JP2006254109A - Receiving device, and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル衛星放送受信装置などの受信装置およびその制御方法に関するものである。より詳細には、用途に応じて出力C/N特性を変化させることができる受信装置およびその制御方法に関するものである。 The present invention relates to a receiving device such as a digital satellite broadcast receiving device and a control method thereof. More specifically, the present invention relates to a receiving apparatus that can change an output C / N characteristic according to an application and a control method thereof.
デジタル衛星放送では、受信装置の設置条件や受信チャンネルによって入力信号レベルが広範囲に変動するため、入力信号レベルに応じて受信装置のゲインを適切に設定し、出力信号レベルが一定となるようなゲイン制御ループが使用される。 In digital satellite broadcasting, the input signal level varies widely depending on the installation conditions of the receiving device and the receiving channel, so the gain of the receiving device is set appropriately according to the input signal level and the output signal level is constant. A control loop is used.
図10は、一般的なダイレクトコンバージョン方式の衛星放送用受信装置の構成を示すブロック図である。このような従来の一般的な構成の受信装置におけるゲイン制御については、例えば特許文献1に記載されている。 FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a general direct conversion satellite broadcast receiving apparatus. For example, Patent Document 1 discloses gain control in such a conventional general reception device.
図10に示す受信装置は、高周波信号入力端子101、高周波アンプ(高周波ゲイン可変アンプ)102、ゲイン制御端子103、ミキサ回路104、発振回路105、90度移相回路106、低周波アンプ(低周波ゲイン可変アンプ)107、ゲイン制御端子108、フィルタ回路109、出力アンプ110、出力端子111を備えている。
10 includes a high frequency
高周波信号入力端子101には、受信装置の外部から受信した高周波信号が入力される。高周波アンプ102は、高周波信号入力端子101を介して入力された高周波信号を増幅するゲイン可変の高周波アンプである。ゲイン制御端子103には、高周波アンプ102のゲインを制御する制御信号が図示しない制御回路から入力される。
The high frequency
ミキサ回路104は、高周波アンプ102の出力信号を周波数変換するものである。発振回路105は発振信号を生成して90度移相回路106に供給する。90度移相回路106は、発振回路105から供給される発振信号から90度の位相差をもつ2つのローカル信号を生成し、ミキサ回路104へ供給する。
The
低周波アンプ107は、ミキサ回路104から出力された信号を増幅するゲイン可変の低周波アンプである。ゲイン制御端子108には、低周波アンプ107のゲインを制御する制御信号が図示しない制御回路から入力される。
The
フィルタ回路109は、低周波アンプ107の出力信号に含まれる不要周波数成分を除去するフィルタ回路である。出力アンプ110は、フィルタ回路109の出力信号を増幅して出力端子111から出力する。
The
図10に示した受信装置においては、高周波アンプ102および低周波アンプ107のゲインは、出力端子111からの出力信号レベルが、高周波信号入力端子101を介して入力される高周波信号の信号レベルによらず一定となるように制御される。図11は、図10に示した受信装置の各部における信号レベルを示すグラフ(レベル配分図)である。
In the receiving apparatus shown in FIG. 10, the gains of the
図11に示すように、高周波信号入力端子101に入力される信号レベルが変動した場合にも、高周波アンプ102および低周波アンプ107のゲインを適切に制御することで、出力端子111から出力される出力信号レベルを一定にすることができる。
As shown in FIG. 11, even when the signal level input to the high frequency
なお、図11に示すように、高周波アンプ102および低周波アンプ107の制御は、入力信号レベルが所定値以下の場合には2つのゲイン可変アンプ(高周波アンプ102および低周波アンプ107)のうち低周波アンプ107のゲインを変化させ、入力信号レベルが所定値よりも高い場合には高周波アンプ102のゲインを変化させるように行われる。これにより、受信装置全体の雑音指数、歪み特性を比較的良好にすることができる。
As shown in FIG. 11, the control of the high-
一般に、受信装置では、どのようなゲイン制御を行った場合でも、出力信号にはノイズ成分が含まれる。そして、このノイズ成分が受信装置の受信性能を決定する重要なパラメータとなる。 In general, in a receiving apparatus, no matter what gain control is performed, a noise component is included in an output signal. This noise component is an important parameter for determining the reception performance of the receiving apparatus.
例えば、図10に示した受信装置における出力ノイズについて考える。高周波信号入力端子101を介して入力される高周波信号の信号レベルが小さいときには、高周波アンプ102および低周波アンプ107のゲインは高く設定される。このため、受信装置の前半部分(例えば高周波アンプ102およびミキサ回路104)で発生したノイズが増幅されてしまうので、受信装置の前半部分のノイズ特性が受信装置の出力ノイズレベルに対して支配的となる。
For example, consider output noise in the receiving apparatus shown in FIG. When the signal level of the high frequency signal input through the high frequency
逆に、高周波信号入力端子101を介して入力される高周波信号の信号レベルが大きいときには、高周波アンプ102および低周波アンプ107のゲインは低く設定される。このため、受信装置の前半部分の雑音特性よりもむしろ、図10に示した各回路ブロックの出力におけるC/N(信号レベルとノイズレベルの比)の最も悪い部分の特性が、受信装置の出力ノイズレベルに対して支配的となる。
Conversely, when the signal level of the high frequency signal input via the high frequency
図12は、図11に示した受信装置の出力アンプ110に入力される入力信号、および、この入力信号に対する出力アンプ110からの出力信号を、横軸を周波数、縦軸を信号レベルとしてプロットしたグラフである。なお、図12における左側のグラフは出力アンプ110に対する入力信号を示しており、右側のグラフは出力アンプ110からの出力信号を示している。
FIG. 12 plots the input signal input to the
図12に示すように、出力アンプ110の入力C/Nは、入力信号レベルCiと入力ノイズフロアレベルNiとの比(Ci/Ni)で表される。
As shown in FIG. 12, the input C / N of the
また、出力アンプ110のゲインをG1とすると、出力アンプ110(出力端子111)の出力信号の波形は図128の右側に示すグラフのようになる。すなわち、出力信号レベルCoは入力信号レベルCiにゲインG1を掛けた信号レベルとなり、出力ノイズレベルNoは入力ノイズフロアレベルNiにゲインG1を掛けたノイズレベルとなる。また、受信装置の出力C/Nは、出力信号レベルCoと出力ノイズレベルNoとの比(Co/No)で表される。実際には出力アンプ110によってノイズが付加されるため、出力アンプ110の入出力間におけるノイズの増加量はゲインG1に対応する増加量よりも若干大きくなるが、一般的に、この誤差はゲインG1に比べて無視できる。
When the gain of the
なお、上述したように、図10に示した受信装置は2つの可変ゲインアンプによって出力信号レベルが一定に保たれることから、図12に示した出力信号レベルCoは常に一定値になるようにゲインが制御される。
しかしながら、上記のような従来の構成からなる受信装置では、要求される出力C/Nが異なる場合には、出力C/Nごとに受信装置を別個に設計する必要がある。したがって、例えば図10に示したような受信装置を半導体集積回路上に形成する場合、要求される出力C/Nに応じて、それぞれ別個の半導体集積回路を用意しなければならない。 However, in the receiving apparatus having the conventional configuration as described above, when the required output C / N is different, it is necessary to design the receiving apparatus separately for each output C / N. Therefore, for example, when a receiving device as shown in FIG. 10 is formed on a semiconductor integrated circuit, separate semiconductor integrated circuits must be prepared according to the required output C / N.
例えば、QPSK変調信号を受信するデジタル衛星放送受信装置と、8PSK変調信号を受信するデジタル衛星放送受信装置とは、図10に示す部分に関しては同様の回路構成で実現可能である。しかしながら、8PSK変調信号を受信するデジタル衛星放送受信装置の方が、高い出力C/Nが要求される。つまり、同様の回路構成の受信装置であっても、受信する信号の種類あるいは受信装置の用途によって、要求される出力C/Nが異なる場合がある。 For example, a digital satellite broadcast receiver that receives a QPSK modulated signal and a digital satellite broadcast receiver that receives an 8PSK modulated signal can be realized with the same circuit configuration with respect to the portion shown in FIG. However, a digital satellite broadcast receiver that receives an 8PSK modulated signal is required to have a higher output C / N. That is, even in a receiving device having the same circuit configuration, the required output C / N may differ depending on the type of received signal or the use of the receiving device.
