JP2019134248A - Radio equipment - Google Patents

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雅則 藤田
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Abstract

To provide radio equipment capable of making followability and stability compatible for the input signal level, in digital variable gain amplifier.SOLUTION: Radio equipment has a variable gain amplifier for amplifying an input signal variably, an AD conversion part for converting the input signal, outputted from the variable gain amplifier, from analog signal to digital signal, a level controller for controlling the signal level of the converted input signal, and a feedback section performing feedback control for the level controller. The feedback section has a detector, a logarithmic conversion part, a correction part, a comparator, a change amount calculation part, a control value calculation part, and a feedback control part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、無線装置に関する。   The present invention relates to a wireless device.

無線装置のフロントエンド部には、利得を変化させながら受信した信号を増幅させる可変利得アンプ(可変利得増幅器)が内蔵されている。このような可変利得アンプには、デジタル可変利得アンプとアナログ可変利得アンプの主に2種類のアンプが存在する。   The front end of the wireless device incorporates a variable gain amplifier (variable gain amplifier) that amplifies the received signal while changing the gain. In such a variable gain amplifier, there are mainly two types of amplifiers, a digital variable gain amplifier and an analog variable gain amplifier.

デジタル可変利得アンプ(デジタル可変利得増幅器)は、デジタル調整方式により離散的に利得を調整することができる。このようなデジタル可変利得アンプを無線装置のフロントエンド部に採用することは、デジタル可変利得アンプが、アナログ可変利得アンプ(アナログ可変利得増幅器)と比べて、回路の実装面積が小さく、且つ、部品点数が少ないことから、1つのデバイスに集積することが容易であり、無線装置の小型化や、低コスト化に有効である。   The digital variable gain amplifier (digital variable gain amplifier) can adjust the gain discretely by a digital adjustment method. The adoption of such a digital variable gain amplifier in the front end portion of the wireless device means that the digital variable gain amplifier has a smaller circuit mounting area than the analog variable gain amplifier (analog variable gain amplifier), and has a component. Since the number of points is small, it is easy to integrate into one device, which is effective for downsizing and cost reduction of the wireless device.

例えば、利得を変化させながら信号を増幅させる可変利得アンプの例としては、下記特許文献1〜3に開示された可変利得アンプを挙げることができる。   For example, variable gain amplifiers disclosed in Patent Documents 1 to 3 below can be cited as examples of variable gain amplifiers that amplify signals while changing gain.

特開2003−152540号公報JP 2003-152540 A 特開2007−166588号公報JP 2007-166588 A 特開平8−288881号公報JP-A-8-288888

デジタル可変利得アンプ(デジタル可変利得増幅器)は、先に説明したように、利得の調整が離散的であるため、調整可能な最小幅である調整単位が存在する。従って、デジタル可変利得アンプを搭載した集積デバイスにおいては、デバイスのプロセス等に依存して、上記調整単位が大きくなる傾向がある。その結果、デジタル可変利得アンプは、線形的に利得を調整することが可能なアナログ可変利得アンプ(アナログ可変利得増幅器)と比べて調整単位が大きいことから、干渉波の影響により受信信号レベルの変動が激しい環境においては、当該変動に追従して調整することが難しい。さらに、上記環境においては、デジタル可変利得アンプでは、増幅後の信号のレベルを収束、安定させることが難しく、その結果、デジタル可変利得アンプを用いた無線装置における受信性能が劣化することとなる。   As described above, since the digital variable gain amplifier (digital variable gain amplifier) has a discrete gain adjustment, there is an adjustment unit that is the minimum adjustable width. Therefore, in an integrated device equipped with a digital variable gain amplifier, the adjustment unit tends to increase depending on the device process and the like. As a result, the digital variable gain amplifier has a larger adjustment unit than the analog variable gain amplifier (analog variable gain amplifier) capable of linearly adjusting the gain, and therefore the received signal level fluctuates due to the influence of interference waves. It is difficult to adjust following the fluctuation in an environment where the temperature is severe. Further, in the above environment, it is difficult for the digital variable gain amplifier to converge and stabilize the level of the amplified signal, and as a result, the reception performance of the radio apparatus using the digital variable gain amplifier is deteriorated.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、デジタル可変利得アンプ(デジタル可変利得増幅器)において、受信信号レベルに対する追従性と安定性とを両立させることが可能な、新規且つ改良された無線装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to achieve both a tracking capability and stability with respect to a received signal level in a digital variable gain amplifier (digital variable gain amplifier). It is an object of the present invention to provide a new and improved wireless device that can be implemented.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、受信信号を可変増幅する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器から出力される前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するAD変換部と、変換された前記受信信号の信号レベルを制御するレベル制御部と、前記レベル制御部に対してフィードバック制御を行うフィードバック部と、を備え、前記フィードバック部は、変換された前記デジタル信号の信号レベルを検出する検出部と、検出した前記信号レベルを対数変換する対数変換部と、前記対数変換の変換結果に、先に処理された先行受信信号に対応するフィードバック制御値を加算することにより対数変換された前記信号レベルを補正して、補正信号レベルを取得する補正部と、前記補正信号レベルと基準信号レベルとを比較し、比較結果を取得する比較部と、前記比較結果と前記先に処理された先行受信信号に対応する前記比較結果との差分から変化量を算出する変化量算出部と、前記変化量と前記可変利得増幅器の制御単位との差分を、前記制御単位を上限として算出して、前記フィードバック制御値を取得する制御値算出部と、前記比較結果と前記フィードバック制御値との差分に基づいて、前記レベル制御部をフィードバック制御するフィードバック制御部と、を有する、無線装置が提供される。   In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, a variable gain amplifier that variably amplifies a received signal, and an AD conversion that converts the received signal output from the variable gain amplifier from an analog signal to a digital signal A level control unit that controls a signal level of the converted received signal, and a feedback unit that performs feedback control on the level control unit, wherein the feedback unit is configured to output the converted digital signal. A detection unit for detecting a signal level, a logarithmic conversion unit for logarithmically converting the detected signal level, and adding a feedback control value corresponding to a previously received preceding received signal to the conversion result of the logarithmic conversion A correction unit that corrects the logarithmically converted signal level to obtain a correction signal level, and the correction signal level and the reference signal level. A comparison unit that obtains a comparison result, a change amount calculation unit that calculates a change amount from a difference between the comparison result and the comparison result corresponding to the preceding received signal processed earlier, and the change A difference between the amount and the control unit of the variable gain amplifier is calculated with the control unit as an upper limit, and based on a difference between the control result calculation unit for obtaining the feedback control value, and the comparison result and the feedback control value Thus, a wireless device is provided that includes a feedback control unit that performs feedback control of the level control unit.

前記変化量算出部は、前記受信信号の1処理単位先に処理された前記先行受信信号に対応する前記比較結果を取得する遅延器と、前記比較結果と前記先行受信信号に対応する前記比較結果との差分から前記変化量を算出する減算器と、を有していてもよい。   The change amount calculation unit includes a delay unit that obtains the comparison result corresponding to the preceding received signal processed one processing unit ahead of the received signal, and the comparison result corresponding to the comparison result and the preceding received signal. And a subtractor that calculates the amount of change from the difference between.

前記制御値算出部は、前記変化量の絶対値から前記可変利得増幅器の制御単位を減算することにより、前記フィードバック制御値を取得してもよい。   The control value calculation unit may obtain the feedback control value by subtracting a control unit of the variable gain amplifier from an absolute value of the change amount.

前記フィードバック制御部は、前記比較結果と前記フィードバック制御値との差分が前記制御単位の整数倍となるように、前記比較結果と前記フィードバック制御値との差分に対して、前記制御単位以下の数値を切り捨てる切り捨て処理を行い、切り捨て処理された当該差分に基づいて、前記可変利得増幅器をフィードバック制御してもよい。   The feedback control unit is a numerical value equal to or less than the control unit with respect to the difference between the comparison result and the feedback control value so that the difference between the comparison result and the feedback control value is an integral multiple of the control unit. The variable gain amplifier may be feedback-controlled based on the difference subjected to the truncation process.

前記フィードバック部は、前記比較部からの前記比較結果を平均処理して前記変化量算出部及び前記フィードバック制御部に出力する平均処理部をさらに有していてもよい。   The feedback unit may further include an average processing unit that performs an average process on the comparison result from the comparison unit and outputs the result to the change amount calculation unit and the feedback control unit.

前記可変利得増幅器は、離散的に利得を調整するデジタル可変利得増幅器から構成されてもよい。   The variable gain amplifier may be a digital variable gain amplifier that adjusts the gain discretely.

前記無線装置は、変換された前記デジタル信号を復調する復調処理部をさらに備えてもよい。   The wireless device may further include a demodulation processing unit that demodulates the converted digital signal.

前記可変利得増幅器と、前記AD変換部と、前記レベル制御部とは、1つの半導体基板上に形成されていてもよい。   The variable gain amplifier, the AD conversion unit, and the level control unit may be formed on one semiconductor substrate.

以上説明したように本発明によれば、デジタル可変利得アンプ(デジタル可変利得増幅器)において、受信信号レベルに対する追従性と安定性とを両立させることができる。   As described above, according to the present invention, in the digital variable gain amplifier (digital variable gain amplifier), it is possible to achieve both the followability to the received signal level and the stability.

