JP2014241564A - Reception device and reception signal processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受信装置及び受信信号処理方法に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus and a received signal processing method.
携帯電話通信網や無線LAN(Local Area Network)などの無線通信システムの普及に伴う周波数需要が増加している状況にある。しかし、周波数帯によっては周波数帯域が稠密に割り当てられていることから、新たな周波数帯域を確保することが難しい。そこで、割り当て済みの周波数帯を空間的あるいは時間的に使い分けることで、周波数の利用効率を向上させる技術が検討されている。 The frequency demand is increasing with the spread of wireless communication systems such as mobile phone communication networks and wireless local area networks (LANs). However, since frequency bands are densely allocated depending on the frequency band, it is difficult to secure a new frequency band. Therefore, a technique for improving the frequency utilization efficiency by using the allocated frequency band in space or time has been studied.
上記のような技術の実現にあたっては、例えば利用可能な周波数帯域を検知するためのセンシングが行われる。このようなセンシングを行う受信装置では、広帯域の電波を受信して得られる受信信号の帯域の分割(帯域分割)と分割された帯域ごとの信号の結合(帯域結合)の処理を伴う。
受信信号の帯域分割と帯域結合にあたっては分割された帯域ごとの信号の補正が行われ、補正には、無線システムにおいて規定されるプリアンブルなどの既知情報や、帯域分割時において重複する帯域の信号成分などが利用される(例えば、特許文献1、2参照)。
In realizing the above-described technique, for example, sensing for detecting an available frequency band is performed. A receiving device that performs such sensing involves processing of band division (band division) of a received signal obtained by receiving a wide-band radio wave and signal combination (band combination) for each divided band.
In the band division and band combination of the received signal, the signal of each divided band is corrected. For the correction, known information such as a preamble defined in the wireless system, or a signal component of an overlapping band at the time of the band division is used. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).
上記のように、分割された帯域ごとの信号の補正に利用する既知情報や帯域分割時において重複する帯域の信号成分は受信信号の一部である。このために、例えば定常的に帯域分割と帯域結合を行っているような場合、受信信号が存在する有信号区間では正しい補正の動作が得られるのであるが、信号が受信されない無信号区間においては誤った補正が行われ、帯域結合された信号に歪みが生じる。 As described above, known information used for correcting a signal for each divided band and signal components in a band that overlaps during band division are part of the received signal. For this reason, for example, when performing band division and band combination on a regular basis, correct correction operation can be obtained in a signal period in which a received signal exists, but in a non-signal period in which no signal is received. Incorrect correction is performed, and the band-coupled signal is distorted.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、受信信号の帯域分割と帯域結合を行うにあたり、無信号区間の存在にかかわらず正常な動作が得られるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to obtain normal operation regardless of the existence of no-signal sections when performing band division and band combination of received signals. .
本発明の一態様は、複数の異なる周波数帯域ごとに対応するバンドパスフィルタに受信信号を通過させることで前記受信信号を複数の周波数帯域ごとの分割帯域信号に分割する帯域分割部と、前記分割帯域信号の各々の周波数を変換して変換周波数信号を出力する周波数変換部と、前記バンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとに対応する回路の周波数特性を測定する特性測定部と、
前記複数の周波数帯域ごとに対応して測定された回路の周波数特性を利用して、前記複数の周波数帯域ごとに変換周波数信号を補正し、補正された変換周波数信号をそれぞれの周波数帯域に従って結合する帯域結合部とを備える受信装置である。
One aspect of the present invention is a band dividing unit that divides the received signal into divided band signals for a plurality of frequency bands by passing the received signals through band pass filters corresponding to a plurality of different frequency bands; A frequency converter that converts each frequency of the band signal and outputs a converted frequency signal, and a training that is input to each of the bandpass filters instead of the received signal and is output from a circuit including the frequency converter A characteristic measuring unit that measures frequency characteristics of a circuit corresponding to each of the plurality of frequency bands based on a signal;
Using the frequency characteristics of the circuit measured corresponding to each of the plurality of frequency bands, the conversion frequency signal is corrected for each of the plurality of frequency bands, and the corrected conversion frequency signals are combined according to each frequency band. And a band combiner.
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記トレーニング信号を生成して前記バンドパスフィルタの各々に入力させるトレーニング信号生成部をさらに備える。 One aspect of the present invention is the above-described reception device, further including a training signal generation unit that generates the training signal and inputs the training signal to each of the bandpass filters.
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記特性測定部は、前記バンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとの回路の周波数特性の少なくともいずれか1つを更新する。 One aspect of the present invention is the above-described reception device, wherein the characteristic measurement unit is input to each of the bandpass filters instead of the reception signal, and is output from a circuit including the frequency conversion unit. Based on the signal, at least one of the frequency characteristics of the circuit for each of the plurality of frequency bands is updated.
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記特性測定部は、前記バンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力される受信信号に含まれる所定の既知情報の信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとの回路の周波数特性の少なくともいずれか1つを更新する。 One aspect of the present invention is the above-described reception device, wherein the characteristic measurement unit is input to each of the bandpass filters instead of a reception signal, and is output from a circuit including the frequency conversion unit. Based on a signal of predetermined known information included in the signal, at least one of the frequency characteristics of the circuit for each of the plurality of frequency bands is updated.
