JP2006140960A

JP2006140960A - 無線受信装置、基地局装置、通信端末装置及び受信方法

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Publication number: JP2006140960A
Application number: JP2004331072A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Toki; 和哉鴇; Takashi Enoki; 貴志榎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-06-01

Abstract

【課題】ロック時間が長くなることを防ぐとともに、選択できる中間周波数を多くすることにより受信機構成を最適化すること。
【解決手段】基準周波数信号発生器１０１は、基準周波数信号を生成する。ローカル分数分周部１０２は、分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能である分数分周ＰＬＬであり、基準周波数信号を、設定した分周数にて分周する。局部発振器１０３は、分周された基準周波数信号よりローカル周波数のローカル信号を生成する。混合器１０７は、受信信号とローカル信号とを混合することにより、受信信号を無線周波数から中間周波数に変換する。ＡＤＣ１１０は、受信信号に対して、基準周波数信号を用いてアンダーサンプリングすることにより、アナログ信号からデジタル信号に変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線受信装置、基地局装置、通信端末装置及び受信方法に関する。

従来、図８に示すようなアンダーサンプリング部の構成が知られている。アンダーサンプリングとは、ナイキスト周波数以下の周波数でサンプリングを行うことである。図８より、アンダーサンプリング部は、サンプリング周波数信号を生成する発振器１０、中間周波数信号をサンプリング周波数信号にてアンダーサンプリングしてアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換部（以下「ＡＤＣ」と記載する）１１、移相器１２、デジタル信号とサンプリング周波数信号を９０度移相した信号とを混合する混合器１３、デジタル信号とサンプリング周波数信号とを混合する混合器１４と、ローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」と記載する）１５、１６、及び復調器１７とから主に構成される。

また、従来より、アンダーサンプリングにおいて、（１）式または（２）式の条件を満たすことにより、ベースバンド信号処理を簡素化することができることが知られている。
ｆｓ＝４ｆｃ／（４ｎ＋１）（１）
ただし、ｆｃは中間周波数
ｆｓはサンプリング周波数
ｎは整数
ｆｓ＝４ｆｃ／（４ｎ＋３）（２）
ただし、ｆｃは中間周波数
ｆｓはサンプリング周波数
ｎは整数
また、実際の受信機設計においては、ベースバンドのクロックｆｓは、通常シンボルまたはチップレートのｎ倍になる。また、シンボルレート及びチップレートは（ｎ＊２^ｋ）ｋＨｚとなる場合が多い。例えば、６４ｋＨｚ、１２８ｋＨｚ、２５６ｋＨｚの場合、または９６ｋＨｚ、１９２ｋＨｚ、３８４ｋＨｚの場合等が考えられる。一方、ＲＦ周波数は整数で割り切れる配置となる。例えば、２１４０．０００ＭＨｚ、２１４０．２００ＭＨｚ、２１４０．４００ＭＨｚ等である。

また、従来、キャリア信号を目的信号で変調した信号をアンダーサンプリングし、このサンプリングデータを極めて簡略な処理でフィルタリング及び蓄積データ化する信号処理方法が知られている（例えば、特許文献１）。図９は、サンプリング周波数を３０．０７２ＭＨｚにした場合における中間周波数とｎとの関係を示す図である。
特開２００１−４５０８１号公報

しかしながら、従来の装置においては、アンダーサンプリングによる受信機を実現するためには、２ｋＨｚ等のＰＬＬの比較周波数を低く設定する必要があるので、ＰＬＬのループゲインが低下し、ＰＬＬのループゲインの低下を防ぐためにループフィルタの時定数を大きくすると、受信機の使用可能になるまでのロック時間が長くなるという問題がある。ロック時間を短くするためにＰＬＬの比較周波数を上げた場合には、選択できる中間周波数が限られることにより、イメージ受信等の受信機構成の最適化の妨げになるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ロック時間が長くなることを防ぐことができるとともに、選択できる中間周波数を多くすることができることにより受信機構成を最適化することができる無線受信装置、基地局装置、通信端末装置及び受信方法を提供することを目的とする。

本発明の無線受信装置は、分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能であるとともに、前記分周数にて基準周波数信号の周波数を分周することにより前記基準周波数信号を所望の周波数のローカル信号に変換するローカル信号生成手段と、受信信号と前記ローカル信号生成手段にて生成された前記ローカル信号とを混合することにより前記受信信号を無線周波数から中間周波数に変換する混合手段と、前記基準周波数信号に基づいて、前記混合手段にて中間周波数に変換された前記受信信号をアンダーサンプリングすることにより前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、前記アナログ／デジタル変換手段にてデジタル信号に変換された前記受信信号を復調する復調手段と、を具備する構成を採る。