本発明の実施形態に係る無線装置1のブロック図の一例である。It is an example of the block diagram of the radio | wireless apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るフロントエンド部10のブロック図を示す。The block diagram of the front end part 10 which concerns on embodiment of this invention is shown. 比較例に係るフロントエンド部92による動作によって得られるデジタル可変利得アンプ100の利得変化量を示す表である。It is a table | surface which shows the gain variation | change_quantity of the digital variable gain amplifier 100 obtained by the operation | movement by the front end part 92 which concerns on a comparative example. 実施例に係るフロントエンド部10による動作によって得られるデジタル可変利得アンプ100の利得変化量を示す表である。It is a table | surface which shows the amount of gain changes of the digital variable gain amplifier 100 obtained by the operation | movement by the front end part 10 which concerns on an Example. 図3及び図4に示されるデジタル可変利得アンプ100の利得の変化量の大きさの累積値を処理時間に対して示したグラフである。5 is a graph showing a cumulative value of the amount of change in gain of the digital variable gain amplifier 100 shown in FIGS. 3 and 4 with respect to processing time. 本発明の実施形態の変形例1に係るフロントエンド部12のブロック図を示す。The block diagram of the front end part 12 which concerns on the modification 1 of embodiment of this invention is shown. 比較例1に係るフロントエンド部90のブロック図を示す。The block diagram of the front end part 90 which concerns on the comparative example 1 is shown. 比較例2に係るフロントエンド部92のブロック図を示す。The block diagram of the front end part 92 which concerns on the comparative example 2 is shown.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

以下に説明する本発明の実施形態は、様々な無線通信で用いることができる無線装置のフロントエンド部に設けられた、利得を変化させながら受信した信号を増幅させるデジタル可変利得アンプ(デジタル可変利得増幅器)に対する自動利得制御(AGC(Automatic Gain Control))に関するものである。   An embodiment of the present invention described below is a digital variable gain amplifier (digital variable gain) that is provided in a front end portion of a wireless device that can be used in various wireless communications and that amplifies a received signal while changing the gain. The present invention relates to automatic gain control (AGC (Automatic Gain Control)) for an amplifier.

<<無線装置の概要>>
まずは、本発明の実施形態に係る無線装置1の概要について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る無線装置1のブロック図の一例である。
<< Overview of Wireless Device >>
First, the outline | summary of the radio | wireless apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. FIG. 1 is an example of a block diagram of a wireless device 1 according to an embodiment of the present invention.

本実施形態に係る無線装置1は、例えば、特定の領域内(例えば、事業所内)で使用される業務用トランシーバの基地局又は携帯端末であることができ、より具体的には、例えば、Bluetooth(登録商標)又はZigBee(登録商標)等の近距離無線通信用のインターフェース(基地局又は端末)や、無線LAN(Local Area Network)、Wi−Fi(登録商標)、又は携帯通信網(LTE、3G)等の通信インタフェース(基地局又は端末)であることができる。従って、本実施形態においては、無線装置1で受信される信号の周波数は特に限定されるものではなく、例えば、無線装置1は400MHz帯等の周波数を持つ信号を受信することができる。   The wireless device 1 according to the present embodiment can be, for example, a business transceiver base station or portable terminal used in a specific area (for example, in a business office), and more specifically, for example, Bluetooth. (Registered trademark) or ZigBee (registered trademark) for short-range wireless communication (base station or terminal), wireless LAN (Local Area Network), Wi-Fi (registered trademark), or mobile communication network (LTE, 3G), etc., can be a communication interface (base station or terminal). Therefore, in this embodiment, the frequency of the signal received by the wireless device 1 is not particularly limited. For example, the wireless device 1 can receive a signal having a frequency such as a 400 MHz band.

例えば、本実施形態に係る無線装置1は、図1に示すように、無線装置1のアンテナで受信した信号は、バンドパスフィルタを介して1つ又は多段のLNA(Low Noise Amplifier)や減衰器(ATTenuator;ATT)等を介して、無線装置1のフロントエンド部に取り込まれる。取り込まれた信号は、増幅器(AMPlifier;AMP)を通過し、周波数変換回路(MIXer;MIX)により低い周波数を持つ信号へと変換され、さらに、バンドパスフィルタを介して、可変利得アンプ(AGC)に入力される。   For example, in the wireless device 1 according to the present embodiment, as illustrated in FIG. 1, a signal received by the antenna of the wireless device 1 is transmitted via a bandpass filter to one or multiple stages of Low Noise Amplifier (LNA) or an attenuator. The data is taken into the front end unit of the wireless device 1 via (ATTenator; ATT) or the like. The captured signal passes through an amplifier (AMPlifer; AMP), is converted into a signal having a low frequency by a frequency conversion circuit (MIXer; MIX), and further passes through a band-pass filter to a variable gain amplifier (AGC). Is input.

さらに、当該可変利得アンプによって信号レベルが調整された信号は、バンドパスフィルタを介して、プリアンプ(PreAmp)に入力された後、A/D(Analog/Digital)変換器に入力される。その後、さらに、A/D変換器からの信号は、各種のフィルタや周波数変換回路等により処理されて、最終的に復調処理部に入力され、音声情報等として変換されることとなる。   Further, the signal whose signal level is adjusted by the variable gain amplifier is input to a preamplifier (PreAmp) via a bandpass filter, and then input to an A / D (Analog / Digital) converter. Thereafter, the signal from the A / D converter is further processed by various filters, frequency conversion circuits, and the like, and finally input to the demodulation processing unit to be converted as audio information or the like.

以下に説明する本発明の実施形態に係るデジタル可変利得アンプは、上述した無線装置1の可変利得アンプ(AGC)に対応することとなる。   The digital variable gain amplifier according to the embodiment of the present invention described below corresponds to the variable gain amplifier (AGC) of the wireless device 1 described above.

なお、本実施形態に係る無線装置1は、図1に示すような構成を持つ無線装置に限定されるものではなく、デジタル可変利得アンプを有するものであれば、他の構成を持つ無線装置であってもよい。   Note that the wireless device 1 according to the present embodiment is not limited to the wireless device having the configuration shown in FIG. 1, and is a wireless device having another configuration as long as it has a digital variable gain amplifier. There may be.

<<本発明の実施形態をなすに至った背景>>
まずは、本発明の実施形態の詳細な説明に先立ち、本発明者が本発明の実施形態をなすに至った背景について説明する。
<< Background to the Embodiment of the Present Invention >>
First, prior to the detailed description of the embodiment of the present invention, the background that the inventor has made the embodiment of the present invention will be described.

先に説明したように、無線装置1のフロントエンド部には、利得を変化させながら受信した信号を増幅させる可変利得アンプ(可変利得増幅器)が内蔵されている。このような可変利得アンプには、デジタル可変利得アンプとアナログ可変利得アンプの主に2種類のアンプが存在する。   As described above, a variable gain amplifier (variable gain amplifier) that amplifies a received signal while changing the gain is incorporated in the front end portion of the wireless device 1. In such a variable gain amplifier, there are mainly two types of amplifiers, a digital variable gain amplifier and an analog variable gain amplifier.

デジタル可変利得アンプ(デジタル可変利得増幅器)は、デジタル調整方式により離散的に利得を調整することができる。このようなデジタル可変利得アンプを、無線装置1のフロントエンド部に採用することは、いくつかの有利な点を持つ。詳細には、デジタル可変利得アンプは、アナログ可変利得アンプ(アナログ可変利得増幅器)と比べて、回路の実装面積が小さく、且つ、部品点数が少ないことから、1つのデバイスに集積することが容易であり、無線装置1の小型化や、低コスト化に有利である。また、無線装置1に内蔵される部品の製造バラツキや、無線装置1の設置環境の変化により、無線装置1のフロントエンド部の制御パラメータを調整することが求められる場合があるが、デジタル可変アンプであればソフトウェア的に調整することが可能であることから、アナログ可変利得アンプに比べて容易に調整を行うことができることも有利な点である。   The digital variable gain amplifier (digital variable gain amplifier) can adjust the gain discretely by a digital adjustment method. Employing such a digital variable gain amplifier in the front end portion of the wireless device 1 has several advantages. Specifically, the digital variable gain amplifier has a smaller circuit mounting area and a smaller number of components than an analog variable gain amplifier (analog variable gain amplifier), and can be easily integrated into one device. This is advantageous in reducing the size and cost of the wireless device 1. Further, it may be required to adjust the control parameters of the front end unit of the wireless device 1 due to manufacturing variations of components built in the wireless device 1 or changes in the installation environment of the wireless device 1. Then, since it is possible to adjust by software, it is also advantageous that the adjustment can be easily performed as compared with the analog variable gain amplifier.

しかしながら、先に説明したように、デジタル可変利得アンプは、利得の調整が離散的であるため、調整可能な最小幅である調整単位が存在し、デジタル可変利得アンプを搭載した集積デバイスにおいては、デバイスのプロセス等に依存して、上記調整単位が大きくなる傾向がある。従って、デジタル可変利得アンプは、線形的に、滑らかに利得を調整することが可能なアナログ可変利得アンプと比べて調整単位が大きいことから、干渉波の影響により受信信号レベルの変動が激しい環境においては、当該変動に追従して調整することが難しい。さらに、上述のような環境においては、デジタル可変利得アンプでは、増幅後の信号のレベルを収束、安定させることが難しく、その結果、無線装置1における受信性能の劣化につながる。特に、室内や建物が多く林立するような環境においては、壁等により電波が反射されることから、無線装置1で受信しようとする所望の信号波は、干渉波の影響を受けやすく、受信信号レベルの変動が激しくなる傾向がある。   However, as described above, since the digital variable gain amplifier has discrete gain adjustment, there is an adjustment unit that is the minimum adjustable width. In an integrated device equipped with the digital variable gain amplifier, Depending on the device process and the like, the adjustment unit tends to increase. Therefore, the digital variable gain amplifier has a larger adjustment unit than the analog variable gain amplifier that can adjust the gain linearly and smoothly. Is difficult to adjust following the fluctuation. Further, in the environment as described above, it is difficult for the digital variable gain amplifier to converge and stabilize the level of the amplified signal, and as a result, the reception performance of the wireless device 1 is degraded. In particular, in an environment where there are many indoors and buildings, radio waves are reflected by walls and the like, so that a desired signal wave to be received by the wireless device 1 is easily affected by interference waves, and the received signal There is a tendency for level fluctuations to become intense.

