gain distribution, and the gains of the RF-AGC amplifier 502 and the IF-AGC amplifier 506 are controlled. The input signal to the / D converter 507 is made constant (see, for example, Patent Document 1).

他の従来の技術に係る自動利得制御装置の一例を従来技術2として説明する。この構成を図6に示す。   An example of an automatic gain control device according to another conventional technique will be described as Conventional Technique 2. This configuration is shown in FIG.

この自動利得制御装置は、広帯域バンドパスフィルタ601、RF−AGC増幅器602、局部発振器603、周波数変換器604、イメージ信号除去用フィルタ605、IF選局フィルタ606、IF−AGC増幅器607、A/D変換器608、レベル検出器609、613、614、RF−AGC制御部615、IF−AGC制御部610からなる。   This automatic gain control device includes a wideband bandpass filter 601, an RF-AGC amplifier 602, a local oscillator 603, a frequency converter 604, an image signal removal filter 605, an IF channel selection filter 606, an IF-AGC amplifier 607, and an A / D. It comprises a converter 608, level detectors 609, 613, 614, an RF-AGC control unit 615, and an IF-AGC control unit 610.

広帯域バンドパスフィルタにより入射したRF入力信号620は、デジタル放送帯域の信号のみに除去される。その後、局部発振器603で選局された信号を用い周波数変換器604でIF信号621に変換される。この時、IF信号621には、希望波以外に隣接妨害波等を含んでいる。この信号から希望波のみを通すIFフィルタ611と希望波以外のみ通すIFフィルタ612により、希望波と妨害波の信号レベルを求める。この希望波と妨害波の比および希望波の大きさにより決定したゲインによりRF−AGC制御信号625をフィードバックし、RF−AGC増幅器602を制御する。   The RF input signal 620 made incident by the wideband bandpass filter is removed only to the digital broadcast band signal. Thereafter, the signal selected by the local oscillator 603 is converted into an IF signal 621 by the frequency converter 604. At this time, the IF signal 621 includes an adjacent interference wave in addition to the desired wave. From this signal, the signal levels of the desired wave and the interference wave are obtained by the IF filter 611 that passes only the desired wave and the IF filter 612 that passes only the desired wave. The RF-AGC control signal 625 is fed back by the gain determined by the ratio of the desired wave to the disturbing wave and the magnitude of the desired wave, and the RF-AGC amplifier 602 is controlled.

IF選局フィルタ606を通し妨害波を除去し希望波のみにした信号がA/D変換器608に入る。A/D変換器でデジタル信号623に変換された信号はデジタル処理を行い、信号の平均振幅を求める。この信号レベルに基づいて、IF−AGC制御信号624をフィードバックし、IF−AGC増幅器607のゲインを制御する(例えば、特許文献2を参照)。
特開2002−84205号公報 特開2001−7669号公報
The A / D converter 608 receives a signal obtained by removing the interference wave through the IF tuning filter 606 and making only the desired wave. The signal converted into the digital signal 623 by the A / D converter is digitally processed to obtain the average amplitude of the signal. Based on this signal level, the IF-AGC control signal 624 is fed back to control the gain of the IF-AGC amplifier 607 (see, for example, Patent Document 2).
JP 2002-84205 A JP 2001-7669 A

従来技術1として示した自動利得制御器の場合、レベル検出器の出力によるRF−AGC増幅器およびIF−AGC増幅器のゲインおよび配分を予め決めておく必要があり、隣接チャネル等の妨害波がRF入力信号に含まれるときを想定し、周波数変換器への入力レベルにマージンを取る必要がある。これは、実際のRF入力信号が想定していた以上の妨害波が入った場合、周波数変換器により波形を歪まし良好な復調が出来ない。   In the case of the automatic gain controller shown as the prior art 1, it is necessary to determine in advance the gain and distribution of the RF-AGC amplifier and IF-AGC amplifier based on the output of the level detector. Assuming that it is included in the signal, it is necessary to take a margin in the input level to the frequency converter. This is because, when an interference wave more than expected by the actual RF input signal is input, the waveform is distorted by the frequency converter and good demodulation cannot be performed.

また、実際のRF入力信号が想定していた妨害波が無かった場合、周波数変換器への入力レベルを大きく出来るにもかかわらず想定したマージンの為、受信感度を犠牲にしていた。   Further, when there is no interference wave assumed by the actual RF input signal, the reception sensitivity is sacrificed because of the assumed margin even though the input level to the frequency converter can be increased.