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、複数の異なる周波数帯域ごとに対応するバンドパスフィルタに受信信号を通過させることで前記受信信号を複数の周波数帯域ごとの分割帯域信号に分割する帯域分割ステップと、前記分割帯域信号の各々の周波数を変換して変換周波数信号を出力する周波数変換ステップと、前記バンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換ステップに対応する回路部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとに対応する回路の周波数特性を測定する特性測定ステップと、前記複数の周波数帯域ごとに対応して測定された回路の周波数特性を利用して、前記複数の周波数帯域ごとに変換周波数信号を補正し、補正された変換周波数信号をそれぞれの周波数帯域に従って結合する帯域結合ステップとを備える受信信号処理方法である。 One aspect of the present invention is the above-described receiving apparatus, wherein the received signal is passed through bandpass filters corresponding to a plurality of different frequency bands, thereby dividing the received signal into divided band signals for a plurality of frequency bands. A band dividing step, a frequency converting step for converting each frequency of the divided band signal and outputting a converted frequency signal, and input to each of the bandpass filters instead of the received signal, the frequency converting step A characteristic measurement step for measuring frequency characteristics of the circuit corresponding to each of the plurality of frequency bands based on a training signal output from a circuit including a circuit unit corresponding to the measurement, and measurement corresponding to each of the plurality of frequency bands Using the frequency characteristics of the corrected circuit, the conversion frequency signal is corrected for each of the plurality of frequency bands, and the corrected conversion frequency is corrected. A reception signal processing method and a band coupling step of coupling according to the respective frequency bands of No..
以上説明したように、本発明によれば、受信信号の帯域分割と帯域結合を行うにあたり、無信号区間の存在にかかわらず正常な動作が得られるという効果が得られる。 As described above, according to the present invention, when performing band division and band combination of received signals, an effect is obtained that normal operation can be obtained regardless of the existence of no-signal sections.
図1は、本実施形態における受信装置の構成例を示している。同図に示す受信装置は、例えば所定の広帯域において通信に利用可能な周波数帯域を検知するためのセンシングを行うものであり、同図においてはセンシングのための帯域分割と帯域結合を行う部位を示している。また、以降の説明にあたり、受信装置は、受信信号の全帯域を4つの帯域に分割する場合を例に挙げる。 FIG. 1 shows a configuration example of a receiving apparatus in the present embodiment. The receiving apparatus shown in the figure performs sensing for detecting a frequency band that can be used for communication in a predetermined wide band, for example, and shows a part that performs band division and band combination for sensing. ing. Further, in the following description, the receiving apparatus exemplifies a case where the entire band of the received signal is divided into four bands.
図1に示す受信装置は、アンテナ101、帯域分割部102、周波数変換部103、AD変換器105−1〜105−4、トレーニング信号生成部106、特性測定部107及び帯域結合部108を備える。
The receiving apparatus shown in FIG. 1 includes an
アンテナ101にて受信された所定の広帯域の電波は、受信信号として帯域分割部102に入力される。
帯域分割部102は、複数の異なる周波数帯域(分割帯域)ごとに対応するバンドパスフィルタに受信信号を通過させることで前記受信信号を複数の帯域ごとの分割帯域信号に分割する。
同図においては、受信信号を4つの分割帯域に分割するのに対応して、4つのバンドパスフィルタ(BPF)112−1〜112−4を備える。バンドパスフィルタ112−1〜112−4は、それぞれ、分割帯域ごとに対応して異なる周波数帯域を通過させる周波数特性を有している。
なお、以降の説明にあたり、バンドパスフィルタ112−1〜112−4について特に区別しない場合には、バンドパスフィルタ112と記載する。
A predetermined wide-band radio wave received by the
The
In the figure, four band-pass filters (BPF) 112-1 to 112-4 are provided corresponding to dividing the received signal into four divided bands. Each of the bandpass filters 112-1 to 112-4 has frequency characteristics that allow different frequency bands to pass through corresponding to each divided band.
In the following description, the bandpass filters 112-1 to 112-4 are referred to as a bandpass filter 112 unless otherwise distinguished.
アンテナ101から供給される受信信号は、バンドパスフィルタ112−1〜112−4のそれぞれに分岐して入力される。
バンドパスフィルタ112−1〜112−4のそれぞれに入力された受信信号は、バンドパスフィルタ112−1〜112−4からそれぞれ異なる周波数帯域の信号(分割帯域信号)として出力される。
バンドパスフィルタ112−1〜112−4のそれぞれから出力された分割帯域信号は、周波数変換部103に入力される。
A reception signal supplied from the
The reception signals input to the bandpass filters 112-1 to 112-4 are output from the bandpass filters 112-1 to 112-4 as signals of different frequency bands (divided band signals).
The divided band signals output from each of the bandpass filters 112-1 to 112-4 are input to the
周波数変換部103は、分割帯域信号の各々の周波数を変換して変換周波数信号を出力する。このために、周波数変換部103は、バンドパスフィルタ112−1〜112−4から出力された4つの分割帯域信号ごとに対応して、4つのミキサ113−1〜113−4と、それぞれ異なる周波数によるローカル信号S1〜S4を出力する局部発振器114−1〜114−4を備える。
ミキサ113−1は、バンドパスフィルタ112−1から出力された分割帯域信号と、局部発振器114−1から出力される所定周波数のローカル信号S1とを合成することによって、分割帯域信号の周波数を、例えばローカル信号S1の周波数に応じた低い方向(あるいは高い方向)にシフトするように変換する。このように周波数が変換された分割帯域信号が変換周波数信号である。
同様に、残るミキサ113−2〜113−4は、それぞれ、バンドパスフィルタ112−2〜112−4から出力された分割帯域信号と、局部発振器114−2〜114−4から出力される所定周波数のローカル信号S2〜S4とを合成することによって、例えばローカル信号S2〜S4の周波数に応じて低い方向にシフトされた変換周波数信号を出力する。
なお、以降の説明にあたり、ミキサ113−1〜113−4について特に区別しない場合には、ミキサ113と記載する。
The
The mixer 113-1 combines the divided band signal output from the bandpass filter 112-1 and the local signal S1 having a predetermined frequency output from the local oscillator 114-1, thereby to change the frequency of the divided band signal. For example, conversion is performed so as to shift in a lower direction (or higher direction) according to the frequency of the local signal S1. The divided band signal whose frequency is converted in this way is the converted frequency signal.