このような場合、受信装置の出力C/Nは、受信装置を構成する各回路ブロックの性能によって決定されてしまう。このため、要求される出力C/Nが異なる受信装置(例えば、QPSK変調信号用の受信装置と8PSK変調信号用の受信装置)は、それぞれ別個に設計する必要がある。すなわち、半導体集積回路上に図10に示すような受信装置を構成する場合、要求される出力C/Nに応じて、それぞれ別個の半導体集積回路を用意しなければならない。 In such a case, the output C / N of the receiving device is determined by the performance of each circuit block constituting the receiving device. For this reason, it is necessary to design separately the receiving apparatuses (for example, the receiving apparatus for QPSK modulation signals and the receiving apparatus for 8PSK modulation signals) having different required output C / N. That is, when a receiving apparatus as shown in FIG. 10 is configured on a semiconductor integrated circuit, separate semiconductor integrated circuits must be prepared according to the required output C / N.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、出力C/N特性を切り替え可能な受信装置およびその制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a receiving apparatus capable of switching output C / N characteristics and a control method therefor.
本発明の受信装置は、上記の課題を解決するために、入力された信号を増幅する第1増幅手段と、上記第1増幅手段の出力信号の周波数を変換する周波数変換手段と、上記周波数変換後の信号を増幅して出力する出力増幅手段とを備えた受信装置であって、上記出力増幅手段のゲインが可変であることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a receiving apparatus of the present invention includes a first amplifying unit that amplifies an input signal, a frequency converting unit that converts a frequency of an output signal of the first amplifying unit, and the frequency converting unit. A receiving apparatus including an output amplifying unit that amplifies and outputs a subsequent signal, wherein the gain of the output amplifying unit is variable.
上記の構成によれば、上記出力増幅手段のゲインが可変となっている。これにより、受信装置に要求される出力C/N(出力信号レベルと出力ノイズレベルとの比)に応じて、受信装置の出力C/N特性を切り替えて使用することができる。すなわち、受信装置の用途に応じて、出力C/N特性を切り替えることができる。したがって、要求される出力C/Nが異なる場合(あるいは変化する場合)でも、それぞれの用途に応じて個別に設計された受信装置を用いる必要がなく、同一の受信装置を用いて適切に受信することができる。 According to said structure, the gain of the said output amplification means is variable. As a result, the output C / N characteristic of the receiving apparatus can be switched and used in accordance with the output C / N required for the receiving apparatus (the ratio between the output signal level and the output noise level). That is, the output C / N characteristic can be switched according to the use of the receiving apparatus. Therefore, even when the required output C / N is different (or changes), it is not necessary to use a receiving device designed individually for each application, and reception is appropriately performed using the same receiving device. be able to.
また、上記周波数変換後の信号を増幅する第2増幅手段を備え、上記出力増幅手段は、上記第2増幅手段によって増幅された後の信号を増幅して出力する構成としてもよい。 Moreover, it is good also as a structure provided with the 2nd amplification means which amplifies the signal after the said frequency conversion, and the said output amplification means amplifies and outputs the signal after being amplified by the said 2nd amplification means.
上記の構成によれば、上記第1増幅手段および出力増幅手段に加えて、第2増幅手段を備えている。このため、受信装置全体としてのゲインを大きくすることができる。また、要求された出力信号レベルを達成するために、各増幅手段に要求されるゲインを小さくすることができる。 According to the above configuration, the second amplifying means is provided in addition to the first amplifying means and the output amplifying means. For this reason, the gain of the whole receiving apparatus can be increased. In addition, in order to achieve the required output signal level, the gain required for each amplifying means can be reduced.
また、上記周波数変換後の信号に含まれる不要周波数成分を除去する不要成分除去手段を備え、上記出力増幅手段は、上記不要成分除去手段によって不要周波数成分を除去された後の信号を増幅して出力する構成としてもよい。 In addition, an unnecessary component removing unit that removes an unnecessary frequency component included in the signal after the frequency conversion is provided, and the output amplification unit amplifies the signal after the unnecessary frequency component is removed by the unnecessary component removing unit. It is good also as a structure to output.
上記の構成によれば、上記不要成分除去手段によって上記周波数変換後の信号に含まれる不要周波数成分を除去することができ、受信装置からの出力信号の品質を向上させることができる。 According to said structure, the unnecessary frequency component contained in the signal after the said frequency conversion can be removed by the said unnecessary component removal means, and the quality of the output signal from a receiver can be improved.
また、上記出力増幅手段のゲインを、設定された出力信号レベルに応じて制御する制御手段を備えている構成としてもよい。ここで、設定された出力信号レベルとは、上記受信装置の用途に応じて一定値に設定されるものであってもよく、あるいは、ユーザが入力手段を介して任意に設定するものであってもよい。 The gain of the output amplifying unit may be configured to include a control unit that controls the gain according to the set output signal level. Here, the set output signal level may be set to a constant value according to the use of the receiving device, or may be arbitrarily set by the user via the input means. Also good.
上記の構成によれば、制御手段が、設定された出力信号レベルに応じて、出力増幅手段のゲインを制御する。これにより、受信装置の用途等に応じて要求される出力信号レベルが異なる場合(あるいは変化する場合)でも、同一の受信装置を用いて、適切に受信することができる。 According to said structure, a control means controls the gain of an output amplification means according to the set output signal level. As a result, even when the output signal level required according to the use of the receiving device is different (or changed), it is possible to receive appropriately using the same receiving device.
また、上記制御手段は、上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、上記出力増幅手段のゲインを制御する構成としてもよい。 The control means may be configured to control the gain of the output amplifying means in accordance with the signal level of the signal input to the first amplifying means.
上記の構成によれば、上記制御手段は、設定された出力信号レベルと、上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルとに応じて、上記出力増幅手段のゲインを制御する。これにより、例えば、設定された出力信号レベルを達成でき、かつ、出力ノイズレベルが低くなるように、出力増幅手段のゲインを制御することができる。したがって、受信装置に要求される出力信号レベルが異なる場合(あるいは変化する場合)でも、上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、要求された出力信号レベルを達成でき、かつ、出力C/N特性を向上させるように、適切に受信することができる。 According to said structure, the said control means controls the gain of the said output amplification means according to the set output signal level and the signal level of the signal input into the said 1st amplification means. Thereby, for example, the gain of the output amplifying means can be controlled so that the set output signal level can be achieved and the output noise level is lowered. Therefore, even when the output signal level required for the receiving apparatus is different (or changes), the required output signal level can be achieved according to the signal level of the signal input to the first amplifying means, and Therefore, it is possible to appropriately receive so as to improve the output C / N characteristic.
また、上記第1増幅手段は、ゲイン可変の増幅手段であり、上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、上記出力増幅手段のゲインができるだけ小さくなるように、上記第1増幅手段および上記出力増幅手段のゲインを制御する第2制御手段を備えた構成としてもよい。 The first amplifying means is a gain variable amplifying means, and can satisfy a set output signal level according to a signal level of a signal input to the first amplifying means, and the output. A configuration may be adopted in which a second control means is provided for controlling the gains of the first amplification means and the output amplification means so that the gain of the amplification means becomes as small as possible.
上記の構成によれば、上記第2制御手段が、上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、上記出力増幅手段のゲインができるだけ小さくなるように、上記第1増幅手段および上記出力増幅手段のゲインを制御する。一般に、上記のような構成からなる受信装置における出力ノイズレベルは、第1増幅手段よりも出力増幅手段に大きく依存する。このため、設定された出力信号レベルを満たすことができる範囲内で、出力増幅手段のゲインをできるだけ小さくすることにより、出力C/N特性を向上させることができる。 According to the above configuration, the second control means can satisfy the set output signal level according to the signal level of the signal input to the first amplification means, and the output amplification means The gains of the first amplifying unit and the output amplifying unit are controlled so that the gain is as small as possible. In general, the output noise level in the receiving apparatus configured as described above depends more on the output amplifying means than on the first amplifying means. For this reason, the output C / N characteristic can be improved by reducing the gain of the output amplifying means as much as possible within a range in which the set output signal level can be satisfied.
