JP2007281890A - Compound receiver - Google Patents
Compound receiver Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007281890A JP2007281890A JP2006105560A JP2006105560A JP2007281890A JP 2007281890 A JP2007281890 A JP 2007281890A JP 2006105560 A JP2006105560 A JP 2006105560A JP 2006105560 A JP2006105560 A JP 2006105560A JP 2007281890 A JP2007281890 A JP 2007281890A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- modulation method
- agc amplifier
- ask
- modulation
- vehicle
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、複数の変調方式を使用する無線波の受信に用いられる複合受信機に関する。特に、ASK変調方式とπ/4シフトQPSK変調方式との2つの変調方式を採用するDSRCシステムの車載器に用いられ、その復調回路にAGCアンプを使用した複合受信機に関する。 The present invention relates to a composite receiver used for radio wave reception using a plurality of modulation schemes. In particular, the present invention relates to a composite receiver that is used in a vehicle-mounted device of a DSRC system that employs two modulation methods, an ASK modulation method and a π / 4 shift QPSK modulation method, and that uses an AGC amplifier in its demodulation circuit.
移動局と基地局との間の無線通信システムにおいて、基地局或いは移動局が予め定められた複数の変調方式の中から所定の変調方式を使用して相手局と無線通信を行う場合、相手局の復調回路はその所定の変調方式に対応できる必要がある。 In a radio communication system between a mobile station and a base station, when the base station or the mobile station performs radio communication with the counterpart station using a predetermined modulation scheme from among a plurality of predetermined modulation schemes, The demodulation circuit must be able to cope with the predetermined modulation method.
例えば、車両に装備された車載器(移動局)と路側に設置された路側機(基地局)との間で無線通信を行うDSRC(Dedicated Short Range Communications:車用狭域通信)システムでは、その無線通信信号の変調方式としてASK(Amplitude shift keying)変調方式とπ/4シフトQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調方式とが用いられている。したがって、車載器は相手局となる路側機の変調方式に基づいて自局の変調方式を決定する必要があり、車載器自体は、ASK変調方式とπ/4シフトQPSK変調方式とによるいずれの無線信号の受信にも対応できる構成になっている。 For example, in a DSRC (Dedicated Short Range Communications) system that performs wireless communication between an onboard device (mobile station) installed in a vehicle and a roadside device (base station) installed on the roadside, As modulation methods for wireless communication signals, ASK (Amplitude shift keying) modulation method and π / 4 shift QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation method are used. Therefore, it is necessary for the vehicle-mounted device to determine the modulation method of its own station based on the modulation method of the roadside device that is the counterpart station, and the vehicle-mounted device itself can use any of the wireless communication by the ASK modulation method and the π / 4 shift QPSK modulation method. It is configured to be able to handle signal reception.
このようなDSRC車載器の復調回路を簡素に構成するために、例えば特開2005−136620号記載の信号復調装置では、ASK変調方式とQPSK変調方式との復調を実現するための手段として、直交検波回路にてQPSK変調方式の位相情報を取得し、かつ直交検波回路から出力される同相成分と直交成分とのそれぞれから振幅成分を取得することでASK変調方式にも対応できる構成が示されている。 In order to simply configure the demodulator circuit of such a DSRC on-vehicle device, for example, in a signal demodulator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-136620, orthogonal means are used as means for realizing demodulation of an ASK modulation method and a QPSK modulation method. A configuration that can handle the ASK modulation method by acquiring phase information of the QPSK modulation method in the detection circuit and acquiring the amplitude component from each of the in-phase component and the quadrature component output from the quadrature detection circuit is shown. Yes.
ところで、移動局では、一般にフェージングやシャドウィング等による受信レベル変動を考慮する必要がある。特に、DSRC車載器の場合は、その受信波が数μsecオーダーで立ち上がるバースト信号であるため、その受信レベルの変動には十分対処できるようにしておく必要がある。そのため、DSRC車載器では、受信波のレベル変動に対しての追従性が、その受信回路に備えられたAGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)アンプの収束特性に要求される。 By the way, in a mobile station, it is generally necessary to consider reception level fluctuations due to fading, shadowing, and the like. In particular, in the case of a DSRC in-vehicle device, since the received wave is a burst signal that rises on the order of several μsec, it is necessary to be able to sufficiently cope with fluctuations in the received level. Therefore, in the DSRC in-vehicle device, the followability to the level fluctuation of the received wave is required for the convergence characteristic of the AGC (Automatic Gain Control) amplifier provided in the receiving circuit.
例えば、π/4シフトQPSK変調方式の復調においてAGCアンプの可変利得制御の収束特性が長いと、受信レベルの変動に対する追従性は悪くなる。DSRCシステムでは、そのバースト信号は前述のとおり数μsecオーダーで立ち上がる。したがって、このような立ち上がりの速いバースト信号を受信するためには、AGCアンプの収束特性はこのバースト立ち上がり時間を考慮して、数μsecオーダー或いはそれ以下であることが望まれる。 For example, if the convergence characteristic of the variable gain control of the AGC amplifier is long in the demodulation of the π / 4 shift QPSK modulation method, the followability with respect to fluctuations in the reception level is deteriorated. In the DSRC system, the burst signal rises on the order of several μsec as described above. Therefore, in order to receive such a burst signal having a fast rise, it is desirable that the convergence characteristics of the AGC amplifier be on the order of several μsec or less in consideration of the burst rise time.
