JP2011515975A - 自動フィルタ制御 - Google Patents

Abstract

現時点の稼動状況に基づいて、受信機の電力消費を制御するための方法及び装置がここに記述される。本発明に従った受信機は、受信信号に可変フィルタを適用する。受信信号は、所望の帯域内信号を含む。現時点の稼動状況によっては、受信信号は、さらに、１又は複数の望まれない帯域外ブロッキング信号を含むかもしれない。フィルタコントローラは、フィルタ出力におけるブロッキング信号の電力と帯域内信号の電力との電力比率が所望のレベル以下に維持されるように、可変フィルタの１又は複数のパラメータを制御する。その際、本発明は、まだ所望の受信機パフォーマンスを提供しながら、受信機の電力消費を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に無線受信機に関し、そしてより具体的には、パフォーマンス要求及び現時点における稼動状況に基づいた無線受信機の電力消費制御に関する。

無線受信機は、制御通信標準により規定され、稼働状況の既知の範囲と関連するパフォーマンス要求、例えばビットエラーレート、データレート、等に対応できるように無線信号を受信及び処理するようデザインされている。無線受信機が固定されたデザイン（例えば、固定パラメータでデザインされている）を有するとき、受信機は、パフォーマンス要求が全ての稼働状況に適合することを保証するために、最悪のケースの稼働状況に合わせてデザインされているかもしれない。例えば、受信機は、最悪のケースの稼働状況下、すなわち、帯域外のブロッキング信号が帯域内の所望の（ｄｅｓｉｒｅｄ）信号に強く干渉するときにおけるビットエラーレート要求に合わせてデザインされているかもしれない。最悪のケースの稼動状況が発生するのはまれであるために、固定デザインを有する受信機は、稼働状況が最悪のケースより良いときには電力を浪費している。

或いは、無線受信機は、ダイナミックデザイン（例えば、動的に調整できるパラメータでデザインされ得る）を有するかもしれない。Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．７，０１０，３３０は、例えば、受信信号の品質に応じた、受信機内のゲイン、バイアスポイント、又は回路要素のインピーダンスレベルの動的な修正について記述している。例えば、もし受信信号の品質がよければ、受信機のゲインは低減され、受信機の全体の電力消費を低減する。もし受信信号の品質が悪ければ、受信機のゲインは上げられ、より高い電力を消費して望むパフォーマンスを提供する。

本発明は、現時点の稼動状況（ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）に基づいて受信機の電力消費を制御することのできる代替の解決策を提供する。

概して言えば、本発明に係る受信機は、信号を受信し、そして、受信した信号を可変フィルタに通す。受信信号は、帯域内の所望の（ｄｅｓｉｒｅｄ）信号を含む。現時点における稼動状況によっては、受信信号は、ここでブロッキング信号と称される、１又は複数の望まれない帯域外の信号をさらに含むかもしれない。本発明は、可変フィルタの１又は複数のパラメータを制御し、１又は複数のブロッキング信号の電力レベルと所望の信号の電力レベルとのフィルタ出力における比率を、現時点における比率が、望ましい比率レベルと関連する所定の基準を満足するように維持する。例えば、本発明は、フィルタ出力における、１又は複数のブロッキング信号の電力レベルと所望の信号の電力レベルとの現時点における比率を所望の比率レベル以下に維持するように、可変フィルタの１又は複数のパラメータを制御してもよい。その際、本発明は、受信機の電力消費を制限し、さらに所望の受信機のパフォーマンスを提供する。

１つの典型的な実施形態によれば、無線受信機は、可変フィルタ、電力測定要素、及びコントローラを有する。可変フィルタは、受信信号をフィルタ処理する。電力測定要素は、フィルタ処理された信号のトータル電力と帯域内電力を測定する。コントローラは、受信機の電力消費を最小化している間、所望の受信機のパフォーマンスを達成するように、トータル電力と帯域内電力とを比較し、可変フィルタの１又は複数の運用パラメータを比較に基づいて制御する。一実施形態によれば、コントローラは、トータル及び帯域内電力をトータル及び帯域内電力を減算することにより比較することができる。他の実施形態によれば、コントローラは、トータル及び帯域内電力を、トータル及び帯域内電力間の比率を決定することによって比較することができる。

