JP2009111848A - 相互変調妨害検出回路 - Google Patents

Abstract

【課題】受信信号またはその中に含まれる希望波のレベルによらず、相互変調妨害を簡単な構成で容易に検出できるようにする。
【解決手段】周波数変換回路４より出力される広帯域ＩＦ信号を入力し、希望波周波数成分を減衰させるフィルタリング処理を行うノッチフィルタ２１と、ノッチフィルタ２１より出力される信号を増幅して出力するアンプ２２とを備え、ノッチフィルタ２１で希望波周波数を減衰させたにもかかわらずその希望波周波数に等しい信号がアンプ２２から出力されるか否かによって相互変調妨害の有無を検出するようにすることにより、受信信号を振幅変調するなどの煩雑な処理を行うことなく、また、受信信号またはその中に含まれる希望波のレベルによらず、相互変調妨害を容易に検出できるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は相互変調妨害検出回路に関し、特に、ラジオ受信機などの無線通信装置に２つの妨害波が入力されたときに発生する相互変調妨害を検出する回路に関するものである。

通常、ラジオ受信機などの無線通信装置では、受信信号の利得を調整するためにＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路が設けられている。高周波段に設けられるＲＦ（Radio Frequency）−ＡＧＣ回路は、入力される受信信号のレベルに応じて、アンテナダンピング回路での減衰量やＬＮＡ（Low Noise Amplifier）等の利得を制御することで、受信信号の利得を調整するように成されている。

すなわち、一般的なＲＦ−ＡＧＣ回路は、受信信号のレベル（電界強度）が閾値より大きくないときは動作せず、当該受信信号の利得を下げることはない。しかし、アンテナに強電界の信号が入力されて電界強度が閾値を超えると、ＲＦ−ＡＧＣ回路が動作して受信信号の利得を下げることにより、無線通信装置に過大な電力が加えられないようにする。

ここで、受信信号の中には、希望波だけでなく妨害波も含まれている場合がある。この場合は、希望波および妨害波に対して最適な利得設定をすること、例えば希望波の受信感度を落とすことなく妨害波を抑制するべく受信信号の利得を最適に制御することが望まれる。そのためには、単純に受信信号全体のレベルを検出するのではなく、希望波のレベルと妨害波のレベルとをそれぞれ検出し、検出したそれぞれのレベルに基づいて受信信号の利得を調整する必要がある。

ところが、一口に妨害波と言っても、それが単一の妨害波によるもの（希望波の他に妨害波が１つ存在する２信号妨害）や、複数の妨害波によるもの（希望波の他に複数の妨害波が存在する相互変調妨害）が存在する。そして、どちらの妨害波であるかによって、受信信号の最適な利得制御方法は異なる。具体的には、相互変調妨害を抑制するためには、受信信号の減衰量を２信号妨害が生じているときよりも大きくする必要がある。そのため、相互変調妨害が存在するか否かを検出し、その検出結果に応じて適切な利得制御を行う必要がある。

従来、この相互変調妨害が存在するか否かを検出する方法として、様々な方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平５−３３５８５５号公報 特開平１０−２８５０６２号公報 特開平６−２３２７７１号公報

特許文献１では、受信信号の減衰量変更に対するＳメータの出力の変化を調べることにより、相互変調妨害が存在するか否かを判定する。すなわち、通常の信号の場合は受信信号の減衰量を変更すると、これに応じてＳメータの出力信号レベルが１対１の割合で変化する。しかしながら、相互変調妨害により生じた信号がＳメータに入力されている場合には、受信信号の減衰量１に対しＳメータの出力３の割合で変化する。したがって、受信信号の減衰量変更に対するＳメータの出力の変化を調べることにより、相互変調妨害が存在するか否かを判定できる。

