JP2006157216A - Receiver - Google Patents
Receiver Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006157216A JP2006157216A JP2004341802A JP2004341802A JP2006157216A JP 2006157216 A JP2006157216 A JP 2006157216A JP 2004341802 A JP2004341802 A JP 2004341802A JP 2004341802 A JP2004341802 A JP 2004341802A JP 2006157216 A JP2006157216 A JP 2006157216A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- threshold value
- comparator
- band
- bit error
- error rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、Amplitude Shift Keying(以下ASK)、ON-OFF Keying(以下OOK)、Pulse Position Modulation(以下 PPM)等の変調方式により変調された信号を受信する受信装置に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus that receives a signal modulated by a modulation method such as Amplitude Shift Keying (hereinafter ASK), ON-OFF Keying (hereinafter OOK), Pulse Position Modulation (hereinafter PPM).
従来、ASK受信装置において、ビット誤り率が最良となる比較器のしきい値は、信号対雑音電力比(以下SN比)によって異なり、SN比が悪い時(小さい時)はSN比が良い時(大きい時)よりも比較器のしきい値を大きくした方がビット誤り率を良くすることができることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。
Conventionally, in the ASK receiver, the threshold value of the comparator with the best bit error rate varies depending on the signal-to-noise power ratio (hereinafter referred to as SN ratio), and when the SN ratio is poor (when small), the SN ratio is good. It is known that the bit error rate can be improved by increasing the threshold value of the comparator (when it is large) (see Non-Patent
また、ASK受信装置に使用する検波回路において、ASKの受信信号積分器で平均化し、この電圧を分圧したものをしきい値として検波器の出力と比較することによって符号の判定を行うように構成したものが知られている。この構成例によれば、受信電力によって比較器のしきい値を変更することが可能である(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1記載の比較器のしきい値可変手段は、受信信号の受信電力に応じて可変するものであり、受信帯域内に他の通信の干渉波などが存在した場合は最適なしきい値の設定はできない。例えば非特許文献1によればSN比が悪く(小さく)なった場合のしきい値の最良点はSN比が良い(大きい)時よりもしきい値を大きくする必要がある。
However, the threshold value varying means of the comparator described in
しかし、受信帯域内に他ユーザの干渉波が存在した場合、特許文献1記載の比較器のしきい値可変手段では、積分器出力電圧が大きいほどSN比が良いことを前提にしきい値が設定され、干渉波が存在した場合、希望信号の受信電力と干渉波の電力の合計電力によってしきい値が設定されるため、干渉波によってSN比が悪化したにもかかわらず、SN比が良い場合のしきい値設定がなされ、ビット誤り率を悪化させることとなる。
However, when an interference wave of another user exists in the reception band, the threshold value variable means of the comparator described in
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、受信帯域内に他ユーザによる干渉波があった場合でも、比較器のしきい値を最適に設定することができ、ビット誤り率の低減が可能な受信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and even when there is an interference wave by another user in the reception band, the threshold value of the comparator can be optimally set, and a bit error An object of the present invention is to provide a receiving apparatus capable of reducing the rate.
本発明の受信装置は、受信した信号としきい値とを比較する比較器を有する、変調データを受信する第一の受信系と、変調データ受信帯域以外の雑音電力を検出するバンドパスフィルタと検波器と積分器とADコンバータとを有する第二の受信系と、前記変調データの受信電力と、検出した帯域外の雑音電力との比率に応じて前記第一の受信系に設けられた前記比較器のしきい値を制御する受信信号処理手段と、を備える。 A receiving apparatus of the present invention includes a first receiving system that receives a modulated data, having a comparator that compares a received signal with a threshold value, a bandpass filter that detects noise power other than the modulated data receiving band, and a detection A comparison circuit provided in the first reception system in accordance with a ratio of a reception power of the modulated data and a detected out-of-band noise power, a second reception system having an integrator, an integrator, and an AD converter; Receiving signal processing means for controlling the threshold value of the detector.
この構成により、受信SN比に応じて比較器のしきい値の変更を行うことができる。 With this configuration, the threshold value of the comparator can be changed according to the reception signal-to-noise ratio.
