JP2009260978A - 複数の変調フォーマットを使用している伝送された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多重モード電話において、周波数逓降変換およびサンプリング作動のために共通ハードウエアを使用し、それにより多重モード電話に必要なハードウエアコンポーネントを最小にするように使用され得る受信機設計を提供する。
【解決手段】第1、第2、第3および第4変調フォーマットを使用して変調された入力信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する受信機２。入力信号は、第1、第2および第3周波数範囲をそれぞれ選択する第1、第2および第3バンド選択フィルタ１０、１２、１４に供給される。第1周波数逓降変換器２０は第1バンド選択フィルタの出力に接続され、第1周波数範囲からの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は全般的にモバイル無線通信システムに関する。本発明は特に、多重変調フォーマットに従って変調された異なる周波数バンドにおける信号を受信および復調できるモバイル無線ユニットに関する。なお特に本発明は、異なる周波数バンドにおけるかかる信号を最小数のハードウエアコンポーネントを使用して共通の周波数バンドに周波数逓降変換する新規で改良された受信機回路に関する。

最近、モバイル無線電話は典型的に異なる変調フォーマットに対応している幾つかの異なるモードで通信を支持する。例えば、アナログおよび符号分割多元接続（CDMA）信号の両方を使用している通信を支持するいわゆる“二重モード”モバイル無線電話がある。電話が支持するモードの数が増加するので、電話において入力信号を周波数逓降変換およびサンプリングするために必要とされる回路が複雑に増加する。これは多重モード電話において、入力信号が運転モードに依存している異なる周波数バンドで受信され、各周波数バンドからの信号を周波数逓降変換およびサンプリングすることが典型的に各バンドについて別々な回路を必要とする理由により起る。それ故、多重モード電話において、周波数逓降変換およびサンプリング作動のために共通ハードウエアを使用し、それにより多重モード電話の作動に必要なハードウエアコンポーネントを最小にして入力信号を周波数逓降変換およびサンプリングするように使用され得る受信機設計を持つことが好ましい。

本発明は第1、第2、第3および第4変調フォーマットを使用して変調された入力信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する受信機に向けられる。第1および第2変調フォーマットは第1周波数範囲で受信機へ伝送され、第3変調フォーマットは第2周波数範囲で受信機へ伝送され、第４変調フォーマットは第３周波数範囲で受信機へ伝送される。入力信号はそれぞれ第1、第2および第3周波数範囲を選択する第1、第2および第3バンド選択フィルタに供給される。第1の周波数逓降変換器は第1バンド選択フィルタの出力に接続され、第1周波数範囲からの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する。第2周波数逓降変換器は、スイッチにより第2バンド選択フィルタの出力または第3バンド選択フィルタの出力の何れかを選択的に接続され、第2周波数範囲または第3周波数範囲のいずれからの信号も共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する。第2周波数逓降変換器は周波数2倍回路に接続された入力を有する。スイッチング回路は、VCO周波数範囲を有している電圧制御発振器（VCO）からの第1発振信号、またはVCO周波数範囲の外側にある第2周波数における第2発振信号のいずれか１つを第1周波数逓降変換器の入力および周波数2倍回路の入力に選択的に接続する。

好ましい実施例において、VCOは制御回路に応答し、第1変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数で第1発振信号を選択的に発生し、第1周波数逓降変換器は、第1周波数範囲からの第1変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第1バンド選択フィルタの出力を第1変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号と混合する。VCOはさらに第2変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数で第1発振信号を選択的に発生し、第1周波数逓降変換器は、第1周波数範囲からの第２変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第1バンド選択フィルタの出力を第２変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号と混合する。加えて、好ましい実施例において、VCOはさらに第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数で第1発振信号を選択的に発生し、第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号は周波数2倍回路に供給される。第２周波数逓降変換器は、第２周波数範囲からの第３変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が周波数2倍回路に供給されるとき、第２バンド選択フィルタの出力を周波数2倍回路の出力と混合する。

本発明の受信機はまた、好ましくは第1発振信号の周波数をオフセットすることにより第2周波数で第２発振信号を形成する混合器を含む。第２発振信号は周波数2倍回路に選択的に供給され、第２周波数逓降変換器は、第３周波数範囲からの第４変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第２発振信号が周波数2倍回路に供給されるとき、第３バンド選択フィルタの出力を周波数2倍回路の出力と混合する。

