JP3534233B2 - 自動利得制御方法及びその装置、自動利得制御機能を持った無線通信装置 - Google Patents

自動利得制御方法及びその装置、自動利得制御機能を持った無線通信装置

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JP3534233B2
JP3534233B2 JP00307099A JP307099A JP3534233B2 JP 3534233 B2 JP3534233 B2 JP 3534233B2 JP 00307099 A JP00307099 A JP 00307099A JP 307099 A JP307099 A JP 307099A JP 3534233 B2 JP3534233 B2 JP 3534233B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信装置な
どにおけるレベルが変動する入力信号を閉ループによる
利得制御で一定化して出力する自動利得制御（適宜、Ａ
ＧＣと記載する）に関し、特に、入力信号の信号対雑音
比（Ｓ／Ｎ）が劣化した際に、入力信号より検出した伝
送信号レベル（受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Sig
nalStrength Indicator）信号など）に基づいて自動利
得制御を行う自動利得制御方法及びその装置、自動利得
制御機能を持った無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種の信号処理装置、例えば、無
線通信装置では、無線回線などの電波伝播路における受
信電界強度の変動により生じる受信信号の信号レベルの
変動を一定化して復調エラーなどを低減するための自動
利得制御（ＡＧＣ）が行われている。このような自動利
得制御は、入力信号のレベル変動を検出して生成した自
動利得制御信号によって後段の可変増幅器などの利得を
制御する開ループ制御方式や、入力信号のレベル変動を
検出して生成した自動利得制御信号によって前段の可変
増幅器などの利得を制御する閉ループ制御方式が知られ
ている。
【０００３】このような自動利得制御では、入力信号の
Ｓ／Ｎが劣化し、入力信号レベルが雑音信号レベル以下
になると、入力信号のレベル変動を検出できなくなる。
すなわち、入力信号による自動利得制御信号が生成でき
なくなり、入力信号の変動に対して閉ループ制御方式に
おける前段の可変増幅器の利得制御ができなくなる。換
言すれば、雑音が多い使用環境、例えば、携帯電話機や
無線呼出装置（ページャ）などのように、移動に伴って
極度に雑音レベルが高い環境（車両のイグニッション雑
音や電子機器からの放射雑音などが多い環境）で使用す
る場合、入力信号レベル（受信電界強度）が低い場合、
入力信号に対する適正な自動利得制御ができなくなる。
この場合、良好な受信特性を確保できず、所望のレベル
の受信信号が得られないという問題点がある。
【０００４】デジタルＡＧＣ装置として、特開平９−８
３２７６号「ＡＧＣアンプ制御回路」公報例が周知であ
る。この公報例では、引き込み開始時に、前回引き込み
が終了した際のゲインを保持し、この保持したゲインを
ＡＧＣ増幅器に初期値として設定するとともに、引き込
み誤差をデジタルＡＧＣループを用いて制御している。
これによって、アナログによる一次引き込みを削除し
て、高速な振幅引き込み制御を可能にしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来例
では、入力信号のＳ／Ｎが劣化し、入力信号レベルが雑
音信号レベル以下になると、利得可変増幅器の制御電圧
が低下してしまい、適正な自動利得制御ができなくなる
という問題点がある。すなわち、良好な受信特性が得ら
れなくなるという欠点がある。
【０００６】本発明は、このような従来の技術における
課題を解決するものであり、入力信号のＳ／Ｎが劣化し
た際に、利得可変増幅手段の制御電圧が低下しないよう
にし、常に適正な自動利得制御を行うことが可能で、良
好な受信特性を得ることができる優れた自動利得制御方
法及びその装置、並びに自動利得制御機能を持った無線
通信装置の提供を目的としている。
【０００７】
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に 、本発明の請求項１記載の自動利得制御方法は、入力
信号を可変増幅した出力信号のレベルに基づいて生成す
る制御信号によって利得可変増幅手段を制御して一定の
出力信号を得る自動利得制御方法にあって、前記増幅し
た出力信号を検波する検波ステップと、前記検波により
得られた検波電圧信号に基づいて前記利得可変増幅手段
に対する制御信号を生成する制御信号生成ステップと、
前記制御信号を保持する制御信号保持ステップと、前記
入力信号中の雑音を含む伝送信号レベルを検出する信号
レベル検出ステップと、前記伝送信号レベルを保持する
信号レベル保持ステップと、今回の利得制御実行時の伝
