JP3614790B2

JP3614790B2 - 無線周波数でアナログ・デジタル変換を用いる受信機システムおよび方法

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Publication number: JP3614790B2
Application number: JP2001114703A
Authority: JP
Inventors: ジョセフカミンスキウォルター; コルスラドアリルド
Original assignee: ルーセントテクノロジーズインコーポレーテッド
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2021-04-13
Also published as: KR100539846B1; EP1148653A1; BR0101297A; DE60000503T2; EP1148653B1; BRPI0101297B1; DE60000503D1; JP2002026758A; AU3508201A; CA2337714C; KR20010098566A; US6678512B1; CA2337714A1; CN1318957A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信に関し、より詳細には、無線周波数（ＲＦ）でアナログ・デジタル変換を用いる無線通信システムにおける受信機アーキテクチャに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムのサービスエリアは、セルとして公知である接続されたサービスドメインに分割され、このセルにおいて、無線ユニットはセルにサービスを行う基地局（ＢＳ）と無線リンクを介して通信を行う。基地局は、例えば、サービスエリアを通じて分散されている複数の基地局に接続されている移動交換センタ（ＭＳＣ）を介して、陸上ネットワークに結合される。無線通信業界において、サービスプロバイダには、ＲＦ通信チャネルの無線送信および受信のために２つまたはそれ以上の非連続的なまたは分離された周波数帯域を認可されていることが多い。例えば、米国では、セルラー通信のための「Ａ」帯域プロバイダの基地局は、Ａ（８２５−８３５ＭＨｚ）、Ａ’（８４５−８４６．５ＭＨｚ）およびＡ”（８２４−８２５ＭＨｚ）帯域内の周波数チャネルを受信し、無線ユニットは、Ａ（８７０−８８０ＭＨｚ）、Ａ’（８９０−８９１．５ＭＨｚ）およびＡ”（８６９−８７０ＭＨｚ）帯域内の周波数チャネルを受信する。Ｂ帯域プロバイダのための基地局は、Ｂ（８３５−８４５ＭＨｚ）およびＢ’（８４６．５−８４９ＭＨｚ）周波数帯域内の周波数チャネルを受信し、無線ユニットは、Ｂ（８８０−８９０ＭＨｚ）およびＢ’（８９１．５−８９４ＭＨｚ）周波数帯域内の周波数チャネルを受信する。さらに、パーソナル通信システム（ＰＣＳ）プロバイダのための基地局は、無線ユニットから一つまたはそれ以上のＰＣＳ帯域（１８５０ＭＨｚ−１９１０ＭＨｚ）上の周波数チャネルを受信し、無線ユニットは、１つまたはそれ以上のＰＣＳ帯域（１９３０ＭＨｚ−１９９０ＭＨｚ）上の周波数チャネルを受信する。
【０００３】
システムハードウェア費用を低減させるために、サービスプロバイダは、非連続的な周波数帯域内の信号の受信および処理を同時に行うために共通の受信機を用いることを望んでいる。代表的な受信機アーキテクチャにおいて、各周波数帯域についてのダウンコンバージョンステージは、代表的には、変調されたアナログ信号の周波数帯域が対応するＩＦ周波数スペクトルに変換され、低下したサンプリング速度で別々のアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器によってサンプリングされ得るように、中間周波数（ＩＦ）での各周波数帯域の配置をダウン変換および操作するために用いられる。