JP2009044507A - 受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】妨害波が混入した場合であっても良好な受信品質を得る。
【解決手段】受信した高周波信号を中間周波信号に変換する高周波変換部１００は、復調に供する希望波を取り出すための周波数特性で前記中間周波信号を濾波する希望波フィルタ１３０に加え、それぞれが異なる周波数特性であり、かつ、いずれも希望波フィルタ１３０の周波数特性とは異なる周波数特性で中間周波信号を濾波する第１の妨害波フィルタ１４０Ａと第２の妨害波フィルタ１４０Ｂを備える。第１の妨害波フィルタ１４０Ａおよび第２の妨害波フィルタ１４０Ｂからの出力のそれぞれと、希望波フィルタ１３０からの出力との差分を第１の差分検出部１５０Ａと第２の差分検出部１５０Ｂが検出する。利得制御部１６０は、検出された差分に基づいて高周波増幅部１１０を制御することで、混入した妨害波に応じた利得制御が高周波増幅部１１０でおこなわれる。
【選択図】図２

Description

本発明は、受信装置に関し、特に、コンバージョン方式における受信利得の制御に好適な受信装置に関する。

デジタル放送をはじめとした各種放送電波などを受信する受信装置において、受信した高周波信号を中間周波信号に変換してから復調するコンバージョン方式が広く採用されている。このようなコンバージョン方式の受信装置では、通常、受信信号の周波数をより低い周波数に変換（ダウンコンバージョン）しているので、高い周波数をそのまま増幅するよりも安定した増幅をおこなうことができる。

また、このような受信装置では、受信信号の利得（ゲイン）を自動調整するＡＧＣ（Automatic Gain Control：自動利得調整）回路が用いられることが一般的となっている（例えば、特許文献１）。
特開平７−３３６２８３号公報

特許文献１にあるような従来の手法では、受信信号の信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）に基づいて利得制御をおこなっているが、希望波のみに基づくＲＳＳＩ信号による制御となっている。このため、妨害波の混入などによってＲＳＳＩの値が大きくなった場合、利得が必要以上に低く制御されてしまい、所望する希望波の信号レベルまでもが低減してしまうことがある（いわゆる、感度抑圧効果）。この結果、受信品質が劣化するという不都合が生じる。

また、バンドパスフィルタを用いることで、受信信号が希望波の帯域成分に制限されるようにしているが、通常、搬送波の周波数に比べて希望波の帯域は非常に狭いため、希望波の近傍に妨害波が存在すると、希望波用のバンドパスフィルタのみでは、その妨害波の信号を完全に除去することができない。この場合、妨害波の信号もミキサに入力されることになる。通常、ミキサのダイナミックレンジは狭いので、ミキサに妨害波を含む信号が入力されると、ミキサから出力される信号に大きな歪が発生してしまい、希望波の信号劣化が生じる不都合（いわゆる、混変調）もある。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、受信信号に妨害波が含まれる場合でも良好な受信をおこなうことのできる受信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る受信装置は、
受信した高周波信号を中間周波信号に変換して復調する受信装置において、
復調に供する希望波を取り出すための周波数特性で前記中間周波信号を濾波する第１のフィルタ手段と、
それぞれが異なる周波数特性であり、かつ、いずれも前記第１のフィルタ手段の周波数特性とは異なる周波数特性の２以上のフィルタで、前記中間周波信号を濾波する第２のフィルタ手段と、
前記第２のフィルタ手段の２以上のフィルタからの出力のそれぞれの信号電力と、前記第１のフィルタ手段からの出力の信号電力との差分を検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段が検出した差分に基づいて、受信する高周波信号の利得を制御する利得制御手段と、を備える、
ことを特徴とする。

上記受信装置において、
前記第２のフィルタ手段の２以上のフィルタのそれぞれは、妨害波に応じた周波数帯域で前記中間周波信号を濾波することが望ましい。

上記受信装置において、
前記第２のフィルタ手段の２以上のフィルタのそれぞれは、前記第１のフィルタ手段が濾波する周波数帯域を含み、かつ、当該周波数帯域よりも広い周波数帯域で前記中間周波信号を濾波することが望ましい。

上記受信装置において、
前記利得制御手段は、前記差分検出手段が検出した差分に基づいて、受信信号に妨害波が混入したか否かを判別し、妨害波が混入した場合に、当該差分と前記第１のフィルタ手段からの出力の信号電力に応じた利得制御をおこなうことが望ましい。

上記受信装置において、
前記利得制御手段は、前記差分検出手段が検出した差分に基づいて、受信信号に妨害波が混入したか否かを判別し、妨害波が混入した場合に、当該差分から求まる妨害波が混入した周波数帯域と希望波の周波数帯域との周波数差に応じて前記受信する高周波信号の利得を減じるよう利得制御をおこなうことが望ましい。

この場合、
前記利得制御手段は、前記差分検出手段によって検出された複数の差分値のいずれかが０以外の値となる場合に、前記受信信号に妨害波が混入したと判別することができる。

上記受信装置は、
前記第１のフィルタ手段と、前記第２のフィルタ手段とを１組としたフィルタユニットを複数備えていてもよく、この場合、
前記受信装置の受信動作に応じて、前記複数のフィルタユニットから動作させるフィルタユニットを選択するフィルタ選択手段をさらに備えていることが望ましい。