これに対して、ASK変調方式の場合、そのASK信号は、2.048Mbaudの変調速度を有する。したがって、ASK変調波方式の復調においては、AGCアンプの出力からASK変調波の振幅成分を抽出するためには、ASK変調波がこのように2.048Mbaudの変調速度で振幅変動しているので、AGCアンプの可変利得制御の収束特性はその変調速度に対して十分に遅いことが望まれる。何故ならば、ASK変調方式の変調速度(2.048Mbaud)に対してAGCの収束特性が早い場合には、ASK変調波の振幅情報を吸収するようにAGCループが機能してしまい、AGCアンプの出力からASK変調波の振幅情報が消失してしまう恐れがあるためである。 On the other hand, in the case of the ASK modulation method, the ASK signal has a modulation speed of 2.048 Mbaud. Therefore, in the demodulation of the ASK modulated wave method, in order to extract the amplitude component of the ASK modulated wave from the output of the AGC amplifier, the amplitude of the ASK modulated wave is thus changed at a modulation speed of 2.048 Mbaud. The convergence characteristic of the variable gain control of the AGC amplifier is desired to be sufficiently slow with respect to the modulation speed. This is because when the convergence characteristic of AGC is fast with respect to the modulation speed (2.048 Mbaud) of the ASK modulation method, the AGC loop functions to absorb the amplitude information of the ASK modulation wave, and the AGC amplifier This is because the amplitude information of the ASK modulated wave may be lost from the output.
このように、DSRC車載器の受信回路にAGCアンプを用いて、π/4シフトQPSK変調方式及びASK変調方式のいずれの受信波に対応するためには、AGCの収束特性についての考慮が欠かせない。 In this way, it is essential to consider the convergence characteristics of AGC in order to use either the π / 4 shift QPSK modulation method or the ASK modulation method using an AGC amplifier in the receiving circuit of the DSRC on-board unit. Absent.
しかしながら、上記特開2005−136620号記載の信号復調装置では、そのAGCアンプの可変利得制御の収束特性については、π/4シフトQPSK変調方式の無線通信信号を受信する場合とASK変調方式の無線通信信号を受信する場合とで、何も考慮がなされていなかった。 However, in the signal demodulator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-136620, the convergence characteristics of the variable gain control of the AGC amplifier are as follows: when receiving a wireless communication signal of π / 4 shift QPSK modulation method and when using a wireless signal of ASK modulation method. No consideration has been given to receiving communication signals.
このように、複数の変調方式に対応する必要がある複合受信機、例えばDSRC車載器では、その受信波の変調方式には振幅成分に情報が載せられたASK変調方式と、位相成分に情報が載せられたπ/4シフトQPSK変調方式とがあるため、両変調方式に対応する必要がある。そのために、DSRC車載器は、出力振幅レベルが一定となるように可変利得制御を行うAGCアンプを用いて、その出力からπ/4シフトQPSK復調の際には位相情報を抽出し、ASK復調の際には振幅情報を抽出する構成を採用している。 As described above, in a composite receiver that needs to support a plurality of modulation schemes, for example, a DSRC on-vehicle device, the modulation scheme of the received wave includes an ASK modulation scheme in which information is included in the amplitude component, and information in the phase component. Since there is a mounted π / 4 shift QPSK modulation method, it is necessary to support both modulation methods. For this purpose, the DSRC in-vehicle device uses an AGC amplifier that performs variable gain control so that the output amplitude level becomes constant, and extracts phase information from the output in the case of π / 4 shift QPSK demodulation to perform ASK demodulation. In some cases, a configuration for extracting amplitude information is employed.
しかしながら、DSRC車載器において、π/4シフトQPSK変調方式とASK変調方式との両変調方式に対応するためには、前述したとおり、各変調方式に対応しての最適なAGCアンプの可変利得制御の収束特性が異なる。すなわち、π/4シフトQPSK変調波を受信する際には、DSRCシステムで規定されるバースト信号の過渡応答特性を考慮して、そのAGCアンプの可変利得制御の収束特性は早いことが望ましく、ASK変調波を受信する際には、DSRCシステムで規定されるASK変調方式の変調速度に対して、AGCアンプの可変利得制御の収束特性は十分に遅いことが望ましい。 However, in order to support both the π / 4 shift QPSK modulation method and the ASK modulation method in the DSRC in-vehicle device, as described above, the optimum variable gain control of the AGC amplifier corresponding to each modulation method. Have different convergence characteristics. That is, when receiving a π / 4 shift QPSK modulated wave, it is desirable that the convergence characteristic of the variable gain control of the AGC amplifier is fast in consideration of the transient response characteristic of the burst signal specified by the DSRC system. When receiving the modulated wave, it is desirable that the convergence characteristic of the variable gain control of the AGC amplifier is sufficiently slow with respect to the modulation speed of the ASK modulation method defined by the DSRC system.
この結果、DSRC車載器では、変調方式の違いに応じて最適なAGCアンプの可変利得制御の収束特性が相互に異なり、π/4シフトQPSK変調波を受信する場合とASK変調波とを受信する場合とで、その受信性能(復調性能)の両立が困難であるという問題点があった。 As a result, in the DSRC in-vehicle device, the convergence characteristics of the optimum variable gain control of the AGC amplifier are different from each other according to the difference in the modulation method, and the π / 4 shift QPSK modulated wave and the ASK modulated wave are received. In some cases, it is difficult to achieve both reception performance (demodulation performance).