さらなる態様によれば、本発明の受信機は第1および第2周波数逓降変換器の出力に接続された１つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタを含む。チャンネル選択フィルタは第1および第2周波数逓降変換器により出力された周波数逓降変換信号を濾波するように機能する。サンプリング回路がチャンネル選択フィルタの出力に接続される。サンプリング回路は第1または第2サンプリング率のいずれかで信号を二者択一的にサンプルするサンプリングクロックで周波数逓降変換信号を選択的にサンプルする。サンプリングクロックは第3周波数の第3発振信号に接続され、第3発振信号は第2周波数の第２発振信号を形成する混合器への入力である。サンプリングクロックにより供給される第1サンプリング率はｘにより割られた第3周波数に等しく、第２サンプリング率はｙにより割られた第3周波数に等しく、ここにｘおよびｙは整数であり、一例として3および15に等しい。この態様の発明は受信機における余分なハードウエアを最少化し、そのため第3周波数における第３発振信号はサンプリング処理におけると同様に周波数逓降変換処理にともに使用される。一実施例において、サンプリング回路は第2、第3または第4変調フォーマットの何れかに従って変調された周波数逓降変換信号を第1サンプリング率によってサンプルし、サンプリング回路は第１変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を第２サンプリング率によってサンプルする。

一実施例において、単一のチャンネル選択フィルタのみが第1および第2周波数逓降変換器の出力に接続され、単一のチャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第1および第2変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波するように作動し、単一のチャンネル選択フィルタはさらに第２周波数逓降変換器により出力された第３および第４変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波する。

さらに実施例において、第1および第2チャンネル選択フィルタが第1および第2周波数逓降変換器の出力に接続される。第1チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第1変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波するように作動し、第2チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第２変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波するように作動し、第2チャンネル選択フィルタはまた第２周波数逓降変換器により出力された第３変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタはまた第２周波数逓降変換器により出力された第４変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波する。

他の実施例において、第1、第2および第3チャンネル選択フィルタは第1および第2の周波数逓降変換器の出力に接続される。第1チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第1変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波するように作動し、第2チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第２変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波するように作動し、第2チャンネル選択フィルタはまた第２周波数逓降変換器により出力された第３変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第３チャンネル選択フィルタは第２周波数逓降変換器により出力された第４変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波する。

上記実施例において、２つの周波数逓降変換器がバンド選択フィルタの出力に接続された。他の実施例において、第3の周波数逓降変換器が第1バンド選択フィルタの出力に接続され、また第1周波数範囲からの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するように機能する。この実施例において、スイッチング回路が第1および第3周波数逓降変換器の入力および周波数2倍回路の入力にVCOからの第1発振信号または第2発振信号の何れか１つを選択的に接続する。前の実施例において、第2変調フォーマットに従って変調された入力信号は第1周波数逓降変換器を使用して周波数逓降変換されたのに対して、この実施例において、第３周波数逓降変換器は、第１周波数範囲からの第２変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第1バンド選択フィルタの出力を第２変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号と混合する。この実施例において、１つ、２つまたは３つのチャンネル選択フィルタが第1、第2および第3周波数逓降変換器の出力に三者択一的に接続され、チャンネル選択フィルタは第1、第2、第3および第4変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波するように作動する。

本発明の特長、目的および利点は、同じ参照符号が対応している同一物を示す図面と共に理解されるとき以下に示す詳細な記述からより明らかになるであろう。

３つの異なる周波数範囲で伝送され、第1、第2、第3、および第4の変調フォーマットを使用して変調された信号を３つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の好ましい実施例による受信機のブロック図である。この受信機において、３つの周波数逓降変換器により周波数逓降変換された信号出力を処理するため、３つのチャンネル選択フィルタが使用される。 ３つの異なる周波数範囲で伝送され、第1、第2、第3、および第4の変調フォーマットを使用して変調された信号を３つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の好ましい実施例による受信機のブロック図である。この受信機において、３つの周波数逓降変換器により周波数逓降変換された信号出力を処理するため、２つのチャンネル選択フィルタが使用される。 ３つの異なる周波数範囲で伝送され、第1、第2、第3、および第4の変調フォーマットを使用して変調された信号を３つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の好ましい実施例による受信機のブロック図である。この受信機において、３つの周波数逓降変換器により周波数逓降変換された信号出力を処理するため、単一のチャンネル選択フィルタが使用される。 ３つの異なる周波数範囲で伝送され、第1、第2、第3、および第4の変調フォーマットを使用して変調された信号を２つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の好ましい実施例による受信機のブロック図である。この受信機において、２つの周波数逓降変換器により周波数逓降変換された信号出力を処理するため、３つのチャンネル選択フィルタが使用される。 ３つの異なる周波数範囲で伝送され、第1、第2、第3、および第4の変調フォーマットを使用して変調された信号を２つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の好ましい実施例による受信機のブロック図である。この受信機において、２つの周波数逓降変換器により周波数逓降変換された信号出力を処理するため、２つのチャンネル選択フィルタが使用される。 ３つの異なる周波数範囲で伝送され、第1、第2、第3、および第4の変調フォーマットを使用して変調された信号を２つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の好ましい実施例による受信機のブロック図である。この受信機において、２つの周波数逓降変換器により周波数逓降変換された信号出力を処理するため、単一のチャンネル選択フィルタが使用される。