本発明によれば、受信信号に妨害波が含まれる場合でも良好な受信をおこなうことができる。

（実施形態１）
本発明にかかる実施形態を、図面を参照して以下に説明する。本実施形態では、本発明にかかる受信装置を、例えば、デジタル放送の受信装置として実現した場合を例示する。

図１は、本発明の実施形態にかかる受信装置１の構成を概略的に示すブロック図である。本実施形態にかかる受信装置１は、受信した高周波信号を中間周波信号に変換してから復調する、いわゆるコンバージョン方式（ヘテロダイン方式）の受信装置であり、図１に示すように、アンテナＡＮ、高周波変換部１００、中間周波増幅部ＩＡ、復調部ＤＭ、などが受信装置１の概略的な構成である。

アンテナＡＮは、受信装置１が受信対象とする無線電波の周波数で共振するアンテナであり、受信した高周波信号を高周波変換部１００に入力する。

高周波変換部１００は、例えば、高周波増幅回路、周波数変換回路、局部発振回路、などから構成され、アンテナＡＮから入力された高周波信号を中間周波信号に変換する。

中間周波増幅部ＩＡは、例えば、中間周波増幅回路やフィルタなどから構成され、高周波変換部１００で変換された中間周波信号の増幅や濾波をおこなう。

復調部ＤＭは、例えば、受信装置１が受信対象としている無線電波の変調方式に対応した復調回路などによって構成され、中間周波増幅部ＩＡで増幅された信号を復調して出力する。

本実施形態では、高周波変換部１００によって、受信する高周波信号の自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）をおこなうものとする。その際、混入した妨害波を考慮した利得制御をおこなうことで良好な受信を図る。このような高周波変換部１００の構成を、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態にかかる高周波変換部１００の構成を示すブロック図である。

図示するように、本実施形態にかかる高周波変換部１００は、高周波増幅部１１０、周波数変換部１２０、希望波フィルタ１３０、第１の妨害波フィルタ１４０Ａ、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂ、第１の差分検出部１５０Ａ、第２の差分検出部１５０Ｂ、利得制御部１６０、などから構成される。

高周波増幅部１１０は、例えば、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音アンプ）などの高周波増幅回路や、アンテナＡＮと高周波増幅回路のインピーダンスを整合するための整合回路、高周波信号ＲＦ_０から希望波を取り出すフィルタ、などから構成され、アンテナＡＮによって受信された高周波信号ＲＦ_０を増幅し、増幅した高周波信号ＲＦ_１を周波数変換部１２０に出力する。また、高周波増幅部１１０は、ＡＧＣ機能を備えているものとし、後述する利得制御部１６０からの制御信号に基づいて、受信する高周波信号ＲＦ_０の利得（ゲイン）を制御する。

周波数変換部１２０は、例えば、ミキサ回路（混合器）や局部発振回路（例えば、ＰＬＬ周波数シンセサイザ）などから構成され、高周波増幅部１１０によって増幅された高周波信号ＲＦ_１を、受信装置１内部での信号処理に適した周波数の中間周波信号ＩＦに変換する。この場合、高周波増幅部１１０から入力された高周波信号ＲＦ_１と、局部発振回路からの出力信号とをミキサ回路で混合することで、高周波信号ＲＦ_１の周波数を所定の中間周波数に変換する。本実施形態では、いわゆるダウンコンバージョンにより、入力された高周波信号ＲＦ_１よりも低い周波数の中間周波信号ＩＦに変換されるものとする。

希望波フィルタ１３０は、例えば、セラミックフィルタやクリスタルフィルタ、あるいは、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルタなどのフィルタ回路によって構成されたバンドパスフィルタであり、周波数変換部１２０からの出力である中間周波信号ＩＦを濾波し、所望する周波数の希望波を取り出す。つまり、希望波フィルタ１３０は、希望波の周波数帯域に濾波する周波数特性をもったフィルタである。この場合、希望波フィルタ１３０は、希望波の周波数（ｆ_０）を中心周波数として急峻に減衰する周波数特性の、いわゆるノッチ・フィルタとして機能するものとする。

このような希望波フィルタ１３０によって取り出された希望波信号ＩＦ_０は、後段の中間周波増幅部ＩＡに出力されるとともに、その信号レベルを通知するため利得制御部１６０に出力される。

第１の妨害波フィルタ１４０Ａおよび第２の妨害波フィルタ１４０Ｂは、希望波フィルタ１３０と同様、希望波フィルタ１３０からの中間周波信号ＩＦを濾波するフィルタであるが、想定される妨害波に応じた周波数帯域を濾波する周波数特性を有するものである。

ここで、希望波フィルタ１３０、第１の妨害波フィルタ１４０Ａ、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂそれぞれの周波数特性の例を、図３を参照して説明する。ここで、各フィルタによって濾波される周波数帯域はいずれも、所定の周波数を中心周波数とした、図３に示すような通過帯域の特性によって規定されるものとする。この場合において、希望波の周波数ｆ_０を各フィルタに共通の中心周波数とする。