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、複数の変調方式を使用する無線波の受信に用いられる複合受信機に係り、その受信回路に備えられているAGCアンプの可変利得制御の収束特性を、受信信号の変調方式に応じて切り換える手段を設けることによって、復調性能の改善をはかった複合受信機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and relates to a composite receiver used for receiving a radio wave using a plurality of modulation methods, and an AGC amplifier provided in the receiving circuit thereof. An object of the present invention is to provide a composite receiver that improves the demodulation performance by providing means for switching the convergence characteristics of the variable gain control according to the modulation method of the received signal.
本発明は複数の変調方式に対応する必要がある受信機、例えばDSRCの車載器において、上記問題を解決するため、AGCアンプの可変利得制御の収束特性を切り換える手段を設け、上記収束特性を常に最適値に設定することでπ/4シフトQPSK変調波とASK変調波の復調を性能劣化無く行えるようにしたものである。 In order to solve the above problem, a receiver that needs to support a plurality of modulation schemes, for example, a DSRC in-vehicle device, is provided with means for switching the convergence characteristic of the variable gain control of the AGC amplifier. By setting the optimum value, demodulation of the π / 4 shift QPSK modulated wave and the ASK modulated wave can be performed without deterioration in performance.
具体的にはAGC制御を行う制御電圧が有する過渡応答特性を切り換える。例えば抵抗及びコンデンサ等でアナログ的に構成された低域通過フィルタ、或いは論理的に構成されたデジタルフィルタ等の時定数を切り換えることにより上記課題を解決する。 Specifically, the transient response characteristic of the control voltage for performing AGC control is switched. For example, the above-mentioned problem is solved by switching the time constant of a low-pass filter configured in an analog manner such as a resistor and a capacitor, or a digital filter configured logically.
本発明によれば、複数の変調方式に対応する必要がある受信機、例えばπ/4シフトQPSK変調方式とASK変調方式との両者に対応する必要があるDSRC車載器の復調回路をAGCアンプを用いて構成する場合に、各変調方式においてAGCアンプの収束特性を最適値に切り換えて使用する事により、両変調方式において性能劣化無く復調処理を行う事ができる。 According to the present invention, a receiver that needs to support a plurality of modulation schemes, for example, a demodulator circuit of a DSRC on-board unit that needs to support both a π / 4 shift QPSK modulation scheme and an ASK modulation scheme, is provided with an AGC amplifier. In this case, the modulation characteristic of the AGC amplifier is switched to the optimum value in each modulation method, so that demodulation processing can be performed without performance degradation in both modulation methods.
また処理アルゴリズム及び追加回路が簡素であり、大きなコスト、回路規模の増大が無く、通信の信頼性が増して通信エラー率を低減することができる。 Further, the processing algorithm and the additional circuit are simple, there is no large cost and the circuit scale is increased, the communication reliability is increased, and the communication error rate can be reduced.
本発明の複合受信機の実施の形態について、車両に装備された車載器と路側に設置された路側機とが無線通信を行うDSRCシステムにおいて、その車載器に適用した場合を例に、図面に基づき説明する。 The embodiment of the composite receiver of the present invention is illustrated in the drawings, taking as an example the case of application to a vehicle-mounted device in a DSRC system in which a vehicle-mounted device mounted on a vehicle and a roadside device installed on the roadside perform wireless communication. This will be explained based on this.
図1は、本発明の一実施の形態による複合受信機が車載器として適用されたDSRCシステムの構成図で、DSRCシステムの車載器と路側機とが無線通信を行っている様子を示したものである。 FIG. 1 is a configuration diagram of a DSRC system to which a composite receiver according to an embodiment of the present invention is applied as a vehicle-mounted device, and shows a state in which the vehicle-mounted device of the DSRC system and a roadside device are performing wireless communication. It is.
図1において、10は複合受信機としての車載器で、図示の例では、後述の路側機50との間の通信に用いられるアンテナ11が車載器10の本体筐体10Aと一体化された構成となっている。そのため、図示の例では、車載器10の本体筐体10Aが無線信号を送受し易いように車室内のダッシュボード91上に設置されている状態が示されている。なお、車載器10の本体筐体10Aとアンテナ11とが分離された型式の車載器10であれば、アンテナ11のみをダッシュボード91上のような無線信号の送受し易い場所に設置すればよく、この場合は、車載器10の本体筐体10Aの設置場所に制約は無い。
In FIG. 1,
一方、50は路側機で、例えば、有料道路の料金ゲートや駐車場の出入り口等といった路側に設けられ、車載器10との間でDSRCによる双方向通信を行い、通行料金や駐車場料金の精算処理,道路情報を始めとする各種情報サービス処理を行う。そのために、路側機50は、その設置場所を通過する車両側に向けてその通過車両の車載器10との間で無線通信を行うための路側アンテナ51が設けられている。路側機50は、この路側アンテナ51が作り出す通信領域に車両が進入してきたときには、この進入車両に備えられている車載器10との間で通信を開始し、この通信領域の範囲内で当該車両の車載器10と双方向通信可能になる。
On the other hand, 50 is a roadside machine, for example, provided on the roadside such as a toll gate on a toll road or a parking lot entrance / exit, and performs two-way communication with the vehicle-mounted
そして、これら路側機50はそれぞれ、通信領域に進入してきた車両の車載器10との間で、予め定められた変調方式、具体的には振幅成分に情報が載せられたASK変調方式若しくは位相成分に情報が載せられたπ/4シフトQPSK変調方式の中のいずれかの方式で無線信号電波の送受信を行い、情報通信を行う構成になっている。
Each of the
図2は、本発明の一実施の形態による複合受信機としての車載器のシステムブロック図である。 FIG. 2 is a system block diagram of the vehicle-mounted device as the composite receiver according to the embodiment of the present invention.