本発明の受信方法は、分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能であるとともに、前記分周数にて基準周波数信号の周波数を分周することにより前記基準周波数信号を所望の周波数のローカル信号に変換するステップと、受信信号と前記ローカル信号とを混合することにより前記受信信号を無線周波数から中間周波数に変換するステップと、前記基準周波数信号に基づいて、中間周波数に変換された前記受信信号をアンダーサンプリングすることにより前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するステップと、デジタル信号に変換された前記受信信号を復調するステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、ロック時間が長くなることを防ぐことができるとともに、選択できる中間周波数を多くすることができることにより受信機構成を最適化することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（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１００の構成を示すブロック図である。ローカル分数分周部１０２、局部発振器１０３、バンドパスフィルタ（以下「ＢＰＦ」と記載する）１０５、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１０６、混合器１０７、ＢＰＦ１０８及び利得制御アンプ（以下「ＧＣＡ」と記載する）１０９は無線部１２０を構成する。また、ＡＤＣ１１０、移相器１１１、混合器１１２、混合器１１３、ＬＰＦ１１４、ＬＰＦ１１５、チャネル推定部１１６、復調部１１７、電力計算部１１８及び自動利得制御（以下「ＡＧＣ」と記載する）部１１９はベースバンド部１２１を構成する。

基準周波数信号発生器１０１は、基準周波数信号を生成してローカル分数分周部１０２、ＡＤＣ１１０、移相器１１１、混合器１１３及び復調部１１７へ出力する。

ローカル分数分周部１０２は、分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能である分数分周（フラクショナル）ＰＬＬであり、基準周波数信号発生器１０１から入力した基準周波数信号を、設定した分周数にて分周して局部発振器１０３へ出力する。

局部発振器１０３は、ローカル分数分周部１０２から入力した分周された基準周波数信号よりローカル周波数のローカル信号を生成して混合器１０７へ出力する。

アンテナ１０４は、信号を受信してＢＰＦ１０５へ出力する。

ＢＰＦ１０５は、アンテナ１０４から入力した受信信号の内の所定の帯域の受信信号のみを通過させてＬＮＡ１０６へ出力する。

ＬＮＡ１０６は、ＢＰＦ１０５から入力した受信信号を増幅して混合器１０７へ出力する。

混合器１０７は、ＬＮＡ１０６から入力した受信信号と局部発振器１０３から入力したローカル信号とを混合することにより、受信信号を無線周波数から中間周波数に変換する。そして、混合器１０７は、中間周波数に変換した受信信号をＢＰＦ１０８へ出力する。

ＢＰＦ１０８は、混合器１０７から入力した受信信号の内の所定の帯域の受信信号のみを通過させてＧＣＡ１０９へ出力する。

ＧＣＡ１０９は、ＡＧＣ部１１９の制御に基づいて、ＢＰＦ１０８から入力した受信信号の利得を制御してＡＤＣ１１０へ出力する。

ＡＤＣ１１０は、ＧＣＡ１０９から入力した受信信号に対して、基準周波数信号発生器１０１から入力した基準周波数信号を用いてアンダーサンプリングすることにより、アナログ信号からデジタル信号に変換する。そして、ＡＤＣ１１０は、デジタル信号に変換した受信信号を混合器１１２及び混合器１１３へ出力する。

移相器１１１は、基準周波数信号発生器１０１から入力した基準周波数信号の位相を９０度変化させて混合器１１２へ出力する。

混合器１１２は、ＡＤＣ１１０から入力した受信信号と移相器１１１から入力した９０度位相が変化した基準周波数信号とを混合してＬＰＦ１１４及び電力計算部１１８へ出力する。

