JP2013135421A - Radio receiver and control method of radio receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、無線受信装置および該無線受信装置の制御方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a wireless reception device and a control method for the wireless reception device.
近年、多様な通信システム（ＧＳＭ、ＧＰＳ、ＷＣＤＭＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等）に対応するために、スマートフォン等の携帯端末の広帯域化およびマルチバンド化が盛んに行われており、１つの携帯端末に複数の無線規格を搭載するマルチモード端末が急速に普及し始めている。 In recent years, in order to cope with various communication systems (GSM, GPS, WCDMA, Bluetooth, etc.), mobile terminals such as smartphones have been widely widened and multi-banded, and a plurality of wireless devices are provided in one mobile terminal. Multi-mode terminals equipped with standards are rapidly spreading.
複数の通信システムに対応する携帯端末では、低コスト化、小型化および低消費電力化という従前の課題に加えて、他の通信システムとの信号間干渉が大きな課題となる。即ち、他の通信システムの信号が妨害波となり、これによって、受信すべき通信システムの信号（以下、「所望信号」という。）のＳＮ比が劣化するおそれがある。従って、マルチモード端末の設計にあたっては、他の通信システムによる妨害波を十分に考慮することが非常に重要である。 In a mobile terminal compatible with a plurality of communication systems, inter-signal interference with other communication systems becomes a major problem in addition to the conventional problems of cost reduction, size reduction, and power consumption reduction. That is, a signal of another communication system becomes an interference wave, and there is a possibility that the SN ratio of the signal of the communication system to be received (hereinafter referred to as “desired signal”) is deteriorated. Therefore, when designing a multi-mode terminal, it is very important to sufficiently consider interference waves from other communication systems.
従来、アンテナを介して受信したＲＦ信号を増幅するアンプに妨害波を除去するためのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を接続することによって、所望の受信特性を得るために必要な最小限のＳＮ比（以下、「所要ＳＮＲ」という。）を確保する手法がいくつか報告されている。これらの手法を二つに大別すると、一つは、外付けのバンドパスフィルタを用いる手法であり、この場合、アンプが設けられたＩＣチップの端子にバンドパスフィルタが接続される。もう一つは、オンチップ化されたバンドパスフィルタ（オンチップＢＰＦ）を用いる手法であり、この場合、アンプが設けられたＩＣチップ内にバンドパスフィルタが集積される。オンチップＢＰＦは、通常、Ｑ値の低いオンチップ受動素子と、負性抵抗特性を持たせた能動素子とを組み合わせて実現される。 Conventionally, a minimum signal-to-noise ratio (SNR) necessary for obtaining a desired reception characteristic by connecting a band-pass filter (BPF) for removing an interference wave to an amplifier that amplifies an RF signal received via an antenna is provided. Hereinafter, several methods for securing the “required SNR”) have been reported. When these methods are roughly classified into two, one is a method using an external band-pass filter. In this case, a band-pass filter is connected to a terminal of an IC chip provided with an amplifier. The other is a technique using an on-chip bandpass filter (on-chip BPF). In this case, the bandpass filter is integrated in an IC chip provided with an amplifier. The on-chip BPF is usually realized by combining an on-chip passive element having a low Q value and an active element having a negative resistance characteristic.
しかしながら、前者の手法では、外付けの素子を用いるため、コストがかかり、低コスト化には向かない。また、後者の手法では、オンチップＢＰＦが帯域外の信号に対し一定の除去量を確保するように設計されるため、入力信号が増大した場合に所望信号のＳＮ比が過剰になる。オンチップＢＰＦは通常、Ｑ値を高めるためにアクティブフィルタとして構成されているため、過剰なＳＮ比は消費電力の増大につながる。 However, since the former method uses an external element, it is expensive and is not suitable for cost reduction. In the latter method, the on-chip BPF is designed to ensure a certain amount of removal for signals outside the band, so that the SN ratio of the desired signal becomes excessive when the input signal increases. Since the on-chip BPF is normally configured as an active filter to increase the Q value, an excessive SN ratio leads to an increase in power consumption.
本発明が解決しようとする課題は、所望信号のＳＮ比が所要ＳＮＲを満たし、且つ過剰になることを防止し消費電力を抑制することの可能な無線受信装置および該無線受信装置の制御方法を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a radio receiving apparatus and a control method for the radio receiving apparatus capable of suppressing the power consumption by preventing the SN ratio of the desired signal from satisfying the required SNR and being excessive. Is to provide.