例えば、もしエラー値がブロッカー信号が所望の信号と比較して強すぎることを示す比較結果に基づいて計算されると、コントローラは、通過帯域と関連するフィルタの帯域外減衰を、さらにブロッキング信号をフィルタするように増やしてもよい。そして、ブロッキング及び所望の信号の所望の比率を提供する。所望の比率レベルを達成するために、フィルタのパラメータを調整することによって、コントローラは、受信機の電力消費の増加時において、要求される受信機のパフォーマンスを提供する。もし、しかしながら、計算されたエラー値が、ブロッカー信号が必要以上にフィルタされていることを示すならば、コントローラは、帯域外減衰を減らしてもよい。そのような減少は、受信機の電力消費を、受信機のパフォーマンスに悪影響を与えることなく減らす。

本発明の典型的な一実施形態に係る受信機のブロック図である。 受信信号のためのフィルタリング処理が示される。 本発明の一実施形態に係る受信機のためのデジタルプロセッサのブロック図である。 受信機の電力消費を制御するためのフィルタパラメータの制御のための処理の一例である。 フィルタ入力信号の３次元プロットである。 図５のフィルタ入力信号のための経時的なフィルタ制御の一例が示される。 図５のフィルタ入力信号及び図６のフィルタ制御の結果であるフィルタ出力信号の３次元プロットが示される。 本発明の他の典型的な実施形態に係る受信機のブロック図である。

無線受信機は、制御通信標準（ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ）により規定される、所定のパフォーマンス要求、例えば、ビットエラーレート、データレート、等に対応できるように、無線信号を受信及び処理するようにデザインされている。受信機のパフォーマンスは、稼動状況が変化するにつれて変化するかもしれず、受信機は、さらに、様々な稼動状況に対応するようにデザインされなければならない。無線受信機の固定されたデザインは、特に、最悪のケースの稼動状況のために設定される。そのような最悪のケースの稼動状況は稀であるために、固定のデザインを有する無線受信機は、不要に大きな電力を消耗している。

本発明は、受信信号に適用される可変フィルタのパラメータを制御することによって、受信信号中の帯域外ブロッキング信号の強度及び存在に影響する、現時点の稼動状況に基づいて、受信機のパフォーマンスを制御する動的な受信機のデザインを提供する。フィルタは、帯域内の信号を通過させ、そしてフィルタの伝達関数に従ってブロッキング信号を減衰させる。ブロッキング信号は、所望の帯域内信号と比較すると十分に低い電力レベルを有しているけれども、フィルタの帯域外減衰は、電力をセーブするために減少させることができる。換言すれば、フィルタを現時点の稼動状況、例えばブロッキング信号の強度、に基づいて制御することによって、本発明は、不要な電力を消耗することなく、所望のパフォーマンスを達成する受信機を提供する。

図１は、本発明の一実施形態に係る受信機１０の一例を示す。受信機１０は、アンテナ１２と、受信機フロントエンド１３と、可変フィルタ１４と、任意の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）増幅器１６と、アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）１８と、デジタルプロセッサ２０と、フィルタコントローラ２２とを有する。受信機フロントエンド１３は、如何なる既知の手段に従ったアンテナ１２により受信された信号を処理し、入力信号Ｓ_ＩＮを生成するための、増幅器とミキサなどを有する。フィルタ１４は、現時点のフィルタ伝達関数に従ってＳ_ＩＮをフィルタし、フィルタ処理された信号Ｓ_ＯＵＴを生成する。含まれているとき、増幅器１６は、所望の量のフィルタ処理された信号を増幅し、ＡＤＣ１８のための動的なレンジ要求を低減する。当然のことながら、増幅器１６は、本発明のフィルタ制御に影響しない。ＡＤＣ１８は、既知の手段によって、フィルタ処理された信号Ｓ_ＯＵＴをデジタル信号に変換する。例えば、ＡＤＣ１８は、例えば、デルタ−シグマＡＤＣ、ダイレクト変換ＡＤＣ（例えば、フラッシュＡＤＣ）、逐次近似ＡＤＣ等いかなるタイプのＡＤＣも含むことができる。プロセッサ２０は、受信信号をデジタル処理し、受信機出力信号を生成する、如何なる既知のデジタル処理回路を含んでもよい。典型的なプロセッサ２０は、１つのプロセッサ中で実現されてもよく、複数のプロセッサ中で実現されてもよい。そして、一般的な目的及び／又は特別な目的のマイクロプロセッサ及びデジタルシグナルプロセッサを含んでもよい。しかし、これに限られない。１つの典型的な実施形態において、プロセッサ２０は、フィルタ処理された信号のトータル電力Ｐ_ｏｕｔ及び帯域内電力Ｐ_ｓをさらに測定し、結果をフィルタコントローラ２２に提供する。フィルタコントローラ２２は、フィルタ１４の１又は複数のオペレーティングパラメータを提供された信号電力Ｐ_ｏｕｔ，Ｐ_ｓ間の比較に基づいて制御するための１又は複数の制御信号Ｕを生成する。例えば、制御信号Ｕは、フィルタのオーダー、フィルタの通過帯域ゲイン、及び／又は、フィルタ伝達関数を制御することができる。コントロール信号Ｕは、フィルタ１４の実装によって、アナログ及び／又はデジタル信号を含んでもよく、連続的に、又は離散的なステップによりフィルタ１４を制御する。

