JP3373216B2 - 利得制御方法及び受信装置 - Google Patents

利得制御方法及び受信装置

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JP3373216B2
JP3373216B2 JP51244898A JP51244898A JP3373216B2 JP 3373216 B2 JP3373216 B2 JP 3373216B2 JP 51244898 A JP51244898 A JP 51244898A JP 51244898 A JP51244898 A JP 51244898A JP 3373216 B2 JP3373216 B2 JP 3373216B2
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    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、入力された信号の利得を制御する利得制
御方法及び受信装置に関するものである。
背景技術 第10図はディジタルAGC(Automatic Gain Contro
l)方式を用いた受信機の回路構成例を示す構成図であ
り、無線基地局において用いられる受信機について説明
している。図において、100はアンテナ、200はRF〜IF帯
の周波数を扱う受信機、200は可変アッテネータ、220は
AGCアンプ、310は直交検波器、320はA/D変換器、330はD
/A変換器、340は可変アッテネータの制御信号線、400は
ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)である。
第11図は従来のAGC方式のアルゴリズムを示すフロー
チャートである。
最初に第10図を用いて受信機の回路動作を説明する。
アンテナ100において、移動体端末より送信された時
分割多重(以下、TDMAと略称する;Time Division Mul
tiple Access)RF信号を受信する。受信機200は、RF帯
の信号からIF帯の信号にタウンコンバートする。
受信機200は、該ダウンコンバート機能の他に利得制
御素子を用いて振幅情報を失わない程度に受信信号レベ
ルを一定の値に保つAGC機能を備えている。このAGC機能
は可変アッテネータ210による減衰制御およびAGCアンプ
220による増幅率の制御より実行される。
可変アッテネータ210による減衰制御は、数ビットの
ディジタル制御による数dBステップの制御、もしくは数
+dB単位のON/OFF制御などがある。ここでは後者の数+
dB単位のON/OFF制御を用いた場合を説明する。
一方、AGCアンプ220は電圧により連続的に利得制御が
行うことができる。
受信機200から出力されるIF帯の信号は、直交検波器3
10に入力される。
直交検波器310は受信機200から出力されるIF帯変調信
号をIF帯周波数とほぼ等しい固定発振器で検波し、I成
分(同相成分)およびQ成分(直交成分)のベースバン
ド信号を出力する。
直交検波器310から出力されるI成分およびQ成分の
ベースバンド信号は、A/D変換器320に入力され、I成分
またはQ成分の信号1シンボルに対して、例えば4倍の
オーバーサンプルが成され、各サンプル毎に数ビットの
量子化信号が出力される。
A/D変換器320から出力される量子化信号は、ディジタ
ルシグナルプロセッサ400に入力され、第11図に示すよ
うなAGCアルゴリズムが実行される。
次に第11図を用いて背景技術となるAGCアルゴリズム
を説明する。
ディジタルシグナルプロセッサ400は、受信開始タイ
ミングフラグを受け取る(ステップ900)。尚、この受
信開始タイミングフラグは、無線基地局において既知の
ものであり、また移動局からの受信タイミングずれ±0
シンボルのバースト信号毎に送信される。
ディジタルシグナルプロセッサ400は、この受信開始
タイミングフラグを受けて制御信号線340およびD/A変換
器330を介して、前回フレームの同タイムスロットにお
ける受信バースト信号より導出した受信信号レベルに関
する制御値を、利得制御素子210および220に設定する。
このようにして、前回フレームの同じタイムスロットに
おける利得が同じになるように、利得制御素子であるAT
T210及びAGCアンプ220を制御する。受信機200は設定さ
れた利得に応じて、今回フレームの同タイムスロットに
おけるバースト信号を受信する(ステップ901)。
今回フレームの同タイムスロットにおける受信バース
ト信号は、直交検波器310にてI成分およびQ成分のベ
ースバンド信号に変換される。これらのI成分及びQ成
分のベースバンド信号は、A/D変換器320にて例えば4倍
のオーバーサンプルが成される。その結果得られるYサ
ンプルをディジタルシグナルプロセッーサ400にて取り
込み(ステップ902)、今回受信バースト信号に対して
行った利得制御素子設定に対する制御誤差を導出する
(ステップ903)。ここで、制御誤差とは、受信レベル
と所望のレベルとの差に相当するものであり、利得制御
素子210,220により収束させる幅を示す。
次に、上記制御誤差がAGCアンプだけで追従できるか
否かを判断する(ステップ904)。AGCアンプのみで追従
できる場合、次回フレームの同タイムスロットにおける
バースト信号受信時は、上記制御誤差分に相当する利得
の微調整を行うこととする(ステップ907)。また、AGC
アンプのみで追従できない場合、次回フレームの同タイ
ムスロットにおけるバースト信号受信時は、可変アッテ
ネータの設定を反転させる粗調整を行うこととする(ス
テップ905)。
このようにして、次回フレームの同タイムスロットに
おけるバースト信号に対する処理を決定し、係る次回フ
レームの同タイムスロットにおけるバースト信号の受信
を待つ(ステップ906)。
以上のように、従来のAGC方式を用いた場合では、前
回フレームの同タイムスロットにおける受信バースト信
号の制御誤差に基づいて、次回フレームの同タイームス