図１を参照すると、４つの異なる変調フォーマットの何れか１つを使用している通信を数者択一的に支持する多重モードモバイル無線電話に使用するための受信機２のブロック図が示される。受信機は第1、第2、第3および第4変調フォーマットの１つを使用している変調された入力信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する。示された実施例において、第1、第2、第3および第4変調フォーマットはそれぞれアナログ変調、CDMA変調、PCS変調およびGPS変調に対応するが、本発明の構成は他のフォーマットによって変調された信号を周波数逓降変換するために適用され得ることは当業者により理解されるであろう。第1および第2変調フォーマットは第1周波数範囲で受信機に伝送され、第3変調フォーマットは第2周波数範囲で受信機に伝送され、第４変調フォーマットは第３周波数範囲で受信機に伝送される。示された実施例において、第1および第2周波数範囲はアナログおよびCDMAセルラー電話伝送のために典型的に使用される周波数バンド、即ち、869−894MHzに対応し、第3周波数範囲はPCS伝送のために典型的に使用される周波数バンド、即ち、1930−1990MHzに対応し、第４周波数範囲はGPS伝送のために典型的に使用される周波数バンド、即ち、1575.42MHzを中心にされた２MHzバンドに対応する。

受信機により受信された入力信号は第1周波数範囲（例えば、アナログおよびCDMAバンドに対応している周波数範囲）を選択する第1バンド選択フィルタ10、第２周波数範囲（例えば、PCSバンド）を選択する第２バンド選択フィルタ12、および第３周波数範囲（例えば、GPSバンド）を選択する第３バンド選択フィルタ14へ供給される。

周波数逓降変換器（または混合器）20が第1バンド選択フィルタ10の出力に接続され、第1周波数範囲から第1バンド選択フィルタ10により出力された第1変調フォーマットにより変調された信号（例えば、アナログ信号）を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する。共通の中間周波数範囲はIF中心周波数に中心を置かれ、好ましい実施例において、それは略183.48MHzである。周波数逓降変換器20は関心のチャンネル（即ち、受信機が同調されているアナログ周波数バンドのチャンネル）がIF中心周波数に中心を置かれるように、第1バンド選択フィルタ10の出力（即ち、完全なアナログ周波数バンド）を中間周波数範囲に周波数スペクトルを下方へ変換する。

第2周波数逓降変換器（または混合器）22はまた第1バンド選択フィルタ10の出力に接続され、第1周波数範囲から第1バンド選択フィルタ10により出力された第2変調フォーマットにより変調された信号（例えば、CDMA信号）を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する。周波数逓降変換器22は関心のチャンネル（即ち、受信機が同調されているCDMA周波数バンドのチャンネル）がIF中心周波数に中心を置かれるように、第1バンド選択フィルタ10の出力（即ち、完全なCDMA周波数バンド）を中間周波数範囲に周波数スペクトルを下方へ変換する。

第3周波数逓降変換器（または混合器）24は、第2バンド選択フィルタ12の出力または第3バンド選択フィルタ14の出力の何れかにスイッチ16により選択的に接続される。第3周波数逓降変換器24は、（１）第2周波数範囲から第2バンド選択フィルタ12により出力された第3変調フォーマットにより変調された信号（例えば、PCS信号）を共通の中間周波数範囲に、（２）第３周波数範囲から第３バンド選択フィルタ14により出力された第4変調フォーマットにより変調された信号（例えば、GPS信号）を共通の中間周波数範囲に、どちらも周波数逓降変換する機能がある。スイッチ16の位置により、周波数逓降変換器24は、関心のチャンネル（即ち、受信機が同調されているPCS周波数バンドのチャンネル）がIF中心周波数に中心を置かれるように、第２バンド選択フィルタ12の出力（即ち、完全なPCS周波数バンド）を中間周波数範囲に周波数スペクトルを下方へ変換するか、または周波数逓降変換器24は、関心のチャンネル（即ち、受信機が同調されているGPS周波数バンドのチャンネル）がIF中心周波数に中心を置かれるように、第３バンド選択フィルタ14の出力（即ち、完全なGPS周波数バンド）を中間周波数範囲に周波数スペクトルを下方へ変換する。スイッチ16が第2バンド選択フィルタ12の出力を第3周波数逓降変換器24へ接続するとき、スイッチ29は第3周波数逓降変換器24の出力を第2チャンネル選択フィルタ62（以下に記述される）へ接続する。同様に、スイッチ16が第３バンド選択フィルタ14の出力を第3周波数逓降変換器24へ接続するとき、スイッチ29は第3周波数逓降変換器24の出力を第３チャンネル選択フィルタ64（同じく以下に記述される）へ接続する。

第3周波数逓降変換器24は周波数2倍回路26に接続された入力を有する。スイッチング回路28は、VCO周波数範囲を有する電圧制御発振器(VCO)34からの第1発振信号30、またはVCO周波数範囲の外側にある第2周波数で第2発振信号32のいずれか１つを、第1および第2周波数逓降変換器20、22の入力および周波数2倍回路26の入力へ選択的に供給する。好ましい実施例においてVCO34の周波数範囲は1052−1087MHzである。