図２は、フィルタ１４の入力信号Ｓ_ＩＮにおける影響の一例を示す。１つの帯域内信号と１つのブロッキング信号（図２の左のプロットを見よ。）を含む入力信号ＳＩＮのトータル電力Ｐ_ＩＮは、Ｐ_ＩＮ＝Ｐ_ｓ＋Ｐ_ｂ・・・（１）により表すことができる。

図２により示されるように、フィルタ１４は、入力信号Ｓ_ＩＮを現時点のフィルタオペレーティングパラメータに基づいてフィルタし、周波数ｆ_ｓにおける所望の帯域内信号を通過させ、周波数ｆ_ｂにおけるブロッキング信号を減衰させる。結果としての出力信号Ｓ_ＯＵＴのトータル電力Ｐ_ＯＵＴは、Ｐ_ＯＵＴ＝Ｇ^２Ｐ_ｓ＋Ａ^２（ｆ_ｂ）Ｐ_ｂ・・・（２）により表すことができる。ここで、Ｇはフィルタ通過帯域のゲインを表し、Ａ（ｆ_ｂ）は、ブロッキング信号周波数のためのフィルタ１４の伝達関数を表す。Ａ（ｆ_ｂ）にしたがってブロッキング信号を減衰させることによって、フィルタ１４は、帯域内信号電力Ｐ_ｓとブロッキング信号電力Ｐ_ｂとの間の電力比率を制御する。

本発明は、フィルタ処理された出力信号Ｓ_ＯＵＴのブロッキング信号電力Ｐ_ｂ及び帯域内信号電力Ｐ_ｓ間の所望の電力比率Δ_ｒを維持しようとする。所望の電力比率は、所望の値と関連する所定の基準を満たす。例えば、電力比率が次の式（３）で表されるとき、本発明は電力比率Δ_ｒを所望の値以下に維持しようとする。図２及び式（３）により示されるように、フィルタ１４のオペレーティングパラメータ、例えば通過帯域ゲイン、フィルタ伝達関数、フィルタのオーダー、等の制御は、フィルタ１４により達成される電力比率Δ_ｒを制御する。簡単にするために、次に本発明を式（３）により手儀される電力比率の観点から記述する。しかしながら、当然ながら、電力比率Δ_ｒは、代替的に、帯域内信号電力Ｐ_ｓとブロッキング信号電力Ｐ_ｂとの比率の関数によって表現することもでき、本発明は、そのような比率に又は所望の値以上に維持するだろう。

プロセッサ２０は、所望の帯域内信号をフィルタ処理された信号Ｓ_ＯＵＴから抽出するため、プロセッサ２０は、帯域内信号の電力Ｐ_ｓを、既知のどんな方法でも測定することができる。さらに、プロセッサ２０は、フィルタ処理された信号Ｓ_ＯＵＴのトータル電力Ｐ_ＯＵＴを測定することもできる。しかしながら、ブロッキング真相の電力Ｐ_ｂは、容易に取得することはできない。この問題を克服するために、式（２）は、再整理され、式（４）により与えられるように、帯域内信号電力Ｐ_ｓとトータル出力電力Ｐ_ＯＵＴとの観点から、比率Δ_ｒを定義するために、式（３）に置き換えられる。