本実施の形態では、車載器10は、アンテナ11,送受信部12,制御/処理部13,HMI(ヒューマン・マシン・インタフェース)部14,操作部15,SAM(セキュリティモジュール)部16,記憶装置部17を備えた構成になっている。
In the present embodiment, the vehicle-mounted
送受信部12は、送信回路12t及び受信回路12rを有し、路側機50から、ASK変調方式又はπ/4シフトQPSK変調方式いずれか一方の変調方式によって送信されるDSRCによる無線信号を、アンテナ11を介して受信回路12rによって受信する。受信回路12rは、この受信信号に含まれる受信データ信号を復調する。この復調された受信データ信号は、送受信部12から制御/処理部13に供給される。また、送受信部12は、制御/処理部13から供給される送信データ信号を、先に路側機50から受信した無線信号のASK変調方式又はπ/4シフトQPSK変調方式いずれか一方の変調方式で送信回路12tにより変調して送信信号を生成し、アンテナ11を介して無線出力する。
The transmission /
制御/処理部13は、HMI部14から供給されるユーザの指示等によって、前述した各種情報サービス処理のために、例えば、送受信部12から供給される路側機50からの受信データの受信処理、送受信部12を介して路側機50に無線送信する送信データの生成処理、記憶装置部17との間のデータの読み出し/書き込み処理、等といったデータ処理を行い、車載器10の上述した各部を作動制御する。
The control /
HMI部14は、操作部15との間で、操作部15の所定操作に基づくユーザの指示を制御/処理部13に供給制御したり、制御/処理部13の処理結果に基づく報知信号を操作部15に供給制御したりする。
The
SAM部16は、制御/処理部13が記憶装置部17との間のデータの読み出し/書き込み処理を行う際に、書き込みデータの暗号化を行う一方、読み出しデータの復号化を行う。
The
記憶装置部17は、図示の例では、可搬記憶媒体としてのICカード18と、当該ICカードに対してデータの読み出し/書き込みを行うICカード読み書き装置19とから構成されている。
In the illustrated example, the
また、図示の実施例の場合、車載器10は、同じく車両に設けられたカーナビゲーションシステム60との間で相互通信を行えるインタフェース20が制御/処理部13に付設されており、車載器10からの情報の出力や車載器10に対する指示又は情報の入力等で使い勝手の向上がはかれるように、互いの連携が取れる構成になっている。
In the case of the illustrated embodiment, the in-
次に、上述した複合受信機としての車載器10における送受信部12の受信回路12rの構成について、図3により説明する。
Next, the configuration of the
図3は、車載器の送受信部における受信回路の一実施例の回路ブロック図である。
送受信部12における受信回路12rは、AGCアンプ24を使用することで、π/4シフトQPSK変調波とASK変調波との2変調方式の復調に対応させた回路構成になっている。
FIG. 3 is a circuit block diagram of an embodiment of a receiving circuit in the transmission / reception unit of the vehicle-mounted device.
The
図3において、受信回路12rは、周波数ダウンコンバータ21,ローカル発振器22,バンド・パス・フィルタ23,AGCアンプ24,直交復調回路25,低域通過フィルタ29,ADコンバータ30,π/4シフトQPSK復調ブロック31,検波器32,ASK復調ブロック33,AGC制御演算部34,低域通過フィルタ35を備えた構成になっている。
In FIG. 3, the
図2に示した、アンテナ11によって受信された受信信号は、図示しない増幅器により後続の処理に適した振幅に増幅され、この増幅された受信信号は、周波数ダウンコンバータ21に入力される。周波数ダウンコンバータ21では、入力された受信信号はローカル発振器22から出力される局部発振信号と混合され、中間周波数信号に周波数変換される。この中間周波数信号に周波数変換された受信信号は、バンド・パス・フィルタ23に入力されて、所望の周波数帯域の信号が取り出される。
The received signal received by the
AGCアンプ24は、入力信号レベルが変化した場合であっても、外部からの制御信号によりその出力レベルを一定に保とうとする増幅器である。図示の車載器10では、入力される受信信号レベル、すなわちバンド・パス・フィルタ23によって取り出された受信信号レベルが、路側機50から車載器10までの距離、さらにはASK変調方式又はπ/4シフトQPSK変調方式という送信側の変調方式の違いによって変化する場合であっても、AGCアンプ24は、その出力信号レベルを一定に保つように、外部からの制御信号に基づいてその利得を可変制御する。
The
直交復調回路25は、2つの乗算器26,26と発振器27とπ/2移相器28とから構成されており、各乗算器26,26の入力側には、AGCアンプ24を介した受信信号が分岐接続されている。直交復調回路25は、一方の乗算器26が受信信号に発振器27の出力を乗算し、他方の乗算器26が受信信号に発振器27の出力をπ/2移相器28でシフトした出力を乗算して、受信信号を直交検波する。
The
低域通過フィルタ29,29は、直交復調回路25の各乗算出力(各復調出力)にそれぞれ接続され、それぞれの高域成分(高周波成分)を取り除く。ADC(Analog Digital Converter)30,30は、低域通過フィルタ29,29の各出力をA/D変換して、同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとを復調する。
The low-
π/4シフトQPSK復調ブロック31は、この同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとから位相情報を求めてこれを遅延検波する等して、QPSK復調データを取得する。π/4シフトQPSK復調ブロック31は、この復調したQPSK復調データを制御/処理部13に供給する。
The π / 4 shift
また、検波器32は、直交復調回路25の入力端とともにAGCアンプ24の出力側に接続され、例えば、AGCアンプ24を介した受信信号を直交検波し、これにより得られた同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとの二乗平均を算出して、振幅信号(振幅情報)に再生する。
The
ASK復調ブロック33は、この求めた振幅信号を閾値と比較して二値化して、ASK 復調データを取得する。ASK復調ブロック33は、この復調したASK復調データを制御/処理部13に供給する。