特許文献２では、希望局の周波数と他のプリセットされた放送局の周波数との差を求め、その差によって相互変調妨害が起こる周波数関係にあるか否か検出する。すなわち、受信信号の中に２つの周波数ｆ_１，ｆ_２の信号があると、処理の過程で２ｆ_２−ｆ_１の周波数の信号が生じる。そして、２つの周波数ｆ_１，ｆ_２が比較的近い場合には、相互変調によって生じた信号が他の放送局の周波数とほぼ同一となる場合があり、これが相互変調妨害となって現れる。特許文献２では、このような相互変調妨害が起こる周波数関係にあるか否か検出している。

特許文献３では、受信信号を補助信号で振幅変調し、この際に有効周波数範囲の外側に位置する側波帯を発生させ、振幅変調により生ずる少なくとも１つの側波帯の振幅と、中間周波信号中の受信された搬送波ｆａの振幅とを比較する。２つの放送局が２ｆ₂−ｆ₁＝ｆａのように同調周波数の位置にあるときは、搬送波と付加的な側波帯との間の振幅差は、相互変調なく受信される放送局の場合よりも小さくなる。そこで、補助信号による振幅変調の際の変調度により定められる比の値から偏差が生じたか否かによって、相互変調妨害の存在を検出している。

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術において、相互変調妨害がない希望波のみの受信時にＲＦ段の減衰量１に対してＳメータの減衰量が１で、相互変調妨害の発生時にＲＦ段の減衰量１に対してＳメータの減衰量が３となるのは、希望波が妨害波に対して十分小さいレベルのときである。そのため、特許文献１に記載の技術では希望波の全レベルに適用できず、相互変調妨害を検出できる場合とできない場合があるという問題があった。

また、上記特許文献２に記載の技術は、オートメモリモードを有する受信機において、プリセットされた２つの放送局が相互変調妨害の発生する周波数関係にあるときにＲＦ−ＡＧＣの感度を高くするものである。すなわち、受信信号の中で実際に相互変調妨害が発生しているかどうかを検出している訳ではない。このため、特許文献２に記載の技術では、任意の受信信号について相互変調妨害の有無を検出することができないという問題があった。

さらに、上記特許文献３に記載の技術では、受信信号を振幅変調する必要があり、システム的に簡便ではない。また、受信信号は１００ｄＢ以上も変化するため、この範囲に振幅変調をかけることは容易でない。このため、特許文献３に記載の技術では、１００ｄＢ以上の大きな受信強度を持つ受信信号について相互変調妨害の有無を検出することが困難という問題があった。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、受信信号またはその中に含まれる希望波のレベルによらず、相互変調妨害を簡単な構成で容易に検出できるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、高周波の受信信号から変換された中間周波信号をフィルタ部に入力して希望波周波数成分を減衰させ、その減衰させた中間周波信号を増幅して出力するように成し、その出力信号が希望波周波数に等しい周波数成分を持っているか否かによって相互変調妨害の有無を検出するようにしている。

上記のように構成した本発明において、フィルタ部に入力される中間周波信号に希望波および２つの妨害波が含まれていたとする。この場合、フィルタ部により希望波が減衰されて２つの妨害波が取り出され、これが増幅部により増幅されて出力される。このとき、２つの妨害波の周波数が比較的近い場合には、相互変調によって希望波周波数に等しいスプリアス信号が発生する。これにより、希望波周波数を減衰させたにもかかわらずその希望波周波数に等しい信号が増幅部から出力されるか否かによって、相互変調妨害の有無を検出することができる。

このように本発明では、希望波を減衰させて相互変調妨害の有無を検出しているので、希望波のレベルによらず相互変調妨害を検出することができる。また、本発明では受信信号を振幅変調するなどの煩雑な処理は不要であり、大きな受信強度を持つ受信信号に対して振幅変調をかけることが困難という制限も受けない。これにより、本発明によれば、受信信号またはその中に含まれる希望波のレベルによらず、相互変調妨害を簡単な構成で容易に検出することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による相互変調妨害検出回路の一部を構成する検波回路の構成例を示す図である。また、図２は、本実施形態の相互変調妨害検出回路を適用したラジオ受信機の構成例を示す図である。