また、上記第1増幅手段および上記第2増幅手段はゲイン可変の増幅手段であり、上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、上記出力増幅手段および上記第2増幅手段のゲインができるだけ小さくなるように、上記第1増幅手段および上記第2増幅手段および上記出力増幅手段のゲインを制御する第3制御手段を備えた構成としてもよい。 The first amplifying means and the second amplifying means are variable gain amplifying means, and can satisfy a set output signal level according to a signal level of a signal input to the first amplifying means. And third control means for controlling the gains of the first amplification means, the second amplification means, and the output amplification means so that the gains of the output amplification means and the second amplification means become as small as possible. It is good also as a structure.
上記の構成によれば、上記第3制御手段が、上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、上記出力増幅手段および上記第2増幅手段のゲインができるだけ小さくなるように、上記第1増幅手段および上記第2増幅手段および上記出力増幅手段のゲインを制御する。上記のような構成からなる受信装置における出力ノイズレベルは、第1増幅手段よりも、上記第2増幅手段および出力増幅手段に大きく依存する。このため、設定された出力信号レベルを満たすことができる範囲内で、上記第2増幅手段および出力増幅手段のゲインをできるだけ小さくすることにより、出力C/N特性を向上させることができる。 According to the above configuration, the third control unit can satisfy the set output signal level according to the signal level of the signal input to the first amplification unit, and the output amplification unit and The gains of the first amplification unit, the second amplification unit, and the output amplification unit are controlled so that the gain of the second amplification unit is as small as possible. The output noise level in the receiving apparatus configured as described above depends more on the second amplifying means and the output amplifying means than on the first amplifying means. Therefore, the output C / N characteristics can be improved by reducing the gains of the second amplifying means and the output amplifying means as much as possible within a range in which the set output signal level can be satisfied.
また、上記第1増幅手段および上記第2増幅手段はゲイン可変の増幅手段であり、上記出力増幅手段のゲインを、設定された出力信号レベルと、上記第1増幅手段および第2増幅手段のゲインとに基づいて制御する第4制御手段を備えている構成としてもよい。 The first amplifying means and the second amplifying means are variable gain amplifying means, and the gain of the output amplifying means is set to the set output signal level and the gain of the first amplifying means and the second amplifying means. It is good also as a structure provided with the 4th control means controlled based on these.
上記の構成によれば、上記第4制御手段が、上記出力増幅手段のゲインを、設定された出力信号レベルと、上記第1増幅手段および第2増幅手段のゲインとに基づいて制御する。これにより、受信装置に要求される出力信号レベルが異なる場合(あるいは変化する場合)でも、同一の受信装置を用いて、適切に受信処理を行うことができる。 According to the above configuration, the fourth control unit controls the gain of the output amplification unit based on the set output signal level and the gains of the first amplification unit and the second amplification unit. Thus, even when the output signal level required for the receiving apparatus is different (or changes), the receiving process can be appropriately performed using the same receiving apparatus.
また、上記出力増幅手段は、ゲインをステップ的に切り替える構成であってもよい。この場合、上記出力増幅手段のゲインを切り替えるための回路構成を簡略化することができ、上記出力増幅手段のゲインを容易に切り替えることができる。 Further, the output amplification means may be configured to switch the gain stepwise. In this case, the circuit configuration for switching the gain of the output amplification means can be simplified, and the gain of the output amplification means can be easily switched.
例えば、上記出力増幅手段のゲインを制御する制御手段を備え、上記制御手段は、当該制御手段に備えられるレジスタの設定値を変化させることで上記出力増幅手段のゲインをステップ的に切り替える構成としてもよい。この場合、上記制御手段がレジスタの設定値を変化させることで、出力増幅回路のゲインを容易に切り替えることができる。 For example, the control means for controlling the gain of the output amplification means may be provided, and the control means may be configured to switch the gain of the output amplification means stepwise by changing a set value of a register provided in the control means. Good. In this case, the gain of the output amplifier circuit can be easily switched by the control means changing the set value of the register.
また、上記出力増幅手段は、ゲインの異なる複数の増幅手段を備えており、上記複数の増幅手段の中からいずれかの増幅手段を選択することで、ゲインを変化させる構成であってもよい。上記の構成によれば、上記出力増幅手段を容易に実現できる。 The output amplifying unit may include a plurality of amplifying units having different gains, and the gain may be changed by selecting any one of the amplifying units from the plurality of amplifying units. According to said structure, the said output amplification means is easily realizable.
また、この場合、上記出力増幅手段は、上記複数の増幅手段のうち、選択していない増幅手段の電源をオフする構成としてもよい。上記の構成によれば、出力増幅手段および上記受信装置1の消費電流を低減することができる。 In this case, the output amplification means may be configured to turn off the power of the amplification means that are not selected from among the plurality of amplification means. According to said structure, the current consumption of an output amplification means and the said receiver 1 can be reduced.
また、上記出力増幅手段は、帰還アンプと、上記帰還アンプの帰還抵抗値を変化させる抵抗変化手段とからなる構成であってもよい。また、この場合、上記抵抗可変手段は、上記帰還アンプと並列に配置された抵抗値の異なる複数の抵抗手段と、上記各抵抗手段に直列に配置され、上記帰還アンプの帰還抵抗として用いる抵抗手段を切り替える切替手段とからなり、上記出力増幅手段は、上記切替手段によって上記帰還アンプの帰還抵抗として用いる抵抗手段を選択することにより、当該出力増幅手段のゲインを変化させる構成であってもよい。さらに、この場合、上記切替手段は、電界効果トランジスタで構成されるアナログスイッチであってもよい。上記いずれかの構成によれば、上記出力増幅手段を容易に実現できる。 The output amplifying means may be composed of a feedback amplifier and resistance changing means for changing the feedback resistance value of the feedback amplifier. In this case, the resistance variable means includes a plurality of resistance means having different resistance values arranged in parallel with the feedback amplifier, and a resistance means arranged in series with each of the resistance means and used as a feedback resistance of the feedback amplifier. The output amplification means may be configured to change the gain of the output amplification means by selecting a resistance means used as a feedback resistor of the feedback amplifier by the switching means. Further, in this case, the switching means may be an analog switch composed of a field effect transistor. According to any one of the configurations described above, the output amplification means can be easily realized.
また、入力された信号をI信号とQ信号とに分離する分離手段を備え、上記出力増幅手段は、上記分離手段によって分離されたI信号を増幅するI信号増幅手段と、Q信号を増幅するQ信号増幅手段とを備えている構成としてもよい。ここで、I信号とは、受信装置に入力された信号を上記分離手段によってI軸(In−phase軸、実軸)データとQ軸(Quadrature軸、虚軸)データとに分離した場合の、I軸データの信号である。また、Q信号とは、この場合のQ軸データの信号である。 In addition, separation means for separating an input signal into an I signal and a Q signal is provided, and the output amplification means amplifies the I signal amplified by the separation means, and amplifies the Q signal. It is good also as a structure provided with Q signal amplification means. Here, the I signal is a signal when the signal input to the receiving device is separated into I-axis (In-phase axis, real axis) data and Q-axis (Quadrature axis, imaginary axis) data by the separation unit. It is a signal of I axis data. The Q signal is a Q-axis data signal in this case.
上記の構成によれば、例えばデジタル衛星放送受信用の受信装置のように、入力された信号をI軸データとQ軸データに分離する受信装置において、要求される出力C/Nが異なる場合、あるいは要求される出力C/Nが変化する場合に、同一の受信装置によってそれぞれの用途に応じた受信を行うことができる。 According to the above configuration, when a required output C / N is different in a receiving device that separates an input signal into I-axis data and Q-axis data, such as a receiving device for digital satellite broadcast reception, Alternatively, when the required output C / N changes, it is possible to perform reception according to each application by the same receiving apparatus.