VCO34は制御回路36に応答し、制御回路はアナログ信号がアンテナ40で受信されるとき（即ち、モバイル無線がアナログモードで作動しているとき）、VCO34に受信機が同調されるアナログチャンネルと連合される周波数で第1発振信号30を発生させる。かかる信号が受信されるとき、第1周波数逓降変換器20は、第1周波数範囲からのアナログ信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するために、第1バンド選択フィルタ10の出力を受信機が同調されたアナログチャンネルと連合される周波数で第1発振信号30と混合する。周波数逓降変換された信号において、関心のチャンネル（即ち、受信機が同調されているアナログチャンネル）はIF中心周波数に中心を置かれる。

制御回路36はさらに、CDMA信号がアンテナ40に受信されるとき（即ち、モバイル無線ユニットがCDMAモードで作動しているとき）、受信機が同調されたCDMAチャンネルと連合された周波数で第1発振信号30をVCO34に発生させる。かかる信号が受信されるとき、第２周波数逓降変換器22は、第1周波数範囲からのCDMA信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するために、第1のバンド選択フィルタ10の出力を受信機が同調されたCDMAチャンネルと連合される周波数で第1発振信号30と混合する。周波数逓降変換された信号において、関心のチャンネル（即ち、受信機が同調されているCDMAチャンネル）はIF中心周波数に中心を置かれる。

制御回路36はさらに、PCS信号がアンテナ40に受信されるとき（即ち、モバイル無線ユニットがPCSモードで作動しているとき）、受信機が同調されたPCSチャンネルと連合された周波数で第1発振信号30をVCO34に発生させる。かかる信号が受信されるとき、受信機が同調されたPCSチャンネルと連合された周波数で第1発振信号30が周波数2倍回路26へ供給され、第３周波数逓降変換器24は、第２周波数範囲からのPCS信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するために、第２バンド選択フィルタ14の出力を周波数2倍回路26の出力と混合する。周波数逓降変換された信号において、関心のチャンネル（即ち、受信機が同調されているPCSチャンネル）はIF中心周波数に中心を置かれる。

好ましい実施例において、受信機がアナログまたはCDMAモードの何れかで作動しているとき、VCO34により供給される第1発振信号30は1052.52−1077.45MHzの周波数範囲内にある。この周波数範囲は周波数逓降変換器20、22がアナログまたはCDMAバンドのいずれかにおける関心のどのチャンネルでもIF中心周波数に周波数逓降変換することを許容する。同様に、好ましい実施例において、受信機がPCSモードで作動しているとき、VCO34により供給される第1発振信号30は1056.74−1086.74MHzの周波数範囲内にある。この周波数範囲は周波数逓降変換器24がPCSバンドにおける関心のどのチャンネルでもIF中心周波数に周波数逓降変換することを許容する。

モバイル無線ユニットがGPSモードで作動しており、GPS信号がアンテナ42に受信されるとき、混合器50は第1発振信号30の周波数をオフセットすることによりVCO34の周波数範囲の外側である周波数に第2発振信号32を形成する。この周波数オフセットは、例えばイメージリジェクト混合器(IRM)50を使用して実施されてもよい。第2発振信号32の周波数は受信機が同調されているGPSチャンネルと連合される。モバイル無線ユニットがGPSモードで作動しているとき、受信機が同調されているGPSチャンネルと連合された周波数の第2発振周波数32は周波数2倍回路26へ供給され、第3周波数範囲からのGPS信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第3の周波数逓降変換器24は第3バンド選択フィルタ14の出力を周波数2倍回路26の出力と混合する。周波数逓降変換された信号において、関心のチャンネル（即ち、受信機が同調されているGPSチャンネル）はIF中心周波数に中心を置かれる。

好ましい実施例において、受信機がGPSモードで作動しているとき、2倍回路26に供給される第2発振信号32は略879.45MHzに中心を置かれた周波数範囲内にある。この周波数範囲は周波数逓降変換器24がGPSバンドにおける関心のどのチャンネルもIF中心周波数に周波数逓降変換することを許容する。

上述されたように、第1発振信号30の周波数をオフセットすることにより、混合器50はVCO34の周波数範囲の外側である周波数に第2発振信号32を形成する。好ましい実施例において、この周波数オフセットはVCO34の出力を発振器35により発生される信号33と混合することにより実行される。信号33はサンプリング周波数（Fs）の3倍に等しい周波数を有する。発振器35と連合されたサンプリング周波数（Fs）は、好ましくはサンプリング周波数および上述された中心IF周波数（f_IF）が以下の数式に従って関係されるように選択される。