さらに、RF−AGC増幅器およびIF−AGC増幅器のゲインを同時に制御するのは複雑で、どちらか一方を動作させるときは片側を止めるという制御を行う為、フェージング等があるRF入力信号の場合、A/D変換器への入力レベルを適切に設定する事が非常に難しかった。   Further, it is complicated to simultaneously control the gains of the RF-AGC amplifier and the IF-AGC amplifier, and when one of them is operated, one side is stopped. It was very difficult to set the input level to the / D converter appropriately.

また、従来技術2として示した自動利得制御器の場合、RF−AGC制御信号は、IF信号の希望波の大きさと妨害波の大きさを求める必要があり、周波数特性が急峻なIFフィルタが必要であり、非常に高価である。また、IFフィルタを安価なフィルタで構成した場合、希望波と妨害波の分離が難しく精度が悪くなると言う問題がある。また、希望波、妨害波のレベル検出器も2個以上必要となる。さらに、希望波と妨害波の比によりRF−AGC制御信号レベルを決定する為、複雑なRF−AGC制御部が必要となり、非常に高いコストおよび大きなスペースが必要になるという問題があった。   In the case of the automatic gain controller shown as the prior art 2, the RF-AGC control signal needs to obtain the magnitude of the desired wave of the IF signal and the magnitude of the interference wave, and an IF filter having a sharp frequency characteristic is required. And very expensive. In addition, when the IF filter is composed of an inexpensive filter, there is a problem that it is difficult to separate a desired wave and an interference wave and accuracy is deteriorated. In addition, two or more level detectors for the desired wave and the interference wave are required. Furthermore, since the RF-AGC control signal level is determined based on the ratio of the desired wave and the interference wave, a complicated RF-AGC control unit is required, and there is a problem that a very high cost and a large space are required.

本発明は、このような従来の技術的問題点に鑑みなされたもので、デジタルテレビジョン放送の受信機において、自動利得制御増幅器の構成とその制御方法に関して、希望波以外の大きな妨害波が含まれた場合でも、前記妨害波に影響されない受信を行う為の自動利得制御装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional technical problems. In the receiver for digital television broadcasting, the configuration of the automatic gain control amplifier and the control method thereof include a large interference wave other than the desired wave. Even in such a case, an automatic gain control device for performing reception that is not affected by the interference wave is provided.

上記目的を達成するために、本発明に係る自動利得制御装置は、RF信号を増幅するRF自動利得制御器と、増幅されたRF信号をIF信号に変換する周波数変換器と、周波数変換されたIF信号を増幅するIF自動利得制御器を備え、前記RF自動利得制御器は、前記周波数変換器の入力信号をフィードバックすることで利得制御され、さらにフィードバックされる信号と比較することにより前記RF自動利得制御器の出力レベルの最大値を設定するリファレンス信号入力を備えることを特徴とするものである。   To achieve the above object, an automatic gain control device according to the present invention includes an RF automatic gain controller that amplifies an RF signal, a frequency converter that converts the amplified RF signal into an IF signal, and a frequency converted signal. An IF automatic gain controller for amplifying an IF signal, wherein the RF automatic gain controller is gain-controlled by feeding back an input signal of the frequency converter and further comparing the RF automatic gain controller by comparing with a feedback signal; A reference signal input for setting a maximum value of the output level of the gain controller is provided.

本発明の自動利得制御装置によれば、大きな妨害波がRF入力信号に入った場合でも、波形が歪み混変調などの悪影響を起こす事なく良好な受信ができる自動利得制御方法および装置の提供が可能となる。   According to the automatic gain control apparatus of the present invention, there is provided an automatic gain control method and apparatus capable of good reception without causing adverse effects such as distortion cross modulation even when a large interference wave enters an RF input signal. It becomes possible.

また、周波数変換器の入力レベルに想定した妨害波用のマージンを取る必要が無く、変調方式に合わせた信号レベルで周波数変換器に入力することも可能であり、受信感度を向上できる。さらに、移動体等に見られる入力信号の変動にも追従し精度の良い利得制御が可能となる。   Further, it is not necessary to take a margin for an interference wave assumed for the input level of the frequency converter, and it is possible to input the signal to the frequency converter at a signal level in accordance with the modulation method, thereby improving the reception sensitivity. Further, it is possible to control the gain with high accuracy by following the fluctuation of the input signal seen in the moving body or the like.

(実施の形態1)
以下、本発明にかかる自動利得制御装置の実施の形態の一例について、図面を参照し詳細に説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an exemplary embodiment of an automatic gain control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施の形態に係る自動利得制御装置全体のブロック構成図を図1に示す。図1において、入射したRF入力信号120はデジタル放送帯域の信号のみを取り出す広帯域バンドパスフィルタ101に入力され、その出力はフィードバックループを有するRF自動利得制御器に入力される。   FIG. 1 shows a block diagram of the entire automatic gain control apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, an incident RF input signal 120 is input to a wideband bandpass filter 101 that extracts only a digital broadcast band signal, and its output is input to an RF automatic gain controller having a feedback loop.