ロットにおける受信バースト信号に対する制御を行って
いる。しかしながら、発呼時やチャネル切替え時等の移
動局から送信されるバースト信号は、移動局と無線基地
局間の距離が様々であること等を理由に送信出力が不明
であり、またフレーム毎にバースト信号が周期的に送信
されるというわけではなく非周期的である。従って、こ
のようなバースト信号を受信する無線基地局では、前回
のフレームを利用することができず、受信した今回のフ
レームのバースト信号内において、AGCにより、受信レ
ベルを所望の値まで収束させる必要がある。
一方、周期的なバースト信号に対して従来のAGC方式
を用いた場合でも、AGCを行うための情報は、受信バー
スト信号に対する制御誤差のみとなっており、干渉や移
動局での音声の無に応じた送信電力制御を検出する手段
を備えていないために、利得の制御に関し、誤制御を行
う可能性があるという問題点があった。
また、周期的/非周期的バースト信号を問わず、受信
タイミングがずれた場合に、利得の制御を誤るという問
題点があった。
発明の開示 この発明は上記のような従来の問題点を解消するため
になされたものであり、利得を早期に収束させることが
できる利得制御方法及び受信装置を提供することを目的
とする。
この目的を達成するため、1つの観点によれば、入力
された信号の受信レベルが第1の設定値に対応する第1
の制御誤差範囲内、第2の設定値に対応する第2の制御
誤差範囲内、第3の設定値に対応する第3の制御誤差範
囲内又は第4の設定値に対応する第4の制御誤差範囲内
のいずれにあるかを判定する判定ステップと、前記入力
された信号の受信レベルが存在する制御誤差範囲内に対
応する設定値及び増幅手段に基づき、入力された信号に
対し減衰及び増幅させ利得を制御する利得制御ステップ
とを有する利得制御方法を提供する。
特に、前記判定ステップにおいて、入力された信号の
受信レベルが第1の制御誤差範囲内、第2の制御誤差範
囲内、第3の制御誤差範囲内及び第4の制御誤差範囲内
のいずれにも含まれない場合には、さらに一定期間後、
再度当該判定を行う。
また、前記利得制御ステップの後さらに第1の増幅手
段に対し第2の制御信号を加え、かつ第2の増幅手段に
対し第1の制御信号を加えて、判定ステップと前記利得
制御ステップとを行う。
また、前記利得制御ステップにおいて利得制御された
後、受信した同期ワードに基づいて通信状態を評価する
評価ステップと、前記評価ステップにおいて通信状態の
異常を検出した場合には、異常を検出した側の減衰手段
及び増幅手段による受信を制限する受信制限ステップを
有する。
他の観点によれば、第1の設定値、第2の設定値及び
制御信号を発生させる制御手段とを備えた通信装置であ
って、前記制御手段は、入力された信号の受信レベルが
前記第1の設定値に対応する第1の制御誤差範囲内にあ
るか又は前記第2の設定値に対応する第2の制御誤差範
囲内にあるかを判定する判定手段と、前記判定手段にお
いて、前記第1の制御誤差範囲内にあると判定した場合
には前記第1の設定値に基づき、前記第2の制御誤差範
囲内にあると判定した場合には前記第2の設定値に基づ
き減衰手段において入力された信号を減衰させ、かつ増
幅手段において入力された信号を増幅させることにより
利得を制御する利得制御手段を有し、前記制御手段は、
過去の複数の制御誤差の値の平均値に基づき設定値及び
制御信号を発生させ、入力された信号に含まれる同期ワ
ードを検出しない場合であって同期ワード以外の部分よ
り導出した制御誤差が所定値以下の場合には送信側の無
音処理に起因するものと判断し前記平均値を求めるため
の過去の複数の制御誤差には当該制御誤差を含めない受
信装置を提供する。
また、他の観点によれば、第1の設定値、第2の設定
値及び制御信号を発生させる制御手段とを備えた通信装
置であって、前記制御手段は、入力された信号の受信レ
ベルが前記第1の設定値に対応する第1の制御誤差範囲
内にあるか又は前記第2の設定値に対応する第2の制御
誤差範囲内にあるかを判定する判定手段と、前記判定手
段において、前記第1の制御誤差範囲内にあると判定し
た場合には前記第1の設定値に基づき、前記第2の制御
誤差範囲内にあると判定した場合には前記第2の設定値
に基づき減衰手段において入力された信号を減衰させ、
かつ増幅手段において入力された信号を増幅させること
により利得を制御する利得制御手段を有し、前記制御手
段は、過去の複数の制御誤差の値の平均値に基づき設定
値及び制御信号を発生させ、入力された信号に含まれる
同期ワードを検出しない場合であって同期ワード以外の
部分より導出した制御誤差が所定値以上の場合には入力
された信号に対する干渉波に起因するものと判断し前記
平均値を求めるための過去の複数の制御誤差には当該制
御誤差を含めない受信装置を提供する。
図面の簡単な説明 第1図は本発明の実施例1によるAGC方式を実現する
受信機の構成を示す構成因である。
第2図は本発明の実施例1によるAGC方式を実現する
受信機の構成を示す構成図である。
第3図は本発明の実施例2によるAGC方式を実現する
受信機の構成を示す構成図である。
第4図は本発明の実施例2によるAGC方式を実現する
受信機の構成を示す構成図である。
第5図は本発明の実施例1によるAGC方式のアルゴリ
ズムを示すフローチャートである。
第6図は本発明の実施例2によるAGC方式のアルゴリ
ズムを示すフローチャートである。
第7図は本発明の実施例2によるAGC方式のアルゴリ
ズムを示すフローチャートである。
第8図は本発明の実施例3によるAGC方式のアルゴリ
ズムを示すフローチャートである。
第9図は本発明の実施例3によるAGC方式のアルゴリ
ズムを示すフローチャートである。
第10図は背景技術に係るAGC方式を用いた受信機の構
成を示す構成図である。
第11図は背景技術に係るAGC方式のアルゴリズムを示
す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 次に、本発明について、以下の通り、実施例を説明す
