JP2011055499A

JP2011055499A - 受信装置および受信方法

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Publication number: JP2011055499A
Application number: JP2010195867A
Authority: JP
Inventors: Hyun Joung Kim; ヒョンジョンキム; Jae Hyun Kim; ジェヒョンキム
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2030-09-01
Also published as: KR101489964B1; JP5468498B2; KR20110025092A

Abstract

【課題】本発明は、受信装置および受信方法に関する。
【解決手段】本発明に係る受信装置は、互いに異なる帯域を有する複数の受信信号からそれぞれダウン変換する信号を選択して出力するＲＦフィルタ部と、フィルタ部の出力信号の間に位相差を発生させながらフィルタ部の出力信号をダウン変換して複数のサンプル信号を出力する位相変換部と、複数のサンプル信号を離散信号からデジタル信号に変換する量子化部と、位相差によって発生した位相遷移値を用いて量子化部の出力信号から複数の受信信号に対応する複数の出力信号をそれぞれ分離して出力する信号分離部とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、受信装置および受信方法に関する。

無線通信システムの受信装置は、送信装置から伝送されるラジオ周波数（ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）信号を、アンテナを介して受信して、フィルタリング、増幅、周波数変換、およびアナログデジタル変換などの過程を行う。

アナログ信号であるＲＦ信号を受信してこのような過程を実行する場合、サンプリング理論（ｓａｍｐｌｉｎｇｔｈｅｏｒｅｍ）を適用するためには、少なくとも搬送波周波数（ｃａｒｒｉｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の２倍以上のサンプリング周波数が必要となる。しかしながら、一般に信号が存在する帯域幅は搬送波周波数の０．０３〜２％に過ぎないため、受信処理過程が極めて非効率的であり、処理するデータ量が過度となる。

これを解決するために、帯域通過サンプリング（ｂａｎｄｐａｓｓｓａｍｐｌｉｎｇ、ＢＰＳ）方式が用いられている。このようなＢＰＳ受信方式は、周波数の搬送波周波数に依存せずに信号の帯域幅によってサンプリング周波数が決定されるため、効率的なシステム設計が可能となる。このように入力信号をデジタル信号で処理する技術であって、少ない帯域幅を用いるＢＰＳ受信方式を、デジタル直接変換方式またはＲＦ直接変換方式という。また、ＢＰＳ受信方式を、アルゴリズム的には、帯域通過サンプリング（ｂａｎｄｐａｓｓｓａｍｐｌｉｎｇ）、高調波サンプリング（ｈａｒｍｏｎｉｃｓａｍｐｌｉｎｇ）、またはサブサンプリング（ｓｕｂ−ｓａｍｐｌｉｎｇ）という。

このようなＢＰＳ受信方式は、ナイキストレート（Ｎｙｑｕｉｓｔｒａｔｅ）よりも低いサンプリング周波数を用いて故意的にエイリアシング（ａｌｉａｓｉｎｇ）を発生させる方式であって、情報の帯域幅に依存したサンプリング比率を有する。また、ＢＰＳ受信方式は、アナログダウン変換機能をサンプリングによって代置できるという理論に基づいており、受信信号を低雑音増幅器（ｌｏｗｎｏｉｓｅａｍｐｌｉｆｉｅｒ、ＬＮＡ）を経た後すぐにサンプリングをするため、低価および小型の受信装置を実現することができる。

ＢＰＳ受信方式の受信装置は、搬送波周波数と信号帯域幅の関係が整数比（ｉｎｔｅｇｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ）である信号を帯域幅の２倍である最小サンプル率によりダウン変換することができるが、非整数比（ｎｏｎ−ｉｎｔｅｇｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ)である信号を帯域幅の２倍よりも大きい最小サンプル率でダウン変換することができる。しかしながら、サンプリング周波数は信号帯域の位置に応じて異なるため、ＢＰＳ受信方式の受信装置は普遍的アクセス（ｕｎｉｖｅｒｓａｌａｃｃｅｓｓ）のために信号の帯域幅と帯域の位置に応じてサンプル率を変更しなければならず、これによって受信装置のフィルタの帯域幅も可変させなければならないという困難がある。