当然ながら、Δ_ｒは、式（４）により示されるように、トータル出力電力Ｐ_ＯＵＴと帯域内信号電力Ｐ_ｓ（例えば、ＰｓとＰＯＵＴとが均等電力スケール（ｌｉｎｅａｒ ｐｏｗｅｒ ｓｃａｌｅ）に関して表現されるとき）との間の比率に基づいた電力差異に関して表現される。当然ながら、式（４）は、Δ_ｒをＰ_ＯＵＴ対Ｐ_ｓの比率の関数として表現するけれども、Δ_ｒは、一方、Ｐ_ｓ対Ｐ_ＯＵＴの比率の関数としても表現することができる。さらに、Ｐ_ｓとＰ_ＯＵＴとが対数の電力スケールで表現されるとき、Δ_ｒは、トータル出力電力Ｐ_ＯＵＴと帯域内信号電力Ｐ_ｓとの間の差異（例えば、Ｐ_ＯＵＴ−Ｐ_ｓの関数として）に基づいて計算された電力差異の関数で表現されてもよい。とにかく、プロセッサ２０は、帯域内信号電力Ｐ_ｓとトータル出力電力Ｐ_ＯＵＴとを特定し、本発明のフィルタ制御プロセスをサポートするフィルタコントローラ２２に提供する。

図３は、図１の受信機１０のためのデジタルプロセッサ２０の一例を示す。プロセッサ２０は、受信信号処理要素２４と、デシメータ２６と、チャネル選択フィルタ２８と、デジタル電力検出器３０とを含む。デシメータ２６は、入力デジタル信号のサンプリングレートを下げ、そして、間引かれた信号をデジタル電力検出器３０とチャネル選択フィルタ２８とに供給する。チャネル選択フィルタ２８は、間引かれた信号をフィルタし、所望の帯域内信号を取得するシャープなフィルタを有する。受信信号処理要素２４は、帯域内信号に復調、デコード、及び他の処理を施し、既知のどんな手段によっても、受信機出力信号を生成する。電力検出器３０は、トータル出力電力Ｐ_ＯＵＴ及び帯域内信号電力Ｐ_ｓをそれぞれ特定するために、デシメータ２６により出力される間引かれた信号、及び、チャネル選択フィルタ２８から出力される帯域内信号の電力を測定する。一例中において、デジタル電力検出器３０は、信号の継時的な平均電力を計算するスライディングウィンドウ検出器を含んでもよい。いかなるイベントにおいても、プロセッサ２０は、トータル出力電力Ｐ_ＯＵＴと帯域内信号電力Ｐ_ｓとをフィルタコントローラ２２に出力する。本実施形態について、フィルタコントローラ２２は、現時点の電力差異をトータル出力電力Ｐ_ＯＵＴ及び帯域内信号電力Ｐ_ｓに基づいて特定するときに、チャネル選択フィルタ２８のゲイン／減衰を考慮に入れるだろう。

図４は、本発明の一実施形態に係るフィルタコントローラ２２により実装されるフィルタ制御プロセス１００の一例を示す。受信機１０は、帯域内信号電力Ｐ_ｓ及びトータル出力電力Ｐ_ＯＵＴを特定する（ブロック１１０）。そして、その結果をフィルタコントローラ２２に提供する。フィルタコントローラ２２は、提供された帯域内及びトータル電力Ｐ_ｓ，Ｐ_ＯＵＴに基づいて、エラー値εを計算する（ブロック１２０）。さらに具体的に、フィルタコントローラ２２は、現時点の比率Δ_ｒを式（４）に従って計算し、エラー値εを特定するために、現時点の比率Δ_ｒを、許容できる受信機パフォーマンスのために要求される限界電力比率Δ_ｏと比較する。電力比率Δ_ｒが式（４）によって与えられるとき、限界電力比率Δ_ｏは、最大電力比率を表す。そして、エラー値εは、例えば、式（５）により与えられる。
ε（Ｐ_ｓ，Ｐ_ＯＵＴ）＝Δ_ｏ−Δ_ｒ・・・（５）

当然ながら、それぞれの決定的な（ｄｅｆｉｎｉｎｇ）通信標準のための限界電力比率Δ_ｏは、式（３）に従い、図示されないメモリに記憶される帯域内及びブロッキング信号電力についての標準特有の要求に基づいて、予め決定されてもよい。これらの要求は、静的であっても又は動的であってもよい。そして、かくして、限界電力比率Δ_ｏはまた、静的であるかもしれないし、動的であるかもしれない。