Similarly, the remaining mixers 113-2 to 113-4 are divided band signals output from the bandpass filters 112-2 to 112-4 and predetermined frequencies output from the local oscillators 114-2 to 114-4, respectively. By combining the local signals S2 to S4, for example, a converted frequency signal shifted in a lower direction according to the frequency of the local signals S2 to S4 is output.
In the following description, the mixers 113-1 to 113-4 will be referred to as the mixer 113 unless otherwise distinguished.
ミキサ113−1〜113−4から出力された変換周波数信号は、それぞれ、ローパスフィルタ(LPF)104−1〜104−4に入力される。
ローパスフィルタ104−1〜104−4は、入力した変換周波数信号における不要な帯域成分を除去する。
なお、以降の説明にあたり、ローパスフィルタ104−1〜104−4について特に区別しない場合には、ローパスフィルタ104と記載する。
The converted frequency signals output from the mixers 113-1 to 113-4 are input to low-pass filters (LPF) 104-1 to 104-4, respectively.
The low-pass filters 104-1 to 104-4 remove unnecessary band components in the input converted frequency signal.
In the following description, the low-pass filters 104-1 to 104-4 are referred to as the low-pass filter 104 unless otherwise distinguished.
AD変換器105−1〜105−4は、それぞれ、ローパスフィルタ104−1〜104−4を通過して不要な帯域成分が除去されたアナログの変換周波数信号をデジタルに変換する。
なお、以降の説明にあたり、AD変換器105−1〜105−4について特に区別しない場合には、AD変換器105と記載する。
The AD converters 105-1 to 105-4 convert the analog conversion frequency signals from which unnecessary band components have been removed after passing through the low-pass filters 104-1 to 104-4 into digital signals, respectively.
In the following description, the AD converters 105-1 to 105-4 will be referred to as AD converters 105 unless otherwise distinguished.
トレーニング信号生成部106は、トレーニング信号を生成してバンドパスフィルタ112−1〜112−4の各々に入力させる。
トレーニング信号は、受信信号に代えてバンドパスフィルタ112−1〜112−4のそれぞれに対して入力され、ミキサ113−1〜113−4(周波数変換部103)としての回路部を含む回路から出力される信号である。トレーニング信号は、特性測定部107が分割帯域ごとに対応する回路の周波数特性(回路周波数特性)を測定する際に、バンドパスフィルタ112−1〜112−4に入力される。
The training
The training signal is input to each of the bandpass filters 112-1 to 112-4 instead of the received signal, and is output from a circuit including a circuit unit as the mixers 113-1 to 113-4 (frequency conversion unit 103). Signal. The training signal is input to the band-pass filters 112-1 to 112-4 when the
また、図1では、バンドパスフィルタ112−1〜112−4に入力されたトレーニング信号が出力される回路として、ミキサ113−1〜113−4に加えてローパスフィルタ104−1〜104−4を含めた例を示している。この場合には、分割帯域ごとに対応してバンドパスフィルタ112、ミキサ113、ローパスフィルタ104による回路の周波数特性が特性測定部107により測定されることになる。
また、バンドパスフィルタ112−1〜112−4に入力されたトレーニング信号が出力される回路としては、さらに、ミキサ113−1〜113−4、ローパスフィルタ104−1〜104−4に加えて、AD変換器105−1〜105−4を含めてもよい。この場合には、バンドパスフィルタ112、ミキサ113、ローパスフィルタ104、AD変換器105による回路の周波数特性が特性測定部107により測定される。
In FIG. 1, as circuits for outputting the training signals input to the bandpass filters 112-1 to 112-4, low-pass filters 104-1 to 104-4 are added to the mixers 113-1 to 113-4. Examples are included. In this case, the
In addition to the mixers 113-1 to 113-4 and the low-pass filters 104-1 to 104-4, the circuit that outputs the training signals input to the band-pass filters 112-1 to 112-4 is further provided. The AD converters 105-1 to 105-4 may be included. In this case, the
特性測定部107は、トレーニング信号が出力される回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、分割帯域ごとの回路周波数特性を測定する。
具体的に、図1との対応では、特性測定部107は、ローパスフィルタ104−1から出力されるトレーニング信号に基づいて、バンドパスフィルタ112−1、ミキサ113−1、ローパスフィルタ104−1による回路の周波数特性を測定する。
また、特性測定部107は、ローパスフィルタ104−2から出力されるトレーニング信号に基づいて、バンドパスフィルタ112−2、ミキサ113−2、ローパスフィルタ104−2による回路の周波数特性を測定する。
また、特性測定部107は、ローパスフィルタ104−3から出力されるトレーニング信号に基づいて、バンドパスフィルタ112−3、ミキサ113−3、ローパスフィルタ104−3による回路の周波数特性を測定する。
また、特性測定部107は、ローパスフィルタ104−4から出力されるトレーニング信号に基づいて、バンドパスフィルタ112−4、ミキサ113−4、ローパスフィルタ104−4による回路の周波数特性を測定する。
The
Specifically, in correspondence with FIG. 1, the
Further, the
Further, the
Further, the
帯域結合部108は、特性測定部107が測定した分割帯域ごとの回路周波数特性を利用して分割帯域ごとに変換周波数信号を補正し、補正された変換周波数信号をそれぞれの周波数帯域に従って結合する。
The
図2は、図1に示した受信装置における帯域結合部108の動作例を主に示している。
同図に示すように、アンテナ101にて受信された受信信号は、例えば周波数帯域F1、F2、F3、F4の4つの帯域を含む。これに対応して、帯域分割部102は、受信信号を周波数帯域F1、F2、F3、F4における各分割帯域信号に分割する。ここでは、周波数帯域F1、F2、F3、F4が、それぞれ、バンドパスフィルタ112−1、112−2、112−3、112−4の通過帯域に対応する。
なお、同図における各ボード線図において横軸fは周波数を示し、縦軸pは電力を示す。
FIG. 2 mainly shows an operation example of the
As shown in the figure, the received signal received by the
In each Bode diagram in the figure, the horizontal axis f represents frequency and the vertical axis p represents power.