また、本発明の受信装置において、前記受信信号処理手段は、受信信号電力と雑音電力とを比較して信号対雑音電力比を算出し、この結果とビット誤り率があらかじめ設定された範囲内であれば干渉波のない状態で最適化された比較器のしきい値テーブルに従って前記しきい値を設定し、またビット誤り率があらかじめ設定された範囲より悪い場合は干渉波がある状態で最適化された比較器のしきい値テーブル又は基準しきい値テーブルに対するオフセット加算に従って前記しきい値を設定する。 In the receiving apparatus of the present invention, the received signal processing means compares the received signal power and the noise power to calculate a signal-to-noise power ratio, and the result and the bit error rate are within a preset range. If there is no interference wave, set the threshold according to the threshold table of the optimized comparator, and if the bit error rate is worse than the preset range, optimize with the interference wave The threshold value is set according to the offset addition to the threshold value table or the reference threshold value table of the comparator.
この構成により、受信帯域内の干渉波によってSN比が劣化した場合でも比較器のしきい値を最良の状態に設定することができる。 With this configuration, the threshold value of the comparator can be set to the best state even when the S / N ratio is deteriorated by the interference wave within the reception band.
また、本発明の受信装置において、前記第二の受信系の受信帯域は、他の通信に使用されることのない電波天文に割り当てられた周波数帯が使用される。 In the receiving apparatus of the present invention, the frequency band assigned to the radio astronomy that is not used for other communications is used as the receiving band of the second receiving system.
この構成により、精度の良い雑音電力を検出することができる。 With this configuration, accurate noise power can be detected.
本発明によれば、受信帯域内に他ユーザによる干渉波があった場合でも、比較器のしきい値を最適に設定することができ、ビット誤り率の低減が可能な受信装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a receiving apparatus capable of optimally setting a threshold value of a comparator and reducing a bit error rate even when an interference wave from another user is present in a reception band. Can do.
図1は、本発明の実施形態に係る受信装置の概略構成を示すブロック図である。本発明の受信装置は、例えば、Amplitude Shift Keying(以下ASK)、ON-OFF Keying(以下OOK)、Pulse Position Modulation(以下 PPM)等の変調方式により変調された信号を受信するものである。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. The receiving apparatus of the present invention receives a signal modulated by a modulation method such as Amplitude Shift Keying (hereinafter referred to as ASK), ON-OFF Keying (hereinafter referred to as OOK), Pulse Position Modulation (hereinafter referred to as PPM).
図1に示すように、本実施形態の受信装置は、アンテナ1と、受信帯域を制限するバンドパスフィルタ2と、高周波信号を増幅するLNA3と、周波数を変換するミキサ4と、ローカル発信器5と、自動利得制御(AGC)に使用する可変利得増幅器6とを備える。
As shown in FIG. 1, the receiving apparatus of this embodiment includes an
また、変調データを受信するための受信系として、周波数変換した変調信号を通過させるバンドパスフィルタ7と、変調信号を検波する検波器8と、検波された信号を平滑する積分器9と、受信レベルを最適に制御するAGC制御回路10と、検波した信号をしきい値となる比較電圧と比較し、符号の判定を行う比較器12と、比較器12の出力をラッチするラッチ回路13と、比較器の比較電圧を発生させるDAコンバータ15とを備える。
In addition, as a reception system for receiving the modulation data, a bandpass filter 7 that passes the frequency-converted modulation signal, a
さらに、雑音電力を検出するための受信系として、雑音検出帯域を通過させるバンドパスフィルタ17と、雑音を検波する検波器18と、検波された雑音を整流する積分器19と、雑音レベルをサンプリングし、デジタルデータに変換するADコンバータ20とを備える。
Further, as a receiving system for detecting noise power, a band-
そして、受信信号の処理、及び比較器12へ出力するしきい値を制御する受信信号処理部22を備えている。
A reception
次に、図1と図2を用いて受信装置の構成例について説明する。 Next, a configuration example of the receiving apparatus will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
図2(A)は本発明の受信装置が受信する周波数帯域の一例を示したものである。データ通信帯域は24.0〜29.0GHzの帯域を使用し、雑音検出には電波天文に割り当てられている23.6〜24.0GHzの帯域を使用する。 FIG. 2A shows an example of a frequency band received by the receiving apparatus of the present invention. The data communication band uses a band of 24.0 to 29.0 GHz, and the noise detection uses a band of 23.6 to 24.0 GHz allocated to radio astronomy.
