JP2013031158A

JP2013031158A - Ｏｆｄｍ方式における自動利得制御回路及び自動利得制御方法

Info

Publication number: JP2013031158A
Application number: JP2012130677A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Kubo; 光宏久保
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-02-07

Abstract

【課題】ＯＦＤＭ方式で変調された信号の利得制御において、Ａ／Ｄ変喚器のダイナミックレンジを超過しない範囲で可変利得増幅器を効率よく制御する。
【解決手段】本発明にかかる自動利得制御回路における、利得制御回路１１０は、第一の比較器１１１による比較の結果、ＩＦ固定利得増幅器１０６により増幅された前記中間周波数信号の信号レベルが前記第一の閾値以下の場合、ＲＦ可変利得増幅器１０２の利得を上げ、第二の比較器１１２及び前記第三の比較器１１３による比較の結果、ＩＦ固定利得増幅器１０６により増幅された前記中間周波数信号の信号レベルが第二の閾値を超過する頻度が所定値以下の場合でかつ第三の閾値以下の場合、ＩＦ可変利得増幅器１０７の利得を上げ、第三の比較器１１３による比較の結果、ＩＦ固定利得増幅器１０６により増幅された前記中間周波数信号の信号レベルが第三の閾値を超過する場合、ＩＦ可変利得増幅器１０７の利得を下げる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＯＦＤＭ方式における自動利得制御回路及び自動利得制御方法に関する。

携帯電話等の移動体通信機器等に組み込まれた受信機においては、通信に使用される信号の電力（以下、「信号レベル」という。）が変動しやすく、変動する信号レベルのまま復調回路に受信信号を入力すると、正しく信号の復調ができない場合が生じる。そこで変動する受信信号レベルに対応するため、自動利得制御回路（ＡＧＣ）を使用して、復調回路への受信信号入力レベルを一定にして信号の復調を行う方式が用いられている。（例えば特許文献１）。

図６は従来の受信機の回路構成図である。従来の受信機５００では、無線信号がアンテナ５０１により受信され、ＲＦ可変利得増幅器５０２により無線信号の信号レベルが増幅される。続いて増幅された無線信号と、局部発振器５０３が出力した周波数信号とがミキサ回路５０４により混合され中間周波数信号に変換される。中間周波数信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５０５を通過した後にＩＦ可変利得増幅器５０６で増幅される。増幅された中間周波数信号はＡ／Ｄ変換器５０７によりデジタル信号に変換され、復調回路５０８がデジタル信号の復調を行う。利得制御回路５０９は、Ａ／Ｄ変換器５０７が出力するデジタル信号レベルを一定時間平均した信号レベルと参照値を比較し、ＲＦ可変利得増幅器５０２及びＩＦ可変利得増幅器５０６の利得制御を行うことによりミキサ回路５０４及びＡ／Ｄ変換器５０７に入力される信号の信号レベルを一定に保つ。

特開2000-183675号公報

しかしながら、上記従来の受信機を用いて、ＯＦＤＭ方式で変調された信号の復調しようとした場合、信号の復調が適切にできない場合がある。ＯＦＤＭ方式で変調された信号は、独立した位相を持つ複数のサブキャリアを組合せたものであるので、各サブキャリアの位相の組合せによっては一時的に高い信号レベルを持つことがあり、ピーク電力対平均電力比（ＰＡＰＲ:ＰｅａｋｔｏＡｖｅｒａｇｅＰｏｗｅｒＲａｔｉｏ）が大きい。従来技術ではＡ／Ｄ変換器５０７の出力を一定時間平均した信号レベルと参照値を比較してＩＦ可変利得増幅器５０６の利得を制御するため、ＯＦＤＭ方式で変調された信号を復調する際に、増幅された中間周波数信号の信号レベルが一時的にＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを超過してしまい、受信信号の復調ができなくなるという問題があった。