帯域結合部108は、周波数帯域F1、F2、F3、F4における分割帯域信号のそれぞれの周波数を周波数変換部103により変換した周波数帯域F1s、F2s、F3s、F4sにおける変換周波数信号を入力して補正を行う。これにより、帯域結合部108は、周波数帯域F1s、F2s、F3s、F4sにおける補正信号を得る。
The
帯域結合部108は、上記の補正の際に、周波数帯域F1s、F2s、F3s、F4sごとに対応して特性測定部107が測定した回路周波数特性を利用する。
ここで、周波数帯域F1sに対応する回路周波数特性は、バンドパスフィルタ112−1、ミキサ113−1、ローパスフィルタ104−1による回路の周波数特性である。
周波数帯域F2sに対応する回路周波数特性は、バンドパスフィルタ112−2、ミキサ113−2、ローパスフィルタ104−2による回路の周波数特性である。
周波数帯域F3sに対応する回路周波数特性は、バンドパスフィルタ112−3、ミキサ113−3、ローパスフィルタ104−3による回路の周波数特性である。
周波数帯域F4sに対応する回路周波数特性は、バンドパスフィルタ112−4、ミキサ113−4、ローパスフィルタ104−4による回路の周波数特性である。
The
Here, the circuit frequency characteristic corresponding to the frequency band F1s is a frequency characteristic of the circuit formed by the bandpass filter 112-1, the mixer 113-1, and the lowpass filter 104-1.
The circuit frequency characteristic corresponding to the frequency band F2s is a frequency characteristic of the circuit formed by the band pass filter 112-2, the mixer 113-2, and the low pass filter 104-2.
The circuit frequency characteristic corresponding to the frequency band F3s is a frequency characteristic of a circuit formed by the band pass filter 112-3, the mixer 113-3, and the low pass filter 104-3.
The circuit frequency characteristic corresponding to the frequency band F4s is the frequency characteristic of the circuit formed by the band pass filter 112-4, the mixer 113-4, and the low pass filter 104-4.
つまり、帯域結合部108は、ローパスフィルタ104−1から出力された変換周波数信号について、周波数帯域F1sに対応する回路周波数特性を利用して補正する。
また、帯域結合部108は、ローパスフィルタ104−2から出力された変換周波数信号について、周波数帯域F2sに対応する回路周波数特性を利用して補正する。
また、帯域結合部108は、ローパスフィルタ104−3から出力された変換周波数信号について、周波数帯域F3sに対応する回路周波数特性を利用して補正する。
また、帯域結合部108は、ローパスフィルタ104−4から出力された変換周波数信号について、周波数帯域F4sに対応する回路周波数特性を利用して補正する。
That is, the
In addition, the
The
The
次に、帯域結合部108は、周波数帯域F1s、F2s、F3s、F4sにおける補正信号ごとに結合対象信号の抽出を行う。結合対象信号の抽出は、例えば同図に示すように、周波数帯域F1s、F2s、F3s、F4sの補正信号について、隣接する周波数帯域と重複(干渉)する帯域成分を除去するようにして行うことができる。
Next, the
次に、帯域結合部108は、上記のように抽出した周波数帯域F1s、F2s、F3s、F4sにおける結合対象信号をそれぞれの周波数帯域に従って結合し、同図に示すように、結合信号を生成する。
Next, the
ここで、帯域結合部108が分割帯域ごとの変換周波数信号を補正するにあたって利用する分割帯域ごとの回路周波数特性は、以下のような動作によって測定される。
つまり、トレーニング信号生成部106は、受信信号の帯域分割、帯域結合を行うのに先立って、事前にトレーニング信号を生成して、周波数帯域F1、F2、F3、F4ごとに対応する回路(バンドパスフィルタ112、ミキサ113、ローパスフィルタ104)に通過させる。
そして、特性測定部107は、周波数帯域F1、F2、F3、F4ごとに対応するローパスフィルタ104−1〜104−4から出力された回路通過後のトレーニング信号と、トレーニング信号生成部106から出力された回路通過前のトレーニング信号とを入力する。
Here, the circuit frequency characteristic for each divided band used when the
That is, the training
Then, the
ここで、回路通過後のトレーニング信号は、回路通過前のトレーニング信号に対して回路(バンドパスフィルタ112、ミキサ113、ローパスフィルタ104)の周波数特性が付与されるように変化している。
そこで、特性測定部107は、回路通過前のトレーニング信号と、周波数帯域F1、F2、F3、F4ごとに対応する回路通過後のトレーニング信号との相違に基づいて、周波数帯域F1、F2、F3、F4ごとに対応する回路周波数特性を測定する。
特性測定部107は、測定した周波数帯域F1、F2、F3、F4ごとに対応する回路周波数特性を帯域結合部108に出力する。
Here, the training signal after passing through the circuit changes so that the frequency characteristics of the circuits (bandpass filter 112, mixer 113, lowpass filter 104) are added to the training signal before passing through the circuit.
