JP2017130877A - Radio receiver and radio reception method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線受信装置及び無線受信方法に関する。 The present invention relates to a wireless reception device and a wireless reception method.
近年、渋滞情報や事故情報等を示す交通情報をFMのラジオ放送信号に重畳して送信するVICS(登録商標)(Vehicle Information and Communication System)等の情報通信システムが用いられている。かかる情報通信システムでは、車両等の移動体に搭載される無線受信装置において受信を行う。そのため、移動による基地局との位置関係の変化に応じて電波の伝播状況が変化する。そこで、かかる無線受信装置は、受信信号の信号強度(電界強度)を示すRSSI(Received Signal Strength Indication)値を取得し、一定レベル以上のRSSI値が得られる周波数(チャンネル)に合わせてチューニングを行いつつ信号を受信する。 In recent years, information communication systems such as VICS (registered trademark) (Vehicle Information and Communication System) that transmit traffic information indicating traffic jam information, accident information, and the like superimposed on an FM radio broadcast signal have been used. In such an information communication system, reception is performed in a wireless reception device mounted on a moving body such as a vehicle. Therefore, the propagation state of radio waves changes according to the change in the positional relationship with the base station due to movement. Therefore, such a wireless receiver acquires an RSSI (Received Signal Strength Indication) value indicating the signal strength (electric field strength) of the received signal, and performs tuning according to a frequency (channel) at which an RSSI value of a certain level or more is obtained. While receiving the signal.
また、無線受信装置には、受信信号の信号レベルに応じて増幅器の利得制御を行う利得制御回路が設けられている。利得制御回路は、受信信号の信号レベルが低い場合にはSN比(signal-to-noise ratio)を改善するために利得を大きくし、信号レベルが高い場合は受信器内で発生する信号の歪を小さくするために利得を小さくする制御を行う。このため、無線受信装置には、受信信号を検波して信号レベルを検出する検波回路が設けられている。 In addition, the wireless reception device is provided with a gain control circuit that performs gain control of the amplifier in accordance with the signal level of the received signal. The gain control circuit increases the gain to improve the signal-to-noise ratio when the signal level of the received signal is low, and distorts the signal generated in the receiver when the signal level is high. In order to reduce the gain, control is performed to reduce the gain. For this reason, the radio reception apparatus is provided with a detection circuit that detects a received signal and detects a signal level.
VICS(登録商標)等の情報通信システムにおいて、無線受信装置は、受信信号の信号強度が交通情報等を受信可能なレベルにあるか否かを判定するためにRSSI値を用いる。従って、RSSI値を取得するRSSI回路は、低い信号強度の範囲を検出対象としている。これに対し、検波回路は、利得制御を行うために信号レベルを検出する回路であるため、高い信号強度の範囲を検出対象としている。そこで、RSSI回路と検波回路とを夫々別個に設けた無線受信装置が提案されている(例えば、特許文献1)。 In an information communication system such as VICS (registered trademark), a wireless reception device uses an RSSI value to determine whether the signal strength of a received signal is at a level at which traffic information or the like can be received. Therefore, the RSSI circuit that acquires the RSSI value has a low signal strength range as a detection target. On the other hand, the detection circuit is a circuit that detects a signal level in order to perform gain control, and therefore has a high signal intensity range as a detection target. In view of this, there has been proposed a wireless reception device in which an RSSI circuit and a detection circuit are separately provided (for example, Patent Document 1).
RSSI回路の出力はアナログ値であるため、ADC(Analog to Digital Converter)回路によりデジタル値に変換された後、RSSIデータとして記憶領域に蓄積される。また、検波回路の出力もアナログ値であるため、ADC(Analog to Digital Converter)回路によりデジタル値への変換が行われる。従って、上記のようにRSSI回路と検波回路とを夫々別個に設けた無線受信装置では、2つの回路の夫々に対応した2つのADCが必要となる。このため、受信回路を構成する半導体集積回路の面積が増大してしまうという問題があった。 Since the output of the RSSI circuit is an analog value, it is converted into a digital value by an ADC (Analog to Digital Converter) circuit and then stored in the storage area as RSSI data. Further, since the output of the detection circuit is also an analog value, conversion to a digital value is performed by an ADC (Analog to Digital Converter) circuit. Therefore, in the radio reception apparatus in which the RSSI circuit and the detection circuit are separately provided as described above, two ADCs corresponding to the two circuits are necessary. For this reason, there is a problem that the area of the semiconductor integrated circuit constituting the receiving circuit increases.
上記課題を解決するため、本発明は、受信回路の回路規模を抑えつつRSSI回路及び検波回路の出力のデジタル値を得ることが可能な無線受信装置及び無線受信方法を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a wireless reception device and a wireless reception method capable of obtaining digital values of outputs of an RSSI circuit and a detection circuit while suppressing the circuit scale of the reception circuit. .