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、ＯＦＤＭ方式で変調された信号の利得制御において、Ａ／Ｄ変喚器のダイナミックレンジを超過しない範囲で効率よく利得制御を行うことができる自動利得制御回路及び自動利得制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る自動利得制御回路は、ＯＦＤＭ方式で変調された無線受信信号の信号レベルを増減するＲＦ可変利得増幅器と、ＲＦ可変利得増幅器が出力した前記無線受信信号を中間周波数信号に変換するミキサ回路と、前記中間周波数信号の信号レベルを増幅するＩＦ固定利得増幅器と、前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号の信号レベルを増減するＩＦ可変利得増幅器と、前記ＩＦ可変利得増幅器が出力した前記中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタル信号の平均信号レベルを算出し、前記平均信号レベルに基づき前記ＲＦ可変利得増幅器と前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を制御する利得制御回路と、を有する自動利得制御回路であって、前記自動利得制御回路は、第一の閾値と前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号のＩＦ信号レベルとを比較する第一の比較器と、前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ及び前記ＩＦ可変利得増幅器の利得に応じて定められ、前記第一の閾値よりも高い第二の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第二の比較器と、前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジと略同一であり、前記第二の閾値よりも高い第三の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第三の比較器と、を有し、前記利得制御回路は、前記第一の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第一の閾値以下の場合、前記ＲＦ可変利得増幅器の利得を上げ、前記第二の比較器及び前記第三の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第二の閾値を超過する頻度が所定値以下の場合で、かつ前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値以下の場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を上げ、前記第三の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値を超過する場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を下げることを特徴とする。

また本発明に係る自動利得制御回路は、ＯＦＤＭ方式で変調された無線受信信号の信号レベルを増減するＲＦ可変利得増幅器と、ＲＦ可変利得増幅器が出力した前記無線受信信号を中間周波数信号に変換するミキサ回路と、前記中間周波数信号の信号レベルを増幅するＩＦ固定利得増幅器と、前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号の信号レベルを増減するＩＦ可変利得増幅器と、前記ＩＦ可変利得増幅器が出力した前記中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタル信号の平均信号レベルを算出し、前記平均信号レベルに基づき前記ＲＦ可変利得増幅器と前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を制御する利得制御回路と、を有する自動利得制御回路であって、前記自動利得制御回路は、前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ及び前記ＩＦ可変利得増幅器の利得に応じて定められる第二の閾値と前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号のＩＦ信号レベルとを比較する第一の比較器と、前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジと略同一であり、前記第二の閾値よりも高い第三の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第二の比較器と、を有し、前記利得制御回路は、前記第一の比較器及び前記第二の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第二の閾値を超過する頻度が所定値以下の場合で、かつ前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値以下の場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を上げ、前記第二の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値を超過する場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を下げることを特徴とする。

また本発明に係る自動利得制御回路は、さらに前記デジタル信号をＦＦＴ処理するＦＦＴ処理部と、前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に基づき、ＤＣオフセット量を推定するＤＣオフセット推定部と、前記ＤＣオフセット量をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、を備え、前記自動利得制御回路は前記アナログ信号に基づき前記中間周波数信号からＤＣオフセットを除去することを特徴とする。

また本発明に係る自動利得制御方法は、ＯＦＤＭ方式で変調された無線受信信号の信号レベルを増減するＲＦ可変利得増幅器と、ＲＦ可変利得増幅器が出力した前記無線受信信号を中間周波数信号に変換するミキサ回路と、前記中間周波数信号の信号レベルを増幅するＩＦ固定利得増幅器と、前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号の信号レベルを増減するＩＦ可変利得増幅器と、前記ＩＦ可変利得増幅器が出力した前記中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタル信号の平均信号レベルを算出し、前記平均信号レベルに基づき前記ＲＦ可変利得増幅器と前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を制御する利得制御回路と、を有する自動利得制御回路の自動利得制御方法であって、第一の閾値と前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号のＩＦ信号レベルとを比較する第一の比較ステップと、前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ及び前記ＩＦ可変利得増幅器の利得に応じて定められ、前記第一の閾値よりも高い第二の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第二の比較ステップと、前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジと略同一であり、前記第二の閾値よりも高い第三の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第三の比較ステップと、を有し、前記第一の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第一の閾値以下の場合、前記ＲＦ可変利得増幅器の利得を上げるステップと、前記第二の比較ステップ及び前記第三の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第二の閾値を超過する頻度が所定値以下の場合で、かつ前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値以下の場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を上げるステップと、前記第三の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値を超過する場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を下げるステップと、を有することを特徴とする。