Therefore, the
The
帯域結合部108は、特性測定部107から入力した周波数帯域F1、F2、F3、F4ごとに対応する回路周波数特性を記憶する。
そして、この後においては、受信装置100において、アンテナ101にて受信した受信信号の帯域分割と帯域結合の処理が実行される。この際、帯域結合部108は、周波数帯域F1、F2、F3、F4ごとに対応する回路周波数特性を利用して、周波数帯域F1、F2、F3、F4に対応する各分割帯域信号を補正する。
The
Thereafter, the receiving
このように、本実施形態では、帯域結合部108が変換周波数信号の補正に利用する回路周波数特性について、トレーニング信号生成部106が生成したトレーニング信号を利用して測定している。つまり、本実施形態では、受信信号が含む既知信号(プリアンブルなど)や帯域分割に際して隣接する分割帯域間で重複する帯域の信号成分などを利用することなく、信頼性の高い回路周波数特性を得ることができる。
すなわち、本実施形態における回路周波数特性の補正は受信信号に含まれる情報や信号部分などを利用する必要がない。これにより、本実施形態の帯域結合部108は、無信号区間であっても正しい動作によって補正を行うことができる。この結果、例えば補正信号を結合した結合信号において分割帯域の継ぎ目が不連続となるような状態の歪みが抑制される。
As described above, in the present embodiment, the circuit frequency characteristic used by the
That is, the correction of the circuit frequency characteristic in the present embodiment does not need to use information included in the received signal or a signal portion. Thereby, the
そのうえで、本実施形態においては、トレーニング信号生成部106を備えることで、受信装置100の外部からトレーニング信号を入力しなくとも、受信装置100内部で完結して回路周波数特性を測定することができる。
In addition, in the present embodiment, by providing the training
ここで、トレーニング信号は、できるだけ良好な回路周波数特性の測定結果が得られるようなものであることが好ましい。そこで、トレーニング信号として3例を挙げる。
第1例としてのトレーニング信号は、インパルス信号である。図3に示すように、インパルス信号は帯域が無限の信号である。
また、第2例としてのトレーニング信号は、図4に示すように、周波数帯域F1〜F4における受信信号の周波数帯域を含む広周波数帯域の信号である。
また、第3例としてのトレーニング信号は、図5に示すように、受信信号を帯域分割する際に重複する周波数f1、f2、f3における連続波(CW:Continuous Wave)である。
Here, the training signal is preferably such that a measurement result of a circuit frequency characteristic that is as good as possible can be obtained. Therefore, three examples are given as training signals.
The training signal as the first example is an impulse signal. As shown in FIG. 3, the impulse signal is an infinite band signal.
Further, as shown in FIG. 4, the training signal as the second example is a signal in a wide frequency band including the frequency band of the reception signal in the frequency bands F1 to F4.
Further, as shown in FIG. 5, the training signal as the third example is a continuous wave (CW: Continuous Wave) at frequencies f1, f2, and f3 that overlap when the received signal is divided into bands.
図6のフローチャートは、本実施形態における受信装置が実行する処理手順の一例を示している。
ステップS101において受信装置100の電源がオンとなるのに応じて(ステップS101)、トレーニング信号生成部106は、トレーニング信号を生成し、生成したトレーニング信号を帯域分割部102におけるバンドパスフィルタ112−1〜112−4に出力する(ステップS102)。
The flowchart in FIG. 6 shows an example of a processing procedure executed by the receiving apparatus in this embodiment.
In response to the power supply of the receiving
次に、特性測定部107は、ローパスフィルタ104−1〜104−4のそれぞれから出力される異なる分割帯域ごとのトレーニング信号と、トレーニング信号生成部106が生成したトレーニング信号とを利用して、分割帯域ごとの回路周波数特性を測定する(ステップS103)。
特性測定部107は、ステップS103により測定された分割帯域ごとの回路周波数特性を記憶する(ステップS104)。
Next, the
The
次に、帯域分割部102は、受信信号の入力を開始する(ステップS105)。これにより、以降の受信装置100においては、受信信号の帯域分割と帯域結合が継続的に実行される。
Next, the
そして、帯域結合部108は、受信信号に対応して帯域結合の処理を実行するにあたり、AD変換器105−1〜105−4のそれぞれから出力される分割帯域ごとの変換周波数信号を補正する(ステップS106)。ステップS106により、分割帯域ごとの補正信号が得られる。
帯域結合部108は、分割帯域ごとの補正信号から、図2にて説明したように、例えば隣接する他の分割帯域と干渉する帯域成分を除去するように結合対象信号を抽出する(ステップS107)。
帯域結合部108は、ステップS107により抽出した結合対象信号を周波数帯域に従って結合して結合信号を生成する(ステップS108)。
Then, the
As described with reference to FIG. 2, the
The
ここで、前述のように、本実施形態の受信装置では、ステップS102、S103により、受信信号を処理する前の段階において、トレーニング信号を利用して回路周波数特性を予め測定しておく。そのうえで、ステップS106の補正にあっては、測定された回路周波数特性を利用する。これにより、本実施形態では、前述のように、受信信号が得られている区間だけではなく、受信信号が得られていない無信号区間において継続的に帯域分割と帯域結合の処理を実行させていても、正しい補正動作が得られる。 Here, as described above, in the receiving apparatus according to the present embodiment, the circuit frequency characteristics are measured in advance using the training signal in steps S102 and S103 before processing the received signal. In addition, the measured circuit frequency characteristic is used for the correction in step S106. Thus, in the present embodiment, as described above, the band division and band combination processes are continuously executed not only in the section in which the received signal is obtained but also in the non-signal section in which the received signal is not obtained. However, a correct correction operation can be obtained.