一方、最近では、信号が相対的に遅延時間を有するように２つの経路を利用してサンプリングした後、信号処理によってエイリアシングを除去する方式の受信装置が提案された。このような方式は、信号の位置に応じたエイリアシングを考慮せずにサンプル率を選択することができ、最小サンプリング周波数を信号の帯域幅と同じように選択することができる。しかしながら、入力信号のサンプル率が帯域幅である場合、受信装置が帯域幅でサンプリングする場合にエイリアシングが発生する。

また、このような受信装置は、主に１つのＲＦ信号をダウン変換することに主目的をおいている。受信しようとする帯域の１つのＲＦ信号と他の帯域のＲＦ信号を同時に受信して処理する場合に、他の帯域のＲＦ信号にはエイリアシングが発生する。すなわち、複数のＲＦ信号を受信して処理するとき、一般的にエイリアシングが発生する。

韓国登録特許第０，７９３，０５９号明細書韓国公開特許第２００６−０１１６８２８号明細書米国公開特許第２００９−０１１６５８６号明細書

本発明は、無線通信の受信装置が少なくとも１つ帯域のＲＦ信号を同時に正常に受信して処理して、同時に他の帯域のＲＦ信号のダウン変換を効率的に実行することを目的とする。

本発明の実施形態に係る受信装置は、互いに異なる帯域を有する複数の受信信号からそれぞれダウン変換する信号を選択して出力するＲＦフィルタ部と、フィルタ部の出力信号の間に位相差を発生させながらフィルタ部の出力信号をダウン変換して複数のサンプル信号を出力する位相変換部と、複数のサンプル信号を離散信号からデジタル信号に変換する量子化部と、位相差によって発生した位相遷移値を用いて量子化部の出力信号から複数の受信信号に対応する複数の出力信号をそれぞれ分離して出力する信号分離部とを含む。

複数の受信信号は第１受信信号、第２受信信号、および第３受信信号を含み、複数の出力信号は第１受信信号に対応する第１出力信号、第２受信信号に対応する第２出力信号、および第３受信信号に対応する第３出力信号を含んでもよい。

信号分離部は、量子化部の出力信号のうちのいずれか１つの信号である第１信号を受信して第４出力信号を出力する第１インターポラントと、量子化部の出力信号のうちのいずれか１つの信号の第２信号を受信して第５出力信号を出力する第２インターポラントと、第４出力信号および第５出力信号を合わせる第１加算器と、第１加算器の加算結果を受信して第１出力信号を選択して出力する低域通過フィルタと、第１加算器の加算結果を受信して第２出力信号を選択して出力する高域通過フィルタとを含んでもよい。

第１インターポラントのフィルタ係数値は、周波数の絶対値が帯域幅よりも小さい場合には帯域幅の逆数であり、その他の場合には０であってもよい。

第２インターポラントのフィルタ係数値は、周波数が帯域幅の負の値と０との間である場合には、第３受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が０と帯域幅との間である場合には、第３受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、その他の場合には０であってもよい。

第１出力信号は、周波数が０と第１出力信号および第２出力信号の中心周波数との間である場合には１であり、その他の場合には０であってもよい。

第２出力信号は、周波数が中心周波数とサンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には１であり、その他の場合には０であってもよい。

信号分離部は、第２信号を受信して第６出力信号を出力する第３インターポラントと、第４出力信号および第６出力信号を合わせて第３出力信号を出力する第２加算器とをさらに含んでもよい。

第３インターポラントのフィルタ係数値は、周波数がサンプリング周波数の二分の一の負の値と第１出力信号および第２出力信号の中心周波数の負の値との間である場合には、第２受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が中心周波数の負の値と０との間である場合には、第１受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が０と中心周波数との間である場合には、第１受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が中心周波数とサンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には、第２受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、その他の場合には０であってもよい。