また本発明に係る自動利得制御方法は、ＯＦＤＭ方式で変調された無線受信信号の信号レベルを増減するＲＦ可変利得増幅器と、ＲＦ可変利得増幅器が出力した前記無線受信信号を中間周波数信号に変換するミキサ回路と、前記中間周波数信号の信号レベルを増幅するＩＦ固定利得増幅器と、前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号の信号レベルを増減するＩＦ可変利得増幅器と、前記ＩＦ可変利得増幅器が出力した前記中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタル信号の平均信号レベルを算出し、前記平均信号レベルに基づき前記ＲＦ可変利得増幅器と前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を制御する利得制御回路と、を有する自動利得制御回路の自動利得制御方法であって、前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ及び前記ＩＦ可変利得増幅器の利得に応じて定められる第二の閾値と前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号のＩＦ信号レベルとを比較する第一の比較ステップと、前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジと略同一であり、前記第二の閾値よりも高い第三の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第二の比較ステップと、を有し、前記第一の比較ステップ及び前記第二の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第二の閾値を超過する頻度が所定値以下の場合で、かつ前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値以下の場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を上げるステップと、前記第二の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値を超過する場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を下げるステップと、を有することを特徴とする。

また本発明に係る自動利得制御方法は、前記自動利得制御回路がさらにＦＦＴ処理部と、ＤＣオフセット推定部と、Ｄ／Ａ変換器とを備え、前記ＦＦＴ処理部が、前記デジタル信号をＦＦＴ処理するステップと、前記ＤＣオフセット推定部が、前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に基づき、ＤＣオフセット量を推定するステップと、前記Ｄ／Ａ変換器が前記ＤＣオフセット量をアナログ信号に変換するステップと、を有し、前記自動利得制御回路が、前記アナログ信号に基づき前記中間周波数信号からＤＣオフセットを除去するステップを有することを特徴とする。

本発明による自動利得制御回路及び自動利得制御方法は、ＯＦＤＭ方式で変調された信号の利得制御において、Ａ／Ｄ変喚器のダイナミックレンジを超過しない範囲で効率よく利得制御を行うことができる。

本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ方式で変調された信号を受信する受信機の構成を表す回路図である。本発明の実施の形態１に係る自動利得制御回路の動作を表すフローチャートである。本発明の実施の形態１の変形例に係るＯＦＤＭ方式で変調された信号を受信する受信機の構成を表す回路図である。本発明の実施の形態１の変形例に係るＯＦＤＭ方式における自動利得制御回路の動作を表すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ方式で変調された信号を受信する受信機の構成を表す回路図である。従来の自動利得制御回路を備える受信機の回路構成の例を示す回路図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ方式で変調された信号を受信する受信機の構成を表す回路図である。本受信機は好ましくは携帯電話、タブレット端末等の通信端末に組み込まれる。本発明の実施の形態１に係る受信機１００は、ＯＦＤＭ方式により変調された無線信号を受信するアンテナ１０１と、アンテナ１０１と接続されアンテナ１０１が受信した無線信号の信号レベルを可変利得で増幅するＲＦ可変利得増幅器１０２と、所定の周波数信号を出力する局部発振器１０３と、ＲＦ可変利得増幅器１０２と局部発振器１０３とに接続され、ＲＦ可変利得増幅器１０２により増幅された無線信号と局部発振器１０３が出力した所定の周波数信号を混合し、中間周波数信号（以下、「ＩＦ信号」という）を出力するミキサ回路１０４と、ミキサ回路１０４に接続され、ミキサ回路１０４が出力したＩＦ信号のうち一方のＩＦ信号を選択するためのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０５と、ＢＰＦ１０５により選択されたＩＦ信号の信号レベルを固定利得で増幅するＩＦ固定利得増幅器１０６と、ＩＦ固定利得増幅器１０６から出力されたＩＦ信号の信号レベルを増減するＩＦ可変利得増幅器１０７と、ＩＦ可変利得増幅器１０７から出力されたＩＦ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１０８と、Ａ／Ｄ変換器１０８から出力されたデジタル信号を復調する復調回路１０９とを備える。