また、受信装置100においては、回路周波数特性に温度変化や経年変化などの変化が生じるため、所定のタイミングで分割帯域ごとの回路周波数特性を更新する場合がある。
この場合において、特性測定部107は、バンドパスフィルタ112−1〜112−4のそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、周波数変換部103を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、分割帯域ごとの回路周波数特性の少なくともいずれか1つを更新してよい。更新タイミングは、回路周波数特性の変化速度に応じて変化量が誤差範囲を超えない期間で周期的に設定する場合、定期的に検出される無信号区間に設定する場合、受信信号の復調誤り率の増加に応じて更新する場合などがある。
つまり、この場合におけるトレーニング信号生成部106は、回路周波数特性の更新タイミングとなるのに応じて、更新対象の分割帯域に対応するバンドパスフィルタ112にトレーニング信号を入力させる。特性測定部107は、更新対象の分割帯域に対応するローパスフィルタ104から出力されたトレーニング信号を利用して回路周波数特性を測定する。特性測定部107は、帯域結合部108が同じ分割帯域に対応して記憶する回路周波数特性を測定した回路周波数特性により書き換える。このように特性測定部107は、回路周波数特性を更新する。
In the receiving
In this case, the
That is, the training
また、特性測定部107は、受信信号に含まれるプリアンブルなどの所定の既知情報の信号に基づいて回路周波数特性を更新してもよい。
この場合、特性測定部107は、予め保持している受信信号の既知情報の理想的な信号と、周波数帯域F1、F2、F3、F4ごとに対応する回路通過後の受信信号の既知情報の信号部分との相違に基づいて、分割帯域の継ぎ目の不連続性などから回路周波数特性を振幅や位相の変化量を推定する。推定した変化量に基づいて、帯域結合部108が同じ分割帯域に対応して記憶する回路周波数特性を、変化量を反映させた回路周波数特性により書き換える。このように、受信信号に含まれる既知情報を利用しても回路周波数特性の更新が可能である。
Further, the
In this case, the
以上、実施形態について図面を参照して説明したが、具体的な構成はこれまでに説明した実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiment has been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiment described so far, and includes design and the like within the scope not departing from the gist of the present invention.
100…受信装置, 101…アンテナ, 102…帯域分割部, 103…周波数変換部, 104…ローパスフィルタ, 105…AD変換器, 106…トレーニング信号生成部, 107…特性測定部, 108…帯域結合部, 112(112−1〜112−4)…バンドパスフィルタ, 113(113−1〜113−4)…ミキサ,114(114−1〜114−4)…局部発振器
DESCRIPTION OF
本発明の一態様は、複数の異なる周波数帯域ごとに対応する複数のバンドパスフィルタに受信信号を通過させることで前記受信信号を複数の周波数帯域ごとの分割帯域信号に分割する帯域分割部と、前記分割帯域信号の各々の周波数を変換して変換周波数信号を出力する周波数変換部と、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとに対応する回路の周波数特性を測定する特性測定部と、前記複数の周波数帯域ごとに対応して測定された回路の周波数特性を利用して、前記複数の周波数帯域ごとに変換周波数信号を補正し、補正された変換周波数信号をそれぞれの周波数帯域に従って結合する帯域結合部とを備え、前記周波数変換部は、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれから出力された分割帯域信号ごとに対応して、複数のミキサと、該複数のミキサにそれぞれ互いに異なる周波数のローカル信号を出力する複数の局部発振器を備える受信装置である。 One aspect of the present invention is a band dividing unit that divides the received signal into divided band signals for a plurality of frequency bands by passing the received signals through a plurality of band pass filters corresponding to a plurality of different frequency bands, A frequency converter that converts the frequency of each of the divided band signals and outputs a converted frequency signal; and a circuit that includes the frequency converter that is input to each of the plurality of bandpass filters instead of the received signal. Based on the output training signal, a characteristic measuring unit that measures the frequency characteristic of the circuit corresponding to each of the plurality of frequency bands, and the frequency characteristic of the circuit measured corresponding to each of the plurality of frequency bands are used. A band coupling unit that corrects the converted frequency signal for each of the plurality of frequency bands and combines the corrected converted frequency signals according to each frequency band. Wherein the frequency conversion unit, corresponding to each divided band signals output from each of the plurality of band pass filters, and outputs a plurality of mixers, the local signals of different frequencies from each other to the plurality of mixers a receiver Ru comprising a plurality of local oscillators.
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記トレーニング信号を生成して前記複数のバンドパスフィルタの各々に入力させるトレーニング信号生成部をさらに備える。 One aspect of the present invention is the above-described reception device, further including a training signal generation unit that generates the training signal and inputs the training signal to each of the plurality of bandpass filters.
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記特性測定部は、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとの回路の周波数特性の少なくともいずれか1つを更新する。 One aspect of the present invention is the above-described reception device, wherein the characteristic measurement unit is input instead of a reception signal to each of the plurality of bandpass filters, and is output from a circuit including the frequency conversion unit. And updating at least one of the frequency characteristics of the circuit for each of the plurality of frequency bands based on the training signal.