本実施形態では、希望波フィルタ１３０、第１の妨害波フィルタ１４０Ａ、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂは、それぞれ異なる周波数特性であるものとする。この場合において、希望波フィルタ１３０の周波数特性ｆｗ_０は、上述したように、希望波の周波数ｆ_０（すなわち、中心周波数）の帯域外で急峻に減衰する周波数特性である。希望波フィルタ１３０は、受信信号から希望波を取り出すことを目的としているからである。

これに対し、第１の妨害波フィルタ１４０Ａおよび第２の妨害波フィルタ１４０Ｂは、上述したように、妨害波に応じた周波数特性のフィルタなので、希望波の周波数ｆ_０を中心としたより広い帯域の周波数特性となる。なお、妨害波には様々な周波数成分が含まれているので、本実施形態では、想定されうる妨害波に対応できるよう、第１の妨害波フィルタ１４０Ａと第２の妨害波フィルタ１４０Ｂの周波数特性もそれぞれ異ならせる。

本実施形態では、第１の妨害波フィルタ１４０Ａが、希望波フィルタ１３０で濾波される周波数帯域ｆｗ_０よりも広い帯域を濾波する周波数特性をもち、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂが、第１の妨害波フィルタ１４０Ａで濾波される周波数帯域よりもさらに広い帯域を濾波する周波数特性をもっているものとする。

なお、上述したように、希望波フィルタ１３０、第１の妨害波フィルタ１４０Ａ、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂのいずれも、共通の中心周波数（希望波周波数ｆ_０）としているので、第１の妨害波フィルタ１４０Ａと第２の妨害波フィルタ１４０Ｂのいずれもが、希望波フィルタ１３０の周波数帯域ｆｗ_０を含んでいることになる。以下、第１の妨害波フィルタ１４０Ａによって濾波される周波数帯域を周波数帯域ｆｗ_１とし、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂによって濾波される周波数帯域を周波数帯域ｆｗ_２とする。この場合、各フィルタの周波数帯域の大小関係は「ｆｗ_０＜ｆｗ_１＜ｆｗ_２」となる。

このように、本実施形態にかかる高周波変換部１００には、周波数変換による中間周波信号から希望波を取り出すためのフィルタ（希望波フィルタ１３０）と、受信波に含まれる妨害波を取り出すための２以上のフィルタ（第１の妨害波フィルタ１４０Ａと第２の妨害波フィルタ１４０Ｂ）が含まれていることになる。

第１の差分検出部１５０Ａおよび第２の差分検出部１５０Ｂは、例えば、差分回路などから構成され、２つの入力の差分を検出する。本実施形態では、第１の妨害波フィルタ１４０Ａと第２の妨害波フィルタ１４０Ｂからの出力のそれぞれと希望波フィルタ１３０からの出力との差分をとる。

この場合において、第１の差分検出部１５０Ａには、第１の妨害波フィルタ１４０Ａからの出力である中間周波信号ＩＦ_１と、希望波フィルタ１３０からの出力である中間周波信号ＩＦ_０が入力される。

また、第２の差分検出部１５０Ｂには、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂからの出力である中間周波信号ＩＦ_２と、希望波フィルタ１３０からの出力である中間周波信号ＩＦ_０が入力される。

すなわち、第１の差分検出部１５０Ａは、中間周波信号ＩＦ_１と中間周波信号ＩＦ_０との間の差分（Ｄ１）を検出し、第２の差分検出部１５０Ｂは、中間周波信号ＩＦ_２と中間周波信号ＩＦ_０との間の差分（Ｄ２）を検出する。ここでは、例えば、入力された中間周波信号の信号レベル（電力）の差分が検出されるものとする。

利得制御部１６０は、例えば、ＬＳＩなどの演算回路で構成され、第１の差分検出部１５０Ａからの出力Ｄ１と、第２の差分検出部１５０Ｂからの出力Ｄ２に基づいて、高周波増幅部１１０における受信信号の利得を制御する。すなわち、利得制御部１６０によって高周波増幅部１１０の利得を制御することで、受信する高周波信号についての自動利得制御（ＡＧＣ）が実現される。

本実施形態では、例えば、差分信号Ｄ１、及び／又は、差分信号Ｄ２に応じた演算によって、高周波増幅部１１０の動作を制御するための制御信号を利得制御部１６０が生成して高周波増幅部１１０に入力する。すなわち、フィルタ出力の差分結果に応じたフィードバックによって高周波増幅部１１０での利得を制御する。

本実施形態では、高周波変換部１００を、上述したような、それぞれの機能に応じた専用回路等によって構成するものとするが、上記各構成のうち、例えば、第１の差分検出部１５０Ａ・第２の差分検出部１５０Ｂや利得制御部１６０などといった演算処理をおこなう構成については、例えば、受信装置１全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などが論理的な演算をおこなうことで、これらの構成にかかる機能が実現されるようにしてもよい。

なお、上述した高周波変換部１００の構成、および、受信装置１の各構成は、本発明を実現するために必要な構成であり、受信装置として必要となるその他の構成などは必要に応じて適宜備えられているものとする。

以上のような構成の受信装置１の動作を説明する。本発明にかかる受信装置においては、妨害波が混入しても良好な受信品質とするため、受信する高周波信号の利得制御の際に特徴的な動作をおこなう。したがって、本実施形態では、高周波変換部１００にかかる動作を中心に以下説明する。

受信装置１での受信動作時に高周波変換部１００でおこなわれる「利得制御処理」を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。この利得制御処理は、例えば、受信装置１での受信動作が開始されたことを契機に開始されるものとする。