送信号レベルを保持している前回の利得制御実行時の伝
送信号レベルと比較する比較ステップと、今回のゲイン
可変アンプ制御信号が前回のゲイン可変アンプ制御信号
より低くかつ前記今回の伝送信号レベルが前回の伝送信
号レベルより低下した際に、保持している前回の利得制
御実行時の制御信号を前記利得可変増幅手段に送出する
制御信号出力ステップと、を有することを特徴とする。
【０００９】また、本発明の請求項２記載の自動利得制
御方法は、入力信号を可変増幅した出力信号のレベルに
基づいて生成する制御信号によって利得可変増幅手段を
制御して一定の出力信号を得る自動利得制御方法にあっ
て、前記増幅した出力信号を検波する検波ステップと、
前記検波により得られた検波電圧信号に基づいて前記利
得可変増幅手段に対する制御信号を生成する制御信号生
成ステップと、前記検波電圧信号を保持する検波電圧保
持ステップと、前記入力信号中の雑音を含む伝送信号レ
ベルを検出する信号レベル検出ステップと、前記伝送信
号レベルを保持する信号レベル保持ステップと、今回の
利得制御実行時の伝送信号レベルを保持している前回の
利得制御実行時の伝送信号レベルと比較する比較ステッ
プと、今回のゲイン可変アンプ制御信号が前回のゲイン
可変アンプ制御信号より低くかつ前記今回の伝送信号レ
ベルが前回の伝送信号レベルより低下した際に、保持し
ている前回の利得制御実行時の検波電圧信号に基づいた
制御信号を前記利得可変増幅手段に送出する制御信号出
力ステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
【００１１】本発明の請求項３記載の自動利得制御装置
は、入力信号を可変増幅した出力信号のレベルに基づい
て生成する制御信号によって利得可変増幅手段を制御し
て一定の出力信号を得る自動利得制御装置にあって、前
記増幅した出力信号を検波する検波手段と、前記検波手
段により得られた検波電圧信号に基づいて前記利得可変
増幅手段に対する制御信号を生成する制御信号生成手段
と、前記制御信号を保持する制御信号保持手段と、前記
入力信号中の雑音を含む伝送信号レベルを検出する信号
レベル検出手段と、前記伝送信号レベルを保持する信号
レベル保持手段と、今回の利得制御実行時の伝送信号レ
ベルを前記信号レベル保持手段において保持している前
回の利得制御実行時の伝送信号レベルと比較する比較手
段と、今回のゲイン可変アンプ制御信号が前回のゲイン
可変アンプ制御信号より低くかつ前記今回の伝送信号レ
ベルが前回の伝送信号レベルより低下した際に、前記制
御信号保持手段において保持している前回の利得制御実
行時の制御信号を前記利得可変増幅手段に送出する制御
信号出力手段と、を備えたものである。
【００１２】また、本発明の請求項４記載の自動利得制
御装置は、入力信号を可変増幅した出力信号のレベルに
基づいて生成する制御信号によって利得可変増幅手段を
制御して一定の出力信号を得る自動利得制御装置にあっ
て、前記増幅した出力信号を検波する検波手段と、前記
検波手段により得られた検波電圧信号に基づいて前記利
得可変増幅手段に対する制御信号を生成する制御信号生
成手段と、前記検波電圧信号を保持する検波電圧保持手
段と、前記入力信号中の雑音を含む伝送信号レベルを検
出する信号レベル検出手段と、前記伝送信号レベルを保
持する信号レベル保持手段と、今回の利得制御実行時の
伝送信号レベルを前記信号レベル保持手段において保持
している前回の利得制御実行時の伝送信号レベルと比較
する比較手段と、今回のゲイン可変アンプ制御信号が前
回のゲイン可変アンプ制御信号より低くかつ前記今回の
伝送信号レベルが前回の伝送信号レベルより低下した際
に、前記検波電圧保持手段において保持している前回の
利得制御実行時の検波電圧信号に基づいた制御信号を前
記利得可変増幅手段に送出する制御信号出力手段と、を
備えたものである。
【００１３】本発明の請求項５記載の自動利得制御機能
を持った無線通信装置は、前記請求項３または４に記載
の自動利得制御装置の構成を受信系に備え、この自動利
得制御装置により当該受信系における受信信号に関する
出力信号を一定化する自動利得制御を行うものである。
【００１４】好ましくは、前記制御信号生成手段、比較
手段及び制御信号出力手段として、中央演算処理装置
（ＣＰＵ）を用いて構成する。また、前記しきい値を雑
音信号レベルに設定し、入力信号中の伝送信号レベルが
雑音信号レベルと同一又は小さい場合に、前回の利得制
御実行時の制御信号、又は前回の利得制御実行時の検波
電圧信号に基づいた制御信号を出力するようにする。
【００１５】このような本発明の自動利得制御方法及び
その装置は、増幅した出力信号を検波して得られた検波
電圧信号に基づいて利得可変増幅手段に対する制御信号
を生成する。このとき、制御信号を利得制御実行時ごと
に記憶しておく。また、入力信号中の雑音を含む伝送信
号レベルを検出し、伝送信号レベルが予め定めたしきい
値以下に低下した際に、記憶している前回の利得制御実
行時の制御信号を利得可変増幅手段に送出する。
【００１６】又は、増幅した出力信号を検波して得られ