本発明に係る無線受信装置は、入力信号の振幅を利得制御信号に応じた利得で変化させて出力する可変利得回路と、前記可変利得回路の出力信号のうち所定の周波数帯域の信号成分を通過させるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを通過した通過信号の信号強度が基準信号強度未満である場合に、前記通過信号の前記信号強度を検出して第1検出値を得る第1の信号強度検出回路と、前記通過信号の信号強度が前記基準信号強度以上である場合に、前記通過信号の前記信号強度を検出して第2検出値を得る第2の信号強度検出回路と、前記第1検出値又は前記第2検出値をデジタル値に変換するアナログデジタル変換器と、前記第1及び第2の信号強度検出回路のうちの一方と前記アナログデジタル変換器とを切り替え可能に接続し、前記第1検出値又は前記第2検出値を前記アナログデジタル変換器に供給する切替スイッチと、前記切替スイッチにおける切替を制御する切替制御部と、前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換された前記第1検出値を記憶する記憶領域と、前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換された前記第2検出値に基づいて前記利得制御信号を生成し、前記可変利得回路における前記利得を制御する利得制御回路と、を有することを特徴とする。 A radio receiving apparatus according to the present invention includes a variable gain circuit that changes an amplitude of an input signal with a gain according to a gain control signal and outputs the signal, and a signal component in a predetermined frequency band among output signals of the variable gain circuit And a first signal strength for obtaining a first detection value by detecting the signal strength of the passing signal when the signal strength of the passing signal that has passed through the bandpass filter is less than a reference signal strength. A detection circuit; a second signal strength detection circuit that detects the signal strength of the passage signal and obtains a second detection value when the signal strength of the passage signal is equal to or greater than the reference signal strength; and the first An analog-to-digital converter that converts a detection value or the second detection value into a digital value, and one of the first and second signal intensity detection circuits and the analog-to-digital converter can be switched. A changeover switch that supplies the first detection value or the second detection value to the analog-digital converter, a changeover control unit that controls a changeover in the changeover switch, and a digital value that is converted by the analog-digital converter. The gain control signal is generated based on the storage area for storing the first detection value and the second detection value converted into a digital value by the analog-to-digital converter, and the gain in the variable gain circuit is controlled. And a gain control circuit.
本発明に係る無線受信方法は、入力信号の振幅を利得制御信号に応じた利得で変化させて出力信号を得るステップと、前記出力信号のうち所定の周波数帯域の信号成分を通過させて通過信号を得るステップと、前記通過信号の信号強度が基準信号強度未満である場合に、前記通過信号の前記信号強度を検出して第1検出値を得るステップと、前記通過信号の信号強度が前記基準信号強度以上である場合に、前記通過信号の前記信号強度を検出して第2検出値を得るステップと、前記第1検出値又は前記第2検出値のいずれか一方を選択的に切り替えるステップと、前記切り替えに応じて前記第1検出値又は前記第2検出値をデジタル値に変換するステップと、デジタル値に変換された前記第1検出値を記憶するステップと、デジタル値に変換された前記第2検出値に基づいて前記利得制御信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする。 The radio reception method according to the present invention includes a step of changing an amplitude of an input signal with a gain according to a gain control signal to obtain an output signal, and passing a signal component of a predetermined frequency band in the output signal to pass the signal. Obtaining a first detection value by detecting the signal strength of the passing signal when the signal strength of the passing signal is less than a reference signal strength, and the signal strength of the passing signal being the reference strength A step of detecting the signal strength of the passing signal to obtain a second detection value when the signal strength is equal to or higher than a signal strength, and a step of selectively switching either the first detection value or the second detection value; , Converting the first detection value or the second detection value into a digital value in response to the switching, storing the first detection value converted into a digital value, and converting the digital value into a digital value Generating said gain control signal a on the basis of the second detection value, characterized in that it comprises a.
