JP3413132B2 - 自動利得制御装置 - Google Patents
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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
- H03G3/3068—Circuits generating control signals for both R.F. and I.F. stages
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Television Receiver Circuits (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
の利得を自動制御する自動利得制御装置に関する。
タル信号データ(以下シンボルと称する)を伝送するた
めに用いられるデジタル変調方式として、PSK(Ph
aseshift Keying)、QAM(Quad
rature Amplitude Modulati
on)、OFDM(Orthogonal Frequ
ency Division Multiplexin
g)等の方式が知られている。
装置(以下、デジタル変調装置と称する)では、所定の
時間間隔でサンプリングおよび量子化されたI、Qの2
シンボルを用いて、アナログの搬送波(キャリア)の直
交変調を行っている。
F帯、UHF帯等の送信周波数帯域(Radio Fr
equency)に周波数変換して送出する。
(以下、デジタル復調装置と称する)では、希望波の信
号を選局、IF(Intermediate Freq
uency)に周波数変換した後、キャリア成分を除去
し、所定のシンボルレベルと比較して、最も近いシンボ
ルレベルを再生シンボル値として判定するようにしてい
る。
の信号レベルが変動するため、自動利得制御装置 AG
C(Automatic Gain Control)
を用いて常に復調信号の信号レベルを一定にする。
御装置について説明する。図13は、従来の自動利得制
御装置の構成を示す。
F AGCアンプ602で利得制御された後、第1の周
波数変換器604に供給される。第1の周波数変換器6
04は、端子603に供給される周波数制御信号に基づ
き、RF AGCアンプ602の出力信号を所定の中間
周波数に変換する。
のフィルタ605で帯域制限された後、第2の周波数変
換器606に供給される。第2の周波数変換器606
は、端子603に供給される周波数制御信号に基づき、
第1のフィルタ605の出力を所定のIF周波数に変換
する。
のフィルタ607で帯域制限された後、IF AGCア
ンプ608に供給される。IF AGCアンプ608で
利得制御されたIF信号609は、直交検波器610お
よび信号レベル検出器614に供給される。
を行なったI,Q信号を復調器611に供給する。復調
器611は、I,Qの2信号より伝送されたデジタル信
号データを復調し誤り訂正器612に供給する。
に誤り訂正を施し、出力端子613に供給する。
アンプ608より供給されるIF信号609より、信号
レベルを検出し所望のレベルとの誤差(以下、信号レベ
ル誤差信号agcerrと称する)をループフィルタ6
15に供給する。
信号を積分し、雑音成分を除去したAGCの制御信号
(以下、AGC制御信号と称する)616を比較器61
7に供給する。
所定のレベル(以下ディレーポイントと称する)とを比
較し、ディレーポイントより小さいときはIF AGC
アンプ608に、大きいときはRF AGCアンプ60
2に制御信号を供給する。
装置の動作を説明する。
GCアンプ608は、それぞれ、比較器617より供給
される制御信号が大きくなると利得が小さくなる利得特
性を持つ。また、信号レベル検出器614は、IF信号
609の信号レベルが所望の信号レベルより大きくなる
と出力が大きくなる特性を持つ。
小さいときは、信号レベル検出器614の出力が小さく
なることにより、IF AGCアンプ608またはRF
AGCアンプ602の利得が大きくなり、IF信号6
09の信号レベルが大きくなるよう制御される。
は、信号レベル検出器614の出力が大きくなることに
より、IF AGCアンプ608またはRF AGCア
ンプ602の利得が小さくなり、IF信号609の信号
レベルが小さくなるよう制御される。
しくはRF AGCアンプ602の利得を可変すること
により、IF信号609の信号レベルが所望の信号レベ
ルに制御される(以下、この制御をAGC制御と称す
る)。
AGC602のどちらを用いてAGC制御をするか
は、ディレーポイントで決定される。
ーポイントより小さいときは、RFAGCアンプ602
の利得は固定し、IF AGCアンプ608の利得を可
変することによりAGC制御を行う。
より大きいときは、IF AGCアンプ608の利得を
固定し、RF AGCアンプ602の利得を可変するこ