た検波電圧信号に基づいて利得可変増幅手段に対する制
御信号を生成する際、この制御信号をラッチ回路等に保
持するとともに、入力信号中の雑音を含む伝送信号レベ
ルを検出し、この伝送信号レベルをラッチ回路等に保持
しておく。そして、今回のゲイン可変アンプ制御信号が
前回のゲイン可変アンプ制御信号より低くかつ今回の伝
送信号レベルが前回の利得制御実行時の伝送信号レベル
より低下した際に、保持している前回の利得制御実行時
の制御信号を利得可変増幅手段に送出する。
【００１７】又は、増幅した出力信号を検波して得られ
た検波電圧信号に基づいて利得可変増幅手段に対する制
御信号を生成する際、検波電圧信号をラッチ回路等に保
持するとともに、入力信号中の雑音を含む伝送信号レベ
ルを検出し、この伝送信号レベルをラッチ回路等に保持
しておく。そして、今回のゲイン可変アンプ制御信号が
前回のゲイン可変アンプ制御信号より低くかつ今回の伝
送信号レベルが前回の利得制御実行時の伝送信号レベル
より低下した際に、保持している前回の利得制御実行時
の検波電圧信号に基づいた制御信号を利得可変増幅手段
に送出する。
【００１８】これにより、入力信号のＳ／Ｎが劣化し
て、伝送信号レベルが雑音信号レベル以下になった際に
も、利得可変増幅手段の制御電圧が低下しないようにな
り、常に適正な自動利得制御が可能であり、良好な受信
特性が得られる。また、前回の利得制御実行時の伝送信
号レベルを用いて入力信号のレベル低下を判断する場合
は、しきい値を設定及び調整する手順を省略可能であ
る。
【００１９】さらに、本発明の無線通信装置は、前記自
動利得制御装置の構成を無線通信装置の受信系に設けて
おり、例えば復調手段の出力信号を一定化する自動利得
制御を行う。この結果、例えば、この構成が自動車電話
機などの受信系に設けられる場合、入力される受信信号
のＳ／Ｎが劣化して、伝送信号レベルが雑音信号レベル
以下になった際にも、利得可変増幅手段の制御電圧が低
下しないようにすることができ、常に最適な自動利得制
御が実行可能である。この場合、通信環境の悪化によ
り、受信信号の信号レベルが低下したり、雑音信号レベ
ルが上昇した場合においても、好適な自動利得制御が行
われ、良好な受信特性を得ることができ、復調エラーも
低減する。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。 ［第１実施形態］図１は本発明の自動利得制御方法及び
その装置の第１実施形態に係る構成を示すブロック図で
ある。ここでは、デジタル的に制御を行うデジタル自動
利得制御装置の構成の一例を示す。
【００２１】デジタル自動利得制御装置は、例えば、自
動車電話機や携帯電話機等の無線通信装置の受信系など
に設けられ、受信信号Ｓ１（入力信号）を制御信号Ｓ８
に基づいて自動利得制御（ＡＧＣ）によって可変増幅
し、信号レベルを一定化してＡＧＣ出力信号Ｓ１１とし
て出力する利得可変増幅器２と、この利得可変増幅器２
より出力されたＡＧＣ出力信号Ｓ１１をレベル検波して
検波電圧信号Ｓ７を出力する検波手段に該当する検波回
路３とを備えている。
【００２２】また、このデジタル自動利得制御装置は、
検波回路３からの検波電圧信号Ｓ７をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器４と、このＡ／Ｄ変換器４からのデ
ジタル信号化された検波電圧信号Ｓ７に基づいて制御信
号Ｓ８を生成して出力するＣＰＵ５と、このＣＰＵ５か
らの制御信号Ｓ８をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換
器６と、受信信号Ｓ１の中から伝送信号レベルに対応す
る受信電界強度（ＲＳＳＩ）信号Ｓ１０を検出してＣＰ
Ｕ５に出力する信号レベル検出手段に該当するＲＳＳＩ
検出部９とを備えており、アナログ信号に変換された制
御信号Ｓ８が利得可変増幅器２に入力され、自動利得制
御がなされるようになっている。第１実施形態では、Ｃ
ＰＵ５は制御信号生成手段、制御信号記憶手段、比較手
段、制御信号出力手段の機能を有する構成となってい
る。
【００２３】図２はＣＰＵ５の制御信号生成に関する処
理機能を示すブロック図である。ＣＰＵ５は、デジタル
信号化した検波電圧信号値Ｓ１２と収束値Ｓ１３との差
分を演算する加算部１４と、この加算部１４の出力の差
分値を所定のループゲイン設定値Ｓ１５と乗算する可変
乗算部１６と、可変乗算部１６の出力値とラッチ部１８
でラッチした値との差分を演算する加算部１７と、この
加算部１７の出力値をラッチするラッチ部１８と、ラッ
チ部１８からの演算出力値を変換して制御信号Ｓ８を生
成する変換テーブル１９とを有している。
【００２４】図３は変換テーブル１９の内容の一例を示
す説明図である。変換テーブル１９は、ラッチ部１８か
らの出力値に対して暫時直線的に増加する値となる制御
信号Ｓ８を生成して出力する。この変換テーブル１９
は、例えばＣＰＵ５に内蔵するメモリに格納しておく。
なお、変換テーブル１９は外付けのメモリに格納するよ