本発明によれば、受信回路の回路規模を抑えつつRSSI回路及び検波回路の出力のデジタル値を得ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to obtain digital values of the outputs of the RSSI circuit and the detection circuit while suppressing the circuit scale of the receiving circuit.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明にかかる無線受信装置の受信回路10の構成を示すブロック図である。受信回路10は、LNA(Low Noise Amplifier)11、局部発振器12、ミキサ13、可変利得回路14、バンドパスフィルタ15、復調回路16、RSSI(Received Signal Strength Indication)回路17、検波回路18、スイッチ19(以下、SW19と称する)、ADC(Analog to Digital Converter)20及び論理回路21を含む。論理回路21は、SW切替制御回路22、記憶領域23及び自動利得制御回路24を含む。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
LNA11は、アンテナ(図示せず)を介して受信した高周波信号RFを増幅し、増幅信号ASとしてミキサ13に供給する。
The LNA 11 amplifies the high frequency signal RF received via an antenna (not shown) and supplies the amplified signal AS to the
局部発振器12は、局部発信信号FLを生成し、ミキサ13に供給する。
The
ミキサ13は、増幅信号ASに局部発信信号FLを混合することにより、高周波信号RFよりも周波数が低い中間周波信号ISを生成し、可変利得回路14に供給する。
The
可変利得回路14は、中間周波信号ISの入力を受け、利得制御信号GCSに応じた利得で、中間周波信号IS(入力信号)の振幅を変化させる。可変利得回路14は、可変ステップアッテネータにより構成され、利得制御信号GCSに示される利得制御値GCVに応じて利得を変化させつつ中間周波信号ISを減衰する。可変利得回路14は、振幅を変化させた中間周波信号ISを振幅変換中間周波信号AISとしてバンドパスフィルタ15に供給する。
The
バンドパスフィルタ15は、振幅変換中間周波信号AISに対して、所定の周波数帯域の成分のみを通過させる周波数選択処理を施すことにより、不要な帯域成分を除去したフィルタ通過信号PSを生成する。バンドパスフィルタ15は、生成したフィルタ通過信号PSを復調回路16、RSSI回路17及び検波回路18に供給する。
The band-
復調回路16は、フィルタ通過信号PSに対して復調処理を施すことにより、変調された情報データを復元し、データ出力DOを得る。
The
RSSI回路17は、フィルタ通過信号PSに基づいて受信信号強度(受信電界強度)を検出し、アナログ値としてのRSSI値RVを得る。このRSSI値RVは、ADC20によるデジタル変換を経て記憶領域23に格納され、無線受信装置内のチューナー(図示せず)におけるチューニングの際の電波状況の判定に用いられる。
The
検波回路18は、フィルタ通過信号PSに対して包絡線検波を行い、高周波成分を除去して、アナログ値としての信号振幅値SVを得る。この信号振幅値SVは、ADC20によるデジタル変換を経て自動利得制御回路24に供給され、可変利得回路14の利得の制御に用いられる。
The
図2は、RSSI回路17の出力であるRSSI値RVと受信信号強度との関係(図2(a))、検波回路18の出力である信号振幅値SVと受信信号強度との関係(図2(b))を示す図である。横軸は受信信号強度を常用対数で表している。
2 shows the relationship between the RSSI value RV that is the output of the
RSSI回路17は、受信しようとする電波の存在を確認するために受信信号強度を検出する。従って、RSSI回路17は、比較的小さい受信信号強度を検出可能に構成されている。例えば、RSSI回路17は、図2(a)に示すように、基準信号強度である40dBμVよりも低い0dBμV〜40dBμVの範囲で、受信信号強度に対して出力(RSSI値RV)が比例する(すなわち、傾きが直線となる)ように検出動作を行う。受信信号強度が基準信号強度(40dBμV)を超えると、RSSI回路17の出力であるRSSI値RVは飽和する。
The
すなわち、RSSI回路17は、信号強度が基準信号強度未満である場合に(すなわち、基準信号よりも低い信号強度の範囲で)フィルタ通過信号PSの信号強度を検出する第1の信号強度検出回路である。RSSI回路17は、第1検出値であるRSSI値RVをSW19に供給する。
That is, the
一方、可変利得回路14における利得の制御は、受信信号強度が大きい状況下において、可変利得回路14の出力が飽和することによる受信特性の劣化を抑えるために行われる。従って、検波回路18は、比較的大きい受信信号強度を検出可能に構成されている。例えば、検波回路18は、図2(b)に示すように、受信信号強度が基準信号強度40dBμVとなる手前付近から信号振幅値SVが増加を始めるよう、検波動作を行う。なお、受信信号強度が65dBμV以上になると、増幅中間周波信号AISの信号レベルが一定となるように可変利得回路14の利得が制御されるため、検波回路18の出力である信号振幅値SVは一定となる。
On the other hand, the gain control in the
すなわち、検波回路18は、信号強度が基準信号強度以上である場合に(すなわち、基準信号強度及び基準信号強度よりも高い信号強度の範囲で)フィルタ通過信号PSの信号強度を検出する第2の信号強度検出回路である。検波回路18は、第2検出値である信号振幅値SVをSW19に供給する。
That is, the