混合器１１３は、ＡＤＣ１１０から入力した受信信号と基準周波数信号発生器１０１から入力した基準周波数信号とを混合してＬＰＦ１１５及び電力計算部１１８へ出力する。

ＬＰＦ１１４は、混合器１１２から入力した受信信号の内の低周波数成分だけ通過させてチャネル推定部１１６及び復調部１１７へ出力する。

ＬＰＦ１１５は、混合器１１３から入力した受信信号の内の低周波数成分だけ通過させてチャネル推定部１１６及び復調部１１７へ出力する。

チャネル推定部１１６は、ＬＰＦ１１４及びＬＰＦ１１５から入力した受信信号よりチャネル推定を行い、チャネル推定結果を復調部１１７へ出力する。

復調部１１７は、基準周波数信号発生器１０１から入力した基準周波数信号及びチャネル推定部１１６から入力したチャネル推定結果に基づいて、ＬＰＦ１１４及びＬＰＦ１１５から入力した受信信号を復調する。

電力計算部１１８は、混合器１１２及び混合器１１３から入力した受信信号より電力を計算して、計算結果をＡＧＣ部１１９へ出力する。

ＡＧＣ部１１９は、電力計算部１１８から入力した電力の計算結果に基づいて、受信信号レベルが所定のダイナミックレンジ内に収まるように、ＧＣＡ１０９に対して利得制御を行う。

次に、無線受信装置１００の動作について説明する。基準周波数信号発生器１０１は、例えば３０．０７２ＭＨｚの基準周波数信号を発生し、ローカル分数分周部１０２は、目標周波数１８９１．９０６ＭＨｚであるのに対して、周波数が１８９１．９０５９５３ＭＨｚのローカル信号を生成する。この場合、目標周波数に対して４７Ｈｚの誤差が生じる。

次に、混合器１０７は、ＲＦ周波数が２１４０．０００ＭＨｚの受信信号と周波数が１８９１．９０５９５３ＭＨｚのローカル信号とを混合して、中間周波数が２４８．０９４ＭＨｚの受信信号を生成する。

次に、ＡＤＣ１１０は、中間周波数が２４８．０９４ＭＨｚの受信信号に対して、基準周波数が３０．０７２ＭＨｚの基準周波数信号を用いてアンダーサンプリングすることにより、アナログ信号からデジタル信号に変換する。

次に、チャネル推定部１１６は、チャネル推定を行って、局部発振器１０３にて生じた目標周波数に対する誤差である４７Ｈｚを補正する。

図２は、ローカル分数分周部１０２が分数分周ＰＬＬの場合の設定例を示すものである。

このように、本実施の形態１によれば、１未満の小数点を伴う分周数にて基準周波数信号を分周することによりローカル信号を生成し、ローカル信号と受信信号とを混合するので、柔軟なローカル周波数を設定することができる。また、本実施の形態１によれば、比較周波数を上げることができるので、ロック時間が長くなることを防ぐことができるとともに、選択できる中間周波数を多くすることができることにより受信機構成を最適化することができる。また、本実施の形態１によれば、柔軟なローカル周波数を設定することができることにより、目標周波数に対する誤差が小さいので、目標周波数に対する誤差をチャネル推定機能により吸収することができる。

（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３００の構成を示すブロック図である。

本実施の形態２に係る無線受信装置３００は、図１に示す実施の形態１に係る無線受信装置１００において、図３に示すように、ベースバンド分数分周部３０１、局部発振器３０２及び分数分周部３０３を追加する。なお、図３においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

基準周波数発生器１０１、ローカル分数分周部１０２、局部発振器１０３、ＢＰＦ１０５、ＬＮＡ１０６、混合器１０７、ＢＰＦ１０８、ＧＣＡ１０９、ベースバンド分数分周部３０１、局部発振器３０２及び分数分周部３０３は無線部３０４を構成する。

基準周波数信号発生器１０１は、基準周波数信号を生成してローカル分数分周部１０２及びベースバンド分数分周部３０１へ出力する。

ベースバンド分数分周部３０１は、分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能である分数分周（フラクショナル）ＰＬＬであり、基準周波数発生器１０１から入力した基準周波数信号を、設定した分周数にて分周して局部発振器３０２へ出力する。

局部発振器３０２は、ベースバンド分数分周部３０１から入力した、分周された基準周波数信号よりベースバンド基準周波数のベースバンド基準信号を生成し、生成したベースバンド基準信号を分数分周部３０３へ出力する。

分数分周部３０３は、分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能であり、局部発振器３０２から入力したベースバンド基準信号（アンダーサンプリング周波数信号）を、設定した分周数にて分周してＡＤＣ１１０、移相器１１１、混合器１１３及び復調部１１７へ出力する。