位相変換部は、時間差を有するクロック信号を受信して位相差を発生させる少なくとも１つのトラックアンドホルダーを含んでもよい。

ＲＦフィルタ部は、少なくとも１つの帯域通過フィルタを含んでもよい。

本発明の他の実施形態に係る受信装置は、互いに異なる帯域の第１受信信号、第２受信信号、および第３受信信号をそれぞれ他の位相遷移（ｓｈｉｆｔ）値を有しながらダウン変換して第１受信信号に対応する第１出力信号、第２受信信号に対応する第２出力信号、および第３受信信号に対応する第３出力信号を出力する受信装置であって、周波数の絶対値が帯域幅よりも小さい場合には帯域幅の逆数を、その他の場合には０をフィルタ係数値として有して第４出力信号を出力する第１インターポラントと、周波数が帯域幅の負の値と０との間である場合には、第３受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値を、周波数が０と帯域幅との間である場合には、第３受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値を、その他の場合には０をフィルタ係数値として有して第５出力信号を出力する第２インターポラントと、第４出力信号および第５出力信号を合わせて第６出力信号を出力する第１加算器と、第６出力信号を受信して周波数が０と第１出力信号および第２出力信号の中心周波数との間である場合には１を、その他の場合には０を第１出力信号として出力する低域通過フィルタと、第６出力信号を受信して周波数が中心周波数とサンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には１を、その他の場合には０を第２出力信号として出力する高域通過フィルタと、周波数がサンプリング周波数の二分の一の負の値と中心周波数の負の値との間である場合には、第２受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値を、周波数が中心周波数の負の値と０との間である場合には、第１受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値を、周波数が０と中心周波数との間である場合には、第１受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値を、周波数が中心周波数とサンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には、第２受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値を、その他の場合には０をフィルタ係数値として有して第７出力信号を出力する第３インターポラントと、第４出力信号および第７出力信号を合わせて第３出力信号として出力する第２加算器とを含む。

本発明の他の実施形態に係る受信方法は、受信装置が互いに異なる帯域を有する複数の受信信号を受信する方法であって、複数の受信信号の間に位相差を発生させながら複数の受信信号をダウン変換して複数のサンプル信号を出力するステップと、複数のサンプル信号を離散信号からデジタル信号に変換するステップと、位相差によって発生した位相遷移値を用いてデジタル信号に変換された複数のサンプル信号から複数の受信信号に対応する複数の出力信号をそれぞれ分離して出力するステップとを含む。

複数の受信信号は第１受信信号、第２受信信号、および第３受信信号を含み、複数の出力信号は第１受信信号に対応する第１出力信号、第２受信信号に対応する第２出力信号、および第３受信信号に対応する第３出力信号を含み、分離して出力するステップは、デジタル信号に変換された複数のサンプル信号を含む第１信号を受信して第４出力信号を出力するステップと、デジタル信号に変換された複数のサンプル信号がそれぞれ異なる位相遷移値を有して共存する第２信号を受信して第５出力信号を出力するステップと、第４出力信号および第５出力信号を合わせるステップと、合わせた結果から第１出力信号を選択して出力するステップと、合わせた結果から第２出力信号を選択して出力するステップとを含んでもよい。

第１信号を受信して第４出力信号を出力するステップは、周波数の絶対値が帯域幅よりも小さい場合には帯域幅の逆数であり、その他の場合には０であるフィルタ係数値に基づいて実行されてもよい。

第２信号を受信して第５出力信号を出力するステップは、周波数が帯域幅の負の値と０との間である場合には、第３受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が０と帯域幅との間の場合には、第３受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、その他の場合には０であるフィルタ係数値に基づいて実行されてもよい。

分離して出力するステップは、第２信号を受信して第６出力信号を出力するステップと、第４出力信号および第６出力信号を合わせて第３出力信号を出力するステップとをさらに含んでもよい。

第２信号を受信して第６出力信号を出力するステップは、周波数がサンプリング周波数の二分の一の負の値と第１出力信号および第２出力信号の中心周波数の負の値との間である場合には、第２受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が中心周波数の負の値と０との間である場合には、第１受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が０と中心周波数との間である場合には、第１受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が中心周波数とサンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には、第２受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、その他の場合には０であるフィルタ係数値に基づいて実行されてもよい。