このRF自動利得制御器は、RF帯域の信号を可変利得で増幅するRF−AGC増幅器102、RF−AGC増幅器102の出力レベルを検出しDC電圧信号として出力するRFレベル検出器110、RFレベル検出器110の出力とRFリファレンス信号との電圧レベルを比較しRF−AGC増幅器102の利得増減制御の信号を出力するレベル比較器111、RFループ利得制御信号126に基づきフィードバックループの利得を増減可能とするRFループ利得増幅器112からなり、フィードバックループを形成することで当該回路系の利得を自動制御している。   This RF automatic gain controller includes an RF-AGC amplifier 102 that amplifies an RF band signal with a variable gain, an RF level detector 110 that detects an output level of the RF-AGC amplifier 102 and outputs it as a DC voltage signal, and an RF level detector The level comparator 111 that compares the voltage level of the output of the comparator 110 and the RF reference signal and outputs the gain increase / decrease control signal of the RF-AGC amplifier 102, and the gain of the feedback loop can be increased or decreased based on the RF loop gain control signal 126. The gain of the circuit system is automatically controlled by forming a feedback loop.

RF自動利得制御器によって増幅されたRF信号121は、RF信号を中間周波帯域の信号に変換する周波数変換器104に入力されIF信号として出力される。この周波数変換は選局したチャンネルに対応した周波数で発振する局部発振器103の出力をミキシングすることで行われる。このIF信号は、選局された希望波のみを通すIF選局フィルタ105通りIF自動利得制御器に入力される。   The RF signal 121 amplified by the RF automatic gain controller is input to the frequency converter 104 that converts the RF signal into an intermediate frequency band signal, and is output as an IF signal. This frequency conversion is performed by mixing the output of the local oscillator 103 that oscillates at a frequency corresponding to the selected channel. This IF signal is input to the IF automatic gain controller through the IF channel selection filter 105 that passes only the selected desired wave.

このIF自動利得制御器は、中間周波帯域の信号を可変利得で増幅するIF−AGC増幅器106、アナログ信号を所定のクロックでデジタル信号に変換するA/D変換器107、入力信号を直交検波によってI信号、Q信号に復調する直交復調器113、ナイキスト基準を満たしたうえで帯域制限を行うフィルタであり伝播路上のノイズを除去するロールオフフィルタ114、伝送路の影響等で発生する反射波のゴースト波形を除去する波形等価器115、直交検波後の信号をデジタル計算によってそのレベルを検知しレベルに応じた値の信号を出力する復調レベル検出器108、この復調レベル検出器108の出力に基づいてIF−AGC増幅器106の利得を制御するIF−AGC制御部109からなり、フィードバックループを形成することで当該回路系の利得を自動制御している。   This IF automatic gain controller includes an IF-AGC amplifier 106 that amplifies an intermediate frequency band signal with a variable gain, an A / D converter 107 that converts an analog signal into a digital signal at a predetermined clock, and an input signal by quadrature detection. A quadrature demodulator 113 that demodulates I and Q signals, a filter that limits the band after satisfying the Nyquist criterion, a roll-off filter 114 that removes noise on the propagation path, and a reflected wave generated by the influence of the transmission path A waveform equalizer 115 for removing a ghost waveform, a demodulation level detector 108 for detecting the level of a signal after quadrature detection by digital calculation and outputting a signal corresponding to the level, and the output of the demodulation level detector 108 The IF-AGC control unit 109 for controlling the gain of the IF-AGC amplifier 106 forms a feedback loop. And automatically controlling the gain of the circuit system in Rukoto.

以上のように構成された本発明にかかる自動利得制御装置について、まず、RF自動利得制御器の出力レベルの制御動作を説明する。   Regarding the automatic gain control apparatus according to the present invention configured as described above, first, the operation of controlling the output level of the RF automatic gain controller will be described.

広帯域バンドパスフィルタ101によりデジタル放送帯域の信号のみに除去されたRF信号はRF−AGC増幅器102に入力される。その後、RF−AGC増幅器102を通って増幅されたRF信号121は、RFレベル検出器110で信号の大きさを検知される。この信号は希望波以外に隣接波等の妨害波を含んでいる為、RFレベル検出器110の出力は希望波および妨害波をあわせた信号の大きさになる。   The RF signal removed by the wideband bandpass filter 101 only to the digital broadcast band signal is input to the RF-AGC amplifier 102. Thereafter, the RF level detector 110 detects the magnitude of the RF signal 121 amplified through the RF-AGC amplifier 102. Since this signal includes an interference wave such as an adjacent wave in addition to the desired wave, the output of the RF level detector 110 has the magnitude of a signal that combines the desired wave and the interference wave.