f_IF＝[(2k＋1)/4]^＊（Fs）,ここにk＝０,1,2,…
図１の受信機はまた、４つの変調フォーマットの各々と連合される特定チャンネルを選択または同調するために、好ましくは複数のチャンネル選択フィルタ60、62、64を含む。チャンネル選択フィルタ60、62、64は第1、第2および第3の周波数逓降変換器の出力に接続され、第1、第2および第3の周波数逓降変換器により周波数逓降変換された信号出力を濾波する。サンプリング回路70がアンチ−アリアス（anti-alias）フィルタ80、82によりチャンネル選択フィルタの出力に接続される。サンプリング回路70は第1または第2サンプリング率の何れかで二者択一的に信号をサンプルするサンプリングクロック72により周波数逓降変換された信号を選択的にサンプルする。サンプリングクロック72は信号33に接続され、その信号はまた上述のように第2発振信号32を形成する混合器50へ入力として供給される。サンプリングクロックにより供給される第1のサンプリング率は、好ましくは３により割られる3^＊Fs（即ち、信号33の周波数）に等しく、サンプリングクロックにより供給される第２のサンプリング率は、好ましくは15により割られる（3^＊Fs）に等しい。これら2つのサンプリング率は、本発明の受信機が共通のサンプリング回路70を使用してアナログ、CDMA、PCSまたはGPS信号のいずれでもサンプルすることを許容する。特に、本発明はCDMA、PCSおよびGPS信号をサンプルするため第1サンプリング率を使用し、アナログ信号をサンプルするため第２サンプリング率を使用する。発明のこの態様は、発振信号33がサンプリング処理におけると同様に周波数逓降変換処理においても共に使用されるので、受信機における過剰なハードウエアを最小にする。

また好ましい実施例において、点線５内に配置された全ての構成要素を実施するために無線周波数集積回路チップが使用されるのが好ましい。

図２を参照すると、第1、第2、第3および第4変調フォーマットを使用して変調された信号を３つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の代わりの好ましい実施例による受信機のブロック図が示される。図２に示される受信機において、たった2つのチャンネル選択フィルタ60、62Aが３つの周波数逓降変換器により周波数逓降変換された信号出力を処理するために使用されることを除いて、図２に示される受信機は図１の受信機と略同じである。かくして、図２の受信機において、第2チャンネル選択フィルタ62Aは、第2周波数逓降変換器22により出力された第2変調フォーマット（例えば、CDMA信号）に従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネルフィルタ62Aはまた、第３周波数逓降変換器24により出力された第３変調フォーマット（例えば、PCS信号）に従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタ62Aはさらに、第３周波数逓降変換器24により出力された第４変調フォーマット（例えば、GPS信号）に従って変調された周波数逓降変換信号を濾波する。

図３を参照すると、第1、第2、第3および第4変調フォーマットを使用して変調された信号を３つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明のさらに代わりの好ましい実施例による受信機のブロック図が示される。図３の受信機において、たった１つのチャンネル選択フィルタ60Aが３つの周波数逓降変換器により周波数逓降変換された信号出力を処理するために使用されることを除いて、図３に示される受信機は図１の受信機と略同じである。

図４は第1、第2、第3および第4変調フォーマットを使用して変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の好ましい実施例による受信機のブロック図である。図１−３の受信機と対称的に、図４の受信機においては、たった２つの周波数逓降変換器20、24が全て４つの作動モードについて周波数逓降変換を実行するために使用される。かくして図４において、周波数逓降変換器20のみが第1バンド選択フィルタ10の出力に接続される。周波数逓降変換器20は、第1周波数範囲からの第1バンド選択フィルタ10により出力された第1変調フォーマット（例えば、アナログ信号）、または第２変調フォーマット（例えば、CDMA信号）の何れかによって変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する。この実施例において、周波数逓降変換器20は関心のチャンネル（即ち、受信機が同調されているアナログまたはCDMA周波数バンドのチャンネル）がIF中心周波数に中心を置かれるように、第1バンド選択フィルタ10の出力（即ち、完全なアナログまたはCDMA周波数バンドの何れか）を中間周波数範囲に周波数スペクトルを下方へ変換する。図４の受信機の残りの構成要素は、受信機がCDMAモードで作動しているとき、図１の混合器22に供給された第1発振信号30が図４では代わりに混合器20に供給されることを除いて、図１との関係で上述された対応している構成要素と略同じ機能である。加えて、図４の実施例において、受信機がCDMAモードで作動しているとき、他のスイッチ29Aが混合器20の出力を第2のチャンネル選択フィルタ62へ向けるために設けられる。

図５を参照すると、第1、第2、第3、および第4の変調フォーマットを使用して変調された信号を２つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の代わりの好ましい実施例による受信機のブロック図が示される。図５に示された受信機は、図５の受信機において２つのチャンネル選択フィルタ60、62Aのみが2つの周波数逓降変換器により出力された周波数逓降変換信号を処理するために使用されることを除いて、図４の受信機と略同じである。かくして図５の受信機において、第2チャンネル選択フィルタ62Aは周波数逓降変換器20により出力された第2変調フォーマット（例えば、CDMA信号）に従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタ62Aはまた、周波数逓降変換器24により出力された第３変調フォーマット（例えば、PCS信号）に従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、さらに第2チャンネル選択フィルタ62Aは周波数逓降変換器24により出力された第４変調フォーマット（例えば、GPS信号）に従って変調された周波数逓降変換信号を濾波する。