また、上記した各受信装置は、半導体集積回路上に形成されていてもよい。上記の構成によれば、要求される出力C/Nが異なる場合、あるいは要求される出力C/Nが変化する場合であっても、それぞれの用途に応じて個別に設計された半導体集積回路を用いる必要がなく、同一の半導体集積回路を用いて適切に受信することができる。 Each of the receiving devices described above may be formed on a semiconductor integrated circuit. According to the above configuration, even when the required output C / N is different or the required output C / N changes, the semiconductor integrated circuit individually designed for each application can be provided. There is no need to use it, and reception can be appropriately performed using the same semiconductor integrated circuit.
本発明の受信装置の制御方法は、上記の課題を解決するために、入力された信号を増幅する第1増幅手段と、上記第1増幅手段の出力信号の周波数を変換する周波数変換手段と、上記周波数変換後の信号を増幅して出力する出力増幅手段とを備えた受信装置の制御方法であって、上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、上記出力増幅手段のゲインができるだけ小さくなるように、上記第1増幅手段および上記出力増幅手段のゲインを制御することを特徴としている。 In order to solve the above problems, a control method for a receiving apparatus of the present invention includes a first amplifying unit that amplifies an input signal, a frequency converting unit that converts a frequency of an output signal of the first amplifying unit, A control method for a receiving apparatus comprising output amplification means for amplifying and outputting the signal after frequency conversion, wherein an output signal set in accordance with the signal level of the signal input to the first amplification means The gain of the first amplifying means and the output amplifying means is controlled so that the level can be satisfied and the gain of the output amplifying means is as small as possible.
上記の制御方法によれば、受信装置に要求される出力信号レベルに応じて、出力C/N特性を切り替えることができる。すなわち、受信装置の用途に応じて、出力C/N特性を切り替えることができる。したがって、要求される出力C/Nが異なる場合(あるいは変化する場合)でも、それぞれの用途に応じて個別に設計された受信装置を用いる必要がなく、同一の受信装置を用いて適切に受信することができる。 According to the above control method, the output C / N characteristic can be switched according to the output signal level required of the receiving apparatus. That is, the output C / N characteristic can be switched according to the use of the receiving apparatus. Therefore, even when the required output C / N is different (or changes), it is not necessary to use a receiving device designed individually for each application, and reception is appropriately performed using the same receiving device. be able to.
また、一般に、上記のような構成からなる受信装置における出力ノイズレベルは、第1増幅手段よりも出力増幅手段に大きく依存する。このため、設定された出力信号レベルを満たすことができる範囲内で、出力増幅手段のゲインをできるだけ小さくすることにより、出力C/N特性を向上させることができる。 In general, the output noise level in the receiving apparatus configured as described above depends more on the output amplifying means than on the first amplifying means. For this reason, the output C / N characteristic can be improved by reducing the gain of the output amplifying means as much as possible within a range in which the set output signal level can be satisfied.
以上のように、本発明の受信装置は、上記出力増幅手段のゲインが可変になっている。それゆえ、要求される出力C/Nが異なる場合、あるいは要求される出力C/Nが変化する場合でも、それぞれの用途に応じて個別に設計された受信装置を用いる必要がなく、同一の受信装置を用いて適切に受信することができる。 As described above, in the receiving apparatus of the present invention, the gain of the output amplification means is variable. Therefore, even when the required output C / N is different or when the required output C / N changes, it is not necessary to use a receiving device designed individually for each application, and the same reception is possible. It can be appropriately received using the device.
本発明の受信装置の制御方法は、上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、上記出力増幅手段のゲインができるだけ小さくなるように、上記第1増幅手段および上記出力増幅手段のゲインを制御する。 The control method of the receiving apparatus of the present invention can satisfy the set output signal level according to the signal level of the signal input to the first amplifying means, and the gain of the output amplifying means is as small as possible. Thus, the gains of the first amplifying means and the output amplifying means are controlled.
それゆえ、要求される出力C/Nが異なる場合(あるいは変化する場合)でも、それぞれの用途に応じて個別に設計された受信装置を用いる必要がなく、同一の受信装置を用いて適切に受信することができる。また、設定された出力信号レベルを満たすことができる範囲内で、出力増幅手段のゲインをできるだけ小さくすることにより、出力C/N特性を向上させることができる。 Therefore, even when the required output C / N is different (or changes), it is not necessary to use a receiving device designed individually for each application, and reception is appropriately performed using the same receiving device. can do. Further, the output C / N characteristic can be improved by reducing the gain of the output amplifying means as much as possible within a range in which the set output signal level can be satisfied.
本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態にかかる受信装置であるデジタル衛星放送受信装置1の構成を示す回路ブロック図である。この図に示すように、受信装置(デジタル衛星放送受信装置)1は、高周波信号入力端子11、高周波アンプ12、ゲイン制御端子(高周波アンプゲイン制御端子)13、ミキサ回路14、発振回路15、90度移相回路16、低周波アンプ17、ゲイン制御端子(低周波アンプゲイン制御端子)18、フィルタ回路19、出力アンプ20、出力端子21を備えている。なお、受信装置1における上記各回路は、半導体集積回路上に形成されている。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a digital satellite broadcast receiver 1 which is a receiver according to the present embodiment. As shown in this figure, a receiving device (digital satellite broadcast receiving device) 1 includes a high frequency
また、受信装置1では、I軸データ(I信号)用およびQ軸データ(Q信号)用として各2つずつのミキサ回路、低周波アンプ、フィルタ回路、出力アンプ、出力端子を備えている。これらの各2つずつの回路は、I軸データおよびQ軸データについて略同様の処理を行う。このため、以降の説明では、説明の便宜上、上記各2つずつの回路の双方について共通の符号を用い、両データの処理について共通に説明する。すなわち、図1に示すように、各2つずつのミキサ回路、低周波アンプ、フィルタ回路、出力アンプ、出力端子をそれぞれミキサ回路14、低周波アンプ17、フィルタ回路19、出力アンプ20、出力端子21として表わし、両データの処理について共通に説明する。