本発明によれば、無線通信の受信装置が少なくとも１つの他の帯域のＲＦ信号を同時に正常に受信して処理することができ、ＲＦ信号のダウン変換を効率的に実行することができる。したがって、受信帯域の１つのＲＦ信号を正常に受信しながら、広帯域周波数領域でそれぞれ異なる帯域の２つＲＦ信号を探して全体的に３つのＲＦ信号を正常に受信することができる。さらに、それぞれ異なる周波数帯域に分けて送信された複数のＲＦ信号を同時に正常に受信することができる。

本発明の一実施形態に係る受信装置のブロック図である。ＲＦ信号および図１に係る受信装置によってダウン変換された基底帯域信号を示す図である。図２に示すＲＦ信号および図１の受信装置によって基底帯域でダウン変換されながら発生した位相遷移を示す図である。本発明の一実施形態に係る受信装置が出力する３つの信号を示す図である。本発明の一実施形態に係る受信装置の受信方法を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかしながら、本発明を様々に相違した形態において具現することができ、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面において本発明を明確に説明するために説明上で不必要な部分は省略し、明細書全体に渡って類似した部分については類似した図面符号を付与した。

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとするとき、これは特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含むことを意味する。また、明細書に記載された「・・・部」、「・・・器」、「モジュール」などの用語は少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの結合で具現される。

次に、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る受信装置および受信方法について詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る受信装置のブロック図であり、図２はＲＦ信号および図１に係る受信装置によってダウン変換された基底帯域信号を示す図であり、図３は図２に示すＲＦ信号および図１の受信装置によって基底帯域でダウン変換されながら発生した位相遷移を示す図であり、図４は本発明の一実施形態に係る受信装置が出力する３つの信号を示す図である。

図１を参照すれば、受信装置１００は、アンテナを介して受信されるラジオ周波数（ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）信号Ｒ₀（ｆ）、Ｒ₁（ｆ）、Ｒ₂（ｆ）を受信して処理し、ダウン変換された信号Ｓ₀、Ｓ₁、Ｓ₂を出力する装置である。

図２および図３を参照すれば、互いに異なる３つの帯域を有するＲＦ信号Ｒ₀（ｆ）、Ｒ₁（ｆ）、Ｒ₂（ｆ）がサンプル率ｆｓの間隔で区分した周波数領域でそれぞれｎ_o、ｎ₁、ｎ₂番目の領域に位置すると仮定する。

本発明の一実施形態に係る受信装置１００は、ＲＦ信号Ｒ₀（ｆ）、Ｒ₁（ｆ）、Ｒ₂（ｆ）が位置する周波数領域が異なれば、ＲＦ信号Ｒ₀（ｆ）、Ｒ₁（ｆ）、Ｒ₂（ｆ）がダウン変換されて現れる位相遷移がそれぞれ異なって発生するという点を利用し、互いに異なる帯域の３つの信号を分離して出力する。すなわち、３つのＲＦ信号Ｒ₀（ｆ）、Ｒ₁（ｆ）、Ｒ₂（ｆ）がサブサンプリング（ｓｕｂ−ｓａｍｐｌｉｎｇ）されて基底帯域で重なってエイリアシングが発生する場合、位相遷移値β^-n0、β^-n1、β^-n2が異なる点を利用してそれぞれの信号を分離することができる。

本発明の一実施形態に係る受信装置が出力する信号Ｓ₀、Ｓ₁、Ｓ₂は、図４のように、ＲＦ信号Ｒ₀（ｆ）、Ｒ₁（ｆ）、Ｒ₂（ｆ）がダウン変換されて互いに分離されて出力される信号である。

図４を参照すれば、周波数ｆ₁を次の数式（１）のように信号Ｓ₀、Ｓ₁の中心周波数として定義する。

ここで、周波数ｆ_0Hは信号Ｓ₀の最高（ｈｉｇｈｂｏｕｎｄ）周波数であり、周波数ｆ_1Lは信号Ｓ₁の最低（ｌｏｗｂｏｕｎｄ）周波数である。

再び図１を参照すれば、受信装置１００は、ＲＦフィルタ部１１１、１１２、１１３と、位相変換部１２０と、クロック発生部１２５と、量子化部１３０と、信号分離部１４０とを含む。