The
AGC制御演算部34は、検波器32からの同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとの二乗平均した振幅信号が入力され、例えば、この振幅信号の振幅値の予め定められた振幅基準値に対する誤差を求め、この誤差に基づいてAGCアンプ24の利得を制御する制御電圧を生成する。
The AGC
低域通過フィルタ35は、本実施の形態の場合は、制御/処理部13から供給される制御信号に応じて、その過渡応答特性が切換可能になっている。
In the case of the present embodiment, the low-
次に、上記説明したように構成された本実施の形態のDSRC車載器10の作用について説明する。
Next, the operation of the DSRC vehicle-mounted
図4は、本実施の形態によるDSRC車載器10の受信処理の流れを示す図である。
まず、車載器10は、図1に示した路側機50の通信ゾーンに進入したのを検出すると(ステップS10)、その際における路側機50からの受信波(すなわち、路側機50が送信する送信波)に応じて、この路側機50との間の通信に使用する変調方式を識別する(ステップS20)。本実施の形態の場合、この変調方式の具体的な識別は、π/4シフトQPSK復調ブロック31から供給されるQPSK復調データと、ASK復調ブロック33から供給されるASK復調データとに対する制御/処理部13によるデータ処理を通じ、制御/処理部13で行われる。したがって、本実施の形態によるDSRC車載器10の場合は、路側機50からの受信波の通信ゾーンに進入した時点で上記2変調方式の受信を想定する必要があり、すなわち上記2変調方式の復調回路を共に有した構成になっている。
FIG. 4 is a diagram showing a flow of reception processing of the DSRC on-
First, when the vehicle-mounted
次に、車載器10は、その制御/処理部13が上記のようにして路側機50からの受信波の変調方式を識別すると、その識別結果に応じて低域通過フィルタ35の過渡応答特性を次のように制御する。
Next, when the control /
例えば、π/4シフトQPSK変調方式で変調された路側機50からの送信信号を受信する際は、車載器10では、AGCアンプ24の出力から、直交復調回路25,低域通過フィルタ29,29,及びADCコンバーター30,30が同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとを復調し、π/4シフトQPSK復調ブロック31がこの同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとから位相情報を取り出すが、路側機50の通信ゾーンへの進入によってバースト的に立ち上がる受信波を復調するためには、AGCアンプ24はこの受信波のバースト的な立ち上がりの際に発生する振幅レベルの変動を考慮した収束特性を有していなくてはならない。
For example, when receiving the transmission signal from the
例えば、AGCアンプ24の後段の復調回路25,29,30,31にて許容される消失プリアンブル期間を、受信波の立ち上がりから3μs間分迄と仮定すると、AGCアンプ24は、この3μs間以内に収束されなくてはならない。
For example, assuming that the erasure preamble period allowed in the
図5は、AGCアンプの出力レベルの収束特性の一例を示した図である。
図5に示した例では、車載器10において、そのアンテナ11を介して受信した受信信号の受信レベルが変動した際の、AGCアンプ24の出力レベルの推移を示しており、そしてAGCアンプ24の出力レベルが3μsで収束している例を示したものである。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the convergence characteristics of the output level of the AGC amplifier.
The example shown in FIG. 5 shows the transition of the output level of the
ところが、図5に示した例の場合とは逆に、AGCアンプ24の出力レベルの収束時間が許容される消失プリアンブル期間(3μs)を超えてしまう場合は、AGCアンプ24の出力レベルが収束するまでの時間の間だけ、π/4シフトQPSK復調ブロック31ではQPSK復調データの受信ビットが欠けることになってしまうため、後段の復調回路(例えば、制御/処理部13等)ではデータの同期がとれずに受信エラーが発生する。
However, contrary to the example shown in FIG. 5, when the convergence time of the output level of the
このことから、π/4シフトQPSK変調方式で変調された路側機50からの送信信号を受信する際は、その受信波のバースト立ち上がり時に発生する消失プリアンブル期間を考慮して、AGCアンプ24の出力レベルは短い期間(消失プリアンブル期間)内に収束することが望ましい。
Therefore, when receiving a transmission signal from the
これに対し、ASK変調方式で変調された路側機50からの送信信号を受信する際は、AGCアンプ24の出力から検波器32にて振幅信号(振幅情報)を取り出すが、この場合のAGCアンプ24の収束時間は長いことが望ましい。具体的には、その収束時間は、DSRCにおいては変調速度2.048Mbaudと規定されたASK変調波のシンボル幅に対して十分に長いことが望まれる。
On the other hand, when receiving a transmission signal from the
図6は、AGCアンプの出力レベルの収束特性の一例と、その際の検波器の出力例を示した図である。
図6に示した例では、AGCアンプ24の出力レベルの収束時間がASK変調波のシンボル幅に対して十分に長い場合の、AGCアンプ24の出力波形並びに検波器32の出力波形を示したものである。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of convergence characteristics of the output level of the AGC amplifier and an output example of the detector at that time.