周波数変換器104に入る信号121が飽和レベルを超えていた場合、周波数変換器104で混変調等が生じ受信特性の劣化が起こってしまう。また、周波数変換器104に入る信号121が小さい場合、周波数変換器104の持つノイズの影響が大きくなりC/Nが劣化し受信特性が悪くなってしまう。このため、周波数変換器104へのRF信号121は、RF−AGC増幅器102で周波数変換器104が飽和しない信号レベルで一定に保たれるようRFリファレンス信号125を設定し、フィードバック制御されている。   When the signal 121 entering the frequency converter 104 exceeds the saturation level, cross modulation or the like occurs in the frequency converter 104 and reception characteristics deteriorate. Further, when the signal 121 entering the frequency converter 104 is small, the influence of the noise of the frequency converter 104 is increased, the C / N is deteriorated, and the reception characteristic is deteriorated. Therefore, the RF signal 121 to the frequency converter 104 is feedback-controlled by setting the RF reference signal 125 so that the RF-AGC amplifier 102 can keep the frequency converter 104 constant at a signal level that does not saturate the frequency converter 104.

RFリファレンス信号125は、RF−AGC増幅器102の出力レベルを一定に保つようにフィードバック量を決定するリファレンス値を与えるもので、RFレベル検出器110の出力レベルとレベル比較器111において比較されることでRFループ利得増幅器112を通してRF−AGC増幅器102の利得を制御する。つまり、RFリファレンス信号125の方がRFレベル検出器110の出力レベルより大きいときは、RF−AGC増幅器102の現利得を大きくするようにフィードバックコントロールされ、小さいときは、現利得を小さくするようにフィードバックコントロールされる。よって、RFリファレンス信号125とRFレベル検出器110の出力レベルが等しくなったところで、RF−AGC増幅器102の利得が維持されることになる。   The RF reference signal 125 gives a reference value for determining a feedback amount so as to keep the output level of the RF-AGC amplifier 102 constant, and is compared with the output level of the RF level detector 110 by the level comparator 111. Thus, the gain of the RF-AGC amplifier 102 is controlled through the RF loop gain amplifier 112. That is, when the RF reference signal 125 is larger than the output level of the RF level detector 110, feedback control is performed so as to increase the current gain of the RF-AGC amplifier 102, and when it is smaller, the current gain is decreased. Feedback controlled. Therefore, when the RF reference signal 125 and the output level of the RF level detector 110 become equal, the gain of the RF-AGC amplifier 102 is maintained.

したがって、通常RFリファレンス信号125は、周波数変換器が飽和しない最大の入力レベルの信号と等価の信号をRFレベル検出器110に通したときに、RFレベル検出器110から出力される信号レベルの大きさに設定しておくとよい。このようにすれば、RF−AGC増幅器102の出力レベルは、周波数変換器が飽和しない最大の入力レベルと常に同じになるように利得制御することが出来る。   Therefore, the normal RF reference signal 125 is a magnitude of the signal level output from the RF level detector 110 when a signal equivalent to the signal of the maximum input level that does not saturate the frequency converter is passed through the RF level detector 110. It is good to set it. In this way, gain control can be performed so that the output level of the RF-AGC amplifier 102 is always the same as the maximum input level at which the frequency converter is not saturated.

また、変調方式により周波数変換器の飽和による混変調等の性能劣化度合いが異なる為、実験的に求めた変調方式ごとのリファレンスレベルに変更しても良い。   In addition, since the degree of performance degradation such as cross modulation due to saturation of the frequency converter differs depending on the modulation method, it may be changed to a reference level for each modulation method obtained experimentally.

RF−AGC増幅器102、RFレベル検出器110、レベル比較器111、RFループ利得増幅器112はアナログの部品で構成されており、増幅器・検出器の利得により特性が大きく変わることがある。この時は、周波数変換器104に入るRF信号121の信号の大きさをスペクトルアナライザ等ではかり、周波数変換器104の飽和しない最大入力に合わせてRFリファレンス信号を調整することで、アナログ部品のバラツキによる特性の劣化もなくす事が可能となる。   The RF-AGC amplifier 102, the RF level detector 110, the level comparator 111, and the RF loop gain amplifier 112 are composed of analog components, and their characteristics may vary greatly depending on the gain of the amplifier / detector. At this time, the magnitude of the RF signal 121 entering the frequency converter 104 is measured with a spectrum analyzer or the like, and the RF reference signal is adjusted in accordance with the maximum input of the frequency converter 104 which is not saturated, thereby causing variations in analog components. It is possible to eliminate the deterioration of the characteristics due to.