一実施形態に係る無線受信装置は、ＲＦ信号処理部と、アンプ利得制御部と、フィルタ利得制御部とを備える。前記ＲＦ信号処理部は、アンテナを介して受信したＲＦ信号のうち特定周波数帯域内の所望信号を増幅するアンプと、前記ＲＦ信号のうち前記特定周波数帯域外の妨害波を除去するアクティブフィルタとを含む。前記アンプ利得制御部は前記アンプの利得を制御し、前記フィルタ利得制御部は前記アクティブフィルタの利得を制御する。前記アンプ利得制御部は、前記アンプに入力される前記所望信号の入力レベルが第１の閾値より小さい場合には、前記アンプの利得が第１のアンプ利得になるように前記アンプの利得を制御し、前記入力レベルが前記第１の閾値より大きい場合には、前記アンプの利得が前記第１のアンプ利得より小さい第２のアンプ利得になるように前記アンプの利得を制御する。前記フィルタ利得制御部は、前記アンプの利得が前記第１の利得の状態において前記所望信号の入力レベルが上昇し前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値に達した場合、前記アクティブフィルタから出力される前記妨害波の出力レベルが増加するように前記アクティブフィルタの利得を制御する。 A wireless reception device according to an embodiment includes an RF signal processing unit, an amplifier gain control unit, and a filter gain control unit. The RF signal processing unit includes an amplifier that amplifies a desired signal within a specific frequency band of an RF signal received via an antenna, and an active filter that removes an interference wave outside the specific frequency band of the RF signal. Including. The amplifier gain control unit controls the gain of the amplifier, and the filter gain control unit controls the gain of the active filter. The amplifier gain control unit controls the gain of the amplifier so that the gain of the amplifier becomes a first amplifier gain when an input level of the desired signal input to the amplifier is smaller than a first threshold value. When the input level is larger than the first threshold, the gain of the amplifier is controlled so that the gain of the amplifier becomes a second amplifier gain smaller than the first amplifier gain. When the input level of the desired signal rises and reaches a second threshold value smaller than the first threshold value when the gain of the amplifier is in the first gain state, the filter gain control unit The gain of the active filter is controlled so that the output level of the interference wave to be output increases.
以下、本発明の実施形態に係る無線受信装置について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a radio reception apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線受信装置１０の概略的な構成を示している。この無線受信装置１０は、アンプ１１およびアクティブフィルタ１２を含むＲＦ信号処理部１３と、アンプ１１の利得を制御するアンプ利得制御部１４（ＧＡＩＮ＿ＣＴＲＬ１）と、アクティブフィルタ１２の利得を制御するフィルタ利得制御部１５（ＧＡＩＮ＿ＣＴＲＬ２）と、ＲＦ信号処理部１３の後段に接続されたミキサ１６とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
アンテナ（図示せず）を介して受信されたＲＦ信号は、所望信号のほか妨害波（他の通信システムの信号）を含む。このＲＦ信号は、無線受信装置１０の入力端子（ＲＸＩＮ）に入力された後、ＲＦ信号処理部１３により、所望信号は増幅され、妨害波は除去される。そして、ＲＦ信号処理部１３から出力された信号は、ミキサ１６に入力される。ミキサ１６は、ＲＦ信号処理部１３が出力した信号と、局部発振器ＬＯ（図示せず）の信号とを周波数混合してベースバンド信号を出力する。即ち、ミキサ１６は、ＲＦ信号処理部１３が出力した信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を生成する。ミキサ１６は無線受信装置１０の外部に設けられてもよい。
An RF signal received via an antenna (not shown) includes a disturbing wave (a signal of another communication system) in addition to a desired signal. After this RF signal is input to the input terminal (RXIN) of the
上記のようにして生成されたベースバンド信号が出力端子（ＲＸＯＵＴ）から出力される。出力端子から出力されたベースバンド信号は、図示しないが、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）等のフィルタを介してＡ／Ｄコンバータに入力され、デジタル信号に変換される。 The baseband signal generated as described above is output from the output terminal (RXOUT). Although not shown, the baseband signal output from the output terminal is input to the A / D converter through a filter such as a low-pass filter (LPF) and is converted into a digital signal.