うしても良い。この場合、着脱可能なＲＯＭや書換可能
なＥＥＰＲＯＭなどを用いると、容易に特性を変更でき
る利点がある。
【００２５】次に、第１実施形態におけるＡＧＣ動作に
ついて説明する。受信信号Ｓ１は利得可変増幅器２に入
力される。この受信信号Ｓ１は、この装置が携帯電話機
や無線呼出装置に適用された場合、周波数変換後の中間
周波信号である。利得可変増幅器２は、ＣＰＵ５より出
力されＤ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換された制御
信号Ｓ８によって、その利得を可変しながら受信信号Ｓ
１を増幅する。この受信信号Ｓ１を利得可変増幅器２で
増幅して得られたＡＧＣ出力信号Ｓ１１を、検波回路３
でレベル検波し（検波ステップ）、この検波電圧信号Ｓ
７をＡ／Ｄ変換器４でデジタル信号に変換する。ＣＰＵ
５は、このデジタル信号化された検波電圧信号Ｓ７に基
づいて制御信号Ｓ８を生成する（制御信号生成ステッ
プ）。
【００２６】このとき、ＣＰＵ５は、図２に示すよう
に、デジタル信号化した検波電圧信号値Ｓ１２と収束値
Ｓ１３との差分を加算部１４により加算処理して求め
る。次に、この加算部１４の出力の差分値と適宜設定さ
れるループゲイン設定値Ｓ１５とを可変乗算部１６で可
変乗算処理する。この後、加算部１７において、ラッチ
部１８にラッチしている前回の値と可変乗算部１６から
の今回の値との差分値を加算処理して求め、この演算値
をラッチ部１８でラッチしてから変換テーブル１９に入
力し、変換テーブル１９を参照して制御信号Ｓ８を生成
する。ここで、変換テーブル１９は、ラッチ部１８から
の出力値に対して、暫時直線的に増加する（直線的に単
調増加する）値を対応する制御信号Ｓ８として出力す
る。このようなＣＰＵ５の処理により、デジタル信号化
した検波電圧信号値Ｓ１２と収束値Ｓ１３との差分値に
対応した制御信号Ｓ８が得られる。
【００２７】そして、ＣＰＵ５で生成された制御信号Ｓ
８をＤ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換し、利得可変
増幅器２の制御電圧入力端に送出して利得制御を行う。
このようなＡＧＣループ動作を繰り返すことにより、デ
ジタル信号化した検波電圧信号値Ｓ１２が収束値Ｓ１３
に収束して差分値が０となり、制御信号Ｓ８が一定とな
ってＡＧＣ出力信号Ｓ１１が一定の信号レベルに保たれ
る。このとき、ＣＰＵ５は、利得制御を実行した１ステ
ップ（利得制御実行時）ごとの制御信号Ｓ８をサイクリ
ックに図示しない内部又は外部のメモリに記憶する（制
御信号記憶ステップ）。
【００２８】また同時に、ＲＳＳＩ検出部９は、受信信
号Ｓ１の中から伝送信号レベルに対応するＲＳＳＩ信号
Ｓ１０を検出し（信号レベル検出ステップ）、ＣＰＵ５
に出力する。ＣＰＵ５は、ＲＳＳＩ信号Ｓ１０と所定の
しきい値Ｓ１２とを比較し（比較ステップ）、ＲＳＳＩ
信号Ｓ１０の値がしきい値Ｓ１２以下となった場合、制
御信号Ｓ８を、記憶している前回の利得制御実行時の制
御信号の値に固定して出力する（制御信号出力ステッ
プ）。そして、この前回の利得制御実行時の制御信号Ｓ
８をＤ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換して利得可変
増幅器２に入力し、利得制御を行う。この場合、しきい
値Ｓ１２は、例えば雑音信号レベルに設定し、上記比較
においてＲＳＳＩ信号Ｓ１０の値がしきい値Ｓ１２を下
回った場合に、検波電圧信号Ｓ７に対しノイズが支配的
となる弱い受信電界強度となり、検波電圧信号Ｓ７が適
切に検出できなくなる状態を検出できるようにする。
【００２９】本実施形態では、上記自動利得制御におい
て、受信信号Ｓ１のＳ／Ｎが劣化し、例えば、受信信号
Ｓ１中の伝送信号レベルに対し雑音信号レベルが同一或
いは大きくなった場合、ＲＳＳＩ検出部９で検出したＲ
ＳＳＩ信号Ｓ１０の値が予めＣＰＵ５に設定したしきい
値Ｓ１２以下になる。ＣＰＵ５は、ＲＳＳＩ信号Ｓ１０
がしきい値Ｓ１２以下となったことを認識すると、制御
信号Ｓ８を前回の利得制御実行時の制御信号の値に固定
して出力し、この前回の制御信号Ｓ８に基づいて利得可
変増幅器２を制御する。すなわち、前回の制御信号Ｓ８
でＡＧＣループ動作を固定する。その後、ＲＳＳＩ信号
Ｓ１０の値がしきい値Ｓ１２を越えた場合は、今回の制
御信号Ｓ８に基づいて利得可変増幅器２を制御する。す
なわち、通常のＡＧＣループ動作に復帰する。
【００３０】このように、この第１実施形態では、ＲＳ
ＳＩ信号Ｓ１０に基づいて受信信号Ｓ１の伝送信号レベ
ルを常時モニタし、受信信号Ｓ１のＳ／Ｎが劣化して伝
送信号レベルが雑音信号レベル以下になった際にも、前
回の制御信号Ｓ８に固定することによって、利得可変増
幅器２の制御電圧が低下することを抑制できる。この結
果、適正な自動利得制御が可能になり、良好な受信特性
が得られる。
【００３１】［第２実施形態］図４は本発明の第２実施
形態に係る構成を示すブロック図である。
【００３２】この第２実施形態のデジタル自動利得制御