アンテナＡＮによって無線電波を受信すると、その高周波信号ＲＦ_０が高周波増幅部１１０に入力される。受信した電波は、通常、微弱な信号であるため、高周波増幅部１１０は、入力された高周波信号ＲＦ_０を、周波数変換に必要な信号レベルまで増幅する（ステップＳ１０１）。高周波増幅部１１０は、増幅した高周波信号ＲＦ_１を周波数変換部１２０に出力する。

高周波増幅部１１０によって増幅された高周波信号ＲＦ_１が周波数変換部１２０に入力されると、周波数変換部１２０は、局部発振回路による発振周波数と高周波信号ＲＦ_１とを混合することで、所定の中間周波信号ＩＦに変換する（ステップＳ１０２）。

周波数変換部１２０によって変換された中間周波信号ＩＦは、希望波フィルタ１３０、第１の妨害波フィルタ１４０Ａ、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂのそれぞれに入力され、各フィルタの周波数特性に応じた濾波がおこなわれる（ステップＳ１０３）。つまり、希望波フィルタ１３０では、希望波の周波数帯域に近い周波数帯域ｆｗ_０に濾波され、第１の妨害波フィルタ１４０Ａおよび第２の妨害波フィルタ１４０Ｂでは、防止したい妨害波の周波数帯域に応じた異なる帯域幅（ｆｗ_１およびｆｗ_２）に濾波される。

各フィルタで濾波されると、希望波フィルタ１３０での濾波後の中間周波信号ＩＦ_０は、第１の差分検出部１５０Ａと第２の差分検出部１５０Ｂのそれぞれに入力される。また、第１の妨害波フィルタ１４０Ａによる濾波後の中間周波信号ＩＦ_１は第１の差分検出部１５０Ａに入力され、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂによる濾波後の中間周波信号ＩＦ_２は第２の差分検出部１５０Ｂに入力される。

第１の差分検出部１５０Ａと第２の差分検出部１５０Ｂのそれぞれでは、入力された複数の中間周波信号の信号レベル（電力）の差分を検出する。すなわち、第１の差分検出部１５０Ａでは、中間周波信号ＩＦ_１と中間周波信号ＩＦ_０の信号レベル（電力）Ｐの差分を検出し、差分信号Ｄ１（Ｄ１＝Ｐ（ＩＦ_１）−Ｐ（ＩＦ_０））として出力する。また、第２の差分検出部１５０Ｂでは、中間周波信号ＩＦ_２と中間周波信号ＩＦ_０の信号レベル（電力）Ｐの差分を検出し、差分信号Ｄ２（Ｄ２＝Ｐ（ＩＦ_２）−Ｐ（ＩＦ_０））として出力する。

つまり、想定する妨害波に対応した複数の周波数帯域（ｆｗ_１とｆｗ_２）に濾波した中間周波信号のそれぞれと、希望波に対応する周波数帯域ｆｗ_０に濾波した中間周波信号との信号レベルの差分を検出する（ステップＳ１０４）。

第１の差分検出部１５０Ａと第２の差分検出部１５０Ｂからの出力Ｄ１およびＤ２のそれぞれは、利得制御部１６０に入力される。利得制御部１６０は、入力されたＤ１とＤ２に基づいて、高周波増幅部１１０での高周波信号ＲＦ_０にかかる利得制御をおこなうための制御信号ＧＣを生成する。

ここで、各差分信号Ｄ１およびＤ２と、高周波増幅部１１０での利得制御の関係を説明する。上述したように、希望波フィルタ１３０、第１の妨害波フィルタ１４０Ａ、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂの３つのフィルタは、濾波する周波数帯域幅は異なるものの（ｆｗ_０≠ｆｗ_１≠ｆｗ_２）、中心周波数は希望波の中心周波数ｆ_０で共通となっている。よって、妨害波が混入せず、希望波のみが受信できている理想的な受信状態の場合、各フィルタでの濾波後の中間周波信号は、いずれも希望波の周波数成分のみを含んだ信号となる。

ここで、第１の妨害波フィルタ１４０Ａと第２の妨害波フィルタ１４０Ｂはいずれも、希望波フィルタ１３０が濾波する周波数帯域ｆｗ_０よりも広い周波数帯域の周波数特性となっているが、希望波のみが受信できているのであれば、これらのフィルタでの濾波後の信号である中間周波信号ＩＦ_１と中間周波信号ＩＦ_２のいずれも、希望波フィルタ１３０での濾波後の信号である中間周波信号ＩＦ_０とほぼ同じ信号レベルということになる。

このような場合、中間周波信号ＩＦ_１および中間周波信号ＩＦ_２のそれぞれと、中間周波信号ＩＦ_０との信号レベルの差分は所定の値以下となるので、差分信号Ｄ１および差分信号Ｄ２のそれぞれが示す差分値は、いずれも「０」とする。換言すると、差分信号Ｄ１および差分信号Ｄ２のいずれもが差分値「０」を示している場合、受信信号に妨害波が混入していないと判断することができる。つまり、入力された差分信号Ｄ１および差分信号Ｄ２のいずれかが「０」でない場合（「Ｄ１≠０」または「Ｄ２≠０」）、受信信号に妨害波が混入していることになる。