The example shown in FIG. 6 shows the output waveform of the
このように、AGCアンプ24の収束時間がASK変調波のシンボル幅に対して十分に長い場合は、ASK変調波の振幅成分がそのまま消失されること無く、検波器32からの振幅信号(振幅情報)で出力される。なお、路側機50からの受信波の通信ゾーンに進入した時点における、バースト的に立ち上がる受信波のレベル変動に関しては、本方式では問題とはならない。
As described above, when the convergence time of the
図7は、図3に示したASK復調ブロックの一実施例としてのASK復調回路の構成図である。
本実施例によるASK復調回路33は、比較回路331と低域通過フィルタ(LPF)332を備えて構成され、比較回路331の非反転入力(+入力)には、検波器32の出力がそのまま入力され、リファレンス入力(−入力)には低域通過フィルタ332を介して入力された構成になっている。この場合、低域通過フィルタ332を適切に選ぶことにより、受信レベルのバースト変動を吸収することができ、かつ比較回路331にてASKの振幅成分を取り出すことが可能である。
FIG. 7 is a configuration diagram of an ASK demodulation circuit as an embodiment of the ASK demodulation block shown in FIG.
The
ところが、図6に示した例の場合とは逆に、AGCアンプ24の出力レベルの収束時間がASK変調波のシンボル幅に対して短い場合、AGCアンプ24の出力はASK変調波の振幅情報を吸収するようにAGCが働いてしまうため、AGCアンプ24の出力から振幅情報を取り出すことができない。
However, contrary to the example shown in FIG. 6, when the convergence time of the output level of the
このことから、ASK変調方式で変調された路側機50からの送信信号を受信する際は、AGCアンプ24の出力レベルの収束時間はASK変調波のシンボル幅に対して十分に長いことが望ましい。
For this reason, when receiving the transmission signal from the
そこで、本実施の形態による車載器10では、路側機50からの受信波の変調方式の識別結果に応じて、AGCアンプ24の制御端子に与える制御電圧の過渡応答特性を切り換えることによって、AGCアンプ24の出力レベルの収束時間を切り換えて、受信波の変調方式の違いに応じた受信最適化をはかっている。
Therefore, in the vehicle-mounted
図8は、図3に示した低域通過フィルタの一実施例の構成図である。
図8に示した例では、低域通過フィルタ35は、一側がAGC制御演算部34に接続され、他側がAGCアンプ24の制御端子に接続された抵抗Rと、この抵抗Rの他側に並列接続され、この抵抗Rの他側をグランドに接続するコンデンサC1,C2とを備えた過渡応答回路の構成になっている。そして、コンデンサC1,C2の中の一方のコンデンサC2には、スイッチSWが直列接続され、抵抗Rの他側とグランドとの導通・遮断が行えるようになっている。その際における、スイッチSWの開・閉は、前述した路側機50からの受信波の変調方式の識別結果に応じて制御/処理部13から供給される制御信号に基づき、制御される構成になっている。
FIG. 8 is a block diagram of an embodiment of the low-pass filter shown in FIG.
In the example shown in FIG. 8, the low-
ここで、図8に示すような低域通過フィルタの過渡応答特性の時定数は、抵抗RとコンデンサCの積R・C[s(second)]により求まるが、図8に示した低域通過フィルタ35の場合は、スイッチSWの開・閉に応じて、コンデンサC1に対してコンデンサC2が並列に追加されるように制御を行うことで、低域通過フィルタ35の時定数の切り換えを行っている。
Here, the time constant of the transient response characteristic of the low-pass filter as shown in FIG. 8 is obtained by the product R · C [s (second)] of the resistor R and the capacitor C, but the low-pass filter shown in FIG. In the case of the
すなわち、スイッチSWがオフ(開)のときには、低域通過フィルタ35の時定数はR1・C[s]となるのに対して、スイッチSWがオンのときには、低域通過フィルタ35の時定数はR・(C1+C2)[s]となる。そこで、制御/処理部13は、路側機50からの受信波の変調方式の識別結果に応じて、受信波の変調方式がπ/4シフトQPSK変調時にはスイッチSWがオフ、ASK変調時にはSWがスイッチオンとなるように、低域通過フィルタ35の時定数の切り換えを行う。
That is, when the switch SW is off (open), the time constant of the low-
これにより、受信波の変調方式がπ/4シフトQPSK変調時には、AGCアンプ24は受信波のバースト立ち上がり時に発生する消失プリアンブル期間内に収束されることになり、ASK変調時には、AGCアンプ24はASK変調波のシンボル幅に対して十分に長い時間で収束されることになる。
As a result, when the modulation method of the received wave is π / 4 shift QPSK modulation, the
なお、本実施の形態による車載器10は、AGCアンプ24の収束時間を切り換えることを目的としており、その具体的構成及び具体的方法は、上述した構成及び方法に限られるものではない。
The vehicle-mounted
また、路側機50からの受信波の変調方式を識別方法に関しても、その具体的方法は上術した方法に限られるものではない。
Further, regarding the method for identifying the modulation method of the received wave from the
例えば、初期状態として、AGCアンプ24の出力レベルの収束時間を長く設定しておくと、上述したようにASK変調方式による受信波の復調に有利となる反面、π/4シフトQPSK変調方式による受信波の復調の際のバースト立ち上がり等の急な受信レベル変動には弱い。しかしながら、変調方式の識別は、通信ゾーン進入時点で行うものであるため、その際の受信レベルは非常に弱レベルである。そのため、バースト的に立ち上がる受信波自体の振幅レベルが無信号時の受信レベルと大差無く、AGC収束時間に関するスペックも厳しいものが要求されない。
For example, if the convergence time of the output level of the
また逆に、初期状態として、AGCアンプ24の出力レベルの収束時間を短く設定しておくと、上述したようにASK変調方式による受信波の復調には不利となるが、π/4シフトQPSK変調方式による受信波の復調には有利である。この場合における変調方式を識別する方法としては、例えば路側機50から受ける受信波の位相成分に着目すればよい。すなわち、ASK変調の場合は位相成分に変動が無いが、π/4シフトQPSK変調の場合は位相成分が変動するため、この特性を利用して変調方式を識別すればよく、ASK復調ができなくても変調方式の識別は可能である。
Conversely, if the convergence time of the output level of the
以上に述べたように、変調方式を識別する方法に関しては、通信開始前に変調方式が識別できていればよく、その方法は上記に限定されない。 As described above, regarding the method for identifying the modulation method, it is sufficient that the modulation method can be identified before the start of communication, and the method is not limited to the above.