エラーεは、フィルタ１４の帯域外減衰がどのくらい十分なものであるか又は十分でないのかを示す。エラーεが負であるとき（ブロック１３０）、フィルタコントローラ２２は、フィルタ１４の帯域外減衰を増やし、受信機の増大された電力消費により、ブロッキング信号対帯域内信号の電力比率を減らす制御信号Ｕを生成する（ブロック１４０）。エラーεが正であり（ブロック１３０）、所定の閾値Ｔより大きいとき（ブロック１５０）、フィルタコントローラ２２は、現時点のブロッキング信号対帯域内信号の電力比率に影響を与えることなく、フィルタ１４の帯域外減衰を減らし、フィルタの電力消費を減らす（ブロック１６０）制御信号Ｕを生成する。エラーεが正であり（ブロック１３０）、閾値Ｔよりも小さいとき（ブロック１５０）、フィルタコントローラ２２は、現時点のフィルタ１４のオペレーティングパラメータを維持する制御信号Ｕを生成する。

ブロック１５０の閾値Ｔは、エラーεについての追加的なヒステリシス制御を提供する。負のエラーεは、ブロッキング及び帯域内信号の間の電力比率Δ_ｒが大きすぎることを示す。このため、負のエラーεについて、帯域外減衰の量は、無条件に増加されてもよい。しかしながら、正のエラーεは、ブロッキング及び帯域内信号の間の電力比率Δ_ｒが好ましい受信機のパフォーマンスのために必要とされるよりも小さいことを示す。このため、正のエラーεについて、フィルタコントローラ２２は、現時点のフィルタの設定値を維持してもよいし、帯域外減衰を減らしてもよい。閾値Ｔは、最適な減衰設定の振動を避けるためのヒステリシスを提供するために用いられてもよい。当然ながら、閾値Ｔがゼロに設定されるとき、図４のプロセス１００は、ブロック１５０を無視する。

フィルタコントローラ２２は、フィルタ１４のオーダーを修正することにより、フィルタ１４中のポール（ｐｏｌｅｓ）及び／又はゼロ点（ｚｅｒｏｓ）を再設定することにより、及び／又は帯域外減衰と関連するフィルタ１４の通過帯域ゲインを修正することにより、帯域外信号についてのフィルタの伝達関数Ａ（ｆ_ｂ）を修正することによって帯域外減衰を修正することができる。フィルタ１４がバターワースフィルタ及びエラー信号εを、バターワースフィルタ１４のオーダーと順に対応する制御信号Ｕに直接変換するフィルタコントローラ２２を有する例を考えよ。フィルタ１４についての、この例における最悪のケースのシナリオは、最低レベル−７４ｄＢｍ（Ｐ_ｓ）における５ＭＨｚの帯域内信号と、−５２ｄＢｍ（Ｐ_ｂ）における２０ＭＨｚのブロッキング信号とにより決定されるだろう。フィルタ１４の帯域幅（ｆ_ｃ）は、１０ＭＨｚである。実際、最悪のケースのフィルタシナリオは、フィルタ１４のパフォーマンス要求から引き起こされるかもしれない。これらの状況下、制御標準は、３０ｄＢにより減衰するためにブロッキング信号を要求するかもしれない。この情報を式（３）と共に用い、通過帯域ゲイン（Ｇ）が１Ｖ／Ｖであると仮定すると、限界要求電力比率Δ_ｏは、次式に従って決定されてもよい。

２０ＭＨｚにおける３０ｄＢの減衰は、最悪のケースのために５次のバターワースフィルタを必要とし、Ｕについての上限を設定する。下限はゼロであり、これは、フィルタ１４がバイパスされることを意味する。図５は、４つの異なる入力信号のシナリオを示しており、４つのシナリオの全ては、同じ帯域内信号電力レベル（Ｐ_ｓ）を有するが、異なるブロッキング信号電力レベル（Ｐ_ｂ）を有する。それぞれのシナリオについての電力レベルは、シナリオにより、１，２，３，又は４に番号付けられる。第１のシナリオは、最悪のケースのシナリオを示し、１０μｓの間続く。１μｓから２０μｓの間、ブロッキング信号は、同じ電力レベルを有するが、２０ＭＨｚから４０ＭＨｚに動かされる。２０μｓから３０μｓの間、ブロッキング信号は、４０ＭＨｚに留まるが、電力を−５２ｄＢｍから−６２ｄＢｍに減らす。３０μｓから４０μｓの間、ブロッキング信号は、全く消失する。