る。
実施例1. 以下、図を用いて実施例1について説明する。第1図
は、実施例1によるAGC方式を実現する受信機の構成の
一例を示す構成図であり、特に無線基地局に備えられた
ものを示している。図において、100は複数の移動局か
らの信号を送受信するアンテナ、200はアンテナ100に接
続された受信機であって、RF〜IF帯の周波数を扱う。
210は受信機200内に設けられ、アンテナ100より受信
した信号を減衰させる可変アッテネータである。
220は受信機200内に設けられ、可変アッテネータ210
により出力された信号を増幅させるAGCアンプである。3
10は受信機200から出力された信号に対し、直交検波を
行う直交検波器、320は直交検波器310の出力信号である
アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器、4
00はA/D変換器320においてA/D変換されたディジタル信
号が入力されるディジタルシグナルプロセッサ(DSP)
である。
330はDSP400から出力されたAGCアンプ220に対する制
御信号をアナログ信号に変換するD/A変換器、340はDSP4
00から出力された可変アッテネータ210に対する制御信
号線である。
500はDSP400と信号のやり取りを行う基地局、MainCPU
である。基地局MainCPU500は、ディジタルシグナルプロ
セッサ400より、同期ワードの検出/未検出情報および
干渉波受信情報の報告を受け、ディジタルシグナルプロ
セッサ400以前の受信機の故障管理、通信品質管理を行
う。
また、第5図は実施例1によるAGC方式のアルゴリズ
ムを示すフローチャートてある。
次に第1図の構成例と第5図のフローチャート用い
て、この実施例1に係るAGC方式について説明する。
ディジタルシグナルプロセッサ400は、受信開始タイ
ミングフラグを受け取る(ステップ600)。尚、この受
信開始タイミングフラグは、無線基地局において既知の
ものであり、また移動局からの受信タイミングずれ±0
シンボルのバースト信号毎に送信される。
ディジタルシグナルプロセッサ400は、この受信開始
タイミングフラグの受信を受けて制御信号線340およびD
/A変換器330を介して、利得制御素子である可変アッテ
ネータ210およびAGCアンプ220を中受信レベル検出設定
(以下、実施例1の説明において、P2と略称する;中受
信レベル検出設定)とする(ステップ601)。ここで、
この中受信レベル検出設定P2とは、可変アッテネータ21
0をOFF設定に、AGCアンプを低利得に設定したものであ
る。この状態で、アンテナ100を介して受信したバース
ト信号は受信機200に入力されP2に従い、出力される。
ここで、可変アッテネータ210に入力された信号は減衰
されずにそのまま出力されることになる。受信機200よ
り出力された信号は、直交検波器310により、I成分お
よびQ成分のベースバンド信号に変換される。これらの
I成分及びQ成分のベースバンド信号は、A/D変換器320
にてM倍(例えば4倍)のオーバーサンブルが行われ
る。さらにディジタルシグナルプロセッザ400は、受信
開始タイミングフラグをもとに、バースト信号の先頭か
らKシンボル(例えば2シンボル)×Mサンプルを取り
込む。ディジタルシグナルプロセッサ400は取り込んだ
情報に基づいて、P2でのAGCアンプの制御誤差を計算す
る(ステップ602)。バースト信号の先頭からのKシン
ボルの間、PSに設定した後、続くKシンボルの間を、高
受信レベル検出設定(以下、実施例1の説明において、
P3と略称する;高受信レベル検出設定)とする。そし
て、このP3に設定した場合にもAGCアンプの制御誤差を
計算する(ステップ603)。ここで、このP3とは、可変
アッテネータ210をON設定に、AGCアンプを低利得に設定
したものである。
このP3におけるAGCアンプの制御誤差モニタの範囲
は、P2に比して、可変アッテネータ210がONに設定され
ているため、可変アッテネータ210により減衰される分
(例えは48dB)だけ異なる範囲となる。
このようにしてP2における制御誤差、P3における制御
誤差が導出される。
以上の動作を経て、受信バースト信号の受信レベルが
P2またはP3のいずれかのAGCアンプの制御誤差モニタの
範囲内に存在するかを判断する(ステップ604)。
受信レベルがP2またはP3の制御誤差モニタ範囲内に存
在する場合は、受信レベルが存在する方の制御誤差モニ
タ範囲に対応する設定になるように可変アッテネータ21
0の設定を行い、かつその設定において先に導出したAGC
アンプの制御誤差分に基づいてこの制御誤差が補償され
るように再制御する(ステップ611)。例えば、受信レ
ベルがP2の制御誤差モニタ範囲内にあることが判明した
場合には、可変アッテネータ210をOFFとし、AGCアンプ
を低利得とする。
DSP400は、ステップ611において再制御した後、バー
スト信号の受信を継続し、受信したバースト信号に含ま
れる同期ワードの検出を行う。DSP400は、同期ワードが
検出されたか否かを示す同期ワード検出/未検出情報を
基地局MainCPUに報告する(ステップ612)。基地局Main
CPUは、当該同期ワード検出/未検出情報に基づいて受
信機の故障検出および通信品質を管理する(ステップ61
3)。例えば、同期ワードが検出されない場合には、受
信機が故障しているか又は通信品質が劣化しているもの
と判断する。
P2またはP3の制御誤差範囲内に受信レベルが存在しな
かった場合は、続くJシンボルを無処理とする。
このような処理とした理由は次の通りである。+側に
受信タイミングがずれ、即ち所望の受信タイミングより
も遅れて移動局からの信号を受信した場合には、ステッ
プ602及びステップ603において制御誤差を導出したタイ
ミングでは、未だ信号を受信していない可能性がある。
この場合に、未だ信号を受信していないにもかかわら
ず、そのタイミングにおいて制御誤差を導出すること
は、本来所定の受信レベルを有する信号に対して、誤っ