ＡＤＣ１１０は、ＧＣＡ１０９から入力した受信信号に対して、分数分周部３０３から入力した分周されたベースバンド基準信号を用いてアンダーサンプリングすることにより、アナログ信号からデジタル信号に変換する。そして、ＡＤＣ１１０は、デジタル信号に変換した受信信号を混合器１１２及び混合器１１３へ出力する。

移相器１１１は、分数分周部３０３から入力した分周されたベースバンド基準信号の位相を９０度変化させて混合器１１２へ出力する。

混合器１１３は、ＡＤＣ１１０から入力した受信信号と分数分周部３０３から入力した分周されたベースバンド基準信号とを混合してＬＰＦ１１５及び電力計算部１１８へ出力する。

復調部１１７は、分数分周部３０３から入力した分周されたベースバンド基準信号及びチャネル推定部１１６から入力したチャネル推定結果に基づいて、ＬＰＦ１１４及びＬＰＦ１１５から入力した受信信号を復調する。

次に、無線受信装置３００の動作について説明する。基準周波数信号発生器１０１は、例えば１０．０００ＭＨｚの基準周波数信号を発生し、ローカル分数分周部１０２及び局部発振器１０３により、目標周波数１８９１．９０６ＭＨｚであるのに対して、周波数が１８９１．９０５９８３ＭＨｚのローカル信号を生成する。この場合、目標周波数に対して１７Ｈｚの誤差が生じる。

次に、混合器１０７は、ＲＦ周波数が２１４０．０００ＭＨｚの受信信号と周波数が１８９１．９０５９８３ＭＨｚのローカル信号とを混合して、中間周波数が２４８．０９４ＭＨｚの受信信号を生成する。

また、ベースバンド分数分周部３０１及び局部発振器３０２により、目標周波数９６２．３０４ＭＨｚであるのに対して、周波数が９６２．３０４０２９３ＭＨｚのベースバンド基準信号を生成する。この場合、目標周波数に対して２９Ｈｚの誤差が生じる。

次に、分数分周部３０３は、目標周波数３０．０７２ＭＨｚであるのに対して、周波数が９６２．３０４０２９３ＭＨｚのベースバンド基準信号を３２分の１に分周して周波数が３０．０７２０００９２ＭＨｚのベースバンド基準信号を生成する。この場合、目標周波数に対して０．９２Ｈｚの誤差が生じる。

次に、ＡＤＣ１１０は、中間周波数が２４８．０９４ＭＨｚの受信信号に対して、基準周波数が３０．０７２０００９２ＭＨｚのベースバンド基準信号を用いてアンダーサンプリングすることにより、アナログ信号からデジタル信号に変換する。

次に、チャネル推定部１１６は、チャネル推定を行って、局部発振器１０３にて生じた目標周波数に対する誤差である１７Ｈｚ、及び分数分周部３０３にて生じた目標周波数に対する誤差である０．９２Ｈｚを補正する。

図４は、ローカル周波数の設定例を示す図であり、図５は、ベースバンド基準信号の設定例を示す図である。

このように、本実施の形態２によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、基準周波数信号を分数分周することによりベースバンド部の基準周波数を生成するので、ベースバンド基準周波数が比較的低い場合に局部発振器１０３が大型化することを防ぐことができる。また、本実施の形態２によれば、ベースバンド部の基準周波数の誤差をさらに分数分周するので、分周による誤差を極めて小さくすることができる。これにより、１０．０００ＭＨｚ、１２．８００ＭＨｚ、１３．０００ＭＨｚ、１５．０００ＭＨｚ、１９．８０００ＭＨｚ等の一般的な無線機で使用する基準周波数を使用しても、（ｎ＊２^ｋ）ｋＨｚで構成されることが多いベースバンド部の基準周波数を作ることができ、一般的な無線機で使用する回路素子を使用することができるので、低コストにすることができる。

なお、本実施の形態２において、分数分周部３０３にて分周することとしたが、これに限らず、分数分周部３０３を削除しても良い。分数分周部３０３を削除しても、ベースバンド分数分周部３０１にて、分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能なので、周波数誤差は補正できる範囲にすることができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係る無線受信装置６００の構成を示すブロック図である。

本実施の形態３に係る無線受信装置６００は、図１に示す実施の形態１に係る無線受信装置１００において、図６に示すように、逓倍器６０１及び周波数変換部６０２を追加する。なお、図６においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