第１のシナリオ（ｔ＝０）は、５次のバターワースフィルタを要求する。しかしながら、残りの３つのシナリオについて、フィルタ要求は、フィルタ１４のひいては受信機１０の電力消費を低減するために緩和してもよい。フィルタ１４のオーダーが変更されることによる方法は、エラーεの符号に基づいた（図４のプロセス１００を見よ。）固定量によるオーダーを増減することと同じくらいシンプルであるかもしれない。例えば、時刻ｎにおけるフィルタオーダーＮは、次式に従って計算されてもよい。
Ｎ_ｎ＝Ｎ_ｎ−１−Δ_Ｎ・ｓｉｇｎ（ε_ｎ）・・・（７）
ここで、Ｎ_ｎは、新しいフィルタオーダを示し、Ｎ_ｎ−１は、前のフィルタオーダを示し、Δ_Ｎは、オーダーのステップサイズを示す。ｓｉｇｎ（ｘ）の関数は、次式により定義される。

実際、フィルタオーダーは、フィルタ１４において実装されるレンジにより制限されるだろう。従って、式（７）により得られる結果は、このレンジに制限されるだろう。この第１の例において、フィルタオーダーは、ε_ｎの大きさに関わらず変化する。そして、図４のプロセス１００の何度かの繰り返しは、最適な解決策に到達することを要求するかもしれない。

一方、時刻ｎにおけるフィルタオーダーＮを計算するためのより詳細な式が与えられ得る。

フィルタオーダーは、通信標準の制御が常に合っていることを明確にするために、最も近い整数に丸められる。この例においては、Ｎ_ｎは、［０，１，２，３，４，５］のレンジに制限される。

フィルタオーダの変更によるブロッキング信号の減衰の増加／減少は、フィルタ１４の現時点の及び計算されたオーダーに強く依存する。漸近的に、いかなるフィルタも、ｆ_ｂ ^ｎに逆比例する振幅関数を有する。これは、あらゆるフィルタのとても粗い近似であるが、どのようにして、フィルタオーダーの減衰依存性を補償するかについてのガイダンスを提供するかもしれない。この依存性は、エラー信号ε_ｎを前のフィルタオーダーＮ_ｎ−１＋１で割る式（９）により部分的に対処されるかもしれない。結果として、フィルタオーダーのステップサイズの変化は、前のフィルタオーダーＮ_ｎ−１が高いとき少なく、前のフィルタオーダーＮ_ｎ−１が低いときに大きい。さらに、式（９）は、ゲイン要素Ｋを式（７）のΔ_Ｎと似たやり方においてステップサイズを制御するための追加的な手段として導入する。

低いゲイン要素が小さなステップサイズ（ひいてはゆっくりとした収束）に変わるのに対し、高いゲイン要素Ｋは、最適な解決策（ひいては速い収束）に向けて大きなステップサイズに変わる。もし、ゲイン要素Ｋが大きすぎると、フィルタオーダーは過度に補償され、最適なフィルタオーダーを外れているかもしれない。従って、実際に用いられるフィルタ１４の性質は、最適なゲイン要素Ｋを決定するだろう。このため、ゲイン要素Ｋは、一般的に、シミュレーションを通して経験的に決定されるだろう。

図６は、上記の例について式（９）のゲイン要素Ｋが６０に設定されるときに、どのようにフィルタオーダーが変化するかを示す。図７は、４つの異なるシナリオについて、結果としてのフィルタ処理された信号Ｓ_ＯＵＴを示す。図７により示されるように、ブロッキング及び帯域内信号の間の電力比率Δｒに基づいたフィルタオーダーの制御は、受信機１０が最悪のケースの状態で稼動することを必要とせず、要求された受信機パフォーマンスを提供する。