図2と図3を用いて、RF入力信号レベルとRF−AGC増幅率の関係を説明しておく。   The relationship between the RF input signal level and the RF-AGC gain will be described with reference to FIGS.

図2は、RF入力信号に妨害波が無い場合のRF入力信号レベルとRF−AGC増幅率の関係を示したグラフである。周波数変換器104が飽和しないで、かつ最大のRF信号が入力した場合のポイントP1において、RF−AGC増幅器102のゲインは0dBに設定されている。RF入力信号レベルが小さくなるにつれて、RF−AGC増幅率は比例して大きくなる。RF−AGC増幅器が、最大利得ポイントQ1に達するとRF入力信号レベルが小さくなっても一定値を保つ。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the RF input signal level and the RF-AGC gain when there is no interference wave in the RF input signal. At point P1 when the frequency converter 104 is not saturated and the maximum RF signal is input, the gain of the RF-AGC amplifier 102 is set to 0 dB. As the RF input signal level decreases, the RF-AGC gain increases proportionally. When the RF-AGC amplifier reaches the maximum gain point Q1, it maintains a constant value even if the RF input signal level decreases.

図3は、RF入力信号に妨害波がある場合のRF入力信号レベルとRF−AGC増幅率の関係を示したグラフである。RF入力信号が希望波および妨害波がある場合、周波数変換器104が飽和しないで、かつRF信号レベルが最大の入力ポイントがP2である。RF入力信号レベル(希望波と妨害波の和)が小さくなると、RF−AGC増幅率は比例して大きくなる。RF−AGC増幅器102が、最大利得ポイントQ2に達するとRF入力信号レベルが小さくなっても一定値を保つ。今、RF入力信号に妨害波がある場合の希望波の入力信号レベルとRF−AGC増幅率の関係を考えると、直線P2−Q2から妨害波の大きさのレベルを引いた直線R2−S2となる。これは、通常妨害波を想定し、その大きさ分のマージンを増幅器の利得に取っているのを、マージンを全く取らずかつ自動で妨害波に最適なRF−AGC増幅器102の利得を実現するものである。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the RF input signal level and the RF-AGC gain when the RF input signal includes an interference wave. When the RF input signal includes a desired wave and an interference wave, the frequency converter 104 is not saturated and the input point with the maximum RF signal level is P2. When the RF input signal level (the sum of the desired wave and the disturbing wave) decreases, the RF-AGC gain increases proportionally. When the RF-AGC amplifier 102 reaches the maximum gain point Q2, it maintains a constant value even if the RF input signal level decreases. Considering the relationship between the input signal level of the desired wave and the RF-AGC gain when the RF input signal includes an interference wave, a straight line R2-S2 obtained by subtracting the level of the interference wave from the straight line P2-Q2 Become. This is to realize the gain of the RF-AGC amplifier 102 that automatically takes the margin for the size of the amplifier and gains the gain of the amplifier without taking a margin at all and automatically optimizes the interference wave. Is.

図4はRF−AGC増幅器102の入力信号と出力信号の関係を図示したものである。図4(a)に示す入力信号が希望波のみの場合、出力信号は周波数変換器104の飽和しない最大入力レベルになっていることがわかる。次に、図4(b)に示す入力信号に希望波と妨害波が同じレベルで入った場合は、出力信号は周波数変換器104の飽和しない最大入力レベルに対し3dB低いレベルになる。最後に、図4(c)に示す入力信号に希望波と大きな妨害波が入った場合は、出力信号は希望波が前述の場合に比べ、非常に小さな信号になっているのが分かる。   FIG. 4 illustrates the relationship between the input signal and the output signal of the RF-AGC amplifier 102. When the input signal shown in FIG. 4A is only the desired wave, it can be seen that the output signal has a maximum input level that does not saturate the frequency converter 104. Next, when the desired wave and the interference wave enter the input signal shown in FIG. 4B at the same level, the output signal is 3 dB lower than the maximum input level of the frequency converter 104 that is not saturated. Finally, when a desired wave and a large disturbance wave are included in the input signal shown in FIG. 4C, it can be seen that the desired signal is a very small signal compared to the case described above.

次に、本発明にかかる自動利得制御装置について、IF自動利得制御器の動作を説明する。   Next, the operation of the IF automatic gain controller in the automatic gain control apparatus according to the present invention will be described.