基準周波数発生器１０１、ローカル分数分周部１０２、局部発振器１０３、ＢＰＦ１０５、ＬＮＡ１０６、混合器１０７、ＢＰＦ１０８、ＧＣＡ１０９及び逓倍器６０１は無線部６０３を構成する。また、ＡＤＣ１１０、移相器１１１、混合器１１２、混合器１１３、ＬＰＦ１１４、ＬＰＦ１１５、チャネル推定部１１６、復調部１１７、電力計算部１１８、ＡＧＣ部１１９及び周波数変換部６０２はベースバンド部６０４を構成する。

基準周波数信号発生器１０１は、基準周波数信号を生成してローカル分数分周部１０２及び逓倍器６０１へ出力する。

逓倍器６０１は、基準周波数信号発生器１０１から入力した基準周波数信号を逓倍して周波数変換部６０２へ出力する。

周波数変換部６０２は、例えばダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）であり、逓倍器６０１から入力した逓倍された基準周波数信号をクロックとして使用し、所定の周波数のベースバンド基準信号（アンダーサンプリング周波数信号）を生成してＡＤＣ１１０へ出力する。周波数変換部６０２としてＤＤＳを用いる場合には、ベースバンド基準信号の周波数の２倍以上の周波数の信号が逓倍器６０１から入力するようにする。

ＡＤＣ１１０は、ＧＣＡ１０９から入力した受信信号に対して、周波数変換部６０２から入力したベースバンド基準信号を用いてアンダーサンプリングすることにより、アナログ信号からデジタル信号に変換する。そして、ＡＤＣ１１０は、デジタル信号に変換した受信信号を混合器１１２及び混合器１１３へ出力する。

移相器１１１は、周波数変換部６０２から入力したベースバンド基準信号の位相を９０度変化させて混合器１１２へ出力する。

混合器１１３は、ＡＤＣ１１０から入力した受信信号と周波数変換部６０２から入力したベースバンド基準信号とを混合してＬＰＦ１１５及び電力計算部１１８へ出力する。

復調部１１７は、周波数変換部６０２から入力したベースバンド基準信号及びチャネル推定部１１６から入力したチャネル推定結果に基づいて、ＬＰＦ１１４及びＬＰＦ１１５から入力した受信信号を復調する。

次に、無線受信装置６００の動作について説明する。基準周波数信号発生器１０１は、例えば１０．０００ＭＨｚの基準周波数信号を発生し、ローカル分数分周部１０２は、目標周波数１８９１．９０６ＭＨｚであるのに対して、周波数が１８９１．９０５９５３ＭＨｚのローカル信号を生成する。この場合、目標周波数に対して４７Ｈｚの誤差が生じる。

また、逓倍器６０１は、基準周波数信号の周波数である１０．０００ＭＨｚを８倍して周波数が８０ＭＨｚの信号を生成する。そして、周波数変換部６０２は、８０ＭＨｚをクロックとして使用し、（３）式を用いて周波数の変換を行う。
ｆｏｕｔ［ＭＨｚ］＝（ｎ＊ｆｃｌｋ）／２＾３２（ただし、ｎ＜２＾３２）（３）
ただし、ｆｏｕｔ：周波数変換部６０２の出力信号の周波数
ｆｃｌｋ：周波数変換部６０２の入力信号の周波数
ｎ：整数
（３）式より、ｆｃｌｋ＝８０ＭＨｚとして、ｆｏｕｔの目標周波数を３０．０７２ＭＨｚとすると、ｎ＝１６１４４７８２０６のとき、ｆｏｕｔ＝３０．０７１９９９９８９４４９９ＭＨｚが得られる。この場合、目標周波数に対して０．０１１Ｈｚの誤差が生じる。

次に、ＡＤＣ１１０は、中間周波数が２４８．０９４ＭＨｚの受信信号に対して、基準周波数が３０．０７１９９９９８９４４９９ＭＨｚの基準周波数信号を用いてアンダーサンプリングすることにより、アナログ信号からデジタル信号に変換する。

次に、チャネル推定部１１６は、チャネル推定を行って、局部発振器１０３にて生じた目標周波数に対する誤差である０．０１１Ｈｚを補正する。

このように、本実施の形態３によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、基準周波数信号を逓倍した信号をクロックとして使用してベースバンド部の基準周波数を生成するので、ベースバンド基準周波数が比較的低い場合に局部発振器１０３が大型化することを防ぐことができる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係る無線受信装置７００の構成を示すブロック図である。