本発明は、図１及び３のデジタル電力検出器に限定されない。例えば、図８は、トータル出力電力Ｐ_ＯＵＴをアナログ領域で測定し、帯域内信号電力Ｐ_ｓをデジタル領域で測定する、代わりの受信機１０を示す。この実施形態について、チャネル選択フィルタ２８は、所望の帯域内信号を取得するために、デジタル信号を処理する。そして、デジタル電力検出器３０は、帯域内信号電力Ｐ_ｓを特定するために、チャネル選択フィルタの出力の電力を測定する。さらに、アナログ電力検出器３２は、トータル出力電力Ｐ_ＯＵＴを特定するために、例えば、アナログフィルタ出力信号のトータル電力の平均値を取得するスライディングウィンドウ検出器を用いて、アナログフィルタ出力信号Ｓ_ＯＵＴのトータル電力を測定する。例えば、アナログ電力検出器３２は、トランスリニア回路の技術を実装してもよいし、又は、トータル出力電力Ｐ_ＯＵＴの線形表現を取得するために基本的な乗算回路を含んでもよい。もし、フィルタコントローラ２２がトータル出力電力Ｐ_ＯＵＴの対数表現を要求するとき、受信機１０は、線形電力値を対数電力値に変換する、対数増幅器（図示せず。）をさらに含んでもよい。

図８の実施形態について、フィルタコントローラ２２は、現時点の電力差異をトータル出力電力Ｐ_ＯＵＴと帯域内信号電力Ｐ_ｓとに基づいて特定するとき、増幅器１６、ＡＤＣ１８、及びチャネル選択フィルタ２８のゲイン／減衰を考慮する。チャネル選択フィルタ２８の減衰は既知であるが、増幅器１６とＡＤＣ１８のゲイン／減衰は推測される。かくして、この実施形態について、フィルタ制御精度は、増幅器１６とＡＤＣ１８とのゲイン／減衰の推定の精度による。

本発明のフィルタコントローラ２２は、受信機要求に依存したデジタルプロセッサ２０と同調して、又は非同調して実行し得る。例えば、もし制御標準がフィルタコントローラ２２に例えば、受信信号ブロック間のタイムスロットにおいて、フィルタパラメータを早く適応するように、入力信号品質の変化に早く対応するよう要求すると、フィルタコントローラ２２は、プロセッサ２０に同調して実行してよい。もし、フィルタパラメータの変化が小さく、フィルタ特性が一般的にそれぞれの受信信号ブロックにわたって一定であり、フィルタパラメータがチャネル変化として取り扱うことができるときには、フィルタコントローラ２２は、プロセッサ２０と非同調して実行してもよい。

本発明は、もちろん、本発明の本質的な特徴を変えない限り、それらの具体的にここで前に述べられた方法と異なる方法で実行されてもよい。本実施形態は、図示された全ての点において限定されるものではなく、添付の請求項がここで受け入れられる意図する等価な範囲において、変更される。

Claims (24)