とによりAGC制御を行う。
て、IF AGCとRF AGCを切り替えるのは、低
雑音特性を保ちつつ、AGCの制御範囲を広くとるため
に行われる。
F AGCアンプ602総合の利得が同一の時、RF
AGCアンプ602の利得を低く、IF AGCアンプ
608の利得を高くした場合、逆の場合に比べ雑音指数
NF(Noise Figure)が高くなる。
AGCを最大利得で固定した方が雑音特性の面で有利
となる。
GCをかけると、AGCの制御範囲がIF AGCアン
プ608のダイナミックレンジで制限されるため、狭く
なる。
AGCアンプ602を用いてAGCをかけることによ
り、AGC制御範囲を広くすることができる。
装置は、低雑音で広い制御範囲を持つという特性を持つ
が、隣接チャンネルに信号レベルの高い妨害波がある場
合不具合がある。
域を制限するフィルタが無いため、RF AGCアンプ
602では希望波の信号とともに隣接チャンネルの信号
も増幅される。
で帯域制限され、希望波の信号のレベルに合わせて生成
される。
高い妨害波があると、RF AGCアンプ602の利得
が高すぎて、飽和状態になる可能性がある。
は信号のひずみを生じ、復調器の性能に著しい劣化を生
じることになり、最悪の場合、信号の復調ができないと
いう場合もありうる。
御装置では、信号レベルの高い隣接妨害波が存在すると
き、著しく復調器の性能が劣化するという問題があっ
た。
くなされたもので、少ない回路規模で、低雑音特性と高
隣接妨害抑圧特性を併せ持ち、かつ調整の必要の無い自
動利得制御装置を提供することを目的とする。
発明は、IF信号の利得を制御する第1の増幅手段と、
RF信号の利得を制御する第2の増幅手段と、前記第1
の増幅手段の出力信号レベルと所望のレベルとの誤差を
検出する信号レベル検出手段と、前記第1の増幅手段の
利得を制御する第1の制御手段と、前記第2の増幅手段
の利得を制御する第2の制御手段とを備え、前記第1の
制御手段は、連続的に所定値になる計数手段と、前記信
号レベル検出手段の出力を、前記計数手段の出力レベル
で制限する制限手段とから成り、前記第2の制御手段
は、前記信号レベル検出手段の出力から前記制限手段の
出力を減算する減算手段から成ることを特徴とする自動
利得制御装置である。
置の第1の実施の形態の構成を示す。
の自動利得制御装置に、第1のセレクタ101、第2の
セレクタ102、第1のループフィルタ105、第2の
ループフィルタ106、第1の比較器107、第2の比
較器108、制御器111を追加し、ループフィルタ6
15、比較器617を削除し、IF AGCアンプ60
8の制御信号とRF AGCアンプ602の制御信号を
それぞれ第1のループフィルタ105、第2のループフ
ィルタ106より供給するように変更したものであり、
他の構成は図13に示した構成と同一である。そして同
一構成部分の説明は、省略する。
セレクタ101の第1の入力端子および第2のセレクタ
102の第1の入力端子に供給される。
は、値"0"が入力される。第2のセレクタ102の第2
の入力端子には、値"0"が入力される。
は、固定値−ifdumpが入力される。第2のセレク
タ102の第3の入力端子には、固定値−rfdump
が入力される。
ープフィルタ105に供給される。第2のセレクタ10
2の出力は、第2のループフィルタ106に供給され
る。
F AGC制御信号112として、IF AGCアンプ
608および第1の比較器107の一方の入力端子に供
給される。
F AGC制御信号113として、RF AGCアンプ
602および第2の比較器108の一方の入力端子に供
給される。
9には、ディレーポイントのレベルを示す値dplev
elが入力される。第2の比較器108の他方の入力端
子には、値"0"が入力される。
信号112が固定値dplevelより小さいとき"1"
となる信号ifltdpを、IF AGC制御信号11
2が固定値dplevelと等しいとき"1"となる信号
ifeqdpを、制御器111の第1の入力端子に供給
する。
信号113が"0"となるとき"1"となる信号rfzer
oを、制御器111の第2の入力端子に供給する。
レベル検出器614の出力の符号が負のとき"1"となる
信号agsign(後述のagcerrの符号を表す信
号)が供給される。
eqdp、agsign、rfzeroより、第1のセ
レクタ101および第2のセレクタ102の選択信号を
生成する。
の自動利得制御装置の第1の実施の形態の動作を説明す
る。
p、agsign、rfzeroが各状態のとき、第1
のループフィルタ105、第2のループフィルタ106
に供給する信号を表した状態図である。
elより小さいとき、第1のループフィルタ105に
は、信号レベル検出器614の出力信号agcerrが
供給される。
給されるIF AGC制御信号112は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