ここで、差分信号Ｄ１は、第１の妨害波フィルタ１４０Ａで濾波された中間周波信号ＩＦ_１の信号レベルを反映し、差分信号Ｄ２は、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂで濾波された中間周波信号ＩＦ_２の信号レベルを反映している。そして、第１の妨害波フィルタ１４０Ａと第２の妨害波フィルタ１４０Ｂとでは、濾波する周波数帯域幅が異なっている（ｆｗ_１＜ｆｗ_２）。つまり、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂは第１の妨害波フィルタ１４０Ａの帯域を含むより広い帯域幅を有している。このため、差分値が０以外を示している差分信号の組合せおよびその値によって、混入した妨害波の周波数帯域を判別することができる。

例えば、「Ｄ１≠０、Ｄ２＝Ｄ１」である場合は、第１の妨害波フィルタ１４０Ａに対応する周波数帯域ｆｗ_１に妨害波が混入していることになる。また、「Ｄ１＝０、Ｄ２≠０」である場合は、第１の妨害波フィルタ１４０Ａに対応する周波数帯域ｆｗ_１の帯域外であって且つ第２の妨害波フィルタ１４０Ｂに対応する周波数帯域ｆｗ_２の帯域内に妨害波が混入していることになる。また、「Ｄ１≠０、Ｄ２＞Ｄ１」である場合は、第１の妨害波フィルタ１４０Ａに対応する周波数帯域ｆｗ_１に妨害波が混入しているとともに、第１の妨害波フィルタ１４０Ａに対応する周波数帯域ｆｗ_１の帯域外であって且つ第２の妨害波フィルタ１４０Ｂに対応する周波数帯域ｆｗ_２の帯域内にも妨害波が混入している。

ここで、混入した妨害波による希望波への影響は、その妨害波の周波数帯域によって異なる。妨害波が希望波に及ぼす歪程度特性の例を図５（ａ）に示す。図５（ａ）は、希望波の周波数を中心周波数とした場合に、妨害波の周波数と、その妨害波が希望波に及ぼす歪の大きさとの関係を示したものである。図示するように、妨害波の周波数（±Δｆ）が希望波の周波数ｆ_０に近いほど、希望波に及ぼす歪が大きくなる。

このような特性により、従来の受信装置のように、希望波の周波数帯域を取り出すフィルタからの信号レベルのみに基づいて受信信号の利得制御をおこなった場合、混入した妨害波の周波数帯域にかかわらず、フィードバック信号（ＲＳＳＩ信号）が一律に大きくなってしまう。このように、受信信号レベルが高くなった場合、ゲインを下げる方向に制御するので、妨害波の周波数帯域とは無関係にゲインを下げてしまい、希望波の信号レベルまでもが必要以上に低下してしまうことがある。

このような不都合を回避するため、本発明にかかる受信装置においては、妨害波に対応する複数の周波数帯域にかかる信号レベルと、希望波の信号レベルとに応じた利得制御をおこなう。ここで、利得制御部１６０は、差分信号Ｄ１あるいは差分信号Ｄ２の示す差分値と、中間周波数に変換された希望波信号ＩＦ_０の信号レベルとに基づいて、高周波増幅部１１０におけるゲインを制御する。

この場合、利得制御部１６０は、例えば、図５（ｂ）に示すような利得量となるように高周波増幅部１１０の動作を制御するための制御信号ＧＣを生成する。図５（ｂ）では、妨害波がない場合（Ｄ１＝０、Ｄ２＝０）、周波数帯域ｆｗ_１の妨害波がある場合（Ｄ１≠０、Ｄ２＝Ｄ１）、周波数帯域ｆｗ_１、および周波数帯域ｆｗ_１の帯域外であって周波数帯域ｆｗ_２の帯域内の両方に妨害波がある場合（Ｄ１≠０、Ｄ２＞Ｄ１）、の３つの場合それぞれにおける、希望波の中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルに応じた好適な利得量（以下、「所望利得量」とする）を示している。

ここで、受信信号の利得制御の目的は、受信装置１内で処理する信号の信号レベルを一定にすることにある。よって、妨害波が混入しない場合（Ｄ１＝０、Ｄ２＝０）は、内部処理信号、すなわち、中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルに応じて、受信信号の利得を制御することになる。したがって、図５（ｂ）において実線で示すように、妨害波がない場合の所望利得量ＤＧ_０は、中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルが低いほど高く、中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルが高いほど低くなるよう設定されている。

一方、周波数帯域ｆｗ_１の妨害波が混入している場合（Ｄ１≠０、Ｄ２＝Ｄ１）の所望利得量ＤＧ_１は、図５（ｂ）において点線で示すように、中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルが低い場合において、妨害波がない場合の所望利得量ＤＧ_０よりも低い利得量とし、中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルが高くなるにつれ、妨害波がない場合の所望利得量ＤＧ_０と近似するように設定されている。

ここで、周波数帯域ｆｗ_１は、希望波の周波数ｆ_０と比較的近い周波数帯域であるので、周波数帯域ｆｗ_１の妨害波が混入した場合、希望波に及ぼす歪が大きくなる（図５（ａ）参照）。よって、所望利得量ＤＧ_１は、希望波に歪が発生しないよう、所望利得量ＤＧ_０よりも低い利得量が設定されている。