SW19は、RSSI回路17及び検波回路18とADC20との間の接続を切り替える切替スイッチである。SW19は、SW切替制御信号SCSに応じて接続を切り替え、RSSI値RV又は信号振幅値SVをADC20に供給する。
The
図3は、SW19の構成を示す回路図である。SW19は、第1トランスファーゲート31と、第2トランスファーゲート32と、インバータ33と、を含む。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the
第1トランスファーゲート31は、NMOSトランジスタN1及びPMOSトランジスタP1から構成されている。NMOSトランジスタN1のドレイン端子及びPMOSトランジスタP1のソース端子は接続端T1を介して互いに接続されている。接続端T1は検波回路18に接続され、信号振幅値SVの入力を受ける。NMOSトランジスタN1のソース端子及びPMOSトランジスタP1のドレイン端子は接続端T2を介して互いに接続されている。接続端T2はADC20に接続されている。NMOSトランジスタN1のゲート端子はSW切替制御回路22に接続され、SW切替制御信号SCSの供給を受ける。PMOSトランジスタP1のゲート端子は、インバータ33を介してSW切替制御回路22に接続されている。
The
第2トランスファーゲート32は、NMOSトランジスタN2及びPMOSトランジスタP2から構成されている。NMOSトランジスタN2のドレイン端子及びPMOSトランジスタP2のソース端子は接続端T3を介して互いに接続されている。接続端T3はRSSI回路17に接続され、RSSI値RVの入力を受ける。NMOSトランジスタN2のソース端子及びPMOSトランジスタP2のドレイン端子は接続端T4を介して互いに接続されている。接続端T4はADC20に接続されている。NMOSトランジスタN2のゲート端子はインバータ33を介してSW切替制御回路22に接続されている。PMOSトランジスタP2のゲート端子はSW切替制御回路22に接続され、SW切替制御信号SCSの供給を受ける。
The
SW切替制御信号CSCは、所定の周期CPで信号レベルが「ハイ」及び「ロー」の2値に遷移する信号である。SW切替制御信号SCSの信号レベルがハイである期間(ハイレベル期間HCP)において、第1トランスファーゲート31のNMOSトランジスタN1及びPMOSトランジスタP1がオンとなり、検波回路18から供給された信号振幅値SVがADC20に供給される。一方、SW切替制御信号SCSの信号レベルがローである期間(ローレベル期間LCP)において、第2トランスファーゲート32のNMOSトランジスタN2及びPMOSトランジスタP2がオンとなり、RSSI回路17から供給されたRSSI値RVがADC20に供給される。
The SW switching control signal CSC is a signal whose signal level transitions to a binary value of “high” and “low” in a predetermined cycle CP. During the period when the signal level of the SW switching control signal SCS is high (high level period HCP), the NMOS transistor N1 and the PMOS transistor P1 of the
再び図1を参照すると、ADC20は、SW19から供給されたRSSI値RV又は信号振幅値SVをデジタル値DVに変換し、論理回路21のSW切替制御回路22に供給する。以下の説明では、RSSI値RVをデジタル値DVに変換したものをデジタルRSSI値DRV、信号振幅値SVをデジタル値DVに変換したものをデジタル振幅値DSVと称する。
Referring again to FIG. 1, the
SW切替制御回路22は、SW切替制御信号SCSをSW19に供給する。また、SW切替制御回路22は、ADC20から供給されたデジタルRSSI値DRVを、記憶領域23に格納する。また、SW切替制御回路22は、ADC20から供給されたデジタル振幅値DSVを自動利得制御回路24に供給する。
The SW switching
自動利得制御回路24は、デジタル振幅値DSVに基づいて利得制御値GCVを計算し、計算結果に基づいて、可変利得回路14の利得を制御する利得制御信号GCSを生成し、可変利得回路14に供給する。
The automatic
自動利得制御回路24は、例えばバンドパスフィルタ15に入力される信号の振幅上限閾値TH1(例えば、65dBμV)及び振幅下限閾値TH2(例えば、40dBμV)を保持し、デジタル振幅値DSVとの比較を行う。デジタル振幅値DSVが振幅上限閾値TH1を上回っている場合、自動利得制御回路24は、可変利得回路14の利得を下げるべく利得制御値GCVを算出し、これに対応する信号レベルを有する利得制御信号GCSを生成する。デジタル振幅値DSVが振幅下限閾値TH2を下回っている場合、自動利得制御回路24は、可変利得回路14の利得を上げるべく利得制御値GCVを算出し、これに対応する信号レベルを有する利得制御信号GCSを生成する。
The automatic
次に、受信回路10の各部の動作について、図4のタイムチャートを参照して説明する。
Next, the operation of each part of the receiving
SW切替制御信号SCSの信号レベルがローであるローレベル期間LCPにおいて、SW19は、RSSI回路17の出力であるRSSI値RVをDSV20に供給する。この間、自動利得制御回路24は、一定の信号レベルを有する利得制御信号GCSを可変利得回路14に供給する。
In the low level period LCP in which the signal level of the SW switching control signal SCS is low, the
ADC20は、RSSI回路17からSW19を介して供給されたRSSI値RVをデジタル値DV(すなわち、デジタルRSSI値DRV)に変換して、論理回路21のSW切替制御回路22に供給する。SW切替制御回路22は、デジタルRSSI値DRVを記憶領域23に格納する。
The