単一のＡ／Ｄ変換器を用いて非連続帯域内の変調されたアナログ信号をデジタル化するためには、単一のアナログ・デジタルは、両周波数帯域を含むために十分に高い速度でサンプリングを行わなければならない。Ａ／Ｄ変換器は、周波数帯域間のギャップ中の望ましくない周波数のサンプリングにおける帯域幅を用いるので、これは効率の悪いアプローチである。非連続的な周波数帯域間の周波数ギャップを低減させるために、各周波数帯域についてのダウンコンバージョンステージが、帯域が互いに近づき、より小さいナイキスト帯域幅の中に入るように、ＩＦでの各周波数帯域の配置をダウン変換および操作するために用いられる。Ａ／Ｄ変換器帯域幅の有効な使用を改善するための別のアプローチは、周波数帯域の１つの複製が周波数帯域間の周波数ギャップ中に位置付けられるように、両方の周波数帯域をダウン変換することを伴う。
【０００４】
ＩＦスペクトルがＡ／Ｄ変換器によって、ナイキストサンプリング速度と称され得る組み合わされた信号帯域幅の二倍またはそれ以上のサンプリング速度でサンプリングされると、Ａ／Ｄ入力信号帯域幅はサンプリング周波数の２分の１の倍数でそれ自体の周りを周期的に回転または折り返す。このため、信号帯域幅および信号帯域幅の鏡像は、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング速度に対応する周波数間隔で周期的に繰り返される。信号帯域幅の各複製はナイキストゾーンと称され得、ＩＦ信号帯域幅は、約０Ｈｚとサンプリング周波数の２分の１との間の第１のナイキストゾーンに向って折り返す。ナイキストゾーンの帯域幅は、ナイキスト帯域幅に対応する。
【０００５】
デジタルドメイン中のスペクトル密度の周期性は、時間サンプリングされた波形のフーリエ変換を決定することによって予測され得るサンプリングされた波形の基本的特性である。概して、Ａ／Ｄ変換器は複合周波数帯域の帯域幅の少なくとも二倍（すなわち、ナイキストサンプリング速度）でサンプリングを行い、変換されたアナログＩＦ信号のデジタル表現を得る。従って、Ａ／Ｄ変換器についてのサンプリング速度は、ナイキスト帯域幅が所望のＩＦ帯域幅を含むように選択される。サンプリング速度が高くなると、ナイキスト帯域幅は広くなる。波形がその信号帯域幅の２倍（ナイキスト帯域幅）未満の速度でサンプリングされる場合、隣接する周期的スペクトル間の望ましくない重畳、すなわち、エイリアシングとして公知の現象が生じ得る。従って、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング速度を低下させながらナイキスト帯域幅が変換される周波数帯域を含むように、サンプリング速度およびＩＦ速度が選択され、低減されたコストでより低いサンプリング速度のＡ／Ｄ変換器を用いることが可能になる。従って、周波数帯域間の分離または周波数ギャップが広くなると、現在の受信機アーキテクチャは、単一のＡ／Ｄの使用が実用的または有効ではないと見られる点に達する。
【０００６】
周波数帯域が十分に離れている場合、または所望の場合、各分離された周波数帯域について別々のアンテナが用いられる。アンテナが異なる周波数帯域に専用のものである複数アンテナアーキテクチャにおいて、別々のブランチが用いられ、このブランチではミキサおよび局部発振器（ＬＯ）を含む周波数コンバージョンステージが無線周波数（ＲＦ）アナログ信号を中間周波数にダウン変換するために用いられ、Ａ／Ｄは代表的には各アンテナ経路について用いられる。上述の受信機アーキテクチャは、アナログ信号のデジタルドメインへの変換において、Ａ／Ｄ変換器によって提供される潜在的な帯域幅およびフレキシビリティを利用しない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無線周波数（ＲＦ）でアナログ信号を受信する受信機に関し、ＲＦアナログ信号はデジタルドメインに変換される。このため、受信機は、アナログ・デジタル変換の前に周波数コンバージョンステージを必要としない。例えば、受信機は、異なる周波数帯域で無線周波数（ＲＦ）アナログ信号を受信する少なくとも１つのアンテナを備え得る。アナログＲＦ信号は、単一のアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器に与えられ、Ａ／Ｄ変換器は、異なる周波数帯域のアナログＲＦ信号をナイキスト帯域幅内のデジタル信号に変換する。ＲＦアナログ信号についてＡ／Ｄ変換器のサンプリング速度を適切に選択することによって、Ａ／Ｄ変換器は、ナイキスト帯域幅の非重畳部内のアナログ信号の異なる周波数帯域の複製を生成し得る。
【０００８】
本発明の他の局面および利点は、以下の詳細な記載を読み、図面を参照すると明らかになり得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ＲＦアナログ信号をデジタルドメインに変換するために単一のアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を用いる受信機システムの例示的な実施の形態を以下に記載する。ＲＦアナログ信号は、ナイキスト帯域幅内にＲＦで信号帯域幅（単数または複数）の複製を生成させるＡ／Ｄ変換器のためのサンプリング速度を用いて、デジタル変換される。そのため、本発明の原理による受信機アーキテクチャは、ＲＦアナログ信号をダウン変換するために、ミキサ（単数または複数）および局所発振器（単数または複数）を含む周波数コンバージョンステージ（単数または複数）を必要としない。さらに、１つのＡ／Ｄ変換器を用いることによって、受信機は、ある実施の形態において、異なる周波数帯域（単数または複数）内のアナログ信号の時間および／または位相コヒーレントサンプリングを提供する。
【００１０】
図１を特に参照すると、受信機１０は、Ｎ＞１であるＲＦ通信チャネルに渡ってアナログ信号を受信するＮ個のアンテナ１２ａ〜ｎを含む。アンテナ１２ａは複数周波数帯域アンテナであり得る。Ｎプレクサフィルタまたはコンバイナアレイなどのチャネルブランチ分配装置１４は、受信したＲＦアナログ信号またはその一部を組み合わせおよび／または分離し、受信したアナログ信号を所望の方法でＸ個のチャネルブランチ１６ａ〜ｘに与え、ここでＸ＞＝１であり、Ｎに等しくあり得るが、Ｎに等しい必要はない。例えば、異なるチャネルブランチ１６ａ〜ｘは、対応するＲＦ周波数帯域についてアナログ信号を搬送することができ、チャネルブランチ１６ａ〜ｘは、異なるアンテナ（単数または複数）またはアンテナの組によって、および／または異なるまたは連続する周波数帯域のＲＦアナログ信号の複写を有する複数のチャネルブランチによって、受信されたＲＦアナログ信号を搬送し得る。この実施の形態において、フィルタ配置１８は、少なくとも１つのチャネルブランチ１６ａ〜ｘ上に少なくとも二つの異なるＲＦ周波数帯域を提供する。例えば、フィルタ配置１８は、他の周波数を減衰しながら、各々のチャネルブランチ１６ａ〜ｘ上の周波数帯域を通過する各チャネルブランチ１６ａ〜ｘ上のフィルタ２０ａ〜ｘを含み得る。または、実施の形態に依存して、チャネルブランチ分配装置１４は、アンテナ（単数または複数）１２ａ〜ｎからフィルタ配置１８への直接連結（単数または複数）をただ単に含むのみであり得、フィルタ配置１８は、各チャネルブランチ１６ａ〜ｘについてフィルタ２０ａ〜ｘを含み得る。
【００１１】
組合せ配置２２は、所望の方法でチャネルブランチ１６ａ〜ｘ上のＲＦアナログ信号を組み合わせる。結果として得られる複合アナログ信号は、異なる周波数帯域内のアナログ信号を有する状態で、ＲＦアナログ信号をデジタル化し、デジタル化された信号をデジタル処理回路２６に与えるアナログ・デジタル変換器２４へ与えられる。あるいは、実施の形態に依存して、受信機１０が単一のブランチ１６を有する場合、組合せ配置２２は、ただ単に、アンテナ１２からフィルタ２０（必要な場合）を介してＡ／Ｄ変換器２４への接続である。
【００１２】
チャネルブランチ１６ａ〜ｘ上のＲＦアナログ信号の周波数帯域が、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２４によって与えられるナイキスト帯域幅を反映する第１のナイキストゾーンの非重畳部に向って折り返すように、Ａ／Ｄ変換器２４についてのサンプリング速度が選択される。変調されたアナログ信号についてのナイキストサンプリング速度は、例えば、情報信号が搬送信号上で変調される場合には、情報信号が変調される搬送周波数とは無関係に、情報信号の最高周波数成分の少なくとも二倍として規定され得る。音声、データ、映像、テキストおよび／または他の情報であり得る情報は、信号帯域幅内で搬送される。情報信号の最高周波数成分は、信号帯域幅に直接関連付けられる。信号帯域幅は情報信号の最高周波数成分の少なくとも二倍でサンプリングされるので、情報信号はデジタルドメイン内で再生され得る。
【００１３】
周波数スペクトルが、ナイキストサンプリング速度と称され得る、組み合わせられた信号帯域幅の少なくとも二倍のサンプリング速度でＡ／Ｄ変換器２４によってサンプリングされると、信号帯域幅は、０Ｈｚからサンプリング速度の２分の１のまでのデジタルドメイン中の第１のナイキストゾーンに向って、サンプリング速度の２分の１の周波数倍数または間隔（「ナイキストゾーン」）でそれ自体の周りを周期的に回転または折り返す。そのため、信号帯域幅および信号帯域幅の鏡像は、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング速度に対応する周波数間隔で周期的に繰り返す。例えば、奇数ナイキストゾーン内の信号帯域幅は、第１のナイキストゾーンに向って折り返した奇数ナイキストゾーン中では同じ相対位置に現れるが、偶数ナイキストゾーン中では鏡像として現れる。さらに、偶数ナイキストゾーン中の信号帯域幅は、偶数ナイキストゾーン中では同じ相対位置に現れるが、第１のナイキストゾーンに向って折り返した奇数ナイキストゾーン中では鏡像として現れる。従って、信号帯域幅（単数または複数）の複製は、サンプリング速度の２分の１の間隔で繰り返される。Ａ／Ｄ変換器についてのサンプリング速度は、アナログ信号がデジタル化された後、所望の複製周波数帯域幅が第１のナイキストゾーンの非重畳部またはチャネルを占めるように選択される。デジタル変換は、第１のナイキストゾーンの帯域幅中のサンプリング速度の２分の１未満またはそれに等しい速度で生成される情報を有効に保存する。サンプリング速度を上昇させると、第１のナイキストゾーンまたはナイキスト帯域幅が広くなる。
【００１４】
この実施の形態において、デジタル信号値の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって、変換されたアナログ信号を表すサンプリング速度の２分の１（「第１のナイキストゾーン」）内の周波数帯域（「ナイキストゾーンチャネル」）における信号が与えられる。波形がその信号帯域幅（ナイキスト帯域幅）の２倍未満の速度でサンプリングされると、隣接する周期的スペクトル間の望ましくない重畳、すなわち、エイリアシングとして知られている公知の現象が生じ得る。従って、サンプリング速度は、エイリアシングによる情報の損失を回避するように選択される。
【００１５】
例えば、図２に示されるように、異なるＲＦ帯域のアナログ信号のデジタルドメインへの変換において、Ａ／Ｄ変換器２４は複合アナログ信号を処理し、第１のナイキストゾーン中のナイキストゾーンチャネル３０ａ〜ｘまたは帯域に変換する。デジタルドメイン中のナイキストゾーンチャネル３０ａ〜ｘは、ＲＦアナログ信号の異なる周波数帯域２８ａ〜ｘに対応する。例えば、デジタルフィルタ、デジタルコンバイナ、デジタル検出器、デジタル復調器、データ速度をデジタルにダウン変換する（間引きと称される）ための数値制御発振器（ＮＣＯ）を有するデジタルダウン変換器（ＤＤＣ）などのデジタルダウン変換器、および／または他のデジタル処理を用いて行うアナログ入力信号のデジタル化後、異なるチャネルが結局は第１のナイキストゾーン内にあるので、デジタル信号処理回路２６は、第１のナイキストゾーンのナイキストゾーンチャネルからデジタル信号を検索し得る。ＤＤＣは、さらなる信号処理について各々の周波数に同調し得る。従って、受信機１０は、１つのＡ／Ｄ中で利用可能な帯域幅を用いて、異なるＲＦ周波数帯域からのＲＦアナログ信号を処理し得る。
【００１６】
そのため、本発明の原理による受信機１０によって、いずれものチャネルブランチ１６ａ〜ｘ上でミキサ／ＬＯ組合せが必要なくなる。ミキサ／ＬＯ組合せを有さない受信機１０は多くの利点を有する。例えば、周波数コンバージョンステージにおいて固定局所発振器（ＬＯ）がないと、ＤＣ電力消費が低減し、アンテナからのＬＯの再放射が無くなることにより余分なフロントエンドフィルタリングの必要性が低くなり、ＩＦでのフィルタ要件が無くなり、画像帯域フィルタが必要無くなる。ミキサが必要とされないので、スプリアスミキサ生成物およびミキサによって生成される相互変調歪みが除去され、それによってスプリアスの無いダイナミックレンジが改善される。さらに、ミキサによって導入された損失が除去され、それによって必要とされるチャネル利得が低減され、雑音指数および利得線形性が改善される。さらに、単一のＡ／Ｄ変換器を用いることによって、受信機は、異なる周波数帯域（単数または複数）内のアナログ信号の時間および／または位相コヒーレントサンプリングを提供する。異なるアプリケーションまたは信号処理方式は、そのような改善された時間および／または位相コヒーレント測定から利益を受け得る。
【００１７】
実施の形態に依存し、および本発明の原理による受信機のフレキシビリティによって、受信機は、Ａ／Ｄ変換器２４の潜在的な帯域幅を用いるために異なる方法で実施され得る。図３は、セルラーおよびパーソナル通信システム（ＰＣＳ）周波数帯域中の通信信号を受信するために用いられる本発明のいくつかの原理による、複数帯域受信機５０の実施の形態を図示する。米国では、「Ａ」帯域セルラーサービスプロバイダのための基地局は、Ａ（８２５−８３５ＭＨｚ）、Ａ”（８２４−８２５ＭＨｚ）およびＡ’（８４５−８４６．５ＭＨｚ）帯域内の周波数チャネルを受信する。Ｂ帯域セルラーサービスプロバイダのための基地局は、Ｂ（８３５−８４５ＭＨｚ）およびＢ’（８４６．５−８４９ＭＨｚ）周波数帯域を用いる。本例において、第１のアンテナ１２ａは、セルラー基地局全受信帯域（８２４−８４９ＭＨｚ）内の変調されたアナログ信号を受信し、第２のアンテナ１２ｂは、ＰＣＳ基地局全受信帯域（１８５０−１９１０ＭＨｚ）内の変調されたアナログ信号を受信する。
【００１８】
この実施の形態において、アンテナ１２ａからのＲＦアナログ信号は第１のチャネルブランチ１６ａに与えられ、アンテナ１２ｂからのＲＦアナログ信号は第２のチャネルブランチ１６ｂに与えられる。第１のチャネルブランチ１６ａ上の帯域フィルタ２０ａは、セルラー帯域（８２４−８４９ＭＨｚ）中の周波数を通過させ、他の全ての周波数を減衰させる。第２のチャネルブランチ１６ｂ上の帯域フィルタ２０ｂは、ＰＣＳ帯域（１８５０−１９１０ＭＨｚ）中の周波数を通過させ、他の全ての周波数を減衰させる。この実施の形態において、低雑音増幅器（ＬＮＡ）５２ａおよびｂは、各々チャネルブランチ１６ａおよびｂ上のアナログ信号を増幅させる。組合せ配置５６は、第１および第２のチャネルブランチ１６ａおよびｂ上のアナログ信号を受信し、二つの異なる周波数帯域の組み合わせられたアナログ信号をＡ／Ｄ変換器２４に与える。上述の組合せ配置５６は、電力コンバイナまたはマルチプレクサフィルタであり得る。
【００１９】
本例において、異なるブランチ１６ａおよびｂ上のＲＦアナログ信号の全帯域幅は、セルラー（２５ＭＨｚ）およびＰＣＳ（６０ＭＨｚ）帯域を加算すると、８５ＭＨｚである。このため、Ａ／Ｄ変換器２４についてのサンプリング速度は、ナイキスト帯域幅がＲＦアナログ信号の８５ＭＨｚ帯域幅を扱うために十分であるように用いられる。さらに、Ａ／Ｄ変換器２４についてのサンプリング速度は、異なる周波数帯域はナイキスト帯域幅の非重畳部内で複製されるように選択される。このため、各々のナイキストゾーン内の異なる周波数帯域の相対的な位置付けは、サンプリング速度の選択に影響を与える。例示のために、４００ＭＨｚサンプリング速度（４００メガサンプル毎秒）がＡ／Ｄ変換器２４のために用いられ、２００ＭＨｚのナイキスト帯域幅（サンプリング速度の２分の１）が与えられる。実際には、異なる周波数帯域またはブランチの信号間に異なる帯域幅またはガード帯域を提供するように、異なるサンプリング速度が選択され得る。Ａ／Ｄ変換器２４は、セルラー帯域（８２４−８４９ＭＨｚ）内およびＰＣＳ帯域（１８５０−１９１０ＭＨｚ）内の組合わせまたは複合アナログ信号をサンプリングする。このようにすることで、Ａ／Ｄ変換器２４は、セルラー帯域内の信号帯域幅に対応する２４〜４９ＭＨｚでのナイキストゾーンチャネル中の変換信号およびＰＣＳ帯域内の信号帯域幅に対応する９０〜１５０ＭＨｚでのナイキストゾーンチャネル内の変換信号をデジタル処理回路２６のために生成する。
【００２０】
図４は、Ａ／Ｄ変換器２４によって生成される周波数スペクトルを図示し、ここでナイキストゾーン６０ａ〜ｊは、ナイキスト帯域幅の間隔、すなわち２００ＭＨｚで周波数スペクトルに渡って繰り返される。セルラー帯域は、ＲＦ周波数である８２４〜８４９ＭＨｚのＡ／Ｄ入力周波数での第５のナイキストゾーン６０ｅ中に現れる。セルラー帯域の複製は、２４と４９ＭＨｚ間のナイキストゾーンチャネルでセルラー帯域の情報信号の回復を提供する第１のナイキストゾーン６０ａに向って折り返す各ナイキストゾーン中に現れる。ＰＣＳ帯域は、ＲＦ周波数である１８５０〜１９１０ＭＨｚのＡ／Ｄ入力周波数での第１０のナイキストゾーン６０ｊ中に現れる。ＰＣＳ帯域の複製は、１８５０〜１９１０ＭＨｚＡ／Ｄ入力周波数の鏡像に対応する９０と１５０ＭＨｚとの間のナイキストゾーンチャネルでＰＣＳ帯域の情報信号の回復を与える第１のナイキストゾーン６０ａに向って折り返す各ナイキストゾーン中に現れる。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換器２４についてサンプリング速度を適切に選択することによって、本発明の原理による受信機は、Ａ／Ｄ変換器２４によって提供される潜在的なナイキスト帯域幅の使用を増加させて、大きい周波数差によって分離される異なる周波数帯域内のＲＦアナログ信号を受信し得る。上述の例において、全セルラーおよびＰＣＳ帯域が受信され、４００ＭＨｚのサンプリング速度を用いる単一のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル変換された。ＲＦ周波数でのアナログ信号のサンプリングにおいて、Ａ／Ｄ変換器は、デジタル信号処理に利用可能な第１のナイキストゾーン中のＲＦ周波数帯域の複製または像を与える。他の実施の形態において、ナイキスト帯域幅を増大または減少さるために異なるサンプリング速度が用いられ得、例えば、異なる周波数帯域の信号間にさらなる帯域幅またはガード帯域が提供される。
【００２２】
例えば、図５は、３０．７２ＨＭｚ幅であるナイキストゾーンを提供する６１．４４ＭＨｚのサンプリング速度を用いるＡ／Ｄ変換器のためのナイキストゾーン周波数プランを図示する。ナイキストゾーンは、各ナイキストゾーン内の１５ＭＨｚ帯域幅が帯域内として図示されている。図６は３０．７２ＭＨｚ幅である第１のナイキストゾーンを示し、より高いナイキストゾーンでの異なる周波数帯域中の信号の複製が第１のナイキストゾーンの非重畳部またはチャネル内に示されている。第１のナイキストゾーンチャネル８０は、４００ｋＨｚ帯域幅を有する３６１ＭＨｚでのナイキストゾーン１２から折り返された振幅変調（ＡＭ）アナログ信号の複製と共に約７．５ＭＨｚで示されている。第２のナイキストゾーンチャネル８２は、２ＭＨｚ帯域幅を有する１８５３ＭＨｚでのナイキストゾーン６１から折り返された符号分割複数アクセス（ＣＤＭＡ）信号の複製と共に約１０ＭＨｚで示されている。第３のナイキストゾーンチャネル８４は、１４１．７ＭＨｚでのナイキストゾーン５から折り返された連続波（ＣＷ）単一トーン信号の複製と共に約１８．７５ＭＨｚで示されている。最後に、第４のナイキストゾーンチャネル８６は、４ＭＨｚ帯域幅を有する５１３．５ＭＨｚでのナイキストゾーン１７から折り返された周波数変調（ＦＭ）信号の複製と共に約２２ＭＨｚで示されている。従って、本発明の原理による受信機は、ＲＦ周波数帯域の周波数変換を行わない単一のＡ／Ｄ変換器において、異なるまたは同じ複数アクセス技術を用い、あるいは用いず、同じおよび／または異なる変調技術を用い、および／または異なるおよび／または連続する周波数帯域または方式を用いて、システムからアナログ信号を受信し、デジタル変換し得る。アナログ信号は、広帯域、広周波数帯域および／または狭帯域として特徴付けられ得る。
【００２３】
上述の実施の形態の他に、構成要素を省くおよび／または付加する、および／または記載した受信機アーキテクチャの変形または部分を用いる、本発明の原理による受信機アーキテクチャの代替的な構成が可能である。例えば、図３を特に参照すると、ＡＭ放送無線帯域（５５０〜１６００ｋＨｚ）はアンテナ７６によって受信され、組合わせまたは複合アナログ信号に付加され得、Ａ／Ｄ変換器２４はＡＭ無線周波数帯域中のアナログ信号をデジタル化し得る。ＡＭ無線周波数帯域は、第１のナイキストゾーンのキロヘルツ範囲中に配置されるであろう。このため、本発明の原理による受信機は、セルラーまたはＰＣＳシステムのための基地局、ＡＭまたはＦＭ放送無線局および／またはＧＰＳ衛星などの異なる発信源からの信号を受信し得る。当業者が理解するように、受信機アーキテクチャを構成する様々な構成要素ならびにそれらの各々の動作パラメータおよび特性は適切に調和されて、適切な動作が提供されるべきである。例えば、受信機システムの実施の形態は、北アメリカＴＤＭＡシステム、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ）システム、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、全宇宙測位システム（ＧＰＳ）、ＦＭラジオおよび／またはＡＭラジオからの信号を受信するために用いられ得る。さらに、本発明の原理による受信機の実施の形態は、基地局受信周波数と関連付けられた周波数帯域（単数または複数）を用いて記載されたが、本発明の原理による受信機アーキテクチャは、移動ユニット受信帯域である基地局送信帯域などの他の周波数帯域（単数または複数）から情報を受信する、移動ユニットなどの無線ユニット中で用いられ得る。
【００２４】
さらに、個々の構成要素の特定の構成を用いて受信機システムを記載したが、本開示の利益を受ける当業者によって理解されるように、受信機システムおよびその一部は、特定用途向け集積回路、ソフトウェア駆動処理回路、ファームウェア、プログラム可能論理装置、ハードウェア、または別個の構成要素の他の配置において実施され得ることが理解されるべきである。例示的な実施の形態において、測定無線アーキテクチャは特定の回路を有しているものが示されているが、測定無線アーキテクチャは、示されている回路と比較すると同様の機能を共に行う異なる構成要素を用い得る。記載されているものは、本発明の原理の用途の例示にすぎない。本明細書に図示され記載された例示的な用途に厳密に従うことなく、かつ本発明の精神および範囲から逸脱せずに、これらおよび他の様々な改変、配置および方法が行われ得ることを、当業者は容易に理解する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理による受信機の概略的なブロック図である。
【図２】Ａ／Ｄ入力周波数での異なる周波数帯域、およびデジタルドメイン内の第１のナイキストゾーンに向って折り返す異なるナイキストゾーン中のアナログ信号の複製を示す図である。
【図３】本発明の原理による複数帯域受信機の実施の形態の一例の概略的なブロック図である。
【図４】Ａ／Ｄ入力周波数での周波数帯域、および図３の複数帯域受信機の第１のナイキストゾーンのデジタルドメイン周波数での周波数帯域の複製を示す図である。
【図５】６１．４４ＭＨｚのサンプリング速度を用いるＡ／Ｄ変換器についてのナイキストゾーン周波数プランを示す図である。
【図６】ＲＦでの周波数帯域の複製と共にナイキストゾーンチャネルを示す図である。

Claims

受信信号を処理する方法であって、
ＲＦへのダウン変換又は周波数変換を要求することなしにアナログ信号を異なるＲＦ周波数帯域で複数のチャネルブランチ上に提供するステップ、
前記異なるＲＦ周波数帯域で前記複数のブランチ上の前記アナログ信号を組み合わせるステップ、及び
異なる周波数帯域のデジタル信号を生成するために前記アナログ信号を前記異なるＲＦ周波数帯域で選択されたサンプリングレートでデジタル変換するステップであって、前記アナログ信号がデジタル変換されるにつれて前記アナログ信号の異なる周波数帯域が実質的にナイキストゾーンの非重畳部に向かって折り返すように前記サンプリングレートが選択されるステップ
からなる方法。
請求項１記載の方法において、前記提供するステップが、さらに、
第１のアンテナを用いて、第１のチャネルブランチ上に第１の周波数帯域のアナログ信号を提供するステップ、および
第２のアンテナを用いて、第２のチャネルブランチ上に第２の周波数帯域のアナログ信号を提供するステップを含む方法。
請求項１記載の方法において、前記提供するステップが、さらに、
前記各チャネルブランチ上で前記アナログ信号をフィルタリングし、前記チャネルブランチに対応する周波数帯域を有するアナログ信号を供給するステップをさらに含む方法。
請求項１記載の方法において、前記提供するステップが、さらに、
少なくとも前記１つのアンテナから前記アナログ信号を受信するステップ、および
前記チャネルブランチに対応する周波数帯域を有するアナログ信号を各該チャネルブランチ上で選択的に生成させるステップをさらに含む方法。
受信機であって、
異なる無線周波数（ＲＦ）周波数帯におけるアナログ信号を受信し提供する少なくとも１つのアンテナ、
アナログ信号を受信し、ＲＦへのダウン変換又は周波数変換を要求することなしに異なるＲＦ帯域で複数のチャネルブランチ上にアナログ信号を提供する前記少なくとも１つのアンテナに接続されたチャネルブランチ構成、
前記複数のチャネルブランチ上で前記アナログ信号を組み合わせる前記複数のチャネルブランチに接続された組み合わせ構成、及び
デジタル信号を異なる周波数で生成するために前記アナログ信号を前記異なるＲＦ帯域で受信しデジタル変換するように構成されたアナログ・デジタル変換器
からなる受信機。
請求項５記載の受信機において、前記チャネルブランチ構成は、周波数帯域の第１の前記アンテナからのアナログ信号を第１の前記チャネルブランチ上に供給し、第２の周波数帯域の第２の前記アンテナからの前記アナログ信号を第２の前記チャネルブランチ上に供給するように構成された受信機。