また、周波数帯域ｆｗ_１、および周波数帯域ｆｗ_１の帯域外であって周波数帯域ｆｗ_２の帯域内の両方に妨害波が混入している場合（Ｄ１≠０、Ｄ２＞Ｄ１）の所望利得量ＤＧ_２は、中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルが低い場合においては、妨害波の発生分を除去するため、所望利得量ＤＧ_１よりもさらに低い利得量とする。ここで、図３に示すように、周波数帯域ｆｗ_２は、周波数帯域ｆｗ_０やｆｗ_１よりも広い帯域となっている。そして、図５（ａ）に示すように、妨害波の周波数が希望波の周波数ｆ_０から遠くなるにつれ、妨害波が希望波に及ぼす影響は低下する。すなわち、中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルが一定以上の大きさとなっている場合では、歪の影響が少なくなるので、図５（ｂ）において１点鎖線で示すように、この範囲に対応する所望利得量ＤＧ_２は設定せず、利得制御をおこなわないものとする。

このように、利得制御部１６０によって制御される高周波増幅部１１０の利得量は、図５（ａ）に示したような、妨害波が希望波に及ぼす歪程度特性、第１の差分検出部１５０Ａと第２の差分検出部１５０Ｂによって検出された差分値に基づいて判断される妨害波の周波数帯域、および、後段の中間周波増幅部ＩＡなどで処理される中間周波信号ＩＦ_０の信号レベル、に基づいて規定されている。

したがって、利得制御部１６０は、図５（ｂ）に示すような所望利得量の設定に基づいて、高周波増幅部１１０に利得調整動作させるための制御信号を生成することになる。ここで、図４に示すフローチャートに戻り、処理の続きを説明する。

ステップＳ１０４にて検出された各差分Ｄ１およびＤ２が入力されると、利得制御部１６０はまず、「Ｄ１≠０」または「Ｄ２≠０」であるか否かを判別することで、受信信号に妨害波が混入しているか否かを判別する（ステップＳ１０５）。

差分信号に基づいて、受信信号に妨害波が混入していると判別した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、利得制御部１６０は、混入した妨害波の影響で生じうる感度抑圧効果や混変調を防止すべく、高周波増幅部１１０における受信した高周波信号ＲＦ_０の利得制御をおこなうための制御信号ＧＣを生成する。この場合、利得制御部１６０は、差分値が０以外となっている差分信号の組合せおよびその値によって、混入した妨害波の周波数帯域を特定するとともに（ステップＳ１０６）、希望波フィルタ１３０から入力された中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルを認識する（ステップＳ１０７）。

ここで、本実施形態における利得制御部１６０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶装置を備えているものとし、そのような記憶装置に、図５（ｂ）に示したような所望利得量を規定する情報が格納されているものとする。この場合、例えば、図５（ｂ）に示したＤＧ_１とＤＧ_２に対応した、妨害波の周波数帯域と中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルの組み合わせと、高周波増幅部１１０での所望利得量を示す数値とを対応づけた対応表を格納しているものとする。この対応表には、中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルと所望利得量とを対応づけた、妨害波がない場合の設定（図５（ｂ）のＤＧ_０）も含まれているものとする。

利得制御部１６０は、特定した妨害波の周波数帯域と、認識した中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルに基づいて、記憶装置に格納されている対応表を参照し、その条件下で所望される利得量（所望利得量）を特定する（ステップＳ１０８）。

利得制御部１６０は、所望利得量を特定すると、高周波増幅部１１０での利得量が当該所望利得量となるよう高周波増幅部１１０を動作させるための制御信号ＧＣを生成して高周波増幅部１１０に送出する（ステップＳ１０９）。この場合、高周波増幅部１１０は、利得制御部１６０からの制御信号ＧＣに基づいて受信信号を増幅することで、ステップＳ１０８で特定された所望利得量で受信動作がおこなわれることになる。

高周波変換部１００は、以上の処理を、受信装置１の受信動作が終了するまで繰り返しおこなうことで（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、妨害波が混入した場合には、その妨害波の周波数帯域と、そのときの中間周波信号の信号レベルに応じた適切な利得制御がおこなわれるので、妨害波が混入しても、必要十分な信号レベルの中間周波信号を得ることができ、良好な受信をおこなうことができる。

なお、妨害波の混入がない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、利得制御部１６０は、そのときの中間周波信号ＩＦ_０の信号レベルのみに基づいて対応表を参照することで、妨害波の混入がない場合の所望利得量を特定することになる（ステップＳ１０７、ステップＳ１０８）。

そして、受信装置１の受信動作終了とともに処理を終了する（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）。

以上説明したように、本発明にかかる実施形態１によれば、希望波を取り出すためのフィルタの他に、妨害波の周波数帯域に対応した２以上のフィルタを用意し、これらのフィルタの出力と、希望波の出力との差分をそれぞれ検出するので、妨害波混入の有無を判別することができ、妨害波が混入した場合と混入しない場合とに応じた適切な利得制御をおこなうことができる。

また、妨害波の周波数帯域に応じた２以上のフィルタのそれぞれの周波数特性を異ならせているので、混入した妨害波の周波数帯域に応じた利得制御をおこなうことができる。これにより、希望波周波数との近さによって異なる妨害波の影響に応じた利得制御をおこなうことができる。