一方、SW切替制御信号SCSの信号レベルがハイであるハイレベル期間HCPにおいて、SW19は、検波回路18の出力である信号振幅値SVをADC20に供給する。ADC20は、信号振幅値SVをデジタル値DV(デジタル振幅値DSV)に変換する。論理回路21のSW切替制御回路22は、デジタル振幅値DSVを自動利得制御回路24に供給する。自動利得制御回路24は、デジタル振幅値DSVに基づいて利得制御値GCVを計算し、利得制御値GCVを反映した信号レベルを有する利得制御信号GCSを可変利得回路14に供給する。
On the other hand, in the high level period HCP in which the signal level of the SW switching control signal SCS is high, the
SW切替制御回路22は、SW切替制御信号SCSの信号レベルを周期CPで周期的にハイレベル、ローレベルに切り替える。ADC20は、ハイレベル期間HCP、ローレベル期間LCPの夫々で一回ずつ変換動作を行う。論理回路21は、デジタルRSSI値DRVの記憶領域23への格納を1回のローレベル期間LCPにつき1回行い、デジタル振幅値DSVに基づく利得制御値GCVの計算を1回のハイレベル期間HCPにつき1回行う。SW19、ADC20及び論理回路21の各部は、かかる一連の動作を繰り返し行う。
The SW switching
このように、本発明の受信回路10では、SW19が周期的にスイッチングを行い、RSSI値RV又は信号振幅値SVのいずれか一方をADC20に供給する。そして、ADC20は、SW19を介して供給されたRSSI値RV又は信号振幅値SVをデジタル値DVに変換する。従って、受信回路内にRSSI回路及び検波回路の夫々に対応したADCを別個に設ける必要がないため、回路規模を抑えつつRSSI回路及び検波回路の出力のデジタル値を得ることができる。
As described above, in the receiving
なお、受信回路10を有する無線受信装置が、例えば移動体で使用されるラジオやテレビジョンチューナーである場合、フェージングにより受信信号強度が変動する。この変動の周期は、フェージング周波数の逆数となる。移動体の移動速度をv(m/s)、受信電波の波長をλ(m)とすると、フェージング周波数fd(Hz)は以下の式(1)で表される。
In addition, when the radio | wireless receiver which has the receiving
fd=v/λ (1)
受信周波数をテレビジョン放送の最大周波数チャンネルである430(MHz)とすると、受信電波の波長は、0.698(m)(=光速3×108(m/s)÷430×106)となる。従って、例えば移動体の移動速度を80(km/h)とすると、フェージング周波数fdは、32(Hz)(=80(km/h)×1000÷3600÷0.698(m))となる。よって、フェージング周期は1/fd=31(msec)となる。
fd = v / λ (1)
If the reception frequency is 430 (MHz), which is the maximum frequency channel of television broadcasting, the wavelength of the reception radio wave is 0.698 (m) (= speed of light 3 × 10 8 (m / s) ÷ 430 × 10 6 ). Become. Therefore, for example, when the moving speed of the moving body is 80 (km / h), the fading frequency fd is 32 (Hz) (= 80 (km / h) × 1000 ÷ 3600 ÷ 0.698 (m)). Therefore, the fading cycle is 1 / fd = 31 (msec).
従って、可変利得回路14における利得調整の周期は数msec程度であれば良く、SW切替制御信号SCSの周期も、例えば数msec程度の期間を有していればよい。
Therefore, the gain adjustment period in the
また、無線受信装置が例えばバーストデータ通信システムに使用される受信装置である場合、キャリアの存在を確認するためにバーストの初めに受信されるプリアンブル期間にRSSI値を得られれば良い。従って、SW切替制御信号SCSは、プリアンブル期間に相当する期間だけローレベルに維持されれば良い。 Further, when the wireless reception device is a reception device used in, for example, a burst data communication system, it is only necessary to obtain an RSSI value during a preamble period received at the beginning of a burst in order to confirm the presence of a carrier. Therefore, the SW switching control signal SCS only needs to be maintained at a low level for a period corresponding to the preamble period.
本実施例の無線受信装置及び受信方法について、図5及び図6を参照して説明する。なお、実施例1と同様又は等価な構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 The radio reception apparatus and reception method of this embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar or equivalent to Example 1, and description is abbreviate | omitted.