次に、無線受信装置１０の各構成要素について詳しく説明する。
Next, each component of the
アンプ１１は、例えば低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）であり、アンテナを介して受信したＲＦ信号のうち特定周波数帯域内の所望信号（Ｓ）を増幅する。なお、低消費電力化の観点から、アンプ１１は所望信号のみを増幅する狭帯域アンプであることが好ましい。
The
アクティブフィルタ１２は、アンプ１１の後段に接続されており、ＲＦ信号のうち特定周波数帯域外の妨害波（Ｂ）を除去する。このアクティブフィルタ１２は、バンドパスフィルタ（帯域通過フィルタ）でもよいし、ノッチフィルタ（帯域除去フィルタ）でもよい。アクティブフィルタ１２のフィルタ特性は、所望信号の周波数、妨害波の周波数および所要ＳＮＲなどに基づいて決められる。なお、アクティブフィルタ１２はアンプ１１の前段に設けられてもよい。
The
アンプ利得制御部１４は、利得制御開始信号（Ｖｇｃ＿ｃｔｒｌ１）を受信すると、アンプ１１の利得を所望信号の入力レベルに応じた値に制御するためのアンプ利得制御信号（Ｖｇｃ＿ｃｔｒｌ３）を生成する。また、アンプ利得制御部１４は、アンプ１１の利得を変化させる際、フィルタ利得制御開始信号（Ｖｇｃ＿ｃｔｒｌ２）をフィルタ利得制御部１５に出力する。
Upon receiving the gain control start signal (Vgc_ctrl1), the amplifier
フィルタ利得制御部１５は、妨害波検出レベル信号（Ｖｃｔｒｌ１）を受信すると、アクティブ状態になり、妨害波検出レベル信号を所定値（リファレンスレベル）と比較する。比較の結果、妨害波検出レベル信号が所定値よりも大きい場合には、フィルタ利得制御部１５は、アクティブフィルタ１２の利得を所望信号の入力レベルに応じた値に制御するためのフィルタ利得制御信号（Ｖｇｃ＿ｃｔｒｌ４）を生成する。
When the filter
ここで、妨害波検出レベル信号（Ｖｃｔｒｌ１）とは、無線受信装置１０への妨害波入力が検出器（図示せず）により検出された場合に生成された信号であり、妨害波の大きさを示す。この検出器は、所望信号（例えば所望の通信システムのパケット）を受信する前の状態、従って妨害波のみを受信している状態において、ＲＦ信号処理部１３の入力点（Ｐ）または出力点（Ｑ）における信号レベルを測定し、測定値に応じた妨害波検出レベル信号を出力する。
Here, the jamming wave detection level signal (Vctrl1) is a signal generated when a jamming wave input to the
また、フィルタ利得制御部１５は、アンプ利得制御部１４からフィルタ利得制御開始信号（Ｖｇｃ＿ｃｔｒｌ２）を受信するタイミングに合わせて、利得制御を行うことが可能である。この場合、フィルタ利得制御部１５は、アクティブ状態のときにフィルタ利得制御開始信号を受信すると、利得制御を行う。このようにアンプ１１の利得が変化するタイミングに合わせてアクティブフィルタ１２の利得を変化させることで、例えば、アクティブフィルタ１２の利得制御のタイミングが遅れることによってＳＮ比が過剰になることを防止できる。
In addition, the filter
ここで、アクティブフィルタ１２の利得を制御する手法について、幾つかの具体例を説明する。アクティブフィルタ１２がＬＣタンク回路と差動構成の負性抵抗回路とにより構成されている場合には、主に負性抵抗の値を調整することにより、ＬＣタンク回路のＱ値を調整し、アクティブフィルタの減衰量もしくは透過量を調節することができる。その他の利得制御方法として、アクティブフィルタを構成する回路に流す電流値自体を増減させる方法、負性抵抗回路のサイズを切り替える方法、負性抵抗回路のソース端子もしくはエミッタ端子に対してシャント接続する縮退抵抗の値を切り替える方法などが挙げられる。これらの利得制御の手法はいずれも、アクティブフィルタ１２がバンドパスフィルタの場合でもノッチフィルタの場合でも適用可能である。
Here, some specific examples of the technique for controlling the gain of the
次に、アンプ利得制御部１４およびフィルタ利得制御部１５による利得制御について、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照しつつ説明する。図２（ａ）は、所望信号Ｓの入力レベルに対する、アンプ１１の利得（ＧＡ１，ＧＡ２）およびアクティブフィルタ１２の利得（ＧＦ１，ＧＦ２）を示している。なお、アクティブフィルタ１２の利得に関しては、絶対値が大きいほど妨害波の除去量が大きい（即ちフィルタの特性が良い）。よって、利得ＧＦ２（＞ＧＦ１）の時の妨害波の出力レベルは利得ＧＦ１の時よりも大きい。アクティブフィルタの利得の絶対値が大きいほど、アクティブフィルタ１２に流す電流は増加し、無線受信装置１０の消費電力は増大する。
Next, gain control by the amplifier
図２（ｂ）は、所望信号Ｓの入力レベルに対する、ＲＦ信号処理部１３の出力点（図１のＱ点）における所望信号および妨害波の出力レベルを示している。図２（ｂ）において、Ｖｎｏ１およびＶｎｏ２はそれぞれ、アクティブフィルタ１２の利得をＧＦ１およびＧＦ２に設定した場合における妨害波の出力レベルである。
FIG. 2B shows the output level of the desired signal and the disturbing wave at the output point (Q point in FIG. 1) of the RF
アンプ利得制御部１４は、アンプ１１に入力される所望信号の入力レベルが第１の閾値（Ｖｓｉ１）より小さい場合、アンプ１１の利得が第１のアンプ利得（ＧＡ１）になるようにアンプ１１の利得を制御する。一方、所望信号の入力レベルが第１の閾値（Ｖｓｉ１）より大きい場合、アンプ利得制御部１４は、アンプ１１の利得が第１のアンプ利得より小さい第２のアンプ利得（ＧＡ２）になるようにアンプ１１の利得を制御する。このように、アンプ１１の利得を、所望信号が微弱な場合には比較的高い利得ＧＡ１に設定し、所望信号が強い場合には比較的低い利得ＧＡ２に設定することで、後段のブロックの入力点（例えばＡ／Ｄコンバータの入力）において受信信号が飽和することを防止する。
When the input level of the desired signal input to the
