JP2020072411A - Ａｄ変換装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＤ変換におけるサンプリングを安価かつ効率的に行う。【解決手段】無線通信機（１０１）は、アナログのＲＦ信号において分散した周波数帯域の信号成分をそれぞれ通過させる複数のバンドパスフィルタ（２１，２２）と、バンドパスフィルタ（２１，２２）のいずれか１つから出力される前記信号成分をアンダーサンプリングすることによりデジタルに変換するＡＤ変換器（１３）と、複数のバンドパスフィルタ（２１，２２）からＡＤ変換器（１３）に接続される１つを選択する高周波スイッチ（１１，１２）部とを備えている。ＡＤ変換器（１３）のサンプリング周波数は、当該サンプリング周波数に基づくナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、前記ＲＦ信号においてバンドパスフィルタ（２１，２２）が通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、アンダーサンプリングを行うＡＤ変換装置に関する。

ＡＤ変換器によるアナログ信号からデジタル信号への変換において、サンプリング周波数の１／２であるナイキスト周波数を超える周波数成分をサンプリングする場合、異なる周波数の信号が区別できなくなる折り返しと呼ばれる現象が発生する。このため、高周波信号をデジタル化するには、高サンプリングレートのＡＤ変換器と、ナイキスト周波数以上の信号成分を取り除くローパスフィルタとが必要となる。

高サンプリングレートのＡＤ変換器は、一般に高価かつ大消費電力である。また、高サンプリングレートのＡＤ変換器から出力されるデジタルデータの量が多いため、このようなデジタルデータを処理する回路（ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ等）には、多量の演算処理を可能にする高い能力が求められる。

これに対し、低サンプリングレートのＡＤ変換器を用いて、ナイキスト周波数以上の折り返し信号をサンプリング周波数でサンプリングするアンダーサンプリングを行うことにより、上記のような高サンプリングレートのＡＤ変換器を用いることなく、信号をサンプリングする手法がある。

例えば、特許文献１には、入力信号の周波数帯域を複数のＢＰＦを用いて分割し、分割されたそれぞれの帯域をＡＤ変換器でサンプリングして合成することで、広帯域の入力信号をサンプリングする技術が開示されている。また、特許文献１には、分割された信号のうち、ナイキスト周波数より高い周波数帯域の信号には、アンダーサンプリングすることが記載されている。

ただし、アンダーサンプリングを行うと複数ある折り返しの区別ができないという不都合がある。このような不都合に対し、例えば、特許文献２には、アンダーサンプリングする直前にバンドパスフィルタリングを行うことにより、サンプリングしたい周波数帯域以外の信号成分の折り返しを防止することが記載されている。

特許第４７８９６３１１号（２０１１年１０月１２日発行） 特開平８−１６２９９０号公報（１９９６年６月２１日公開）

特許文献１に記載された技術では、分割された帯域と同数の複数のＡＤ変換器を用いなければならず、高価となってしまう。また、当該技術では、複数のＡＤ変換器によってデジタルに変換された信号を合成しなければならず、デジタルデータを処理する回路に高い能力が求められる。また、特許文献２に記載された技術では、広帯域をサンプリングすることができない。

本発明の一態様は、ＡＤ変換におけるサンプリングを安価かつ効率的に行うことを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るＡＤ変換装置は、アナログの入力信号において分散した周波数帯域の信号成分をそれぞれ通過させる複数のバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタのいずれか１つから出力される前記信号成分をアンダーサンプリングすることによりデジタルに変換するＡＤ変換器と、複数の前記バンドパスフィルタから前記ＡＤ変換器に接続される１つを選択するフィルタ選択部と、を備え、前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数が、当該サンプリング周波数に基づくナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、前記入力信号において前記バンドパスフィルタが通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように設定されている。

上記の構成によれば、アンダーサンプリングが行われることにより、低サンプリングレートのＡＤ変換器を用いることができる。また、複数のバンドパスフィルタのいずれか１つを通過した周波数帯域の信号成分がＡＤ変換器によってサンプリングされる。これにより、入力信号のサンプリングを安価かつ効率的に行うことができる。