て受信レベルが低いものと判断することにつながる。従
って、この実施例では、受信タイミングがずれているこ
とを想定し、そのずれを補償できるタイミングにおいて
再度受信レベルの測定を行うようにしたものである。
例えばK=2の場合において、受信タイミングずれが
+5シンボルまであることを考慮するためには、P2・P3
の各制御誤差の導出に4シンボル(K×2)を要するた
め、J=1(5−4)とすればよい。
Jシンボルだけ無処理とした後、続くKシンボルを再
びP2にて受信し、ディジタルシグナルプロセッサ400に
て、AGCアンプの制御誤差を導出する(ステップ605)。
さらに、その後Kシンボルを再びP3にて受信し、ディ
ジタルシグナルプロセッサ400にて、AGCアンプの制御誤
差を導出する(ステップ606)。
ステップ605およびステップ606から、P2またはP3のAG
Cアンプの制御誤差モニタ範囲内に受信バースト信号の
受信レベルが存在するかを判断する(ステップ607)。
P2またはP3の制御誤差モニタ範囲内に受信レベルが存
在する場合は、いずれか選択された方の可変アッテネー
タ210の設定を行い、かつその設定において先に導出し
たAGCアンプの制御誤差分を再制御することにより、受
信レベルを収束させる(ステップ614)。
このようにステップ605・606・607において所定の制
御誤差モニタ範囲内に受信レベルが存在するか否かを導
出する動作を複数回行ったので、受信タイミングがずれ
ていた場合であっても、受信レベルを誤認識することが
なく、正確に導出することができる。
DSP400は、ステップ614における再制御の後に受信し
た受信バースト信号に関し、同期ワードの検出を行う。
DSP400は、同期ワード検出情報を基地局MainCPUに報告
する(ステップ615)。基地局MainCPUはこの同期ワード
検出情報に基づいて受信機の故障検出および通信品質を
管理する(ステップ616)。
P2またはP3の制御誤差モニタ範囲内に受信レベルが存
在しなかった場合は、可変アッテネータ210をOFFに設定
し、AGCアンプ220を高利得に設定した低受信しペル設定
(以下、実施例1の説明においてP1と略称する;低受信
レベル設定)とする(ステップ608)。
さらにP1を経て受信した続く同受信バースト信号の同
期ワード検出情報を基地局MainCPUに報告し(ステップ6
09)、これをもとに基地局MainCPUが受信機の故障検出
および通信品質を管理する(ステップ610)。
以上の説明により、第5図のフローチャートに示すよ
うな過渡応答の早い可変アッテネータのON/OFFを有効利
用した処理を行えば、最短でK×2シンボルのAGC制御
値決定時間+利得制御素子の過渡応答時間(数+μsec;
2〜4シンボル)という少ないシンボル数でAGCを収束さ
せることが可能である。
また、+側受信タイミングずれが生じている場合もし
くは低受信人力レベルの場合に対しても、上記時間+J
シンボル+K×2シンボルの少ないシンボル数でAGCを
収束させることが可能である。すなわち、移動局からの
送信出力が不明となる非周期的なバースト信号や周期的
なバースト信号の第1バースト信号を受信する場合にお
いて、特にバースト信号の先頭から数シンボルでAGCを
収束させ、続く同バースト信号の振幅情報を失わずに受
信を行うことを可能にする1バーストで閉じたAGCを実
現することが可能である。
第2図は、実施例1によるAGC方式を実現する受信機
の構成の第2の例を示す構成図であり、図において、23
0は固定利得のアンプ、250,260は数nsecと過渡応答の早
いスイッチである。
第2図に示した受信機の構成に関しても、基本的に第
5図で示20されるフローチャートに従って制御される。
但し、P1・P2・P3は、スイッチ250及びスイッチ260によ
り、各々次のように設定される。
P1:アンプ230を選択し、AGCアンプを高利得に設定す
る。
P2:アンプ230を選択し、AGCアンプを低利得に設定す
る。
P3:アッテネータ240を選択し、AGCアンプを低利得に
設定する。
第2図に係る受信機においても第1図で示した受信機
と同様の効果を奏する。
実施例2. 実施例2は特に個別に制御可能なAGC回路系を2系統
有する受信機に関するものである。
第3図は、この実施例2に係る受信機の構成を示す図
である。
第3図において、101は第2系のアンテナ、210は第1
系の可変アッテネータ、220は第1系のAGCアンプ、310
は第1系の直交検波器、320は第1系のA/D変換器、330
は第1系のD/A変換器、340は第1系の可変アッテネータ
に対する制御信号線である。100は第2系のアンテナ、2
11は第2系の可変アッテネータ、221は第2系のAGCアン
プ、311は第2系の直交検波器、321は第2系のA/D変換
器、331は第2系のD/A変換器、341は第2系の可変アッ
テネータに対する制御信号線である。
第6図及び第7図は実施例2によるAGC方式のアルゴ
リズムを示すフローチャートである。この実施例2で
は、AGCアンプを第1系と第2系で異なった固定の低/
高利得設定とし、これに対して可変アッテネータのON/O
FFから形成される2種類の受信レベル検出設定を各系に
設けた計4種類の受信レベルに設定できるAGC方式に関
するものである。
次に第3図の構成例と第6図及び第7図のフローチャ
ートを用いて、この実施例2に係る受信機の動作につい
て説明する。
ディジタルシグナルプロセッサ400は、受信開始タイ
ミングフラグを受け取る(ステップ700)。尚、この受
信開始タイミングフラグは、無練基地局において既知の
ものであり、また移動局からの受信タイミングずれ±0
シンボルのバースト信号毎に送信される。
ディジタルシグナルプロセッサ400は、受信開始タイ
ミングフラグを受けて制御信号線340,341およびD/A変換
器330,331を介して、利得制御素子である可変アッテネ
ータ210,211およびAGCアンプ220,221を、第1系低受信
レベル検出設定1、第2系高受信レベル検出設定1(以
下、実施例2の説明において、それそれP1,P3と略称す
る)とする(ステップ701)。
即ち、受信機第1系をP1に、受信機第2系をP3に設定
する。ここで、P1は可変アッテネータ210をOFF設定に、
AGCアンプ220を高利得に設定したものであり、P3は可変
アッテネータ211をOFF設定に、AGCアンプ221を低利得に
設定したものである。
受信機200から出力された信号は直交検波器310に、受
信201から出力された信号は直交検波器311に入力され
る。直交検波器310,311では、各々入力信号をI成分お
よびQ成分のベースバンド信号に変換する。A/D変換器3
20,321は、各直交検波器310,311の出力信号に対し、M
倍(例えば4倍)のオーバーサンプルを行う。
ディジタルシグナルプロセッサ400は、受信開始タイ
ミングフラグに基づいて、バースト信号の先頭からKシ
ンボル(例えば2シンボル)×Mサンプルを取り込む。
ディジタルシグナルプロセッサ400は第1系によりP1
の設定おけるAGCアンプの制御誤差を導出し、また、第
2系によりP3の設定におけるAGCアンプの制御誤差を導
出する(ステップ702)。
続くKシンボル間において、第1系を低受信レベル検
出2(以下、実施例2の説明においてP2と略称する)、
第2系を高受信レベル検出設定2(以下、実施例2の説
明において、P4と略称する)とする。ここで、P2は可変
アッテネータ210をON設定に、AGCアンプ220を高利得に
設定したものであり、P4は可変アッテネータ211をON設
定に、AGCアンプ221を低利得に設定したものである。
ディジタルシグナルプロセッサ400は、P2およびP4で
のAGCアンプの制御誤差を計算する(ステップ703)。
以上の動作を経て、P2,P3およびP4のいずれかのAGCア
ンプの制御誤差モニタ範囲内に受信バースト信号の受信
レベルが存在するかを判断する(ステップ704)。
P2,P3およびP4のいずれかの制御誤差モニタ範囲内に
受信レベルが存在する場合は、受信レベルが存在する制
御誤差モニタ範囲に対応する設定になるように、第1系
の可変アッテネータ210および第2系の可変アッテネー
タ211の設定を行い、かつその設定において先に導出し
たAGCアンプの制御誤差分を第1系のAGCアンプ220およ
び第2系のAGCアンプ221により再制御により収束させる
(ステップ711)。
また、次のバースト信号受信時は、第1系で行った受
信レベル検出設定と第2系で行った受信レベル検出設定
を入れ替える(ステップ712)。
このように入れ替えることにより、第1系又は第2系
のいずれか一方が故障していた場合に誤作動することを
防止することができる。
DSP400は、ステップ711において再制御した後、バー
スト信号の受信を継続し、受信したバースト信号に含ま
れる同期ワードの検出を行う。DSP400は、同期ワードが
検出されたか否かを示す同期ワード検出情報を基地局Ma
inCPUに報告する(ステップ713)。基地局MainCPUは、
当該同期ワード検出情報に基づいて受信機の故障検出お
よび通信品質の管理を行う。例えば、同期ワードが検出
されない場合には、受信機が故障しているか又は通信品
質が劣化しているものと判断する。
P2,P3およびP4のいずれの制御誤差モニタ範囲内にも
受信レベルが存在しなかった場合は、続くJシンボルを
無処理とする。このような処理とした理由は、実施例1
において同様の処理をした理由と同じである。
例えばK=2の場合において、受信タイミングずれが
+5シンボルまであることを考慮するためには、P2・P3
の各制御誤差の導出に4シンボル(K×2)を要するた
め、J=1(5−4)とすればよい。
Jシンボルだけ無処理とした後、続くKシンボルを再
び第1系においてはP1と設定し、また第2系においては
P3と設定し、受信し、ディジタルシグナルプロセッサ40
0にて、AGCアンプの制御誤差を導出する(ステップ70
5)。さらに、その後のKシンボルを第1系においてはP
2と設定し、第2系においてはP4と設定し、受信し、デ
ィジタルシグナルプロセッサ400にて、AGCアンプの制御
誤差を導出する(ステップ706)。
ステップ705およびステップ706から、P2,P3およびP4
の制御誤差の中から、制御誤差が最小となる設定を選択
する。ただし、いずれにも存在しないと判断した場合に
はP1を選択する(ステップ707)。
選択された設定における可変アッテネータの設定を、
第1系の可変アッテネータ210および第2系の可変アッ
テネータ211に対して行い、かつその設定において先に
導出したAGCアンプの制御誤差分を第1系AGCアンプ220
および第2系AGCアンプ221に再制御することにより、受
信レベルを収束させる(ステップ708)。
次のバースト信号受信時は、第1系で行った受信レベ
ル検出設定と第2系で行った受信レベル検出設定を入れ
替える(ステップ709)。このように第1系と第2系の
設定を入れ替えることによりいずれか一方の系が故障し
ていた場合に誤動作を防止することができる。
このようにステップ705・706・707において所定の制
御誤差モニタ範囲内に受信レベルが存在するか否かを導
出する動作を複数回行ったので、受信タイミングがずれ
ていた場合であっても、受信レベルを誤認識することが
なく、正確に導出することができる。
DSP400は、ステップ614における再制御の後に受信し
た受信バースト信号に対し、同期ワードの検出を行う。
DSP400は、同期ワード検出情報を基地局MainCPUに報告
する(ステップ710)。基地局MainCPU500はこの同期ワ
ード検出情報に基づいて受信機の故障検出および通信品
質を管理する。
基地局MainCPU500は、次に述べる手順にて受信機の故
障検出および通信品質の管理を行う。
ステップ713またはステップ710において得られる同期
ワードの検出結果から、各系における同期ワードの未検
出回数をカウントする(ステップ714)。この結果、任
意の系において、A回連続して同期ワードが未検出とな
るか否かを判定する(ステップ715)。
基地局MainCPU500は、任意の系において、A回連続し
て同期ワードが未検出となった場合、その受信系が故障
したとして、ディジタルシグナルプロセッサ400に対し
て、故障していない受信系において受信するよう命令す
る。この場合、実施例1において説明した例のように、
単一の受信系のみで受信することになる(ステップ71
6)。
基地局MainCPU500は、任意の系においてA回連続して
同期ワードが未検出とはならない場合には、ディジタル
シグナルプロセッサ400による次回同期ワード検出結果
報告を待つ(ステップ717)。
なお、P1とP2,P2とP3、およびP3とP4はそれそれ隣り
合う受信レベル検出設定であり、各設定の所望受信人力
レベルに対して、+側pdB(例えば10dB)、−側qdB(例
えば20dB)ずつ制御誤差のモニタ範囲を重複しており、
これにより第1系アンテナ100、第2系アンテナ101の各
々から受信される相関の無い受信レベル変動を吸収し、
一方の系で選択、導出された可変アッテネータの設定お
よびAGCアンプの制御値をもう一方の系にも適用するこ
とを可能としている。
また、このように受信レベル検出設定が多い分、第1
系統のAGC回路系で実現されるAGC方式に比べ、可変アッ
テネータの減衰量およびAGCアンプのダイナミックレン
ジが同じものを用いても、AGCとしてのダイナミックレ
ンジの拡大が可能となる。
以上の説明により、第6図及び第7図のフローチャー
トに示すような2系統のAGC回路系を用いて、過渡応答
の早い可変アッテネータのON/OFFを有効利用した処理を
行った場合も、最短でK×2シンボルのAGC制御値決定
時間+利得制御素子の過渡応答時間(数+μsec;2〜4
シンボル)という少ないシンボル数でAGCを収束させる
ことが可能である。また、+側受信タイミングすれが生
じている場合もしくは低受信人力レベルの場合に対して
も、上記時間+Jシンボル+K×2シンボルの時間でAG
Cを収束させることが可能である。特に、移動局からの
送信出力が不明となる非周期的なバースト信号や周期的
なバースト信号の第1バースト信号を受信する場合にお
いて、バースト信号先頭数シンボルてAGCを収束させ、
続く同バースト信号の振幅情報を失わずに受信を行うこ
とを可能にする1バーストで閉じたAGCを実現すること
が可能である。
第4図は、実施例2に係る受信機の構成の他の例を示
す図である。
第4図において、231は第2系の固定利得アンプ、241
は第2系の固定減衰量のアッテネータ、251,261は第2
系のスイッチおよび351は第2系のスイッチに対する制
御信号線である。第4図に示した受信機の構成に関して
も、基本的に第6図で示されるフローチャートに従って
制御される。
但し、P1・P2・P3・P4は、スイッチ250・スイッチ251
・スイッチ260・スイッチ261により、各々次のように設
定される。
P1:アンプ230を選択し、AGCアンプを高利得に設定す
る。
P2:アッテネータ240を選択し、AGCアンプを高利得に
設定する。
P3:アンプ231を選択し、AGCアンプを低利得に設定す
る P4:アッテネータ241を選択し、AGCアンプを低利得に
設定する。
第4図に係る受信機においても第3図で示した受信機
と同様の効果を奏する。
実施例3. 以下、図を用いて実施例3について説明する。第8図
及び第9図は、実施例3による周期的バースト信号にお
けるAGC方式のアルゴリズムを示すフローチャートであ
り、これを実現する回路構成は、第1図〜第4図のいず
れであっても良い。
動作について説明する。
まず、基地局MainCPUによる同期ワードの検出/未検
出カウンタおよび干渉波受信カウンタの初期化を行う
(ステップ800)。ディジタルシグナルプロセッサ400
は、受信タイミングフラグを受信する。さらにディジタ
ルシグナルプロセッサ400は、今回受信しているバース
ト信号に対して、前回受信したバースト信号に基づいて
導出した可変アッテネータおよびAGCアンプの制御値を
適用し、受信開始する(ステップ801)。
次にディジタルシグナルプロセッサ400は、同期ワー
ドが未検出であったか判定する(ステップ802)。
同期ワードが検出された場合、同期ワード検出情報を
基地局MainCPUに報告する(ステップ803)。
さらに、今回の受信バースト信号とN回前までのフレ
ームにおける割り当てられたスロット中の受信バースト
信号に対する制御誤差の移動平均値を計算する。
この計算された移動平均値を次回フレームの同スロッ
トにおける受信バースト信号に対する利得制御素子の制
御値として保管し(ステップ804)、次の受信開始タイ
ミングフラグを待つ。ただし、一度に設定する制御値
は、制御誤差モニタ範囲の下限−上限をスレッショルド
とし、これ以下とする。
また、各バースト信号の受信毎に計算する制御誤差
は、バースト信号中の同期ワードの部分に基づき導出す
る制御誤差と、同期ワード以外の部分から導出する制御
誤差のどちらであってもよい。
さらに、上記2種類の制御誤差は、+側および−側の
受信タイミングずれを考慮し、タイミングずれに相当す
るシンボル数だけ制御誤差の導出計算から除いてもよ
い。このようにすることにより受信タイミングのずれが
生じた場合にも、誤制御を防止することができる。
同期ワードが未検出であった場合、DSP400は、同期ワ
ードが未検出であることを示す情報を基地局MainCPU500
に報告する(ステップ805)。次に同期ワード以外の部
分より導出した制御誤差が所定値、例えば−ZdB以上か
否かを判定する(ステップ806)。
同期ワード以外の部分より導出した制御誤差が−ZdB
よりも小さい場合、移動局においてBOX処理がなされた
ため、制御誤差が低いものと判断して、次回フレームの
同スロットにおけるバースト信号に用いる利得制御素子
の制御値を今回フレームの同スロットにおける受信バー
スト信号に用いた制御値のままホールドする(ステップ
807)。