フィルタ利得制御部１５は、アンプ１１の利得が第１の利得（ＧＡ１）の状態において、所望信号の入力レベルが上昇し、第１の閾値（Ｖｓｉ１）よりも小さい第２の閾値（Ｖｓｉ０）に達した場合、アクティブフィルタ１２から出力される妨害波の出力レベルが増加するように、アクティブフィルタ１２の利得を制御する。具体的には、図２（ａ）に示すように、アクティブフィルタ１２の利得をＧＦ１からＧＦ２に変化させる。
When the gain of the
また、フィルタ利得制御部１５は、アンプ利得制御部１４がアンプ１１の利得を第１のアンプ利得（ＧＡ１）から第２のアンプ利得（ＧＡ２）に変更するタイミングに合わせて、アクティブフィルタ１２の利得をＧＦ２からＧＦ１に変化させて、妨害波の出力レベルを減少させる。
The filter
また、フィルタ利得制御部１５は、アンプ１１の利得が第２の利得（ＧＡ２）の状態において、所望信号の入力レベルが上昇し第１の閾値（Ｖｓｉ１）よりも大きい第３の閾値（Ｖｓｉ２）に達した場合にも、アクティブフィルタ１２から出力される妨害波の出力レベルが増加するように、アクティブフィルタ１２の利得を制御する。具体的には、図２（ａ）に示すように、アクティブフィルタ１２の利得をＧＦ１からＧＦ２に変化させる。
In addition, the filter
次に、図２（ｂ）を参照して、上記のようにアンプ１１およびアクティブフィルタ１２の利得を制御した場合における、所望信号および妨害波の出力レベル（点Ｑにおけるレベル）について説明する。
Next, with reference to FIG. 2B, the output level (level at the point Q) of the desired signal and the interference wave when the gains of the
まず、所望信号の出力レベルについて説明する。所望信号の入力レベルが第１の閾値（Ｖｓｉ１）より小さい領域においては、所望信号の出力レベルは入力レベルが増加するにつれてＶｓｏ１からＶｓｏ２まで増加する。そして、所望信号の入力レベルが第１の閾値に達すると、アンプ１１の利得が第１の利得（ＧＡ１）から第２の利得（ＧＡ２）に低下するため、所望信号の出力レベルはＶｓｏ２からＶｓｏ１まで低下する。また、所望信号の入力レベルが第１の閾値（Ｖｓｉ１）より大きい領域においては、所望信号の出力レベルは入力レベルが増加するにつれて増加する。
First, the output level of the desired signal will be described. In a region where the input level of the desired signal is smaller than the first threshold value (Vsi1), the output level of the desired signal increases from Vso1 to Vso2 as the input level increases. When the input level of the desired signal reaches the first threshold value, the gain of the
次に、妨害波の出力レベルについて説明する。所望信号の入力レベルが第２の閾値（Ｖｓｉ０）より小さい領域においては、アクティブフィルタ１２の利得はＧＦ１であり、妨害波の出力レベルはＶｎｏ１である。そして、所望信号の入力レベルが第２の閾値（Ｖｓｉ０）に達すると、アクティブフィルタ１２の利得がＧＦ１からＧＦ２に変化する。このため、妨害波の出力レベルはＶｎｏ１からＶｎｏ２まで増加する。さらに、所望信号の入力レベルが第１の閾値（Ｖｓｉ１）に達すると、アクティブフィルタ１２の利得がＧＦ２からＧＦ１に変化するため、妨害波の出力レベルはＶｎｏ２からＶｎｏ１まで減少する。さらに、所望信号の入力レベルが第３の閾値（Ｖｓｉ２）に達すると、アクティブフィルタ１２の利得がＧＦ１からＧＦ２に変化するため、妨害波の出力レベルはＶｎｏ１からＶｎｏ２まで増加する。
Next, the output level of the interference wave will be described. Input level of the desired signal is in the second threshold value (Vsi0) smaller areas, the gain of the
次に、図３を参照して、ＲＦ信号処理部１３の出力点Ｑにおける出力信号のＳＮ比について説明する。
Next, the SN ratio of the output signal at the output point Q of the RF
図３中のＳＮ比ＳＮＲ１２は所要ＳＮＲであり、Ｖｓｏ１−Ｖｎｏ１に等しい。図３に示すように、所望信号の入力レベルが第２の閾値（Ｖｓｉ０）より小さい領域においては、所望信号の出力レベルの増加に対応して、出力信号のＳＮ比はＳＮＲ１２からＳＮＲ２２まで上昇する。ここで、ＳＮＲ２２は、Ｖｓｏ３−Ｖｎｏ１に等しい。そして、所望信号の入力レベルが第２の閾値（Ｖｓｉ０）に達すると、妨害波の出力レベルが上昇することによって、出力信号のＳＮ比はＳＮＲ２２からＳＮＲ１２まで低下する。フィルタ利得制御部１５の観点から言えば、所望信号の入力レベルがＶｓｉ０に到達した時に、フィルタ利得制御部１５は、アンプ１１の利得ＧＡ１の下で出力信号のＳＮ比がＳＮＲ２２からＳＮＲ１２まで低下するように、アクティブフィルタ１２の利得を制御する。
The SN ratio SNR12 in FIG. 3 is a required SNR and is equal to Vso1-Vno1. As shown in FIG. 3, in the region where the input level of the desired signal is smaller than the second threshold value (Vsi0), the SN ratio of the output signal increases from SNR12 to SNR22 corresponding to the increase in the output level of the desired signal. . Here, SNR22 is equal to Vso3-Vno1. Then, when the input level of the desired signal reaches the second threshold (Vsi0), the output level of the disturbing wave increases, so that the SN ratio of the output signal decreases from SNR22 to SNR12. In terms of the