前記ＡＤ変換装置において、前記ＡＤ変換器は、それぞれが異なる複数のサンプリング周波数で動作し、複数の前記サンプリング周波数のうちの任意の第１サンプリング周波数は、当該第１サンプリング周波数に基づく第１ナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、前記入力信号において前記ＡＤ変換器に入力される前記バンドパスフィルタが通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように設定され、複数の前記サンプリング周波数のうちの他の任意の第２ンプリング周波数は、当該第２サンプリング周波数に基づく第２ナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、前記入力信号において前記ＡＤ変換器に入力される前記バンドパスフィルタが通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように、かつ、前記第１ナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、前記第２ナイキスト周波数と異なるように設定されていてもよい。

上記の構成によれば、ＡＤ変換器が第２サンプリング周波数でサンプリングを行うときには、第１ナイキスト周波数の整数倍となる周波数が存在する周波数帯域の信号成分がサンプリングされる。これにより、第１サンプリング周波数でサンプリングできない上記の信号成分がサンプリングされる。したがって、第１サンプリング周波数または第２サンプリング周波数でサンプリングを行うことにより、入力信号における周波数帯域を相互に補間し合うように信号成分をサンプリングすることができる。

前記ＡＤ変換装置において、複数の前記バンドパスフィルタのいずれか１つがローパスフィルタに置き換えられる。

上記の構成のように、ローパスフィルタを用いることにより、ナイキスト周波数以下の信号について、通常にサンプリングできる。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子機器は、いずれかの前記ＡＤ変換装置と、前記ＡＤ変換器から出力されるデジタル信号に所定の処理を行う信号処理部とを備えている。

上記の構成によれば、入力信号のサンプリングを効率的に行うことができる電子機器を提供できる。

前記電子機器は、前記フィルタ選択部がいずれの前記バンドパスフィルタを選択しているかを前記信号処理部に通知する通知部をさらに備えていてもよい。

上記の構成によれば、信号処理部は、アンダーサンプリングによってデジタルに変換された信号成分に折り返しが含まれていても、入力信号におけるいずれの周波数帯域の信号成分の信号処理を行うのかを正しく認識することができる。

本発明の一態様によれば、ＡＤ変換におけるサンプリングを効率的に行うことができる。

本発明の実施形態１に係る無線通信機の構成を示すブロック図である。 上記無線通信機におけるＡＤ変換器のナイキストゾーンを示す図である。 本発明の実施形態２に係る無線通信機の構成を示すブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は図３の無線通信機のＡＤ変換器のナイキストゾーンを示す図である。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態１について、図１および図２を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る無線通信機１０１の構成を示すブロック図である。図２は、無線通信機１０１におけるＡＤ変換器１３のナイキストゾーンを示す図である。

図１に示すように、無線通信機１０１（電子機器）は、アンテナ１０と、高周波スイッチ（図中ＲＦＳＷにて示す）１１，１２と、ＡＤ変換器（図中ＡＤＣにて示す）１３と、信号処理部１４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５と、操作部１６とを備えている。また、無線通信機１０１は、バンドパスフィルタ（図中ＢＰＦにて示す）２１，２２を備えている。

以降の説明では、高周波スイッチ１１，１２をＲＦＳＷ１１，１２と称し、ＡＤ変換器１３をＡＤＣ１３と称し、バンドパスフィルタ２１，２２をＢＰＦ２１，２２と称する。

ＲＦＳＷ１１は、ＢＰＦ２１とＢＰＦ２２とを切り替えてアンテナ１０に接続することにより、アンテナ１０によって受信されたＲＦ信号（入力信号）をＢＰＦ２１およびＢＰＦ２２のいずれか一方に切り替えて入力するスイッチである。ＲＦＳＷ１２は、ＢＰＦ２１とＢＰＦ２２とをＡＤＣ１３に切り替えて接続することにより、ＢＰＦ２１およびＢＰＦ２２のいずれか一方から出力される信号成分をＡＤＣ１３に出力するスイッチである。