装置は、前記した第１実施形態と同様の利得可変増幅器
２、検波回路３、Ａ／Ｄ変換器４、ＣＰＵ５、Ｄ／Ａ変
換器６及びＲＳＳＩ検出部９を有している。更に、第２
実施形態に対応して、ＣＰＵ５で生成された制御信号Ｓ
８をラッチして前回の利得制御実行時の制御信号である
前制御信号Ｓ２１として出力する制御信号保持手段に該
当するラッチ回路２２と、ＲＳＳＩ検出部９で検出され
たＲＳＳＩ信号Ｓ１０をラッチして前回の利得制御実行
時のＲＳＳＩ信号である前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３として出
力する信号レベル保持手段に該当するラッチ回路２４と
を備えている。なお、ＣＰＵ５の制御信号生成に関する
処理機能及び変換テーブル１９の内容は図２及び図３に
示した第１実施形態と同様である。第２実施形態では、
ＣＰＵ５は制御信号生成手段、比較手段、制御信号出力
手段の機能を有する構成となっている。
【００３３】次に、第２実施形態におけるＡＧＣ動作に
ついて説明する。受信信号Ｓ１は利得可変増幅器２に入
力される。利得可変増幅器２は、ＣＰＵ５より出力され
Ｄ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換された制御信号Ｓ
８によって、その利得を可変しながら受信信号Ｓ１を増
幅する。この受信信号Ｓ１を利得可変増幅器２で増幅し
て得られたＡＧＣ出力信号Ｓ１１を検波回路３でレベル
検波し（検波ステップ）、この検波電圧信号Ｓ７をＡ／
Ｄ変換器４でデジタル信号に変換する。ＣＰＵ５は、こ
のデジタル信号化された検波電圧信号Ｓ７に基づいて第
１実施形態と同様に制御信号Ｓ８を生成する（制御信号
生成ステップ）。
【００３４】そして、ＣＰＵ５で生成された制御信号Ｓ
８をＤ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換し、利得可変
増幅器２の制御電圧入力端に送出して利得制御を行う。
このようなＡＧＣループ動作を繰り返すことにより、デ
ジタル信号化した検波電圧信号値Ｓ１２が収束値Ｓ１３
に収束して差分値が０となり、制御信号Ｓ８が一定とな
ってＡＧＣ出力信号Ｓ１１が一定の信号レベルに保たれ
る。このとき、制御信号Ｓ８をラッチ回路２２にてラッ
チし（制御信号保持ステップ）、ラッチした前回の利得
制御実行時の前制御信号Ｓ２１をＣＰＵ５に出力する。
【００３５】また同時に、ＲＳＳＩ検出部９は、受信信
号Ｓ１の中から伝送信号レベルに対応するＲＳＳＩ信号
Ｓ１０を検出し（信号レベル検出ステップ）、ＣＰＵ５
に出力する。このとき、ＲＳＳＩ信号Ｓ１０をラッチ回
路２４にてラッチし（信号レベル保持ステップ）、ラッ
チした前回の利得制御実行時の前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３を
ＣＰＵ５に出力する。
【００３６】ＣＰＵ５は、生成した制御信号Ｓ８とラッ
チ回路２２にラッチされている前制御信号Ｓ２１とを比
較する。そして、今回の制御信号Ｓ８の値が前回の利得
制御実行時の前制御信号Ｓ２１の値よりも小さい場合、
ＣＰＵ５は更にＲＳＳＩ検出部９で検出したＲＳＳＩ信
号Ｓ１０とラッチ回路２４にラッチされている前ＲＳＳ
Ｉ信号Ｓ２３とを比較する（比較ステップ）。この比較
において、今回のＲＳＳＩ信号Ｓ１０の値が前回の利得
制御実行時の前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３の値よりも小さい場
合に、ＣＰＵ５はラッチ回路２２にラッチしている前制
御信号Ｓ２１を制御信号として出力する（制御信号出力
ステップ）。そして、この前回の利得制御実行時の前制
御信号Ｓ２１をＤ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換し
て利得可変増幅器２に入力し、利得制御を行う。
【００３７】本実施形態では、上記自動利得制御におい
て、受信信号Ｓ１のＳ／Ｎが劣化し、例えば、受信信号
Ｓ１中の伝送信号レベルに対し雑音信号レベルが同一或
いは大きくなった場合、ＲＳＳＩ検出部９で検出したＲ
ＳＳＩ信号Ｓ１０の値がラッチ回路２４にラッチしてい
る前回の自動利得実行時の前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３の値よ
り低下する。ＣＰＵ５は、ＲＳＳＩ信号Ｓ１０が前ＲＳ
ＳＩ信号Ｓ２３より小さくなったことを認識すると、今
回の制御信号Ｓ８を出力せずに、前回の利得制御実行時
の前制御信号Ｓ２１の値に切り換えて出力し、この前制
御信号Ｓ２１に基づいて利得可変増幅器２を制御する。
すなわち、前回の利得制御実行時の前制御信号Ｓ２１で
ＡＧＣループ動作を固定する。その後、ＲＳＳＩ信号Ｓ
１０の値が前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３の値よりも大きくなっ
た場合は、今回の制御信号Ｓ８に基づいて利得可変増幅
器２を制御する。すなわち、通常のＡＧＣループ動作に
復帰する。