本発明の一態様は、上記の受信装置であって、前記特性測定部は、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力される受信信号に含まれる所定の既知情報の信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとの回路の周波数特性の少なくともいずれか1つを更新する。 One aspect of the present invention is the above-described reception device, wherein the characteristic measurement unit is input instead of a reception signal to each of the plurality of bandpass filters, and is output from a circuit including the frequency conversion unit. At least one of the frequency characteristics of the circuit for each of the plurality of frequency bands is updated based on a signal of predetermined known information included in the received signal.
本発明の一態様は、帯域分割部が、複数の異なる周波数帯域ごとに対応する複数のバンドパスフィルタに受信信号を通過させることで前記受信信号を複数の周波数帯域ごとの分割帯域信号に分割する帯域分割ステップと、周波数変換部が、前記分割帯域信号の各々の周波数を変換して変換周波数信号を出力する周波数変換ステップと、特性測定部が、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとに対応する回路の周波数特性を測定する特性測定ステップと、帯域結合部が、前記複数の周波数帯域ごとに対応して測定された回路の周波数特性を利用して、前記複数の周波数帯域ごとに変換周波数信号を補正し、補正された変換周波数信号をそれぞれの周波数帯域に従って結合する帯域結合ステップとを備え、前記周波数変換ステップは、前記周波数変換部が備える複数のミキサのそれぞれが、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれから出力された分割帯域信号と、前記周波数変換部が備える複数の局部発振器のそれぞれから出力された互いに異なる周波数のローカル信号とを合成する受信信号処理方法である。 In one aspect of the present invention, the band dividing unit divides the received signal into divided band signals for a plurality of frequency bands by passing the received signals through a plurality of band pass filters corresponding to a plurality of different frequency bands. A band division step, a frequency conversion step in which a frequency conversion unit converts each frequency of the division band signal and outputs a converted frequency signal, and a characteristic measurement unit receives each of the plurality of bandpass filters. It is input instead of the signal, based on the training signal outputted from the circuit including the frequency conversion unit, and a characteristic measuring step of measuring the frequency characteristics of the circuit corresponding to each of the plurality of frequency bands, the band coupling portion, Using the frequency characteristics of the circuit measured corresponding to each of the plurality of frequency bands, the conversion frequency signal is corrected for each of the plurality of frequency bands. , And a band coupling step of coupling corrected converted frequency signals according to the respective frequency bands, said frequency converting step, each of the plurality of mixers in which the frequency converter is provided in, from each of said plurality of bandpass filters and outputted split-band signal, said a plurality of reception signal processing how to combine the local signal with each other in different frequency outputted from each of the local oscillator frequency converting unit is provided.
本発明の一態様は、複数の異なる周波数帯域ごとに対応し、かつ通過帯域が隣接する周波数帯域と重複する帯域を含む複数のバンドパスフィルタに受信信号を通過させることで前記受信信号を複数の周波数帯域ごとの分割帯域信号に分割する帯域分割部と、前記分割帯域信号の各々の周波数を変換して変換周波数信号を出力する周波数変換部と、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとに対応する回路の周波数特性を測定する特性測定部と、前記複数の周波数帯域ごとに対応して測定された回路の周波数特性を利用して、前記複数の周波数帯域ごとに変換周波数信号を補正し、補正された変換周波数信号について、隣接する周波数帯域と重複する帯域成分を除去した後、それぞれの周波数帯域に従って前記バンドパスフィルタを通過後の分割帯域信号と同じ周波数関係となるように結合する帯域結合部とを備え、前記周波数変換部は、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれから出力された分割帯域信号ごとに対応して、複数のミキサと、該複数のミキサにそれぞれ互いに異なる周波数のローカル信号を出力する複数の局部発振器を備える受信装置である。 According to one aspect of the present invention, a plurality of bandpass filters including a band corresponding to a plurality of different frequency bands and having a passband overlapping with an adjacent frequency band are passed through the received signal. Received for each of the plurality of bandpass filters, a band dividing unit that divides the signal into divided band signals for each frequency band, a frequency converting unit that converts each frequency of the divided band signal and outputs a converted frequency signal A characteristic measurement unit that measures frequency characteristics of a circuit corresponding to each of the plurality of frequency bands based on a training signal that is input instead of a signal and that is output from a circuit including the frequency conversion unit; and the plurality of frequency bands Using the frequency characteristics of the circuit measured corresponding to each, the conversion frequency signal is corrected for each of the plurality of frequency bands, and the corrected conversion frequency is corrected. No. For, after removing the band components overlapping with adjacent frequency bands, and a band coupling portion for coupling to the same frequency relationship with the split-band signal after passing through the band-pass filter in accordance with the respective frequency bands, The frequency converting unit corresponds to each divided band signal output from each of the plurality of bandpass filters, and a plurality of local units that output local signals of different frequencies to the plurality of mixers. A receiving apparatus including an oscillator.