RF−AGC増幅器102を通った増幅されたRF信号121は、局部発振器103で選局された信号を用い周波数変換器104で飽和することなくIF信号に変換される。その後、IF選局フィルタを通し妨害波を除去し希望波のみにして、IF−AGC増幅器106に入る。   The amplified RF signal 121 that has passed through the RF-AGC amplifier 102 is converted into an IF signal without saturation by the frequency converter 104 using the signal selected by the local oscillator 103. Thereafter, the interference wave is removed by passing through the IF channel selection filter to obtain only the desired wave and enters the IF-AGC amplifier 106.

IF−AGC増幅器106の出力は、A/D変換器107に入り、直交復調器113、ロールオフフィルタ114、波形等価器115とデジタル処理される。直交変調器113では、I信号及びQ信号に変換され、ロールオフフィルタ114で伝播路上のノイズを減らし、波形等価器115でマルチパス等のゴーストを除去する。伝播路上のノイズやゴーストなど不要な信号を除去したI信号を復調レベル検出器108で信号の大きさをデジタルで計算し、IF−AGC制御部109にフィードバックする。これにより、復調部に行くI信号及びQ信号の大きさを一定に保ち精度の良い復調を行うことを可能にする。なお、レベル検知する信号はI信号のみならずQ信号、あるいはその両信号としてもよい。   The output of IF-AGC amplifier 106 enters A / D converter 107 and is digitally processed with quadrature demodulator 113, roll-off filter 114, and waveform equalizer 115. The quadrature modulator 113 converts the signal into an I signal and a Q signal, the roll-off filter 114 reduces noise on the propagation path, and the waveform equalizer 115 removes ghosts such as multipath. The demodulation level detector 108 digitally calculates the signal magnitude of the I signal from which unnecessary signals such as noise and ghost on the propagation path have been removed, and feeds it back to the IF-AGC control unit 109. This makes it possible to perform accurate demodulation while keeping the magnitudes of the I and Q signals going to the demodulation unit constant. The signal for level detection may be not only the I signal but also the Q signal or both signals.

図4に、さらにRF−AGC増幅器102の出力信号とIF−AGC増幅器106の出力の信号の関係を示す。図4(a)に示す希望波のみの信号は、IF選局フィルタ105を通っても変化が無く、IF−AGC増幅器106で最適I・Q信号レベルに増幅される。次に、図4(b)に示す入力信号に希望波と妨害波が同じレベルで入った場合は、IF選局フィルタ105で妨害波が除去され、上記希望波のみの場合に比べIF−AGC増幅器106が3dB大きい利得で、最適I・Q信号レベルに増幅される。最後に、図4(c)に示す入力信号に希望波と大きな妨害波が入った場合は、IF選局フィルタ105後の希望波は前述場合に比べ非常に小さな信号になっているので、IF−AGC増幅器106により大きめの利得を与え、最適I・Q信号レベルにしている。   FIG. 4 further shows the relationship between the output signal of the RF-AGC amplifier 102 and the output signal of the IF-AGC amplifier 106. The signal of only the desired wave shown in FIG. 4A does not change even if it passes through the IF channel selection filter 105, and is amplified to the optimum I / Q signal level by the IF-AGC amplifier 106. Next, when the desired wave and the disturbing wave are included in the input signal shown in FIG. 4B at the same level, the interference wave is removed by the IF channel selection filter 105, and the IF-AGC is compared to the case of only the desired wave. Amplifier 106 is amplified to an optimum IQ signal level with a gain of 3 dB. Finally, when a desired wave and a large disturbing wave are included in the input signal shown in FIG. 4C, the desired wave after the IF channel selection filter 105 is a very small signal compared to the above case. A large gain is given by the AGC amplifier 106 to obtain the optimum I / Q signal level.

次に、RF自動利得制御器とIF自動利得制御器の応答速度について説明する。   Next, response speeds of the RF automatic gain controller and the IF automatic gain controller will be described.

RF自動利得制御器はアナログで粗く信号レベル調整を行い、0.1Hz〜20Hz程度のフィードバック速度で応答を担当する。IF自動利得制御器はデジタルで細かく信号レベル調整を行い、20Hz〜1000Hz程度のフィードバック速度で応答を行う。2つの独立したフィードバックループを有する増幅器を直列に配置した場合、上記のようにその応答速度を異なるものとすることで、発振現象等の相互干渉を防止し、本願発明の動作をより確実なものとすることが出来る。   The RF automatic gain controller roughly adjusts the signal level in an analog manner, and takes charge of a response at a feedback speed of about 0.1 Hz to 20 Hz. The IF automatic gain controller finely adjusts the signal level digitally and responds at a feedback speed of about 20 Hz to 1000 Hz. When amplifiers having two independent feedback loops are arranged in series, the response speed is different as described above, so that mutual interference such as oscillation phenomenon is prevented, and the operation of the present invention is more reliable. It can be.