このように、本実施形態では、アクティブフィルタ１２の利得を２段階に変更し、所望信号の出力レベルが大きくなったときに妨害波の出力レベルを増やす。これにより、アクティブフィルタ１２の利得が一定の場合（図３の破線）と異なり、出力信号のＳＮ比が過剰になることを回避することができる。具体的には、ＳＮ比の最大値は、図３の破線の場合ではＶｓｏ２−Ｖｎｏ１であるが、本実施形態の場合ではＶｓｏ３−Ｖｎｏ１である。即ち、ＳＮ比の最大値はＶｓｏ２−Ｖｓｏ３だけ減少する。さらに、本実施形態によれば、Ｖｓｉ０とＶｓｉ１間の領域では、フィルタ特性の緩和によりアクティブフィルタ１２に流す電流が減少するため、無線受信装置１０の消費電力を低減させることができる。
As described above, in this embodiment, the gain of the
また、本実施形態では、アンプ１１の利得が第１のアンプ利得（ＧＡ１）から第２のアンプ利得（ＧＡ２）に切り替わり所望信号の出力レベルが低下するタイミングに合わせて、アクティブフィルタ１２の利得を変更し妨害波の出力レベルを低下させる。これにより、所望信号の出力レベルが急落することに伴って出力信号のＳＮ比が急落し下限値（ＳＮＲ１２）を下回ることのないようにすることができる。
In the present embodiment, the gain of the
また、本実施形態では、所望信号の入力レベルが第１の閾値（Ｖｓｉ１）よりも大きい大信号入力時においても、第３の閾値（Ｖｓｉ２）を設けて、第１の閾値（Ｖｓｉ０）の場合と同様のアクティブフィルタ１２の利得制御を行うことで、出力信号のＳＮ比が過剰になることを回避することができる。
In the present embodiment, the third threshold value (Vsi2) is provided to provide the first threshold value (Vsi0) even when a large signal is input with the input level of the desired signal being larger than the first threshold value (Vsi1). By performing the same gain control of the
上記のように本実施形態ではアクティブフィルタの利得を２段階で変化させたが、３段階以上に変化させてもよい。フィルタ利得の利得変化の段数が大きいほど、出力信号のＳＮ比の下限値を確保し、かつ上限値を低下させることができる。その結果、ＳＮ比の平均値を低下させることができるため、無線受信装置の消費電力をさらに低減することができる。 As described above, in this embodiment, the gain of the active filter is changed in two stages, but it may be changed in three or more stages. As the number of gain change stages of the filter gain increases, the lower limit value of the SN ratio of the output signal can be secured and the upper limit value can be lowered. As a result, since the average value of the SN ratio can be reduced, the power consumption of the wireless reception device can be further reduced.
また、本実施形態では、ミキサ１６の前段にＲＦ信号処理部１３を設けているため、ミキサ１６に入力する前の段階で過剰なＳＮ比を回避することができ、その結果、ミキサの線形性を確保するための消費電力を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, since the RF
次に第２および第３の実施形態について説明する。第２および第３の実施形態は、並列配置された複数のＲＦ信号処理部を備え、所望の通信システムの信号を複数のアンテナで受信する無線受信装置に関し、例えばＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ）方式の無線受信装置に適用可能である。 Next, second and third embodiments will be described. The second and third embodiments relate to a radio reception apparatus that includes a plurality of RF signal processing units arranged in parallel and receives signals of a desired communication system using a plurality of antennas, for example, a MIMO (Multi Input Multi Output) system. The present invention can be applied to other wireless receivers.
第２の実施形態は、例えばＲＦ信号処理部（信号系統）間で十分なアイソレーションが確保されていない場合に有効であり、一方、第３の実施形態は、ＲＦ信号処理部間で十分なアイソレーションが確保されている場合に有効である。いずれの実施形態も第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。 The second embodiment is effective when, for example, sufficient isolation is not ensured between the RF signal processing units (signal systems), while the third embodiment is sufficient between the RF signal processing units. This is effective when isolation is ensured. Any of the embodiments can obtain the same effects as those of the first embodiment.
以下、第１の実施形態と異なる点を中心にして、第２及び第３の実施形態について説明する。 Hereinafter, the second and third embodiments will be described with a focus on differences from the first embodiment.