本発明の一態様は、帯域分割部が、複数の異なる周波数帯域ごとに対応し、かつ通過帯域が隣接する周波数帯域と重複する帯域を含む複数のバンドパスフィルタに受信信号を通過させることで前記受信信号を複数の周波数帯域ごとの分割帯域信号に分割する帯域分割ステップと、周波数変換部が、前記分割帯域信号の各々の周波数を変換して変換周波数信号を出力する周波数変換ステップと、特性測定部が、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとに対応する回路の周波数特性を測定する特性測定ステップと、帯域結合部が、前記複数の周波数帯域ごとに対応して測定された回路の周波数特性を利用して、前記複数の周波数帯域ごとに変換周波数信号を補正し、補正された変換周波数信号について、隣接する周波数帯域と重複する帯域成分を除去した後、それぞれの周波数帯域に従って前記バンドパスフィルタを通過後の分割帯域信号と同じ周波数関係となるように結合する帯域結合ステップとを備え、前記周波数変換ステップは、前記周波数変換部が備える複数のミキサのそれぞれが、前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれから出力された分割帯域信号と、前記周波数変換部が備える複数の局部発振器のそれぞれから出力された互いに異なる周波数のローカル信号とを合成する受信信号処理方法である。 According to an aspect of the present invention, the band dividing unit allows the received signal to pass through a plurality of bandpass filters that include a band that corresponds to each of a plurality of different frequency bands and a pass band overlaps with an adjacent frequency band. A band dividing step for dividing the received signal into divided band signals for each of a plurality of frequency bands; a frequency converting step for converting a frequency of each of the divided band signals and outputting a converted frequency signal; and a characteristic measurement. Unit is input to each of the plurality of bandpass filters instead of the received signal, and based on a training signal output from a circuit including the frequency conversion unit, a circuit corresponding to each of the plurality of frequency bands A characteristic measurement step for measuring frequency characteristics, and a band combiner uses the frequency characteristics of the circuit measured corresponding to each of the plurality of frequency bands. Te, corrects the converted frequency signals for each of the plurality of frequency bands, the corrected conversion frequency signal, after removal of the band components overlapping with adjacent frequency band after passing through the band-pass filter in accordance with respective frequency bands A band combining step for combining the divided band signals so as to have the same frequency relationship as each of the divided band signals , wherein each of the plurality of mixers included in the frequency conversion unit outputs from each of the plurality of bandpass filters. This is a received signal processing method for combining the divided band signal and the local signals of different frequencies output from each of the plurality of local oscillators provided in the frequency converter.
Claims (5)
前記分割帯域信号の各々の周波数を変換して変換周波数信号を出力する周波数変換部と、
前記バンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとに対応する回路の周波数特性を測定する特性測定部と、
前記複数の周波数帯域ごとに対応して測定された回路の周波数特性を利用して、前記複数の周波数帯域ごとに変換周波数信号を補正し、補正された変換周波数信号をそれぞれの周波数帯域に従って結合する帯域結合部と
を備える受信装置。 A band dividing unit that divides the received signal into divided band signals for a plurality of frequency bands by passing the received signal through band pass filters corresponding to a plurality of different frequency bands;
A frequency converter that converts the frequency of each of the divided band signals and outputs a converted frequency signal;
Based on a training signal input to each of the band-pass filters instead of the received signal and output from a circuit including the frequency converter, the frequency characteristics of the circuit corresponding to each of the plurality of frequency bands are measured. A characteristic measuring unit;
Using the frequency characteristics of the circuit measured corresponding to each of the plurality of frequency bands, the conversion frequency signal is corrected for each of the plurality of frequency bands, and the corrected conversion frequency signals are combined according to each frequency band. A receiving device comprising: a band combiner.
請求項1に記載の受信装置。 The receiving device according to claim 1, further comprising a training signal generation unit that generates the training signal and inputs the training signal to each of the bandpass filters.
前記バンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとの回路の周波数特性の少なくともいずれか1つを更新する
請求項1または2に記載の受信装置。 The characteristic measuring unit is
At least one of the frequency characteristics of the circuit for each of the plurality of frequency bands based on a training signal that is input to each of the band-pass filters instead of the received signal and is output from the circuit including the frequency conversion unit. The receiving device according to claim 1, wherein the receiving device is updated.
前記バンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換部を含む回路から出力される受信信号に含まれる所定の既知情報の信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとの回路の周波数特性の少なくともいずれか1つを更新する
請求項1または2に記載の受信装置。 The characteristic measuring unit is
For each of the plurality of frequency bands, based on a signal of predetermined known information that is input to each of the bandpass filters instead of the reception signal and is included in the reception signal that is output from the circuit that includes the frequency converter. The receiving apparatus according to claim 1, wherein at least one of the frequency characteristics of the circuit is updated.
前記分割帯域信号の各々の周波数を変換して変換周波数信号を出力する周波数変換ステップと、
前記バンドパスフィルタのそれぞれに対して受信信号に代えて入力され、前記周波数変換ステップに対応する回路部を含む回路から出力されるトレーニング信号に基づいて、前記複数の周波数帯域ごとに対応する回路の周波数特性を測定する特性測定ステップと、
前記複数の周波数帯域ごとに対応して測定された回路の周波数特性を利用して、前記複数の周波数帯域ごとに変換周波数信号を補正し、補正された変換周波数信号をそれぞれの周波数帯域に従って結合する帯域結合ステップと
を備える受信信号処理方法。 A band dividing step of dividing the received signal into divided band signals for a plurality of frequency bands by passing the received signals through band pass filters corresponding to a plurality of different frequency bands;
A frequency conversion step of converting each frequency of the divided band signal and outputting a converted frequency signal;
A circuit corresponding to each of the plurality of frequency bands is input to each of the band-pass filters instead of a reception signal and based on a training signal output from a circuit including a circuit unit corresponding to the frequency conversion step. A characteristic measurement step for measuring frequency characteristics;
Using the frequency characteristics of the circuit measured corresponding to each of the plurality of frequency bands, the conversion frequency signal is corrected for each of the plurality of frequency bands, and the corrected conversion frequency signals are combined according to each frequency band. A received signal processing method comprising: a band combining step.
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