In addition, the receiving device 1 includes two mixer circuits, a low-frequency amplifier, a filter circuit, an output amplifier, and an output terminal for each of I-axis data (I signal) and Q-axis data (Q signal). Each of these two circuits performs substantially the same processing for the I-axis data and the Q-axis data. For this reason, in the following description, for convenience of explanation, the common reference numerals are used for both of the two circuits, and the processing of both data will be described in common. That is, as shown in FIG. 1, each two mixer circuits, low frequency amplifiers, filter circuits, output amplifiers, and output terminals are connected to
高周波信号入力端子11には、受信装置1の外部から受信した高周波信号が入力される。高周波アンプ12は、高周波信号入力端子11を介して入力された高周波信号を増幅するゲイン可変の高周波アンプである。高周波アンプ12のゲインは、ゲイン制御端子13を介して図示しない高周波アンプ制御回路から入力される制御信号によって制御される。
A high frequency signal received from the outside of the receiving device 1 is input to the high frequency
発振回路15は発振信号を生成して90度移相回路16に供給するものである。また、90度移相回路16は、発振回路15から供給される発振信号から90度の位相差をもつ2つのローカル信号を生成し、2つのミキサ回路14へそれぞれ供給するものである。
The
ミキサ回路14は、高周波アンプ12の出力信号に対して、I/Q分離(ヒルベルト変換)と周波数変換とを施すものである。すなわち、受信装置1では、90度位相差を持ったローカル信号を90度移相回路16から2つのミキサ回路14に供給することにより、I/Q分離(ヒルベルト変換)と周波数変換とを同時に行うようになっている。
The
低周波アンプ17は、ミキサ回路14から出力された信号を増幅するゲイン可変の低周波アンプである。ゲイン制御端子18には、低周波アンプ17のゲインを制御する制御信号が図示しない低周波アンプ制御回路から入力される。
The
フィルタ回路19は、低周波アンプ17の出力信号に含まれる不要周波数成分を除去するフィルタ回路である。出力アンプ20は、フィルタ回路19の出力信号を増幅して出力端子21から出力する。なお、出力端子21には、表示装置、音響出力装置、記憶装置等の外部機器が接続されるようになっており、受信装置1では、出力アンプ20によって増幅された信号が出力端子21を介してこれらの外部機器に出力されるようになっている。また、出力アンプ20は、ゲインをステップ的に切り替えることができるゲイン可変アンプである。
The
次に、受信装置1の動作について説明する。図2は、受信装置1の各部における信号レベルを示すグラフ(レベル配分図)である。なお、図2は、高周波信号入力端子11に入力される信号レベルがある程度(所定値)以上の場合の一例を示している。また、図2において、破線が受信装置1における各部の信号レベルを示しており、実線は図6に示した従来の受信装置の高周波信号入力端子101に受信装置1と同じ入力信号を入力した場合の各部の信号レベルを示している。また、図2は、図12に示した従来の受信装置の例と、出力アンプの出力信号レベルが同じ場合の例を示している。
Next, the operation of the receiving device 1 will be described. FIG. 2 is a graph (level distribution diagram) showing signal levels in each part of the receiving apparatus 1. FIG. 2 shows an example when the signal level input to the high-frequency
受信装置1では、高周波信号入力端子11に入力される入力信号の信号レベルがある程度(所定値)以上のとき、出力アンプ20のゲインG2を基準値(図2に示す例では、従来の受信装置における出力アンプ110のゲインG1と同値)よりも小さくし、高周波アンプ12のゲインが基準値(図2に示す例では、従来の受信装置における高周波アンプ102のゲイン)よりも大きく設定する。なお、図2に示す例では、低周波アンプ17のゲインおよび従来の低周波アンプ107のゲインはほぼ同じに設定されている。つまり、図2に示す例では、出力アンプ20のゲインG2を従来の受信装置における出力アンプ110のゲインG1よりも小さくし、その分だけ高周波アンプ12のゲインを従来の受信装置における高周波アンプ102のゲインよりも大きく設定することにより、出力アンプ20からの出力信号の信号レベルCoが、従来の受信装置の出力信号レベルCoと同様になるようになっている。
In the receiving device 1, when the signal level of the input signal input to the high-frequency
図3は、この場合の、受信装置1の出力アンプ20に入力される入力信号、および、この入力信号に対する出力アンプ20からの出力信号を、横軸を周波数、縦軸を信号レベルとしてプロットしたグラフである。なお、図3における左側のグラフは出力アンプ20に対する入力信号を示しており、右側のグラフは出力アンプ20からの出力信号を示している。
FIG. 3 plots the input signal input to the
この図に示すように、出力アンプ20の入力C/Nは、入力信号レベルCi2と入力ノイズフロアレベルNiとの比(Ci2/Ni)で表される。なお、図2に示したように、出力アンプ20の入力信号レベルCi2は、従来の受信装置における出力アンプ110の入力信号レベルCiよりも高くなるように設定されている。これは、上記したように、高周波アンプ12のゲインが従来の受信装置における高周波アンプ102のゲインよりも大きく設定されているためである。ただし、出力アンプ20のゲインG2は、従来の受信装置における出力アンプ110のゲインG1よりも小さく設定されているので、受信装置1の出力信号の信号レベルCoと従来の受信装置における出力信号の信号レベルCoとは等しくなっている。
As shown in this figure, the input C / N of the
また、この入力ノイズフロアレベルNiは、図12に示した従来の受信装置において出力アンプ110に入力される入力ノイズフロアレベルNiとほぼ等しくなっている。この点について、さらに詳しく説明する。
The input noise floor level Ni is substantially equal to the input noise floor level Ni input to the
一般に、受信装置への入力信号レベルがある程度以上大きい場合には、受信装置の出力ノイズレベル(出力ノイズ成分)は受信装置の前半部分(高周波アンプ12およびミキサ回路14(RF部))ではなく、後半部分(低周波アンプ17,フィルタ回路19、出力アンプ20)で決定される。すなわち、受信装置1に含まれる各回路ブロックの出力ノイズ(出力C/N)に対する影響は、それぞれの回路ブロックの性能のみではなく、受信装置1全体のゲイン配分に依存する。そして、受信装置1への入力信号レベルがある程度以上大きい場合には、受信装置1の出力ノイズレベルは、概ね、低周波アンプ17,フィルタ回路19、出力アンプ20で決定される。
Generally, when the input signal level to the receiving device is higher than a certain level, the output noise level (output noise component) of the receiving device is not the first half of the receiving device (the
図3に示す例では、出力アンプ20のゲインを切り替えることに伴ってゲインを変化させたのは高周波アンプ12のみであり、低周波アンプ17およびフィルタ回路19の回路の状態は全く変化していない。このため、出力アンプ20のゲインを切り替えた場合でも、出力アンプ20の入力信号に含まれるノイズ成分はほぼ変化しないとみなすことができる。
In the example shown in FIG. 3, only the high-
したがって、図3に示すように、出力アンプ20のゲインを小さくした場合でも、出力アンプ20への入力信号のノイズフロアレベルNiは、出力アンプ20のゲインを小さくしない場合、すなわち従来の受信装置における出力アンプ110の入力ノイズフロアレベルNiと同一の値であるとみなすことができる。
Therefore, as shown in FIG. 3, even when the gain of the
図3に示すように、出力アンプ20からの出力ノイズレベルNo2は、入力ノイズフロアレベルNiにゲインG2を掛けたノイズレベルとなる。また、受信装置1の出力C/Nは、出力信号レベルCoと出力ノイズレベルNo2との比(Co/No2)で表される。なお、実際には出力アンプ20によってノイズが付加されるため、出力アンプ20の入出力間におけるノイズの増加量はゲインG2に対応する増加量よりも若干大きくなるが、一般的に、この誤差はゲインG2によるノイズの増加量に比べて無視できる。
As shown in FIG. 3, the output noise level No2 from the
上記したように、出力アンプ20のゲインG2は、従来の受信装置における出力アンプ110のゲインG1よりも小さい(G2<G1)ので、受信装置1の出力ノイズレベルNo2は、図3に示すように、従来の受信装置における出力ノイズレベルNoよりも小さくなる(No2<No)。また、図3と図12とを比較すると明らかなように、出力信号レベルCoが同じである場合、出力アンプ20のゲインを小さく切り替え、高周波アンプ12のゲインを大きくすることにより、受信装置1の出力C/N(Co/No2)を従来の受信装置よりも小さくすること(変化させること)ができる。
As described above, since the gain G2 of the
なお、出力アンプ20のゲインをはじめから小さな値に設計しておくことも可能であるが、このときには受信装置1全体のゲインはその分だけ低下することになり、受信可能な最小の入力信号レベル(所定の出力信号レベルで受信できる最小の入力信号レベル)が大きくなってしまう。
Although it is possible to design the gain of the
このため、出力アンプ20のゲインを切り替え可能に設計することが好ましい。これにより、例えば、所定の出力信号レベル(設定された出力信号レベル)を達成することができる最小入力信号レベルを小さくする必要がある用途(より小さい信号レベルの入力信号を受信する必要がある用途)には出力アンプ20のゲインを高く設定し、所定の出力信号レベル(設定された出力信号レベル)を達成するとともに出力C/Nを良好にしなければならない用途には出力アンプ20のゲインを低く設定して出力C/Nを改善するというように、用途に応じて出力アンプ20のゲインを変更することが可能になる。
For this reason, it is preferable that the gain of the
なお、上記所定の出力信号レベルは、受信装置1の用途に応じて一定値に設定されるものであってもよく、あるいは、図示しない入力手段を介してユーザが任意に設定するものであってもよい。 The predetermined output signal level may be set to a constant value according to the use of the receiving device 1 or may be arbitrarily set by a user via an input unit (not shown). Also good.