2のループフィルタ106の出力が"0"のときは"0"が
供給され、第2のループフィルタ106の出力が"0"で
ないときは固定値−rfdumpが供給され、最終的に
第2のループフィルタ106の出力が"0"になったとこ
ろで収束する。
給されるRF AGC制御信号113は、"0"となり、
RF AGCアンプ602の利得は最大値に固定され
る。
elと等しく、信号レベル検出器614の出力信号ag
cerrの符号が負でない、または、第2のループフィ
ルタ106の出力が"0"でないとき、第1のループフィ
ルタ105には"0"が、第2のループフィルタ106に
は信号レベル検出器614の出力信号agcerrが供
給される。
給されるRF AGC制御信号113は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
るIF AGC制御信号112は、dplevelで固
定となり、IF AGCアンプの利得は固定される。
elと等しく、信号レベル検出器614の出力信号ag
cerrの符号が負で、かつ、第2のループフィルタ1
06の出力が"0"のとき、第2のループフィルタ106
には"0"が、第1のループフィルタ105には信号レベ
ル検出器614の出力信号agcerrが供給される。
給されるIF AGC制御信号112は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
るRF AGC制御信号113は、"0"で固定となり、
RF AGCアンプの利得は最大値に固定される。
elより大きく、信号レベル検出器614の出力信号a
gcerrの符号が負でない、または、第2のループフ
ィルタ106の出力が"0"でないとき、第1のループフ
ィルタ105には固定値−ifdumpが、第2のルー
プフィルタ106には信号レベル検出器614の出力信
号agcerrが供給される。
給されるRF AGC制御信号113は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
るIF AGC制御信号112は、徐々に減少していき
dplevelになったところで固定となり、IF A
GCアンプの利得は固定される。
elより大きく、信号レベル検出器614の出力信号a
gcerrの符号が負で、かつ、第2のループフィルタ
106の出力が"0"のとき、第2のループフィルタ10
6には"0"が、第1のループフィルタ105には信号レ
ベル検出器614の出力信号agcerrが供給され
る。
給されるIF AGC制御信号112は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
るRF AGC制御信号113は、"0"で固定となり、
RF AGCアンプの利得は最大値に固定される。
の第1の実施の形態に係わる自動利得制御装置は、いか
なる状態であっても常にIFのAGC制御かまたはRF
のAGC制御が行われ、dplevelの値を可変して
も動作に破綻を生じることが無い。
elを可変し、RF AGCアンプ602の利得とIF
AGCアンプ608の利得の配分を可変することが可
能である。
得制御装置ではRF AGCアンプ602が飽和するよ
うな状態であっても、dplevelを下げることによ
りRF AGCアンプ602の利得を下げ、飽和状態を
回避することができる。
が存在するときでも、復調器611の性能の劣化が少な
い自動利得制御装置を提供することである。
装置の第2の実施の形態について説明する。図3は、本
発明の自動利得制御装置の第2の実施の形態の構成を示
す。
の自動利得制御装置に、第1のリミッタ302と、減算
器303と、第2のリミッタ304と、比較器305
と、カウンタ306とを追加し、比較器617を削除
し、IF AGCアンプ608の制御信号とRF AG
Cアンプ602の制御信号を、それぞれ第1のリミッタ
302と第2のリミッタ304より供給するように変更
したものであり、他の構成は図13に示した構成と同一
である。そして、同一構成部分の説明は省略する。
1の実施の形態と同じ部分には同一符号を付している。
ミッタ302と減算器303の一方の入力端子に供給さ
れる。
615の出力をカウンタ306の出力レベルより大きく
ならないように振幅制限したIF AGC制御信号11
2を生成する。そしてこのIF AGC制御信号112
は、IF AGCアンプ608および、減算器303の
他方の入力端子に供給される。
出力より第1のリミッタ302の出力を減算した信号を
第2のリミッタ304に供給する。
出力を"0"以上になるよう振幅制限したRF AGC制
御信号113を、RF AGCアンプ602に供給す
る。
ルを示す信号dplevelとカウンタ306の出力と
を比較し、カウンタ306をカウントアップするかカウ
ントダウンするかを示す制御信号およびイネーブル制御
信号を、カウンタ306に供給する。
5より供給される制御信号に基づき、カウントアップ、
またはカウントダウン、または停止状態となる。
装置の第2の実施の形態の動作を説明する。
dplevel信号より小さいとき、カウントアップす
るか、カウンタ306の出力がdplevel信号より
大きいとき、カウントダウンするか、カウンタ306の
出力がdplevel信号と等しいとき、カウント停止
するかを示す制御信号を、カウンタ306に供給する。
dplevelが変化したとき、徐々にdplevel
に近づいていき、dplevelになったところで固定
となる。
evelより小さいとき、第1のリミッタ302の出力
であるIF AGC制御信号112は、ループフィルタ
615の出力信号と同一である。
給されるIF AGC制御信号112は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
ら、RF AGCアンプ602に供給されるRF AG
C制御信号113は、"0"で固定となり、RF AGC
アンプの利得は最大値に固定される。
evelより大きいとき、第1のリミッタ302の出力
であるIF AGC制御信号112は、dplevel
信号と同一である。
給されるIF AGC制御信号112は、dpleve
lで固定となり、IF AGCアンプの利得は固定され
る。
ルタ615の出力信号からdplevelを減算した値
となる。
給されるRF AGC制御信号113は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
の自動利得制御装置の第2の実施の形態は、いかなる状
態であっても常にIFのAGC制御かまたはRFのAG
C制御が行われ、dplevelの値を可変しても動作
に破綻を生じることが無い。
高い隣接妨害波が存在するときでも、復調器611の性
能の劣化が少ない自動利得制御装置を提供することであ
る。
装置の第3の実施の形態について説明する。図4は、本
発明の自動利得制御装置の第3の実施の形態の構成を示
すものである。
の第1の実施の形態である自動利得制御装置の第1のセ
レクタ101および第2のセレクタ102を削除し、第
1のループフィルタ105を第1のカウンタ405に、
第2のループフィルタ106を第2のカウンタ406に
置き換え、制御器111の構成を変えて第1のカウンタ
405、第2のカウンタ406に制御信号を供給するよ
うに変更したものであり、他の構成は図1に示した構成
と同一である。そして、同一構成部分の説明は省略す
る。
自動利得制御装置の第3の実施の形態の動作を説明す
る。
p、agsign、rfzeroが各状態のとき、第1
のカウンタ405、第2のカウンタ406の動作を表し
た状態図である。
elより小さいとき、第1のカウンタ405は、信号レ
ベル検出器614の出力信号agcerrの極性に応じ
てカウントアップまたはカウントダウンする。
給されるIF AGC制御信号112は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
ンタ406の出力が"0"の時は、"0"に固定、"0"でな
いときはカウントダウンされ、第2のカウンタ406の
出力が"0"になったところで収束する。
給されるRF AGC制御信号113は、"0"となり、
RF AGCアンプ602の利得は最大値に固定され
る。
elと等しく、信号レベル検出器614の出力信号ag
cerrの符号が負でない、または、第2のカウンタ4
06の出力が"0"でないとき、第1のカウンタ405は
dplevelに固定、第2のカウンタ406は信号レ
ベル検出器614の出力信号agcerrの符号に応
じ、カウントアップまたはカウントダウンする。
給されるRF AGC制御信号113は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
るIF AGC制御信号112は、dplevelで固
定となり、IF AGCアンプの利得は固定される。
elと等しく、信号レベル検出器614の出力信号ag
cerrの符号が負で、かつ、第2のカウンタ406の
出力が"0"のとき、第2のカウンタ406は"0"に固
定、第1のカウンタ405は、信号レベル検出器614
の出力信号agcerrの符号に応じカウントダウンす
る。
給されるIF AGC制御信号112は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
るRF AGC制御信号113は、"0"で固定となり、
RF AGCアンプ602の利得は最大値に固定され
る。
elより大きく、信号レベル検出器614の出力信号a
gcerrの符号が負でない、または、第2のカウンタ
406の出力が"0"でないとき、第1のカウンタ405
はカウントダウンされ、第2のカウンタ406は、信号
レベル検出器614の出力信号agcerrの符号に応
じ、カウントアップまたはカウントダウンする。
給されるRF AGC制御信号113は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
るIF AGC制御信号112は、徐々に減少していき
dplevelになったところで固定となり、IF A
GCアンプ608の利得は固定される。
elより大きく、信号レベル検出器614の出力信号a
gcerrの符号が負で、かつ、第2のカウンタ406
の出力が"0"のとき、第2のカウンタ406は"0"に固
定、第1のカウンタ405は信号レベル検出器614の
出力信号agcerrの符号に応じ、カウントダウンす
る。
給されるIF AGC制御信号112は、IF信号の信
号レベルに応じた値がフィードバックされ、AGC制御
が行われる。
るRF AGC制御信号113は、"0"で固定となり、
RF AGCアンプ602の利得は最大値に固定され
る。
の自動利得制御装置の第3の実施の形態は、いかなる状
態であっても常にIFのAGC制御またはRFのAGC
制御が行われ、dplevelの値を可変しても動作に
破綻を生じることが無い。
高い隣接妨害波が存在するときでも復調器611の性能
の劣化の少ない自動利得制御装置を提供することであ
る。
elを変化させても正常にAGC動作を行うことのでき
る自動利得制御装置を構成することができることを説明
した。 次に、所定値dplevelの設定方法につい
て説明する。
定値を高くし、RF AGCアンプ602がAGC制御
を行う信号レベルを高くするほど、雑音特性の上で有利
であるが、信号レベルの高い隣接妨害波が存在すると
き、著しい性能の劣化を生じる。
み、所定値dplevelの値を下げれば、低雑音特性
を保ちつつ、隣接妨害波の存在するときでも性能の劣化
しない自動利得制御装置を提供することができる。
することで確認できる。すなわち、隣接妨害の存在しな
いときは、正常に復調できるが、隣接妨害波が存在する
場合は、正常に復調できないため、復調状態を監視する
ことで間接的に隣接妨害波の存在を推定することができ
る。監視する復調状態としては、例えば、誤り率検出が
ある。
在しない場合に比べて復調信号の誤り率が悪化する。こ
のため、所定値dplevelを誤り率が最も低くなる
値に設定することにより、隣接妨害波の影響を最小限に
押さえることができる。
装置の第4の実施の形態について説明する。図6は、本
発明の自動利得制御装置の第4の実施の形態の構成を示
す。
の自動利得制御装置の第1の実施の形態に、誤り率検出
器701と、カウンタ702と、セレクタ703と、判
定回路704とを追加したものであり、他の構成は図1
に示したものと同一である。そして、同一構成部分につ
いては、説明は省略する。
までの状態を示すステート信号をセレクタ703および
誤り率検出器701に供給する。
ら供給される信号を用いて、誤り率を検出し、カウンタ
702より供給されるステート信号の示す状態毎に保持
する。
給されるステート信号の示す状態毎に、それぞれレベル
の異なるdplevel0、dplevel1、dpl
evel2、dplevel3の各固定値を、所定値d
plevel 109として第1の比較器107に供給
する。
装置の第4の実施の形態の動作を説明する。
給される所定値dplevel 109には、カウンタ
702の示す状態0、1、2、3に応じて、順次dpl
evel0、dplevel1、dplevel2、d
plevel3の各レベルの固定値が供給される。
態での誤り率が保持される。
で、状態0、1、2、3のうち最も誤り率が低い状態を
判定回路704が判定し、カウンタ702に設定するこ
とにより、最も誤り率が低い状態を保持する。
の自動利得制御装置の第4の実施の形態は、高いレベル
の隣接妨害波がある状態でも、自動的にdplevel
を下げることにより、安定して復調を行うことができ
る。
一のものではない。デジタル復調装置においては、前述
のとおり、復調結果を所定のシンボルレベルと比較し
て、最も近いシンボルレベルを再生シンボル値として判
定する。
する場合、復調結果と所定のシンボルレベルとの誤差が
増大する。したがって、この誤差の分散を取ることで、
隣接妨害波の影響を容易に判定することができる。
装置の第5の実施の形態について説明する。図7は、本
発明の自動利得制御装置の第5の実施の形態の構成を示
す。
自動利得制御装置に、選択器801、第1の制御器80
3、第2の制御器805、制御信号発生器807、状態
監視器809、第1のラッチ811、比較器813、符
号反転器815、第2のラッチ817、タイミング制御
器819、カウンタ821を追加しする。そしてループ
フィルタ615、比較器617を削除し、IF AGC
アンプ608の制御信号とRF AGCアンプ602の
制御信号を、それぞれ第1の制御器803、第2の制御
器805から供給するように変更したものであり、他の
構成は図13に示した構成と同一である。そして、同一
構成部分の説明は省略する。
801の第1の入力端子および制御信号発生器807の
第1の入力端子に供給される。選択器801は、図8に
示すテーブルに従い、第1の出力信号cont1を第1
の制御器803に、第2の出力信号cont2を第2の
制御器805に、それぞれ供給する。図2において、−
ifdumpおよび−rfdumpは、所定の値を示
す。
1の出力信号cont1を積算した信号ifgain
を、IF AGCアンプ608および制御信号発生器8
07の第2の入力端子に供給する。
2の出力信号cont2を積算した信号rfgain
を、RF AGCアンプ602および制御信号発生器8
07の第3の入力端子に供給する。
イミングを示すenable信号を第1のラッチ81
1、第2のラッチ817に供給する。
信号823より、復調状態を示す信号biterrを、
第1のラッチ811および比較器813の第1の入力端
子Aに供給する。信号biterrは、復調状態が悪い
ほど大きな値を取るものとする。
のタイミングで状態監視器809の出力信号を保持し、
比較器813の第2の入力端子Bに供給する。
レベルが第2の入力端子Bの入力レベルを超えるとき"
1"、第1の入力端子Aの信号レベルが第2の入力端子
Bの入力レベルより小さいとき"0"となる信号algb
を、符号反転器815に出力する。符号反転器815
は、信号algbが"0"のとき第2のラッチ817の出
力信号を、信号algbが"1"のとき第2のラッチ81
7の出力信号の反転を、第2のラッチ817に供給す
る。
のタイミングで符号反転器815の出力信号を保持し、
カウンタ821に供給する(信号updown)。カウ
ンタ821は、信号updownが"0"の時負方向
に、"1"のとき正方向に積算し、ディレーポイントレベ
ルdplevelを制御信号発生器807に供給する。
器614から供給される信号agcerr、第1の制御
器803から供給される信号ifgain、第2の制御
器805から供給される信号rfgain、カウンタ8
21から供給されるディレーポイントレベルdplev
elより、以下の式で示されるifltdp、ifeq
dp、agsign、rfzeroの各信号を生成し、
選択器801に供給する。
形態に係わる自動利得制御装置のAGC制御動作を説明
する。
in、rfgainの関係を示した状態図であり、横軸
は入力レベル、縦軸はifgainおよびrfgain
を表す。図9において、ifgainおよびrfgai
nは下に行くほど値がおおきくなる。すなわち、IF
AGCアンプ608、RF AGCアンプ602の利得
は、小さくなる。
fgainがdplevel以下の状態を示す。このと
き、図7に示すように信号cont1にはagcerr
が出力されるため、第1の制御器803はagcerr
信号を積算し、IF AGCアンプ608によるAGC
制御が行われる。
fdumpが出力される。このためRF AGCアンプ
602の利得は、いずれ0すなわち最大利得に収束す
る。すなわちdplevelより上の領域は、IF A
GCアンプ608によるAGC制御が行われる領域を示
している。
き、図8に示すように信号cont2にはagcerr
が出力されるため、第2の制御器805はagcerr
信号を積算し、RF AGCアンプ602によるAGC
制御が行われる。
る。このためIF AGCアンプ608の利得は、dp
levelすなわち最小利得に固定される。
fgainがdplevelより大きい状態を示す。こ
のとき、図8に示すように信号cont2には、agc
errが出力されるため、第2の制御器805はagc
err信号を積算し、RFAGCアンプ602によるA
GC制御が行われる。
が出力される。このためIF AGCアンプ608の利
得は、いずれdplevelすなわち最小利得に収束す
る。すなわちdplevelより下の領域は、RF A
GCアンプ602によるAGC制御が行われる領域を示
している。
=1、すなわちrfgainが0で利得制御の方向が負
のときは、cont1にagcerr、cont2に0
が出力され、IF AGCアンプ608によるAGC制
御が行われる。これはdplevelより下の領域から
dplevelより上の領域への遷移を表す。
gain、dplevelおよびagcerrの各信号
と、AGC制御の様子についてさらに詳しく説明する。
evelの大小関係を、横方向にagcerr信号の符
号をとり、各状態でどのようにAGC制御が行われるか
を示した状態図である。
sign=0、(B)はifltdp=1、agsig
n=1、(C)はifltdp=0、agsign=
0、(D)はifltdp=0、agsign=1の各
状態を表す。
elより上の領域ではIF AGCアンプ608による
AGC制御がおこなわれ、RF AGCアンプ602の
利得は最大値に保たれる。
GCアンプ602によるAGC制御が行われ、IF A
GCアンプ608の利得はディレーポイントレベルdp
levelに保たれる。
evelの値に応じて、IF AGCアンプ608によ
るAGC制御の領域と、RF AGCアンプ602によ
るAGC制御の領域を制御することができる。
の第5の実施の形態に係わる自動利得制御装置のディレ
ーポイントレベル制御動作を説明する。図11はディレ
ーポイントレベルdplevelがdp1からdp2
(dp1>dp2)に変化した時、すなわち信号upd
ownが0の状態を示している。
1、dp2の時の信号biterrの値がL2(L1>
L2)の場合、すなわち、復調状態が良くなった場合、
信号algbは0となる。したがって、信号updow
nは0となり、次のタイミングのディレーポイントレベ
ルは、dp3(dp3<dp2)となる。
dp1の時の信号biterrの値がL1、dp2の時
の信号biterrの値がL2a(L1<L2a)の場
合、すなわち、復調状態が悪くなった場合、信号alg
bは1となる。したがって、信号updownは1とな
り、次のタイミングのディレーポイントレベルはdp1
(dp1>dp2)となる。
levelの変化により復調状態良くなった場合は制御
方向は変化せず、ディレーポイントレベルdpleve
lの変化により復調状態が悪くなった場合は制御方向が
変化する。
ベルdplevelと復調状態との関係をさらに詳しく
説明する。図12は、妨害波が無い場合(A)と妨害波
が有る場合(B)のディレーポイントレベルdplev
elと信号biterrとの関係を示した状態図であ
る。
ディレーポイントレベルdplevelを最大値、信号
updownを0にした場合を示している。
トレベルが小さいほど、すなわち、RF AGCアンプ
602の利得が大きいほど信号biterrは小さくな
る。したがって曲線は、左下がりとなる。このとき、u
pdown信号は常に0となり、ディレーポイントレベ
ルdplevelは常に減少する。
得は最大値に収束し、信号biterrの値は最小とな
る。
トレベルが小さい。すなわち、RFAGCアンプ602
の利得が大きいときは、上述のようにRF AGCアン
プ602が飽和状態になる可能性がある。したがって曲
線は中央でくぼんだ形となる。このとき、updown
信号はくぼんだ点で1となり、ディレーポイントレベル
dplevelは増加に転じる。
となり、ディレーポイントレベルdplevelは減少
に点じる。すなわち、収束点はくぼんだ点となり、信号
biterrの値は最小となる。
ディレーポイントレベルdplevelを最大値、信号
updownを0にした場合を説明したが、特にこのよ
うな状態に限定されるわけではない。
れば、いずれの状態から開始しても、信号biterr
の値が最小な点に収束する。
した場合、特に以下に示す効果がある。
に信号レベルの高い妨害波がある場合、RF AGCア
ンプ602の利得が高すぎると、飽和状態になり信号に
ひずみを生じる。
アンプ602が飽和状態とならない十分低い利得となる
ようディレーポイントレベルdplevelを十分大き
く設定することにより、より確実に復調動作を行なうこ
とができる。
の第5の実施の形態に係わる自動利得制御装置は、高い
レベルの隣接妨害波がある状態でも、自動的にdple
velを下げることにより、安定して復調を行うことが
できる。
thogonal Frequency Divisi
on Multiplexing)を用いた場合には、
FFT(Fast Fourier Transfor
m)の出力を監視することでも隣接妨害波の有無を判定
することができる。
をかけて受信信号を各周波数成分に分解する。このと
き、実際に変調のかかっている部分は、周波数の中心部
分であり、外側の成分は変調がかかっていない。すなわ
ち、外側の周波数成分は、本来存在しない。ところが、
隣接妨害波が存在する場合、この本来信号が存在しない
周波数成分に妨害成分が漏れこんでくるため、この成分
を監視することにより妨害波の存在の有無を知ることが
できる。
調方式の復調装置の自動利得制御装置として説明した
が、これに限定されるものでなく、これ以外のしゅしゅ
の復調装置に適用可能である。
ide Band)のごとき、単一搬送波の変調方式の
復調装置に適用させる場合、直交検波器610は不要で
あり、復調器611でVSBの復調を行う。そして復調
状態の監視手段、例えば状態監視器809では、受信信
号のレベルと所定レベルとの誤差の分散を取ることによ
り、隣接妨害波の影響を判定する。
AGCアンプ608の利得を制御する制御回路と、R
F AGCアンプ602の利得を制御する制御回路と
を、所定値に応じて制御することにより、高いレベルの
隣接妨害波が存在するときでも、復調器611の性能の
著しい劣化を引き起こすアンプの飽和状態を回避するこ
とができる。
することを特徴とした請求項7に記載の自動利得制御装
置。
所定位置からのずれを検出することを特徴とした請求項
7に記載の自動利得制御装置。
Frequenncy Division Mult
iplexing)方式の復調器において、前記状態監
視手段は、FFT(Fast Fourier Tra
nsform)の出力のうち、信号成分により変調され
ていない部分のレベルを測定することを特徴とした請求
項7に記載の自動利得制御装置。
によれば、少ない回路規模で、低雑音特性と高隣接妨害
抑圧特性を併せ持ち、かつ調整の必要が無い。
の構成を示すブロック図である。
形態の動作を示すための状態図である。
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
形態の動作を示すための状態図である。
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
の動作を示すためのテーブル図である。
示した状態図である。
の変化を示した状態図である。
の変化を示した状態図である。
変化を示した状態図である。
ク図である。
タ、105・・第1のループフィルタ、106・・第2
のループフィルタ、107・・第1の比較器、108・
・第2の比較器、111・・制御器、602・・RF
AGCアンプ、608・・IF AGCアンプ、611
・・復調器、614・・信号レベル検出器、302・・
第1のリミッタ、303・・減算器、304・・第2の
リミッタ、305・・比較器、306・・カウンタ、6
15・・ループフィルタ、405・・第1のカウンタ、
406・・第2のカウンタ、701・・誤り率検出器、
702・・カウンタ、703・・セレクタ、704・・
判定回路、801・・選択器、803・・第1の制御
器、805・・第2の制御器、807・・制御信号発生
器、809・・状態監視器、811・・第1のラッチ、
813・・比較器、815・・符号反転器、817・・
第2のラッチ、819・・タイミング制御器、821・
・カウンタ。
Claims (4)
- 【請求項1】 IF信号の利得を制御する第1の増幅手
段と、 RF信号の利得を制御する第2の増幅手段と、 前記第1の増幅手段の出力信号レベルと所望のレベルと
の誤差を検出する信号レベル検出手段と、 前記第1の増幅手段の利得を制御する第1の制御手段
と、 前記第2の増幅手段の利得を制御する第2の制御手段と
を備え、 前記第1の制御手段は、連続的に所定値になる計数手段
と、前記信号レベル検出手段の出力を、前記計数手段の
出力レベルで制限する制限手段とから成り、 前記第2の制御手段は、前記信号レベル検出手段の出力
から前記制限手段の出力を減算する減算手段から成る こ
とを特徴とする自動利得制御装置。 - 【請求項2】 IF信号の利得を制御する第1の増幅手
段と、 RF信号の利得を制御する第2の増幅手段と、 前記第1の増幅手段の出力信号レベルと所望のレベルと
の誤差を検出する信号レベル検出手段と、 前記第1の増幅手段の利得を制御する第1の制御手段
と、 前記第2の増幅手段の利得を制御する第2の制御手段と
を備え、 前記第1の制御手段は、前記信号レベル検出手段の出力
の符号により増加または減少する第1の計数手段から成
り、 前記第2の制御手段は、前記第1の計数手段の出力と所
定値とを比較する第1の比較手段と、前記第1の比較手
段の出力および前記信号レベル検出手段の出力の符号に
より、増加または減少する第2の計数手段とから成るこ
とを特徴とする自動利得制御装置。 - 【請求項3】 RF信号の利得を制御する第1の増幅器
と、 IF信号の利得を制御する第2の増幅器と、 前記第1の増幅器の利得を制御する第1の制御手段と、 前記第2の増幅器の利得を制御する第2の制御手段と、 復調状態を検出する状態監視手段と、 前記状態監視手段の出力を保持する保持手段と、 前記状態監視手段の出力と前記保持手段の出力とを比較
する比較手段と、 前記比較手段の出力に応じて増加または減少する計数手
段と、 前記計数手段の出力に応じて、前記第1の制御手段と前
記第2の制御手段の動作を制御する制御信号発生手段と
を備え、 前記計数手段は、前記第1の増幅器が飽和しない利得に
初期設定することを特徴とする自動利得制御装置。 - 【請求項4】 RF信号の利得を制御する第1の増幅器
と、 IF信号の利得を制御する第2の増幅器と、 前記第1の増幅器の利得を制御する第1の制御手段と、 前記第2の増幅器の利得を制御する第2の制御手段と、 復調状態を検出する状態監視手段と、 前記状態監視手段の出力を保持する保持手段と、 前記状態監視手段の出力と前記保持手段の出力とを比較
する比較手段と、 前記比較手段の出力に応じて増加または減少する計数手
段と、 前記計数手段の出力に応じて、前記第1の制御手段と前
記第2の制御手段の動作を制御する制御信号発生手段と
を備え、 前記計数手段は、前記第1の増幅器の利得が下がる方向
になるよう初期設定することを特徴とする自動利得制御
装置。
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