JP3522000B2 - マルチチャンネル受信機の自動利得制御装置 - Google Patents
マルチチャンネル受信機の自動利得制御装置Info
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Description
の自動利得制御装置(AGC)に関し、特に小型化を実
現できる自動利得制御装置に関する。
御装置を示す図である。本図に示すように、受信機アン
テナ1からの受信信号が帯域フィルタ2を介して可変増
幅器3を通過する。可変増幅器3には混合器4が接続さ
れ、混合器4で局部発振器5からの信号と可変増幅器3
からの信号とが混合され中間周波、例えばFM放送なら
10.7MHzのものが形成される。そして中間周波の
信号は低域通過フィルタ6を通過して復調器7で復調処
理が行われる。受信機には自動利得制御装置8が設けら
れる。この自動利得制御装置8は低域通過フィルタ6の
中間周波の信号を整流するダイオード9と、この整流信
号を平滑して直流成分を形成する低域通フィルタ10
と、基準電圧を出力する基準電圧形成部12と、前記直
流成分と前記基準電圧との差分をとり、これを基に前記
可変増幅器の利得を制御する差動増幅器11とを有す
る。
信機の自動利得制御装置をOFDM(OrthogonalFreque
ncy Division Multiplex )のようなマルチキャリア方
式の受信機に適用すると以下のような問題が生じる。ま
ず、OFDMつき簡単に説明する。図9はOFDMの送
受信回路のブロック図である。OFDMは送るべき情報
(シンボル)を複数の搬送波(サブキャリア)に分割し
て送信するものであり、本図に示すように、その送信回
路には、例えば16値QAM(Quadratureamplitude mo
dulation)信号である入力シンボル列が搬送波の数と同
じ並列度に変換する直並列変換回路21と、直並列変換
回路21に接続されディジタル変調を行う逆FFT(Fas
t Fourier Transformation) 22と、次に並直列変換し
てD/A変換器(Digital to Analog Converter) を行う
回路23と、回路23に接続されベースバンド時系列を
出力する低域通過フィルタ24と、その後所望のRF搬
送波周波数に変換する混合器25及び搬送波発振器26
と、混合器25に接続される帯域通過フィルタ27とが
設けられる。被変調信号は伝送路28を経由して帯域通
過フィルタ29に入力する。受信回路には、送信回路と
の逆の処理を行うために、混合器30、局部発振器3
1、A/D変換(Analog to DigitalConversion)と直並
列変換を行う回路32と、FFT33と、並直列変換回
路34とが設けられ、受信シンボル列が求められる。
示す図である。OFDMは帯域幅当たりの伝送速度の向
上と、マルチパス干渉などの防止の両立をねらったディ
ジタル変調方式であり、図10に示すように、数百もの
搬送波を使う多搬送波変調方式である。OFDMでは各
搬送波は直交関係にあり、各搬送波の周波数成分が相互
に重なり合い、このため多くの搬送波を詰めることがで
き、周波数利用効率が高くなる。これらの各搬送波に直
並列変換した符号化データを割り当ててから、ディジタ
ル変調が行われる。搬送波を多くすれば、帯域幅当たり
の伝送速度を上げることができる。さらに、インタリー
ブや誤り訂正符号の効果が複数の搬送波に及ぶため誤り
訂正能力も向上する。各搬送波のディジタル変調は、逆
FFT22によって周波数領域から時間領域に変換する
ものであり、各搬送波のディジタル復調は、FFT33
によって時間領域から周波数領域に変換する。とろこ
で、このようなOFDMを用いたマルチチャンネル受信
機において、図8に示すような自動利得制御装置8で、
混合器31で変換後のベースバンド時系列の信号を処理
しようとすると、このベースバンド時系列の信号は多数
の搬送波からなるので、まるで白色雑音のようになって
いる。かくして、別途自動利得制御装置には別途帯域制
限フィルタが必要となるという問題がある。このため、
受信機の小型化、低価格化の妨げとなる。
み、受信機の小型化、低廉化のために、帯域制御フィル
タが必要とされないマルチチャンネル受信機の自動利得
制御装置を提供することを目的とする。
解決するために、次の構成を有するマルチチャンネル受
信機の自動利得制御装置を提供する。受信信号に含まれ
る多数の搬送波をシンボル列にディジタル復調を行うマ
ルチチャンネル受信機の自動利得制御装置に、受信信号
レベルの強弱に対して利得を調整するための可変利得増
幅器が設けられる。パワー演算部はディジタル復調され
た前記搬送波のパワーを求めて、このパワーの大きさに
応じて前記可変利得増幅器の利得を制御する。
めるのに、1つのシンボルの複数の搬送波のパワーを平
均してもよい。前記パワー演算部は、搬送波のパワーを
求めるのに、複数のシンボルの複数の搬送波のパワーを
平均してもよい。前記マルチチャンネル受信機に直交変
換変調信号を入力刷る場合には、Iチャンネル及びQチ
ャンネルに2つの可変増幅器を設け、Iチャンネル及び
Qチャンネルの出力信号のレベルを基に2つの可変増幅
器の利得を制御してもよい。
御装置によれば、パワー演算部はディジタル復調された
前記搬送波のパワーを求めて、このパワーの大きさに応
じて前記可変利得増幅器の利得を制御することにより、
比較的簡単にしかも安価にAGCの実現が可能になる。
めるのに、1つのシンボルの複数の搬送波のパワーを平
均することにより、単一の搬送波のみならず、複数の搬
送波のパワーの平均を用いてAGCを行うことにより、
マルチパスに起因するフェージングがあって、1つのキ
ャリアが欠落しても、前述のようにパワー喪失とはなら
ないので、AGCの制御が可能になる。
めるのに、複数のシンボルの複数の搬送波のパワーを平
均することにより、マルチパスに起因するフェージング
があって、1つのシンボルなかの多くのキャリアが欠落
しても、パワー喪失とはならないので、AGCの制御が
可能になる。前記マルチチャンネル受信機に直交変換変
調信号を入力刷る場合には、Iチャンネル及びQチャン
ネルに2つの可変増幅器を設け、Iチャンネル及びQチ
ャンネルの出力信号のレベルを基に2つの可変増幅器の
利得を制御することにより、二つのFFTによりディジ
タル復調する場合の直交変換の効率処理系の違いによる
レベル差を解消することで、復調精度を向上することが
可能になる。
説明する。図1は本発明の実施例に係るマルチチャンネ
ル受信機の自動利得制御装置を示す図である。本実施例
に係るマルチチャンネル受信機は、OFDM方式による
ものであり、例えば、16値QAMのシンボルを複数の
搬送波に分割して送信された電波を受信するアンテナ4
1と、アンテナ41に接続される帯域通過フィルタ42
と、受信信号レベルの強弱に対して利得を調整するため
の可変利得増幅器43と、受信信号と直交する側のIチ
ャネルの混合器44と、受信信号と同相側のQチャンネ
ルの混合器45と、ベースバンド時系列に変換するため
にRF搬送波周数の信号を発生して、混合器45に出力
する局部発振器46と、該局部発振器46の位相を90
°移相して混合器24に出力する90°移相器47と、
混合器44及び45に接続され不要周波数の信号を除去
する低域通過フィルタ48及び49と、Iチャンネル及
びQチャンネルのレベルをバランスを調整する可変利得
増幅器50及び51と、可変増幅器50及び51にそれ
ぞれ接続されるA/D変換(Analog to Digital Conver
sion)してシンボル列が搬送波の数と同じ並列度に変換
する直並列変換を行う回路52と及び53と、直並列変
換回路52及び53のそれぞれに接続され時間領域から
周波数領域の変換によるディジタル復調を行うFFT5
4及び55と、FFT54及び55とにそれぞれ接続さ
れ、受信シンボルを出力するため並直列変換を行う回路
56及び57と、並直列変換回路56及び57にそれぞ
れ接続されシンボルを構成する符号のI軸及びQ軸間の
識別を行うI軸識別部58及びQ軸識別部59と、I軸
識別部58及びQ軸識別部59で識別された符号を基に
データを形成する合成部60とを具備する。
9からの出力信号I及びQを入力して、シンボルのパワ
ーを演算してこの結果を基に可変利得増幅器43の利得
を制御するパワー演算部61が設けられる。また、I軸
識別部58及びQ軸識別部59からの出力信号I及びQ
を入力して、それぞれの出力信号レベルを比較してI軸
及びQ軸のレベルのアンバランスを調整するために可変
増幅器50及び51の利得を制御するバランス調整部6
2が設けられる。
ある。本図に示すように、16QAM波の符号につい
て、受信信号の振幅は3通りあり、最大振幅をAとする
と、その他に、51/2A/3、A/3がある。図3は図
1のFFT54、55での処理を説明する図である。本
図に示すように、IチャンネルのFFT54、Qチャン
ネルのFFT55には、時間領域の信号が入力し、周波
数領域の信号を出力する。これらの出力信号では1のピ
ークは1の搬送波を示し、ピークの全体としてIチャン
ネル側又はQチャンネル側の1シンボルを示す。
制御を説明するフローチャートである。ステップS1に
おいて、以下の定数を設定する。すなわち、最大振幅時
と、これに対応するその他の振幅時とのパワーc1、c
2、c3を基準パワーとし設定する。
て、受信信号のパワーzを演算する。 z=I2+Q2 ステップS3において、 c1≧z>c2 の成否を判断する。この判断が「YES」ならステップ
S2に進み、「NO」ならステップS4に進む。
る場合に、 Δ=c1−z の演算を行う。ステップS5において、このΔを基に可