ＲＦフィルタ部１１１、１１２、１１３それぞれは、アンテナが受信した互いに異なる帯域を有する３つのＲＦ信号Ｒ₀（ｆ）、Ｒ₁（ｆ）、Ｒ₂（ｆ）を同時に受信してダウン変換するＲＦ信号を選択し、選択されたＲＦ信号の雑音およびエイリアシング（ａｉｌｉａｓｉｎｇ）を除去する。これにより、フィルタ部１１１、１１２、１１３は、チューナブル帯域通過フィルタ（ｔｕｎａｂｌｅｂａｎｄｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ）であってもよい。

位相変換部１２０は、予め設定されたサンプリング周波数ｆｓを用いてＲＦフィルタ部１１１、１１２、１１３で選択されたＲＦ信号をサンプル信号にダウン変換する。このとき、サンプリング周波数ｆｓは、少なくともＲＦ信号の帯域幅Ｂの２倍（２Ｂ）で設定してもよい。位相変換部１２０は、２つのトラックアンドホルダー（ｔｒａｃｋａｎｄｈｏｌｄｅｒ）１２１、１２２を含んでもよい。２つのトラックアンドホルダー１２１、１２２は、Ｔ_Δの時間差を有するクロック信号をクロック発生部１２５から受信してＴ_Δの時間差を有する２つのサンプル信号を生成することによって２つの信号間に位相差を発生させてもよい。

クロック発生部１２５は、互いに異なる時間差を有するクロック信号を生成する。クロック発生部１２５は、生成したクロック信号を位相変換部１２０および量子化部１３０に分配する。

量子化部１３０は、位相差を有する２つのサンプル信号をデジタル信号に変換して互いに異なる位相を有するサンプルストリームを生成し、これを信号分離部１４０に伝達する。

信号分離部１４０は、互いに異なる位相を有する２つのサンプルストリームを受信して２つのサンプルストリームの互いに異なる位相遷移値を利用し、３つの信号Ｓ₀、Ｓ₁、Ｓ₂を分離して出力し、インターポラント１４２、１４３、１４４と、加算器１４５、１４６と、低域通過フィルタ（ｌｏｗｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ）１４７と、高域通過フィルタ（ｈｉｇｈｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ）１４８とを含む。

インターポラント１４２、１４３、１４４は、所望する信号のみを復元する一種のフィルタである。

加算器１４５を用いてインターポラント１４２、１４３の出力信号を加算して、低域通過フィルタ１４７および高域通過フィルタ１４８を用いて２つの信号Ｓ_o、Ｓ₁を分離する。

加算器１４６を用いてインターポラント１４２、１４４の出力信号を加算して、信号Ｓ₂を分離する。

インターポラント１４２のフィルタ係数値はＳ_A（ｆ）で表示されてもよく、次の数式（２）のように設計されてもよい。

すなわち、信号の周波数ｆの絶対値が帯域幅Ｂよりも小さい場合には、インターポラント１４２のフィルタ係数値は帯域幅の逆数であり、その他の場合には０である。

インターポラント１４３のフィルタ係数値はＳ_B1（ｆ）で表示されてもよく、次の数式（３）のように設計されてもよい。

すなわち、インターポラント１４３のフィルタ係数値は、周波数が帯域幅の負の値と０との間である場合には、ＲＦ信号Ｒ₂（ｆ）の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が０と帯域幅との間である場合には、ＲＦ信号Ｒ₂（ｆ）の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、その他の場合には０である。

インターポラント１４２、１４３を介して分離された２つの信号Ｓ_o、Ｓ₁から信号Ｓ_oを分離するための低域通過フィルタ１４７はＳ_LP（ｆ）で表示されてもよく、次の数式（４）のように設計されてもよい。