本実施の形態４に係る無線受信装置７００は、図１に示す実施の形態１に係る無線受信装置１００において、図７に示すように、分数分周部７０１及び周波数変換部７０２を追加する。なお、図７においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

基準周波数発生器１０１、ローカル分数分周部１０２、局部発振器１０３、ＢＰＦ１０５、ＬＮＡ１０６、混合器１０７、ＢＰＦ１０８、ＧＣＡ１０９及び分数分周部７０１は無線部７０３を構成する。また、ＡＤＣ１１０、移相器１１１、混合器１１２、混合器１１３、ＬＰＦ１１４、ＬＰＦ１１５、チャネル推定部１１６、復調部１１７、電力計算部１１８、ＡＧＣ部１１９及び周波数変換部７０２はベースバンド部７０４を構成する。

局部発振器１０３は、ローカル分数分周部１０２から入力した分周された基準周波数信号よりローカル信号を生成して混合器１０７及び分数分周部７０１へ出力する。

分数分周部７０１は、分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能であり、局部発振器１０３から入力したローカル信号を、設定した数値にて分周して周波数変換部７０２へ出力する。

周波数変換部７０２は、例えばＤＤＳであり、分数分周部７０１から入力した分周されたローカル信号をクロックとして使用し、所定の周波数のベースバンド基準信号（アンダーサンプリング周波数信号）を生成してＡＤＣ１１０へ出力する。周波数変換部７０２としてＤＤＳを用いる場合には、ベースバンド基準信号の周波数の２倍以上の周波数の信号が分数分周部７０１から入力するようにする。

ＡＤＣ１１０は、ＧＣＡ１０９から入力した受信信号に対して、周波数変換部７０２から入力したベースバンド基準信号を用いてアンダーサンプリングすることにより、アナログ信号からデジタル信号に変換する。そして、ＡＤＣ１１０は、デジタル信号に変換した受信信号を混合器１１２及び混合器１１３へ出力する。

移相器１１１は、周波数変換部７０２から入力したベースバンド基準信号の位相を９０度変化させて混合器１１２へ出力する。

混合器１１３は、ＡＤＣ１１０から入力した受信信号と周波数変換部７０２から入力したベースバンド基準信号とを混合してＬＰＦ１１５及び電力計算部１１８へ出力する。

復調部１１７は、周波数変換部７０２から入力したベースバンド基準信号及びチャネル推定部１１６から入力したチャネル推定結果に基づいて、ＬＰＦ１１４及びＬＰＦ１１５から入力した受信信号を復調する。

次に、無線受信装置７００の動作について説明する。基準周波数信号発生器１０１は、例えば１０．０００ＭＨｚの基準周波数信号を発生し、ローカル分数分周部１０２及び局部発振器１０３により、目標周波数１８９１．９０６ＭＨｚであるのに対して、周波数が１８９１．９０５９５３ＭＨｚのローカル信号を生成する。この場合、目標周波数に対して４７Ｈｚの誤差が生じる。

また、分数分周部７０１は、ローカル信号のローカル周波数である１８９１．９０５９５３ＭＨｚを８分の１に分周して、周波数が１１８．２４４１２５ＭＨｚの信号を生成する。そして、周波数変換部７０２は、１１８．２４４１２５ＭＨｚをクロックとして使用し、（３）式を用いて周波数の変換を行う。

（３）式より、ｆｃｌｋ＝１１８．２４４１２５ＭＨｚとして、ｆｏｕｔの目標周波数を３０．０７２ＭＨｚとすると、ｎ＝１０９２３０１６８１のとき、ｆｏｕｔ＝３０．０７１９９９９９５４７４３ＭＨｚが得られる。この場合、目標周波数に対して僅か０．００４５Ｈｚの誤差が生じる。

次に、ＡＤＣ１１０は、中間周波数が２４８．０９４ＭＨｚの受信信号に対して、基準周波数が３０．０７１９９９９９５４７４３ＭＨｚの基準周波数信号を用いてアンダーサンプリングすることにより、アナログ信号からデジタル信号に変換する。

次に、チャネル推定部１１６は、チャネル推定を行って、局部発振器１０３にて生じた目標周波数に対する誤差である０．００４５Ｈｚを補正する。

このように、本実施の形態４によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、ローカル周波数を分数分周した信号をクロックとして使用してベースバンド部の基準周波数を生成するので、ベースバンド基準周波数が比較的低い場合に局部発振器１０３が大型化することを防ぐことができる。