図5は、本実施例の無線受信装置における受信回路10の構成を示すブロック図である。本実施例において、論理回路21は、実施例1と同様の構成(SW切替制御回路22、記憶領域23及び自動利得制御回路24)の他に、平均値算出回路41を含む。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the
ADC20は、SW19からデジタルRSSI値DRVを供給された場合、実施例1と同様、これをSW切替制御部22に供給する。一方、SW19からデジタル振幅値DSVを供給された場合、これを平均値算出回路41に供給する。
When the digital RSSI value DRV is supplied from the
平均値算出回路41は、ADC20からデジタル振幅値DSVを所定回数取得すると、平均値を算出する。そして、平均値算出回路41は、算出した平均値を平均振幅値SAVとしてSW切替制御部22に供給する。
The average
SW切替制御回路22は、ADC20から供給された平均振幅値SAVを自動利得制御回路24に供給する。
The SW switching
自動利得制御回路24は、平均振幅値SAVに基づいて利得制御値GCVを計算し、計算結果に基づいて、可変利得回路14の利得を制御する利得制御信号GCSを生成し、可変利得回路14に供給する。
The automatic
次に、本実施例における受信回路10の各部の動作について、図6のタイムチャートを参照して説明する。
Next, the operation of each part of the receiving
SW切替制御信号SCSは、実施例1よりも長いハイレベル期間HCPにおいて、信号レベルがハイレベルとなる。このハイレベル期間HCPの間、検波回路18はn回(nは2以上の整数)の包絡線検波を行い、n個の信号振幅値SVを取得する。SW19は、ハイレベル期間HCPの間、n個の信号振幅値SVをADC20に供給する。
The SW switching control signal SCS has a high signal level in the high level period HCP longer than that in the first embodiment. During the high level period HCP, the
ADC20は、SW19から供給された信号振幅値SVをデジタル振幅値DSVに順次変換し、平均値算出回路41に供給する。すなわち、ADC20は、ハイレベル期間HCPの間、n回の変換動作を行う。
The
平均値算出部41は、ハイレベル期間HCPの間にADC20から供給されたn個のデジタル振幅値DSVの平均値を算出する。平均値算出部41は、この平均値を平均振幅値SAVとしてSW切替制御回路22に供給する。
The average
SW切替制御回路22は、平均振幅値SAVを自動利得制御回路24に供給する。自動利得制御回路24は、平均振幅値SAVに基づいて利得制御値GCVを計算し、計算した結果を反映した信号レベルを有する利得制御信号GCSを可変利得回路14に供給する。
The SW switching
以上のように、本実施例の受信回路10では、1回のハイレベル期間HCP毎にn個の信号振幅値SVがSW19を介してADC20に供給され、ADC20はn回の変換動作を行う。そして、平均値算出回路41はn個のデジタル振幅値DSVの平均振幅値SAVを算出し、自動利得制御回路24は平均振幅値SAVに基づいて可変利得回路14の利得制御を行う。
As described above, in the receiving
本実施例の受信回路10によれば、可変利得回路14の利得制御を安定して行うことができる。例えば、受信した高周波信号RFの信号レベルがフェージング等により短い時間に大きく変化するような状況下では、信号振幅値SVを取得する毎に利得制御を行うと、利得制御信号GCSが短時間に繰り返し変化することで、利得変化時の切り替え動作に伴う雑音が増加し、SN比の低下等により受信特性が劣化する可能性がある。しかし、本実施例の受信回路10は、長い周期でSW19の切り替えを行い、複数回に亘って取得したデジタル振幅値DSVの平均値を算出して利得制御を行うため、かかる状況下においても、安定した可変利得回路14の利得制御を行うことができるのである。また、フェージング周期に比べて十分に長い期間をハイレベル期間HCPとして設定することにより、より安定した利得制御を行うことが可能となる。
According to the receiving
本実施例の無線受信装置及び受信方法について、図7を参照して説明する。なお、実施例1と同様又は等価な構成については同じ符号を付し、説明を省略する。 The radio reception apparatus and reception method of this embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar or equivalent to Example 1, and description is abbreviate | omitted.