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る無線受信装置１０Ａの概略的な構成を示している。この無線受信装置１０Ａは、各々異なるアンテナに対応して設けられたＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）と、ＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）に含まれるｎ個のアンプ１１に対して第１の実施形態と同様の利得制御を一括して行うアンプ利得制御部１４と、ｎ個のアクティブフィルタ１２に対して第１の実施形態と同様の利得制御を行うフィルタ利得制御部１５と、それぞれＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）から出力されたＲＦ信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を生成するミキサ１６（１）〜１６（ｎ）と、フィルタ利得制御部１５をアクティブ状態にする起動信号（Ｖｃｔｒｌ２）を出力する起動部１７と備えている。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a schematic configuration of a
ＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）は、それぞれ第１の実施形態で説明したアンプ１１およびアクティブフィルタ１２を含み、各々異なるアンテナ（図示せず）に対応して設けられている。ＲＦ信号処理部１３（ｉ）（ｉは１以上ｎ以下の整数）から出力されたＲＦ信号は、ミキサ１６（ｉ）によりベースバンド信号に変換され、出力端子ＲＸＯＵＴ（ｉ）から出力される。
The RF signal processing units 13 (1) to 13 (n) each include the
起動部１７は、ＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）の入力点Ｐ（または出力点Ｑ）における妨害波のレベルのうち少なくとも１つが所定値（リファレンスレベル）よりも大きい場合に、フィルタ利得制御部１５に起動信号（Ｖｃｔｒｌ２）を出力する。
The
フィルタ利得制御部１５は、起動部１７から出力された起動信号（Ｖｃｔｒｌ２）を受信すると、アクティブ状態になり、ＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）にフィルタ利得制御信号（Ｖｇｃ＿ｃｔｒｌ４）を出力する。即ち、フィルタ利得制御部１５は、起動信号を受信すると、ＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）に含まれるｎ個のアクティブフィルタ１２の利得を一括制御する。なお、フィルタ利得制御部１５による利得制御の詳細は、第１の実施形態で説明した利得制御と同様であるので省略する。
When the filter
上記のように、本実施形態では、並列配置された複数のＲＦ信号処理部を含む無線受信装置において、いずれかのＲＦ信号処理部の出力点または入力点で所定値より大きな妨害波を検出した場合、全てのアクティブフィルタ１２の利得を一斉に制御する。これにより、ＲＦ信号処理部（信号系統）間のアイソレーションが十分に確保されておらず、そのため受信したＲＦ信号が第１のＲＦ信号処理部から第２のＲＦ信号処理部に漏れ込んでしまう場合であっても、漏れ込んだ妨害波が第２のＲＦ信号処理部において検出され、その妨害波のレベルが所定値よりも大きいときには第２のＲＦ信号処理部とともに第１のＲＦ信号処理部に対してアクティブフィルタの利得制御が行われる。
As described above, in the present embodiment, in a wireless reception device including a plurality of RF signal processing units arranged in parallel, an interference wave larger than a predetermined value is detected at the output point or input point of any RF signal processing unit. In this case, the gains of all the
よって、本実施形態によれば、ＲＦ信号処理部間のアイソレーションが十分に確保されていない場合でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, even when the isolation between the RF signal processing units is not sufficiently ensured, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、アクティブフィルタを一括して制御するのではなく個別に制御する点で第２の実施形態と異なる。なお、以下の説明において、第２の実施形態と共通する部分の説明は適宜省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. The third embodiment differs from the second embodiment in that the active filters are controlled individually rather than collectively. In the following description, descriptions of parts common to the second embodiment will be omitted as appropriate.
図５は、第３の実施形態に係る無線受信装置１０Ｂの概略的な構成を示している。この無線受信装置１０Ｂは、各々異なるアンテナに対応して設けられたＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）と、ＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）に含まれるｎ個のアンプ１１に対して第１の実施形態と同様の利得制御を一括して行うアンプ利得制御部１４と、それぞれＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）に含まれるアクティブフィルタ１２に対して第１の実施形態と同様の利得制御を行うフィルタ利得制御部１５（１）〜１５（ｎ）（ＧＡＩＮ＿ＣＴＲＬ２（１）〜ＧＡＩＮ＿ＣＴＲＬ２（ｎ））と、ミキサ１６（１）〜１６（ｎ）と、フィルタ利得制御部１５（１）〜１５（ｎ）をアクティブ状態にする起動信号（Ｖｃｔｒｌ２（１）〜Ｖｃｔｒｌ２（ｎ））を出力する起動部１８と備えている。
FIG. 5 shows a schematic configuration of a
ＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）は、それぞれ第１の実施形態で説明したアンプ１１およびアクティブフィルタ１２を含む。ＲＦ信号処理部間のアイソレーションを十分確保するため、好ましくは、ＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）はそれぞれ別のＩＣチップ内に設けられる。
Each of the RF signal processing units 13 (1) to 13 (n) includes the
ミキサ１６（１）〜１６（ｎ）は、ＲＦ信号処理部１３（１）〜１３（ｎ）から出力されたＲＦ信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を生成する。なお、ミキサ１６（１）〜１６（ｎ）は、ＲＦ信号処理部が設けられたＩＣチップに外付けされてもよい。 The mixers 16 (1) to 16 (n) downconvert the RF signals output from the RF signal processing units 13 (1) to 13 (n) to generate baseband signals. Note that the mixers 16 (1) to 16 (n) may be externally attached to an IC chip provided with an RF signal processing unit.