上記実施の形態１〜実施の形態４の無線受信装置は、基地局装置または通信端末装置に適用することが可能である。

本発明にかかる無線受信装置、基地局装置、通信端末装置及び受信方法は、受信信号をアンダーサンプリングしてデジタル信号を生成するのに好適である。

本発明の実施の形態１に係る無線受信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る分数分周ＰＬＬの設定例を示す図本発明の実施の形態２に係る無線受信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態２に係るローカル周波数の設置例を示す図本発明の実施の形態２に係るベースバンド基準信号の設定例を示す図本発明の実施の形態３に係る無線受信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態４に係る無線受信装置の構成を示すブロック図従来のアンダーサンプリング部の構成を示すブロック図中間周波数とｎとの関係を示す図

符号の説明

１００無線受信装置
１０１基準周波数信号発生器
１０２ローカル分数分周部
１０３局部発振器
１０７混合器
１１０ＡＤＣ
１１６チャネル推定部
１１７復調部
１２０無線部
１２１ベースバンド部

Claims

分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能であるとともに、前記分周数にて基準周波数信号の周波数を分周することにより前記基準周波数信号を所望の周波数のローカル信号に変換するローカル信号生成手段と、
受信信号と前記ローカル信号生成手段にて生成された前記ローカル信号とを混合することにより前記受信信号を無線周波数から中間周波数に変換する混合手段と、
前記基準周波数信号に基づいて、前記混合手段にて中間周波数に変換された前記受信信号をアンダーサンプリングすることにより前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段と、
前記アナログ／デジタル変換手段にてデジタル信号に変換された前記受信信号を復調する復調手段と、
を具備することを特徴とする無線受信装置。
前記アナログ／デジタル変換手段は、前記混合手段にて中間周波数に変換された前記受信信号を前記基準周波数信号にてアンダーサンプリングすることにより前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換することを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能であるとともに、前記分周数にて基準周波数信号の周波数を分周することにより前記アンダーサンプリング周波数信号を生成するアンダーサンプリング周波数信号生成手段を具備し、
前記アナログ／デジタル変換手段は、前記混合手段にて中間周波数に変換された前記受信信号を前記アンダーサンプリング周波数信号にてアンダーサンプリングすることにより、前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換することを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線受信装置。
分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能であるとともに、前記アンダーサンプリング周波数信号生成手段にて生成された前記アンダーサンプリング周波数信号を前記分周数にて分周する分周手段を具備し、
前記アナログ／デジタル変換手段は、前記分周手段にて分周された前記アンダーサンプリング周波数信号にて前記受信信号をアンダーサンプリングすることにより、前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換することを特徴とする請求項３記載の無線受信装置。
前記基準周波数信号の周波数を逓倍する逓倍手段と、
前記逓倍手段にて逓倍された周波数の２分の１以下の所望の周波数のアンダーサンプリング周波数信号を前記基準周波数信号より生成するアンダーサンプリング周波数信号生成手段を具備し、
前記アナログ／デジタル変換手段は、前記混合手段にて中間周波数に変換された前記受信信号を前記アンダーサンプリング周波数信号にてアンダーサンプリングすることにより、前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換することを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線受信装置。
分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能であるとともに、前記ローカル信号生成手段にて生成された前記ローカル信号を前記分周数にて分周する分周手段と、
前記分周手段にて分周された前記ローカル信号の周波数の２分の１以下の所望の周波数のアンダーサンプリング周波数信号を前記ローカル信号より生成するアンダーサンプリング周波数信号生成手段を具備し、
前記アナログ／デジタル変換手段は、前記混合手段にて中間周波数に変換された前記受信信号を前記アンダーサンプリング周波数信号にてアンダーサンプリングすることにより、前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換することを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線受信装置。
請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
請求項１から請求項６のいずれかに記載の無線受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
分周数として１未満の小数点を伴う数値を設定可能であるとともに、前記分周数にて基準周波数信号の周波数を分周することにより前記基準周波数信号を所望の周波数のローカル信号に変換するステップと、
受信信号と前記ローカル信号とを混合することにより前記受信信号を無線周波数から中間周波数に変換するステップと、
前記基準周波数信号に基づいて、中間周波数に変換された前記受信信号をアンダーサンプリングすることにより前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するステップと、
デジタル信号に変換された前記受信信号を復調するステップと、
を具備することを特徴とする受信方法。