そこで、本発明者は、このような状況を鑑みて、各種の可変利得アンプに対して、受信信号レベルに対する追従性と安定性とを両立させることが可能な、AGC制御について検討を重ねていた。例えば、本発明者が本発明の実施形態を創作するに至る前に、以下のような構成について検討を行っていた。以下に、本発明者の検討について説明する。なお、以下の説明においては、本発明者が本発明の実施形態を創作するに至る前に検討を行っていた構成を比較例と呼ぶ。   Therefore, in view of such a situation, the present inventor has repeatedly studied AGC control capable of achieving both the followability to the received signal level and stability for various variable gain amplifiers. . For example, before the inventor has created an embodiment of the present invention, the following configuration has been studied. Below, examination of the present inventors will be described. In the following description, a configuration that the inventor has studied before creating the embodiment of the present invention is referred to as a comparative example.

詳細には、本発明者が検討した比較例1は、上記特許文献1に開示された構成である。当該比較例1に係るフロントエンド部90は、比較例1に係るフロントエンド部90のブロック図である図7に示されるように、アナログ可変利得アンプ(アナログ可変利得増幅器)900と、A/D(Analog/Digital)変換器200と、デジタル信号に変換された受信信号を復調する復調処理部410と、受信信号レベル検出処理部422と、対数変換処理部424と、比較部428と、平均処理部450と、D/A(Digital/Analog)変換器202と、LPF(Low Pass Filter)902とを有する。   In detail, the comparative example 1 which this inventor examined is the structure disclosed by the said patent document 1. FIG. As shown in FIG. 7 which is a block diagram of the front end unit 90 according to the comparative example 1, the front end unit 90 according to the comparative example 1 includes an analog variable gain amplifier (analog variable gain amplifier) 900 and an A / D. (Analog / Digital) converter 200, demodulation processing unit 410 that demodulates the reception signal converted into a digital signal, reception signal level detection processing unit 422, logarithmic conversion processing unit 424, comparison unit 428, and average processing Unit 450, a D / A (Digital / Analog) converter 202, and an LPF (Low Pass Filter) 902.

比較例1においては、アナログ可変利得アンプ900を介して入力された受信信号は、A/D変換器200によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。さらに、当該比較例1においては、デジタル信号の信号レベルを検出する受信信号レベル検出処理部422、検出した信号レベルをリニア値から対数値に対数変換する対数変換処理部424、対数変換された補正信号レベルと基準信号レベルCとを比較する比較部428、及び、比較結果を平均処理(例えば、移動平均処理)する平均処理部450により、変換されたデジタル信号の信号レベルが所定の基準値となるように、上記アナログ可変利得アンプ900に対してフィードバック制御を行うための制御値を算出する。そして、当該比較例1においては、算出された制御値は、デジタル信号からアナログ信号に変換され、変換後にLPF902を通過し、アナログ可変利得アンプ900に伝達される。このようにして、比較例1においては、アナログ可変利得アンプ900の利得を線形的に可変させることができる。   In Comparative Example 1, the received signal input via the analog variable gain amplifier 900 is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 200. Further, in the first comparative example, the received signal level detection processing unit 422 that detects the signal level of the digital signal, the logarithmic conversion processing unit 424 that logarithmically converts the detected signal level from the linear value to the logarithmic value, and the logarithmically corrected correction The comparison unit 428 that compares the signal level with the reference signal level C, and the average processing unit 450 that performs average processing (for example, moving average processing) on the comparison result, the signal level of the converted digital signal becomes a predetermined reference value. Thus, a control value for performing feedback control on the analog variable gain amplifier 900 is calculated. In the first comparative example, the calculated control value is converted from a digital signal to an analog signal, passes through the LPF 902 after conversion, and is transmitted to the analog variable gain amplifier 900. Thus, in the comparative example 1, the gain of the analog variable gain amplifier 900 can be linearly varied.

しかしながら、比較例1は、制御値をデジタル信号からアナログ信号に変換してLPF902を使用してアナログ可変利得アンプ900を調整する構成であることから、アナログ調整方式を前提とした構成となっている。   However, Comparative Example 1 is configured to convert the control value from a digital signal to an analog signal and adjust the analog variable gain amplifier 900 using the LPF 902, and thus is configured based on the analog adjustment method. .

そこで、本発明者は、無線装置の小型化や、低コスト化に有効であるデジタル可変利得アンプを採用することに想到し、比較例1の構成をデジタル調整方式に置き換えることを検討した。   Accordingly, the present inventor has come up with the idea of adopting a digital variable gain amplifier that is effective in reducing the size and cost of a wireless device, and has considered replacing the configuration of Comparative Example 1 with a digital adjustment method.

詳細には、本発明者が検討した比較例2に係るフロントエンド部92は、比較例1に係るフロントエンド部92のブロック図である図8に示されるように、デジタル可変利得アンプ(デジタル可変利得増幅器)100と、A/D変換器200と、復調処理部410と、受信信号レベル検出処理部422と、対数変換処理部424と、比較部428と、平均処理部450と、デジタル可変利得アンプ100の利得(増幅)を可変するように制御するアンプ利得調整部300とを有する。なお、比較例2に係るフロントエンド部92の動作の詳細については、デジタル可変利得アンプの利得の調整が離散的であること以外は、上述した比較例1と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。   In detail, the front end unit 92 according to the comparative example 2 examined by the present inventor is a block diagram of the front end unit 92 according to the comparative example 1 as shown in FIG. Gain amplifier) 100, A / D converter 200, demodulation processing unit 410, received signal level detection processing unit 422, logarithmic conversion processing unit 424, comparison unit 428, average processing unit 450, and digital variable gain And an amplifier gain adjustment unit 300 that controls the gain (amplification) of the amplifier 100 to be variable. The details of the operation of the front end unit 92 according to the comparative example 2 are the same as those of the comparative example 1 except that the adjustment of the gain of the digital variable gain amplifier is discrete. Description is omitted.

比較例1のような構成を、単にデジタル調整方式に置き換えた比較例2の場合、干渉波の影響により受信信号レベルの変動が激しい環境においては、当該変動に追従して調整することが難しく、無線装置1における受信性能が劣化することにつながる。   In the case of Comparative Example 2 in which the configuration as in Comparative Example 1 is simply replaced with a digital adjustment method, in an environment where the fluctuation of the received signal level is severe due to the influence of interference waves, it is difficult to adjust following the fluctuation, The reception performance in the wireless device 1 is deteriorated.

具体的には、比較例1の構成は、アナログ調整方式を前提にしていることから、任意の単位でアナログ可変利得アンプ900の利得を調整することができた。それに対して、比較例2の構成の場合、例えば1dB単位での離散的な利得の調整となることから、上記単位の中間値である0.5dBで調整したい場合には、可変利得アンプの利得が、前後の調整値(詳細には1dB刻みの値)で変化し続けて収束させることができず、無線装置1の受信性能が劣化する。   Specifically, since the configuration of Comparative Example 1 is based on an analog adjustment method, the gain of the analog variable gain amplifier 900 can be adjusted in an arbitrary unit. On the other hand, in the case of the configuration of Comparative Example 2, since the discrete gain is adjusted in units of 1 dB, for example, when the adjustment is to be performed with the intermediate value of 0.5 dB, the gain of the variable gain amplifier. However, it continues to change with the previous and subsequent adjustment values (specifically, values in 1 dB increments) and cannot be converged, and the reception performance of the wireless device 1 deteriorates.

上述のような受信性能の劣化に対しては、平均処理部450の平均化処理の時間を長くして安定した調整値を得ることができるようにすることで、対応することができるが、変動する受信信号の信号レベルに対する追従性が劣化することから、受信開始時やバースト的な信号を受信するような、受信信号の信号レベルの変動が大きい場合には、対応することができなくなる。   The above-described degradation in reception performance can be dealt with by increasing the averaging processing time of the average processing unit 450 so that a stable adjustment value can be obtained. Since the followability of the received signal with respect to the signal level deteriorates, it is not possible to cope with a large fluctuation in the signal level of the received signal at the start of reception or when receiving a bursty signal.

さらに、発明者は、上記特許文献2及び3に開示された構成を検討した。これらの特許文献2及び3においては、リミッタ処理部と遅延器とを用いて制御量を取得し、取得した制御量を用いて可変利得アンプの利得を制御する技術が開示されている。特に、上記特許文献2においては、可変利得アンプの制御を行う制御電圧の変化量に応じて、入力信号の信号レベルに対して追従性を向上させた制御モードと、制御電圧の安定性を向上させた制御モードとに切り替えている。   Furthermore, the inventor examined the configurations disclosed in Patent Documents 2 and 3 above. In these Patent Documents 2 and 3, a technique for acquiring a control amount using a limiter processing unit and a delay device and controlling the gain of a variable gain amplifier using the acquired control amount is disclosed. In particular, in Patent Document 2, the control mode in which the followability is improved with respect to the signal level of the input signal and the stability of the control voltage are improved in accordance with the amount of change in the control voltage for controlling the variable gain amplifier. The mode is switched to the controlled mode.

しかしながら、特許文献2等に開示の構成では、制御モードの切替条件や制御方法の最最適化のため、制御パラメータの調整や検討に時間が必要となり、無線装置1の開発時間の増加や無線装置1の構成が複雑化することを避けることが難しい。   However, in the configuration disclosed in Patent Document 2 and the like, it takes time to adjust and study the control parameters in order to optimize the control mode switching conditions and the control method, increasing the development time of the wireless device 1 and the wireless device. It is difficult to avoid complication of the structure of 1.

そこで、本発明者は、上述のような状況を鑑みて、発明の実施形態を創作するに至った。本発明の実施形態によれば、デジタル可変利得アンプにおける受信信号レベルに対する追従性と安定性とを両立させることができる。以下に、本発明者が創作した本発明の実施形態の詳細を順次説明する。   Therefore, the present inventor has created an embodiment of the invention in view of the above situation. According to the embodiment of the present invention, it is possible to achieve both the followability to the received signal level and the stability in the digital variable gain amplifier. Below, the detail of embodiment of this invention which this inventor created is demonstrated one by one.

<<本発明の実施形態>>
<フロントエンド部10の詳細構成>
まずは、本発明の実施形態に係る無線装置1のフロントエンド部10の詳細構成を、図2を参照して説明する。図2は、本実施形態に係るフロントエンド部10のブロック図を示す。
<< Embodiment of the Present Invention >>
<Detailed configuration of front end unit 10>
First, a detailed configuration of the front end unit 10 of the wireless device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the front end unit 10 according to the present embodiment.