また受信機１００は、ＲＦ可変利得増幅器１０２とＩＦ可変利得増幅器１０７と、Ａ／Ｄ変換器１０８とに接続された利得制御回路１１０を備える。利得制御回路１１０は、Ａ／Ｄ変換器１０８が出力するデジタル信号の信号レベルを一定時間平均した信号レベルと、一定の電力値で定められる参照値を比較し、ＲＦ可変利得増幅器１０２及びＩＦ可変利得増幅器１０７の利得制御を行うことによりミキサ回路１０４及びＡ／Ｄ変換器１０８に入力される信号レベルを一定に保つ。

さらに受信機１００は、ＩＦ固定利得増幅器１０６と利得制御回路１１０とに接続される第一の比較器１１１と、ＩＦ固定利得増幅器１０６と利得制御回路１１０とに接続される第二の比較器１１２と、ＩＦ固定利得増幅器１０６と利得制御回路１１０とに接続される第三の比較器１１３と、利得制御回路１１０に接続される記憶部１１４とを備える。

第一の比較器１１１は、ＩＦ固定利得増幅器１０６が出力した増幅されたＩＦ信号の信号レベル（以下、「ＩＦ信号レベル」という。）と、所定の電力値で規定される第一の閾値（Ｖｒｅｆ１）とを比較し、ＩＦ信号レベルが第一の閾値を超過しているか否かの比較結果を利得制御回路１１０に出力する。第一の閾値はＲＦ可変利得増幅器１０２における利得の調整に用いられる値として適宜定められる電力値である。

第二の比較器１１２は、ＩＦ信号レベルと、所定の電力値で規定される第二の閾値（Ｖｒｅｆ２）とを比較し、ＩＦ信号レベルが第二の閾値を超過しているか否かの比較結果を利得制御回路１１０に出力する。第二の閾値は、Ａ／Ｄ変換器１０８のダイナミックレンジとＩＦ可変利得増幅器１０７の利得に応じて適宜定められる所定の電力値であり、また第一の閾値よりも高い値として定められる。

第三の比較器１１３は、ＩＦ信号レベルと、所定の電力値で規定される第三の閾値（Ｖｒｅｆ３）とを比較し、ＩＦ信号レベルが第三の閾値を超過しているか否かの比較結果を利得制御回路１１０に出力する。第三の閾値は、Ａ／Ｄ変換器１０８のダイナミックレンジと略同一で、第二の閾値よりも高い電力値として定められる。

記憶部１１４は、ＩＦ信号レベルが第二の閾値を超える頻度を算出するために設けられている。記憶部１１４は第二の比較器の比較結果が第二の閾値を超えた回数を示す変数Ｏｖｅｒ＿Ｖｒｅｆ２と、第一の比較器１１２が比較した総回数を示す変数Ｃｏｕｎｔを格納する。利得制御回路１１０はＯｖｅｒ＿Ｖｒｅｆ２をＣｏｕｎｔで除算することにより、ＩＦ信号レベルが第二の閾値を超える頻度を算出することができる。