図２に示すように、本実施形態によるラジオ受信機は、アンテナ１、アンテナダンピング回路２、ＬＮＡ３、周波数変換回路４、ＢＰＦ５、ＩＦアンプ６、第１のＡ／Ｄ変換回路７、整流回路８、第２のＡ／Ｄ変換回路９、検波回路１０、第３のＡ／Ｄ変換回路１１、ＤＳＰ１２、第１のテーブル情報記憶部１３、第２のテーブル情報記憶部１４およびインタフェース回路１５を備えて構成されている。これらの構成（アンテナ１を除く）は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）プロセスにより１つの半導体チップに集積されている。

アンテナダンピング回路２は、アンテナ１で受信した高周波信号（希望波周波数および妨害波周波数を含む比較的広帯域のＲＦ信号）を、インタフェース回路１５より供給される制御信号に応じて可変設定された減衰度に制御する。ＬＮＡ３は、アンテナダンピング回路２を通過したＲＦ信号を低雑音で増幅する。ＬＮＡ３の利得は、インタフェース回路１５より供給される制御信号に応じて制御される。

ＬＮＡ３により増幅された信号は、周波数変換回路４に供給される。周波数変換回路４は、ＬＮＡ３から供給されるＲＦ信号と、図示しない局部発振回路から供給される局部発振信号とを混合し、周波数変換を行って中間周波信号（ＩＦ信号）を生成して出力する。この周波数変換回路４も利得調整機能を有しており、その利得が、インタフェース回路１５より供給される制御信号に応じて制御される。ＢＰＦ５は、周波数変換回路４より供給されたＩＦ信号に対して帯域制限を行って、希望波周波数のみが含まれる狭帯域のＩＦ信号を抽出する。

ＩＦアンプ６は、ＢＰＦ５より出力された狭帯域のＩＦ信号を増幅する。第１のＡ／Ｄ変換回路７は、ＩＦアンプ６より出力されたＩＦ信号をアナログ−デジタル変換する。このようにしてデジタルデータとされた狭帯域のデジタルＩＦ信号は、ＤＳＰ１２に入力される。ＤＳＰ１２は、その機能構成として、復調部１２ａ、第１のレベル検出部１２ｂ、第２のレベル検出部１２ｃ、相互変調妨害検出部１２ｄおよび制御部１２ｅを備えている。復調部１２ａは、第１のＡ／Ｄ変換回路７より入力された狭帯域のデジタルＩＦ信号をベースバンド信号に復調して出力する。

整流回路８は、周波数変換回路４より出力された広帯域のＩＦ信号を整流する。整流回路８の後段には平滑用のコンデンサＣが接続されている。第２のＡ／Ｄ変換回路９は、整流回路８および平滑コンデンサＣにより直流とされたＩＦ信号をアナログ−デジタル変換する。このようにしてデジタルデータとされた広帯域のデジタルＩＦ信号は、ＤＳＰ１２に入力される。

検波回路１０は、アンテナ１にて受信したＲＦ信号に相互変調妨害が生じているか否かを検出するために必要な回路であり、周波数変換回路４より出力された広帯域のＩＦ信号（希望波と妨害波との双方が含まれる信号）を検波する。図１に示すように、本実施形態の検波回路１０は、ノッチフィルタ（バンドエリミネーションフィルタ）２１およびアンプ２２を備えている。

ノッチフィルタ２１は、本発明のフィルタ部に相当するものであり、周波数変換回路４より広帯域ＩＦ信号を入力し、希望波周波数の成分を減衰させるようなフィルタリング処理を行う。アンプ２２は、本発明の増幅部に相当するものであり、ノッチフィルタ２１より出力される信号を増幅して出力する。アンプ２２はダイナミックレンジが所定値（例えば、２０ｄＢ）よりも小さく設定された線形アンプであり、相互変調妨害が発生しやすくなっている。