図1においてアンテナ1、バンドパスフィルタ2a、LNA3はデータ通信帯域及び雑音検出帯域である23.6〜29.0GHzの動作帯域を有しており、ミキサ4によって周波数変換される。ミキサ4に接続されるローカル発振器5の発振周波数を23.0GHzとした場合のミキサ4の出力は、
fRF±fLo
が得られるが、ここでの周波数変換の目的は周波数を処理が容易な周波数まで下げることであるためfRF−fLo の周波数を使用する。
In FIG. 1, the
fRF ± fLo
However, since the purpose of the frequency conversion here is to reduce the frequency to a frequency that can be easily processed, the frequency of fRF-fLo is used.
この場合のミキサ4の出力周波数を図2(B)に示すように雑音検出帯域(電波天文帯域)は0.6〜1.0GHz、データ通信帯域は1.0〜6.0GHzに変換される。 In this case, the output frequency of the mixer 4 is converted to a noise detection band (radio wave astronomy band) of 0.6 to 1.0 GHz and a data communication band of 1.0 to 6.0 GHz as shown in FIG. .
図1においてバンドパスフィルタ6はデータ通信帯域を選択するものであり、図2(C)に示すように1.0〜6.0GHz帯域を通過帯域とする。また、図1においてバンドパスフィルタ17は雑音帯域を選択するものであり、図2(C)に示すように0.6〜1.0GHzを通過帯域とするものである。
In FIG. 1, a
次に図1と図3を用いてOOKの受信装置の動作について説明する。 Next, the operation of the OOK receiving apparatus will be described with reference to FIGS.
図3(A)は送信クロック、(B)は送信データ、(C)はOOK変調波の一例を示す。図3(D)は空間伝送路を経て他ユーザの干渉の影響を受けた場合の図1に示される検波器8の入力波形の一例を示す。図3(E)は図1に示される検波器8の出力を示す。
3A shows a transmission clock, FIG. 3B shows transmission data, and FIG. 3C shows an example of an OOK modulated wave. FIG. 3D shows an example of an input waveform of the
図3(F)は図1に示される比較器12の入力を示す。比較器12へは他ユーザの干渉信号も入力されることになるが、このとき干渉波のレベルに応じて図1に示される比較電圧16を適切に変更することにより、干渉波による通信品質の劣化を最小限に抑えることができる。
FIG. 3F shows the input of the
図3(G)は図1に示される比較器12の出力を示す。図1において比較器12の出力を受信クロック24でラッチ回路13でラッチすることによりデータの復号を行う。図3(H)は受信クロック、(I)はラッチ回路出力を示す。
FIG. 3G shows the output of the
一方、図3(J)は図1に示される検波器18の入力を示し、(K)は検波器18の出力を示す。検波器8の入力と比較すると他ユーザの干渉はバンドパスフィルタ17で除去されるため検波器18には熱雑音のみが入力される。検波器18の出力を積分器19で積分し、これをADコンバータ20でサンプリングすることによって本受信装置におけるバンドパスフィルタ17の帯域の雑音レベルを測定できる。なお、図3(L)は、積分器20の出力を示したものである。ここで、測定した雑音レベルとAGC制御回路による受信レベル報告信号23を比較することでSN比を測定することができる。
On the other hand, FIG. 3 (J) shows the input of the
バンドパスフィルタ17の帯域幅は図2(C)に示す電波天文帯域以内であり、あらかじめ既知であればよく、図1においてデータ通信帯域を選択するバンドパスフィルタ7との帯域比換算を行えばSN比の算出が可能である。
The bandwidth of the band-
次にSN比とビット誤り率が最小となるしきい値の設定について図4、図5を用いて説明する。図4は先に示した非特許文献1に従ってASKにおけるSN比としきい値とビット誤り率の関係を計算したものである。なお、図4のビット誤り率において、E及びその後の数字は、10の数字分の累乗を示す。
Next, setting of a threshold value that minimizes the SN ratio and the bit error rate will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the calculation of the relationship between the SN ratio, threshold value, and bit error rate in ASK according to
しきい値をρ0、SN比をR としたときのビット誤り率Peは数1で表される。
ここで、Pe,M→Sは、M→Sと誤る確率を示し、数2で表される。 Here, Pe, M → S indicates the probability of mistaken M → S, and is expressed by the following equation (2).
ただしΦ(y)は誤差関数を表し、数3で示される。 However, Φ (y) represents an error function and is expressed by the following equation (3).
図5は図4の結果に従ってビット誤り率が最小となるしきい値を示したものである。なお、ここで示したしきい値は最大1で正規化したものである。 FIG. 5 shows a threshold value at which the bit error rate is minimized according to the result of FIG. The threshold values shown here are normalized by a maximum of 1.