利得制御回路１１０は、前述の利得制御に加え、第一の比較器１１１、第二の比較器１１２、及び第三の比較器１１３のそれぞれの比較結果と、第二の閾値を超える頻度とに基づき、ＲＦ可変利得増幅器１０２及びＩＦ可変利得増幅器１０７の利得を制御する。具体的には、利得制御回路１１０は、ＩＦ信号レベルが第一の閾値以下の場合、ＲＦ可変利得増幅器１０２の利得を上げる。一方利得制御回路１１０は、ＩＦ信号レベルが第二の閾値を超える頻度が所定値以下であり、かつＩＦ信号レベルが第三の閾値を超えない場合にＩＦ可変利得増幅器１０７の利得を上げる。さらに利得制御回路１１０は、ＩＦ信号レベルが第三の閾値を超過している場合、ＩＦ可変利得増幅器１０７の利得を下げる。

このようにＲＦ可変利得増幅器１０２及びＩＦ可変利得増幅器１０７の利得を制御することにより、本発明による自動利得制御回路は、ＯＦＤＭ方式で変調された信号の利得制御において、Ａ／Ｄ変喚器のダイナミックレンジを超過しない範囲で可変利得増幅器を効率よく制御することができる。

次に、本発明の実施の形態１に係る自動利得制御回路について、図２によりその動作を説明する。

まずステップＳ２０１において、利得制御回路１１０は、第一の比較器１１１による比較結果に基づき、現在の時刻ｔにおけるＩＦ信号レベル（ＩＦ信号レベル（ｔ））が第一の閾値を超過しているかを判定する。超過している場合ステップＳ２０２に進む。超過していない場合ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０２において、利得制御回路１１０は、第二の比較器１１２による比較結果に基づき、ＩＦ信号レベル（ｔ）が第二の閾値を超過しているかを判定する。超過している場合ステップＳ２０３に進み、超過していない場合ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０３において、利得制御回路１１０は、記憶部１１４に格納されたＯｖｅｒ＿Ｖｒｅｆ２の値を１回分増加させ、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、利得制御回路１１０は、第三の比較器１１３による比較結果に基づき、ＩＦ信号レベル（ｔ）が第三の閾値を超過しているかを判定する。超過している場合ステップＳ２０５に進み、超過していない場合ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０５において利得制御回路１１０は、ＩＦ可変利得増幅器１０７の利得を下げるように制御する。このように制御することにより、ＩＦ固定利得増幅器１０６の出力側で一時的にＩＦ信号レベルがＡ／Ｄ変換器１０８のダイナミックレンジを超過する場合でもＩＦ可変利得増幅器１０７の利得を下げることでＡ／Ｄ変換器１０８に入力するＩＦ信号の信号レベルをＡ／Ｄ変換器１０８のダイナミックレンジの範囲内にすることができる。本利得制御の後、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６において利得制御回路１１０は、記憶部１１４に格納されたＣｏｕｎｔの値を１回分増加させ、ステップＳ２０１に戻り、同様の動作が繰り返される。すなわち、時刻ｔ＋Δｔにおける信号レベルであるＩＦ信号強度（ｔ＋Δｔ）に関し、同様のフローにて処理され、以下同様に繰り返される。

ステップＳ２０１においてＩＦ信号レベル（ｔ）が第一の閾値を超過していない場合、ステップＳ２０７において、利得制御回路１１０は、ＲＦ可変利得増幅器１０２の利得を上げるように制御する。このように制御することでＩＦ信号レベルが一時的に小さすぎる場合に受信機が受信する信号レベルを高めることができる。その後ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０２においてＩＦ信号レベル（ｔ）が第二の閾値を超過していない場合、及びステップＳ２０４においてＩＦ信号レベル（ｔ）が第三の閾値を超過していない場合、ステップＳ２０８において、利得制御回路１１０はＩＦ信号レベルが第二の閾値を超過する頻度を判定する。具体的には利得制御回路１１０は、記憶部１１４に格納されたＯｖｅｒ＿Ｖｒｅｆ２の値をＣｏｕｎｔの値で除算して当該頻度を算出する。そして利得制御回路１１０は当該頻度があらかじめ定められた所定値より大きいか否かを判定する。当該頻度が所定値より大きい場合にはステップＳ２０６に進む。頻度が所定値以下の場合にはステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９において、利得制御回路１１０は、ＩＦ可変利得増幅器１０７の利得を下げるように制御する。その後ステップＳ２０６に進む。