変利得増幅器43の利得の制御を行い、リターン処理を
行う。
断が不成立の場合には、 c2≧z>c3 の成否を判断する。この判断が「YES」ならステップ
S7に進み、「NO」ならステップS8に進む。ステッ
プS7において、上記判断が成立する場合に、 Δ=c2−z の演算を行い、ステップS5に進み、このΔを基に可変
利得増幅器43の利得の制御を行う。
断が不成立の場合には、 c3≧z>c0 の成否を判断する。この判断が「NO」ならリターン処
理に進む。z≦c0の場合は、マルチパスによりフェー
ジングが発生し、パワーが喪失のためAGCを行わな
い。この判断が「YES」ならステップS9に進む。
る場合に、 Δ=c3−z の演算を行い、ステップS5に進み、このΔを基に可変
利得増幅器43の利得の制御を行う。このようにして、
OFDMのマルチチャンネル方式の受信機において、復
調時のFFT処理の結果を用いてパワーを演算してAG
Cを行うことにより、比較的簡単にしかも安価にAGC
の実現が可能になる。
説明する図である。パワー演算部61は、図4のステッ
プS2のパワー演算において、1つのシンボルの第1の
キャリアのパワーz1、第2のキャリアのパワーz2、
…、第nのキャリアのパワーznを、以下のように、 z1=I1 2+Q1 2、 z2=I1 2+Q1 2、 … zn=In 2+Qn 2 求める。そして、以下のようにパワーの平均値zAをを
求める。
波のパワーの平均を用いてAGCを行うことにより、マ
ルチパスに起因するフェージングがあって、1つのキャ
リアが欠落しても、前述のようにパワー喪失とはならな
いので、AGCの制御が可能になる。
示す図である。パワー演算部61は、図4のステップS
2のパワー演算において、複数のシンボルn、n+1、
…n+mから複数のキャリアを抽出して、前記と同様に
平均のパワーを求めるようにしてもよい。このように、
1のシンボルにおいてパワーを演算せず、複数のシンボ
ルで演算して、AGCを行うので、マルチパスに起因す
るフェージングがあって、1つシンボルなかの多くのキ
ャリアが欠落しても、パワー喪失とはならないので、A
GCの制御が可能になる。
説明するフローチャートである。ステップS11におい
て、D1、D2を設定する。直交復調において、Iチャン
ネル及びQチャンネルの振幅には2通りあり、これら
は、図2を参照して、A/21/2とA/3・21/2であ
る。ここに、 D1=A/21/2、 D2=A/3・21/2 である。
S15に進み、「NO」ならステップS16に進む。こ
の判断では、I、Qが独立に判断される。
する場合、 Δ1(n)=D1−I、 Δ2(n)=D1−Q の処理を行ってステップS17に進む。ステップS16
において、ステップS14の判断が不成立の場合、 Δ1(n)=D2−I、 Δ2(n)=D2−Q の処理を行って、ステップS17に進む。
S19に進み、「YES」ならステップS20に進む。
立の場合には、 n=n+1 としてステップS14に戻り、以下の手続を所定回数n
0繰り返す。ステップS20において、ステップS18
の判断が成立する場合に、 Δ1A=Δ1(n0)/n0、 Δ2A=Δ2(n0)/n0 の処理を行う。
に、可変増幅器50及び51の利得を制御する。このよ
うにして、FFT54、55によりディジタル復調する
場合の直交変換の効率処理系の違いによるレベル差を解
消することで、復調精度を向上することが可能になる。
ワー演算部はディジタル復調された搬送波のパワーを求
めて、このパワーの大きさに応じて可変利得増幅器の利
得を制御するので、比較的簡単にしかも安価にAGCの
実現が可能になる。搬送波のパワーを求めるのに、1つ
のシンボルの複数の搬送波のパワーを平均することによ
り、単一の搬送波のみならず、複数の搬送波のパワーの
平均を用いてAGCを行うので、マルチパスに起因する
フェージングがあって、1つのキャリアが欠落しても、
前述のようにパワー喪失とはならないので、AGCの制
御が可能になる。搬送波のパワーを求めるのに、複数の
シンボルの複数の搬送波のパワーを平均するので、マル
チパスに起因するフェージングがあって、1つのシンボ
ルなかの多くのキャリアが欠落しても、パワー喪失とは
ならないので、AGCの制御が可能になる。Iチャンネ
ル及びQチャンネルの出力信号のレベルを基に2つの可
変増幅器の利得を制御するので、二つのFFTによりデ
ィジタル復調する場合の直交変換の効率処理系の違いに
よるレベル差を解消することで、復調精度を向上するこ
とが可能になる。
の自動利得制御装置を示す図である。
である。
するフローチャートである。
である。
る。
ローチャートである。
図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 受信信号に含まれる多数の搬送波をシン
ボル列にディジタル復調を行うマルチチャンネル受信機
の自動利得制御装置において、 受信信号レベルの強弱に対して利得を調整するための可
変利得増幅器(43)と、 ディジタル復調された前記搬送波のパワーを求めて、こ
のパワーの大きさに応じて前記可変利得増幅器(43)
の利得を制御するパワー演算部(61)とを備え、 前記パワー演算部(61)は、搬送波のパワーを求める
のに、複数のシンボルから複数の搬送波を抽出してこれ
らのパワーを平均することを 特徴とするマルチチャンネ
ル受信機の自動利得制御装置。 - 【請求項2】 前記マルチチャンネル受信機に直交変換
変調信号を入力する場合には、Iチャンネル及びQチャ
ンネルに可変増幅器(50、51)を設け、Iチャンネ
ル及びQチャンネルの出力信号のレベルを基に可変増幅
器(50、51)の利得を制御することを特徴とする、
請求項1に記載のマルチチャンネル受信機の自動利得制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10955895A JP3522000B2 (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | マルチチャンネル受信機の自動利得制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10955895A JP3522000B2 (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | マルチチャンネル受信機の自動利得制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08307174A JPH08307174A (ja) | 1996-11-22 |
JP3522000B2 true JP3522000B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=14513286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10955895A Expired - Fee Related JP3522000B2 (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | マルチチャンネル受信機の自動利得制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3522000B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6600911B1 (en) | 1998-09-30 | 2003-07-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Even harmonic direct-conversion receiver, and a transmitting and receiving apparatus using the same |
JP4802763B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2011-10-26 | カシオ計算機株式会社 | Ofdm信号受信装置、ofdm信号受信方法及び地上波デジタル放送受信装置 |
-
1995
- 1995-05-08 JP JP10955895A patent/JP3522000B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Rault, J.C.,Castelain, D. Le Floch, B.L.,The coded orthogonal frequency division multiplexing (COFDM) technique, and its application to digital radio broadcasting towards mobile receivers, Global Telecommunications Conference, 1989, and Exhibition. ’Communications Technology for the 1990s and Beyond’. GLOBECOM’89., IEEE, 1989年11月30日,p.428−432, |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08307174A (ja) | 1996-11-22 |
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Legal Events
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