なお、上記数値は一例として述べたものであり、それに限定するものではない。RF自動利得制御器のフィードバックの応答速度を、IF自動利得制御器のフィードバックの応答速度に対して遅く設定しておけばよい。   In addition, the said numerical value was described as an example, and is not limited to it. The feedback response speed of the RF automatic gain controller may be set slower than the feedback response speed of the IF automatic gain controller.

RF自動利得制御器においては、RFループ利得増幅器112の利得を変えることで、この応答速度を可変とすることが出来る。RFループ利得増幅器112の利得を大きくすると、RF−AGC増幅器102の出力レベルとRFリファレンス信号との差がわずかであっても利得の増減制御が大きく行われることになり、結果、所定の増幅率になる時間が短縮される。つまり、フィードバックの応答速度は速くなる。逆にRFループ利得増幅器112の利得を小さくすると、フィードバックの応答速度を遅く出来る。   In the RF automatic gain controller, this response speed can be made variable by changing the gain of the RF loop gain amplifier 112. When the gain of the RF loop gain amplifier 112 is increased, the gain increase / decrease control is greatly performed even if the difference between the output level of the RF-AGC amplifier 102 and the RF reference signal is small. As a result, a predetermined amplification factor is obtained. The time to become is shortened. That is, the feedback response speed is increased. Conversely, if the gain of the RF loop gain amplifier 112 is reduced, the response speed of feedback can be reduced.

RF自動利得制御器の応答速度は、通常は、家庭用テレビ等、受信信号のレベルが変動しない場合は、非常に遅く設定しておく。カーテレビ等の移動体になった場合は、RF自動利得制御器の応答速度を速くし、フィードバック速度を数十Hz(例えば10Hz〜100Hz程度)に設定しておけば、移動体においても信号変動に追従出来る。   The response speed of the RF automatic gain controller is normally set very slow when the level of the received signal does not fluctuate, such as a home television. When a mobile object such as a car TV is used, if the response speed of the RF automatic gain controller is increased and the feedback speed is set to several tens of Hz (for example, about 10 Hz to 100 Hz), the signal fluctuation also occurs in the mobile object. Can follow.

上記のように構成された本発明の自動利得制御装置によれば、第1に、大きな妨害波がRF入力信号に入った場合でも、希望波に妨害波を含めた入力信号レベルを検知し、周波数変換器の入力限界に合わせ簡易に、また精度良くフィードバックを行うことにより、波形が歪み混変調などの悪影響を起こす事なく良好な受信が可能である。   According to the automatic gain control device of the present invention configured as described above, first, even when a large interference wave enters the RF input signal, the input signal level including the interference wave in the desired wave is detected, By performing feedback easily and accurately in accordance with the input limit of the frequency converter, it is possible to receive well without causing adverse effects such as distortion cross modulation on the waveform.

第2に、周波数変換器の入力レベルに想定した妨害波用のマージンを取る必要が無く、受信感度を向上できる。また、レベル比較器のリファレンス信号レベルを変える事により、簡易に周波数変換器の入力レベルを変更することが可能であり、変調方式に合わせた最適レベルの信号を周波数変換器に入力することも可能である。   Secondly, it is not necessary to take a margin for the interference wave assumed for the input level of the frequency converter, and the reception sensitivity can be improved. In addition, by changing the reference signal level of the level comparator, the input level of the frequency converter can be easily changed, and a signal at the optimum level according to the modulation method can be input to the frequency converter. It is.

第3に、RF自動利得制御器とIF自動利得制御器が個別に動作し、またフィードバックループゲインも個別に設定できることより、移動体等に見られる入力信号の変動にも追従し精度の良い利得制御が可能となる。   Third, since the RF automatic gain controller and IF automatic gain controller operate independently and the feedback loop gain can be set individually, it is possible to accurately follow the fluctuations in the input signal found in a moving body or the like. Control becomes possible.

本発明の自動利得制御装置は、大きな妨害波が存在する環境や入力信号の変動が大きな環境においても最適な増幅が可能となるもので、家庭内や移動体内のテレビジョン受像機等のAV機器など、放送波を受信して動作する機器に用いて有用なものである。   The automatic gain control apparatus according to the present invention enables optimum amplification even in an environment where a large interference wave exists or an input signal fluctuates greatly. AV equipment such as a television receiver in a home or mobile body It is useful for devices that receive broadcast waves and operate.