次に、車載器10の送受信部12における受信回路12rの別実施例について、図面とともに説明する。なお、その構成の説明にあたっては、図3に示した受信回路12rの実施例の場合と同じ又は同様な構成部分については、図中、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Next, another embodiment of the receiving
図9は、車載器の送受信部における受信回路の一実施例の回路ブロック図である。
本実施例の受信回路12rの場合、AGCアンプ24の出力までは図3に示した受信回路12rの構成と同じであるが、受信レベルを検出するレベル検出手段41,AGCアンプ24の制御電圧を制御するデジタルフィルタ42,及びAGC制御電圧の収束特性の時定数を決める制御/処理部13の処理手段が、図3に示した受信回路12rの構成とは異なる。
FIG. 9 is a circuit block diagram of an embodiment of a receiving circuit in the transmission / reception unit of the vehicle-mounted device.
In the case of the receiving
まず、本実施例の場合、AGCアンプ24の出力は直交復調回路25により、同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとに分けられる。この同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとは、ADC30,30で取り込まれ、後段のπ/4シフトQPSK復調ブロック31によるπ/4シフトQPSK復調等のデジタル処理に用いられるが、レベル検出手段41によって同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとから受信レベルを検出する。具体的には同相成分デジタル出力Iと直交成分デジタル出力Qとの各々2乗の和の平方根を得ることにより受信電界強度を相対的に知ることができる。
First, in this embodiment, the output of the
このようにして得られた受信レベルを基に、AGC制御演算部34は、デジタルフィルタ42によってAGCアンプ24のAGC制御電圧を生成させる。この場合、AGC制御電圧は、この論理的に構成されたデジタルフィルタ42により、その過渡応答特性の時定数を制御可能であるとする。すなわち、本デジタルフィルタ42のデジタル出力を切り換えることによって、DSRCで規定される上記2変調方式に応じて、AGC制御電圧の収束特性を切り換える。この場合は、外部にアナログ的に構成されたフィルタ等の部品追加は必要無い。
Based on the reception level thus obtained, the AGC
本実施零の場合であっても、AGC制御電圧によりAGCアンプの可変利得制御を行うことで、前述した実施例の場合と同様の効果を達成できる。 Even in the case of the present embodiment zero, the same effect as in the above-described embodiment can be achieved by performing the variable gain control of the AGC amplifier by the AGC control voltage.
以上のように、本実施例の場合も、AGCアンプ24の出力レベルの収束特性を切り換えて使用することにより、DSRCで規定されたASK変調波とπ/4シフトQPSK変調波の復調とを、大規模な回路及び処理の追加無しに行える。また、受信レベルを検出するレベル検出手段41、及びAGCアンプ24の制御電圧を制御するデジタルフィルタ42と、これらの組み合せは、上記実施例に限定されるものではない。
As described above, also in the case of the present embodiment, by switching and using the convergence characteristics of the output level of the
本発明は複数の変調方式を使用する無線通信において、その復調方法に関する。特に復調回路が上記2変調方式に対応する必要があるDSRCシステムの車載器の復調回路において、その復調回路をAGCアンプを用いて構成する場合に、π/4シフトQPSK変調時の受信レベル変動への追従性と、ASK変調時の復調性能を両立することを可能にする。 The present invention relates to a demodulation method in wireless communication using a plurality of modulation schemes. In particular, in a demodulator circuit of a vehicle-mounted device of a DSRC system in which the demodulator circuit needs to support the above-described two modulation schemes, when the demodulator circuit is configured using an AGC amplifier, reception level fluctuations during π / 4 shift QPSK modulation occur. This makes it possible to satisfy both the following capability and the demodulation performance during ASK modulation.