本実施形態に係るフロントエンド部10は、アンテナ(図示省略)等から入力された受信信号をアナログ処理し、さらにアナログ処理した受信信号をデジタル信号に変換し、DSP(Digital Signal Processor)やFPGA(Field−Programmable Gate Array)等によってデジタル処理(ソフトウェア)することにより、受信信号に対して復調処理を行ったり、デジタル可変利得アンプ100に対してフィードバック制御(AGC処理)を行ったりすることができる。   The front end unit 10 according to the present embodiment performs analog processing on a received signal input from an antenna (not shown) and the like, converts the received signal subjected to analog processing into a digital signal, a DSP (Digital Signal Processor) or FPGA (FPGA). By performing digital processing (software) using Field-Programmable Gate Array) or the like, it is possible to perform demodulation processing on the received signal or perform feedback control (AGC processing) on the digital variable gain amplifier 100.

詳細には、本実施形態に係るフロントエンド部10は、図2に示すように、デジタル可変利得アンプ(デジタル可変利得増幅器)100と、A/D変換器(AD変換部)200と、アンプ利得調整部(レベル制御部)300と、デジタル処理部400とを有する。以下に、フロントエンド部10の各ブロックに詳細について説明する。   Specifically, as shown in FIG. 2, the front end unit 10 according to this embodiment includes a digital variable gain amplifier (digital variable gain amplifier) 100, an A / D converter (AD conversion unit) 200, and an amplifier gain. An adjustment unit (level control unit) 300 and a digital processing unit 400 are included. Details of each block of the front end unit 10 will be described below.

(デジタル可変利得アンプ100)
デジタル可変利得アンプ100は、アンテナ(図示省略)、LNA(Low Noise Amplifier)(図示省略)やフィルタ(図示省略)等を介して受信した受信信号の信号レベルを、後述するアンプ利得調整部300からの制御に従って利得(増幅)を可変することにより、調整することができる。詳細には、デジタル可変利得アンプ100は、デジタル調整方式により離散的に利得を調整することにより、上記の受信信号の信号レベルを好適な値に調整する。当該デジタル可変利得アンプ100によって信号レベルが調整された受信信号は、後述するA/D変換器200へ出力される。
(Digital variable gain amplifier 100)
The digital variable gain amplifier 100 receives a signal level of a reception signal received via an antenna (not shown), an LNA (Low Noise Amplifier) (not shown), a filter (not shown), and the like from an amplifier gain adjustment unit 300 described later. By adjusting the gain (amplification) in accordance with the control, it can be adjusted. Specifically, the digital variable gain amplifier 100 adjusts the signal level of the received signal to a suitable value by discretely adjusting the gain by a digital adjustment method. The reception signal whose signal level is adjusted by the digital variable gain amplifier 100 is output to an A / D converter 200 described later.

(A/D変換器200)
A/D変換器200は、信号レベルが調整された受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。A/D変換器200による変換結果であるデジタル信号は、A/D変換器200内のレジスタ領域(図示省略)に一時的に保存され、SPI(Serial Peripheral Interface)やIC(アイ・スクエアード・シー)等のインタフェースにより読み出されることができる。例えば、上記レジスタ領域に一時的に保存されたデジタル信号は、読み出され、後述するデジタル処理部400における復調処理やAGC(Automatic Gain Control)処理に用いられることとなる。
(A / D converter 200)
The A / D converter 200 converts the received signal whose signal level is adjusted from an analog signal to a digital signal. A digital signal, which is a conversion result by the A / D converter 200, is temporarily stored in a register area (not shown) in the A / D converter 200, and an SPI (Serial Peripheral Interface) or I 2 C (I Square). It can be read out by an interface such as “Do Sea”. For example, a digital signal temporarily stored in the register area is read out and used for demodulation processing or AGC (Automatic Gain Control) processing in the digital processing unit 400 described later.

(アンプ利得調整部300)
アンプ利得調整部300は、上述したデジタル可変利得アンプ100の利得(増幅)を可変するように制御し、受信信号の信号レベルを調整することができる。以下に説明する本実施形態においては、デジタル可変利得アンプ100に対するアンプ利得調整部300の利得の調整単位は、対数値であるdB(デシベル)であるものとする。しかしながら、本実施形態においては、デジタル可変利得アンプ100に対するアンプ利得調整部300の利得の調整単位は、dBであることに限定されるものではなく、他の調整単位であってもよい。詳細には、アンプ利得調整部300は、後述するデジタル処理部400により、SPIやIC等のインタフェースを介して調整量を取得し、取得した調整量に応じた電圧値をデジタル可変利得アンプ100に出力することにより、デジタル可変利得アンプ100の利得を制御することができる。
(Amplifier Gain Adjustment Unit 300)
The amplifier gain adjustment unit 300 can control the gain (amplification) of the digital variable gain amplifier 100 to be variable, and can adjust the signal level of the received signal. In the present embodiment described below, the gain adjustment unit of the amplifier gain adjustment unit 300 with respect to the digital variable gain amplifier 100 is assumed to be a logarithmic value dB (decibel). However, in the present embodiment, the gain adjustment unit of the amplifier gain adjustment unit 300 with respect to the digital variable gain amplifier 100 is not limited to dB, and may be another adjustment unit. Specifically, the amplifier gain adjustment unit 300 acquires an adjustment amount via an interface such as SPI or I 2 C by a digital processing unit 400 described later, and a voltage value corresponding to the acquired adjustment amount is a digital variable gain amplifier. By outputting to 100, the gain of the digital variable gain amplifier 100 can be controlled.

(デジタル処理部400)
デジタル処理部400は、DSP(Digital Signal Processor)やFPGA(Field−Programmable Gate Array)等によって構成され、ソフトウェア処理(デジタル処理)を行うことで、受信信号の対する復調処理と、デジタル可変利得アンプ100等に対する制御としてAGC処理とを実現することができる。例えば、デジタル処理部400は、デジタル可変利得アンプ100等に対する制御機能として、SPIやIC等のインタフェースを介して、上述したA/D変換器200内のレジスタ領域(図示省略)に一時的に保存された変換結果(デジタル信号)を読み出し、後述する復調処理部410やAGC処理を行うAGC処理部420へ出力する。詳細には、デジタル処理部400は、図2に示すように、復調処理部410とAGC処理部(フィードバック部)420とを有する。以下に、デジタル処理部400の各機能ブロックの詳細について説明する。
(Digital processing unit 400)
The digital processing unit 400 includes a digital signal processor (DSP), a field-programmable gate array (FPGA), and the like, and performs software processing (digital processing) to perform demodulation processing on the received signal and the digital variable gain amplifier 100. AGC processing can be realized as control for the above. For example, the digital processor 400 temporarily controls the register area (not shown) in the A / D converter 200 via an interface such as SPI or I 2 C as a control function for the digital variable gain amplifier 100 or the like. The conversion result (digital signal) stored in is read and output to a demodulation processing unit 410 (to be described later) or an AGC processing unit 420 that performs AGC processing. Specifically, the digital processing unit 400 includes a demodulation processing unit 410 and an AGC processing unit (feedback unit) 420 as shown in FIG. Details of the functional blocks of the digital processing unit 400 will be described below.

−復調処理部410−
復調処理部410は、デジタル信号に変換された受信信号を、例えば、π/4シフトQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)やFSK(Frequency Shift Keying)等の方式を用いて復調することができる。
-Demodulation processing unit 410-
The demodulation processing unit 410 can demodulate the received signal converted into the digital signal using a method such as π / 4 shift QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) or FSK (Frequency Shift Keying).

−AGC処理部420−
AGC処理部420は、デジタル信号に変換された受信信号を用いて、ソフトウェア処理(デジタル処理)を行い、上述したデジタル可変利得アンプ100に対するアンプ利得調整部300の利得の調整量を算出し、アンプ利得調整部300に対してフィードバック制御を行うことができる。詳細は、AGC処理部420は、図2に示すように、受信信号レベル検出処理部(検出部)422、対数変換処理部(対数変換部)424、補正部426、比較部428、変化量算出部430、リミッタ処理部(制御値算出部)440、及び減算器(フィードバック制御部)442を有する。なお、AGC処理部420の動作の詳細については、後述する。以下に、AGC処理部420の各機能ブロックの詳細について説明する。
-AGC processing unit 420-
The AGC processing unit 420 performs software processing (digital processing) using the received signal converted into the digital signal, calculates the gain adjustment amount of the amplifier gain adjusting unit 300 for the digital variable gain amplifier 100 described above, and Feedback control can be performed on the gain adjustment unit 300. Specifically, as shown in FIG. 2, the AGC processing unit 420 includes a received signal level detection processing unit (detection unit) 422, a logarithmic conversion processing unit (logarithmic conversion unit) 424, a correction unit 426, a comparison unit 428, and a change amount calculation. Unit 430, limiter processing unit (control value calculation unit) 440, and subtracter (feedback control unit) 442. Details of the operation of the AGC processing unit 420 will be described later. Hereinafter, details of each functional block of the AGC processing unit 420 will be described.

〜受信信号レベル検出処理部422〜
受信信号レベル検出処理部422は、上述したA/D変換器200から読み出したデジタル信号に変換された受信信号を、包絡線検波(受信信号の時系列における包絡線の情報のみを取り出す)することにより受信信号の信号レベルを検出することができる。また、受信信号レベル検出処理部422は、検出した信号レベルを後述する対数変換処理部424に出力する。
-Received signal level detection processing unit 422
The reception signal level detection processing unit 422 performs envelope detection on the reception signal converted into the digital signal read from the A / D converter 200 (extracts only the envelope information in the time series of the reception signal). Thus, the signal level of the received signal can be detected. Further, the received signal level detection processing unit 422 outputs the detected signal level to a logarithmic conversion processing unit 424 described later.

〜対数変換処理部424〜
対数変換処理部424は、上述した受信信号レベル検出処理部422が検出した信号レベルをリニア値から対数値(dBm)に対数変換し、対数変換した結果Aを後述する補正部426に出力することができる。
-Logarithmic conversion processing unit 424-
The logarithmic conversion processing unit 424 logarithmically converts the signal level detected by the reception signal level detection processing unit 422 described above from a linear value to a logarithmic value (dBm), and outputs the logarithmic conversion result An to the correction unit 426 described later. be able to.

〜補正部426〜
補正部426は、上述した対数変換処理部424によって対数変換された受信信号の信号レベルAを補正して、補正信号レベルBを取得することができる。詳細には、補正部426は、対数変換処理部424の変換結果Aに、先にAGC処理部420で処理された(詳細には、1処理単位分だけ前に処理された)受信信号に基づいて後述するリミッタ処理部440から出力されたフィードバック制御値Gn−1を加算する加算器から構成され、変換結果Aにフィードバック制御値Gn−1を加算することにより補正信号レベルBを取得する。さらに、補正部426は、取得した補正信号レベルBを後述する比較部428に出力する。
-Correction unit 426-
Correcting unit 426 can correct the signal level A n of the received signal logarithmically converted by the logarithmic conversion processing unit 424 described above, to obtain the corrected signal level B n. Specifically, the correction unit 426, the conversion result A n logarithmic conversion processing unit 424, processed by the AGC processing unit 420 previously (specifically, were processed before by one processing unit of) the received signal based an adder for adding the feedback control value G n-1 output from the limiter processing unit 440 to be described later, the correction signal level B n by adding the feedback control value G n-1 in the conversion result a n To get. Further, the correction unit 426 outputs the acquired correction signal level Bn to the comparison unit 428 described later.

〜比較部428〜
比較部428は、上述した補正部426から取得した補正信号レベルBと基準信号レベルCとを比較し、比較結果を取得することができる。詳細には、比較部428は、予め設定された基準信号レベルCから、補正部426から取得した補正信号レベルBを減算する減算器から構成され、比較結果として補正信号レベルBと基準信号レベルCとの差分Dを取得することができる。また、比較部428は、取得した差分Dを後述する変化量算出部430(詳細には、変化量算出部430の有する遅延器432及び減算器434)及び減算器442に出力する。
~ Comparator 428 ~
The comparison unit 428 can compare the correction signal level Bn acquired from the correction unit 426 described above with the reference signal level C, and acquire a comparison result. Specifically, the comparison unit 428 includes a subtracter that subtracts the correction signal level B n acquired from the correction unit 426 from a preset reference signal level C, and the correction signal level B n and the reference signal are compared as a comparison result. The difference D n from level C can be acquired. Further, the comparison unit 428 outputs the acquired difference D n to a change amount calculation unit 430 (specifically, a delay unit 432 and a subtracter 434 included in the change amount calculation unit 430) and a subtracter 442, which will be described later.

〜変化量算出部430〜
変化量算出部430は、上述した比較部428から取得した上記差分(比較結果)Dと、先にAGC処理部420で処理された(詳細には、1処理単位分だけ前に処理された)受信信号に係る上記差分(前回の比較結果)Dn−1(E)とを比較し、上記比較結果Dと上記前回の比較結果Dn−1(E)との差分である変化量Fを算出する。変化量算出部430により算出された変化量Fは、後述するリミッタ処理部440に出力される。詳細には、変化量算出部430は、図2に示すように、遅延器432と減算器434とを有する。以下に、変化量算出部430に有する遅延器432及び減算器434の詳細について説明する。
-Change amount calculation unit 430-
The change amount calculation unit 430 and the difference (comparison result) D n acquired from the comparison unit 428 described above and the AGC processing unit 420 previously processed (specifically, processed by one processing unit before) ) The difference (previous comparison result) D n-1 (E n ) related to the received signal is compared, and is the difference between the comparison result D n and the previous comparison result D n-1 (E n ). A change amount Fn is calculated. Variation F n calculated by the change amount calculation unit 430 is output to the limiter processing unit 440 to be described later. Specifically, the change amount calculation unit 430 includes a delay unit 432 and a subtracter 434 as shown in FIG. Details of the delay unit 432 and the subtractor 434 included in the change amount calculation unit 430 will be described below.

遅延器432
遅延器432は、比較部428から取得した上記差分D(E)よりも1処理単位分だけ先に処理された先行受信信号に対応する差分Dn−1(E)を取得することができる。詳細には、遅延器432は、比較部428から取得した上記差分Dを1処理単位分だけ遅延させ、先行受信信号に対応する差分Dn−1(E)を取得する。さらに、遅延器432は、先行受信信号に対応する差分Dn−1(E)を減算器434に出力する。
Delay device 432
The delay unit 432 acquires the difference D n−1 (E n ) corresponding to the preceding received signal processed by one processing unit before the difference D n (E n ) acquired from the comparison unit 428. Can do. Specifically, the delay unit 432 delays the difference D n acquired from the comparison unit 428 by one processing unit, and acquires the difference D n−1 (E n ) corresponding to the preceding received signal. Further, the delay unit 432 outputs the difference D n−1 (E n ) corresponding to the preceding received signal to the subtracter 434.

減算器434
減算器434は、比較部428から取得した上記差分Dから、遅延器432から取得した先行受信信号に対応する差分Dn−1(E)を減算して得た差分に基づいて変化量Fを算出する。なお、算出された変化量Fは、1処理単位当たりの信号レベルの変化量に該当する。さらに、減算器434は、算出した変化量Fを後述するリミッタ処理部440に出力する。
Subtractor 434
The subtractor 434 changes the amount based on the difference obtained by subtracting the difference D n−1 (E n ) corresponding to the preceding reception signal acquired from the delay unit 432 from the difference D n acquired from the comparison unit 428. Fn is calculated. Incidentally, the variation F n calculated corresponds to the variation of the signal level per one processing unit. Further, the subtracter 434 outputs the calculated change amount F n to the limiter processing unit 440 to be described later.

〜リミッタ処理部440〜
リミッタ処理部440は、上述した減算器434から取得した変化量(詳細には、変化量の絶対値)Fと、デジタル可変利得アンプ100の調整単位(デジタル可変利得アンプ100を調整可能な最小幅)(制御単位)Nとの差分を、0を下限として、且つ、上記調整単位Nを上限として算出することにより、フィードバック制御値Gを取得することができる。リミッタ処理部440は、取得したフィードバック制御値Gを、先にAGC処理部420で処理された(詳細には、1処理単位分だけ前に処理された)受信信号に基づいて出力されたフィードバック制御値Gとして、上述した補正部426に出力する。さらに、リミッタ処理部440は、取得したフィードバック制御値Gを、後述する減算器442に出力する。
~ Limiter processing unit 440-
Limiter processing unit 440, the amount of change obtained from the subtractor 434 as described above (specifically, the absolute value of the variation) adjustable and F n, the adjustment unit (digital variable gain amplifier 100 of the digital variable gain amplifier 100 top By calculating the difference from (small width) (control unit) N with 0 as the lower limit and the adjustment unit N as the upper limit, the feedback control value G n can be obtained. The limiter processing unit 440 outputs the feedback control value G n obtained based on the received signal that has been processed by the AGC processing unit 420 in advance (specifically, processed by one processing unit before). The control value Gn is output to the correction unit 426 described above. Furthermore, the limiter processing unit 440 outputs the acquired feedback control value G n to the subtracter 442 described later.

〜減算器442〜
減算器442は、上述した比較部428から取得した比較結果Dと、上述したリミッタ処理部440から取得したフィードバック制御値Gとの差分を算出し、算出した差分Hに基づいて、アンプ利得調整部300をフィードバック制御することができる。
~ Subtractor 442-
The subtractor 442 calculates a difference between the comparison result D n acquired from the above-described comparison unit 428 and the feedback control value G n acquired from the above-described limiter processing unit 440, and based on the calculated difference H n , the amplifier The gain adjustment unit 300 can be feedback controlled.

また、減算器442は、算出した上記差分Hがデジタル可変利得アンプ100の調整単位(デジタル可変利得アンプ100を調整可能な最小幅)(制御単位)Nの整数倍となるように、上記差分Hに対して、上記調整単位N以下の数値を切り捨てる切り捨て処理を行い、切り捨て処理された当該差分に基づいて、アンプ利得調整部300をフィードバック制御してもよい。 Further, the subtractor 442, as calculated above difference H n is an integer multiple of the digital variable gain (adjustable minimum width digital variable gain amplifier 100) Adjustment units of amplifier 100 (control unit) N, the difference A truncation process for truncating a numerical value equal to or smaller than the adjustment unit N may be performed on H n , and the amplifier gain adjustment unit 300 may be feedback-controlled based on the difference subjected to the truncation process.

なお、上述したデジタル可変利得アンプ100と、A/D変換器200と、アンプ利得調整部300は、1つの半導体基板500上に形成されることができ、すなわち、1つの集積デバイスに集積されることができる。さらに、上述した復調処理部410及びAGC処理部420の両方又はいずれか一方も、上記半導体基板500上に形成されてもよい。   The digital variable gain amplifier 100, the A / D converter 200, and the amplifier gain adjustment unit 300 described above can be formed on one semiconductor substrate 500, that is, integrated on one integrated device. be able to. Furthermore, both or one of the demodulation processing unit 410 and the AGC processing unit 420 described above may be formed on the semiconductor substrate 500.

<フロントエンド部10の動作>
以上、本実施形態に係る無線装置1のフロントエンド部10の詳細構成について説明した。次に、同じく図2を参照して、フロントエンド部10の動作の詳細について説明する。
<Operation of front end unit 10>
The detailed configuration of the front end unit 10 of the wireless device 1 according to the present embodiment has been described above. Next, details of the operation of the front end unit 10 will be described with reference to FIG.

まず、アナログ信号である受信信号は、アンテナ(図示省略)、LNA(図示省略)やフィルタ(図示省略)等を介してデジタル可変利得アンプ100に入力される。入力された受信信号は、デジタル可変利得アンプ100により増幅されてA/D変換器200に入力される。   First, a received signal that is an analog signal is input to the digital variable gain amplifier 100 via an antenna (not shown), an LNA (not shown), a filter (not shown), or the like. The input received signal is amplified by the digital variable gain amplifier 100 and input to the A / D converter 200.

A/D変換器200に入力された受信信号は、A/D変換器200によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号は、A/D変換器200内のレジスタ領域(図示省略)に一時的に保存され、デジタル処理部400における復調処理部410やAGC処理部420に読み出されることとなる。   The received signal input to the A / D converter 200 is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 200. The converted digital signal is temporarily stored in a register area (not shown) in the A / D converter 200 and is read out to the demodulation processing unit 410 and the AGC processing unit 420 in the digital processing unit 400.

A/D変換器200から読み出したデジタル信号に変換された受信信号が、受信信号レベル検出処理部422により包絡線検波されることにより、受信信号の信号レベルは検出される。   The reception signal converted into the digital signal read from the A / D converter 200 is envelope-detected by the reception signal level detection processing unit 422, whereby the signal level of the reception signal is detected.

受信信号レベル検出処理部422が検出した信号レベルは、対数変換処理部424によりリニア値から対数値(dBm)に対数変換され、変換結果A(dBm)として取得される。 The signal level detected by the received signal level detection processing unit 422 is logarithmically converted from a linear value to a logarithmic value (dBm) by the logarithmic conversion processing unit 424, and obtained as a conversion result An (dBm).

対数変換処理部424によって対数変換された受信信号の信号レベルである変換結果A(dBm)が、補正部426によって補正されることにより、補正信号レベルB(dBm)が取得される。詳細には、変換結果Aに、先にAGC処理部420で処理された(詳細には、1処理単位分だけ前に処理された)受信信号に基づいて後述するリミッタ処理部440から出力されたフィードバック制御値Gn−1(dB)を加算することにより、補正信号レベルB(dBm)は取得される。すなわち、下記の数式(1)により、補正信号レベルB(dBm)は算出されることができる。 The conversion result A n (dBm), which is the signal level of the received signal logarithmically converted by the logarithmic conversion processing unit 424, is corrected by the correction unit 426, whereby the correction signal level B n (dBm) is acquired. In particular, the conversion result to the A n, treated with AGC processing unit 420 previously (specifically, were processed before by one processing unit of) output from the limiter processing unit 440, which will be described later, based on the received signal The corrected signal level B n (dBm) is acquired by adding the feedback control value G n−1 (dB). That is, the correction signal level B n (dBm) can be calculated by the following formula (1).

Figure 2019134248
Figure 2019134248

次に、比較部428により、上述したように取得された補正信号レベルB(dBm)と基準信号レベルC(dBm)とを比較することにより、比較結果D(dB)は取得される。詳細には、比較部428により、予め設定された基準信号レベルC(dBm)から補正信号レベルB(dBm)を減算することにより、比較結果D(dB)として補正信号レベルB(dBm)と基準信号レベルC(dBm)との差分である比較結果D(dB)が取得される。すなわち、下記の数式(2)により、比較結果D(dB)は算出されることができる。 Next, the comparison unit 428 compares the correction signal level B n (dBm) acquired as described above with the reference signal level C (dBm), thereby acquiring the comparison result D n (dB). Specifically, the comparison unit 428, by subtracting the correction signal level B n (dBm) from a preset reference signal level C (dBm), the correction signal level B n (dBm as a comparison result D n (dB) ) And the reference signal level C (dBm), a comparison result D n (dB) is acquired. That is, the comparison result D n (dB) can be calculated by the following mathematical formula (2).

Figure 2019134248
Figure 2019134248

次に、変化量算出部430は、上述したように取得した上記差分(比較結果)Dと、先にAGC処理部420で処理された(詳細には、1処理単位分だけ前に処理された)受信信号に係る上記差分(前回の比較結果)Dn−1(E)(dB)とを比較し、上記比較結果Dと上記前回の比較結果Dn−1(E)(dB)との差分である変化量F(dB)を算出する。 Next, the change amount calculation unit 430 and the difference (comparison result) D n acquired as described above and the AGC processing unit 420 previously processed (specifically, processing is performed by one processing unit before). The difference (previous comparison result) D n-1 (E n ) (dB) relating to the received signal is compared, and the comparison result D n and the previous comparison result D n-1 (E n ) ( A change amount F n (dB), which is a difference from dB), is calculated.

詳細には、変化量算出部430の有する遅延器432により、上記差分D(dB)よりも1処理単位分だけ前に処理された先行受信信号に対応する差分E(=Dn−1)(dB)が取得される。すなわち、下記の数式(3)により、比較結果En(dB)は算出されることができる。 Specifically, the delay unit 432 having a change amount calculation unit 430, the difference E n (= D n-1 corresponding to the preceding received signal that was processed before by one processing unit of than the difference D n (dB) ) (DB). That is, the comparison result En (dB) can be calculated by the following mathematical formula (3).

Figure 2019134248
Figure 2019134248

さらに、変化量算出部430の有する減算器434は、上記差分D(dB)から、遅延器432から取得した先行受信信号に対応する差分E(dB)を減算して変化量F(dB)を算出する。算出された変化量F(dB)は、1処理単位当たりの信号レベルの変化量に該当する。すなわち、下記の数式(4)により、変化量F(dB)は算出されることができる。 Further, the subtractor 434 included in the change amount calculation unit 430 subtracts the difference E n (dB) corresponding to the preceding reception signal acquired from the delay unit 432 from the difference D n (dB), thereby changing the amount of change F n ( dB) is calculated. The calculated change amount F n (dB) corresponds to the change amount of the signal level per processing unit. That is, the change amount F n (dB) can be calculated by the following mathematical formula (4).

Figure 2019134248
Figure 2019134248

次に、リミッタ処理部440により、上述したように取得した変化量(詳細には、変化量の絶対値)F(dB)と、デジタル可変利得アンプ100の調整単位(デジタル可変利得アンプ100を調整可能な最小幅)(制御単位)N(dB)との差分を、0を下限として、且つ、上記調整単位Nを上限として算出することにより、フィードバック制御値G(dB)は取得される。すなわち、下記の数式(5)により、フィードバック制御値G(dB)は算出されることができる。 Next, the amount of change (more specifically, the absolute value of the amount of change) F n (dB) acquired as described above by the limiter processing unit 440 and the adjustment unit (digital variable gain amplifier 100 of the digital variable gain amplifier 100). The feedback control value G n (dB) is obtained by calculating the difference from the adjustable minimum width (control unit) N (dB) with 0 as the lower limit and the adjustment unit N as the upper limit. . That is, the feedback control value G n (dB) can be calculated by the following mathematical formula (5).

Figure 2019134248
Figure 2019134248

さらに、減算器442は、上述したように取得した比較結果D(dB)と、取得したフィードバック制御値G(dB)との差分を算出することにより、アンプ利得調整部300をフィードバック制御するための差分H(dB)を算出する。詳細には、減算器442により、上述したように取得した比較結果Dから、取得したフィードバック制御値Gを減算することにより差分H(dB)を取得することができる。すなわち、下記の数式(6)により、差分H(dB)は算出されることができる。 Further, the subtractor 442 performs feedback control on the amplifier gain adjustment unit 300 by calculating a difference between the comparison result D n (dB) acquired as described above and the acquired feedback control value G n (dB). A difference H n (dB) is calculated. Specifically, the subtracter 442 can obtain the difference H n (dB) by subtracting the obtained feedback control value G n from the comparison result D n obtained as described above. That is, the difference H n (dB) can be calculated by the following mathematical formula (6).

Figure 2019134248
Figure 2019134248

そして、算出した差分H(dB)は、アンプ利得調整部300をフィードバック制御する際に用いられる。そして、アンプ利得調整部300は、上記差分H(dB)を用いて、デジタル可変利得アンプ100の利得を制御する。 The calculated difference H n (dB) is used when feedback control of the amplifier gain adjustment unit 300 is performed. The amplifier gain adjusting unit 300 controls the gain of the digital variable gain amplifier 100 using the difference H n (dB).

さらに、上記差分H(dB)は、減算器442により、デジタル可変利得アンプ100の調整単位(デジタル可変利得アンプ100を調整可能な最小幅)(制御単位)N(dB)の整数倍となるように、上記調整単位N(dB)以下の数値を切り捨てる切り捨て処理が行われてもよい。そして、切り捨て処理された当該差分は、アンプ利得調整部300をフィードバック制御する際に用いられる。 Further, the difference H n (dB) is an integral multiple of the adjustment unit (minimum width in which the digital variable gain amplifier 100 can be adjusted) (control unit) N (dB) of the digital variable gain amplifier 100 by the subtractor 442. As described above, a truncation process for truncating a numerical value equal to or less than the adjustment unit N (dB) may be performed. Then, the difference subjected to the truncation process is used when feedback control of the amplifier gain adjustment unit 300 is performed.

また、上述したように取得したフィードバック制御値G(dB)は補正部426に出力され、補正部426において、1処理単位分だけ後にAGC処理部420で処理されることとなる受信信号の変換結果An+1(dBm)に加算され、1処理単位分だけ後の受信信号に係る補正信号レベルBn+1(dBm)が算出されることとなる。すなわち、下記の数式(7)により、補正信号レベルBn+1(dBm)は算出されることができる。なお、この後の動作については、上述した動作と同様であるため、ここでは説明を省略する。 The feedback control value G n obtained as described above (dB) is output to the correction unit 426, the correcting unit 426, the received signal will be processed by the AGC processing unit 420 after only 1 treatment unit of It is added to the conversion result A n + 1 (dBm), and the correction signal level B n + 1 (dBm) related to the received signal after one processing unit is calculated. That is, the correction signal level B n + 1 (dBm) can be calculated by the following mathematical formula (7). Since the subsequent operation is the same as the above-described operation, the description thereof is omitted here.

Figure 2019134248
Figure 2019134248

AGC処理部420は、補正信号レベルB(dBm)と基準信号レベルC(dBm)との差分がなくなるまで、上述のような一連の動作を繰り返し、デジタル可変利得アンプ100の利得は調整されることとなる。 The AGC processing unit 420 repeats a series of operations as described above until the difference between the correction signal level B n (dBm) and the reference signal level C (dBm) disappears, and the gain of the digital variable gain amplifier 100 is adjusted. It will be.

以上のように、本実施形態によれば、デジタル可変利得アンプ100の利得の調整の際に、調整量が抑えられることから、復調処理部410に入力される受信信号の信号レベルは安定することから、無線装置1の受信性能を向上させることができる。すなわち、本実施形態によれば、干渉波の影響により受信信号の信号レベルの変動が激しい環境においても、デジタル可変利得アンプ100は、変動する受信信号レベルに対して良好に追従して利得を可変させることができ、復調処理部410に入力される受信信号の信号レベルを安定させることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the adjustment amount is suppressed when adjusting the gain of the digital variable gain amplifier 100, the signal level of the reception signal input to the demodulation processing unit 410 is stabilized. Therefore, the reception performance of the wireless device 1 can be improved. That is, according to the present embodiment, even in an environment where the signal level of the received signal varies greatly due to the influence of the interference wave, the digital variable gain amplifier 100 can follow the varying received signal level well and vary the gain. The signal level of the received signal input to the demodulation processing unit 410 can be stabilized.

さらに、本実施形態によれば、AGC処理部420によって得られるデジタル可変利得アンプ100の利得の調整のためのパラメータは、デジタル可変利得アンプ100の調整単位Nに準拠するものであることから、パラメータの複雑な調整や検討が不要となり、無線装置1の開発時間に係る時間の増加を抑えることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the parameter for adjusting the gain of the digital variable gain amplifier 100 obtained by the AGC processing unit 420 conforms to the adjustment unit N of the digital variable gain amplifier 100. No complicated adjustments or examinations are required, and an increase in time related to the development time of the wireless device 1 can be suppressed.

<<実施例>>
以上、本実施形態に係るフロントエンド部10の動作の詳細について説明した。次に、具体的な実施例を示しながら、本実施形態に係る動作の例についてより具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本実施形態に係る動作のあくまでも一例であって、本実施形態に係る動作が下記の例に限定されるものではない。
<< Example >>
The details of the operation of the front end unit 10 according to the present embodiment have been described above. Next, an example of the operation according to the present embodiment will be described more specifically with reference to specific examples. In addition, the Example shown below is an example of the operation | movement which concerns on this embodiment to the last, Comprising: The operation | movement which concerns on this embodiment is not limited to the following example.

本実施形態に係る動作の例についてより具体的に説明するために、本実施形態に係るフロントエンド部10による動作(実施例)によって得られるデジタル可変利得アンプ100の利得変化量の動きと、図8に示される比較例に係るフロントエンド部92による動作によって得られるデジタル可変利得アンプ100の利得変化量の動きとを、図3及び図4を参照して、比較する。なお、図3は、比較例に係るフロントエンド部92による動作によって得られるデジタル可変利得アンプ100の利得変化量を示す表である。さらに、図4は、実施例に係るフロントエンド部10による動作によって得られるデジタル可変利得アンプ100の利得変化量を示す表である。   In order to more specifically describe an example of the operation according to the present embodiment, the movement of the gain change amount of the digital variable gain amplifier 100 obtained by the operation (example) by the front end unit 10 according to the present embodiment, 8 is compared with the movement of the gain change amount of the digital variable gain amplifier 100 obtained by the operation of the front end unit 92 according to the comparative example shown in FIG. FIG. 3 is a table showing the gain change amount of the digital variable gain amplifier 100 obtained by the operation of the front end unit 92 according to the comparative example. Furthermore, FIG. 4 is a table showing the amount of gain change of the digital variable gain amplifier 100 obtained by the operation of the front end unit 10 according to the embodiment.

詳細には、図3は、比較例に係るフロントエンド部92によるAGC制御動作から得られる単位処理時間ごとの、入力した受信信号の信号レベル、デジタル可変利得アンプ100の利得、対数変換された受信信号の信号レベルA、基準信号レベルCとの差分である比較結果D、次の単位処理時間で設定されるデジタル可変利得アンプ100の利得、デジタル可変利得アンプ100の利得の変化量の動きを示す。また、図4は、本実施形態に係るフロントエンド部10によるAGC制御動作から得られる単位処理時間ごとの、入力した受信信号の信号レベル、デジタル可変利得アンプ100の利得、対数変換された受信信号の信号レベルA、補正された受信信号レベル(補正信号レベル)B、基準信号レベルCとの差分である比較結果D、変化量F、リミッタ処理部440の算出値(|F|−N)、フィードバックG、差分H、次の単位処理時間で設定されるデジタル可変利得アンプ100の利得、デジタル可変利得アンプ100の利得の変化量の動きを示す。   Specifically, FIG. 3 shows the signal level of the input received signal, the gain of the digital variable gain amplifier 100, and the logarithmically converted reception for each unit processing time obtained from the AGC control operation by the front end unit 92 according to the comparative example. A comparison result D that is a difference between the signal level A of the signal and the reference signal level C, a gain of the digital variable gain amplifier 100 set in the next unit processing time, and a change in gain of the digital variable gain amplifier 100 are shown. . 4 shows the signal level of the received signal, the gain of the digital variable gain amplifier 100, and the logarithmically converted received signal for each unit processing time obtained from the AGC control operation by the front end unit 10 according to the present embodiment. Signal level A, corrected received signal level (corrected signal level) B, comparison result D that is a difference from reference signal level C, variation F, calculated value of limiter processing unit 440 (| F | −N), The movement of the feedback G, the difference H, the gain of the digital variable gain amplifier 100 set in the next unit processing time, and the gain change amount of the digital variable gain amplifier 100 is shown.

より具体的には、図3及び図4の結果は、以下のような条件で得ることができる。まずは、上記フロントエンド部10、92は、処理時間0に、−20.25dBmの信号レベルを持つ所望の受信信号の受信を開始し、処理時間10以降に所望の受信信号の他に干渉波も受信するようにする。すなわち、処理時間10以降においては、−19.75dBm〜−20.25dBmの範囲で受信信号の信号レベルが変動することとなる。また、基準信号レベルCは10dBmに設定され、デジタル可変利得アンプ100の調整単位Nは1dBに設定され、処理時間の1単位は100μ秒に設定するものとする。さらに、上記フロントエンド部10、92においては、平均処理部450が内蔵されていないものとする。   More specifically, the results of FIGS. 3 and 4 can be obtained under the following conditions. First, the front end units 10 and 92 start reception of a desired reception signal having a signal level of −20.25 dBm at a processing time of 0, and after the processing time of 10, an interference wave is generated in addition to the desired reception signal. To receive. That is, after the processing time 10, the signal level of the received signal varies within a range of −19.75 dBm to −20.25 dBm. The reference signal level C is set to 10 dBm, the adjustment unit N of the digital variable gain amplifier 100 is set to 1 dB, and one unit of processing time is set to 100 μsec. Furthermore, it is assumed that the average processing unit 450 is not built in the front end units 10 and 92.

図3及び図4からわかるように、比較例及び実施例の両方において、処理時間10以降では、所望の受信信号に加えて干渉波を受信していることから、受信信号の信号レベルの変動が激しくなっている。   As can be seen from FIGS. 3 and 4, in both the comparative example and the embodiment, after the processing time 10, since the interference wave is received in addition to the desired reception signal, the signal level of the reception signal varies. It has become intense.

図3に示すように、比較例においては、処理時間10以降に干渉波により受信信号の信号レベルの変動が激しくなっていることから、設定されるデジタル可変利得アンプ100の利得が安定せず、デジタル可変利得アンプ100の利得の変化量も絶えず変動することとなる。   As shown in FIG. 3, in the comparative example, the signal level of the received signal is greatly fluctuated by the interference wave after the processing time 10, so that the gain of the set digital variable gain amplifier 100 is not stable, The amount of change in gain of the digital variable gain amplifier 100 will also constantly change.

一方、図4に示すように、実施例においては、処理時間10以降に干渉波により受信信号の信号レベルの変動が激しくなった場合であっても、設定されるデジタル可変利得アンプ100の利得が安定し、デジタル可変利得アンプ100の利得の変化量も小さく抑えられている。   On the other hand, as shown in FIG. 4, in the embodiment, even when the signal level of the received signal fluctuates significantly due to the interference wave after the processing time 10, the gain of the set digital variable gain amplifier 100 is The amount of change in the gain of the digital variable gain amplifier 100 is stable and suppressed to a small value.

次に、比較例と実施例との違いを、図5を参照して説明する。図5は、図3及び図4に示されるデジタル可変利得アンプ100の利得の変化量の大きさの累積値を処理時間に対して示したグラフである。   Next, the difference between the comparative example and the example will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing the cumulative value of the amount of change in gain of the digital variable gain amplifier 100 shown in FIGS. 3 and 4 with respect to the processing time.

図5からわかるように、処理時間20においては、実施例のデジタル可変利得アンプ100の利得の変化量の大きさの累積値は、比較例のデジタル可変利得アンプ100の利得の変化量の大きさの累積値の半分程度である。また、図5によれば、処理時間10〜20において、実施例のデジタル可変利得アンプ100の利得の変化量の大きさの累積値は、比較例の1/3程度に抑制されていることがわかる。すなわち、実施例は、比較例に比べて、復調処理部410に入力される受信信号の信号レベルは安定し、無線装置1の受信性能を向上させることができることがわかる。   As can be seen from FIG. 5, in the processing time 20, the cumulative value of the magnitude of the gain change of the digital variable gain amplifier 100 of the embodiment is the magnitude of the magnitude of the gain change of the digital variable gain amplifier 100 of the comparative example. Is about half of the cumulative value of. Further, according to FIG. 5, the accumulated value of the magnitude of the gain change amount of the digital variable gain amplifier 100 of the example is suppressed to about 3 of the comparative example in the processing time 10 to 20. Recognize. That is, it can be seen that the signal level of the reception signal input to the demodulation processing unit 410 is stable in the embodiment and the reception performance of the wireless device 1 can be improved as compared with the comparative example.

以上のように、本実施形態によれば、デジタル可変利得アンプ100の利得の調整の際に、調整量が抑えられることから、復調処理部410に入力される受信信号の信号レベルは安定することから、無線装置1の受信性能を向上させることができる。すなわち、本実施形態によれば、干渉波の影響により受信信号の信号レベルの変動が激しい環境においても、デジタル可変利得アンプ100は、変動する受信信号レベルに対して良好に追従して利得を可変させることができ、復調処理部410に入力される受信信号の信号レベルを安定させることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the adjustment amount is suppressed when adjusting the gain of the digital variable gain amplifier 100, the signal level of the reception signal input to the demodulation processing unit 410 is stabilized. Therefore, the reception performance of the wireless device 1 can be improved. That is, according to the present embodiment, even in an environment where the signal level of the received signal varies greatly due to the influence of the interference wave, the digital variable gain amplifier 100 can follow the varying received signal level well and vary the gain. The signal level of the received signal input to the demodulation processing unit 410 can be stabilized.

さらに、本実施形態によれば、AGC処理部420によって得られるデジタル可変利得アンプ100の利得の調整のためのパラメータは、デジタル可変利得アンプ100の調整単位Nに準拠するものであることから、パラメータの複雑な調整や検討が不要となり、無線装置1の開発時間に係る時間の増加を抑えることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the parameter for adjusting the gain of the digital variable gain amplifier 100 obtained by the AGC processing unit 420 conforms to the adjustment unit N of the digital variable gain amplifier 100. No complicated adjustments or examinations are required, and an increase in time related to the development time of the wireless device 1 can be suppressed.

<<変形例>>
なお、本実施形態においては、フロントエンド部10の構成は、図2に示す構成に限定されるものではなく、様々に変形することができる。以下に、本実施形態に係るフロントエンド部10の変形例を、図6を参照して説明する。図6は、本実施形態の変形例1に係るフロントエンド部12のブロック図を示す。
<< Modification >>
In the present embodiment, the configuration of the front end unit 10 is not limited to the configuration illustrated in FIG. 2 and can be variously modified. Below, the modification of the front end part 10 which concerns on this embodiment is demonstrated with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram of the front end unit 12 according to the first modification of the present embodiment.

(変形例1)
本実施形態の変形例1においては、図6に示すように、フロントエンド部12は、比較部428からの比較結果Dを平均処理して変化量算出部430に出力する平均処理部450を有していてもよい。当該平均処理部450は、干渉波の影響により受信信号の信号レベルの変動が激しい環境により、変動する比較結果Dを平均化することにより、平均化処理に時間を要することとなるが、復調処理部410に入力される受信信号の信号レベルをより安定させることができる。
(Modification 1)
In the first modification of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the front end unit 12 includes an average processing unit 450 that averages the comparison result D n from the comparison unit 428 and outputs the average result to the change amount calculation unit 430. You may have. The averaging processing unit 450 takes time for the averaging process by averaging the comparison result D n that fluctuates in an environment where the signal level of the received signal varies greatly due to the influence of the interference wave. The signal level of the reception signal input to the processing unit 410 can be further stabilized.

(変形例2)
また、上述した実施形態においては、デジタル可変利得アンプ100と、A/D変換器200と、アンプ利得調整部300は、1つの半導体基板500上に形成されるものとして説明した。しかしながら、本実施形態においては、これに限定されるものではなく、デジタル可変利得アンプ100と、A/D変換器200と、アンプ利得調整部300は、1つの半導体基板500上に集積されるのはなく、別個の部品として無線装置1に搭載されてもよい。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the digital variable gain amplifier 100, the A / D converter 200, and the amplifier gain adjustment unit 300 are described as being formed on one semiconductor substrate 500. However, in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and the digital variable gain amplifier 100, the A / D converter 200, and the amplifier gain adjustment unit 300 are integrated on one semiconductor substrate 500. Instead, the wireless device 1 may be mounted as a separate component.

<<補足>>
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
<< Supplementary >>
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

1 無線装置
10、12、90、92 フロントエンド部
100 デジタル可変利得アンプ
200 A/D変換器
202 D/A変換器
300 アンプ利得調整部
400 デジタル処理部
410 復調処理部
420 AGC処理部
422 受信信号レベル検出処理部
424 対数変換処理部
426 補正部
428 比較部
430 変化量算出部
432 遅延器
434、442 減算器
440 リミッタ処理部
450 平均処理部
500 半導体基板
900 アナログ可変利得アンプ
902 LPF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radio | wireless apparatus 10, 12, 90, 92 Front end part 100 Digital variable gain amplifier 200 A / D converter 202 D / A converter 300 Amplifier gain adjustment part 400 Digital processing part 410 Demodulation processing part 420 AGC processing part 422 Received signal Level detection processing unit 424 Logarithmic conversion processing unit 426 Correction unit 428 Comparison unit 430 Change amount calculation unit 432 Delay unit 434, 442 Subtractor 440 Limiter processing unit 450 Average processing unit 500 Semiconductor substrate 900 Analog variable gain amplifier 902 LPF

Claims (9)

受信信号を可変増幅する可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器から出力される前記受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するAD変換部と、
変換された前記受信信号の信号レベルを制御するレベル制御部と、
前記レベル制御部に対してフィードバック制御を行うフィードバック部と、
を備え、
前記フィードバック部は、
変換された前記デジタル信号の信号レベルを検出する検出部と、
検出した前記信号レベルを対数変換する対数変換部と、
前記対数変換の変換結果に、先に処理された先行受信信号に対応するフィードバック制御値を加算することにより対数変換された前記信号レベルを補正して、補正信号レベルを取得する補正部と、
前記補正信号レベルと基準信号レベルとを比較し、比較結果を取得する比較部と、
前記比較結果と前記先に処理された先行受信信号に対応する前記比較結果との差分から変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量と前記可変利得増幅器の制御単位との差分を、前記制御単位を上限として算出して、前記フィードバック制御値を取得する制御値算出部と、
前記比較結果と前記フィードバック制御値との差分に基づいて、前記レベル制御部をフィードバック制御するフィードバック制御部と、
を有する、
無線装置。
A variable gain amplifier that variably amplifies the received signal;
An AD converter that converts the received signal output from the variable gain amplifier from an analog signal to a digital signal;
A level control unit for controlling the signal level of the converted received signal;
A feedback unit that performs feedback control on the level control unit;
With
The feedback unit includes:
A detection unit for detecting a signal level of the converted digital signal;
A logarithmic conversion unit for logarithmically converting the detected signal level;
A correction unit that corrects the logarithmically converted signal level by adding a feedback control value corresponding to the previously received previous received signal to the conversion result of the logarithmic conversion, and acquires a correction signal level;
A comparison unit that compares the correction signal level with a reference signal level and obtains a comparison result;
A change amount calculation unit that calculates a change amount from a difference between the comparison result and the comparison result corresponding to the preceding received signal processed in advance;
A difference between the change amount and the control unit of the variable gain amplifier is calculated with the control unit as an upper limit, and a control value calculation unit for obtaining the feedback control value;
A feedback control unit that feedback-controls the level control unit based on a difference between the comparison result and the feedback control value;
Having
Wireless device.
前記変化量算出部は、
前記受信信号の1処理単位先に処理された前記先行受信信号に対応する前記比較結果を取得する遅延器と、
前記比較結果と前記先行受信信号に対応する前記比較結果との差分から前記変化量を算出する減算器と、
を有する、
請求項1に記載の無線装置。
The change amount calculation unit
A delay unit for obtaining the comparison result corresponding to the preceding reception signal processed one processing unit ahead of the reception signal;
A subtractor that calculates the amount of change from the difference between the comparison result and the comparison result corresponding to the preceding received signal;
Having
The wireless device according to claim 1.
前記制御値算出部は、前記変化量の絶対値から前記可変利得増幅器の制御単位を減算することにより、前記フィードバック制御値を取得する、請求項1又は2に記載の無線装置。   The radio apparatus according to claim 1, wherein the control value calculation unit obtains the feedback control value by subtracting a control unit of the variable gain amplifier from an absolute value of the change amount. 前記フィードバック制御部は、前記比較結果と前記フィードバック制御値との差分が前記制御単位の整数倍となるように、前記比較結果と前記フィードバック制御値との差分に対して、前記制御単位以下の数値を切り捨てる切り捨て処理を行い、切り捨て処理された当該差分に基づいて、前記可変利得増幅器をフィードバック制御する、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線装置。
The feedback control unit is a numerical value equal to or less than the control unit with respect to the difference between the comparison result and the feedback control value so that the difference between the comparison result and the feedback control value is an integral multiple of the control unit. Performing a truncation process, and feedback-controlling the variable gain amplifier based on the difference subjected to the truncation process.
The radio | wireless apparatus of any one of Claims 1-3.
前記フィードバック部は、前記比較部からの前記比較結果を平均処理して前記変化量算出部及び前記フィードバック制御部に出力する平均処理部をさらに有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の無線装置。   The said feedback part further has an average process part which carries out the average process of the said comparison result from the said comparison part, and outputs it to the said variation | change_quantity calculation part and the said feedback control part. Wireless devices. 前記可変利得増幅器は、離散的に利得を調整するデジタル可変利得増幅器から構成される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の無線装置。   The radio apparatus according to claim 1, wherein the variable gain amplifier includes a digital variable gain amplifier that adjusts a gain discretely. 変換された前記デジタル信号を復調する復調処理部をさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の無線装置。   The radio apparatus according to claim 1, further comprising a demodulation processing unit that demodulates the converted digital signal. 前記可変利得増幅器と、前記AD変換部と、前記レベル制御部とは、1つの半導体基板上に形成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の無線装置。   The radio apparatus according to claim 1, wherein the variable gain amplifier, the AD conversion unit, and the level control unit are formed on one semiconductor substrate. 前記フィードバック部は、前記半導体基板上に形成されている、請求項8に記載の無線装置。   The wireless device according to claim 8, wherein the feedback unit is formed on the semiconductor substrate.
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