本発明の自動利得制御装置の実施の形態の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of embodiment of the automatic gain control apparatus of this invention RF入力信号に妨害波がない場合のRF入力信号レベルとRF−AGC増幅率の関係を示したグラフA graph showing the relationship between the RF input signal level and the RF-AGC gain when there is no interference wave in the RF input signal RF入力信号に妨害波がある場合のRF入力信号レベルとRF−AGC増幅率の関係を示したグラフA graph showing the relationship between the RF input signal level and the RF-AGC amplification factor when there is an interference wave in the RF input signal 希望波と妨害波が混在する入力に対する出力レベルの関係を示す図The figure which shows the relation of the output level with respect to the input where the desired wave and the interference wave are mixed 第1の従来技術の一例の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of an example of 1st prior art 第2の従来技術の一例の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of an example of 2nd prior art

符号の説明Explanation of symbols

101 広帯域バンドパスフィルタ
102 RF−AGC増幅器
103 局部発振器
104 周波数変換器
105 IF選局フィルタ
106 IF−AGC増幅器
107 A/D変換器
108 復調レベル検出器
109 IF−AGC制御部
110 RFレベル検出器
111 レベル比較器
112 RFループ利得増幅器
113 直交復調器
114 ロールオフフィルタ
115 波形等価器
120 RF入力信号
121 周波数変換器に入るRF信号
122 波形等価出力のI信号
123 IF−AGC制御信号
124 RF−AGC制御信号
125 RFリファレンス信号
126 RFループ利得制御信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Wideband band pass filter 102 RF-AGC amplifier 103 Local oscillator 104 Frequency converter 105 IF tuning filter 106 IF-AGC amplifier 107 A / D converter 108 Demodulation level detector 109 IF-AGC control part 110 RF level detector 111 Level comparator 112 RF loop gain amplifier 113 Quadrature demodulator 114 Roll-off filter 115 Waveform equalizer 120 RF input signal 121 RF signal entering frequency converter 122 I signal with waveform equivalent output 123 IF-AGC control signal 124 RF-AGC control Signal 125 RF reference signal 126 RF loop gain control signal

Claims (5)

RF信号を増幅するRF自動利得制御器と、増幅されたRF信号をIF信号に変換する周波数変換器と、周波数変換されたIF信号を増幅するIF自動利得制御器を備え、前記RF自動利得制御器は、前記周波数変換器の入力信号をフィードバックすることで利得制御され、さらにフィードバックされる信号レベルと比較することにより前記RF自動利得制御器の出力レベルの最大値を設定するリファレンス信号入力を備えることを特徴とする自動利得制御装置。 An RF automatic gain controller for amplifying an RF signal, a frequency converter for converting the amplified RF signal into an IF signal, and an IF automatic gain controller for amplifying the frequency-converted IF signal, the RF automatic gain control And a reference signal input for setting a maximum value of the output level of the RF automatic gain controller by controlling the gain by feeding back the input signal of the frequency converter and comparing it with the signal level fed back. An automatic gain control device. 入力信号の変調方式に応じてリファレンス信号のレベルを切替えることを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御装置。 2. The automatic gain control device according to claim 1, wherein the level of the reference signal is switched in accordance with the modulation method of the input signal. 前記RF自動利得制御器のフィードバックループ間に設けたループ利得増幅器の増幅率を変える事により、前記RF自動利得制御器のフィードバックの応答速度を可変としたことを特徴とする請求項1または2に記載の自動利得制御装置。 3. The response speed of feedback of the RF automatic gain controller is made variable by changing an amplification factor of a loop gain amplifier provided between feedback loops of the RF automatic gain controller. The automatic gain control device described. 前記IF自動利得制御器のフィードバックの応答速度に対して、前記RF自動利得制御器のフィードバックの応答速度を遅く設定したことを特徴とする請求項3に記載の自動利得制御装置。 4. The automatic gain control device according to claim 3, wherein the feedback response speed of the RF automatic gain controller is set slower than the feedback response speed of the IF automatic gain controller. 前記IF自動利得制御器が、波形等価器が出力する伝播路上の不要信号を除去した直交検波後のI信号またはQ信号の信号レベルをフィードバックすることで利得制御されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の自動利得制御装置。 The gain control is performed by feeding back the signal level of the I signal or the Q signal after quadrature detection in which the IF automatic gain controller removes an unnecessary signal on the propagation path output from the waveform equalizer. The automatic gain control apparatus according to any one of 1 to 4.
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