このように、妨害波に応じて適切な利得制御をおこなうことができるので、感度抑圧効果や混変調が発生することなく所望する信号レベルの中間周波信号を得ることができる。これにより、妨害波が混入した場合であっても良好な受信品質を得ることができる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、希望波を取り出す希望波フィルタ１３０と、妨害波に対応した第１の妨害波フィルタ１４０Ａと第２の妨害波フィルタ１４０Ｂを構成した例を示したが、このような、一の希望波フィルタと、２以上の妨害波フィルタを１組としたフィルタユニットを、例えば、選局対象となる複数の希望周波数に応じて複数用意し、選局に応じてフィルタユニットを選択的に動作させる構成としてもよい。

この場合の高周波変換部１００の構成を図６に示す。ここで、本実施形態にかかる高周波変換部１００の基本的な構成は、実施形態１で示した高周波変換部１００と同一であるため、同一の構成については同じ参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

図示するように、本実施形態にかかる高周波変換部１００は、高周波増幅部１１０、周波数変換部１２０、第１の差分検出部１５０Ａ、第２の差分検出部１５０Ｂ、利得制御部１６０、などといった構成に、フィルタ選択部ＳＷとフィルタ部ＦＬを加えた構成となっている。

フィルタ部ＦＬは、複数のフィルタユニットＦＵ（ＦＵ_１〜ＦＵ_ｎ）を含んでいる。各フィルタユニットＦＵの構成を図７に示す。図示するように、各フィルタユニットＦＵは、実施形態１で示した、希望波フィルタ１３０、第１の妨害波フィルタ１４０Ａ、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂを含んだ構成となっている。

図６に戻り、フィルタ選択部ＳＷは、このようなフィルタ部ＦＬを構成している複数のフィルタユニットＦＵと周波数変換部１２０との間に位置するスイッチ回路であり、例えば、選局動作などに基づく外部信号に基づいて、フィルタ部ＦＬ内の信号経路を切り替えることで、所望する一のフィルタユニットＦＵを選択し、周波数変換部１２０から出力される中間周波信号ＩＦを入力する。

フィルタ選択部ＳＷの動作によって選択されたフィルタユニットＦＵでは、周波数変換部１２０からの中間周波信号ＩＦが、希望波フィルタ１３０、第１の妨害波フィルタ１４０Ａ、第２の妨害波フィルタ１４０Ｂのそれぞれに入力され、実施形態１と同様の動作により、中間周波信号ＩＦ_０、中間周波信号ＩＦ_１、中間周波信号ＩＦ_２が、各フィルタから出力される。これら濾波後の中間周波信号は、そのフィルタユニットＦＵからの出力として、フィルタ部ＦＬから出力される。

このときに、中間周波信号ＩＦ_０は、第１の差分検出部１５０Ａ、第２の差分検出部１５０Ｂ、利得制御部１６０、および、後段の中間周波増幅部ＩＡのそれぞれに出力され、中間周波信号ＩＦ_１は、第１の差分検出部１５０Ａに出力され、中間周波信号ＩＦ_２は、第２の差分検出部１５０Ｂに出力される。

第１の差分検出部１５０Ａでは、実施形態１と同様に、中間周波信号ＩＦ_１と中間周波信号ＩＦ_０との差分を検出し、第２の差分検出部１５０Ｂでは、中間周波信号ＩＦ_２と中間周波信号ＩＦ_０との差分を検出する。それぞれの差分値を示す差分信号Ｄ１およびＤ２が利得制御部１６０に出力される。

利得制御部１６０は、実施形態１と同様の方法により、特定した所望利得量に応じた制御信号ＧＣを生成して高周波増幅部１１０に送出することで、実施形態１と同様の利得制御がおこなわれることになる。

このように、本実施形態にかかる高周波変換部１００では、１つの希望波フィルタと、２以上の妨害波フィルタを１組としたフィルタユニットを複数構成し、例えば、選局動作や受信信号の状態などに基づいて使用するフィルタユニットを選択するので、希望波の種類が多い場合などであっても、適切な利得制御をおこなうことができ、妨害波が混入しても良好な受信品質を得ることができる。

上記実施形態において、フィルタユニットを選択する動作は、例えば、受信装置１全体を制御するＣＰＵやＤＳＰなどによっておこなわれてもよい。

以上説明したように、本発明にかかる上記各実施形態によれば、妨害波が混入した場合であっても、良好な受信品質を得ることができる。

すなわち、通常の周波数変換回路で用いられるような、希望波を取り出すためのフィルタに加え、除去したい妨害波の周波数帯域に応じた２以上のフィルタを用意し、各フィルタの出力の差分を検出するようにしているので、検出された差分に基づいて、妨害波の混入有無を判別することができ、妨害波が混入した場合には、通常とは異なる利得制御をおこなうので、感度抑圧効果や混変調などといった受信品質を低下させる要因を発生させることがない。

つまり、受信装置で通常用いられる高周波増幅部のフィルタは、搬送波の周波数に比べて希望波の帯域が非常に狭いため、希望波の近傍に妨害波が存在すると、高周波増幅部のフィルタのみでは、その妨害波の信号を完全に除去することは不可能である。したがって、希望波の近傍に存在する妨害波が、後段の周波数変換部に入力される受信信号に混入することになる。よって、上記実施形態のように、周波数変換部の後段に、妨害波に応じた複数のフィルタをさらに加えることで、妨害波の混入を正確に検出して適切な利得制御をおこなうことができる。