ＲＦＳＷ１１，１２（フィルタ選択部）は、ＣＰＵ１５からのフィルタ選択信号によって、ＢＰＦ２１またはＢＰＦ２２に接続を切り替える。フィルタ選択信号は、複数のＢＰＦ２１，２２からＡＤＣ１３に接続される１つを選択するための信号である。ＲＦＳＷ１１，１２は、フィルタ選択信号によって、同じＢＰＦ２１またはＢＰＦ２２に接続されるように、同期して切り替え動作を行う。

ＢＰＦ２１，２２は、ＲＦ信号において分散した特定の周波数帯域の信号成分を通過させるフィルタである。ＢＰＦ２１，２２は、図２に示すように、それぞれの周波数帯域の信号成分を通過させる通過帯域ＰＢ１，ＰＢ２を有している。また、ＢＰＦ２１，２２は、ＡＤＣ１３のアンダーサンプリングに伴うアンダーサンプリングをしたい周波数帯域以外の信号の折り返しの発生を回避するために、不要な帯域の信号成分を予め除去するアンチエイリアシングフィルタとして機能する。

ＡＤＣ１３は、ＲＦＳＷ１２から出力されるアナログの信号成分をデジタルに変換する回路である。ＡＤＣ１３は、サンプリングクロックＣＬＫｓに同期してＲＦ信号をサンプリングする。ＡＤＣ１３は、図２に示す第１ナイキストゾーン（０〜Ｆｓ＊１／２）にある標本化定理を満たす信号成分をサンプリングする、いわゆるベースバンドサンプリングを行わない。ＡＤＣ１３は、図２に示す第２ナイキストゾーン（Ｆｓ＊１／２〜Ｆｓ）以降のナイキストゾーンにある標本化定理を満たさない信号成分をサンプリングする、いわゆるアンダーサンプリングを行う。

ＡＤＣ１３のサンプリング周波数Ｆｓは、図２に示すように、サンプリング周波数Ｆｓに基づくナイキスト周波数Ｆｎ（＝Ｆｓ＊１／２）の整数倍（正の整数倍）となる周波数（Ｆ＊１／２，Ｆｓ，Ｆｓ＊３／２，Ｆｓ＊２，Ｆｓ＊５／２，Ｆｓ＊３，Ｆｓ＊７／２，Ｆｓ＊４，…）が、ＢＰＦ２１，２２が通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように設定されている。

信号処理部１４は、ＡＤＣ１３から出力される、デジタルに変換された信号成分（デジタル信号）に所定の処理を施す。信号処理部１４が行う所定の処理としては、ミキサ処理、フィルタ処理、検波処理などが挙げられる。信号処理部１４は、ＣＰＵ１５からのフィルタ選択信号に基づいて、上記の所定の処理を行う。これにより、信号処理部１４は、ＢＰＦ２１，２２のいずれかを通過した信号成分に応じた処理を行うことができる。

信号処理部１４は、デジタルによる信号処理が可能なＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field−Programmable Gate Array）などで構成することができる。ＦＰＧＡは、並列処理によって高速演算を行うことが可能である。これにより、ＦＰＧＡは、逐次処理を行うＤＳＰに比べて短時間で信号処理を行うことができるので、膨大な量の演算を行うことが必要となるＲＦ信号の処理に適している。

ＣＰＵ１５は、操作部１６からのバンド選択信号に応じてＢＰＦ２１，２２のいずれか１つを選択するように、上述したフィルタ選択信号をＲＦＳＷ１１，１２および信号処理部１４に出力する。バンド選択信号は、ＲＦ信号における特定の周波数帯域を選択するための信号である。

操作部１６は、ユーザによる各種の操作に基づく操作指示をＣＰＵ１５に与える。操作部１６は、バンドを選択する操作に基づいて、上記のバンド選択信号を出力する。

無線通信機１０１において、ＲＦＳＷ１１，１２、ＡＤＣ１３、ＣＰＵ１５およびＢＰＦ２１，２２は、ＡＤ変換装置を構成している。

続いて、上記のように構成される無線通信機１０１の動作について説明する。

ＣＰＵ１５からのフィルタ選択信号がＢＰＦ２１を選択する信号であるとき、ＲＦＳＷ１１はアンテナ１０とＢＰＦ２１とを接続し、ＲＦＳＷ１２はＢＰＦ２１とＡＤＣ１３とを接続する。ＢＰＦ２１は、通過帯域ＰＢ１で、アンテナ１０によって受信されたＲＦ信号における所定の周波数帯域の信号成分を通過させる。