以上のように、本実施形態にかかる受信装置1では、出力アンプ20として、ゲインを切り替えることが可能なゲイン可変アンプを用いている。これにより、受信装置1に要求される出力C/N(受信装置1のトータルゲインと出力C/Nの優先度)に応じて、受信装置1の特性を切り替えて使用することができる。したがって、要求される出力C/Nが異なる場合(あるいは変化する場合)でも、それぞれの用途に応じて個別に設計された受信装置を用いる必要がなく、1つの受信装置の特性を切り替えてそれぞれの用途に使用できる。
As described above, in the receiving device 1 according to the present embodiment, the variable gain amplifier capable of switching the gain is used as the
また、上記したように本実施形態にかかる受信装置1は、半導体集積回路上に形成されている。このため、半導体集積回路上に形成された受信装置1を複数の用途に用いることができ、用途ごとに異なる半導体集積回路を用いる必要がない。したがって、例えばQPSK変調信号用の受信装置と8PSK変調信号用の受信装置のように、要求される出力C/Nが異なる受信装置に対しても、1種類の半導体集積回路を、その半導体集積回路上に形成された受信装置1の特性を切り替えて用いることができる。ただし、本発明の受信装置1は半導体集積回路上に形成される構成に限定されるものではない。 Further, as described above, the receiving device 1 according to the present embodiment is formed on a semiconductor integrated circuit. Therefore, the receiving device 1 formed on the semiconductor integrated circuit can be used for a plurality of uses, and it is not necessary to use a different semiconductor integrated circuit for each use. Accordingly, for example, a single type of semiconductor integrated circuit is also provided for a receiving device having a different output C / N, such as a receiving device for a QPSK modulated signal and a receiving device for an 8PSK modulated signal. The characteristics of the receiving device 1 formed above can be switched and used. However, the receiving device 1 of the present invention is not limited to the configuration formed on the semiconductor integrated circuit.
また、本実施形態では、ゲインをステップ的に切り替えることができる出力アンプ20を使用しているが、これに限るものではない。ただし、ゲインをステップ的に切り替えることができる出力アンプ20を使用することにより、出力アンプ20のゲインの制御が容易になる。例えば、ゲインを切り替えるためのレジスタを備え、このレジスタの設定値に基づくデジタル制御によって出力アンプ20のゲインを切り替えることができる。すなわち、ステップ的にゲインを切り替えられる回路構成を用いて、デジタル回路による設定に基づいて出力アンプ20のゲインを容易に切り替えることができる。図4は、この場合における本発明の受信装置の一例である受信装置2の構成を示す回路ブロック図である。
In this embodiment, the
受信装置2は、図4に示すように、半導体集積回路24上に形成されている。なお、説明の便宜上、上記した受信装置1と同様の機能を有する部材については、受信装置1と同じ符号を用い、その説明を省略する。
The receiving
受信装置2は、受信装置1の構成に加えて、制御信号入力端子23、および、制御回路22を備えている。
The receiving
制御信号入力端子23には、半導体集積回路24の外部から、出力アンプ20のゲインを制御するための制御信号が入力される。
A control signal for controlling the gain of the
制御回路22は、制御信号入力端子23に入力された制御信号に基づいて出力アンプ20のゲインを制御するものである。なお、出力アンプ20は、制御回路22の制御によって、ゲインをステップ的に切り替えられるようになっている。
The
このように、出力アンプ20のゲインを制御するための制御信号が入力される制御信号入力端子23と、入力された制御信号に基づいて出力アンプ20のゲインをステップ的に切り替える制御回路22とを備えることにより、出力C/Nを外部からの制御信号に基づいて容易に切り替えられる受信装置を実現できる。なお、図4に示す制御回路22は、デジタル回路として設計されたレジスタによって実現できる。
As described above, the control
また、本実施形態にかかる受信装置1あるいは受信装置2に備えられる出力アンプ20は、ゲインの異なる複数の出力アンプを備え、この複数の出力アンプの中から適切なゲインを有する出力アンプを選択して用いる構成であってもよい。
The
図5は、このような構成からなる出力アンプ20を、上記した受信装置2に適用した場合の回路構成を示す回路ブロック図である。
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a circuit configuration when the
この図に示す出力アンプ20は、アンプ20a1,・・・,20anのn個のアンプを備えている。そして、制御回路22が、制御信号入力端子23を介して外部から入力される制御信号に応じて、上記n個のアンプの中から適切なゲインを有するアンプを選択して、フィルタ回路19と出力端子21との間に接続することにより、出力アンプ20のゲインを切り替えることができるようになっている。
The
なお、出力アンプ20に含まれるn個のアンプのうち、選択されていないn−1個のアンプにはフィルタ回路19からの信号が通過しないので、これらの選択されていないアンプの電源をオフするようにしてもよい。これにより、受信装置1の消費電流を低減することができる。
Of the n amplifiers included in the
また、本実施形態にかかる受信装置1あるいは受信装置2に備えられる出力アンプ20は、例えば、オペアンプと複数の抵抗とを組み合わせたものであってもよい。図5は、この場合の出力アンプ20の構成を示す回路ブロック図である。
Further, the
この図に示す出力アンプ20は、オペアンプ(帰還増幅器)31、抵抗32、スイッチ33、m個の抵抗(帰還抵抗)34a1,・・・,34amを備えている。
The
抵抗32および34a1,・・・,34amはオペアンプ31のゲインを決定する抵抗である。
The
スイッチ33は、帰還抵抗として使用される抵抗を、m個の抵抗34a1,・・・,34amの中から選択するスイッチである。
The
図5に示す出力アンプ20のゲインは、抵抗32と、スイッチ33によって選択された帰還抵抗(m個の抵抗34a1,・・・,34amのうちのいずれか1つ)との比で決定される。このため、帰還抵抗として使用する抵抗をスイッチ33によって切り替えることにより、出力アンプ20のゲインを切り替えることができる。
The gain of the
なお、スイッチ33の構成は特に限定されるものではないが、例えば、図7に示すような、MOSFET(FET(Field Effect Transistor);電界効果トランジスタ)で構成されたアナログスイッチを用いることができる。
The configuration of the
図7に示すアナログスイッチ(スイッチ)33は、制御信号入力端子41、インバータ42、NチャネルMOSFET43、PチャネルMOSFET44を備えている。
The analog switch (switch) 33 shown in FIG. 7 includes a control
制御信号入力端子41には、制御回路22からの制御信号が入力される。インバータ42は、制御信号入力端子41に入力された制御信号(論理信号)を反転させてPチャネルMOSFET44のゲートに入力する。また、制御信号入力端子41に入力された制御信号は、NチャネルMOSFET43のゲートにも入力されるようになっている。
A control signal from the
これにより、制御信号入力端子41にハイレベルの制御信号が入力された場合に、NチャネルMOSFET43およびPチャネルMOSFET44が導通し、このNチャネルMOSFET43およびPチャネルMOSFET44に接続された抵抗が帰還抵抗として選択される。一方、制御信号入力端子41にローレベルの制御信号が入力された場合には、NチャネルMOSFET43およびPチャネルMOSFET44が非導通となる。
As a result, when a high-level control signal is input to the control
すなわち、図7に示したスイッチ33を抵抗34a1,・・・,34amのそれぞれに接続しておき、制御回路22によって、選択する抵抗に接続されたスイッチ33を導通させることで、出力アンプ20のゲインを切り替えることができる。
That is, the
また、本実施形態では、出力アンプ20のゲインを基準値(上記の例では従来の受信装置における出力アンプ110のゲイン)よりも小さくする場合の例について説明したが、これに限るものではない。出力アンプ20のゲインは、受信装置1の用途に応じて適宜設定すればよく、従来の受信装置よりも大きくすることが可能なように構成してもよい。
In this embodiment, an example in which the gain of the
また、本実施形態では、出力アンプ20のゲインを小さくするとともに、高周波アンプ12のゲインを大きくし、低周波アンプ17のゲインは変化させず、出力アンプ20のゲインを小さくする場合の例について説明したが、これに限るものではない。例えば、設定された出力信号レベルを実現するために必要な場合には、高周波アンプ12のゲインだけでなく、低周波アンプ17および/または出力アンプ20のゲインも大きくしてもよい。
In the present embodiment, an example in which the gain of the