図６を参照すると、第1、第2、第3、および第4の変調フォーマットを使用して変調された信号を２つの周波数逓降変換器を使用して共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する、本発明の代わりの好ましい実施例による受信機のブロック図が示される。図６に示された受信機は、図6の受信機において、単一のチャンネル選択フィルタ60Aのみが2つの周波数逓降変換器により出力された周波数逓降変換信号を処理するために使用されることを除いて、図４の受信機と略同じである。

好ましい実施例の上記記述は本発明を作りまたは使用することがいかなる当業者にも可能なように提供された。本発明はモバイル無線電話受信機との関連で記述されたけれども、本発明の原理は他の環境および応用に適用されるかもしれない。加えて、上述された実施例に種々の変形例が既に当業者に明らかであり、ここに定義された基本的原理は発明の能力を使用することなく他の実施例に適用されるかもしれない。かくして、本発明はここに示された方法および装置に限定されることを意図されず、請求の範囲に合致した最も広い範囲で授与されるべきである。

Claims (45)

1. 複数の変調フォーマットを使用して変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する受信機であって、
   第1周波数範囲を選択する第1バンド選択フィルタと、
   第２周波数範囲を選択する第２バンド選択フィルタと、
   第３周波数範囲を選択する第３バンド選択フィルタと、
   第1バンド選択フィルタの出力に接続され、第1周波数範囲からの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する第1周波数逓降変換器と、
   スイッチにより第2バンド選択フィルタの出力または第3バンド選択フィルタの出力の何れかに選択的に接続され、第２周波数範囲または第３周波数範囲の何れかからの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換し、周波数2倍回路に接続された入力を有する第２周波数逓降変換器と、
   電圧制御発振器（VCO）周波数範囲を有するVCOからの第1発振信号またはVCO周波数範囲の外側にある第2周波数における第２発振信号の何れか１つを第1周波数逓降変換器の入力および周波数2倍回路の入力に選択的に接続するスイッチング回路とを含む受信機。
2. 複数の変調フォーマットが第1、第2、第3および第4変調フォーマットを含み、第1および第2変調フォーマットは第1周波数範囲で受信機へ伝送され、第3変調フォーマットは第2周波数範囲で受信機へ伝送され、第４変調フォーマットは第３周波数範囲で受信機へ伝送される請求項１の受信機。
3. VCOは制御回路に応答し、第1変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数で第1発振信号を選択的に発生し、第1周波数逓降変換器は、第1周波数範囲からの第1変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第1バンド選択フィルタの出力を第1変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号と混合する請求項２の受信機。
4. VCOはさらに第2変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数で第1発振信号を選択的に発生し、第1周波数逓降変換器は、第1周波数範囲からの第２変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第1バンド選択フィルタの出力を第２変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号と混合する請求項３の受信機。
5. VCOはさらに第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数で第1発振信号を選択的に発生し、第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が周波数2倍回路に供給され、第２周波数逓降変換器は、第２周波数範囲からの第３変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が周波数2倍回路に供給されるとき、第２バンド選択フィルタの出力を周波数2倍回路の出力と混合する請求項４の受信機。
6. 第1発振信号の周波数をオフセットすることにより、第2周波数において第２発振信号を形成する混合器をさらに含む請求項５の受信機。
7. 第２発振信号は周波数2倍回路に選択的に供給され、第２周波数逓降変換器は、第３周波数範囲からの第４変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第２発振信号が周波数2倍回路に供給されるとき、第３バンド選択フィルタの出力を周波数2倍回路の出力と混合する請求項６の受信機。
8. 第1変調フォーマットがアナログ変調に対応し、第２変調フォーマットがCDMA変調に対応し、第３変調フォーマットがPCS変調に対応し、第４変調フォーマットがGPS変調に対応し、第1周波数範囲が869−894MHzであり、第２周波数範囲が1930−1990MHzであり、第３周波数範囲が1574.42−1576.42MHzである請求項７の受信機。
9. 共通の中間周波数範囲が略183.48 MHzに中心を置かれる請求項８の受信機。
10. 第1変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が1052.52−1077.45 MHzの周波数範囲を有する請求項８の受信機。
11. 第２変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が1052.52−1077.45 MHzの周波数範囲を有する請求項10の受信機。
12. 第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が1056.74−1086.74 MHzの周波数範囲を有する請求項11の受信機。
13. 第４変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第２発振信号が879.45 MHzに中心を置かれた周波数範囲を有する請求項12の受信機。
14. 第1および第2周波数逓降変換器の出力に接続され、第1および第2周波数逓降変換器により出力された周波数逓降変換信号を濾波する１つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタと、
    １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタの出力に接続され、第1または第2サンプリング率のいずれかで信号を二者択一的にサンプルするサンプリングクロックで周波数逓降変換信号を選択的にサンプルするサンプリング回路とをさらに含み、
    サンプリングクロックが第3周波数の第3発振信号に接続され、第3発振信号が第2周波数の第２発振信号を形成する混合器への入力である請求項６の受信機。
15. サンプリングクロックにより供給される第1サンプリング率はｘにより割られた第3周波数に等しく、サンプリングクロックにより供給される第２サンプリング率はｙにより割られた第3周波数に等しく、ここにｘおよびｙは整数である請求項14の受信機。