図7は、本実施例の無線受信装置における受信回路10の構成を示すブロック図である。本実施例において、論理回路21は、実施例1と同様の構成(SW切替制御回路22、記憶領域23及び自動利得制御回路24)の他に、基準信号強度格納部42を含む。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the
基準信号強度格納部26は、SW19における切り替え動作の基準となる基準信号強度RTH(例えば、40dBμV)を格納する。
The reference signal strength storage unit 26 stores a reference signal strength RTH (for example, 40 dBμV) serving as a reference for the switching operation in the
SW切替制御部22は、ADC20から供給されたデジタル値DV(デジタルRSSI値DRV又はデジタル振幅値DSV)と基準信号強度RTHとを比較し、比較結果に応じてSW19の切替制御を行う。
The SW switching
具体的には、SW19がRSSI回路17の出力であるRSSI値RVをADC20に供給している状態において、デジタルRSSI値DRVが基準信号強度RTHよりも小さい場合、SW切替制御部22は、SW19にそのままの状態を維持させるSW切替制御信号SCSを生成し、SW19に供給する。デジタルRSSI値DRVが基準信号強度RTH以上となった場合、SW切替制御部22は、検波回路18からの信号振幅値SVをADC20に供給するべくSW19の接続を切り替えるSW切替制御信号SCSを生成し、SW19に供給する。
Specifically, when the digital RSSI value DRV is smaller than the reference signal strength RTH in a state in which the
一方、SW19が検波回路18の出力である信号振幅値SVをADC20に供給している状態において、デジタル振幅値DSVが基準信号強度RTH以上である場合、SW19にそのままの状態を維持させるSW切替制御信号SCSを生成し、SW19に供給する。デジタル振幅値DSVが基準信号強度RTH未満となった場合、SW切替制御部22は、RSSI回路17からのRSSI値RVをADC20に供給するべくSW19の接続を切り替えるSW切替制御信号SCSを生成し、SW19に供給する。
On the other hand, when the digital amplitude value DSV is equal to or higher than the reference signal strength RTH in a state where the
このように、本実施例の受信回路10は、実施例1のように予め定めた周期で周期的にSW19の接続切り替えを行うのではなく、基準信号強度RTHとデジタルRSSI値RV又はデジタル振幅値DSVとの大小関係に応じてSW19の接続切り替えを行う。このため、受信信号強度が基準信号強度RTH未満である場合には、検波回路18の動作とは無関係に、複数回のRSSI値RVの取得及びデジタル値DVへの変換を行うことができる。同様に、受信信号強度が基準信号強度RTH以上である場合には、RSSI回路17の動作とは無関係に、複数回の信号振幅値SVの取得及びデジタル値DVへの変換を行うことができる。従って、SW19の切り替えを、電波状況に応じて柔軟に行うことができる。
As described above, the receiving
以上のように、本発明の無線受信装置は、第1の信号強度検出回路(RSSI回路17)及び第2の信号強度検出回路(検波回路18)のうちの一方とアナログデジタル変換器(ADC20)とを切り替え可能に接続し、第1検出値(RSSI値RV)又は第2検出値(信号振幅値SV)をアナログデジタル変換器(ADC20)に供給する切替スイッチ(SW19)を有し、アナログデジタル変換器(ADC20)は第1検出値(RSSI値RV)又は第2検出値(信号振幅値SV)をデジタル値(DV)に変換する。従って、第1の信号強度検出回路(RSSI回路17)又は第2の信号強度検出回路(検波回路18)の夫々に対応したアナログデジタル変換器(ADC20)を別個に設ける必要がないため、回路規模を抑えつつ第1検出値(RSSI値RV)及び第2検出値(信号振幅値SV)をデジタル値(DV)に変換することができる。 As described above, the wireless reception device of the present invention includes one of the first signal strength detection circuit (RSSI circuit 17) and the second signal strength detection circuit (detection circuit 18), and the analog-digital converter (ADC 20). And a changeover switch (SW19) for supplying the first detection value (RSSI value RV) or the second detection value (signal amplitude value SV) to the analog-to-digital converter (ADC20). The converter (ADC 20) converts the first detection value (RSSI value RV) or the second detection value (signal amplitude value SV) into a digital value (DV). Therefore, it is not necessary to separately provide an analog-digital converter (ADC 20) corresponding to each of the first signal strength detection circuit (RSSI circuit 17) or the second signal strength detection circuit (detection circuit 18). It is possible to convert the first detection value (RSSI value RV) and the second detection value (signal amplitude value SV) into a digital value (DV) while suppressing.
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施例では、SW19が、図3に示すように夫々NMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタからなる第1及び第2トランスファーゲートから構成される場合について説明した。しかし、SW19の構成はこれに限られず、SW切替制御信号SCSに応じてRSSI回路17からの出力又は検波回路18からの出力を切り替えてSW19に供給可能な構成を有するものであれば良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above-described embodiment, the case has been described in which the
また、上記実施例では、基準信号強度を40dBμVとし、RSSI回路17が、0〜40dBμVの範囲で受信信号強度に比例するRSSI値RVを取得する例について説明した。しかし、RSSI回路17の動作範囲はこれに限られない。少なくとも、FM多重放送のデータを受信するチューナーの受信感度のレベルである20〜30dBμVの近辺の受信信号強度において動作するものであればよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the reference signal strength is 40 dBμV and the
また、上記実施例2では、受信回路10がn個のデジタル振幅値DSVの平均値を算出する平均値算出回路41を有し、自動利得制御回路24は平均振幅値SAVに基づいて可変利得回路14の利得制御を行う例について説明した。しかし、複数のデジタルRSSI値DRVの平均値を算出する平均値算出回路を設け、算出した平均値を記憶領域23に格納する構成としても良い。
In the second embodiment, the receiving
10 受信回路
11 LNA
12 局部発振器
13 ミキサ
14 可変利得回路
15 バンドパスフィルタ
16 復調回路
17 RSSI回路
18 検波回路
19 SW
20 ADC
21 論理回路
22 SW切替制御回路
23 記憶領域
24 自動利得制御回路
31 第1トランスファーゲート
32 第2トランスファーゲート
33 インバータ
41 平均値算出回路
42 基準信号強度格納部
10 receiving
12
20 ADC
21
Claims (12)
前記可変利得回路の出力信号のうち所定の周波数帯域の信号成分を通過させるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタを通過した通過信号の信号強度が基準信号強度未満である場合に、前記通過信号の前記信号強度を検出して第1検出値を得る第1の信号強度検出回路と、
前記通過信号の信号強度が前記基準信号強度以上である場合に、前記通過信号の前記信号強度を検出して第2検出値を得る第2の信号強度検出回路と、
前記第1検出値又は前記第2検出値をデジタル値に変換するアナログデジタル変換器と、
前記第1及び第2の信号強度検出回路のうちの一方と前記アナログデジタル変換器とを切り替え可能に接続し、前記第1検出値又は前記第2検出値を前記アナログデジタル変換器に供給する切替スイッチと、
前記切替スイッチにおける切替を制御する切替制御部と、
前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換された前記第1検出値を記憶する記憶領域と、
前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換された前記第2検出値に基づいて前記利得制御信号を生成し、前記可変利得回路における前記利得を制御する利得制御回路と、
を有することを特徴とする無線受信装置。 A variable gain circuit that changes the amplitude of the input signal with a gain according to the gain control signal and outputs the output signal;
A bandpass filter that passes a signal component of a predetermined frequency band in the output signal of the variable gain circuit; and
A first signal strength detection circuit that detects the signal strength of the passing signal and obtains a first detection value when the signal strength of the passing signal that has passed through the bandpass filter is less than a reference signal strength;
A second signal strength detection circuit that detects the signal strength of the passing signal and obtains a second detection value when the signal strength of the passing signal is equal to or higher than the reference signal strength;
An analog-digital converter that converts the first detection value or the second detection value into a digital value;
One of the first and second signal strength detection circuits and the analog-digital converter are connected so as to be switchable, and the first detection value or the second detection value is supplied to the analog-digital converter. A switch,
A switching control unit for controlling switching in the selector switch;
A storage area for storing the first detection value converted into a digital value by the analog-digital converter;
A gain control circuit that generates the gain control signal based on the second detection value converted into a digital value by the analog-digital converter and controls the gain in the variable gain circuit;
A wireless receiver characterized by comprising:
前記利得制御回路は、前記平均値に基づいて前記可変利得回路における利得を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載の無線受信装置。 An average value calculation circuit for calculating an average value of n second detection values (n is an integer of 2 or more) converted into a digital value by the analog-digital converter;
The radio reception apparatus according to claim 1, wherein the gain control circuit controls a gain in the variable gain circuit based on the average value.
前記出力信号のうち所定の周波数帯域の信号成分を通過させて通過信号を得るステップと、
前記通過信号の信号強度が基準信号強度未満である場合に、前記通過信号の前記信号強度を検出して第1検出値を得るステップと、
前記通過信号の信号強度が前記基準信号強度以上である場合に、前記通過信号の前記信号強度を検出して第2検出値を得るステップと、
前記第1検出値又は前記第2検出値のいずれか一方を選択的に切り替えるステップと、
前記切り替えに応じて前記第1検出値又は前記第2検出値をデジタル値に変換するステップと、
デジタル値に変換された前記第1検出値を記憶するステップと、
デジタル値に変換された前記第2検出値に基づいて前記利得制御信号を生成するステップと、
を含むことを特徴とする無線受信方法。 Changing the amplitude of the input signal with a gain according to the gain control signal to obtain an output signal;
Passing a signal component of a predetermined frequency band in the output signal to obtain a passing signal;
When the signal strength of the passing signal is less than a reference signal strength, detecting the signal strength of the passing signal to obtain a first detection value;
When the signal strength of the passing signal is equal to or higher than the reference signal strength, detecting the signal strength of the passing signal to obtain a second detection value;
Selectively switching one of the first detection value and the second detection value;
Converting the first detection value or the second detection value into a digital value in response to the switching;
Storing the first detection value converted into a digital value;
Generating the gain control signal based on the second detection value converted to a digital value;
A wireless reception method comprising:
前記デジタル値に変換された前記第2検出値に基づいて前記利得制御信号を生成するステップは、前記平均値に基づいて前記可変利得回路における利得を制御するステップを含むことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1に記載の無線受信方法。 Calculating an average value of the n second detection values (n is an integer of 2 or more) converted into a digital value;
The step of generating the gain control signal based on the second detection value converted into the digital value includes a step of controlling a gain in the variable gain circuit based on the average value. The wireless reception method according to any one of 7 to 10.
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