つまり、高周波信号入力端子11に入力される高周波信号の信号レベルが小さい場合(所定値未満の場合)には受信装置1全体のゲインを高くして受信感度を良好にする必要があるので、例えば、高周波アンプ12,低周波アンプ17,出力アンプ20の各ゲインを高く設定するようにしてもよい。また、入力信号レベルが小さくない場合(所定値以上の場合)には、出力アンプ20および低周波アンプ17のゲインを低く設定することによって出力C/Nを良好にし、受信性能を改善するようにしてもよい。
That is, when the signal level of the high-frequency signal input to the high-frequency
ただし、上述したように、一般に、受信装置への入力信号レベルがある程度以上大きい場合には、受信装置の出力ノイズ成分は受信装置の前半部分(例えば高周波アンプ12およびミキサ回路14)ではなく、後半部分(例えば低周波アンプ17,フィルタ回路19、出力アンプ20)で決定される。
However, as described above, generally, when the input signal level to the receiving device is higher than a certain level, the output noise component of the receiving device is not the first half of the receiving device (for example, the high-
このため、受信装置への入力信号レベルがある程度以上大きい場合であって、高周波アンプ12のゲインを大きくすることによって必要なトータルゲイン(受信装置1全体のゲイン)が得られる場合には、高周波アンプ12のゲインを大きく設定し、低周波アンプ17および出力アンプ20のゲインをできるだけ小さく設定することが好ましい。そして、高周波アンプ12のゲインを大きくするだけでは必要なトータルゲインが得られない場合に、低周波アンプ17および/または出力アンプ20のゲインを必要量だけ大きくすることが好ましい。
For this reason, when the input signal level to the receiving apparatus is higher than a certain level and the required total gain (gain of the entire receiving apparatus 1) can be obtained by increasing the gain of the high-
また、出力アンプ20のゲインが、外部から供給される高周波アンプ12および/または低周波アンプ17のゲインを制御するゲイン制御信号に基づいて制御される構成としてもよい。例えば、高周波アンプ12のゲインを外部から供給されるゲイン制御信号に基づいて制御する高周波アンプ制御回路(ゲイン制御信号発生器)と、低周波アンプ17のゲインを外部から供給されるゲイン制御信号に基づいて制御する低周波アンプ制御回路(ゲイン制御信号発生器)とを備え、上記外部から入力される高周波アンプ12および低周波アンプ17のゲイン制御信号に基づいて、出力アンプ20のゲインを制御するようにしてもよい。
The gain of the
図8は、この場合における本発明の受信装置の一例である受信装置3の構成を示す回路ブロック図である。 FIG. 8 is a circuit block diagram showing the configuration of the receiving apparatus 3 as an example of the receiving apparatus of the present invention in this case.
受信装置3は、図8に示すように、半導体集積回路24b上に形成されている。なお、説明の便宜上、上記した受信装置1および2と同様の機能を有する部材については、受信装置1および2と同じ符号を用い、その説明を省略する。
As shown in FIG. 8, the receiving device 3 is formed on a semiconductor integrated
受信装置3は、受信装置1の構成に加えて、ゲイン制御信号発生回路51を備えている。このゲイン制御信号発生回路51には、ゲイン制御端子13およびゲイン制御端子18に入力された高周波アンプ12のゲイン制御信号および低周波アンプ17のゲイン制御信号とが入力されるようになっている。
The receiving device 3 includes a gain control
また、ゲイン制御信号発生回路51は、低周波アンプ17のゲイン制御信号に基づいて、出力アンプ20のゲイン制御信号を生成し、出力アンプ20のゲインを制御するようになっている。
Further, the gain control
なお、入力信号レベルが小さい場合(所定値未満の場合)には、高周波アンプ12および低周波アンプ17のゲインを高く設定するようなゲイン制御信号がゲイン制御端子13およびゲイン制御端子18に入力され、入力信号レベルが小さくない場合(所定値以上の場合)には高周波アンプ12のゲインを大きくするとともに低周波アンプ17のゲインを低く設定(または変化させないように設定)するようなゲイン制御信号がゲイン制御端子13およびゲイン制御端子18に入力されるようになっている。
When the input signal level is low (less than a predetermined value), gain control signals that set the gains of the
これにより、ゲイン制御信号発生回路51が、低周波アンプ17のゲイン制御信号に基づいて、例えば、入力信号レベルが小さい場合(所定値未満の場合)には、出力アンプ20のゲインを高く設定して受信装置1全体のゲインを高くし、入力信号レベルが小さくない場合(所定値以上の場合)には、出力アンプ20のゲインを低く設定することによって出力C/Nを良好にして受信性能を改善することができる。
Thereby, the gain control
なお、図8の構成では、高周波アンプ12および低周波アンプ17のゲイン制御信号が半導体集積回路24bの外部から入力されるものとしているが、これに限らず、高周波アンプ12および低周波アンプ17のゲイン制御信号を生成するゲイン制御手段を半導体集積回路24b上に設けてもよい。
In the configuration of FIG. 8, the gain control signals of the high-
また、高周波アンプ12、低周波アンプ17、出力アンプ20のゲインを、外部から供給されるゲイン制御信号に基づいて制御する構成としてもよい。例えば、要求される出力信号レベルに応じた信号をゲイン制御信号として入力され、当該信号に基づいて最適な高周波アンプ12、低周波アンプ17、出力アンプ20の各ゲインを設定するゲイン制御信号発生回路を設けてもよい。
Moreover, it is good also as a structure which controls the gain of the
図9は、この場合における本発明の受信装置の一例である受信装置4の構成を示す回路ブロック図である。受信装置4は、図9に示すように、半導体集積回路24c上に形成されている。なお、説明の便宜上、上記した受信装置1〜3と同様の機能を有する部材については、受信装置1〜3と同じ符号を用い、その説明を省略する。
FIG. 9 is a circuit block diagram showing the configuration of the receiving device 4 as an example of the receiving device of the present invention in this case. As shown in FIG. 9, the receiving device 4 is formed on a semiconductor integrated
受信装置4は、受信装置1の構成に加えて、ゲイン制御信号発生回路52を備えている。このゲイン制御信号発生回路52には、図示しない外部回路から、制御信号入力端子23bを介して、受信装置4に要求される出力信号レベルに応じた信号が入力される。
The reception device 4 includes a gain control
そして、ゲイン制御信号発生回路52は、上記入力された信号に応じて、高周波アンプ12、低周波アンプ17、出力アンプ20の各ゲインを、受信装置4に要求される出力信号レベル(設定された出力信号レベル)を実現すると共に出力C/Nを最適にするように設定する。具体的には、ゲイン制御信号発生回路52は、上記入力された信号に応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、出力アンプ20および低周波アンプ17のゲインができるだけ小さくなるように、高周波アンプ12、低周波アンプ17、出力アンプ20の各ゲイン制御する。
Then, the gain control
そして、上記のように設定した高周波アンプ12、低周波アンプ17、出力アンプ20の各ゲインに基づいて、各アンプの制御信号を生成し、各アンプのゲインを制御する。
Based on the gains of the high-
これにより、設定された出力信号レベルを達成するとともに、出力C/N特性を向上させることができる。 Thereby, the set output signal level can be achieved, and the output C / N characteristic can be improved.
また、本実施形態では、低周波アンプ17を備えた構成について説明したが、これに限るものではなく、低周波アンプ17を備えない構成としてもよい。
In the present embodiment, the configuration including the low-
また、本実施形態では、本発明をデジタル衛星放送受信装置に適用する場合について説明したが、本発明を適用できる受信装置はこれに限るものではない。本発明は、出力アンプのゲインを変更することにより、受信装置の出力C/Nが変化する構成(ゲイン配分)の受信装置であれば適用できる。 Moreover, although this embodiment demonstrated the case where this invention was applied to a digital satellite broadcast receiver, the receiver which can apply this invention is not restricted to this. The present invention can be applied to any receiving apparatus having a configuration (gain distribution) in which the output C / N of the receiving apparatus changes by changing the gain of the output amplifier.