1. フィルタ出力においてフィルタ処理した信号を生成する可変フィルタを用いて、受信信号をフィルタリングするステップと、
   前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御することによって、１又は複数のブロッキング信号の電力レベルと所望の信号の電力レベルとの間の前記フィルタ出力における現時点の比率を、前記現時点の比率が所望の比率レベルと関連する所定の基準を満たすように維持する、受信機の電力消費制御ステップと、
   を含む、受信機の電力消費を制御する方法。
2. 前記受信機の電力消費制御ステップは、前記フィルタ出力における、前記１又は複数のブロッキング信号の電力レベル対前記所望の信号の電力レベル、の現時点における比率を、前記所望の比率レベル以下に維持するための、前記可変フィルタの１又は複数の特性の制御を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記フィルタ処理した信号のトータル電力と帯域内電力とを計測するステップと、
   現時点の電力差異を決定するために前記トータル電力と前記帯域内電力とを比較するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記可変フィルタの１又は複数の特性の制御は、前記現時点の電力差異が、所望の差異レベルと関連する前記所定の基準を満たすように、前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御する、請求項３に記載の方法。
5. 前記トータル電力と前記帯域内電力とを計測するステップは、前記フィルタ処理した信号の前記トータル電力と前記帯域内電力とをデジタル処理で計測するステップを含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記トータル電力と前記帯域内電力とを計測するステップは、前記フィルタ処理した信号の前記帯域内電力をデジタル処理で計測するステップと、前記フィルタ処理した信号の前記トータル電力のアナログ計測値を取得するステップと、を含む、請求項３に記載の方法。
7. 前記トータル電力と前記帯域内電力とを比較するステップは、前記現時点の電力差異を、前記トータル電力と前記帯域内電力との比率に基づいて決定するステップを含む、請求項３に記載の方法。
8. 前記トータル電力と前記帯域内電力とを比較するステップは、前記現時点の電力差異を、前記トータル電力と前記帯域内電力との差異に基づいて決定するステップを含む、請求項３に記載の方法。
9. 通信標準を制御するための要求に基づいて、限界電力差異を決定するステップと、
   エラー信号を特定するために、前記限界電力差異と前記現時点の電力差異とを比較するステップと、
   をさらに含み、
   前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御するステップは、前記可変フィルタの１又は複数の特性を前記エラー信号に基づいて制御するステップを含む、請求項３に記載の方法。
10. 前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御するステップは、前記可変フィルタのオーダーの制御を含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御するステップは、前記可変フィルタの伝達関数の制御を含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御するステップは、前記フィルタの帯域外減衰と関連する前記可変フィルタの通過帯域ゲインの制御を含む、請求項１に記載の方法。
13. 受信機の電力消費を制御するよう構成されたフィルタシステムであって、
    受信信号をフィルタにかけて、フィルタ出力において、フィルタ処理された信号を生成するよう構成された可変フィルタと、
    前記フィルタ出力における１又は複数のブロッキング信号の電力レベルと前記フィルタ出力における所望の信号の電力レベルとの現時点の比率を、前記現時点の比率が所望の比率レベルと関連する所定の基準を満たすように維持するために、前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御することによって、前記受信機の電力消費を制御するよう構成されたコントローラと、
    を有する、フィルタシステム。
14. 前記コントローラは、前記フィルタ出力における１又は複数のブロッキング信号の電力レベルと前記フィルタ出力における所望の信号の電力レベルとの現時点の比率が、所望の比率レベル以下を維持するように、前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御することによって、前記受信機の前記電力消費を制御する、請求項１３に記載のフィルタシステム。
15. 前記フィルタ処理された信号のトータル電力及び帯域内電力を測定するよう構成された、１又は複数の電力測定要素をさらに有し、
    前記コントローラは、さらに、前記トータル電力と前記帯域内電力との比較に基づいて、現時点の電力差異を決定するよう構成された、請求項１３に記載のフィルタシステム。
16. 前記コントローラは、前記現時点の電力差異が、所望の差異レベルと関連する前記所定の基準を満たすように前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御することによって、前記可変フィルタの１又は複数の特性を制御する、請求項１５に記載のフィルタシステム。
17. 前記電力測定要素は、前記フィルタ処理された信号の前記トータル電力及び前記帯域内電力をデジタル処理で測定するよう構成された、１又は複数のデジタル電力検出器を含む、請求項１５に記載のフィルタシステム。
18. 前記電力測定要素は、前記フィルタ処理された信号の前記帯域内電力をデジタル処理で測定するよう構成されたデジタル電力検出器と、前記フィルタ処理された信号の前記トータル電力のアナログ測定値を取得するよう構成されたアナログ電力検出器と、を含む、請求項１５に記載のフィルタシステム。
19. 前記コントローラは、前記トータル電力と前記帯域内電力との間の比率に基づいて、前記現時点の電力差異を決定するよう構成された、請求項１５に記載のフィルタシステム。
20. 前記コントローラは、前記トータル電力と前記帯域内電力との差異に基づいて、前記現時点の電力差異を決定するよう構成された、請求項１５に記載のフィルタシステム。
21. 前記コントローラは、さらに、通信標準を制御するための要求に基づいて、限界電力差異を決定し、
    エラー信号を決定するために、前記限界電力差異と前記現時点の電力差異とを比較するよう構成され、
    前記コントローラは、前記可変フィルタの１又は複数の特性を前記エラー信号に基づいて制御することにより、前記可変フィルタの前記特性を制御する、請求項１５に記載のフィルタシステム。
22. 前記コントローラは、前記可変フィルタのオーダーを制御するよう構成された、請求項１３に記載のフィルタシステム。
23. 前記コントローラは、前記可変フィルタの伝達関数を制御するよう構成された、請求項１３に記載のフィルタシステム。
24. 前記コントローラは、前記フィルタの帯域外減衰と関連する、前記可変フィルタの通過帯域ゲインを制御するよう構成された、請求項１３に記載のフィルタシステム。
    

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