仮に、図１に示すように、ノッチフィルタ２１に入力される広帯域ＩＦ信号に希望波および２つの妨害波が含まれていたとする。この場合、ノッチフィルタ２１により希望波が減衰されて２つの妨害波が取り出され、これがダイナミックレンジの小さいアンプ２２に入力されることにより、アンプ２２からは、ある周波数のスプリアス信号が出力される。

例えば、広帯域ＩＦ信号の中に含まれている希望波の周波数をｆ_ｄ、２つの妨害波の周波数をそれぞれｆ_ｕｄ１＝ｆ_ｄ＋Δｆ，ｆ_ｕｄ２＝ｆ_ｄ＋２Δｆ（Δｆは放送局のチャンネルスペースで、例えば日本のＦＭ放送の場合は１００ｋＨｚ）とすると、スプリアス周波数ｆ_ｓは以下のように表される。
ｆ_ｓ＝２ｆ_ｕｄ１−ｆ_ｕｄ２＝２（ｆ_ｄ＋Δｆ）−（ｆ_ｄ＋２Δｆ）＝ｆ_ｄ
この式から分かるように、上述のような周波数関係にある２つの妨害波が存在すると、スプリアス周波数ｆ_ｓが希望波の周波数ｆ_ｄと一致してしまう。これが相互変調妨害である。

つまり、相互変調によって生じたスプリアス周波数ｆ_ｓが希望波の周波数ｆ_ｄとほぼ同一となる相互変調妨害が生じると、相互変調妨害によって生じる信号は、希望波周波数の信号として検波回路１０の出力に現れる。したがって、周波数変換回路４より出力された広帯域ＩＦ信号をノッチフィルタ２１に通してアンプ２２で増幅することにより、希望波周波数ｆ_ｄの成分を減衰させたにもかかわらずその希望波周波数ｆ_ｄに等しいスプリアス信号がアンプ２２から出力されるか否かによって、アンテナ１にて受信したＲＦ信号に相互変調妨害が生じているか否かを検出することができる。

第３のＡ／Ｄ変換回路１１は、検波回路１０より出力された信号をアナログ−デジタル変換する。このようにしてデジタルデータとされた検波信号は、ＤＳＰ１２に入力される。

ＤＳＰ１２の第１のレベル検出部１２ｂは、第１のＡ／Ｄ変換回路７より入力される狭帯域デジタルＩＦ信号に基づいて、アンテナ１で受信されたＲＦ信号に含まれる希望波周波数の受信電界強度（希望波のアンテナレベル）を検出する。また、第２のレベル検出部１２ｃは、第１のＡ／Ｄ変換回路７より入力される狭帯域デジタルＩＦ信号と、第２のＡ／Ｄ変換回路９より入力される広帯域デジタルＩＦ信号とに基づいて、アンテナ１で受信されたＲＦ信号に含まれる妨害波周波数の受信電界強度（妨害波のアンテナレベル）を検出する。

ここで、ＤＳＰ１２による希望波のアンテナレベルおよび妨害波のアンテナレベルの検出方法について説明する。まず、希望波のアンテナレベルVDは、次の（式１）に示す演算によって求めることができる。
VD＝VIFO+Grf+Gif ・・・（式１）
ただし、
VIFO:希望波のＩＦアンプ出力レベル
Grf:ＲＦ段（アンテナダンピング回路２、ＬＮＡ３、周波数変換回路４）の合計利得
Gif:ＩＦアンプ６の利得