ここで、BOX処理とは、移動局において音声が入力さ
れない期間に送信電力を低下させる処理をいう。
このような制御をすることにより、BOX処理の場合に
ように、移動局の送信電力自身が低いときの受信レベル
に基づいて利得制御素子の設定をすることができないた
め、誤制御を防止することができる。
同期ワード以外の部分より導出した制御誤差が−ZdB
以上の場合、干渉波を受信しているものと判断して、干
渉波受信情報を基地局MainCPU500に報告する(ステップ
808)。
さらに、次回フレームの同スロットに用いる利得制御
素子の制御値を今回フレームの同スロットにおける受信
バースト信号に用いた制御値のままホールドする(ステ
ップ809)。このような制御をすることにより、干渉波
を受信した場合にように、移動局の送信電力自身が低い
ときの受信レベルに基づいて利得制御素子の設定をする
ことがないため、誤制御を防止することができる。
基地局MainCPU500は、干渉波受信カウンタのインクリ
メント(更新)判定を行う(ステップ810)。そして、
インクリメントされない場合は次回の干渉波受信報告を
待つ(ステップ811)。
一方、干渉波受信カウンタがインクリメントされた場
合には、干渉波受信回数/バースト測定回数(同期ワー
ド検出回数+未検出回数)より計算される干渉波受信率
を導出し(ステップ812)、干渉波受信率が任意のパー
センテージXを越えるか否かを判定する(ステップ81
3)。パーセンテージXを越えない場合、基地局MainCPU
は、次回干渉波受信報告を待つ(ステップ814)。パー
センテージXを越えた場合、基地局MainCPUが、他の通
信品質測定結果と合わせて、上位基地局制御装置が管理
するセル内ハンドオフの実行要求をするのための判断の
一つとして利用する(ステップ815)。
以上のように、本発明に係る利得制御方法は、第1の
設定値、第2の設定値の各々に基づき、入力された信号
を減衰させる第1の減衰手段と、第3の設定値、第4の
設定値の各々に基づき、入力された信号を減衰させる第
2の減衰手段と、第1の制御信号に基づき前記第1の減
衰手段の出力信号を増幅させる第1の増幅手段と、前記
第1の増幅手段よりも低い利得とする第2の制御信号に
基づき前記第2の減衰手段の出力信号を増幅させる第2
の増幅手段と、前記第1、第2、第3及び第4の設定
値、前記第1及び第2の制御信号を発生させる制御手段
とを備えた受信装置における利得制御方法であって、入
力された信号の受信レベルが前記第1の設定値に対応す
る第1の制御誤差範囲内、前記第2の設定値に対応する
第2の制御誤差範囲内、前記第3の設定値に対応する第
3の制御誤差範囲内又は前記第4の設定値に対応する前
記第4の制御誤差範囲内のいずれにあるかを判定する判
定ステップと、前記入力された信号の受信レベルが存在
する前記制御誤差範囲内に対応する前記設定値及び前記
増幅手段に基づき、入力された信号に対し減衰及び増幅
させ前記利得を制御する利得制御ステップとを有するの
で、利得を早期に収束させることができると共に利得制
御の範囲(ダイナミックレンジ)を拡大することができ
るという効果を奏する。
特に、判定ステップにおいて、入力された信号の受信
レベルが第1の制御誤差範囲内、第2の制御誤差範囲
内、前記第3の制御誤差範囲内及び第4の制御誤差範囲
内のいずれにも含まれない場合には、さらに一定期間
後、再度当該判定を行うので、特に受信タイミングがず
れている場合にこの受信タイミングのずれを補償するよ
うに動作するので、誤作動を防止することができる。
また、利得制御ステップの後さらに第1の増幅手段に
対し第2の制御信号を加え、かつ第2の増幅手段に対し
第1の制御信号を加えて、判定ステップと利得制御ステ
ップとを行うので、誤動作を防止できる。
また、利得制御ステップにおいて利得制御された後、
受信した同期ワードに基づいて通信状態を評価する評価
ステップと、前記評価ステップにおいて通信状態の異常
を検出した場合には、異常を検出した側の減衰手段及び
増幅手段による受信を制限する受信制限ステップを有す
るので、受信系列のいずれかにおいて故障が生じている
場合に誤動作を防止できる。
また、本発明に係る受信装置は、設定値に基づき、入
力された信号を減衰させる減衰手段と、制御信号に基づ
き入力された信号を増幅させる増幅手段と、前記設定
値、前記制御信号を発生させる制御手段とを備えた受信
装置であって、前記制御手段は、過去の複数の制御誤差
の値の平均値に基づき前記設定値及び前記制御信号を発
生させるので、設定値及び制御信号を正確に発生させる
ことができる。
特に前記制御手段は、入力された信号に含まれる同期
ワードを検出しない場合であって同期ワード以外の部分
より導出した制御誤差が所定値以下の場合には送信側の
無音処理に起因するものと判断し前記平均値を求めるた
めの過去の複数の制御誤差には当該制御誤差を含めない
ので、送信側が無音処理をしている場合に生じる誤動作
を防止できる。
また、制御手段は、入力された信号に含まれる同期ワ
ードを検出しない場合であって同期ワード以外の部分よ
り導出した制御誤差が所定値以上の場合には入力された
信号に対する干渉波に起因するものと判断し前記平均値
を求めるための過去の複数の制御誤差には当該制御誤差
を含めないので、干渉波に起因する誤動作を防止するこ
とができる。
産業上の可能性 以上のように、本発明に係る利得制御方法及び受信装
置は、例えば複数の移動局と通信する無線基地局におい
て用いられるのに適している。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−228118(JP,A) 特開 平6−90124(JP,A) 特開 平4−258007(JP,A) 特開 昭57−2110(JP,A) 特開 平6−244754(JP,A) 特開 平5−122264(JP,A) 特開 昭61−203734(JP,A) 特開 平7−288485(JP,A) 特開 平3−286612(JP,A) 特開 昭60−88378(JP,A) 実開 平2−111920(JP,U) 実開 昭60−184316(JP,U) 実開 昭58−104013(JP,U) 実開 平4−116440(JP,U) 特表 平4−503438(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03G 3/30 H03G 3/20

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の設定値、第2の設定値の各々に基づ
    き、入力された信号を減衰させる第1の減衰手段と、第
    3の設定値、第4の設定値の各々に基づき、入力された
    信号を減衰させる第2の減衰手段と、第1の制御信号に
    基づき前記第1の減衰手段の出力信号を増幅させる第1
    の増幅手段と、前記第1の増幅手段よりも低い利得とす
    る第2の制御信号に基づき前記第2の減衰手段の出力信
    号を増幅させる第2の増幅手段と、前記第1、第2、第
    3及び第4の設定値、前記第1及び第2の制御信号を発
    生させる制御手段とを備えた受信装置における利得制御
    方法であって、入力された信号の受信レベルが前記第1
    の設定値に対応する第1の制御誤差範囲内、前記第2の
    設定値に対応する第2の制御誤差範囲内、前記第3の設
    定値に対応する第3の制御誤差範囲内又は前記第4の設
    定値に対応する前記第4の制御誤差範囲内のいずれにあ
    るかを判定する判定ステップと、前記入力された信号の
    受信レベルが存在する前記制御誤差範囲内に対応する前
    記設定値及び前記増幅手段に基づき、入力された信号に
    対し減衰及び増幅させ前記利得を制御する利得制御ステ
    ップとを有する利得制御方法。
  2. 【請求項2】前記判定ステップにおいて、入力された信
    号の受信レベルが前記第1の制御誤差範囲内、前記第2
    の制御誤差範囲内、前記第3の制御誤差範囲内及び前記
    第4の制御誤差範囲内のいずれにも含まれない場合に
    は、さらに一定期間後、再度当該判定を行うことを特徴
    とする請求項1記載の利得制御方法。
  3. 【請求項3】前記利得制御ステップの後さらに前記第1
    の増幅手段に対し前記第2の制御信号を加え、かつ前記
    第2の増幅手段に対し前記第1の制御信号を加えて、前
    記判定ステップと前記利得制御ステップとを行うことを
    特徴とする請求項1記載の利得制御方法。
  4. 【請求項4】前記利得制御ステップにおいて利得制御さ
    れた後、受信した同期ワードに基づいて通信状態を評価
    する評価ステップと、前記評価ステップにおいて通信状
    態の異常を検出した場合には、異常を検出した側の減衰
    手段及び増幅手段による受信を制限する受信制限ステッ
    プを有することを特徴とする請求項1記載の利得制御方
    法。
  5. 【請求項5】第1の設定値、第2の設定値の各々に基づ
    き、入力された信号を減衰させる減衰手段と、制御信号
    に基づき入力された信号を増幅させる増幅手段と、前記
    第1の設定値、前記第2の設定値及び前記制御信号を発
    生させる制御信号とを備えた通信装置であって、前記制
    御手段は、入力された信号の受信レベルが前記第1の設
    定値に対応する第1の制御誤差範囲内にあるか又は前記
    第2の設定値に対応する第2の制御誤差範囲内にあるか
    を判定する判定手段と、前記判定手段において、前記第
    1の制御誤差範囲内にあると判定した場合には前記第1
    の設定値に基づき、前記第2の制御誤差範囲内にあると
    判定した場合には前記第2の設定値に基づき前記減衰手
    段において入力された信号を減衰させ、かつ前記増幅手
    段において入力された信号を増幅させることにより前記
    利得を制御する利得制御手段を有し、前記制御手段は、
    過去の複数の制御誤差の値の平均値に基づき前記設定値
    及び前記制御信号を発生させ、入力された信号に含まれ
    る同期ワードを検出しない場合であって同期ワード以外
    の部分より導出した制御誤差が所定値以下の場合には送
    信側の無音処理に起因するものと判断し前記平均値を求
    めるための過去の複数の制御誤差には当該制御誤差を含
    めないことを特徴とする受信装置。
  6. 【請求項6】第1の設定値、第2の設定値の各々に基づ
    き、入力された信号を減衰させる減衰手段と、制御信号
    に基づき入力された信号を増幅させる増幅手段と、前記
    第1の設定値、前記第2の設定値及び前記制御信号を発
    生させる制御手段とを備えた通信装置であって、前記制
    御手段は、入力された信号の受信レベルが前記第1の設
    定値に対応する第1の制御誤差範囲内にあるか又は前記
    第2の設定値に対応する第2の制御誤差範囲内にあるか
    を判定する判定手段と、前記判定手段において、前記第
    1の制御誤差範囲内にあると判定した場合には前記第1
    の設定値に基づき、前記第2の制御誤差範囲内にあると
    判定した場合には前記第2の設定値に基づき前記減衰手
    段において入力された信号を減衰させ、かつ前記増幅手
    段において入力された信号を増幅させることにより前記
    利得を制御する利得制御手段を有し、前記制御手段は、
    過去の複数の制御誤差の値の平均値に基づき前記設定値
    及び前記制御信号を発生させ、入力された信号に含まれ
    る同期ワードを検出しない場合であって同期ワード以外
    の部分より導出した制御誤差が所定値以上の場合には入
    力された信号に対する干渉波に起因するものと判断し前
    記平均値を求めるための過去の複数の制御誤差には当該
    制御誤差を含めないことを特徴とする受信装置。
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