JP2009117925A - Receiver, method, and program for sampling data, taking in account system clocks of a plurality of system signals - Google Patents

Receiver, method, and program for sampling data, taking in account system clocks of a plurality of system signals Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a receiver, or the like, capable of obtaining sampling data which is an integral multiple of respective system clocks, while suppressing the operation clocks to be low in an A/D converter and a signal processing portion. <P>SOLUTION: The receiver comprises a down-sampler means for thinning out data output from a first filter means, bsed on the down-sample ratio, and an up-sampler means for inserting null value data into data output from a down-sampler means according to an up-sample ratio. A sampling frequency determining means of the receiver calculates the down- and up-sample ratios for one or more sampling frequencies Fs, which is an integral multiple of the largest common divisor of the system clocks of a plurality of system signals in an available sampling frequency range F, and derives a minimum sampling frequency Fs from among one or more sampling frequencies F at a sampling rate after up-sampling. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のシステム信号のシステムクロックを考慮してサンプリングする受信機、方法及びプログラムに関する。特に、複数のシステム信号を単一のA/D変換器(Analog/Digital Converter)によって一括して同時にサンプリングする技術に関する。   The present invention relates to a receiver, a method, and a program for sampling in consideration of a system clock of a plurality of system signals. In particular, the present invention relates to a technique for simultaneously sampling a plurality of system signals at once by a single A / D converter (Analog / Digital Converter).

受信したシステム信号を、高周波数の状態でサンプリングするRFサンプリングの構成を実現するために、アンダーサンプリングの技術がある。また、アンダーサンプリング技術を応用し、複数システムのRF(Radio Frequency)信号を単一のA/D変換器で同時にアンダーサンプリングする技術がある(例えば特許文献1参照)。この技術によれば、単一のA/D変換器を用いて、複数のシステム信号のシステム帯域を、できる限り低いサンプリング周波数によって同時にサンプリングすることができる。低いサンプリング周波数Fsを用いるために、高速なA/D変換器を必要とせず、デジタル信号処理のためのデータ量も削減でき、更には消費電力の低減をもたらす。また、A/D変換器の数を減らすことができるため、コスト削減の効果ももたらす。   There is an undersampling technique for realizing an RF sampling configuration for sampling a received system signal in a high frequency state. In addition, there is a technology that applies undersampling technology to simultaneously undersample RF (Radio Frequency) signals of a plurality of systems with a single A / D converter (see, for example, Patent Document 1). According to this technique, it is possible to simultaneously sample the system bands of a plurality of system signals with a sampling frequency as low as possible using a single A / D converter. Since the low sampling frequency Fs is used, a high-speed A / D converter is not required, the amount of data for digital signal processing can be reduced, and power consumption is reduced. Moreover, since the number of A / D converters can be reduced, an effect of cost reduction is also brought about.

アンダーサンプリングとは、受信信号をナイキスト周波数よりも低い周波数でサンプリングすることにより、意図的にエイリアシングイメージを発生させ、高周波数搬送波を低周波数に変換する方法をいう。サンプリング周波数が低いので、受信機の処理能力を比較的低くできるが、ノイズ除去のためのフィルタの設計が複雑となる。逆に、オーバーサンプリングとは、受信信号をナイキスト周波数よりも高い周波数でサンプリングする方法をいう。サンプリング周波数が高いので、ノイズ除去のためのフィルタの設計を簡単にできるが、受信機に対して高い処理能力が要求される。   Undersampling refers to a method of intentionally generating an aliasing image by sampling a received signal at a frequency lower than the Nyquist frequency and converting a high frequency carrier wave to a low frequency. Since the sampling frequency is low, the processing capability of the receiver can be relatively low, but the design of the filter for noise removal becomes complicated. Conversely, oversampling refers to a method of sampling a received signal at a frequency higher than the Nyquist frequency. Since the sampling frequency is high, the design of a filter for noise removal can be simplified, but a high processing capability is required for the receiver.

また、周波数Mのサンプリング周波数によってサンプリングされた入力データを、周波数Nのサンプリング周波数によってサンプリングされたデータに変換するサンプリング周波数変換装置の技術もある(例えば特許文献2参照)。この技術によれば、アップサンプリング及びダウンサンプリングを用いて、非整数倍のサンプリング周波数に変換することができる。   There is also a technique of a sampling frequency conversion device that converts input data sampled at a sampling frequency of frequency M into data sampled at a sampling frequency of frequency N (see, for example, Patent Document 2). According to this technique, it is possible to convert to a non-integer multiple sampling frequency using upsampling and downsampling.

更に、自動車又は携帯電話機に搭載されたデジタル/アナログモードに対応できる送受信装置であって、チャネル間周波数と、デジタルモードの変調レートと、アナログモードのデータレートと、音声サンプリングレートとに対応する周波数の公倍数となる周波数を基準クロックとする技術もある(例えば特許文献3参照)。この技術によれば、必要とされる多数の周波数の信号を、1つの基準クロック信号発生回路の出力から得ることができる。   Furthermore, it is a transmission / reception device that is compatible with a digital / analog mode mounted on a car or a mobile phone, and has a frequency corresponding to an inter-channel frequency, a digital mode modulation rate, an analog mode data rate, and an audio sampling rate. There is also a technique in which a frequency that is a common multiple of is used as a reference clock (see, for example, Patent Document 3). According to this technique, signals having a large number of required frequencies can be obtained from the output of one reference clock signal generation circuit.

前述したように、複数のシステム信号を一括してサンプリングする場合、各システム信号のシステムクロックを考慮したサンプリング周波数の選択が必要となる。通常、システムクロックのシンボルレートを再生するためには、各システムクロックに対して、最小公倍数の成分を持つようなサンプリング周波数で、サンプリングを実行することによって再生可能となる。   As described above, when sampling a plurality of system signals at once, it is necessary to select a sampling frequency in consideration of the system clock of each system signal. Usually, in order to reproduce the symbol rate of the system clock, it is possible to reproduce the system clock by performing sampling at a sampling frequency having a least common multiple component for each system clock.

図1は、従来技術における受信機の機能構成図である。また、図2は、図1の機能構成におけるスペクトラムである。   FIG. 1 is a functional configuration diagram of a receiver in the prior art. FIG. 2 shows a spectrum in the functional configuration of FIG.

図1によれば、2つのシステム信号(システムクロック:Clk2、Clk2)を一括でサンプリングする受信機1が表されている。例えば、第1のシステム信号は、CDMA2000の信号であって、第2のシステム信号は、WiMAXの信号である。受信機1は、システム信号毎のアンテナ101及び102と、各アンテナから出力されたRF信号を増幅する増幅器111及び112と、増幅された各RF信号をシステム帯域毎にフィルタリングする帯域通過フィルタ121及び122と、各RF信号を加算する加算器13とを有する。   FIG. 1 shows a receiver 1 that samples two system signals (system clocks: Clk2, Clk2) at once. For example, the first system signal is a CDMA2000 signal, and the second system signal is a WiMAX signal. The receiver 1 includes antennas 101 and 102 for each system signal, amplifiers 111 and 112 for amplifying the RF signal output from each antenna, a band-pass filter 121 for filtering each amplified RF signal for each system band, and 122 and an adder 13 for adding each RF signal.

加算器13から出力されたRF信号のスペクトラムは、図2の[SP1]に表されている。図2によれば、チャネルの中心周波数を2.1213GHzとするCDMA2000のシステム信号と、チャネルの中心周波数を2.4900GHzとするWiMAXのシステム信号とが表されている。   The spectrum of the RF signal output from the adder 13 is represented by [SP1] in FIG. FIG. 2 shows a CDMA2000 system signal with a channel center frequency of 2.1213 GHz and a WiMAX system signal with a channel center frequency of 2.4900 GHz.

加算器13から出力された合成されたRF信号は、単一のA/D変換器14によって、一括してサンプリングされる。A/D変換器14におけるサンプリング周波数Fsは、サンプリングクロック生成部15から供給される。また、そのサンプリング周波数Fsは、CPU16によって算出される。そのサンプリング周波数Fsは、両方のシステム信号に対してアンダーサンプリングに基づくものであってもよいし、アンダーサンプリング及びオーバーサンプリングに基づくものであってもよい。   The synthesized RF signal output from the adder 13 is sampled collectively by a single A / D converter 14. The sampling frequency Fs in the A / D converter 14 is supplied from the sampling clock generator 15. The sampling frequency Fs is calculated by the CPU 16. The sampling frequency Fs may be based on undersampling for both system signals, or may be based on undersampling and oversampling.

A/D変換器14から出力されたデジタル信号のスペクトラムは、図2の[SP2]に表されている。図2によれば、2つのシステム信号がアンダーサンプリング(サンプリング周波数Fs=160MHz)されている。CDMA2000のシステム信号のエイリアシングイメージの中心周波数は41.25MHzとなっている。また、WiMAXのシステム信号のエイリアシングイメージの中心周波数は70.00MHzとなっている。尚、アンダーサンプリングを用いるために、A/D変換器14から出力されるデジタル信号におけるシステム帯域の中心周波数は、サンプリング周波数Fsの値によって変動する。   The spectrum of the digital signal output from the A / D converter 14 is represented by [SP2] in FIG. According to FIG. 2, the two system signals are undersampled (sampling frequency Fs = 160 MHz). The center frequency of the aliasing image of the CDMA2000 system signal is 41.25 MHz. The center frequency of the aliasing image of the WiMAX system signal is 70.00 MHz. Since undersampling is used, the center frequency of the system band in the digital signal output from the A / D converter 14 varies depending on the value of the sampling frequency Fs.

A/D変換器14によってサンプリングされたデジタル信号は、信号分離部17によって、複製された2つのデジタル信号に分離される。各デジタル信号は、直交復調部181及び182によって、直交復調され、Iチャネル及びQチャネルのベースバンド信号を出力する。直交復調部181及び182から出力されたベースバンド信号はそれぞれ、高周波成分が除去された後、信号処理部191及び192によって処理される。   The digital signal sampled by the A / D converter 14 is separated into two duplicated digital signals by the signal separation unit 17. Each digital signal is quadrature demodulated by quadrature demodulation sections 181 and 182 and outputs I-channel and Q-channel baseband signals. The baseband signals output from the quadrature demodulation units 181 and 182 are processed by the signal processing units 191 and 192 after the high frequency components are removed, respectively.

特開2006−180373号公報JP 2006-180373 A 特開平6−104764号公報JP-A-6-104764 特開平5−067998号公報JP-A-5-066798

A/D変換器の後段の処理について、信号処理部191及び192の動作クロックを、システムクロックの整数倍にすることが好ましい。単一のA/D変換器で、複数システムの信号を同時にサンプリングするために、複数のシステム信号のシステムクロックの公倍数の周波数を、A/D変換器のサンプリング周波数として構成することができる。   For the subsequent processing of the A / D converter, it is preferable to set the operation clock of the signal processing units 191 and 192 to an integral multiple of the system clock. In order to sample signals of a plurality of systems simultaneously with a single A / D converter, the frequency of a common multiple of the system clocks of the plurality of system signals can be configured as the sampling frequency of the A / D converter.

しかし、最小公倍数としてのサンプリング周波数が、必ずしも低くなるとは限らない。システム信号の組合せによっては、最小公倍数が数GHzとなる場合がある。また、アンダーサンプリングによって複数のシステム信号を一括してサンプリングする場合、最小公倍数としてのサンプリング周波数が、アンダーサンプリング可能な周波数よりも低くなるとは限らない。   However, the sampling frequency as the least common multiple is not always low. Depending on the combination of system signals, the least common multiple may be several GHz. When a plurality of system signals are sampled collectively by undersampling, the sampling frequency as the least common multiple is not necessarily lower than the frequency at which undersampling is possible.

特許文献2に記載された技術を用いることにより、サンプリングレートを変換することができる。しかし、サンプリング周波数の設定値によっては、アップサンプル比及びダウンサンプル比が高くなる場合がある。この場合、アップサンプル回路、ダウンサンプル回路の縦属接続数が増加してしまう。   By using the technique described in Patent Document 2, the sampling rate can be converted. However, depending on the set value of the sampling frequency, the upsampling ratio and downsampling ratio may be high. In this case, the number of cascade connections of the up-sample circuit and the down-sample circuit increases.

従って、本発明は、A/D変換器及び信号処理部における動作クロックを低く抑えつつ、更にアップサンプル比及びダウンサンプル比を低く抑えて、各システムクロックの整数倍のサンプリングデータが得られる受信機、方法及びプログラムを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a receiver capable of obtaining sampling data that is an integral multiple of each system clock while keeping the operating clock in the A / D converter and the signal processing unit low and further reducing the upsampling ratio and downsampling ratio. It is an object to provide a method and a program.

本発明によれば、サンプリング周波数Fsに基づいて、複数のシステム信号を同時にサンプリングするA/D変換器を有する受信機において、
A/D変換器から出力されたデジタル信号から、システム信号毎のデジタル信号を分離する第1のフィルタ手段と、
ダウンサンプル比に基づいて、第1のフィルタ手段から出力されたデータを間引くダウンサンプラ手段と、
アップサンプル比に基づいて、ダウンサンプラ手段から出力されたデータに零値データを挿入するアップサンプラ手段と、
アップサンプラ手段から出力されたデジタル信号から、当該システム信号に対応する低域の1つのシステム帯域のみを分離する第2のフィルタ手段と、
サンプリング周波数Fs、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を出力するサンプリング周波数決定手段とを有しており、
サンプリング周波数決定手段は、使用可能なサンプリング周波数範囲Fの中で、複数のシステム信号のシステムクロックの最大公約数の整数倍の1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を算出し、アップサンプル後のサンプリングレートを1つ以上のサンプリング周波数Fの中で、最小のサンプリング周波数Fsを導出することを特徴とする。
According to the present invention, in a receiver having an A / D converter that simultaneously samples a plurality of system signals based on the sampling frequency Fs,
First filter means for separating the digital signal for each system signal from the digital signal output from the A / D converter;
Down-sampler means for thinning out the data output from the first filter means based on the down-sample ratio;
Up-sampler means for inserting zero value data into data output from the down-sampler means based on the up-sample ratio;
Second filter means for separating only one low-frequency system band corresponding to the system signal from the digital signal output from the upsampler means;
Sampling frequency determination means for outputting a sampling frequency Fs, a downsampling ratio, and an upsampling ratio;
The sampling frequency determining means calculates a downsampling ratio and an upsampling ratio for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor of the system clocks of a plurality of system signals within the usable sampling frequency range F. The sampling rate after upsampling is characterized in that a minimum sampling frequency Fs is derived among one or more sampling frequencies F.