16. サンプリングクロックにより供給される第1サンプリング率は第3周波数の１/３であり、サンプリングクロックにより供給される第２サンプリング率は第3周波数の１/15である請求項15の受信機。
17. サンプリング回路は第2、第3または第4変調フォーマットの何れかに従って変調された周波数逓降変換信号を第1サンプリング率によってサンプルし、サンプリング回路は第１変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を第２サンプリング率によってサンプルする請求項15の受信機。
18. １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタが単一のチャンネル選択フィルタのみを含む請求項17の受信機。
19. １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタが第1および第2チャンネル選択フィルタを含み、第1チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第1変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第２変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタはまた第２周波数逓降変換器により出力された第３変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタはさらに第２周波数逓降変換器により出力された第４変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波する請求項17の受信機。
20. １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタが第1、第2および第3チャンネル選択フィルタを含み、第1チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第1変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第２変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタはまた第２周波数逓降変換器により出力された第３変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第３チャンネル選択フィルタは第２周波数逓降変換器により出力された第４変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波する請求項17の受信機。
21. １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタの出力、およびサンプリング回路の入力に接続された複数のアンチ−アリアスフィルタをさらに含む請求項14の受信機。
22. 第1バンド選択フィルタの出力に接続され、第1周波数範囲からの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する第3の周波数逓降変換器をさらに含み、
    スイッチング回路が第1および第3周波数逓降変換器の入力および周波数2倍回路の入力にVCOからの第1発振信号または第2発振信号の何れか１つを選択的に接続する請求項1の受信機。
23. 複数の変調フォーマットが第1、第2、第3および第4変調フォーマットを含み、第1および第2変調フォーマットは第1周波数範囲で受信機へ伝送され、第3変調フォーマットは第2周波数範囲で受信機へ伝送され、第４変調フォーマットは第３周波数範囲で受信機へ伝送される請求項22の受信機。
24. VCOは制御回路に応答し、第1変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数で第1発振信号を選択的に発生し、第1周波数逓降変換器は、第1周波数範囲からの第1変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第1バンド選択フィルタの出力を第1変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号と混合する請求項23の受信機。
25. VCOはさらに第2変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数で第1発振信号を選択的に発生し、第３周波数逓降変換器は、第1周波数範囲からの第２変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第1バンド選択フィルタの出力を第２変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号と混合する請求項24の受信機。
26. VCOはさらに第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数で第1発振信号を選択的に発生し、第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が周波数2倍回路に供給され、第２周波数逓降変換器は、第２周波数範囲からの第３変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が周波数2倍回路に供給されるとき、第２バンド選択フィルタの出力を周波数2倍回路の出力と混合する請求項25の受信機。
27. 第1発振信号の周波数をオフセットすることにより、第2周波数において第２発振信号を形成する混合器をさらに含む請求項26の受信機。
28. 第２発振信号は周波数2倍回路に選択的に供給され、第２周波数逓降変換器は、第３周波数範囲からの第４変調フォーマットに従って変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するため、第２発振信号が周波数2倍回路に供給されるとき、第３バンド選択フィルタの出力を周波数2倍回路の出力と混合する請求項27の受信機。
29. 第1変調フォーマットがアナログ変調に対応し、第２変調フォーマットがCDMA変調に対応し、第３変調フォーマットがPCS変調に対応し、第４変調フォーマットがGPS変調に対応し、第1周波数範囲が869−894MHzであり、第２周波数範囲が1930−1990MHzであり、第３周波数範囲が1574.42−1576.42MHzである請求項28の受信機。
30. 共通の中間周波数範囲が略183.48 MHzに中心を置かれる請求項29の受信機。
31. 第1変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が1052.52−1077.45 MHzの周波数範囲を有する請求項29の受信機。
32. 第２変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が1052.52−1077.45 MHzの周波数範囲を有する請求項31の受信機。
33. 第３変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第1発振信号が1056.74−1086.74 MHzの周波数範囲を有する請求項32の受信機。
34. 第４変調フォーマットと連合されたチャンネル周波数における第２発振信号が879.45 MHzに中心を置かれた周波数範囲を有する請求項33の受信機。
35. 第1、第2および第3の周波数逓降変換器の出力に接続され、第1、第2および第3周波数逓降変換器により出力された周波数逓降変換信号を濾波する１つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタと、
    １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタの出力に接続され、第1または第2サンプリング率のいずれかで信号を二者択一的にサンプルするサンプリングクロックで周波数逓降変換信号を選択的にサンプルするサンプリング回路とをさらに含み、
    サンプリングクロックが第3周波数の第3発振信号に接続され、第3発振信号が第2周波数の第２発振信号を形成する混合器への入力である請求項27の受信機。
36. サンプリングクロックにより供給される第1サンプリング率はｘにより割られた第3周波数に等しく、サンプリングクロックにより供給される第２サンプリング率はｙにより割られた第3周波数に等しく、ここにｘおよびｙは整数である請求項35の受信機。
37. サンプリングクロックにより供給される第1サンプリング率は第3周波数の１/３であり、サンプリングクロックにより供給される第２サンプリング率は第3周波数の１/15である請求項36の受信機。
38. サンプリング回路は第2、第3または第4変調フォーマットの何れかに従って変調された周波数逓降変換信号を第1サンプリング率によってサンプルし、サンプリング回路は第１変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を第２サンプリング率によってサンプルする請求項36の受信機。
39. １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタが単一のチャンネル選択フィルタのみを含む請求項38の受信機。
40. １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタが第1および第2チャンネル選択フィルタを含み、第1チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第1変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタは第３周波数逓降変換器により出力された第２変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタはまた第２周波数逓降変換器により出力された第３変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタはさらに第２周波数逓降変換器により出力された第４変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波する請求項38の受信機。
41. １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタが第1、第2および第3チャンネル選択フィルタを含み、第1チャンネル選択フィルタは第1周波数逓降変換器により出力された第1変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタは第３周波数逓降変換器により出力された第２変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第2チャンネル選択フィルタはまた第２周波数逓降変換器により出力された第３変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波し、第３チャンネル選択フィルタは第２周波数逓降変換器により出力された第４変調フォーマットに従って変調された周波数逓降変換信号を濾波する請求項38の受信機。
42. １つまたはそれ以上のチャンネル選択フィルタの出力、およびサンプリング回路の入力に接続された複数のアンチ−アリアスフィルタをさらに含む請求項35の受信機。
43. 複数の変調フォーマットを使用して変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する方法であって、
    第1周波数範囲を選択する第1バンド選択フィルタに入力信号を適用し、
    第２周波数範囲を選択する第２バンド選択フィルタに入力信号を適用し、
    第３周波数範囲を選択する第３バンド選択フィルタに入力信号を適用し、
    電圧制御発振器（VCO）周波数範囲を有するVCOからの第1発振信号またはVCO周波数範囲の外側にある第2周波数における第２発振信号の何れか１つを第1周波数逓降変換器の入力および周波数2倍回路の入力に選択的に供給し、
    第1周波数逓降変換器により第1周波数範囲からの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換し、
    第２周波数逓降変換器が周波数2倍回路に接続された入力を有し、スイッチにより第2バンド選択フィルタの出力または第3バンド選択フィルタの出力の何れかに選択的に接続され、第２周波数逓降変換器により、第２周波数範囲または第３周波数範囲の何れかからの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換するステップを含んでいる方法。
44. 複数の変調フォーマットを使用して変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する装置であって、
    第1周波数範囲を選択する第1バンド選択フィルタに入力信号を適用する手段と、
    第２周波数範囲を選択する第２バンド選択フィルタに入力信号を適用する手段と、
    第３周波数範囲を選択する第３バンド選択フィルタに入力信号を適用する手段と、
    電圧制御発振器（VCO）周波数範囲を有するVCOからの第1発振信号またはVCO周波数範囲の外側にある第2周波数における第２発振信号の何れか１つを第1周波数逓降変換器の入力および周波数2倍回路の入力に選択的に供給する手段と、
    第1周波数逓降変換器により第1周波数範囲からの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する手段と、
    第２周波数逓降変換器が周波数2倍回路に接続された入力を有し、スイッチにより第2バンド選択フィルタの出力または第3バンド選択フィルタの出力の何れかに選択的に接続され、第２周波数逓降変換器により、第２周波数範囲または第３周波数範囲の何れかからの信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する手段とを含んでいる装置。
45. 複数の変調フォーマットを使用して変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換する受信機であって、
    複数の変調フォーマットを使用して変調された信号を共通の中間周波数範囲に周波数逓降変換し、中間周波数範囲が略中間周波数（f_IF）に中心を置かれた少なくとも１つの周波数逓降変換器と、
    少なくとも１つの周波数逓降変換器に接続され、サンプリング率（Fs）で作動するサンプリングクロックで周波数逓降変換信号をサンプルするサンプリング回路とを含み、
    ここに、f_IF＝[(2k+1)/4]^＊（Fs）、kは０より大きいか０に等しい整数である受信機。

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