10 車載器(複合受信機)
10A 本体筐体
11 アンテナ
12 送受信部
12r 受信回路
12t 送信回路
13 制御/処理部
14 HMI(ヒューマン・マシン・インタフェース)部
15 操作部
16 SAM(セキュリティモジュール)部
17 記憶装置部
21 周波数ダウンコンバータ
22 ローカル発振器
23 バンド・パス・フィルタ
24 AGCアンプ
25 直交復調回路
26 乗算器
27 発振器
28 π/2移相器
29 低域通過フィルタ
30 ADコンバータ
31 π/4シフトQPSK復調ブロック
32 検波器
33 ASK復調ブロック
34 AGC制御演算部
35 低域通過フィルタ
41 レベル検出手段
42 デジタルフィルタ
50 路側機
60 カーナビゲーションシステム
10 Onboard equipment (composite receiver)
Claims (4)
一定振幅レベルの出力が得られるように利得を可変制御可能な電力増幅器と、
かつ上記電力増幅器の利得制御の収束特性を受信波の変調方式に応じて切り換える手段と
を備えていることを特徴とする複合受信機。 A composite receiver capable of demodulating a plurality of modulation methods,
A power amplifier capable of variably controlling the gain so as to obtain a constant amplitude level output;
And a means for switching the convergence characteristics of the gain control of the power amplifier in accordance with the modulation method of the received wave.
受信波の変調方式を識別する手段
を備えていることを特徴とする複合受信機。 The composite receiver according to claim 1,
A composite receiver comprising means for identifying a modulation method of a received wave.
上記複数の変調波の一つが振幅変調方式であり、
該振幅変調波を受信の際に、上記電力増幅器の可変利得制御の収束特性を、意図的に遅く設定する手段
を有することを特徴とする複合受信機。 The composite receiver according to claim 2,
One of the plurality of modulated waves is an amplitude modulation method,
A composite receiver comprising means for intentionally setting a convergence characteristic of variable gain control of the power amplifier when receiving the amplitude-modulated wave.
上記複数の変調波がπ/4シフトQPSK変調方式とASK変調方式であり、
上記2変調方式において、上記電力増幅器の可変利得制御を、π/4シフトQPSK変調波を受信の際にはその収束特性が早く、ASK変調波を受信の際にはその収束特性が遅くなるように、収束特性を切り換える手段を有することを特徴とする複合受信機。 The composite receiver according to claim 2,
The plurality of modulated waves are a π / 4 shift QPSK modulation method and an ASK modulation method,
In the two modulation schemes, the variable gain control of the power amplifier is such that the convergence characteristic is fast when receiving a π / 4 shift QPSK modulated wave, and the convergence characteristic is slow when receiving an ASK modulated wave. And a means for switching the convergence characteristic.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006105560A JP2007281890A (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Compound receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006105560A JP2007281890A (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Compound receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007281890A true JP2007281890A (en) | 2007-10-25 |
Family
ID=38682886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006105560A Pending JP2007281890A (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Compound receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007281890A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007281947A (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | On-vehicle device for narrow band communication |
WO2012120804A1 (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | パナソニック株式会社 | Wireless device and receiving method |
WO2015141123A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-24 | 日本電気株式会社 | Wireless communication device, wireless communication system and automatic gain control method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001177426A (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-29 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Communication unit |
JP2001251374A (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Receiver for digital voice communication system |
-
2006
- 2006-04-06 JP JP2006105560A patent/JP2007281890A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001177426A (en) * | 1999-12-21 | 2001-06-29 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Communication unit |
JP2001251374A (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Receiver for digital voice communication system |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007281947A (en) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Hitachi Ltd | On-vehicle device for narrow band communication |
JP4681493B2 (en) * | 2006-04-07 | 2011-05-11 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | On-board device for narrow area communication |
WO2012120804A1 (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | パナソニック株式会社 | Wireless device and receiving method |
US8767894B2 (en) | 2011-03-07 | 2014-07-01 | Panasonic Corporation | Wireless device and receiving method |
JP5899487B2 (en) * | 2011-03-07 | 2016-04-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Radio and receiving method |
WO2015141123A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-24 | 日本電気株式会社 | Wireless communication device, wireless communication system and automatic gain control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7327806B2 (en) | System/method for receiving ASK and FSK signals using a single RF receiver | |
KR101016938B1 (en) | Electrical toll collection system with terminal limiting communication zone | |
US7480483B2 (en) | Mobile broadcast receiving apparatus and control method therefor | |
JP3912799B2 (en) | DPSK demodulator | |
US20050083175A1 (en) | Keyless entry receiver | |
US7949075B2 (en) | Data slicer circuit, demodulation stage, receiving system and method for demodulating shift key coded signals | |
WO2007097319A1 (en) | Quadrature demodulator and interrogator | |
CN101119358A (en) | Quadrature demodulator | |
US7187716B2 (en) | Vehicle mounted DSRC apparatus | |
JP2007281890A (en) | Compound receiver | |
JP4089369B2 (en) | In-vehicle wireless terminal | |
JPH07170203A (en) | Squelch system for space diversity | |
JPH11261434A (en) | Demodulating/modulating device | |
CN101183879A (en) | Software radio based vehicle-mounted terminal intelligent communication system | |
JP4681493B2 (en) | On-board device for narrow area communication | |
US8155618B2 (en) | Receiving device for frequency modulated signals with voltage-limited reference input to demodulated signal binarization comparator | |
JP3979261B2 (en) | Receiver | |
KR100992969B1 (en) | Antenna discrete type cars entrainment terminal | |
JP2008172496A (en) | Dsrc car-mounted device | |
JP4516052B2 (en) | Narrow-area communication system radio station and its transmission method | |
JP4825532B2 (en) | Wireless communication transmission circuit and wireless communication transmission method | |
JP2000354074A (en) | Receiver | |
JP2005136620A (en) | Signal demodulator | |
JP4532168B2 (en) | Fixed station of narrow area communication equipment | |
CN109714080A (en) | For the signal processing circuit of RFID reader, RFID reader and RFID system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080501 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20100115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100430 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100511 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100914 |