【００３８】このように、この第２実施形態では、ＲＳ
ＳＩ信号Ｓ１０に基づいて受信信号Ｓ１の伝送信号レベ
ルを常時モニタし、受信信号Ｓ１のＳ／Ｎが劣化してＲ
ＳＳＩ信号Ｓ１０の値が前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３の値より
も低下した場合に、ラッチしている前回の利得制御実行
時の前制御信号Ｓ２１を用いることによって、利得可変
増幅器２の制御電圧が低下することを抑制できる。この
結果、第１実施形態と同様に適正な自動利得制御が可能
になり、良好な受信特性が得られる。第２実施形態の場
合は、第１実施形態のようなしきい値Ｓ１２の設定及び
調整が不要となり、弱受信電界強度においても自動利得
制御における制御信号を所定レベル以上に保つ制御処理
を容易に実施できる。
【００３９】［第３実施形態］図５は本発明の第３実施
形態に係る構成を示すブロック図である。
【００４０】この第３実施形態のデジタル自動利得制御
装置は、前記した第１実施形態と同様の利得可変増幅器
２、検波回路３、Ａ／Ｄ変換器４、ＣＰＵ５、Ｄ／Ａ変
換器６及びＲＳＳＩ検出部９を有している。更に、第３
実施形態に対応し、検波回路３で生成されデジタル信号
化された検波電圧信号Ｓ７をラッチして前回の利得制御
実行時の検波電圧信号である前検波電圧信号Ｓ２６とし
て出力する検波電圧保持手段に該当するラッチ回路２５
と、前記第２実施形態と同様にＲＳＳＩ検出部９で検出
されたＲＳＳＩ信号Ｓ１０をラッチして前回の利得制御
実行時のＲＳＳＩ信号である前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３とし
て出力するラッチ回路２４とを備えている。なお、ＣＰ
Ｕ５の制御信号生成に関する処理機能及び変換テーブル
１９の内容は図２及び図３に示した第１実施形態と同様
である。第３実施形態では、ＣＰＵ５は制御信号生成手
段、比較手段、制御信号出力手段の機能を有する構成と
なっている。
【００４１】次に、第３実施形態におけるＡＧＣ動作に
ついて説明する。受信信号Ｓ１は利得可変増幅器２に入
力される。利得可変増幅器２は、ＣＰＵ５より出力され
Ｄ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換された制御信号Ｓ
８によって、その利得を可変しながら受信信号Ｓ１を増
幅する。この受信信号Ｓ１を利得可変増幅器２で増幅し
て得られたＡＧＣ出力信号Ｓ１１を検波回路３でレベル
検波し（検波ステップ）、この検波電圧信号Ｓ７をＡ／
Ｄ変換器４でデジタル信号に変換する。ＣＰＵ５は、こ
のデジタル信号化された検波電圧信号Ｓ７に基づいて第
１実施形態と同様に制御信号Ｓ８を生成する（制御信号
生成ステップ）。
【００４２】そして、ＣＰＵ５で生成された制御信号Ｓ
８をＤ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換し、利得可変
増幅器２の制御電圧入力端に送出して利得制御を行う。
このようなＡＧＣループ動作を繰り返すことにより、デ
ジタル信号化した検波電圧信号値Ｓ１２が収束値Ｓ１３
に収束して差分値が０となり、制御信号Ｓ８が一定とな
ってＡＧＣ出力信号Ｓ１１が一定の信号レベルに保たれ
る。このとき、デジタル信号化された検波電圧信号Ｓ７
をラッチ回路２５でラッチし（検波電圧保持ステッ
プ）、ラッチした前回の利得制御実行時の前検波電圧信
号Ｓ２６をＣＰＵ５に出力する。
【００４３】また同時に、ＲＳＳＩ検出部９は、受信信
号Ｓ１の中から伝送信号レベルに対応するＲＳＳＩ信号
Ｓ１０を検出し（信号レベル検出ステップ）、ＣＰＵ５
に出力する。このとき、ＲＳＳＩ信号Ｓ１０をラッチ回
路２４にてラッチし（信号レベル保持ステップ）、ラッ
チした前回の利得制御実行時の前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３を
ＣＰＵ５に出力する。
【００４４】ＣＰＵ５は、検波回路３からの検波電圧信
号Ｓ７とラッチ回路２５にラッチされている前検波電圧
信号Ｓ２６とを比較する。今回の検波電圧信号Ｓ７の値
が前回の利得制御実行時の前検波電圧信号Ｓ２６の値よ
りも大きい場合は、ＣＰＵ５は検波電圧信号Ｓ７を用い
て制御信号Ｓ８を生成し、これをＤ／Ａ変換器６でアナ
ログ信号に変換して利得可変増幅器２に送出して利得制
御を行う。
【００４５】一方、今回の検波電圧信号Ｓ７の値が前回
の利得制御実行時の前検波電圧信号Ｓ２６の値よりも小
さい場合は、ＣＰＵ５は更にＲＳＳＩ検出部９で検出し
たＲＳＳＩ信号Ｓ１０とラッチ回路２４にラッチされて
いる前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３とを比較する（比較ステッ
プ）。この比較において、今回のＲＳＳＩ信号Ｓ１０の
値が前回の利得制御実行時の前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３の値
よりも小さい場合に、ＣＰＵ５はラッチ回路２５にラッ
チしている前検波電圧信号Ｓ２６を取り込み、これを用
いて制御信号Ｓ８を生成して出力する（制御信号出力ス
テップ）。そして、この制御信号Ｓ８をＤ／Ａ変換器６
でアナログ信号に変換して利得可変増幅器２に入力し、
利得制御を行う。
【００４６】本実施形態では、上記自動利得制御におい
て、受信信号Ｓ１のＳ／Ｎが劣化し、例えば、受信信号
Ｓ１中の伝送信号レベルに対し雑音信号レベルが同一或
いは大きくなった場合、ＲＳＳＩ検出部９で検出したＲ
ＳＳＩ信号Ｓ１０の値がラッチ回路２４にラッチしてい
る前回の自動利得実行時の前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３の値よ
り低下する。ＣＰＵ５は、ＲＳＳＩ信号Ｓ１０が前ＲＳ
ＳＩ信号Ｓ２３より小さくなったことを認識すると、今
回の検波電圧信号Ｓ７を用いずに、前回の利得制御実行
時の前検波電圧信号Ｓ２６を用いて制御信号Ｓ８を生成
して出力し、この制御信号Ｓ８に基づいて利得可変増幅
器２を制御する。すなわち、前回の利得制御実行時の前
検波電圧信号Ｓ２６により求めた制御信号Ｓ８でＡＧＣ
ループ動作を固定する。その後、ＲＳＳＩ信号Ｓ１０の
値が前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３の値よりも大きくなった場合
は、今回の検波電圧信号Ｓ７による制御信号Ｓ８に基づ
いて利得可変増幅器２を制御する。すなわち、通常のＡ
ＧＣループ動作に復帰する。
【００４７】このように、この第３実施形態では、ＲＳ
ＳＩ信号Ｓ１０に基づいて受信信号Ｓ１の伝送信号レベ
ルを常時モニタし、受信信号Ｓ１のＳ／Ｎが劣化してＲ
ＳＳＩ信号Ｓ１０の値が前ＲＳＳＩ信号Ｓ２３の値より
も低下した場合に、ラッチしている前回の利得制御実行
時の前検波電圧信号Ｓ２６による制御信号Ｓ８を用いる
ことによって、利得可変増幅器２の制御電圧が低下する
ことを抑制できる。この結果、第１実施形態と同様に適
正な自動利得制御が可能になり、良好な受信特性が得ら
れる。第３実施形態の場合も第２実施形態と同様に、第
１実施形態のようなしきい値Ｓ１２の設定及び調整が不
要となり、弱受信電界強度においても自動利得制御にお
ける制御信号を所定レベル以上に保つ制御処理を容易に
実施できる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動利得
制御方法及びその装置によれば、入力信号のＳ／Ｎが劣
化して、伝送信号レベルが雑音信号レベル以下になった
際にも、利得可変増幅手段の制御電圧が低下しないよう
にでき、常に適正な自動利得制御が可能であり、良好な
受信特性が得ることができる。また、前回の利得制御実
行時の伝送信号レベルを用いて入力信号のレベル低下を
判断する場合は、しきい値を設定及び調整する手順を省
略可能である。
【００４９】さらに、本発明の無線通信装置によれば、
自動利得制御装置の構成を無線通信装置の受信系に設
け、この自動利得制御装置により当該受信系における受
信信号に関する出力信号を一定化する自動利得制御を行
うことにより、入力信号のＳ／Ｎが劣化した場合でも利
得可変増幅手段の制御電圧の低下を抑えることができ、
常に適正な自動利得制御が可能となる。よって、通信環
境の悪化により、受信信号の信号レベルが低下したり、
雑音信号レベルが上昇した場合においても、好適な自動
利得制御が行われ、良好な受信特性を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動利得制御方法及びその装置の第１
実施形態に係る構成を示すブロック図である。
【図２】図１中のＣＰＵの制御信号生成に関する処理機
能を示すブロック図である。
【図３】図２中の変換テーブルの内容の一例を示す説明
図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る構成を示すブロッ
ク図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る構成を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
２ 利得可変増幅器 ３ 検波回路 ４ Ａ／Ｄ変換器 ５ ＣＰＵ ６ Ｄ／Ａ変換器 ９ ＲＳＳＩ検出部 ２２，２４，２５ ラッチ回路 Ｓ１ 受信信号 Ｓ７ 検波電圧信号 Ｓ８ 制御信号 Ｓ１０ ＲＳＳＩ信号 Ｓ１１ ＡＧＣ出力信号 Ｓ１２ しきい値 Ｓ２１ 前制御信号 Ｓ２３ 前ＲＳＳＩ信号 Ｓ２６ 前検波電圧信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03G 3/20 H03G 3/30 H04B 1/18

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力信号を可変増幅した出力信号のレベ
    ルに基づいて生成する制御信号によって利得可変増幅手
    段を制御して一定の出力信号を得る自動利得制御方法に
    あって、 前記増幅した出力信号を検波する検波ステップと、 前記検波により得られた検波電圧信号に基づいて前記利
    得可変増幅手段に対する制御信号を生成する制御信号生
    成ステップと、 前記制御信号を保持する制御信号保持ステップと、 前記入力信号中の雑音を含む伝送信号レベルを検出する
    信号レベル検出ステップと、 前記伝送信号レベルを保持する信号レベル保持ステップ
    と、 今回の利得制御実行時の伝送信号レベルを保持している
    前回の利得制御実行時の伝送信号レベルと比較する比較
    ステップと、 今回のゲイン可変アンプ制御信号が前回のゲイン可変ア
    ンプ制御信号より低くかつ前記今回の伝送信号レベルが
    前回の伝送信号レベルより低下した際に、保持している
    前回の利得制御実行時の制御信号を前記利得可変増幅手
    段に送出する制御信号出力ステップと、 を有することを特徴とする自動利得制御方法。
  2. 【請求項２】 入力信号を可変増幅した出力信号のレベ
    ルに基づいて生成する制御信号によって利得可変増幅手
    段を制御して一定の出力信号を得る自動利得制御方法に
    あって、 前記増幅した出力信号を検波する検波ステップと、 前記検波により得られた検波電圧信号に基づいて前記利
    得可変増幅手段に対する制御信号を生成する制御信号生
    成ステップと、 前記検波電圧信号を保持する検波電圧保持ステップと、 前記入力信号中の雑音を含む伝送信号レベルを検出する
    信号レベル検出ステップと、 前記伝送信号レベルを保持する信号レベル保持ステップ
    と、 今回の利得制御実行時の伝送信号レベルを保持している
    前回の利得制御実行時の伝送信号レベルと比較する比較
    ステップと、 今回のゲイン可変アンプ制御信号が前回のゲイン可変ア
    ンプ制御信号より低くかつ前記今回の伝送信号レベルが
    前回の伝送信号レベルより低下した際に、保持している
    前回の利得制御実行時の検波電圧信号に基づいた制御信
    号を前記利得可変増幅手段に送出する制御信号出力ステ
    ップと、 を有することを特徴とする自動利得制御方法。
  3. 【請求項３】 入力信号を可変増幅した出力信号のレベ
    ルに基づいて生成する制御信号によって利得可変増幅手
    段を制御して一定の出力信号を得る自動利得制御装置に
    あって、 前記増幅した出力信号を検波する検波手段と、 前記検波手段により得られた検波電圧信号に基づいて前
    記利得可変増幅手段に対する制御信号を生成する制御信
    号生成手段と、 前記制御信号を保持する制御信号保持手段と、 前記入力信号中の雑音を含む伝送信号レベルを検出する
    信号レベル検出手段と、 前記伝送信号レベルを保持する信号レベル保持手段と、 今回の利得制御実行時の伝送信号レベルを前記信号レベ
    ル保持手段において保持している前回の利得制御実行時
    の伝送信号レベルと比較する比較手段と、 今回のゲイン可変アンプ制御信号が前回のゲイン可変ア
    ンプ制御信号より低くかつ前記今回の伝送信号レベルが
    前回の伝送信号レベルより低下した際に、前記制御信号
    保持手段において保持している前回の利得制御実行時の
    制御信号を前記利得可変増幅手段に送出する制御信号出
    力手段と、 を備えたことを特徴とする自動利得制御装置。
  4. 【請求項４】 入力信号を可変増幅した出力信号のレベ
    ルに基づいて生成する制御信号によって利得可変増幅手
    段を制御して一定の出力信号を得る自動利得制御装置に
    あって、 前記増幅した出力信号を検波する検波手段と、 前記検波手段により得られた検波電圧信号に基づいて前
    記利得可変増幅手段に対する制御信号を生成する制御信
    号生成手段と、 前記検波電圧信号を保持する検波電圧保持手段と、 前記入力信号中の雑音を含む伝送信号レベルを検出する
    信号レベル検出手段と、 前記伝送信号レベルを保持する信号レベル保持手段と、 今回の利得制御実行時の伝送信号レベルを前記信号レベ
    ル保持手段において保持している前回の利得制御実行時
    の伝送信号レベルと比較する比較手段と、 今回のゲイン可変アンプ制御信号が前回のゲイン可変ア
    ンプ制御信号より低くかつ前記今回の伝送信号レベルが
    前回の伝送信号レベルより低下した際に、前記検波電圧
    保持手段において保持している前回の利得制御実行時の
    検波電圧信号に基づいた制御信号を前記利得可変増幅手
    段に送出する制御信号出力手段と、 を備えたことを特徴とする自動利得制御装置。
  5. 【請求項５】 前記請求項３または４に記載の自動利得
    制御装置の構成を受信系に備え、この自動利得制御装置
    により当該受信系における受信信号に関する出力信号を
    一定化する自動利得制御を行うことを特徴とする自動利
    得制御機能を持った無線通信装置。
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