すなわち、低域通過フィルタ１４７の出力値、すなわち、信号Ｓ_oは、周波数が０から中心周波数ｆ₁の間である場合には１であり、その他の場合には０である。

インターポラント１４２、１４３を介して分離された２つの信号Ｓ_o、Ｓ₁から信号Ｓ₁を分離するための高域通過フィルタ１４８はＳ_HP（ｆ）で表示されてもよく、次の数式（５）のように設計されてもよい。

すなわち、高域通過フィルタ１４８の出力値、すなわち、信号Ｓ₁は、周波数が中心周波数ｆ₁とサンプリング周波数ｆ_sの二分の一の値との間である場合には１であり、その他の場合には０である。

インターポラント１４４のフィルタ係数値はＳ_B2（ｆ）で表示されてもよく、次の数式（６）のように設計されてもよい。

すなわち、インターポラント１４４のフィルタ係数値は、周波数がサンプリング周波数ｆ_sの二分の一の負の値と中心周波数ｆ₁の負の値との間である場合には、ＲＦ信号Ｒ₁（ｆ）の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が中心周波数ｆ₁の負の値と０との間である場合には、ＲＦ信号Ｒ₀（ｆ）の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が０と中心周波数ｆ₁との間である場合には、ＲＦ信号Ｒ₀（ｆ）の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、周波数が中心周波数ｆ₁とサンプリング周波数ｆ_sの二分の一の値との間である場合には、ＲＦ信号Ｒ₁（ｆ）の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、その他の場合には０である。

このように、数式（２）〜数式（６）のようにインターポラント１４２、１４３、１４４、低域通過フィルタ１４７、および高域通過フィルタ１４８を設計すれば、互いに異なる周波数帯域に位置した３つのＲＦ信号を相互間の干渉なく基底帯域で同時に受信が可能である。

また、信号Ｒ₀（ｆ）、Ｒ₁（ｆ）が受信しようとする信号であり、信号Ｒ₂（ｆ）が干渉信号として存在する場合にも、受信信号から信号Ｒ₂（ｆ）のみを除去して信号Ｒ₀（ｆ）、Ｒ₁（ｆ）を正常に受信することができる。

次に、図５を参照しながら、本発明の一実施形態に係る受信方法について詳細に説明する。

図５は本発明の一実施形態に係る受信装置１００の受信方法を示すフローチャートである。

図５を参照すれば、受信装置１００は、アンテナから互いに異なる帯域の３つのＲＦ信号を受信してダウン変換するＲＦ信号を選択することによってフィルタリングする（Ｓ５１０）。

次に、受信装置１００は、予め設定されたサンプリング周波数を利用してフィルタリングされたＲＦ信号をサンプル信号にダウン変換する（Ｓ５２０）。このとき、サンプル信号がそれぞれ互いに異なる位相差を有するように互いに異なる時間差を有するクロック信号を挿入してもよく、予め設定されたサンプリング周波数は帯域幅の２倍であってもよい。

その後、受信装置１００は、サンプル信号を離散信号からデジタル信号に変換する（Ｓ５３０）。

受信装置１００は、変換されたデジタル信号から互いに異なる帯域に存在する３つのダウン変換された信号を分離して出力する（Ｓ５４０）。このとき、上述した数式（２）〜数式（６）によって設計されたインターポラント、低域通過フィルタ、および高域通過フィルタを用いて３つの信号を互いに干渉なく分離して出力してもよい。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。

１００受信装置
１１１、１１２、１１３ＲＦフィルタ部
１２０位相変換部
１２１、１２２トラックアンドホルダー
１２５クロック発生部
１３０量子化部
１４０信号分離部
１４２、１４３、１４４インターポラント
１４５、１４６加算器
１４７低域通過フィルタ
１４８高域通過フィルタ