ＣＰＵ１５からのフィルタ選択信号がＢＰＦ２２を選択する信号であるとき、ＲＦＳＷ１１はアンテナ１０とＢＰＦ２２とを接続し、ＲＦＳＷ１２はＢＰＦ２２とＡＤＣ１３とを接続する。ＢＰＦ２２は、通過帯域ＰＢ２で、アンテナ１０によって受信されたＲＦ信号における所定の周波数帯域の信号成分を通過させる。

ＡＤＣ１３は、ＲＦＳＷ１２から出力された信号成分を、サンプリングクロックＣＬＫｓにしたがってアンダーサンプリングするとともに、サンプリングした信号成分を量子化および符号化することによりデジタルに変換する。

信号処理部１４は、ＡＤＣ１３から出力されたデジタルデータに所定の処理を施して、折り返しノイズが除去された復調信号ＯＵＴを出力する。

復調信号ＯＵＴは、外部のＤＡ変換器によってアナログに変換された後、増幅器によって増幅されて、スピーカなどに出力される。

以上のように、本実施形態に係る無線通信機１０１は、ＲＦ信号における重複しない異なる周波数帯域の信号成分をそれぞれ通過させるＢＰＦ２１，２２と、信号成分のアンダーサンプリングを行うＡＤＣ１３と、ＢＰＦ２１，２２からＡＤＣ１３に接続される１つを選択するＲＦＳＷ１１，１２とを備えている。

これにより、ＡＤＣ１３は、低サンプリングレートの回路で構成することができる。また、また、ＢＰＦ２１，２２のいずれか１つを通過した信号成分がＡＤＣ１３によってサンプリングされる。それゆえ、ＲＦ信号のサンプリングを効率的に行うことができる。

しかも、ＡＤＣ１３のサンプリング周波数は、当該サンプリング周波数に基づくナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、ＲＦ信号において信号成分が含まれていない周波数帯域に存在するように設定されている。

これにより、折り返しのために元の信号に復元が困難になる、ナイキスト周波数の整数倍となる周波数の近辺（ナイキスト周波数の整数倍の０％〜１０％および９０％〜１００％程度）を避けて、信号成分を各ナイキストゾーンに配置することができる。それゆえ、無線通信機１０１は、各信号成分の周波数帯域が分散したＲＦ信号を受信する無線通信機（アマチュア無線通信機、業務無線通信機（ＶＨＦの上の帯域および下の帯域を使用）、ＴＶチューナ（地上波、ＢＳ、ＣＳ）など）に適している。

例えば、アマチュア無線機での、利用可能な周波数帯域の一例は以下のようになっている。無線通信機１０１を以下に示した周波数帯域の電波を受信することができるアマチュア無線機に適用する場合、下記の周波数帯域の信号成分をそれぞれ通過させる３つのＢＰＦ（ＢＰＦ２１，２２にさらにＢＰＦ２３を加える）が設けられるとともに、ＲＦＳＷ１１，１２が３つのバンドパスフィルタを切り替えてアンテナ１０およびＡＤＣ１３に接続するように構成される。

（１）１４４ＭＨｚ帯：１４４〜１４６ＭＨｚ
（２）４３０ＭＨｚ帯：４３０〜４４０ＭＨｚ
（３）１２００ＭＨｚ帯：１２６０〜１３００ＭＨｚ
この無線通信機１０１では、サンプリング周波数Ｆｓが、例えば、２００ＭＨｚに設定される。また、１４４ＭＨｚ帯、４３０ＭＨｚ帯および１２００ＭＨｚ帯が、それぞれ、第２ナイキストゾーン、第５ナイキストゾーンおよび第１３ナイキストゾーンに配置される。上記のサンプリング周波数Ｆｓおよび各周波数帯域のナイキストゾーンへの配置は、あくまでも一例であって、この例に限定されない。

また、ＣＰＵ１５（通知部）は、フィルタ選択信号を信号処理部１４に与えることにより、ＲＦＳＷ１１，１２がいずれのＢＰＦ２１，２２を選択しているかを信号処理部１４に通知する。