起動部１８は、ＲＦ信号処理部１３（ｉ）（ｉは１以上ｎ以下の整数）の入力点Ｐ（または出力点Ｑ）における妨害波のレベルが所定値（リファレンスレベル）よりも大きい場合に、フィルタ利得制御部１５（ｉ）に起動信号（Ｖｃｔｒｌ２（ｉ））を出力する。
The
フィルタ利得制御部１５（ｉ）は、起動部１８から出力された起動信号（Ｖｃｔｒｌ２（ｉ））を受信すると、アクティブ状態になり、ＲＦ信号処理部１３（ｉ）にフィルタ利得制御信号（Ｖｇｃ＿ｃｔｒｌ４（ｉ））を出力する。
When the filter gain control unit 15 (i) receives the activation signal (Vctrl2 (i)) output from the
このフィルタ利得制御信号（Ｖｇｃ＿ｃｔｒｌ４（ｉ））は、ＲＦ信号処理部１３（ｉ）に含まれるアクティブフィルタ１２の利得を所望信号の入力レベルに応じた値に制御するための信号である。即ち、フィルタ利得制御部１５（ｉ）は、起動信号を受信すると、ＲＦ信号処理部１３（ｉ）に含まれるアクティブフィルタ１２の利得を制御する。なお、フィルタ利得制御部１５（ｉ）による利得制御の詳細は、第１の実施形態で説明したフィルタ利得制御部１５による利得制御と同様であるので省略する。
This filter gain control signal (Vgc_ctrl4 (i)) is a signal for controlling the gain of the
上記のように、本実施形態では、並列配置された複数のＲＦ信号処理部を含む無線受信装置において、ｎ個のアクティブフィルタ１２の利得を個別に制御する。これにより、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、リファレンスレベルより大きな妨害波を検出していないＲＦ信号処理部に対して不要なフィルタ利得制御を行わないため、消費電力をさらに抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the gains of the n
本発明に係る３つの実施形態について説明した。以上述べた少なくともひとつの実施形態の無線受信装置によれば、フィルタ利得制御部を備え、アンプの利得制御よりも細かい間隔でアクティブフィルタの利得制御を行うことにより、所望信号に対し所要ＳＮＲを確保しつつ、受信信号のＳＮ比が過剰になることを回避して無線受信装置の消費電力を抑制することが可能となる。 Three embodiments according to the invention have been described. According to the wireless receiver of at least one embodiment described above, the filter gain control unit is provided, and the required SNR is secured for the desired signal by performing the gain control of the active filter at a finer interval than the gain control of the amplifier. However, it is possible to suppress the power consumption of the wireless reception device by avoiding an excessive SN ratio of the reception signal.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１０，１０Ａ，１０Ｂ 無線受信装置
１１ アンプ
１２ アクティブフィルタ
１３ ＲＦ信号処理部
１４ アンプ利得制御部
１５ フィルタ利得制御部
１６ ミキサ
１７，１８ 起動部
10, 10A,
Claims (9)
前記アンプの利得を制御する、アンプ利得制御部と、
前記アクティブフィルタの利得を制御する、フィルタ利得制御部と、
前記ＲＦ信号処理部の後段に接続され、前記ＲＦ信号処理部が出力した信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を生成するミキサと、
を備え、
前記アンプ利得制御部は、
前記アンプに入力される前記所望信号の入力レベルが第１の閾値より小さい場合には、前記アンプの利得が第１のアンプ利得になるように前記アンプの利得を制御し、前記入力レベルが前記第１の閾値より大きい場合には、前記アンプの利得が前記第１のアンプ利得より小さい第２のアンプ利得になるように前記アンプの利得を制御し、
前記フィルタ利得制御部は、
前記アンプの利得が前記第１の利得の状態において前記所望信号の入力レベルが上昇し前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値に達した場合、前記アクティブフィルタから出力される前記妨害波の出力レベルが増加するように前記アクティブフィルタの利得を制御し、
前記アンプ利得制御部が前記アンプの利得を前記第１のアンプ利得から前記第２のアンプ利得に変更するタイミングに合わせて、前記アクティブフィルタの利得を変化させて前記妨害波の出力レベルを減少させ、
前記アンプの利得が前記第２の利得の状態において前記所望信号の入力レベルが上昇し前記第１の閾値よりも大きい第３の閾値に達した場合、前記アクティブフィルタから出力される前記妨害波の出力レベルが増加するように前記アクティブフィルタの利得を制御し、
前記アクティブフィルタは、ノッチフィルタまたはバンドパスフィルタである、
ことを特徴とする無線受信装置。 An RF signal processing unit comprising: an amplifier that amplifies a desired signal within a specific frequency band of an RF signal received through an antenna; and an active filter that removes an interference wave outside the specific frequency band of the RF signal. When,
An amplifier gain control section for controlling the gain of the amplifier;
A filter gain control unit for controlling the gain of the active filter;
A mixer connected to a subsequent stage of the RF signal processing unit and downconverting the signal output from the RF signal processing unit to generate a baseband signal;
With
The amplifier gain controller is
When the input level of the desired signal input to the amplifier is smaller than a first threshold, the gain of the amplifier is controlled so that the gain of the amplifier becomes a first amplifier gain, and the input level is If greater than a first threshold, control the gain of the amplifier so that the gain of the amplifier is a second amplifier gain less than the first amplifier gain;
The filter gain controller is
When the input level of the desired signal rises and reaches a second threshold value smaller than the first threshold value when the gain of the amplifier is in the first gain state, the interference wave output from the active filter Controlling the gain of the active filter to increase the output level;
The amplifier gain control unit changes the gain of the active filter to reduce the output level of the interference wave in accordance with the timing when the gain of the amplifier is changed from the first amplifier gain to the second amplifier gain. ,
When the input level of the desired signal rises and reaches a third threshold value that is larger than the first threshold value when the gain of the amplifier is in the second gain state, the interference wave output from the active filter Controlling the gain of the active filter to increase the output level;
The active filter is a notch filter or a bandpass filter.
A wireless receiver characterized by that.