この場合において、希望波との差分が０であるか０以外であるかという極めて容易な処理によって妨害波の混入有無を判別することができるので、妨害波混入の判別を簡易な構成で高速におこなうことができる。

また、妨害波に対応する２以上のフィルタのそれぞれは、異なる周波数特性としているので、それぞれのフィルタの差分値に基づいて、どの周波数帯域の妨害波であるかを容易に判別することができるとともに、妨害波の周波数帯域に応じた適切な利得制御をおこなうことができ、良好な受信品質を効率的に得ることができる。

上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

例えば、上記各実施形態では、所望する希望波を受信する際に使用する妨害波に対応したフィルタの数を２としたが、２以上のフィルタを用意してもよい。この場合でも、各妨害波フィルタの出力と希望波フィルタの出力との差分をとるようにすることで、より広い周波数帯域の妨害波を対象とできる他、妨害波の周波数帯域をより詳細に峻別することができる。

上記実施形態の高周波変換部１００では、コンバージョン方式として一般的なダウンコンバージョンの場合を例示したが、中間周波信号の信号レベルを安定させるための利得制御であれば、高周波信号の周波数よりも高い周波数の中間周波信号に変換するアップコンバージョンの受信装置に本発明を適用してもよい。

本発明の実施形態にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１にかかる高周波変換部の構成を示すブロック図である。 図２に示す希望波フィルタ、第１の妨害波フィルタ、第２の妨害波フィルタ、の周波数特性を説明するための図である。 本発明の実施形態にかかる「利得制御処理」を説明するためのフローチャートである。 図４に示す利得制御処理で所望利得量を決定する際の要素を説明するための図であり、（ａ）は、妨害波が希望波に及ぼす歪程度特性の例を示し、（ｂ）は、妨害波の周波数帯域や中間周波信号の信号レベルに応じて規定される所望利得量の例を示す図である。 本発明の実施形態２にかかる高周波変換部の構成を示すブロック図である。 図６に示すフィルタユニットの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１…受信装置、ＡＮ…アンテナ、ＩＡ…中間周波増幅部、ＤＭ…復調部、１００…高周波変換部、１１０…高周波増幅部、１２０…周波数変換部、１３０…希望波フィルタ、１４０Ａ…第１の妨害波フィルタ、１４０Ｂ…第２の妨害波フィルタ、１５０Ａ…第１の差分検出部、１５０Ｂ…第２の差分検出部、１６０…利得制御部、ＳＷ…フィルタ選択部、ＦＬ…フィルタ部、ＦＵ…フィルタユニット、ＲＦ…高周波信号、ＩＦ…中間周波信号、Ｄ１…差分信号、Ｄ２…差分信号、ＤＧ…所望利得量、ＧＣ…制御信号

Claims (7)

1. 受信した高周波信号を中間周波信号に変換して復調する受信装置において、
   復調に供する希望波を取り出すための周波数特性で前記中間周波信号を濾波する第１のフィルタ手段と、
   それぞれが異なる周波数特性であり、かつ、いずれも前記第１のフィルタ手段の周波数特性とは異なる周波数特性の２以上のフィルタで、前記中間周波信号を濾波する第２のフィルタ手段と、
   前記第２のフィルタ手段の２以上のフィルタからの出力のそれぞれの信号電力と、前記第１のフィルタ手段からの出力の信号電力との差分を検出する差分検出手段と、
   前記差分検出手段が検出した差分に基づいて、受信する高周波信号の利得を制御する利得制御手段と、を備える、
   ことを特徴とする受信装置。
2. 前記第２のフィルタ手段の２以上のフィルタのそれぞれは、妨害波に応じた周波数帯域で前記中間周波信号を濾波する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記第２のフィルタ手段の２以上のフィルタのそれぞれは、前記第１のフィルタ手段が濾波する周波数帯域を含み、かつ、当該周波数帯域よりも広い周波数帯域で前記中間周波信号を濾波する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
4. 前記利得制御手段は、前記差分検出手段が検出した差分に基づいて、受信信号に妨害波が混入したか否かを判別し、妨害波が混入した場合に、当該差分と前記第１のフィルタ手段からの出力の信号電力に応じた利得制御をおこなう、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の受信装置。
5. 前記利得制御手段は、前記差分検出手段が検出した差分に基づいて、受信信号に妨害波が混入したか否かを判別し、妨害波が混入した場合に、当該差分から求まる妨害波が混入した周波数帯域と、希望波の周波数帯域との周波数差に応じて、前記受信する高周波信号の利得を減じるよう利得制御をおこなう、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の受信装置。
6. 前記利得制御手段は、前記差分検出手段によって検出された複数の差分値のいずれかが０以外の値となる場合に、前記受信信号に妨害波が混入したと判別する、
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の受信装置。
7. 前記第１のフィルタ手段と、前記第２のフィルタ手段とを１組としたフィルタユニットを複数備え、
   前記受信装置の受信動作に応じて、前記複数のフィルタユニットから動作させるフィルタユニットを選択するフィルタ選択手段をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の受信装置。

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