Claims

互いに異なる帯域を有する複数の受信信号それぞれでダウン変換する信号を選択して出力するＲＦフィルタ部、
前記フィルタ部の出力信号の間に位相差を発生させながら前記フィルタ部の出力信号をダウン変換して複数のサンプル信号を出力する位相変換部、
前記複数のサンプル信号を離散信号からデジタル信号に変換する量子化部、および
前記位相差によって発生した位相遷移値を用いて前記量子化部の出力信号から前記複数の受信信号に対応する複数の出力信号をそれぞれ分離して出力する信号分離部
を備えた受信装置。
前記複数の受信信号は第１受信信号、第２受信信号、および第３受信信号を含み、前記複数の出力信号は前記第１受信信号に対応する第１出力信号、前記第２受信信号に対応する第２出力信号、および前記第３受信信号に対応する第３出力信号を含む請求項１に記載の受信装置。
前記信号分離部は、
前記量子化部の出力信号のうちのいずれか１つの信号である第１信号を受信して第４出力信号を出力する第１インターポラント、
前記量子化部の出力信号のうちのいずれか１つの信号である第２信号を受信して第５出力信号を出力する第２インターポラント、
前記第４出力信号および前記第５出力信号を合わせる第１加算器、
第１加算器の加算結果を受信して前記第１出力信号を選択して出力する低域通過フィルタ、および
第１加算器の加算結果を受信して前記第２出力信号を選択して出力する高域通過フィルタ
を備えた請求項２に記載の受信装置。
前記第１インターポラントのフィルタ係数値は、
周波数の絶対値が帯域幅よりも小さい場合には前記帯域幅の逆数であり、
その他の場合には０である請求項３に記載の受信装置。
前記第２インターポラントのフィルタ係数値は、
周波数が帯域幅の負の値と０との間である場合には、前記第３受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値であり、
前記周波数が０と帯域幅との間である場合には、前記第３受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値であり、
その他の場合には０である請求項３に記載の受信装置。
前記第１出力信号は、
周波数が０と前記第１出力信号および前記第２出力信号の中心周波数との間である場合には１であり、
その他の場合には０である請求項３に記載の受信装置。
前記第２出力信号は、
前記周波数が前記中心周波数とサンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には１であり、
その他の場合には０である請求項６に記載の受信装置。
前記信号分離部は、
前記第２信号を受信して第６出力信号を出力する第３インターポラント、および
前記第４出力信号および前記第６出力信号を合わせて前記第３出力信号を出力する第２加算器
をさらに備えた請求項３に記載の受信装置。
前記第３インターポラントのフィルタ係数値は、
周波数がサンプリング周波数の二分の一の負の値と前記第１出力信号および前記第２出力信号の中心周波数の負の値との間である場合には、前記第２受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、
前記周波数が前記中心周波数の負の値と０との間である場合には、前記第１受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値であり、
前記周波数が０と前記中心周波数との間である場合には、第１受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値であり、
前記周波数が前記中心周波数と前記サンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には、前記第２受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、
その他の場合には０である請求項８に記載の受信装置。
前記位相変換部は、時間差を有するクロック信号を受信して前記位相差を発生させる少なくとも１つのトラックアンドホルダーを含む請求項１に記載の受信装置。
前記ＲＦフィルタ部は、少なくとも１つの帯域通過フィルタを含む請求項１に記載の受信装置。
互いに異なる帯域の第１受信信号、第２受信信号、および第３受信信号をそれぞれ異なる位相遷移（ｓｈｉｆｔ）値を有してダウン変換し、前記第１受信信号に対応する第１出力信号、前記第２受信信号に対応する第２出力信号、および前記第３受信信号に対応する第３出力信号を出力する受信装置であって、
周波数の絶対値が帯域幅よりも小さい場合には前記帯域幅の逆数を、その他の場合には０をフィルタ係数値として有して第４出力信号を出力する第１インターポラント、
前記周波数が前記帯域幅の負の値と０との間である場合には、前記第３受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値を、前記周波数が０と帯域幅との間の場合には、前記第３受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値を、その他の場合には０をフィルタ係数値として有して第５出力信号を出力する第２インターポラント、
前記第４出力信号および前記第５出力信号を合わせて第６出力信号を出力する第１加算器、
前記第６出力信号を受信し、前記周波数が０と第１出力信号および前記第２出力信号の中心周波数との間である場合には１を、その他の場合には０を前記第１出力信号として出力する低域通過フィルタ、