なお、第１のＡ／Ｄ変換回路７からＤＳＰ１２に入力されるＩＦ信号は、希望波周波数のみが含まれる狭帯域のＩＦ信号である。したがって、第１のＡ／Ｄ変換回路７からＤＳＰ１２に入力されるＩＦ信号のレベルをＤＳＰ１２が検出することにより、希望波のＩＦアンプ出力レベルVIFOは簡単に求めることができる。また、ＲＦ段の合計利得Grfは、ＤＳＰ１２が自身で制御してインタフェース回路１５を介してアンテナダンピング回路２、ＬＮＡ３および周波数変換回路４に設定した利得の合計であるから、ＤＳＰ１２自身が把握している。また、図示はしていないが、第１のＡ／Ｄ変換回路７の最大入力を超えないようにＤＳＰ１２によってＩＦアンプ６の利得Gifが調整されている（ＩＦ−ＡＧＣ）ため、ＩＦアンプ６の利得GifはＤＳＰ１２が把握している。

一方、第２のＡ／Ｄ変換回路９からＤＳＰ１２に入力される広帯域デジタルＩＦ信号は、希望波周波数および妨害波周波数の両方が含まれる広帯域のＩＦ信号である。したがって、その信号レベルVAGCは、次の（式２）で表される。
VAGC＝√{(VD(Grf+Gagc))²+(VUD(Grf+Gagc))²} ・・・（式２）
ただし、
VUD:妨害波のアンテナレベル
Gagc:整流回路８の利得
なお、妨害波が２波のときは、広帯域デジタルＩＦ信号のレベルVAGCは次の（式３）で与えられる。ただし、２波の妨害波レベルは同一とする。
VAGC=√{(VD(Grf+Gagc))²+2(VUD(Grf+Gagc))²} ・・・（式３）

ここで、整流回路８の利得は固定値であるから、これをＤＳＰ１２においてあらかじめ把握しておくことが可能である。したがって、上記（式１）〜（式３）から、広帯域デジタルＩＦ信号のレベルVAGCと希望波のＩＦアンプ出力レベルVIFOとが分かれば、妨害波のアンテナレベルVUDを求めることができる。上述のように、ＤＳＰ１２は、第１のＡ／Ｄ変換回路７から入力されるＩＦ信号のレベルを検出することにより、希望波のＩＦアンプ出力レベルVIFOを簡単に求めることができる。また、ＤＳＰ１２は、第２のＡ／Ｄ変換回路９から入力されるＩＦ信号のレベルを検出することにより、広帯域デジタルＩＦ信号のレベルVAGCを簡単に求めることができる。

ＤＳＰ１２の相互変調妨害検出部１２ｄは、本発明の検出部に相当するものであり、第３のＡ／Ｄ変換回路１１より入力される広帯域デジタルＩＦ信号の検波信号に基づいて、アンテナ１で受信されたＲＦ信号に相互変調妨害が生じているか否かを検出する。本実施形態では、この相互変調妨害検出部１２ｄと、上述した検波回路１０および第３のＡ／Ｄ変換回路１１とによって本発明の相互変調妨害検出回路を構成している。

上述したように、相互変調妨害が生じているときは、検波回路１０の出力に希望波周波数の信号が現れる。よって、検波回路１０の後段にある第３のＡ／Ｄ変換回路１１よりＤＳＰ１２に入力されるデジタル検波信号が希望波の周波数に等しい周波数成分を持っているか否かを判定することにより、相互変調妨害が生じているか否かを検出することができる。上述の第２のレベル検出部１２ｃは、この相互変調妨害検出部１２ｄの検出結果に応じて、（式２）または（式３）の何れかにより妨害波のアンテナレベルVUDを求める。

ＤＳＰ１２の制御部１２ｅは、第１のレベル検出部１２ｂにより検出された希望波のアンテナレベルおよび第２のレベル検出部１２ｃにより検出された妨害波のアンテナレベルに基づいて、第１および第２のテーブル情報記憶部１３，１４に記憶されているテーブル情報（その内容の詳細は後述する）を参照し、ＲＦ段の利得調整部（アンテナダンピング回路２、ＬＮＡ３および周波数変換回路４）による受信信号の利得の調整を制御する。

すなわち、制御部１２ｅは、テーブル情報を参照することにより、ＲＦ段の利得を制御するための制御データを生成する。そして、この制御データをインタフェース回路１５に出力する。インタフェース回路１５は、ＤＳＰ１２から供給される制御データに基づいて、アンテナダンピング回路２、ＬＮＡ３および周波数変換回路４の利得を制御するための制御信号を生成し、アンテナダンピング回路２、ＬＮＡ３および周波数変換回路４に供給する。これにより、ＲＦ段における受信信号の利得を制御する。

インタフェース回路１５は、制御部１２ｅから供給される制御データをデコードするデコーダと、当該デコーダの出力に基づいて切り替えが制御されるアナログスイッチとを備え、アナログスイッチの切り替えでＲＦ段における受信信号の利得を制御する。このような構成のため、第１および第２のテーブル情報記憶部１３，１４に記憶されているテーブル情報によってアナログスイッチを直接制御し、ＲＦ段の利得をデジタル的に制御することができる。

次に、第１および第２のテーブル情報記憶部１３，１４に記憶されているテーブル情報について説明する。本実施形態のテーブル情報は、ＤＳＰ１２により検出される希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDと、ＲＦ段の利得調整部（アンテナダンピング回路２、ＬＮＡ３および周波数変換回路４）により調整すべき受信信号の利得とを対応付けた情報である。

第１のテーブル情報は、希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDと利得調整部により調整すべき受信信号の利得とを対応付けたテーブル情報であって、相互変調妨害がない場合（２信号妨害または妨害波が２つ以上あっても相互変調を起こさない場合）に合わせて利得配分が設定されている。第２のテーブル情報は、希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDと利得調整部により調整すべき受信信号の利得とを対応付けたテーブル情報であって、相互変調妨害に合わせて利得配分が設定されている。

図３は、第１のテーブル情報の例を示す図である。図４は、第２のテーブル情報の例を示す図である。制御部１２ｅは、これらの第１および第２のテーブル情報に基づいて、アンテナダンピング回路２の利得Ｇa、ＬＮＡ３の利得Ｇnおよび周波数変換回路４の利得Ｇmを、希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDに応じて順次制御することにより、受信信号の歪みの発生を改善する。なお、アンテナダンピング回路２の利得Ｇaは０[ｄＢ]以下の範囲で可変設定でき、ＬＮＡ３の利得Ｇnは０〜２０[ｄＢ]の範囲で可変設定できるものとする。

図３に示す第１のテーブル情報は、妨害波のアンテナレベルVUDが６５[ｄＢμ]以上のときＡＧＣを動作させて、アンテナダンピング回路２、ＬＮＡ３および周波数変換回路４の利得を制御するように利得配分が設定されている。具体的には、希望波のアンテナレベルVDが５０[ｄＢμ]より小さい場合には、感度抑圧の問題を避けるために、妨害波のアンテナレベルVUDによらずＬＮＡ３のみで受信信号の減衰を行うような利得配分になっている。一方、希望波のアンテナレベルVDが５０[ｄＢμ]以上の場合には、妨害波のアンテナレベルVUDが７５[ｄＢμ]以上のときに、ＬＮＡ３に加えてアンテナダンピング回路２でも利得を下げるような利得配分になっている。これは、妨害波のアンテナレベルVUDが７５[ｄＢμ]以上になると、ＬＮＡ３の利得を下げるだけでは減衰量が不足するからである。この場合、希望波のアンテナレベルVDが５０[ｄＢμ]以上と比較的大きいので、感度抑圧の問題は小さくなる。

例えば、希望波のアンテナレベルVDが１０[ｄＢμ]、妨害波のアンテナレベルVUDが６５[ｄＢμ]とすると、アンテナダンピング回路２の利得Ｇa、ＬＮＡ３の利得Ｇn、周波数変換回路４の利得Ｇmは、それぞれＧa＝０[ｄＢ]、Ｇn＝１０[ｄＢ]、Ｇm＝２０[ｄＢ]に設定される。また、フィールドの状態が変化してVD＝５０[ｄＢμ]、VUD＝７５[ｄＢμ]になったとすると、利得設定がＧa＝−５[ｄＢ]、Ｇn＝０[ｄＢ]、Ｇm＝２０[ｄＢ]となるように制御される。

図３に示す第１のテーブル情報として、希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDに応じた各段の最適な利得配分を決めた表を作成することにより、相互変調妨害が生じていないときに、希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDから最適な利得設定を制御することができる。なお、希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDに応じた各段の最適な利得配分はシミュレーション値に基づき設定することが可能であるが、最終的には、図２に示す回路が実装されたＩＣを用い評価して決めることになる。

図４に示す第２のテーブル情報は、妨害波のアンテナレベルVUDが５５[ｄＢμ]以上のときＡＧＣを動作させて、アンテナダンピング回路２、ＬＮＡ３および周波数変換回路４の利得を制御するように利得配分が設定されている。すなわち、ＡＧＣ動作を開始する妨害波アンテナレベルVUDの閾値が、第１のテーブル情報のそれ（６５[ｄＢμ]）よりも１０[ｄＢμ]小さく設定されている。このため、妨害波のアンテナレベルVUDの値が同じなら、第２のテーブル情報の方が第１のテーブル情報よりも減衰量が大きくなっている。

第２のテーブル情報においても第１のテーブル情報と同様に、希望波のアンテナレベルVDが５０[ｄＢμ]より小さい場合には、感度抑圧の問題を避けるために、妨害波のアンテナレベルVUDによらずＬＮＡ３のみで受信信号の減衰を行うような利得配分になっている。一方、希望波のアンテナレベルVDが５０[ｄＢμ]以上の場合には、妨害波のアンテナレベルVUDが６５[ｄＢμ]以上のときに、ＬＮＡ３に加えてアンテナダンピング回路２でも利得を下げるような利得配分になっている。

例えば、希望波のアンテナレベルVDが１０[ｄＢμ]、妨害波のアンテナレベルVUDが６５[ｄＢμ]とすると、アンテナダンピング回路２の利得Ｇa、ＬＮＡ３の利得Ｇn、周波数変換回路４の利得Ｇmは、それぞれＧa＝０[ｄＢ]、Ｇn＝０[ｄＢ]、Ｇm＝２０[ｄＢ]に設定される。また、フィールドの状態が変化してVD＝５０[ｄＢμ]、VUD＝７５[ｄＢμ]になったとすると、利得設定がＧa＝−１５[ｄＢ]、Ｇn＝０[ｄＢ]、Ｇm＝２０[ｄＢ]となるように制御される。

図４に示す第２のテーブル情報として、希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDに応じた各段の最適な利得配分を決めた表を作成することにより、相互変調妨害が生じているときに、希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDから最適な利得設定を制御することができる。なお、希望波のアンテナレベルVDおよび妨害波のアンテナレベルVUDに応じた各段の最適な利得配分はシミュレーション値に基づき設定することが可能であるが、最終的には、図２に示す回路が実装されたＩＣを用い評価して決めることになる。

なお、図３および図４の例では周波数変換回路４の利得は全く調整していないが、最初に周波数変換回路４の利得を制御するようにしても良い。相互変調妨害は主にアンテナ１、ＬＮＡ３で発生するが、システム構成によっては、希望波の入力レベルが小さいときに周波数変換回路４の利得を調整することにより相互変調妨害が改善される。

ＤＳＰ１２の制御部１２ｅは、第１のレベル検出部１２ｂにより検出した希望波のアンテナレベルVDおよび第２のレベル検出部１２ｃにより検出した妨害波のアンテナレベルVUDと、相互変調妨害検出部１２ｄにより検出した相互変調妨害の有無とに基づいて、上述した第１および第２のテーブル情報の何れかを選択的に参照し、ＲＦ段における受信信号の利得の調整を制御する。具体的には、制御部１２ｅは、相互変調妨害が発生していないときには第１のテーブル情報を参照し、相互変調妨害が発生しているときには第２のテーブル情報を参照して、ＲＦ段における受信信号の利得の調整を制御する。

以上詳しく説明したように、本実施形態では、周波数変換回路４より出力される広帯域ＩＦ信号をノッチフィルタ２１に入力して希望波を減衰させ、妨害波のみを取り出してアンプ２２で増幅して出力する。そして、そのアンプ２２からの出力信号が希望波周波数に等しい周波数成分を持っているか否かを相互変調妨害検出部１２ｄで判定することによって、相互変調妨害の有無を検出するようにしている。

この場合において、ノッチフィルタ２１に入力されるＩＦ信号に希望波および２つの妨害波が含まれていて、２つの妨害波の周波数が所定の関係にあるとすると、相互変調によって希望波周波数に等しいスプリアス信号がアンプ２２より出力される。これにより、ノッチフィルタ２１で希望波周波数を減衰させたにもかかわらずその希望波周波数に等しい信号がアンプ２２から出力されるか否かによって、相互変調妨害の有無を検出することができる。

このように本実施形態では、希望波を減衰させて相互変調妨害の有無を検出しているので、希望波のレベルによらず相互変調妨害を検出することができる。また、本実施形態では受信信号を振幅変調するなどの煩雑な処理を行っていないので、受信信号またはその中に含まれる希望波のレベルによらず、相互変調妨害を簡単な構成で容易に検出することができる。

なお、上記実施形態では、フィルタ部の一例としてノッチフィルタ２１を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、バンドパスフィルタの組み合わせなどを用いても良い。

また、上記実施形態では、検波回路１０、第３のＡ／Ｄ変換回路１１および相互変調妨害検出部１２ｄによって本発明の相互変調妨害検出回路を構成し、相互変調妨害検出部１２ｄはＤＳＰ１２により構成する例について説明しているが、これに限定されるものではない。

例えば、第３のＡ／Ｄ変換回路１１および相互変調妨害検出部１２ｄの代わりに、アンプ２２の後段に波形整形回路および周波数カウンタを設ける。そして、波形整形回路によってアンプ２２の出力信号をアナログ波形からデジタル波形に整形し、デジタル波形に整形されたＩＦ信号に基づき周波数カウンタが周波数をカウントする。さらに、アンプ２２より出力されるＩＦ信号が希望波の周波数と一致するか否かをマイコン等が判定する。このように、相互変調妨害が生じているか否かをアナログ処理的に検出することも可能である。

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の相互変調妨害検出回路は、例えばラジオ受信機などの無線通信装置においてＡＧＣ動作を行う自動利得調整装置に適用して好適なものである。

本実施形態による相互変調妨害検出回路の一部を構成する検波回路の構成例を示す図である。 本実施形態の相互変調妨害検出回路を適用したラジオ受信機の構成例を示す図である。 本実施形態による第１のテーブル情報の例を示す図である。 本実施形態による第２のテーブル情報の例を示す図である。

符号の説明

１０ 検波回路
１１ 第３のＡ／Ｄ変換回路
１２ ＤＳＰ
１２ｄ 相互変調妨害検出部
２１ ノッチフィルタ
２２ アンプ

Claims (3)

1. 高周波受信信号から変換された中間周波信号を入力し、希望波周波数成分を減衰させるフィルタリング処理を行うフィルタ部と、
   上記フィルタ部より出力される信号を増幅して出力する増幅部と、
   上記増幅部より出力される信号が上記希望波周波数に等しい周波数成分を持っているか否かによって相互変調妨害の有無を検出する検出部とを備えたことを特徴とする相互変調妨害検出回路。
2. 上記フィルタ部はノッチフィルタにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の相互変調妨害検出回路。
3. 上記増幅部はダイナミックレンジが所定値より小さく設定された線形アンプにより構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の相互変調妨害検出回路。