このことにより、本発明による自動利得制御回路は、ＯＦＤＭ方式で変調された信号の利得制御において、Ａ／Ｄ変喚器のダイナミックレンジを超過しない範囲で可変利得増幅器を効率よく制御することができる。

なお、本実施例では比較器を３つ備える構成として説明したがこれに限らず、第一の比較器１１１を含まない構成としてもよい。図３に本発明の実施の形態１の変形例に係るＯＦＤＭ方式で変調された信号を受信する受信機３００の構成を表す回路図を示す。変形例は図１に示す実施の形態１の受信機１００の構成を示す回路図と比較し、第一の比較器１１１を有さない点が異なる。また変数Ｃｏｕｎｔは第二の比較器１１２が比較した回数を示す点が異なる。その他の構成は図１に示す回路構成と同一である。図３のように構成した受信機３００における自動利得制御の動作について図４に示す。図４は図２におけるステップＳ２０１及びステップＳ２０７を含まない点が異なる。その他の動作は同一である。

変形例の自動利得制御回路についても、ＯＦＤＭ方式で変調された信号の利得制御において、Ａ／Ｄ変喚器のダイナミックレンジを超過しない範囲で可変利得増幅器を効率よく制御することができる。

（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２について説明をする。図５は本発明の実施の形態２に係る、ＯＦＤＭ方式で変調された信号を受信する受信機４００の構成を表す回路図である。実施の形態１と同一の構成については同一の符号を付し、説明は省略する。実施の形態２に係る受信機４００は、実施の形態１にかかる構成と比較して、復調回路１０９の構成が異なり、また、Ｄ／Ａ変換器１１５と、演算回路１１６とを備える点が異なる。そして実施の形態２に係る受信機４００は、概略として、ＤＣオフセットに係る受信性能悪化を改善することを特徴とする。なおＤＣオフセットとは、局部発振器１０３の信号レベルが大きい場合に、当該信号がＲＦ可変利得増幅器１０２に漏れ出し、ＲＦ可変利得増幅器１０２で当該漏れ出した信号が反射した場合等に生じる。

実施の形態２に係る受信機４００の復調回路１０９は、ＦＦＴ処理部１０９１と、ＤＣオフセット推定処理部１０９２と、復調処理部１０９３と、Ｄ／Ａ変換器１１５を備える。

ＦＦＴ処理部１０９１は、Ａ／Ｄ変換器１０８から出力されたデジタル信号に対し、ＦＦＴ処理をして、周波数領域の信号をＤＣオフセット推定処理部１０９２に出力する。

ＤＣオフセット推定処理部１０９２は、ＦＦＴ処理部１０９１が出力した周波数領域の信号を復調処理部１０９３に渡し、また、当該信号からＤＣオフセットを推定する。そしてＤＣオフセット推定処理部１０９２は、推定したＤＣオフセット値を、Ｄ／Ａ変換器１１５に出力する。

Ｄ／Ａ変換器１１５は、ＤＣオフセット推定処理部１０９２が出力したＤＣオフセット値を、デジタル信号からアナログ信号に変換し、該アナログ信号を演算回路１１６に出力する。

演算回路１１６は、Ｄ／Ａ変換器１１５が出力したアナログ信号と、ミキサ回路１０４が出力したＩＦ信号とを合成する。具体的には演算回路１１６は、ミキサ回路１０４が出力したＩＦ信号から、Ｄ／Ａ変換器１１５が出力したアナログ信号に基づきＤＣオフセットを除去する。そして演算回路１１６は、ＤＣオフセットを除去したＩＦ信号を、ＢＰＦ１０５に渡す。

復調処理部１０９３は、ＤＣオフセット推定処理部１０９２から受けた周波数領域の信号に基づき、復調処理を行う。

このように、実施の形態２に係る受信機４００は、復調回路１０９のＤＣオフセット推定処理部１０９２がＤＣオフセット値を推定し、当該ＤＣオフセット値に基づきミキサ回路１０４が出力したＩＦ信号からＤＣオフセットを除去するため、ＤＣオフセットによる受信性能の悪化を防止し、受信性能を向上させることができる。

なお、本実施例では比較器を３つ備える構成として説明したがこれに限らず、第一の比較器１１１を含まない構成としてもよい。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１００受信機
１０１アンテナ
１０２ＲＦ可変利得増幅器
１０３局部発振器
１０４ミキサ回路
１０５ＢＰＦ
１０６ＩＦ固定利得増幅器
１０７ＩＦ可変利得増幅器
１０８Ａ／Ｄ変換器
１０９復調回路
１１０利得制御回路
１１１第一の比較器
１１２第二の比較器
１１３第三の比較器
１１４記憶部
１１５Ｄ／Ａ変換器
１１６演算回路
３００受信機
４００受信機
５００従来の受信機
５０１アンテナ
５０２ＲＦ可変利得増幅器
５０３局部発振器
５０４ミキサ回路
５０５ＢＰＦ
５０６ＩＦ可変利得増幅器
５０７Ａ／Ｄ変換器
５０８復調回路
５０９利得制御回路
１０９１ＦＦＴ処理部
１０９２ＤＣオフセット推定処理部
１０９３復調処理部

Claims

ＯＦＤＭ方式で変調された無線受信信号の信号レベルを増減するＲＦ可変利得増幅器と、
ＲＦ可変利得増幅器が出力した前記無線受信信号を中間周波数信号に変換するミキサ回路と、
前記中間周波数信号の信号レベルを増幅するＩＦ固定利得増幅器と、
前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号の信号レベルを増減するＩＦ可変利得増幅器と、
前記ＩＦ可変利得増幅器が出力した前記中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記デジタル信号の平均信号レベルを算出し、前記平均信号レベルに基づき前記ＲＦ可変利得増幅器と前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を制御する利得制御回路と、
を有する自動利得制御回路であって、
前記自動利得制御回路は、
第一の閾値と前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号のＩＦ信号レベルとを比較する第一の比較器と、
前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ及び前記ＩＦ可変利得増幅器の利得に応じて定められ、前記第一の閾値よりも高い第二の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第二の比較器と、
前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジと略同一であり、前記第二の閾値よりも高い第三の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第三の比較器と、
を有し、
前記利得制御回路は、
前記第一の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第一の閾値以下の場合、前記ＲＦ可変利得増幅器の利得を上げ、
前記第二の比較器及び前記第三の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第二の閾値を超過する頻度が所定値以下の場合で、かつ前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値以下の場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を上げ、
前記第三の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値を超過する場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を下げることを特徴とする自動利得制御回路。
ＯＦＤＭ方式で変調された無線受信信号の信号レベルを増減するＲＦ可変利得増幅器と、
ＲＦ可変利得増幅器が出力した前記無線受信信号を中間周波数信号に変換するミキサ回路と、
前記中間周波数信号の信号レベルを増幅するＩＦ固定利得増幅器と、
前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号の信号レベルを増減するＩＦ可変利得増幅器と、
前記ＩＦ可変利得増幅器が出力した前記中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記デジタル信号の平均信号レベルを算出し、前記平均信号レベルに基づき前記ＲＦ可変利得増幅器と前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を制御する利得制御回路と、
を有する自動利得制御回路であって、
前記自動利得制御回路は、
前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ及び前記ＩＦ可変利得増幅器の利得に応じて定められる第二の閾値と前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号のＩＦ信号レベルとを比較する第一の比較器と、
前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジと略同一であり、前記第二の閾値よりも高い第三の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第二の比較器と、
を有し、
前記利得制御回路は、
前記第一の比較器及び前記第二の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第二の閾値を超過する頻度が所定値以下の場合で、かつ前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値以下の場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を上げ、
前記第二の比較器による比較の結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値を超過する場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を下げることを特徴とする自動利得制御回路。
請求項１又は２に記載の自動利得制御回路であって、
さらに前記デジタル信号をＦＦＴ処理するＦＦＴ処理部と、
前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に基づき、ＤＣオフセット量を推定するＤＣオフセット推定部と、
前記ＤＣオフセット量をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、を備え、
前記自動利得制御回路は前記アナログ信号に基づき前記中間周波数信号からＤＣオフセットを除去することを特徴とする自動利得制御回路。
ＯＦＤＭ方式で変調された無線受信信号の信号レベルを増減するＲＦ可変利得増幅器と、
ＲＦ可変利得増幅器が出力した前記無線受信信号を中間周波数信号に変換するミキサ回路と、
前記中間周波数信号の信号レベルを増幅するＩＦ固定利得増幅器と、
前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号の信号レベルを増減するＩＦ可変利得増幅器と、
前記ＩＦ可変利得増幅器が出力した前記中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記デジタル信号の平均信号レベルを算出し、前記平均信号レベルに基づき前記ＲＦ可変利得増幅器と前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を制御する利得制御回路と、
を有する自動利得制御回路の自動利得制御方法であって、
第一の閾値と前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号のＩＦ信号レベルとを比較する第一の比較ステップと、
前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ及び前記ＩＦ可変利得増幅器の利得に応じて定められ、前記第一の閾値よりも高い第二の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第二の比較ステップと、
前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジと略同一であり、前記第二の閾値よりも高い第三の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第三の比較ステップと、
を有し、
前記第一の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第一の閾値以下の場合、前記ＲＦ可変利得増幅器の利得を上げるステップと、
前記第二の比較ステップ及び前記第三の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第二の閾値を超過する頻度が所定値以下の場合で、かつ前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値以下の場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を上げるステップと、
前記第三の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値を超過する場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を下げるステップと、を有することを特徴とする自動利得制御方法。
ＯＦＤＭ方式で変調された無線受信信号の信号レベルを増減するＲＦ可変利得増幅器と、
ＲＦ可変利得増幅器が出力した前記無線受信信号を中間周波数信号に変換するミキサ回路と、
前記中間周波数信号の信号レベルを増幅するＩＦ固定利得増幅器と、
前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号の信号レベルを増減するＩＦ可変利得増幅器と、
前記ＩＦ可変利得増幅器が出力した前記中間周波数信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記デジタル信号の平均信号レベルを算出し、前記平均信号レベルに基づき前記ＲＦ可変利得増幅器と前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を制御する利得制御回路と、
を有する自動利得制御回路の自動利得制御方法であって、
前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ及び前記ＩＦ可変利得増幅器の利得に応じて定められる第二の閾値と前記ＩＦ固定利得増幅器が出力した前記中間周波数信号のＩＦ信号レベルとを比較する第一の比較ステップと、
前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジと略同一であり、前記第二の閾値よりも高い第三の閾値と前記ＩＦ信号レベルとを比較する第二の比較ステップと、
を有し、
前記第一の比較ステップ及び前記第二の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第二の閾値を超過する頻度が所定値以下の場合で、かつ前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値以下の場合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を上げるステップと、
前記第二の比較ステップの結果、前記ＩＦ信号レベルが前記第三の閾値を超過する場
合、前記ＩＦ可変利得増幅器の利得を下げるステップと、
を有することを特徴とする自動利得制御方法。
請求項４又は５に記載の自動利得制御方法であって、
前記自動利得制御回路がさらにＦＦＴ処理部と、ＤＣオフセット推定部と、Ｄ／Ａ変換器とを備え、
前記ＦＦＴ処理部が、前記デジタル信号をＦＦＴ処理するステップと、
前記ＤＣオフセット推定部が、前記ＦＦＴ処理されたデジタル信号に基づき、ＤＣオフセット量を推定するステップと、
前記Ｄ／Ａ変換器が前記ＤＣオフセット量をアナログ信号に変換するステップと、を有し、
前記自動利得制御回路が、前記アナログ信号に基づき前記中間周波数信号からＤＣオフセットを除去するステップを有することを特徴とする自動利得制御方法。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自動利得制御回路を含む通信端末。