前記アンプの利得を制御する、アンプ利得制御部と、
前記アクティブフィルタの利得を制御する、フィルタ利得制御部と、
を備え、
前記アンプ利得制御部は、前記アンプに入力される前記所望信号の入力レベルが第１の閾値より小さい場合には、前記アンプの利得が第１のアンプ利得になるように前記アンプの利得を制御し、前記入力レベルが前記第１の閾値より大きい場合には、前記アンプの利得が前記第１のアンプ利得より小さい第２のアンプ利得になるように前記アンプの利得を制御し、
前記フィルタ利得制御部は、前記アンプの利得が前記第１の利得の状態において前記所望信号の入力レベルが上昇し前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値に達した場合、前記アクティブフィルタから出力される前記妨害波の出力レベルが増加するように前記アクティブフィルタの利得を制御する、
ことを特徴とする無線受信装置。 An RF signal processing unit comprising: an amplifier that amplifies a desired signal within a specific frequency band of an RF signal received through an antenna; and an active filter that removes an interference wave outside the specific frequency band of the RF signal. When,
An amplifier gain control section for controlling the gain of the amplifier;
A filter gain control unit for controlling the gain of the active filter;
With
The amplifier gain control unit controls the gain of the amplifier so that the gain of the amplifier becomes a first amplifier gain when an input level of the desired signal input to the amplifier is smaller than a first threshold value. And when the input level is greater than the first threshold, the gain of the amplifier is controlled so that the gain of the amplifier becomes a second amplifier gain smaller than the first amplifier gain,
When the input level of the desired signal rises and reaches a second threshold value smaller than the first threshold value when the gain of the amplifier is in the first gain state, the filter gain control unit Controlling the gain of the active filter so as to increase the output level of the jamming wave to be output;
A wireless receiver characterized by that.
前記第１〜第ｎのＲＦ信号処理部の入力点または出力点における妨害波のレベルのうち少なくとも一つが所定値よりも大きい場合、前記フィルタ利得制御部に起動信号を出力する起動部と、
を備え、
前記フィルタ利得制御部は、前記起動信号を受信すると、前記第１〜第ｎのＲＦ信号処理部に含まれるｎ個の前記アクティブフィルタの利得を一括制御する、
ことを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の無線受信装置。 In place of the RF signal processing unit, first to n-th (n is an integer of 2 or more) RF signal processing units including the amplifier and the active filter and provided corresponding to different antennas,
An activation unit that outputs an activation signal to the filter gain control unit when at least one of interference wave levels at an input point or an output point of the first to n-th RF signal processing units is greater than a predetermined value;
With
When the filter gain control unit receives the activation signal, the filter gain control unit collectively controls the gains of the n active filters included in the first to nth RF signal processing units.
The wireless receiver according to claim 2, wherein
前記フィルタ利得制御部に代えて、それぞれ前記第１〜第ｎのＲＦ信号処理部に含まれる前記アクティブフィルタの利得を制御する第１〜第ｎのフィルタ利得制御部と、
前記第ｉ（ｉは１以上ｎ以下の整数）のＲＦ信号処理部の入力点または出力点における妨害波のレベルが所定値よりも大きい場合、前記第ｉのフィルタ利得制御部に起動信号を出力する起動部と、
を備え、
前記第ｉのフィルタ利得制御部は、前記起動信号を受信すると、前記第ｉのＲＦ信号処理部に含まれる前記アクティブフィルタの利得を制御する、
ことを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の無線受信装置。 In place of the RF signal processing unit, first to n-th (n is an integer of 2 or more) RF signal processing units including the amplifier and the active filter and provided corresponding to different antennas,
In place of the filter gain control unit, first to nth filter gain control units for controlling gains of the active filters included in the first to nth RF signal processing units, respectively.
When the interference wave level at the input point or output point of the i-th (i is an integer from 1 to n) RF signal processing unit is greater than a predetermined value, an activation signal is output to the i-th filter gain control unit An activation unit to
With
When the i-th filter gain control unit receives the activation signal, the i-th filter gain control unit controls the gain of the active filter included in the i-th RF signal processing unit.
The wireless receiver according to claim 2, wherein
前記アンプ利得制御部により、前記アンプに入力される前記所望信号の入力レベルが第１の閾値より小さい場合には、前記アンプの利得が第１のアンプ利得になるように前記アンプの利得を制御し、一方、前記入力レベルが前記第１の閾値より大きい場合には、前記アンプの利得が前記第１のアンプ利得より小さい第２のアンプ利得になるように前記アンプの利得を制御し、
前記フィルタ利得制御部により、前記アンプの利得が前記第１の利得の状態において前記所望信号の入力レベルが上昇し前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値に達した場合、前記アクティブフィルタから出力される前記妨害波の出力レベルが増加するように前記アクティブフィルタの利得を制御する、
ことを特徴とする無線受信装置の制御方法。 An RF signal processing unit including an amplifier that amplifies a desired signal within a specific frequency band of an RF signal received via an antenna, an active filter that removes an interference wave outside the specific frequency band of the RF signal, and the amplifier A method of controlling a radio receiving apparatus comprising: an amplifier gain control unit that controls a gain of the filter; and a filter gain control unit that controls a gain of the active filter,
When the input level of the desired signal input to the amplifier is smaller than a first threshold, the amplifier gain control unit controls the gain of the amplifier so that the gain of the amplifier becomes the first amplifier gain. On the other hand, when the input level is larger than the first threshold, the gain of the amplifier is controlled so that the gain of the amplifier becomes a second amplifier gain smaller than the first amplifier gain,
When the input level of the desired signal rises and reaches a second threshold value smaller than the first threshold value when the gain of the amplifier is in the first gain state by the filter gain control unit, from the active filter Controlling the gain of the active filter so as to increase the output level of the jamming wave to be output;
A method of controlling a wireless reception device.
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