本発明によれば、出力C/Nおよび最大ゲインの要求に応じて、設定を切り替えて対応可能な受信装置を実現できる。特に、本発明を半導体集積回路に使用した場合、外部からの信号に基づいて出力C/Nおよび最大ゲインの要求に対応することができるため、1種類の半導体集積回路を汎用的に使用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the receiver which can respond by changing a setting according to the request | requirement of output C / N and a maximum gain is realizable. In particular, when the present invention is used in a semiconductor integrated circuit, it is possible to meet the demands for output C / N and maximum gain based on an external signal, so that one type of semiconductor integrated circuit is used for general purposes. Can do.
本発明は、上記した主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更、プロセスは、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention can be implemented in various other forms without departing from the main features described above. Therefore, the above-mentioned embodiment is only a mere illustration in all points, and should not be interpreted limitedly. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications, changes and processes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明の受信装置は、出力アンプのゲインを切り替えることによって出力C/N特性を任意に切り替えることができるので、出力アンプのゲインを変更することにより受信装置の出力C/Nが変化する受信装置であれば適用できる。また、本発明の受信装置は、要求される出力C/Nが異なる複数の用途に対して、単一の受信装置を用いることができるので、例えばデジタル衛星放送用の受信装置に特に好適である。 Since the receiving apparatus of the present invention can arbitrarily switch the output C / N characteristic by switching the gain of the output amplifier, the receiving apparatus in which the output C / N of the receiving apparatus changes by changing the gain of the output amplifier. If applicable. The receiving apparatus of the present invention is particularly suitable for a receiving apparatus for digital satellite broadcasting, for example, because a single receiving apparatus can be used for a plurality of uses having different required output C / N. .
1,2,3,4 受信装置
11 高周波信号入力端子
12 高周波アンプ(第1増幅手段)
13 ゲイン制御端子
14 ミキサ回路
15 発振回路
16 度移相回路
17 低周波アンプ(第2増幅手段)
18 ゲイン制御端子
19 フィルタ回路(不要成分除去手段)
20 出力アンプ(出力増幅手段)
20a1,・・・,20an アンプ(増幅手段)
21 出力端子
22 制御回路(制御手段)
23,23b 制御信号入力端子
24,24b,24c 半導体集積回路
31 オペアンプ(帰還アンプ)
32 抵抗
33 スイッチ(切替手段)
34a1,・・・,34am 抵抗(帰還抵抗)
41 制御信号入力端子
42 インバータ
51 ゲイン制御信号発生回路(第4制御手段)
52 ゲイン制御信号発生回路(第2制御手段、第3制御手段)
1, 2, 3, 4
13
18
20 Output amplifier (output amplification means)
20a1, ..., 20an amplifier (amplifying means)
21
23, 23b Control
32
34a1,..., 34am resistance (feedback resistance)
41 control
52 Gain control signal generation circuit (second control means, third control means)
Claims (18)
上記出力増幅手段のゲインが可変であることを特徴とする受信装置。 First amplification means for amplifying an input signal, frequency conversion means for converting the frequency of an output signal of the first amplification means, and output amplification means for amplifying and outputting the signal after frequency conversion A receiving device,
A receiving apparatus characterized in that the gain of the output amplifying means is variable.
上記出力増幅手段は、上記第2増幅手段によって増幅された後の信号を増幅して出力することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 A second amplifying means for amplifying the signal after the frequency conversion;
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the output amplifying unit amplifies and outputs the signal amplified by the second amplifying unit.
上記出力増幅手段は、上記不要成分除去手段によって不要周波数成分を除去された後の信号を増幅して出力することを特徴とする請求項1または2に記載の受信装置。 An unnecessary component removing means for removing an unnecessary frequency component included in the signal after the frequency conversion,
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the output amplifying unit amplifies and outputs the signal after the unnecessary frequency component is removed by the unnecessary component removing unit.
上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、上記出力増幅手段のゲインを制御することを特徴とする請求項4に記載の受信装置。 The control means includes
5. The receiving apparatus according to claim 4, wherein a gain of the output amplifying unit is controlled in accordance with a signal level of a signal input to the first amplifying unit.
上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、上記出力増幅手段のゲインができるだけ小さくなるように、上記第1増幅手段および上記出力増幅手段のゲインを制御する第2制御手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 The first amplifying means is a gain variable amplifying means,
In accordance with the signal level of the signal input to the first amplifying unit, the first amplifying unit and the first amplifying unit and the output amplifying unit can be set as small as possible so that the set output signal level can be satisfied. The receiving apparatus according to claim 1, further comprising second control means for controlling a gain of the output amplifying means.
上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、上記出力増幅手段および上記第2増幅手段のゲインができるだけ小さくなるように、上記第1増幅手段および上記第2増幅手段および上記出力増幅手段のゲインを制御する第3制御手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載の受信装置。 The first amplification means and the second amplification means are variable gain amplification means,
According to the signal level of the signal input to the first amplifying means, the set output signal level can be satisfied, and the gains of the output amplifying means and the second amplifying means are as small as possible. The receiving apparatus according to claim 2, further comprising third control means for controlling gains of the first amplifying means, the second amplifying means, and the output amplifying means.
上記出力増幅手段のゲインを、設定された出力信号レベルと、上記第1増幅手段および第2増幅手段のゲインとに基づいて制御する第4制御手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載の受信装置。 The first amplification means and the second amplification means are variable gain amplification means,
4. A fourth control means for controlling the gain of the output amplifying means based on a set output signal level and the gains of the first amplifying means and the second amplifying means. The receiving device described in 1.
上記制御手段は、当該制御手段に備えられるレジスタの設定値を変化させることで上記出力増幅手段のゲインをステップ的に切り替えることを特徴とする請求項9に記載の受信装置。 Control means for controlling the gain of the output amplification means,
The receiving apparatus according to claim 9, wherein the control means switches the gain of the output amplifying means stepwise by changing a setting value of a register provided in the control means.
帰還アンプと、上記帰還アンプの帰還抵抗値を変化させる抵抗変化手段とからなることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 The output amplification means includes
The receiving apparatus according to claim 1, comprising a feedback amplifier and resistance changing means for changing a feedback resistance value of the feedback amplifier.
上記帰還アンプと並列に配置された抵抗値の異なる複数の抵抗手段と、
上記各抵抗手段に直列に配置され、上記帰還アンプの帰還抵抗として用いる抵抗手段を切り替える切替手段とからなり、
上記出力増幅手段は、上記切替手段によって上記帰還アンプの帰還抵抗として用いる抵抗手段を選択することにより、当該出力増幅手段のゲインを変化させることを特徴とする請求項13に記載の受信装置。 The resistance variable means is
A plurality of resistance means having different resistance values arranged in parallel with the feedback amplifier;
It is arranged in series with each of the resistance means, and comprises switching means for switching the resistance means used as the feedback resistance of the feedback amplifier,
14. The receiving apparatus according to claim 13, wherein the output amplifying means changes a gain of the output amplifying means by selecting a resistance means used as a feedback resistor of the feedback amplifier by the switching means.
上記出力増幅手段は、上記分離手段によって分離されたI信号を増幅するI信号増幅手段と、Q信号を増幅するQ信号増幅手段とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 Separating means for separating the input signal into an I signal and a Q signal;
2. The reception according to claim 1, wherein the output amplification means includes I signal amplification means for amplifying the I signal separated by the separation means, and Q signal amplification means for amplifying the Q signal. apparatus.
上記第1増幅手段に入力される信号の信号レベルに応じて、設定された出力信号レベルを満たすことができ、かつ、上記出力増幅手段のゲインができるだけ小さくなるように、上記第1増幅手段および上記出力増幅手段のゲインを制御することを特徴とする受信装置の制御方法。
First amplification means for amplifying an input signal, frequency conversion means for converting the frequency of an output signal of the first amplification means, and output amplification means for amplifying and outputting the signal after frequency conversion A control method of a receiving device,
In accordance with the signal level of the signal input to the first amplifying unit, the first amplifying unit and the first amplifying unit and the output amplifying unit can be set as small as possible so that the set output signal level can be satisfied. A control method for a receiving apparatus, wherein the gain of the output amplifying means is controlled.
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