前記第６出力信号を受信し、前記周波数が前記中心周波数とサンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には１を、その他の場合には０を前記第２出力信号として出力する高域通過フィルタ、
前記周波数がサンプリング周波数の二分の一の負の値と前記中心周波数の負の値との間である場合には、前記第２受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値を、前記周波数が前記中心周波数の負の値と０との間である場合には、前記第１受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値を、前記周波数が０と前記中心周波数との間である場合には、第１受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値を、前記周波数が前記中心周波数と前記サンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には、前記第２受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅の二分の一の値を、その他の場合には０をフィルタ係数値として有し、第７出力信号を出力する第３インターポラント、および
前記第４出力信号および前記第７出力信号を合わせて前記第３出力信号として出力する第２加算器
を備えた受信装置。
受信装置が互いに異なる帯域を有する複数の受信信号を受信する方法であって、
前記複数の受信信号の間に位相差を発生させながら前記複数の受信信号をダウン変換して複数のサンプル信号を出力するステップ、
前記複数のサンプル信号を離散信号からデジタル信号に変換するステップ、および
前記位相差によって発生した位相遷移値を用いて前記デジタル信号に変換された前記複数のサンプル信号から前記複数の受信信号に対応する複数の出力信号をそれぞれ分離して出力するステップ
を備えた受信方法。
前記複数の受信信号は第１受信信号、第２受信信号、および第３受信信号を含み、前記複数の出力信号は前記第１受信信号に対応する第１出力信号、前記第２受信信号に対応する第２出力信号、および前記第３受信信号に対応する第３出力信号を含み、
前記分離して出力するステップは、
前記デジタル信号に変換された前記複数のサンプル信号を含む第１信号を受信して第４出力信号を出力するステップ、
前記デジタル信号に変換された前記複数のサンプル信号がそれぞれ異なる位相遷移値を有して共存する第２信号を受信して第５出力信号を出力するステップ、
前記第４出力信号および前記第５出力信号を合わせるステップ、
前記合わせた結果から前記第１出力信号を選択して出力するステップ、および
前記合わせた結果から前記第２出力信号を選択して出力するステップ
を含む請求項１３に記載の受信方法。
前記第１信号を受信して第４出力信号を出力するステップは、
周波数の絶対値が帯域幅よりも小さい場合には前記帯域幅の逆数であり、
その他の場合には０であるフィルタ係数値に基づいて実行される請求項１４に記載の受信方法。
前記第２信号を受信して第５出力信号を出力するステップは、
周波数が帯域幅の負の値と０との間である場合には、前記第３受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値であり、
前記周波数が０と帯域幅との間の場合には、前記第３受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値であり、
その他の場合には０であるフィルタ係数値に基づいて実行される請求項１４に記載の受信方法。
前記第１出力信号は、
周波数が０と前記第１出力信号および前記第２出力信号の中心周波数との間である場合には１であり、
その他の場合には０である請求項１４に記載の受信方法。
前記第２出力信号は、
前記周波数が前記中心周波数とサンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には１であり、
その他の場合には０である請求項１７に記載の受信方法。
前記分離して出力するステップは、
前記第２信号を受信して第６出力信号を出力するステップ、および
前記第４出力信号および前記第６出力信号を合わせて前記第３出力信号を出力するステップ
を含む請求項１４に記載の受信方法。
前記第２信号を受信して第６出力信号を出力するステップは、
周波数がサンプリング周波数の二分の一の負の値と前記第１出力信号および前記第２出力信号の中心周波数の負の値との間である場合には、前記第２受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、
前記周波数が前記中心周波数の負の値と０との間である場合には、前記第１受信信号の負の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値であり、
前記周波数が０と前記中心周波数との間である場合には、第１受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を前記帯域幅で割る値であり、
前記周波数が前記中心周波数と前記サンプリング周波数の二分の一の値との間である場合には、前記第２受信信号の正の周波数成分の位相遷移の負の値を帯域幅で割る値であり、
その他の場合には０であるフィルタ係数値に基づいて実行される請求項１９に記載の受信方法。