本発明の受信機における他の実施形態によれば、サンプリング周波数決定手段は、最大公約数の整数倍とした1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、
アップサンプル比は、システムクロックClkを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値であり、
ダウンサンプル比は、サンプリング周波数Fsを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値の約数であって、且つ、ダウンサンプルした際に折り返しによるエイリアシングが重畳しない値であることも好ましい。
According to another embodiment of the receiver of the present invention, the sampling frequency determining means is for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor.
The upsample ratio is a value obtained by dividing the system clock Clk by the sampling frequency Fs and the greatest common divisor of the system clock Clk.
The downsampling ratio is a divisor of a value obtained by dividing the sampling frequency Fs by the greatest common divisor of the sampling frequency Fs and the system clock Clk, and may be a value in which aliasing due to aliasing is not superimposed when downsampling is performed. preferable.

本発明によれば、サンプリング周波数Fsに基づいて、複数のシステム信号を同時にサンプリングするA/D変換器と、
A/D変換器から出力されたデジタル信号から、システム信号毎のデジタル信号を分離する第1のフィルタ手段と、
ダウンサンプル比に基づいて、第1のフィルタ手段から出力されたデータを間引くダウンサンプラ手段と、
アップサンプル比に基づいて、ダウンサンプラ手段から出力されたデータに零値データを挿入するアップサンプラ手段と、
アップサンプラ手段から出力されたデジタル信号から、当該システム信号に対応する低域の1つのシステム帯域のみを分離する第2のフィルタ手段と、
サンプリング周波数Fs、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を出力するサンプリング周波数決定手段と
を有する受信機について、サンプリング周波数決定手段のサンプリング方法であって、
使用可能なサンプリング周波数範囲Fの中で、複数のシステム信号のシステムクロックの最大公約数の整数倍の1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を算出し、アップサンプル後のサンプリングレートを1つ以上のサンプリング周波数Fの中で、最小のサンプリング周波数Fsを導出することを特徴とする。
According to the present invention, an A / D converter that simultaneously samples a plurality of system signals based on the sampling frequency Fs;
First filter means for separating the digital signal for each system signal from the digital signal output from the A / D converter;
Down-sampler means for thinning out the data output from the first filter means based on the down-sample ratio;
Up-sampler means for inserting zero value data into data output from the down-sampler means based on the up-sample ratio;
Second filter means for separating only one low-frequency system band corresponding to the system signal from the digital signal output from the upsampler means;
A sampling method of sampling frequency determining means for a receiver having sampling frequency Fs, sampling frequency determining means for outputting a downsampling ratio and an upsampling ratio, comprising:
Within the usable sampling frequency range F, the downsampling ratio and the upsampling ratio are calculated for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor of the system clocks of a plurality of system signals. The minimum sampling frequency Fs is derived among the sampling rates of one or more sampling frequencies F.

本発明のサンプリング方法における他の実施形態によれば、最大公約数の整数倍とした1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、
アップサンプル比は、システムクロックClkを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値であり、
ダウンサンプル比は、サンプリング周波数Fsを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値の約数であって、且つ、ダウンサンプルした際に折り返しによるエイリアシングが重畳しない値であることも好ましい。
According to another embodiment of the sampling method of the present invention, for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor,
The upsample ratio is a value obtained by dividing the system clock Clk by the sampling frequency Fs and the greatest common divisor of the system clock Clk.
The downsampling ratio is a divisor of a value obtained by dividing the sampling frequency Fs by the greatest common divisor of the sampling frequency Fs and the system clock Clk, and may be a value in which aliasing due to aliasing is not superimposed when downsampling is performed. preferable.

本発明によれば、
サンプリング周波数Fsに基づいて、複数のシステム信号を同時にサンプリングするA/D変換器と、
A/D変換器から出力されたデジタル信号から、システム信号毎のデジタル信号を分離する第1のフィルタ手段と、
ダウンサンプル比に基づいて、第1のフィルタ手段から出力されたデータを間引くダウンサンプラ手段と、
アップサンプル比に基づいて、ダウンサンプラ手段から出力されたデータに零値データを挿入するアップサンプラ手段と、
アップサンプラ手段から出力されたデジタル信号から、当該システム信号に対応する低域の1つのシステム帯域のみを分離する第2のフィルタ手段と
を有する受信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
サンプリング周波数Fs、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を出力するようにコンピュータを機能させ、
使用可能なサンプリング周波数範囲Fの中で、複数のシステム信号のシステムクロックの最大公約数の整数倍の1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を算出し、アップサンプル後のサンプリングレートを1つ以上のサンプリング周波数Fの中で、最小のサンプリング周波数Fsを導出するようにコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention,
An A / D converter that simultaneously samples a plurality of system signals based on the sampling frequency Fs;
First filter means for separating the digital signal for each system signal from the digital signal output from the A / D converter;
Down-sampler means for thinning out the data output from the first filter means based on the down-sample ratio;
Up-sampler means for inserting zero value data into data output from the down-sampler means based on the up-sample ratio;
A program for causing a computer mounted in a receiver to function from a digital signal output from an upsampler means and having a second filter means for separating only one low-frequency system band corresponding to the system signal. ,
Function the computer to output the sampling frequency Fs, downsample ratio and upsample ratio,
Within the usable sampling frequency range F, the downsampling ratio and the upsampling ratio are calculated for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor of the system clocks of a plurality of system signals. The computer is made to function so as to derive a minimum sampling frequency Fs among one or more sampling frequencies F.

本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、最大公約数の整数倍とした1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、
アップサンプル比は、システムクロックClkを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値であり、
ダウンサンプル比は、サンプリング周波数Fsを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値の約数であって、且つ、ダウンサンプルした際に折り返しによるエイリアシングが重畳しない値であるようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the program of the present invention, for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor,
The upsample ratio is a value obtained by dividing the system clock Clk by the sampling frequency Fs and the greatest common divisor of the system clock Clk.
The downsampling ratio is a divisor of a value obtained by dividing the sampling frequency Fs by the greatest common divisor of the sampling frequency Fs and the system clock Clk so that aliasing due to aliasing is not superimposed when downsampling is performed. It is also preferable to make the computer function.

本発明の受信機、方法及びプログラムによれば、複数のシステム信号のシステムクロックの最大公約数の整数倍とした1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を調整することによって、各システムクロックの整数倍のサンプリングデータが得られる最低のサンプリング周波数Fsを導出するために、A/D変換器及び信号処理部における動作クロックを低く抑えつつ、更にアップサンプル比及びダウンサンプル比を低く抑えて、各システムクロックの整数倍のサンプリングデータが得られる。   According to the receiver, method, and program of the present invention, by adjusting the down-sampling ratio and the up-sampling ratio for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor of the system clocks of a plurality of system signals. In order to derive the lowest sampling frequency Fs at which sampling data that is an integral multiple of each system clock is obtained, the up-sampling ratio and down-sampling ratio are further reduced while keeping the operation clock in the A / D converter and the signal processing unit low. Sampling data that is an integral multiple of each system clock can be obtained while keeping it low.

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図3は、本発明における受信機の機能構成図である。また、図4及び図5は、図3の機能構成におけるスペクトラムである。   FIG. 3 is a functional configuration diagram of a receiver according to the present invention. 4 and 5 are spectra in the functional configuration of FIG.

図3の受信機1は、図1と比較して、帯域通過フィルタ201及び202と、ダウンサンプラ211及び212と、アップサンプラ221及び222と、低域通過フィルタ231及び232とを更に有する。   The receiver 1 of FIG. 3 further includes band pass filters 201 and 202, down samplers 211 and 212, up samplers 221 and 222, and low pass filters 231 and 232, as compared with FIG.

CPU16は、サンプリング周波数決定部として機能する。ここで、サンプリング周波数決定部16は、必ずしもリアルタイムに演算処理する必要はない。例えば、受信機外部で、事前にサンプリング周波数決定の処理をし、その値を記憶部(例えばROM(Read Only Memory))に記憶させ、その記憶部に記憶されたサンプリング周波数Fs、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を出力するものであってもよい。   The CPU 16 functions as a sampling frequency determination unit. Here, the sampling frequency determination unit 16 does not necessarily perform arithmetic processing in real time. For example, sampling frequency determination processing is performed in advance outside the receiver, and the value is stored in a storage unit (for example, ROM (Read Only Memory)), and the sampling frequency Fs, the downsampling ratio, and the like stored in the storage unit are stored. It may output an upsample ratio.

サンプリング周波数決定部16は、使用可能なサンプリング周波数範囲Fの中で、複数のシステム信号のシステムクロックの最大公約数の整数倍の1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を算出する。そして、アップサンプル後のサンプリングレートを1つ以上のサンプリング周波数Fの中で、最小のサンプリング周波数Fsを導出する。具体的な処理フローについては、図6で後述する。サンプリング周波数決定部16は、サンプリング周波数Fsをサンプリングクロック生成部15へ出力し、ダウンサンプル比をダウンサンプラ211及び222へ出力し、アップサンプル比をアップサンプラ221及び222へ出力する。   The sampling frequency determination unit 16 calculates the down-sampling ratio and the up-sampling ratio for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor of the system clocks of a plurality of system signals within the usable sampling frequency range F. calculate. Then, the minimum sampling frequency Fs is derived from the sampling rate after upsampling among one or more sampling frequencies F. A specific processing flow will be described later with reference to FIG. The sampling frequency determination unit 16 outputs the sampling frequency Fs to the sampling clock generation unit 15, outputs the down sample ratio to the down samplers 211 and 222, and outputs the up sample ratio to the up samplers 221 and 222.

帯域通過フィルタ201及び202は、信号分離部17から出力されたデジタル信号を、そのシステム帯域に応じてフィルタリングする。フィルタリングされた各デジタル信号は、ダウンサンプラ211及び212へ出力される。   The band pass filters 201 and 202 filter the digital signal output from the signal separation unit 17 according to the system band. Each filtered digital signal is output to downsamplers 211 and 212.

帯域通過フィルタ201から出力されたCDMA2000のデジタル信号のスペクトラムは、図4の[SP3−1]に表されている。CDMA2000のシステム信号のエイリアシングイメージの中心周波数は41.25MHzとなっている。また、帯域通過フィルタ202から出力されたWiMAXのデジタル信号のスペクトラムは、図4の[SP3−2]に表されている。WiMAXのシステム信号のエイリアシングイメージの中心周波数は70.00MHzとなっている。   The spectrum of the CDMA2000 digital signal output from the band pass filter 201 is represented by [SP3-1] in FIG. The center frequency of the aliasing image of the CDMA2000 system signal is 41.25 MHz. The spectrum of the WiMAX digital signal output from the band pass filter 202 is represented by [SP3-2] in FIG. The center frequency of the aliasing image of the WiMAX system signal is 70.00 MHz.

ダウンサンプラ211及び212は、ダウンサンプル比Dに基づいて、D個のサンプルデータにつきD−1個のデータを間引いて、デジタル信号のレートを減少させる構成要素である。ダウンサンプル比Dは、CPU16から出力される。ダウンサンプル比Dに基づいてダウンサンプルされたデジタル信号は、アップサンプラ221及び222へ出力される。   The down samplers 211 and 212 are components that reduce the rate of the digital signal by thinning out D-1 data for D sample data based on the down sample ratio D. The downsampling ratio D is output from the CPU 16. The digital signal down-sampled based on the down-sampling ratio D is output to the up-samplers 221 and 222.

ダウンサンプラ211から出力されたCDMA2000のデジタル信号のスペクトラムは、図4の[SP4−1]に表されている。このシステム帯域における中心周波数は、41.25MHzをダウンサンプル比D1で除算した周波数(41.25/D1[MHz])となる。また、ダウンサンプラ212から出力されたWiMAXのデジタル信号のスペクトラムは、図4の[SP4−2]に表されている。このシステム帯域における中心周波数は、70.00MHzをダウンサンプル比D2で除算した周波数(70.00/D2[MHz])となる。   The spectrum of the CDMA2000 digital signal output from the downsampler 211 is represented by [SP4-1] in FIG. The center frequency in this system band is a frequency (41.25 / D1 [MHz]) obtained by dividing 41.25 MHz by the downsample ratio D1. The spectrum of the WiMAX digital signal output from the down sampler 212 is represented by [SP4-2] in FIG. The center frequency in this system band is a frequency (70.00 / D2 [MHz]) obtained by dividing 70.00 MHz by the downsample ratio D2.

アップサンプラ221及び222は、アップサンプル比Uに基づいて、U個のサンプルデータの間にU−1個の零値データを挿入し、デジタル信号のレートを増加させる構成要素である。アップサンプル比Uは、CPU16から出力される。アップサンプル比Dに基づいてアップサンプルされたデジタル信号は、低域通過フィルタ231及び232へ出力される。   Up-samplers 221 and 222 are components that increase the rate of a digital signal by inserting U-1 zero-value data between U sample data based on an up-sample ratio U. The upsample ratio U is output from the CPU 16. The digital signal up-sampled based on the up-sampling ratio D is output to the low-pass filters 231 and 232.

アップサンプラ221から出力されたCDMA2000のデジタル信号のスペクトラムは、図5の[SP5−1]に表されている。また、アップサンプラ222から出力されたWiMAXのデジタル信号のスペクトラムは、図5の[SP5−2]に表されている。   The spectrum of the CDMA2000 digital signal output from the upsampler 221 is represented by [SP5-1] in FIG. The spectrum of the WiMAX digital signal output from the upsampler 222 is represented by [SP5-2] in FIG.

低域通過フィルタ231及び232は、システム帯域に対応する最も低いデジタル信号のみを取り出す。フィルタリングされたデジタル信号は、直交復調部181及び182へ出力される。   The low-pass filters 231 and 232 extract only the lowest digital signal corresponding to the system band. The filtered digital signal is output to quadrature demodulation sections 181 and 182.

低域通過フィルタ231から出力されたCDMA2000のデジタル信号のスペクトラムは、図5の[SP6−1]に表されており、低域通過フィルタ232から出力されたWiMAXのデジタル信号のスペクトラムは、図5の[SP6−2]に表されている。図5によれば、システム帯域に対応する最も低いデジタル信号のみが、取り出されている。   The spectrum of the CDMA2000 digital signal output from the low-pass filter 231 is represented by [SP6-1] in FIG. 5, and the spectrum of the WiMAX digital signal output from the low-pass filter 232 is illustrated in FIG. [SP6-2]. According to FIG. 5, only the lowest digital signal corresponding to the system band is extracted.

図6は、CPUによって実行されるフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart executed by the CPU.

CPUは、少なくとも2つのシステム信号のシステムクロックに基づいて、サンプリング周波数Fs、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を算出する。   The CPU calculates the sampling frequency Fs, the downsampling ratio, and the upsampling ratio based on the system clock of at least two system signals.

(S601)2つのシステムクロックClk1及びClk2の最大公約数Gcdを算出する。例えば、第1のシステム信号はCDMA2000の信号であり、第2のシステム信号はWiMAXの信号であるとする。
第1のシステム信号[CDMA2000]
中心周波数 :2121.3MHz
システムクロックClk1:1.2288MHz(1,228,800Hz)
第2のシステム信号[WiMAX]
中心周波数 :2490.0MHz
システムクロックClk2:10MHz(10,000,000Hz)
このとき、最大公約数Gcdは、3.2KHz(3,200Hz)となる。
(S601) The greatest common divisor Gcd of the two system clocks Clk1 and Clk2 is calculated. For example, it is assumed that the first system signal is a CDMA2000 signal and the second system signal is a WiMAX signal.
First system signal [CDMA2000]
Center frequency: 2121.3MHz
System clock Clk1: 1.2288 MHz (1,228,800 Hz)
Second system signal [WiMAX]
Center frequency: 2490.0 MHz
System clock Clk2: 10 MHz (10,000,000 Hz)
At this time, the greatest common divisor Gcd is 3.2 KHz (3,200 Hz).

CDMA2000のシステムクロックClk1(=1.2288MHz)と、WiMAXのシステムクロックClk2(=10.0000MHz)とに対して、素因数分解をしたとすると、以下のようになる。尚、factor(a)は、aの素因数分解の関数を意味する。
factor(Clk1)=214・3・5
factor(Clk2)=2・5
If prime factorization is applied to the CDMA2000 system clock Clk1 (= 1.2288 MHz) and the WiMAX system clock Clk2 (= 10.00000 MHz), the following is obtained. Note that factor (a) means a prime factorization function of a.
factor (Clk1) = 2 14 · 3 · 5 2
factor (Clk2) = 2 7 · 5 7

(S602)サンプリング周波数として利用したい周波数範囲Fの中で、システムクロックClk1とシステムクロックClk2との最大公約数Gcdの整数倍となるサンプリング周波数Fsを選択する。
Fs=Gcd×j (jは整数)
尚、周波数範囲Fの最小値は、第1のシステム信号の帯域幅と、第2のシステム信号の帯域幅との和の2倍以上とする。尚、サンプリング周波数Fsを選択する際には、jの因数として、システムクロックClk1をGcdで割った値である2・3の因数と、システムクロックClk2をGcdで割った値である5の因数とを、多く含むように選択することで、アップサンプル比を低く抑えることができる。
(S602) A sampling frequency Fs that is an integral multiple of the greatest common divisor Gcd of the system clock Clk1 and the system clock Clk2 is selected from the frequency range F that is desired to be used as the sampling frequency.
Fs = Gcd × j (j is an integer)
The minimum value of the frequency range F is at least twice the sum of the bandwidth of the first system signal and the bandwidth of the second system signal. Incidentally, when selecting the sampling frequency Fs as a factor of j, the system clock Clk1 is divided by Gcd 2 7.3 factor and a system clock Clk2 5 5 of a divided by Gcd By selecting a large number of factors, the upsampling ratio can be kept low.

(S603)このサンプリング周波数Fsに対して、システムクロック毎に最大公約数Gcdを算出する。Gcd(a,b)は、a及びbの最大公約数を算出する関数である。
Gcd1=Gcd(サンプリング周波数Fs,システムクロックClk1)
Gcd2=Gcd(サンプリング周波数Fs,システムクロックClk2)
(S603) For this sampling frequency Fs, the greatest common divisor Gcd is calculated for each system clock. Gcd (a, b) is a function for calculating the greatest common divisor of a and b.
Gcd1 = Gcd (sampling frequency Fs, system clock Clk1)
Gcd2 = Gcd (sampling frequency Fs, system clock Clk2)

CDMA2000及びWiMAXの例によれば、周波数範囲Fs=160MHzとすると、A/D変換器から出力されたデジタル信号は、以下のようになる。
第1のシステム信号の中心周波数:41.25MHz
第2のシステム信号の中心周波数:70MHz
また、周波数範囲Fsと各システムクロックとの最大公約数は、以下のようになる。
Gcd1=51,200
Gcd2=10,000,000
According to the examples of CDMA2000 and WiMAX, when the frequency range is Fs = 160 MHz, the digital signal output from the A / D converter is as follows.
Center frequency of the first system signal: 41.25 MHz
Center frequency of second system signal: 70 MHz
Further, the greatest common divisor of the frequency range Fs and each system clock is as follows.
Gcd1 = 51,200
Gcd2 = 10,000,000

(S604)ダウンサンプル比及びアップサンプル比を算出する。アップサンプル比は、システムクロックをGcdで割った値であり、ダウンサンプル比は、サンプリング周波数をGcdで割った値である。
Upsample1 =Clk1/Gcd1
Upsample2 =Clk2/Gcd2
Downsample1=Fs/Gcd1
Downsample2=Fs/Gcd2
(S604) The downsample ratio and the upsample ratio are calculated. The upsample ratio is a value obtained by dividing the system clock by Gcd, and the downsample ratio is a value obtained by dividing the sampling frequency by Gcd.
Upsample1 = Clk1 / Gcd1
Upsample2 = Clk2 / Gcd2
Downsample1 = Fs / Gcd1
Downsample2 = Fs / Gcd2

CDMA2000及びWiMAXの例によれば、アップサンプル比及びダウンサンプル比は、以下のように算出される。
Upsample1 =Clk1/Gcd1=24
Downsample1=Fs/Gcd1 =3,125
Upsample2 =Clk2/Gcd2=1
Downsample2=Fs/Gcd2 =8
According to the examples of CDMA2000 and WiMAX, the upsample ratio and the downsample ratio are calculated as follows.
Upsample1 = Clk1 / Gcd1 = 24
Downsample1 = Fs / Gcd1 = 3,125
Upsample2 = Clk2 / Gcd2 = 1
Downsample2 = Fs / Gcd2 = 8

(S605)次に、Downsample1及びDownsample2の約数の集合の中で、ダウンサンプル比として用いた場合に、ダウンサンプリング後の帯域幅が、各システムクロックのナイキストレート以上となる要素の集合(A1、A2)を導出する。
A1={n:n|Downsample1,n<Fs/(2×Clk1)}
A2={n:n|Downsample2,n<Fs/(2×Clk2)}
ここで、n|Nは、nがNの約数であることを表すものとする。
(S605) Next, among a set of divisors of Downsample1 and Downsample2, when used as a downsampling ratio, a set of elements (A1, A2) is derived.
A1 = {n: n | Downsample1, n <Fs / (2 × Clk1)}
A2 = {n: n | Downsample2, n <Fs / (2 × Clk2)}
Here, n | N represents that n is a divisor of N.

(S606)A1、A2の要素nのそれぞれの中から、ダウンサンプリングの際の周波数変換によってシステム帯域の折り返しによるエイリアシングが生じないものを選出する。その集合を、A’1、A’2とする。A/D変換器から出力されたデジタル信号について、第1のシステム信号の中心周波数をF1、システム2の中心周波数をF2とし、帯域幅をそれぞれB1、B2とする。
n1∈A1としたときに、((Fs/2)/n1)×k,{k=1,2,…,n1}が、区間[F1−B1/2,F1+B1/2]に含まれないn1をA’1の要素とする。
同様に、n2∈A2としたときに、((Fs/2)/n2)×k,{k=1,2,…,n2}が区間[F2−B2/2,F2+B2/2]に含まれないn2をA’2の要素とする。
(S606) From among the elements n of A1 and A2, one that does not cause aliasing due to the return of the system band by frequency conversion at the time of downsampling is selected. Assume that the sets are A′1 and A′2. For the digital signal output from the A / D converter, the center frequency of the first system signal is F1, the center frequency of the system 2 is F2, and the bandwidths are B1 and B2, respectively.
When n1εA1, ((Fs / 2) / n1) × k, {k = 1, 2,..., n1} is not included in the section [F1-B1 / 2, F1 + B1 / 2] n1 Is the element of A′1.
Similarly, when n2εA2, ((Fs / 2) / n2) × k, {k = 1, 2,..., N2} is included in the section [F2−B2 / 2, F2 + B2 / 2]. N2 which is not present is an element of A′2.

図7は、周波数変換後の帯域内に、ダウンサンプルした際の折り返しイメージの重畳を表す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing superimposition of a folded image when down-sampled in the band after frequency conversion.

図7によれば、システム帯域内に、((Fs/2)/n1)×kが重畳しない要素を選択する必要がある。即ち、隣接する折り返しイメージが重畳する場合には、その要素を使用することができない。   According to FIG. 7, it is necessary to select an element in which ((Fs / 2) / n1) × k does not overlap in the system band. That is, when adjacent folded images are superimposed, the element cannot be used.

CDMA2000及びWiMAXの例によれば、ダウンサンプルによる折り返しを考慮すると、以下のようになる。
A’1={1,5,25}
A’2={1,2,4,8}
According to the examples of CDMA2000 and WiMAX, when aliasing due to down-sampling is considered, the following is obtained.
A′1 = {1, 5, 25}
A′2 = {1, 2, 4, 8}

(S607)A’1、A’2の中からそれぞれ、最大の要素をDownsample’1、Downsample’2とする。 (S607) The largest elements of A'1 and A'2 are defined as Downsample'1 and Downsample'2, respectively.

CDMA2000及びWiMAXの例によれば、以下のようになる。
Downsample’1=25
Downsample’2=8
According to the examples of CDMA2000 and WiMAX, it is as follows.
Downsample '1 = 25
Downsample'2 = 8

(S608)Gcd×j(=Fs)∈Fとなる全てのjについて、S603〜S607を繰り返す(S611)。これにより、全てのjについて、Downsample’1、Downsample’2、Upsample1、Upsample2を算出する。 (S608) S603 to S607 are repeated for all j satisfying Gcd × j (= Fs) εF (S611). As a result, Downsample'1, Downsample'2, Upsample1, Upsample2 are calculated for all j.

(S609)Gcd×j∈Fとなる全てのjについて、S603〜S607を繰り返した後、以下の3つの値の最大値が、最小となるjをj’とする。
Gcd×j
Gcd×j×Upsample1/Downsample’1
Gcd×j×Upsample2/Downsample’2
(S609) After repeating S603 to S607 for all j for which Gcd × jεF, j is the maximum j of the following three values and is j ′.
Gcd × j
Gcd × j × Upsample1 / Downsample'1
Gcd × j × Upsample2 / Downsample'2

(S610)そして、A/D変換器のサンプリング周波数はFs=Gcd×j’とし、ダウンサンプラのダウンサンプル比と、アップサンプラのアップサンプル比とを決定する。
サンプリング周波数Fs=Gcd×j’
ダウンサンプル比D1=Downsample’1
アップサンプル比U1=Upsample1
ダウンサンプル比D2=Downsample’2
アップサンプル比U1=Upsample2
(S610) The sampling frequency of the A / D converter is set to Fs = Gcd × j ′, and the downsampler downsampler ratio and the upsampler upsampler ratio are determined.
Sampling frequency Fs = Gcd × j ′
Down sample ratio D1 = Downsample'1
Upsample ratio U1 = Upsample1
Downsample ratio D2 = Downsample'2
Upsample ratio U1 = Upsample2

前述したCDMA2000及びWiMAXの例によれば、2つのシステム信号を、サンプリング周波数Fs=160MHzによってA/D変換器で一括して同時にサンプリングしている。CDMA2000におけるデジタル信号に対しては、25倍のダウンサンプルと、24倍のアップサンプルとを実行する。WiMAXにおけるデジタル信号に対しては、8倍のダウンサンプルを実行する。   According to the above-described examples of CDMA2000 and WiMAX, two system signals are simultaneously sampled by the A / D converter at the sampling frequency Fs = 160 MHz. For digital signals in CDMA2000, 25 times downsampling and 24 times upsampling are performed. For digital signals in WiMAX, downsampling is performed 8 times.

このとき、A/D変換器及び信号処理部における動作周波数の最高値は、A/D変換器とその出力信号を分離する帯域通過フィルタとの動作周波数である160MHzとなる。これにより、動作周波数を低く抑えた上で、各システムクロックの整数倍のサンプリングデータを得ることができる。   At this time, the maximum value of the operating frequency in the A / D converter and the signal processing unit is 160 MHz which is the operating frequency of the A / D converter and the band pass filter that separates the output signal. This makes it possible to obtain sampling data that is an integral multiple of each system clock while keeping the operating frequency low.

尚、前述した具体例について、アップサンプル後の低域通過フィルタの出力について、CDMA2000の信号に対して、システムクロック1.2288Mbpsの125倍でオーバーサンプリングを実行している。サンプリングレートを下げたい場合には、再度ダウンサンプルを実行すればよい。   In the specific example described above, oversampling is performed on the output of the low-pass filter after upsampling at 125 times the system clock 1.2288 Mbps with respect to the CDMA2000 signal. If it is desired to lower the sampling rate, downsampling can be executed again.

また、偶数倍のオーバーサンプリング、例えば4倍サンプリングを実行したい場合には、アップサンプル比をUpsample’1×4としてもよい。また、アップサンプル後のフィルタの出力信号に対して、再度4倍アップサンプリングを実行してもよい。   Further, when it is desired to perform even-number oversampling, for example, four-times sampling, the upsample ratio may be Upsample'1 × 4. Further, the upsampling may be performed again on the output signal of the filter after the upsampling.

尚、本発明によれば、アップサンプル回路及びダウンサンプル回路の縦属接続数が、余分に縦属接続されることがない。本発明によれば、サンプリング周波数として160MHzを導出しており、1.2288MHzにサンプリングレート変換する場合、(2×3)/5倍にサンプリングレート変換をする。これに対し、例えば、サンプリング周波数として100MHzを用いた場合、1.2288MHzにサンプリングレート変換すると、(2×3)/5倍にサンプリングレート変換することになる。この場合、160MHzの場合と比較して、8倍のアップサンプル回路と、1/5倍のダウンサンプル回路が余分に縦属接続されることになる。 According to the present invention, the number of vertical connections of the up-sample circuit and the down-sample circuit is not redundantly connected. According to the present invention, 160 MHz is derived as the sampling frequency. When the sampling rate is converted to 1.2288 MHz, the sampling rate is converted to (2 3 × 3) / 5 5 times. On the other hand, for example, when 100 MHz is used as the sampling frequency, if the sampling rate is converted to 1.2288 MHz, the sampling rate is converted to (2 6 × 3) / 5 6 times. In this case, an upsampling circuit of 8 times and a downsampling circuit of 1/5 times are connected in cascade as compared with the case of 160 MHz.

以上、詳細に説明したように、本発明の受信機、方法及びプログラムによれば、複数のシステム信号のシステムクロックの最大公約数の整数倍としたサンプリング周波数Fsの中から、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を低く抑えつつ、更にアップサンプル比及びダウンサンプル比を低く抑えて、各システムクロックの整数倍のサンプリングデータが得られるサンプリング周波数Fsを導出する。   As described above in detail, according to the receiver, the method, and the program of the present invention, the downsampling ratio and the upsampling are selected from the sampling frequency Fs that is an integer multiple of the greatest common divisor of the system clock of the plurality of system signals. A sampling frequency Fs is obtained that can obtain sampling data that is an integral multiple of each system clock while keeping the sampling ratio low and further reducing the upsampling ratio and downsampling ratio.

前述した本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。   In the various embodiments of the present invention described above, various changes, modifications, and omissions in the scope of the technical idea and the viewpoint of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

従来技術における受信機の機能構成図である。It is a functional block diagram of the receiver in a prior art. 図1の機能構成におけるスペクトラムである。It is a spectrum in the function structure of FIG. 本発明における受信機の機能構成図である。It is a functional block diagram of the receiver in this invention. 図3の機能構成における第1のスペクトラムである。It is a 1st spectrum in the function structure of FIG. 図3の機能構成における第2のスペクトラムである。It is a 2nd spectrum in the function structure of FIG. 本発明におけるCPUによって実行されるフローチャートである。It is a flowchart performed by CPU in this invention. 周波数変換後の帯域内に、ダウンサンプルした際の折り返しイメージの重畳を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the superimposition of the folding image at the time of downsampling in the band after frequency conversion.

符号の説明Explanation of symbols

1 受信機
101、102 アンテナ
111、112 増幅器
121、122 帯域通過フィルタ
13 加算器
14 A/D変換器
15 サンプリングクロック生成部
16 CPU、サンプリング周波数決定部
17 信号分離部
181、182 直交復調部
191、192 信号処理部
201、202 帯域通過フィルタ
211、212 ダウンサンプラ
221、222 アップサンプラ
231、232 低域通過フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Receiver 101, 102 Antenna 111, 112 Amplifier 121, 122 Band pass filter 13 Adder 14 A / D converter 15 Sampling clock generation part 16 CPU, Sampling frequency determination part 17 Signal separation part 181, 182 Orthogonal demodulation part 191, 192 Signal processing unit 201, 202 Band pass filter 211, 212 Down sampler 221, 222 Up sampler 231, 232 Low pass filter

Claims (6)

サンプリング周波数Fsに基づいて、複数のシステム信号を同時にサンプリングするA/D変換器(Analog/Digital Converter)を有する受信機において、
前記A/D変換器から出力されたデジタル信号から、システム信号毎のデジタル信号を分離する第1のフィルタ手段と、
ダウンサンプル比に基づいて、第1のフィルタ手段から出力されたデータを間引くダウンサンプラ手段と、
アップサンプル比に基づいて、前記ダウンサンプラ手段から出力されたデータに零値データを挿入するアップサンプラ手段と、
前記アップサンプラ手段から出力されたデジタル信号から、当該システム信号に対応する低域の1つのシステム帯域のみを分離する第2のフィルタ手段と、
前記サンプリング周波数Fs、前記ダウンサンプル比及び前記アップサンプル比を出力するサンプリング周波数決定手段とを有しており、
前記サンプリング周波数決定手段は、使用可能なサンプリング周波数範囲Fの中で、複数のシステム信号のシステムクロックの最大公約数の整数倍の1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を算出し、アップサンプル後のサンプリングレートを1つ以上のサンプリング周波数Fの中で、最小のサンプリング周波数Fsを導出することを特徴とする受信機。
In a receiver having an A / D converter (Analog / Digital Converter) that simultaneously samples a plurality of system signals based on the sampling frequency Fs,
First filter means for separating a digital signal for each system signal from a digital signal output from the A / D converter;
Down-sampler means for thinning out the data output from the first filter means based on the down-sample ratio;
Up-sampler means for inserting zero-value data into the data output from the down-sampler means based on the up-sample ratio;
Second filter means for separating only one low-frequency system band corresponding to the system signal from the digital signal output from the upsampler means;
Sampling frequency determining means for outputting the sampling frequency Fs, the down-sampling ratio, and the up-sampling ratio;
The sampling frequency determination means calculates a downsampling ratio and an upsampling ratio for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor of the system clocks of a plurality of system signals within the usable sampling frequency range F. A receiver characterized by calculating a sampling rate after up-sampling and deriving a minimum sampling frequency Fs among one or more sampling frequencies F.
前記サンプリング周波数決定手段は、前記最大公約数の整数倍とした1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、
前記アップサンプル比は、システムクロックClkを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値であり、
前記ダウンサンプル比は、サンプリング周波数Fsを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値の約数であって、且つ、ダウンサンプルした際に折り返しによるエイリアシングが重畳しない値であることを特徴とする請求項1に記載の受信機。
The sampling frequency determining means is for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor.
The upsampling ratio is a value obtained by dividing the system clock Clk by the sampling frequency Fs and the greatest common divisor of the system clock Clk.
The downsampling ratio is a divisor of a value obtained by dividing the sampling frequency Fs by the greatest common divisor of the sampling frequency Fs and the system clock Clk, and is a value in which aliasing due to aliasing is not superimposed when downsampling is performed. The receiver according to claim 1.
サンプリング周波数Fsに基づいて、複数のシステム信号を同時にサンプリングするA/D変換器と、
前記A/D変換器から出力されたデジタル信号から、システム信号毎のデジタル信号を分離する第1のフィルタ手段と、
ダウンサンプル比に基づいて、第1のフィルタ手段から出力されたデータを間引くダウンサンプラ手段と、
アップサンプル比に基づいて、前記ダウンサンプラ手段から出力されたデータに零値データを挿入するアップサンプラ手段と、
前記アップサンプラ手段から出力されたデジタル信号から、当該システム信号に対応する低域の1つのシステム帯域のみを分離する第2のフィルタ手段と、
前記サンプリング周波数Fs、前記ダウンサンプル比及び前記アップサンプル比を出力するサンプリング周波数決定手段と
を有する受信機について、前記サンプリング周波数決定手段のサンプリング方法であって、
使用可能なサンプリング周波数範囲Fの中で、複数のシステム信号のシステムクロックの最大公約数の整数倍の1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を算出し、アップサンプル後のサンプリングレートを1つ以上のサンプリング周波数Fの中で、最小のサンプリング周波数Fsを導出することを特徴とするサンプリング方法。
An A / D converter that simultaneously samples a plurality of system signals based on the sampling frequency Fs;
First filter means for separating a digital signal for each system signal from a digital signal output from the A / D converter;
Down-sampler means for thinning out the data output from the first filter means based on the down-sample ratio;
Up-sampler means for inserting zero-value data into the data output from the down-sampler means based on the up-sample ratio;
Second filter means for separating only one low-frequency system band corresponding to the system signal from the digital signal output from the upsampler means;
A sampling method of the sampling frequency determining means for a receiver having sampling frequency determining means for outputting the sampling frequency Fs, the downsampling ratio and the upsampling ratio,
Within the usable sampling frequency range F, the downsampling ratio and the upsampling ratio are calculated for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor of the system clocks of a plurality of system signals. A sampling method characterized by deriving a minimum sampling frequency Fs from among one or more sampling frequencies F.
前記最大公約数の整数倍とした1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、
前記アップサンプル比は、システムクロックClkを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値であり、
前記ダウンサンプル比は、サンプリング周波数Fsを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値の約数であって、且つ、ダウンサンプルした際に折り返しによるエイリアシングが重畳しない値であることを特徴とする請求項3に記載のサンプリング方法。
For one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor,
The upsampling ratio is a value obtained by dividing the system clock Clk by the sampling frequency Fs and the greatest common divisor of the system clock Clk.
The downsampling ratio is a divisor of a value obtained by dividing the sampling frequency Fs by the greatest common divisor of the sampling frequency Fs and the system clock Clk, and is a value in which aliasing due to aliasing is not superimposed when downsampling is performed. The sampling method according to claim 3.
サンプリング周波数Fsに基づいて、複数のシステム信号を同時にサンプリングするA/D変換器と、
前記A/D変換器から出力されたデジタル信号から、システム信号毎のデジタル信号を分離する第1のフィルタ手段と、
ダウンサンプル比に基づいて、第1のフィルタ手段から出力されたデータを間引くダウンサンプラ手段と、
アップサンプル比に基づいて、前記ダウンサンプラ手段から出力されたデータに零値データを挿入するアップサンプラ手段と、
前記アップサンプラ手段から出力されたデジタル信号から、当該システム信号に対応する低域の1つのシステム帯域のみを分離する第2のフィルタ手段と
を有する受信機に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記サンプリング周波数Fs、前記ダウンサンプル比及び前記アップサンプル比を出力するように前記コンピュータを機能させ、
使用可能なサンプリング周波数範囲Fの中で、複数のシステム信号のシステムクロックの最大公約数の整数倍の1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、ダウンサンプル比及びアップサンプル比を算出し、アップサンプル後のサンプリングレートを1つ以上のサンプリング周波数Fの中で、最小のサンプリング周波数Fsを導出するように前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
An A / D converter that simultaneously samples a plurality of system signals based on the sampling frequency Fs;
First filter means for separating a digital signal for each system signal from a digital signal output from the A / D converter;
Down-sampler means for thinning out the data output from the first filter means based on the down-sample ratio;
Up-sampler means for inserting zero-value data into the data output from the down-sampler means based on the up-sample ratio;
A program for causing a computer mounted in a receiver to function from a digital signal output from the upsampler means and having a second filter means for separating only one low-frequency system band corresponding to the system signal. And
Causing the computer to function to output the sampling frequency Fs, the downsample ratio, and the upsample ratio;
Within the usable sampling frequency range F, the downsampling ratio and the upsampling ratio are calculated for one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor of the system clocks of a plurality of system signals. A program for causing the computer to function so as to derive a minimum sampling frequency Fs from among one or more sampling frequencies F.
前記最大公約数の整数倍とした1つ以上のサンプリング周波数Fsについて、
前記アップサンプル比は、システムクロックClkを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値であり、
前記ダウンサンプル比は、サンプリング周波数Fsを、サンプリング周波数Fs及びシステムクロックClkの最大公約数で除算した値の約数であって、且つ、ダウンサンプルした際に折り返しによるエイリアシングが重畳しない値であるようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項5に記載のプログラム。
For one or more sampling frequencies Fs that are integer multiples of the greatest common divisor,
The upsampling ratio is a value obtained by dividing the system clock Clk by the sampling frequency Fs and the greatest common divisor of the system clock Clk.
The downsampling ratio is a divisor of a value obtained by dividing the sampling frequency Fs by the greatest common divisor of the sampling frequency Fs and the system clock Clk, and is such a value that aliasing due to aliasing is not superimposed when downsampling is performed. 6. The program according to claim 5, which causes a computer to function.
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