これにより、信号処理部１４は、入力信号におけるいずれの周波数帯域の信号成分の信号処理を行うのかを正しく認識することができる。

なお、本実施形態におけるバンドパスフィルタの数は、上述した２および３つに限定されず、４つ以上であってもよい。また、複数のバンドパスフィルタのうちの１つをローパスフィルタに置き換えてもよい。ローパスフィルタを用いることにより、ナイキスト周波数以下の信号について、通常にサンプリングできる。これらは、後述する実施形態２においても同様である。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について図３および図４に基づいて説明すると、以下の通りである。なお、本実施形態において、実施形態１における構成要素と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記して、その説明を省略する。

図３は、本実施形態に係る電子機器１０２の構成を示すブロック図である。図４の（ａ）および（ｂ）は、電子機器１０２におけるＡＤＣ１３のナイキストゾーンを示す図である。

図３に示すように、電子機器１０２は、無線通信機１０１と同じく、ＡＤＣ１３と、信号処理部１４と、ＣＰＵ１５と、操作部１６と、ＢＰＦ２１，２２とを備えている。また、電子機器１０２は、スイッチ１８，１９（フィルタ選択部）と、バンドパスフィルタ（図中ＢＰＦにて示す）２３と、クロックスイッチ１７とをさらに備えている。なお、以降の説明では、バンドパスフィルタ２３をＢＰＦ２３と称する。電子機器１０２は、アナログの高周波入力信号ＩＮ（入力信号）をデジタル信号に変換して処理を行う、無線通信機、計測器、光学式測距装置等の機器である。

ＢＰＦ２３は、ＲＦ信号における特定の周波数帯域の信号成分を通過させるフィルタである。ＢＰＦ２３は、図４の（ｂ）に示すように、ＢＰＦ２１，２２と重複しない通過帯域ＰＢ３を有している。したがって、ＢＰＦ２１〜２３がそれぞれ通過させる信号成分の周波数帯域は分散している。ただし、連続した周波数帯域の信号をサンプリングできるようにするには、周波数帯域が全て分散しているのではなく、少なくとも２つの周波数帯域が重複している。

スイッチ１８は、高周波入力信号ＩＮを切り替えてＢＰＦ２１〜２３のいずれか１つに入力するスイッチである。スイッチ１９は、ＢＰＦ２１〜２３のいずれか１つをＡＤＣ１３に切り替えて接続することにより、ＢＰＦ２１〜２３のいずれか１つから出力される信号成分をＡＤＣ１３に出力するスイッチである。スイッチ１８，１９は、ＣＰＵ１５からの上述したフィルタ選択信号によって、ＢＰＦ２１〜２３のいずれか１つに接続を切り替える。スイッチ１８，１９は、フィルタ選択信号によって、ＢＰＦ２１〜２３のいずれか１つに接続されるように、同期して切り替え動作を行う。

クロックスイッチ１７は、異なる周波数の第１サンプリングクロックＣＬＫｓ１および第２サンプリングクロックＣＬＫｓ２を切り替えてＡＤＣ１３に入力するスイッチである。クロックスイッチ１７は、ＣＰＵ１５からのクロック切替信号によって、ＡＤＣ１３に入力される第１サンプリングクロックＣＬＫｓ１と第２サンプリングクロックＣＬＫｓ２とを切り替える。第２サンプリングクロックＣＬＫｓ２の周波数は、第１サンプリングクロックＣＬＫｓ１の周波数より高い。

ＣＰＵ１５は、本実施形態において、さらに上記のクロック切替信号を出力する。

本実施形態において、ＡＤＣ１３の第１サンプリング周波数Ｆｓ１は、第１サンプリングクロックＣＬＫｓ１（実施形態１のサンプリングクロックＣＬＫｓと同じ）に基づいている。ＡＤＣ１３の第１サンプリング周波数Ｆｓ１は、図４の（ａ）に示すように、第１サンプリング周波数Ｆｓ１（３つ以上のサンプリング周波数が存在する場合では任意のサンプリング周波数）基づく第１ナイキスト周波数Ｆｎ１（＝Ｆｓ１＊１／２）の整数倍となる周波数（Ｆｓ１＊１／２，Ｆｓ１，Ｆｓ１＊３／２，Ｆｓ１＊２，Ｆｓ１＊５／２，Ｆｓ１＊３，Ｆｓ１＊７／２，Ｆｓ１＊４，…）が、ＲＦ信号においてＡＤＣ１３に入力され、ＢＰＦ２１，２２が通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように設定されている。

ＡＤＣ１３の第２サンプリング周波数Ｆｓ２（３つ以上のサンプリング周波数が存在する場合では他の任意のサンプリング周波数）は、図４の（ｂ）に示すように、第２サンプリング周波数Ｆｓ２に基づく第２ナイキスト周波数Ｆｎ２（＝Ｆｓ２＊１／２）の整数倍となる周波数（Ｆｓ２＊１／２，Ｆｓ２，Ｆｓ２＊３／２，Ｆｓ２＊２，Ｆｓ２＊５／２，Ｆｓ２＊３，…）が、ＲＦ信号においてＡＤＣ１３に入力され、ＢＰＦ２３が通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように設定されている。また、第２サンプリング周波数Ｆｓ２は、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、第１ナイキスト周波数Ｆｎ１の整数倍となる周波数が、電子機器１０２が使用する周波数帯域の範囲内では、第２ナイキスト周波数Ｆｎ２の整数倍となる周波数と異なるように設定されている。

続いて、上記のように構成される電子機器１０２の動作について説明する。

電子機器１０２は、ＣＰＵ１５からのフィルタ選択信号がＢＰＦ２１を選択する信号であるとき、またはフィルタ選択信号がＢＰＦ２２を選択する信号であるとき、実施形態１の無線通信機１０１と同様に動作する。ただし、電子機器１０２においては、これらのとき、クロックスイッチ１７が、ＣＰＵ１５からのクロック選択信号によって第１サンプリングクロックＣＬＫｓ１をＡＤＣ１３に入力する。

また、フィルタ選択信号がＢＰＦ２３を選択する信号であるとき、スイッチ１８は高周波入力信号ＩＮをＢＰＦ２３に入力し、スイッチ１９はＢＰＦ２３とＡＤＣ１３とを接続する。ＢＰＦ２３は、高周波入力信号ＩＮにおける所定の周波数帯域の信号成分を通過させる。また、クロックスイッチ１７は、ＣＰＵ１５からのクロック選択信号によって第２サンプリングクロックＣＬＫｓ２をＡＤＣ１３に入力する。

ＡＤＣ１３は、スイッチ１９から出力された信号成分を、第２サンプリングクロックＣＬＫｓ２にしたがってアンダーサンプリングするとともに、サンプリングした信号成分を量子化および符号化することによりデジタルデータに変換する。

信号処理部１４は、ＡＤＣ１３から出力されたデジタルデータに、所定の処理を施して、復調信号ＯＵＴを出力する。復調信号ＯＵＴは、アナログに変換後、増幅されてスピーカなどに出力される。

以上のように、本実施形態に係る無線通信機１０１は、ＲＦ信号における重複しない異なる周波数帯域の信号成分をそれぞれ通過させるＢＰＦ２１〜２２と、信号成分のアンダーサンプリングを行うＡＤＣ１３と、ＢＰＦ２１〜２２からＡＤＣ１３に接続される１つを選択するスイッチ１８，１９とを備えている。

これにより、ＡＤＣ１３は、低サンプリングレートの回路で構成することができる。また、また、ＢＰＦ２１〜２２のいずれか１つを通過した信号成分がＡＤＣ１３によってサンプリングされる。これにより、ＲＦ信号のサンプリングを効率的に行うことができる。

しかも、第１サンプリング周波数Ｆｓ１は、第１サンプリング周波数Ｆｓ１に基づく第１ナイキスト周波数Ｆｎ１の整数倍となる周波数が、ＲＦ信号においてＡＤＣ１３に入力される信号成分が含まれていない周波数帯域に存在するように設定されている。また、第２サンプリング周波数Ｆｓ２は、第２サンプリング周波数Ｆｓ２に基づく第２ナイキスト周波数Ｆｎ２の整数倍となる周波数が、ＲＦ信号においてＡＤＣ１３に入力される信号成分が含まれていない周波数帯域に存在し、かつ、第１ナイキスト周波数Ｆｎ１の整数倍となる周波数が、第２ナイキスト周波数Ｆｎ２の整数倍となる周波数と異なるように設定されている。

これにより、ＡＤＣ１３が第２サンプリング周波数Ｆｓ２でサンプリングを行うときには、第１ナイキスト周波数Ｆｎ１の整数倍となる周波数が位置する周波数帯域にある信号成分がサンプリングされる。それゆえ、第１サンプリング周波数Ｆｓ１でサンプリングできない上記の信号成分をサンプリングすることができる。したがって、第１サンプリング周波数Ｆｓ１と第２サンプリング周波数Ｆｓ２とを切り替えてサンプリングを行うことにより、入力信号における周波数帯域を相互に補間し合うように信号成分をサンプリングすることができる。さらに、第１サンプリング周波数Ｆｓ１および第２サンプリング周波数Ｆｓ２の整数倍を補える、第３サンプリング周波数Ｆｓ３、第４サンプリング周波数Ｆｓ４等を設けてもよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
無線通信機１０１および電子機器１０２のスイッチ制御機能を、集積回路（ＩＣチップ）などに形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよい。あるいは、スイッチ制御機能をソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、無線通信機１０１および電子機器１０２は、スイッチ制御機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサとしてＣＰＵ１５を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。

上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１１，１２ 高周波スイッチ（ＡＤ変換装置，フィルタ選択部）
１３ ＡＤ変換器（ＡＤ変換装置）
１４ 信号処理部
１５ ＣＰＵ（ＡＤ変換装置，通知部）
１８，１９ スイッチ（ＡＤ変換装置，フィルタ選択部）
２１〜２３ バンドパスフィルタ（ＡＤ変換装置）
１０１ 無線通信機（電子機器）
１０２ 電子機器
Ｆｎ ナイキスト周波数
Ｆｎ１ 第１ナイキスト周波数
Ｆｎ２ 第２ナイキスト周波数
Ｆｓ サンプリング周波数
Ｆｓ１ 第１サンプリング周波数
Ｆｓ２ 第２サンプリング周波数

Claims (5)

1. アナログの入力信号において分散した周波数帯域の信号成分をそれぞれ通過させる複数のバンドパスフィルタと、
   前記バンドパスフィルタのいずれか１つから出力される前記信号成分をアンダーサンプリングすることによりデジタルに変換するＡＤ変換器と、
   複数の前記バンドパスフィルタから前記ＡＤ変換器に接続される１つを選択するフィルタ選択部と、を備え、
   前記ＡＤ変換器のサンプリング周波数は、当該サンプリング周波数に基づくナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、前記入力信号において前記バンドパスフィルタが通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように設定されているＡＤ変換装置。
2. 前記ＡＤ変換器は、それぞれが異なる複数のサンプリング周波数で動作し、
   複数の前記サンプリング周波数のうちの任意の第１サンプリング周波数は、当該第１サンプリング周波数に基づく第１ナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、前記入力信号において前記ＡＤ変換器に入力される前記バンドパスフィルタが通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように設定され、
   複数の前記サンプリング周波数のうちの他の任意の第２サンプリング周波数は、当該第２サンプリング周波数に基づく第２ナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、前記入力信号において前記ＡＤ変換器に入力される前記バンドパスフィルタが通過させる信号成分の周波数帯域に位置しないように、かつ、前記第１ナイキスト周波数の整数倍となる周波数が、前記第２ナイキスト周波数と異なるように設定されている請求項１に記載のＡＤ変換装置。
3. 複数の前記バンドパスフィルタのいずれか１つがローパスフィルタに置き換えられる請求項１または２に記載のＡＤ変換装置。
4. 請求項１、２または３に記載のＡＤ変換装置と、
   前記ＡＤ変換器から出力されるデジタル信号に所定の処理を行う信号処理部と、を備えている電子機器。
5. 前記フィルタ選択部がいずれの前記バンドパスフィルタを選択しているかを前記信号処理部に通知する通知部をさらに備えている請求項４に記載の電子機器。

Images