次に、他ユーザの干渉の影響を受けた場合のしきい値の設定について図6を用いて説明する。図6はSN比とビット誤り率の基準値と受信状態との関係を示す概念図である。 Next, the setting of the threshold when affected by the interference of other users will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a conceptual diagram showing the relationship between the SN ratio, the reference value of the bit error rate, and the reception state.
図6において前述に従って測定したSN比とビット誤り率との関係が基準値上にある点31の場合、他ユーザの干渉電力はないと判断し、干渉波なしのしきい値テーブルに従って図1における比較器12の比較電圧16を設定する。ここで用いるテーブルの一例として図5に示される特性が使用可能である。
In the case of the
一方、測定したSN比とビット誤り率との関係が基準値から外れた図6における点32の場合、他ユーザの干渉の影響を受けているものとし、ビット誤り率の基準値とSN比との差33を算出する。ここで算出したSN比の差33だけずらしたしきい値テーブルを使用するか、基準となるしきい値テーブルにSN比の差33のオフセットを加えることにより、しきい値を最適化することができる。
On the other hand, in the case of the
図7は上記の処理の流れの概略を示したものである。図1に示される受信信号処理部22は、受信データ復号機能および、ビット誤り率測定を含む図7の機能を有するものである。
FIG. 7 shows an outline of the flow of the above processing. The reception
受信信号処理部22は、AGC制御回路10からの受信信号レベル報告信号23により、AGC制御電圧を検出する(ステップS701)。また、ADコンバータ20から出力された雑音レベル報告信号21により、雑音レベルを検出する(ステップS702)。 そして、検出されたAGC制御電圧及び雑音レベルに基づいて、受信信号のSN比を算出する(ステップS703)。また、受信した信号を処理した結果から、ビット誤り率を検出する(ステップS704)。
The reception
そして、受信信号処理部22は、ステップS703において算出されたSN比と、ステップS704において検出されたビット誤り率とを比較し、その関係が適正であるかを判定する(ステップS705)。この判定は、図6に示されるように、ビット誤り率基準値が用いられる。
The received
そして、SN比とビット誤り率との関係が適正であれば、干渉波なしとしてしきい値を設定する(ステップS706)。一方、SN比とビット誤り率との関係が適正でなければ、SN比の基準値との差分を算出し(ステップS707)、干渉波ありとしてしきい値を設定する(ステップS708)。 If the relationship between the SN ratio and the bit error rate is appropriate, a threshold is set as no interference wave (step S706). On the other hand, if the relationship between the S / N ratio and the bit error rate is not appropriate, the difference from the reference value of the S / N ratio is calculated (step S707), and a threshold value is set as an interference wave (step S708).
このような本発明の実施形態の受信装置によれば、受信帯域内に他ユーザによる干渉波があった場合でも、比較器のしきい値を最適に設定することができ、ビット誤り率を低減させることができる。 According to the receiving apparatus of the embodiment of the present invention, the threshold value of the comparator can be optimally set even when there is an interference wave by another user within the reception band, and the bit error rate is reduced. Can be made.
本発明の受信装置は、受信帯域内に他ユーザによる干渉波があった場合でも、比較器のしきい値を最適に設定することができ、ビット誤り率の低減が可能な効果を有し、ASK方式を用いた受信装置、OOKやPPM方式によるUWB受信装置等に有用である。 The receiving apparatus of the present invention has the effect that the threshold value of the comparator can be optimally set even when there is an interference wave by another user within the reception band, and the bit error rate can be reduced, This is useful for a receiving apparatus using the ASK method, a UWB receiving apparatus using the OOK or PPM method, and the like.
1 アンテナ
2 バンドパスフィルタ
3 LNA
4 ミキサ
5 ローカル発振器
6 可変利得増幅器
7 バンドパスフィルタ
8 検波器
9 積分器
10 AGC制御回路
11 AGC制御電圧
12 比較器
13 ラッチ回路
14 比較電圧制御データ
15 DAコンバータ
16 比較電圧
17 バンドパスフィルタ
18 検波器
19 積分器
1
4
Claims (3)
変調データ受信帯域以外の雑音電力を検出するバンドパスフィルタと検波器と積分器とADコンバータとを有する第二の受信系と、前記変調データの受信電力と、
検出した帯域外の雑音電力との比率に応じて前記第一の受信系に設けられた前記比較器のしきい値を制御する受信信号処理手段と、
を備える受信装置。 A first receiving system for receiving modulated data, having a comparator for comparing the received signal with a threshold;
A second reception system having a bandpass filter, a detector, an integrator, and an AD converter for detecting noise power other than the modulation data reception band; and the reception power of the modulation data;
Received signal processing means for controlling a threshold value of the comparator provided in the first receiving system in accordance with a ratio with detected noise power outside the band;
A receiving device.
前記受信信号処理手段は、受信信号電力と雑音電力とを比較して信号対雑音電力比を算出し、この結果とビット誤り率があらかじめ設定された範囲内であれば干渉波のない状態で最適化された比較器のしきい値テーブルに従って前記しきい値を設定し、またビット誤り率があらかじめ設定された範囲より悪い場合は干渉波がある状態で最適化された比較器のしきい値テーブル又は基準しきい値テーブルに対するオフセット加算に従って前記しきい値を設定する受信装置。 The receiving device according to claim 1,
The received signal processing means calculates the signal-to-noise power ratio by comparing the received signal power and the noise power. If the result and the bit error rate are within a preset range, the received signal processing means is optimal with no interference wave. The threshold value table of the comparator is optimized in the presence of an interference wave when the threshold value is set according to the threshold value table of the optimized comparator and the bit error rate is worse than a preset range Or the receiving apparatus which sets the said threshold value according to the offset addition with respect to a reference | standard threshold value table.
前記第二の受信系の受信帯域は、他の通信に使用されることのない電波天文に割り当てられた周波数帯が使用される受信装置。 The receiving device according to claim 1,
The receiving apparatus of the second receiving system uses a frequency band assigned to a radio astronomy that is not used for other communications.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004341802A JP2006157216A (en) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | Receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004341802A JP2006157216A (en) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | Receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006157216A true JP2006157216A (en) | 2006-06-15 |
Family
ID=36635006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004341802A Withdrawn JP2006157216A (en) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | Receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006157216A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114244383A (en) * | 2021-12-27 | 2022-03-25 | 东莞市阿尔法电子科技有限公司 | Signal processing method, system, Bluetooth headset and storage medium |
-
2004
- 2004-11-26 JP JP2004341802A patent/JP2006157216A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114244383A (en) * | 2021-12-27 | 2022-03-25 | 东莞市阿尔法电子科技有限公司 | Signal processing method, system, Bluetooth headset and storage medium |
CN114244383B (en) * | 2021-12-27 | 2023-06-09 | 东莞市阿尔法电子科技有限公司 | Signal processing method, system, bluetooth headset and storage medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102162491B1 (en) | Method and apparatus of detecting interference signal for low power envelope detector | |
JP2009065312A (en) | Radio receiver | |
US8150346B2 (en) | Detecting a signal in the presence of noise | |
JP5836996B2 (en) | AGC for slicer based low power demodulator | |
JP4642563B2 (en) | FSK receiver | |
JP6530986B2 (en) | Wireless receiving apparatus, electronic device, and wireless receiving method | |
TWI578718B (en) | Cellular up-link harmonic spurs mitigation in wi-fi and bluetooth receivers | |
JP6198631B2 (en) | Receiving apparatus and demodulation method | |
US9391660B2 (en) | Wireless receiver and wireless receiving method | |
JP4574687B2 (en) | RF receiver | |
JP2006261826A (en) | Receiving apparatus and method | |
JP5988863B2 (en) | Receiving apparatus and demodulation method | |
JP2006157216A (en) | Receiver | |
JP4911088B2 (en) | Wireless communication apparatus and wireless communication method | |
JP4933624B2 (en) | Wireless receiver | |
JP4843397B2 (en) | Receiver | |
WO2014141711A1 (en) | Transmission device and bandwidth adjustment method | |
JP4710733B2 (en) | Wireless receiver | |
KR101210608B1 (en) | The automatic gain controller and the method that uses the efficient receiving structure of the impulse radio ultra-wide band wireless communication systems | |
WO2014132310A1 (en) | Receiving device and demodulation method | |
JP4328611B2 (en) | Spread spectrum communication equipment | |
JP7159488B2 (en) | Apparatus and method for digitally characterizing noise and interference in communication channels | |
JP2004096141A (en) | Digital radio receiver | |
JP4779523B2 (en) | Received electric field strength detection circuit and method, and receiver using the same | |
Lont et al. | System considerations for low power design in wireless body area networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |