JP2808891B2 - 受信機における自動利得制御装置および方法 - Google Patents
受信機における自動利得制御装置および方法Info
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3052—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
- H03G3/3078—Circuits generating control signals for digitally modulated signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
- H04B1/30—Circuits for homodyne or synchrodyne receivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用可能性 本発明は、一般に受信機内に含まれる増幅器に関し、
特に受信信号の適切な増幅を維持する増幅器の利得を制
御する増幅器に関する。参考文献は、Rabe et al.によ
る米国特許出願番号07/630,644“Apparatus and Method
for DC Offset Correction for a Receiver"であり、
これは1990年12月20日に出願され、本発明と同じ譲受人
に譲渡され、本発明に関連する装置を含んでいる。
特に受信信号の適切な増幅を維持する増幅器の利得を制
御する増幅器に関する。参考文献は、Rabe et al.によ
る米国特許出願番号07/630,644“Apparatus and Method
for DC Offset Correction for a Receiver"であり、
これは1990年12月20日に出願され、本発明と同じ譲受人
に譲渡され、本発明に関連する装置を含んでいる。
背景技術 一般の無線受信機にあっては、アンテナは無線周波数
信号を受信し、それを電気的な無線周波数信号に変換す
る。これらの無線周波数信号は、その後中間周波数（I
F）段で増幅するためにより低い周波数の信号に落とさ
れる。そのIF段では、アンテナからの受信信号は、増幅
され、バンドパス瀘波される。次にその信号は分割さ
れ、直交復調器（quadrature demodulator）に入力され
る。復調器は、信号の周波数をベース・バンド周波数に
落とし、情報を抽出するための信号を準備する。ベース
・バンド回路は、濾波し、増幅し、抽出したアナログま
たはディジタル・データ信号を処理する。
信号を受信し、それを電気的な無線周波数信号に変換す
る。これらの無線周波数信号は、その後中間周波数（I
F）段で増幅するためにより低い周波数の信号に落とさ
れる。そのIF段では、アンテナからの受信信号は、増幅
され、バンドパス瀘波される。次にその信号は分割さ
れ、直交復調器（quadrature demodulator）に入力され
る。復調器は、信号の周波数をベース・バンド周波数に
落とし、情報を抽出するための信号を準備する。ベース
・バンド回路は、濾波し、増幅し、抽出したアナログま
たはディジタル・データ信号を処理する。
受信信号の強度に変化があると、ベース・バンド周波
数信号において歪のソース（source）が生じる。これが
生じるのは受信機が第１周波数から第２周波数に変化す
るとき、受信信号のソースが変化するとき、または受信
機が受信信号のソースに対して位置が変化するときであ
る。２つの信号強度間の関係は、可変利得増幅器（207,
245,247）の必要とする利得を変化させることとなる。
増幅器（207,245,247）の利得の調整は、ベース・バン
ド信号におけるDC成分に影響する。第１増幅器（207）
における利得の調整は、ベース・バンド回路内の他の２
つの増幅器（245,247）において利得を調整したものよ
り、大きいDC成分となる。この増幅器207は、受信機107
のIF段に配置されているので、その利得が増加すれば、
この増幅機内に結合される局部発振（LO）周波数はDCオ
フセットを増加させる。LOがこの増幅器に結合していな
ければ、DCオフセットの増加は存在しない。第２増幅器
245における利得が増加すれば、そのBB信号のDCオフセ
ットは確実に増加するであろう。第1,第２増幅器207,24
5のDCオフセットにおけるこれらの変化は、最終的な増
幅器247から、増幅されないDC成分よりも非常に大きなD
C成分を生じさせる。これは、第1,第２増幅器207,245か
らの出力が、最終的な増幅器247によって増幅されるた
めである。
数信号において歪のソース（source）が生じる。これが
生じるのは受信機が第１周波数から第２周波数に変化す
るとき、受信信号のソースが変化するとき、または受信
機が受信信号のソースに対して位置が変化するときであ
る。２つの信号強度間の関係は、可変利得増幅器（207,
245,247）の必要とする利得を変化させることとなる。
増幅器（207,245,247）の利得の調整は、ベース・バン
ド信号におけるDC成分に影響する。第１増幅器（207）
における利得の調整は、ベース・バンド回路内の他の２
つの増幅器（245,247）において利得を調整したものよ
り、大きいDC成分となる。この増幅器207は、受信機107
のIF段に配置されているので、その利得が増加すれば、
この増幅機内に結合される局部発振（LO）周波数はDCオ
フセットを増加させる。LOがこの増幅器に結合していな
ければ、DCオフセットの増加は存在しない。第２増幅器
245における利得が増加すれば、そのBB信号のDCオフセ
ットは確実に増加するであろう。第1,第２増幅器207,24
5のDCオフセットにおけるこれらの変化は、最終的な増
幅器247から、増幅されないDC成分よりも非常に大きなD
C成分を生じさせる。これは、第1,第２増幅器207,245か
らの出力が、最終的な増幅器247によって増幅されるた
めである。
ベース・バンド信号における不都合なDC成分の影響
は、図４に示される。図4Aは、同相に射影された軸401
および直交軸403によって、信号空間で表された理想的
な任意の信号セットを示す。図4Bは、ベース・バンド信
号のI,Q成分に不都合なDCオフセット409を加えた結果を
示す。I,Q成分におけるこのシフトは、I,Q軸403をシフ
トする判定しきい値（decision threshold）となり、他
のシンボルに対して１つのシンボルの選択をバイアス
（bias）し、いくつかのシンボルのノイズ・マージン
（noise margin）を減らし、存在する不都合なノイズに
おける誤り（error）のためのマージンを減らす。この
判定しきい値は、I,Q軸403によって表される。
は、図４に示される。図4Aは、同相に射影された軸401
および直交軸403によって、信号空間で表された理想的
な任意の信号セットを示す。図4Bは、ベース・バンド信
号のI,Q成分に不都合なDCオフセット409を加えた結果を
示す。I,Q成分におけるこのシフトは、I,Q軸403をシフ
トする判定しきい値（decision threshold）となり、他
のシンボルに対して１つのシンボルの選択をバイアス
（bias）し、いくつかのシンボルのノイズ・マージン
（noise margin）を減らし、存在する不都合なノイズに
おける誤り（error）のためのマージンを減らす。この
判定しきい値は、I,Q軸403によって表される。
ディジタル無線受信機は、DCオフセット・エラーに対
して、従来のアナログ無線受信機より小さいトレランス
（tolerance）を有する。受信される信号が所望のデー
タを含まないとき、受信信号の周波数における変化また
は受信信号のソースの変化によって生じる利得の必要と
なる変化は、一時的な性質のものである。したがって、
増幅器（207,245,247）の利得は、出力信号の適切な増
幅を与えるために調節することが可能であり、そのDCオ
フセットは米国特許出願番号07/630,644に開示されてい
るように、除去することが可能である。
して、従来のアナログ無線受信機より小さいトレランス
（tolerance）を有する。受信される信号が所望のデー
タを含まないとき、受信信号の周波数における変化また
は受信信号のソースの変化によって生じる利得の必要と
なる変化は、一時的な性質のものである。したがって、
増幅器（207,245,247）の利得は、出力信号の適切な増
幅を与えるために調節することが可能であり、そのDCオ
フセットは米国特許出願番号07/630,644に開示されてい
るように、除去することが可能である。
無線受信機の位置における変化によって生じる利得の
必要となる変化は、受信信号が所望のデータを含む際に
生じる。したがって、不都合なDCオフセットは適切に除
去することができず、重大なエラーが出力信号からのデ
ータに不都合な影響を与えるであろう。出力信号のDC成
分における変化を制限するために、最終的な増幅器の利
得のみを、入力信号を受信する間調整すべきである。RF
信号である入力信号は、所望の信号を含み、受信機に入
力される。ベース・バンド信号によって決定される出力
信号は、受信機107から出力される。
必要となる変化は、受信信号が所望のデータを含む際に
生じる。したがって、不都合なDCオフセットは適切に除
去することができず、重大なエラーが出力信号からのデ
ータに不都合な影響を与えるであろう。出力信号のDC成
分における変化を制限するために、最終的な増幅器の利
得のみを、入力信号を受信する間調整すべきである。RF
信号である入力信号は、所望の信号を含み、受信機に入
力される。ベース・バンド信号によって決定される出力
信号は、受信機107から出力される。
したがって、入力信号周波数における変化または入力
信号のソースにおける変化の後で、全ての調節可能な
（adjustable）利得増幅器の利得を調節し、入力信号を
受信する間、調節可能な最終的な利得増幅器の利得を調
節するデバイスが、必要とされている。
信号のソースにおける変化の後で、全ての調節可能な
（adjustable）利得増幅器の利得を調節し、入力信号を
受信する間、調節可能な最終的な利得増幅器の利得を調
節するデバイスが、必要とされている。
発明の開示 本発明は、各々が調節可能な利得を有する少なくとも
２つの増幅段を含む無線受信機を有する。その受信機は
第1,第２制御信号を発生する。入力信号が受信されない
とき、その受信機は前記第１制御信号と共に、少なくと
も２つの増幅段の第１の利得に調節する。第２制御信号
を発生する際、少なくとも２つの増幅段前記第１の利得
は、一定のレベルに維持される。少なくとも２つの増幅
段第２の利得は、前記第１制御信号と共に調節され、出
力信号を提供する。出力信号の所定の振幅は、入力信号
を受信する間維持される。
２つの増幅段を含む無線受信機を有する。その受信機は
第1,第２制御信号を発生する。入力信号が受信されない
とき、その受信機は前記第１制御信号と共に、少なくと
も２つの増幅段の第１の利得に調節する。第２制御信号
を発生する際、少なくとも２つの増幅段前記第１の利得
は、一定のレベルに維持される。少なくとも２つの増幅
段第２の利得は、前記第１制御信号と共に調節され、出
力信号を提供する。出力信号の所定の振幅は、入力信号
を受信する間維持される。
図面の説明 図１は、本発明で使用する無線電話機を含む無線周波
数伝送システムを表す図形である。
数伝送システムを表す図形である。
図２は、本発明で使用する受信機の回路図である。
図３は、時分割多元接続（TDMA）無線周波数伝送シス
テムにおいて使用されるタイミング図である。
テムにおいて使用されるタイミング図である。
図４は、同相および直交軸に変換される理想的な任意
の信号を表す図である。
の信号を表す図である。
図５は、本発明で使用される受信機の出力信号の振幅
を一定に維持する方法のプロセス・フロー・チャートで
ある。
を一定に維持する方法のプロセス・フロー・チャートで
ある。
発明を実施するための最良の形態 図１は、無線通信機101と無線電話機103との間で無線
周波数信号を伝送する無線周波数伝送システムである。
無線通信機101は、移動体または携帯用無線電話機103の
サービスエリア（radio coverage area）にある無線
通信機である。無線電話機103は、アンテナ105,受信機1
07,送信機109およびモトローラInc.のMC68030のような
マイクロプロセッサ111を含む。無線通信機101は、無線
電話機103のあるその有効範囲に無線周波数信号を送信
する。アンテナ105は、無線電話機103の受信機107に結
合し、受信機107で使用するために無線周波数信号を電
気的な無線周波数信号に変換する。受信機は、その受信
信号をマイクロプロセッサ111で処理可能なデータに変
換する。送信機109は、マイクロプロセッサ111からデー
タ信号を受信し、その信号を電気的な無線周波数信号に
変換し、その信号はアンテナ105を介して無線通信機101
に伝送する。
周波数信号を伝送する無線周波数伝送システムである。
無線通信機101は、移動体または携帯用無線電話機103の
サービスエリア（radio coverage area）にある無線
通信機である。無線電話機103は、アンテナ105,受信機1
07,送信機109およびモトローラInc.のMC68030のような
マイクロプロセッサ111を含む。無線通信機101は、無線
電話機103のあるその有効範囲に無線周波数信号を送信
する。アンテナ105は、無線電話機103の受信機107に結
合し、受信機107で使用するために無線周波数信号を電
気的な無線周波数信号に変換する。受信機は、その受信
信号をマイクロプロセッサ111で処理可能なデータに変
換する。送信機109は、マイクロプロセッサ111からデー
タ信号を受信し、その信号を電気的な無線周波数信号に
変換し、その信号はアンテナ105を介して無線通信機101
に伝送する。
図２は、無線電話機103で使用する受信機107の回路図
を含む。アンテナ105から電気的な無線周波数信号を受
信した後、ミキサ203は、入射する無線周波数信号に局
部発振周波数243を混合し、その信号の周波数を中間周
波数（IF）に落とす。この点での信号は、IF信号として
参照される。バンドパス・フィルタ205を介してIF信号
を通過した後、第１の調節可能な利得制御増幅器207
は、そのIF信号を所望の振幅に増幅する。増幅器207
は、調節可能な利得制御を有する受信機内の３つの増幅
器207,245,247の１つであり、他の２つの増幅器245,247
はベース・バンド回路内に含まれる。３つの増幅器207,
245,247の組み合わせによって、所望の振幅に出力信号2
69を維持し、飽和（saturation）を避け、無線電話機10
3の残りの回路によって、その信号内に含まれるデータ
を適切に処理する。IF信号が増幅器207から出力される
と、そのIF信号は直交復調回路249に入力される。
を含む。アンテナ105から電気的な無線周波数信号を受
信した後、ミキサ203は、入射する無線周波数信号に局
部発振周波数243を混合し、その信号の周波数を中間周
波数（IF）に落とす。この点での信号は、IF信号として
参照される。バンドパス・フィルタ205を介してIF信号
を通過した後、第１の調節可能な利得制御増幅器207
は、そのIF信号を所望の振幅に増幅する。増幅器207
は、調節可能な利得制御を有する受信機内の３つの増幅
器207,245,247の１つであり、他の２つの増幅器245,247
はベース・バンド回路内に含まれる。３つの増幅器207,
245,247の組み合わせによって、所望の振幅に出力信号2
69を維持し、飽和（saturation）を避け、無線電話機10
3の残りの回路によって、その信号内に含まれるデータ
を適切に処理する。IF信号が増幅器207から出力される
と、そのIF信号は直交復調回路249に入力される。
直交復調回路249は、２つのミキサ213,215,局部発振
機211,パワー・スプリッタ249より成る。局部発振機211
およびパワー・スプリッタ209を組み合わせることによ
って、局部発振機211の同相および直交成分である互い
に位相が90度ずれた２つの局部発振機信号を形成する。
局部発振機211の同相成分は、ミキサ213に入力される。
局部発信機211の直交成分は、ミキサ215に入力される。
簡単のため、残りの同相部の回路は省略されており、こ
れは直交回路のものと重複するためである。直交ミキサ
215はIF信号を局部発信機211の直交成分と混合し、直交
（Ｑ）データ信号を発生させる。ミキサ213はIF信号を
局部発信機211の同相成分と混合し、同相（Ｉ）データ
信号を発生させる。その結果生じたI,Qデータ信号は、
ベース・バンド（BB）信号となり、ベース・バンド回路
によって処理され、無線電話機103で使用するディジタ
ル・データ信号を形成する。
機211,パワー・スプリッタ249より成る。局部発振機211
およびパワー・スプリッタ209を組み合わせることによ
って、局部発振機211の同相および直交成分である互い
に位相が90度ずれた２つの局部発振機信号を形成する。
局部発振機211の同相成分は、ミキサ213に入力される。
局部発信機211の直交成分は、ミキサ215に入力される。
簡単のため、残りの同相部の回路は省略されており、こ
れは直交回路のものと重複するためである。直交ミキサ
215はIF信号を局部発信機211の直交成分と混合し、直交
（Ｑ）データ信号を発生させる。ミキサ213はIF信号を
局部発信機211の同相成分と混合し、同相（Ｉ）データ
信号を発生させる。その結果生じたI,Qデータ信号は、
ベース・バンド（BB）信号となり、ベース・バンド回路
によって処理され、無線電話機103で使用するディジタ
ル・データ信号を形成する。
ベース・バンド回路221は、２つの増幅段を含む。各
々の増幅段は、１つの調節可能な利得制御増幅器245,ロ
ー・パス・フィルタ251,適応性制御スイッチ261,抵抗器
253および容量255を含む。ミキサ215の出力である入力
ベース・バンド信号は、ロー・パス・フィルタ251に入
力される。ロー・パス・フィルタ251の出力は、カップ
リング・キャパシタ255を介して調節可能な利得増幅器
の非反転入力に入力される。抵抗器253は、電気的接地
とキャパシタ255の出力との間に並列に結合される。適
応性制御スイッチ261は、キャパシタ255と電気的接地と
の間に抵抗器253と共に並列に結合される。利得制御入
力信号235も可変利得増幅器245に結合される。以後の増
幅段は、調節可能な利得増幅器245の出力において重複
したものとなる。その増幅段は、ロー・パス・フィルタ
219,キャパシタ257,抵抗器259,適応性制御スイッチ263,
可変利得増幅器247および利得制御入力信号229を含む。
BB回路221はまた、サンプル・ホールド回路233および遅
延回路223を含む。
々の増幅段は、１つの調節可能な利得制御増幅器245,ロ
ー・パス・フィルタ251,適応性制御スイッチ261,抵抗器
253および容量255を含む。ミキサ215の出力である入力
ベース・バンド信号は、ロー・パス・フィルタ251に入
力される。ロー・パス・フィルタ251の出力は、カップ
リング・キャパシタ255を介して調節可能な利得増幅器
の非反転入力に入力される。抵抗器253は、電気的接地
とキャパシタ255の出力との間に並列に結合される。適
応性制御スイッチ261は、キャパシタ255と電気的接地と
の間に抵抗器253と共に並列に結合される。利得制御入
力信号235も可変利得増幅器245に結合される。以後の増
幅段は、調節可能な利得増幅器245の出力において重複
したものとなる。その増幅段は、ロー・パス・フィルタ
219,キャパシタ257,抵抗器259,適応性制御スイッチ263,
可変利得増幅器247および利得制御入力信号229を含む。
BB回路221はまた、サンプル・ホールド回路233および遅
延回路223を含む。
マイクロプロセッサ111に含まれる２つのアルゴリズ
ムは、受信機107に対して制御信号を発生する。マイク
ロプロセッサ111を受信機107内に含ませ、受信機107専
用に配置することが可能であり、また、マイクロプロセ
ッサ111を無線電話機内に配置し、マイクロプロセッサ
の電源は無線電話機103内で他のデバイスと共に分配す
ることも可能である。制御信号は、適応性制御信号267,
利得制御信号229およびサンプル・ホールド制御信号231
を含む。適応性制御信号267は、適応性制御スイッチ26
1,263を作動させるために使用される。これらのスイッ
チは、入力信号が存在しないときに作動し、局部発信機
243の周波数における変化、または１つの固定位置にあ
る無線通信機101から他の固定位置にある無線通信機に
引渡される（hand−over）ことによる無線周波数ソース
における変化、によって生じる不都合なDCオフセットを
素早く除去する。この引渡は、無線周波数信号強度にお
いて突然の変化を生じさせ、３つの増幅器207,245,247
の利得を変化させることを必要とする。利得制御信号22
9は、最終的な増幅器247の調節可能な利得制御入力に結
合し、サンプル・ホールド回路に結合する。サンプル・
ホールド回路の出力は、第1,第２の調節可能な利得制御
増幅器207,245に結合する。サンプル・ホールド制御信
号231は、サンプル・ホールド回路233に結合し、この信
号を伝達し、サンプル・ホールド回路235の出力は一定
の値に維持される。
ムは、受信機107に対して制御信号を発生する。マイク
ロプロセッサ111を受信機107内に含ませ、受信機107専
用に配置することが可能であり、また、マイクロプロセ
ッサ111を無線電話機内に配置し、マイクロプロセッサ
の電源は無線電話機103内で他のデバイスと共に分配す
ることも可能である。制御信号は、適応性制御信号267,
利得制御信号229およびサンプル・ホールド制御信号231
を含む。適応性制御信号267は、適応性制御スイッチ26
1,263を作動させるために使用される。これらのスイッ
チは、入力信号が存在しないときに作動し、局部発信機
243の周波数における変化、または１つの固定位置にあ
る無線通信機101から他の固定位置にある無線通信機に
引渡される（hand−over）ことによる無線周波数ソース
における変化、によって生じる不都合なDCオフセットを
素早く除去する。この引渡は、無線周波数信号強度にお
いて突然の変化を生じさせ、３つの増幅器207,245,247
の利得を変化させることを必要とする。利得制御信号22
9は、最終的な増幅器247の調節可能な利得制御入力に結
合し、サンプル・ホールド回路に結合する。サンプル・
ホールド回路の出力は、第1,第２の調節可能な利得制御
増幅器207,245に結合する。サンプル・ホールド制御信
号231は、サンプル・ホールド回路233に結合し、この信
号を伝達し、サンプル・ホールド回路235の出力は一定
の値に維持される。
この無線受信機107は、合衆国ディジタル・セルラ（U
SDC:United States Digital Cellular）無線システムで
用いられる無線電話機103において使用するために設計
されている。無線電話機103は、固定位置にある無線通
信機101からの時分割多元接続（TDMA）データを送信す
る。TDMAシステムでは、無線電話機103は所定の時間ブ
ロック内でのみ固定位置にある無線通信機101から無線
周波数信号を送受信する。TDMAの送受信のタイミング・
ブロックの例を図３に示す。第１ブロック301は、送信
機109が6.67ミリ秒の間作動する伝送ブロックであり、
データを無線電話機103から無線通信機101に伝送する。
第２ブロック303は、伝送ブロック301と受信ブロック30
5との間の無線電話機103のアイドル・タイム（idle tim
e）である。この例では、アイドル・タイムは1.66ミリ
秒である。第３ブロック305は受信ブロックである。こ
の時間の間、無線電話機103は無線通信機101から無線周
波数信号を受信する。本実施例においてこの時間ブロッ
クの期間は、6.67ミリ秒である。第４ブロックは、第２
アイドル期間307である。この期間が生じるのは、受信
ブロック205の後であって以後の送信ブロックが存在す
るであろう次のTDMタイム・フレームの前である。本実
施例では、第２アイドル・タイムブロック307の期間
は、５ミリ秒である。受信ブロック305の期間は、グル
ープ・スペシャル・モービル（GSM:Group Speciale Mob
ile）欧州ディジタル無線電話システムのものに比べる
と、非常に長く、その受信ブロックは0.577ミリ秒であ
る。この非常に短い期間は、受信機を、復元されるデー
タの品質の影響を与えることなしに、固定位置にある無
線通信機101から信号を受信する前に、受信機107内で調
節可能な利得増幅器の利得を一定に保つことを可能にす
る。しかしUSDCの装置では、受信ブロックはGSMの装置
の受信ブロックより12倍以上長く、したがってその長い
受信時間の間、RF信号強度は30dB程度に激的に揺らぐ。
本発明はこの問題を軽減する。
SDC:United States Digital Cellular）無線システムで
用いられる無線電話機103において使用するために設計
されている。無線電話機103は、固定位置にある無線通
信機101からの時分割多元接続（TDMA）データを送信す
る。TDMAシステムでは、無線電話機103は所定の時間ブ
ロック内でのみ固定位置にある無線通信機101から無線
周波数信号を送受信する。TDMAの送受信のタイミング・
ブロックの例を図３に示す。第１ブロック301は、送信
機109が6.67ミリ秒の間作動する伝送ブロックであり、
データを無線電話機103から無線通信機101に伝送する。
第２ブロック303は、伝送ブロック301と受信ブロック30
5との間の無線電話機103のアイドル・タイム（idle tim
e）である。この例では、アイドル・タイムは1.66ミリ
秒である。第３ブロック305は受信ブロックである。こ
の時間の間、無線電話機103は無線通信機101から無線周
波数信号を受信する。本実施例においてこの時間ブロッ
クの期間は、6.67ミリ秒である。第４ブロックは、第２
アイドル期間307である。この期間が生じるのは、受信
ブロック205の後であって以後の送信ブロックが存在す
るであろう次のTDMタイム・フレームの前である。本実
施例では、第２アイドル・タイムブロック307の期間
は、５ミリ秒である。受信ブロック305の期間は、グル
ープ・スペシャル・モービル（GSM:Group Speciale Mob
ile）欧州ディジタル無線電話システムのものに比べる
と、非常に長く、その受信ブロックは0.577ミリ秒であ
る。この非常に短い期間は、受信機を、復元されるデー
タの品質の影響を与えることなしに、固定位置にある無
線通信機101から信号を受信する前に、受信機107内で調
節可能な利得増幅器の利得を一定に保つことを可能にす
る。しかしUSDCの装置では、受信ブロックはGSMの装置
の受信ブロックより12倍以上長く、したがってその長い
受信時間の間、RF信号強度は30dB程度に激的に揺らぐ。
本発明はこの問題を軽減する。
ベース・バンド信号からの不都合のDCオフセットを除
去する方法は、米国特許出願番号07/630,644に記載され
ている。利得制御信号およびサンプル・ホールド制御信
号を制御する方法は、以下のとおりである。無線通信機
101からの入力を受信しないとき、利得制御信号は３つ
の全ての増幅器207,245,247の利得を制御する。受信制
御ブロック305の始まる前の時点において、サンプル・
ホールド制御信号231は伝送され、利得制御信号235の電
流信号レベルをホールドし、したがって増幅器207,245
の利得は、サンプル・ホールド制御信号が解除されるま
で一定に維持される。受信時間ブロック305の後でサン
プル・ホールド制御信号は解除される。受信タイム・ス
ロット305の間、サンプル・ホールド制御信号231は送出
され、マイクロプロセッサ111によって発生される利得
制御信号229は最終的な増幅器247の利得のみを制御す
る。
去する方法は、米国特許出願番号07/630,644に記載され
ている。利得制御信号およびサンプル・ホールド制御信
号を制御する方法は、以下のとおりである。無線通信機
101からの入力を受信しないとき、利得制御信号は３つ
の全ての増幅器207,245,247の利得を制御する。受信制
御ブロック305の始まる前の時点において、サンプル・
ホールド制御信号231は伝送され、利得制御信号235の電
流信号レベルをホールドし、したがって増幅器207,245
の利得は、サンプル・ホールド制御信号が解除されるま
で一定に維持される。受信時間ブロック305の後でサン
プル・ホールド制御信号は解除される。受信タイム・ス
ロット305の間、サンプル・ホールド制御信号231は送出
され、マイクロプロセッサ111によって発生される利得
制御信号229は最終的な増幅器247の利得のみを制御す
る。
受信時間ブロック305の間、利得制御信号229を制御す
る方法は、図５のプロセス・フローチャートに示されて
いる。503において、このプロセスは最終的な増幅器247
によって発生される出力信号の出力を決定する。505に
おいて、このプロセスはその振幅と所定の振幅とを比較
する。507において、このプロセスは出力信号と所定の
振幅との間の差に関連する利得制御信号に対する信号を
発生する。
る方法は、図５のプロセス・フローチャートに示されて
いる。503において、このプロセスは最終的な増幅器247
によって発生される出力信号の出力を決定する。505に
おいて、このプロセスはその振幅と所定の振幅とを比較
する。507において、このプロセスは出力信号と所定の
振幅との間の差に関連する利得制御信号に対する信号を
発生する。
受信機107からの信号を出力する前に最終段の増幅の
利得を制御することは、最少のDCオフセットを可能にす
るだけでなく、受信ブロック305の間の入力信号の信号
強度の変化により誤りの総量を減少させる。
利得を制御することは、最少のDCオフセットを可能にす
るだけでなく、受信ブロック305の間の入力信号の信号
強度の変化により誤りの総量を減少させる。
前述したように図４は、不都合なDCオフセット電圧の
影響を図示したものであり、これは受信タイム・スロッ
ト305の間、第１の２つの増幅器207,245の利得を変化さ
せることによって発生されるDCオフセットの増幅によっ
て生じる。図4Aは、同相および直交軸403に射影された
軸401による信号空間における理想的な任意の信号セッ
トを表現している。図4Bは、ベース・バンド信号のI,Q
成分に不都合なDCオフセットを加えたものである。I,Q
成分のシフトは、I,Q軸403をシフトさせる判定しきい値
を生じ、他に対して１つのシンボルの選択をバイアス
し、いくつかのシンボルのノイズ・マージンを減少さ
せ、不都合なノイズが存在する際に誤りのマージンを減
少させる。判定しきい値はI,Q軸403によって表される。
本実施例は、ソースを歪ませることなしに、ベース・バ
ンド信号から不都合なDCオフセットを除去することが可
能である。第２にこのことは、出力信号の振幅を、入力
信号を受信する間RF信号強度における変化に対して補正
することを可能にする。以下のものに限定されはしない
が、当業者はここに開示された本発明を、以下の同様の
装置に応用することが可能である：受信入力信号を直接
ベース・バンド周波数に変換する無線受信機,2つの増幅
段のみを含む無線受信機，ベース・バンド回路内に３つ
以上の増幅段を含む無線受信機，米国特許出願07/630,6
44の実施例を含む無線受信機。
影響を図示したものであり、これは受信タイム・スロッ
ト305の間、第１の２つの増幅器207,245の利得を変化さ
せることによって発生されるDCオフセットの増幅によっ
て生じる。図4Aは、同相および直交軸403に射影された
軸401による信号空間における理想的な任意の信号セッ
トを表現している。図4Bは、ベース・バンド信号のI,Q
成分に不都合なDCオフセットを加えたものである。I,Q
成分のシフトは、I,Q軸403をシフトさせる判定しきい値
を生じ、他に対して１つのシンボルの選択をバイアス
し、いくつかのシンボルのノイズ・マージンを減少さ
せ、不都合なノイズが存在する際に誤りのマージンを減
少させる。判定しきい値はI,Q軸403によって表される。
本実施例は、ソースを歪ませることなしに、ベース・バ
ンド信号から不都合なDCオフセットを除去することが可
能である。第２にこのことは、出力信号の振幅を、入力
信号を受信する間RF信号強度における変化に対して補正
することを可能にする。以下のものに限定されはしない
が、当業者はここに開示された本発明を、以下の同様の
装置に応用することが可能である：受信入力信号を直接
ベース・バンド周波数に変換する無線受信機,2つの増幅
段のみを含む無線受信機，ベース・バンド回路内に３つ
以上の増幅段を含む無線受信機，米国特許出願07/630,6
44の実施例を含む無線受信機。
Claims (3)
- 【請求項１】入力信号を受信することが可能であり、各
々が調節可能な利得を有する少なくとも第1,第２増幅段
を含む無線受信機であって、前記無線受信機は： 第1,第２制御信号を発生する手段； 入力信号がないときに前記第１制御信号によって前記第
１増幅段の利得を調節する手段； 前記第２制御信号が発生したことに応答し、前記第１増
幅段の利得を維持する手段； 出力信号を形成するため、前記第１制御信号によって前
記第２増幅段の利得を調節する手段；および 入力信号を受信する間、前記出力信号の所定の振幅を維
持する手段； から構成され、前記出力信号の所定の振幅を維持する前
記手段は； 前記出力信号の振幅を決定する手段；および 前記振幅と前記所定の振幅とを比較する手段； より成ることを更なる特徴とする無線受信機。 - 【請求項２】入力信号を受信することが可能であり、少
なくとも第1,第２増幅段を有するベース・バンド（BB）
回路を含む無線受信機であって、前記無線受信機は： 第1,第２制御信号を発生する手段； 入力信号がない場合、前記第１制御信号により前記BB回
路内の前記第１増幅段の利得をセットする手段； 前記入力信号がない場合、前記BB回路内の前記第1,第２
増幅段のDC出力レベルをセットする手段； 出力信号を形成するため、前記第１制御信号によって前
記第２増幅段の利得を調節する手段；および 前記入力信号が存在する場合、前記出力信号の所定の振
幅を維持する手段； から構成され、前記出力信号の所定の振幅を維持する前
記手段は： 前記出力信号の振幅を決定する手段；および 前記振幅と前記所定の振幅とを比較する手段； から構成されることを特徴とする無線受信機。 - 【請求項３】受信機内に含まれる少なくとも第1,第２増
幅段の利得を制御する方法であって、前記受信機は入力
信号を受信することが可能であり、前記方法は： 第1,第２制御信号を発生する段階； 入力信号がないときに前記第１制御信号によって前記第
１増幅段の利得を調節する段階； 前記第２制御信号が発生したことに応答し、前記第１増
幅段の利得を維持する段階； 出力信号を形成するため、前記第１制御信号によって前
記第２増幅段の利得を調節する段階；および 入力信号を受信する間、前記出力信号の所定の振幅を維
持する段階手段； から構成され、前記出力信号の所定の振幅を維持する前
記段階は： 前記出力信号の振幅を決定する段階； 前記振幅と前記所定の振幅とを比較する段階；および 前記出力信号の振幅と前記所定の振幅との差に関連した
第３制御信号を発生する段階； から構成されることを更なる特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/678,920 US5204977A (en) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | Apparatus and method of automatic gain control in a receiver |
| US678,920 | 1991-04-01 | ||
| PCT/US1992/001682 WO1992017944A1 (en) | 1991-04-01 | 1992-03-06 | Apparatus and method of automatic gain control in a receiver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05508068A JPH05508068A (ja) | 1993-11-11 |
| JP2808891B2 true JP2808891B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=24724865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4509061A Expired - Fee Related JP2808891B2 (ja) | 1991-04-01 | 1992-03-06 | 受信機における自動利得制御装置および方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5204977A (ja) |
| JP (1) | JP2808891B2 (ja) |
| BR (1) | BR9204766A (ja) |
| CA (1) | CA2077440C (ja) |
| DE (2) | DE4290924C2 (ja) |
| GB (1) | GB2261335B (ja) |
| MX (1) | MX9201488A (ja) |
| WO (1) | WO1992017944A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5301364A (en) * | 1988-11-30 | 1994-04-05 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for digital automatic gain control in a receiver |
| JPH056943U (ja) * | 1991-02-28 | 1993-01-29 | 株式会社東芝 | ゲインコントロール回路 |
| JP2730347B2 (ja) * | 1991-10-09 | 1998-03-25 | 松下電器産業株式会社 | 受信機の自動利得制御方法 |
| TW228043B (ja) * | 1992-06-26 | 1994-08-11 | Philips Electronics Nv | |
| FI108765B (fi) * | 1993-09-28 | 2002-03-15 | Nokia Corp | Menetelmä ja laitteisto solukkoradiojärjestelmän tukiaseman vastaanottimen vahvistusvirheen mittaamiseksi ja kentänvoimakkuusmittauksen tarkentamiseksi |
| DE4341937A1 (de) * | 1993-12-09 | 1995-06-14 | Philips Patentverwaltung | Elektrisches Gerät mit einer Anordnung zur Kompensation eines Gleichspannungsanteils |
| US5465406A (en) * | 1994-09-06 | 1995-11-07 | Ford Motor Company | Automatic gain control overshoot limiter for AM receiver |
| CA2200978A1 (en) * | 1994-10-19 | 1996-05-09 | Mordechai Ritz | Sectorized communication system and methods useful therefor |
| US5913152A (en) * | 1995-12-29 | 1999-06-15 | Solid Electronics Labs | FM composite signal processor |
| US5867063A (en) * | 1996-12-05 | 1999-02-02 | Motorola, Inc. | Gain distribution circuit |
| US6240100B1 (en) * | 1997-07-31 | 2001-05-29 | Motorola, Inc. | Cellular TDMA base station receiver with dynamic DC offset correction |
| CN1277753A (zh) * | 1998-09-21 | 2000-12-20 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 放大器 |
| US6603825B1 (en) | 1999-01-12 | 2003-08-05 | Motorola Inc. | Automatic gain control for a receiver and method therefor |
| US6584090B1 (en) * | 1999-04-23 | 2003-06-24 | Skyworks Solutions, Inc. | System and process for shared functional block CDMA and GSM communication transceivers |
| JP2002033629A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Nec Corp | 利得可変増幅回路、およびそれを備えた端末装置 |
| JP2004201044A (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-15 | Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc | 携帯通信端末装置及び利得可変回路 |
| KR100480646B1 (ko) * | 2003-04-17 | 2005-03-31 | 삼성전자주식회사 | 잡음이 많은 다중 경로 채널에 적응하여 신호를안정적으로 포착 추적하는 자동 이득 제어기, 이를 구비한디지털 텔레비전 수신 장치 및 그 방법 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3559088A (en) * | 1969-08-07 | 1971-01-26 | Motorola Inc | Transistor amplifier with automatic gain control |
| JPS5116726B1 (ja) * | 1970-03-04 | 1976-05-27 | ||
| US4574251A (en) * | 1984-10-01 | 1986-03-04 | Motorola, Inc. | Logarithmic digitally variable gain controlled amplifier |
| FR2576472B1 (fr) * | 1985-01-22 | 1988-02-12 | Alcatel Thomson Faisceaux | Procede et dispositif de commande automatique de gain d'un recepteur en acces multiple a repartition temporelle |
| JPH0691481B2 (ja) * | 1987-08-18 | 1994-11-14 | 日本電気株式会社 | Ａｇｃ回路 |
| JP2680366B2 (ja) * | 1988-08-25 | 1997-11-19 | 株式会社東芝 | 自動利得制御増幅回路 |
| JPH082058B2 (ja) * | 1989-06-13 | 1996-01-10 | 日本電気株式会社 | 自動利得制御方式 |
| US4933986A (en) * | 1989-08-25 | 1990-06-12 | Motorola, Inc. | Gain/phase compensation for linear amplifier feedback loop |
-
1991
- 1991-04-01 US US07/678,920 patent/US5204977A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-03-06 WO PCT/US1992/001682 patent/WO1992017944A1/en active Application Filing
- 1992-03-06 JP JP4509061A patent/JP2808891B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-06 DE DE4290924A patent/DE4290924C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-06 BR BR9204766A patent/BR9204766A/pt not_active IP Right Cessation
- 1992-03-06 CA CA002077440A patent/CA2077440C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-06 DE DE4290924T patent/DE4290924T1/de active Pending
- 1992-04-01 MX MX9201488A patent/MX9201488A/es unknown
- 1992-12-01 GB GB9225108A patent/GB2261335B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9204766A (pt) | 1993-07-06 |
| GB2261335B (en) | 1995-01-11 |
| JPH05508068A (ja) | 1993-11-11 |
| CA2077440C (en) | 1999-01-12 |
| MX9201488A (es) | 1993-03-01 |
| CA2077440A1 (en) | 1992-10-02 |
| GB2261335A (en) | 1993-05-12 |
| DE4290924T1 (ja) | 1993-04-01 |
| US5204977A (en) | 1993-04-20 |
| DE4290924C2 (de) | 1997-11-20 |
| GB9225108D0 (en) | 1993-02-10 |
| WO1992017944A1 (en) | 1992-10-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |