JP3891270B2

JP3891270B2 - 自動利得制御装置

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Publication number: JP3891270B2
Application number: JP2002030654A
Authority: JP
Inventors: 浩之上杉
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-02-07
Also published as: JP2003234658A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動利得制御装置に関し、特に、ＣＤＭＡ方式の通信装置に搭載される自動利得制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通信装置では、送信波の利得を安定させるために、送信波の基準データとなるベースバンド信号と送信波の検波データとを比較することで利得を調整する自動利得制御という方式が用いられている。
【０００３】
通常、上記の検波データを作成する際に使用する検波回路部は、ダイオード、コンデンサＣおよび抵抗Ｒ等により構成されており、入力された信号に対して包絡線検波を行っている。
【０００４】
しかし、電力一定の無変調波ではなく、振幅変動を有する変調波の包絡線を検波する際、時定数ＣＲによって決まる充放電変化の勾配が適切に与えられていないと、入力信号の電力を精度良く電圧成分に変換できない可能性がある。
【０００５】
そのため、正しく検波を行うためには、コンデンサＣおよび抵抗Ｒによって決まる時定数ＣＲを適切に設定する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、移動通信用のＣＤＭＡのように同一周波数を複数のユーザーが利用するようなシステムでは、利用ユーザーの位置に基づいて、使用する信号に対してパワーコントロールを行うことで電力を増幅する上、周波数の利用効率を上げるために複数の信号を多重するため、電力レベルの大きさおよび変動が激しい波形となる。そのため、全ての変調波の出力パターンに対応した適切な時定数ＣＲを求めることが困難であり、安定した検波を行えないという問題がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、ＣＤＭＡのように振幅変動の激しい変調波を検波する際に、検波回路部の検波能力不足によって生じる検波電圧の誤差を吸収することで、検波回路部に入力される信号の種類によることなく、安定した利得制御を行うことができる自動利得制御装置を提供することにある。
【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は、送受信制御部で生成された送信波の基準データとなるベースバンド信号と、検波回路部で生成された前記送信波の検波データとを比較することで前記送信波の利得を制御する自動利得制御装置において、前記検波回路部の検波能力を考慮して、前記ベースバンド信号のうち振幅変動が急峻な信号に対して圧縮処理を行い、圧縮処理したベースバンド信号を前記基準データとして用いることを特徴としている。
【０００９】
換言すれば、本発明は、送信波の基準データとなるベースバンド信号を生成する送受信制御部と、前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号を利得制御信号に基づいて周波数変換する周波数変換部と、前記周波数変換部にて周波数変換された前記ベースバンド信号を分岐するカプラ部と、前記カプラ部にて分岐された一方のベースバンド信号を包括線検波して検波信号を生成する包括線検波器、および前記検波信号をＡ／Ｄ変換して離散データを生成するＡ／Ｄ変換器を具備する検波回路部と、前記検波回路部の検波能力情報に基づいて、前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号の離散データのうち振幅変動が急峻なデータに対して圧縮処理を行う圧縮処理部と、前記圧縮処理部にて圧縮処理された前記ベースバンド信号の離散データと前記検出回路部にて検波された前記検波信号の離散データとの比較結果に基づいて前記利得制御信号を生成し、前記周波数変換部に出力する比較計算回路部とを有することを特徴としている。
【００１０】
この場合、前記圧縮処理部は、前記検波回路部の検波能力情報に基づいて圧縮率データを算出する圧縮率算出器と、前記圧縮率算出器にて算出された前記圧縮率データに基づいて、前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号に対して圧縮処理を行う圧縮処理器とを有することとしても良い。
【００１１】
また、前記圧縮率算出器は、前記包括線検波器を構成するコンデンサおよび抵抗によって決まる時定数データとして、前記検波回路部の検波能力情報を作成することとしても良い。
【００１２】
また、前記圧縮処理部は、前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号の離散データをそのまま前記圧縮処理器に出力するとともに、該ベースバンド信号の離散データを任意の時間で加算して加算データを生成する第１の加算器と、前記検出回路部にて検波された前記検波信号の離散データを任意の時間で加算して加算データを生成する第２の加算器とをさらに有し、前記圧縮率算出器は、前記第１の加算器および前記第２の加算器のそれぞれにて生成された前記加算データを比較することで、前記検波回路部の検波能力情報を作成することとしても良い。
【００１３】
また、前記第１の加算器および前記第２の加算器のそれぞれは、遅延回路を有し、前記圧縮率算出器は、前記第１の加算器および前記第２の加算器のそれぞれからのデータが同位相で入力されることとしても良い。
【００１４】
また、前記無線周波数変換部は、前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号をアップコンバートする第１のミキサと、前記第１のミキサから出力された信号から必要な周波数帯域以外の不要波を除去するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタから出力された信号を所望の大きさの電力に増幅する第１のアンプと、前記第１のアンプにより増幅された信号をアップコンバートする第２のミキサと、前記比較計算回路部から入力された前記利得制御信号に基づいて、前記第２のミキサから出力された信号に対して利得を可変する可変アッテネータと、前記可変アッテネータから出力された信号を所望の大きさの電力に増幅し、前記カプラ部に出力する第２のアンプとを有することとしても良い。
【００１５】
また、前記比較計算回路部は、前記圧縮処理部にて圧縮処理された前記ベースバンド信号の離散データと前記検出回路部にて検波された前記検波信号の離散データとを比較する比較器と、前記比較器における比較結果により得られる利得差に基づいて前記利得制御信号を生成し、前記周波数変換部内の前記可変アッテネータに出力する可変アッテネータ制御器とを有することとしても良い。
【００１６】
また、前記比較器は、前記圧縮処理部にて圧縮処理された前記ベースバンド信号の離散データを遅延する第１の遅延回路と、前記検出回路部にて検波された前記検波信号の離散データを遅延する第２の遅延回路と、前記第１の遅延回路を通過した前記ベースバンド信号の離散データを任意の時間で平均化して平均電圧値データを生成する第１の平均化回路と、前記第２の遅延回路を通過した前記検波信号の離散データを任意の時間で平均化して平均電圧値データを生成する第２の平均化回路と、前記第１の平均化回路および前記第２の平均化回路のそれぞれにて生成された前記平均電圧値データの差分値を、前記可変アッテネータ制御部で処理可能なオフセットデータに変換するための比較値変換テーブルとを有することとしても良い。
【００１７】
（作用）
上記のように構成された本発明においては、圧縮処理部において、検波回路部の検波能力情報をもとに、送受信制御部から得られるベースバンド信号の離散データのうち振幅変動が激しいデータに対して圧縮処理を行い、比較計算回路部において、圧縮処理部で圧縮処理されたベースバンド信号の離散データと検波回路部で検波された検波信号の離散データとの比較結果に基づいて、送信波の利得を安定させるための利得制御信号を生成している。
【００１８】
これにより、ＣＤＭＡのように振幅変動の激しい変調波を検波する際に生じる検波電圧の精度不足によるばらつきや検波電圧の劣化等の誤差を吸収することが可能となるため、検波回路部に入力される信号の包括線変動の急峻さによらない安定した精度の高い自動利得制御を行うことが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による自動利得制御装置は、送受信制御部（以下、ＣＯＮＴ部と称する）１と、無線周波数変換部（以下、ＲＦ部と称する）２と、カプラ３と、検波回路部４と、圧縮処理部５と、比較計算回路部６との６つのブロックから構成されており、検波回路部４はＡ／Ｄ変換器７を具備している。
【００２１】
ＣＯＮＴ部１は、送信波の基準となるベースバンド信号１ａを生成し、ＲＦ部２に出力するとともに、ベースバンド信号１ａの離散データ１ｂを生成し、圧縮処理部５に出力する。
【００２２】
図２を参照すると、ＲＦ部２は、ミキサ（ＭＩＸ）２１，２４と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２２と、アンプ（ＡＭＰ）２３，２６と、可変ＡＴＴ（可変アッテネータ）２５とから構成されており、ＣＯＮＴ部１から入力されたベースバンド信号１ａを送信に必要な周波数帯にアップコンバートして送信波２ａを生成するとともに、比較計算回路部６により算出された後述するオフセット信号（利得制御信号）６ａをもとに、送信波２ａの送信利得を可変し安定させる。
【００２３】
カプラ３は、ＲＦ部２から出力された送信波２ａを分岐し、一方の信号をカップリング信号３ｂとして検波回路部４に出力するとともに、他方の信号をそのまま送信波３ａとして出力する。
【００２４】
図３を参照すると、検波回路部４は、ダイオード４１、コンデンサＣ４２および抵抗Ｒ４３からなる包括線検波器８と、Ａ／Ｄ変換器７とから構成されており、カプラ３から入力された送信波２ａのカップリング信号３ｂを包絡線検波し、この検波信号をディジタル成分に変換して離散データ７ａ，７ｂを生成し、圧縮処理部５および比較計算回路部６にそれぞれ出力する。
【００２５】
図４を参照すると、圧縮処理部５は、加算器５１，５２と、圧縮率算出器５３と、圧縮処理器５４とから構成されており、検波回路４の検波能力情報をもとに、ＣＯＮＴ部１から入力されたベースバンド信号の離散データ１ｂのうち振幅変動が急峻なデータ（電力レベルが高いデータ）に対して圧縮処理を施して離散データ５ａを生成し、比較計算回路部６に出力する。ここで、検波回路４の検波能力情報とは、検波回路部４のコンデンサＣ４２および抵抗Ｒ４３によって決まる時定数データ等であるが、詳細な説明は後述する。
【００２６】
図５を参照すると、比較計算回路部６は、比較器９と、可変ＡＴＴ制御器１０とから構成されており、圧縮処理部５から入力されたベースバンド信号の離散データ５ａと、検波回路部４から入力された検波信号の離散データ７ｂとを比較することにより得られる利得差をもとに、送信波２ａの出力レベルを安定させるためのオフセット信号６ａを生成し、ＲＦ部２に出力する。
【００２７】
図６を参照すると、比較計算回路部６内の比較器９は、遅延回路９１，９２と、平均化回路９３，９４と、比較値変換テーブル９５とから構成されており、圧縮処理部５から入力されたベースバンド信号の離散データ５ａと検波回路部４から入力された検波信号の離散データ７ｂとを比較し、その差分である電圧差データ９３ｂを可変ＡＴＴ制御部１０で必要なオフセットデータ９ａに変換する。ここで、遅延回路９１，９２および平均化回路９３，９４は、伝搬遅延や計算処理時間により生じる、比較器９に入力される信号の時間差や振幅差の変動を吸収するために設けられた回路である。
【００２８】
以下に、上記のように構成された自動利得制御装置の動作について、図１〜図１０を参照して説明する。なお、ここでは、ＣＤＭＡのように同一周波数を複数のユーザーが利用するようなシステムを考える。例えば、ＣＤＭＡでは、利用ユーザーの位置に基づいて、基地局からの電力が一定になるように、使用する信号に対してパワーコントロールを行うことで電力の調整を行うとともに、周波数の利用効率を上げるために複数の信号を多重するなどの制御を行う。
【００２９】
図１中のＣＯＮＴ部１は、本自動利得制御装置が搭載された通信装置から送信されるディジタル信号に対して変調処理を施し、送信波の基準となるベースバンド信号１ａを生成し、ＲＦ部２に出力する。
【００３０】
図２を参照すると、ＲＦ部２では、ＣＯＮＴ部１から入力されたベースバンド信号１ａは、送信に必要な周波数帯や利得を得るために、ミキサ２１によりアップコンバートされ、バンドパスフィルタ２２により必要な周波数帯域以外の不要波が除去され、アンプ２３により送信に必要な電力に増幅される。アンプ２３にて増幅された信号は、再度、ミキサ２４によりアップコンバートされた後、可変ＡＴＴ２５により比較計算回路部６から入力されるオフセット信号６ａをもとにＲＦ部２としてのトータル利得が変動される。可変ＡＴＴ２５から出力された信号は、アンプ２６により所望の大きさの電力に増幅される。
【００３１】
このようにして得られたＲＦ信号は、送信波２ａとして図１中の後段のカプラ３に出力されるが、実際にはデバイスの特性や温度変動により、利得を一定に保つことは困難とされている。そこで、ＲＦ部２から出力される送信波２ａの利得を一定に保つために温度補償方式や自動利得制御方式が用いられる。
【００３２】
自動利得制御方式では、ＲＦ部２から出力された送信波２ａの送信電力値を情報としてフィードバックし、その情報をもとにＲＦ部２内の可変ＡＴＴ２５を制御することにより送信出力利得のコントロールを行う。
【００３３】
フィードバックする情報の生成方法としては、送信波２ａをカプラ３により比較計算回路６にて比較可能なレベルで分岐してカップリング信号３ｂを生成した後、図３のようなダイオード４１、コンデンサＣ４２および抵抗Ｒ４３からなる包絡線検波器８を用いて、送信波２ａのカップリング信号３ｂを包絡線データに変換する方法が一般的に用いられる。
【００３４】
包絡線検波器８では、カプラ３から入力された送信波２ａのカップリング信号３ｂ（図３（ｂ）の（Ｘ）参照）に対して、ダイオード４１により半波整流し（図３（ｂ）の（Ｙ）参照）、コンデンサＣ４２および抵抗Ｒ４３により充放電を行い（図３（ｂ）の（Ｚ）参照）、それにより、包絡線データ４ａを得る。
【００３５】
ところが、このときにコンデンサＣ４２と抵抗Ｒ４３との組み合わせを適切に選択しないと、変換電圧に過不足が生じ、精度の良い検波を行うことができず、正確な情報を検波することが困難となる。
【００３６】
特にＣＤＭＡのような同一周波数を複数のユーザーが利用するようなシステムでは、前述のようにパワーコントロールを行うことで電力を増加する上、周波数の利用効率を上げるために複数の信号を多重するため、振幅変動が激しい変調波を検波することになる。このようなとき、各々の信号に対して適切な時定数を求めることは困難であり、検出される電圧にばらつきが生じてしまう。このばらつきは、短時間かつ波形変動が大きい変調波を検波する場合、検波回路部４の平滑化機能によって、検波電圧がクリップされた状態になることで、電力が欠落し検出電圧が小さく出力されてしまうために起こる。
【００３７】
ここで、図７（ａ）を参照すると、ＣＯＮＴ部１で生成されるベースバンド信号の離散データ１ｂの任意の時間Ｔ１での平均電圧はＶ'１で与えられる。また、これと同レベルの信号がカプラ３で分岐されたとすると、これを包絡線検波器８により検波し、Ａ／Ｄ変換器７により離散データに変換した後、上記と同時間Ｔ２で平均化した電圧Ｖ'２は、Ｖ'１と等価になるべきである。
【００３８】
しかし、実際は、ＣＤＭＡのように振幅変動の大きな信号を扱う場合、包絡線検波器８内の抵抗Ｒ４３、コンデンサＣ４２の定数によって決まる時定数の値によっては、図７（ｂ）のように振幅変動が大きな部分の情報が十分に取り込めず、時間Ｔ２での平均電圧はＶ２となり、Ｖ'２に比べて低くなってしまう可能性がある。このような場合、送信波２ａについて、希望の出力レベルが得られているにもかかわらず、出力レベルが低いと認識してしまい、出力レベルを上げるような利得制御が行われてしまうという問題が生じてしまう。
【００３９】
このように、検波される電圧にばらつきが生じるとフィードバックされる情報に誤差が生じ、安定した自動利得制御を行えなくなってしまう。しかし、その一方で、ＣＤＭＡ方式においては、全ての変調波の出力パターンに対応した適切な時定数を求めることは困難である。
【００４０】
そこで、本実施形態においては、圧縮処理部５において、検波回路部４内の包絡線検波器８による検波能力を考慮し、ＣＯＮＴ部１により生成される基準データであるベースバンド信号の離散データ１ｂのうち振幅変動が急峻なデータ（電力レベルが高いデータ）に対して圧縮加工を施した後、比較計算回路６内の比較器９において、圧縮処理部５で圧縮加工が施されたベースバンド信号の離散データ５ａと検波回路部４で包括線検波された検波信号の離散データ７ｂとの比較を行うことで検波によって生じるばらつきを吸収することとしている。
【００４１】
ここで圧縮処理部５の動作について説明する。
【００４２】
図４を参照すると、加算器５１は、ＣＯＮＴ部１から入力されたベースバンド信号の離散データ１ｂを、その離散データ１ｂのうち任意の時間内のサンプリングデータを加算処理して生成したレベル加算データ５１ｂと、そのまま出力される離散データ５１ａとに分割して出力する。加算器５１からそのまま出力された離散データ５１ａは、圧縮率算出器５３により算出された圧縮率データ５３ａをもとに、圧縮処理器５４により圧縮加工され離散データ５ａとして出力される。
【００４３】
図８を参照すると、圧縮処理器５４は、実運用上の動作として、圧縮率算出器５３に記憶された圧縮率データテーブルをもとに、加算器５１から出力された離散データ５１ａのうち電力レベルが高いデータ（図８中の圧縮領域にあるデータ）に対してレベルの圧縮を行い、そのデータを送出する。
【００４４】
ここで、圧縮率算出器５３における圧縮率データ５３ａの算出にあたっては、あらかじめ図１中の検波回路部４の特性を把握するため、検波回路部４の検波能力情報を得る必要がある。検波回路部４の検波能力情報を作成する方法としては下記の２種類の方法が例として挙げられる。
【００４５】
第１の方法は、ＣＯＮＴ部１にて、事前に数パターンのサンプルデータを離散データ１ｂとして出力し、圧縮率算出器５３にて、任意の時間ＴでのＣＯＮＴ部１からの離散データ１ｂの加算値と検波回路４からの離散データ７ａの加算値との比較を行うことで、検波回路部４の検波能力情報を作成する方法である。
【００４６】
具体的には、ＣＯＮＴ部１にて、多重数やコードの異なる数種類のサンプルデータを離散データ１ｂとして出力し、圧縮率算出器５３にて、ＣＯＮＴ１からの離散データ１ｂのレベル加算データ５１ｂ（加算器５１で加算処理されたデータ）と、検波回路部４からの離散データ７ａのレベル加算データ５２ａ（加算器５２で加算処理されたデータ）とを比較し、各条件下で圧縮率を最適化するデータを検波回路部４の検波能力情報として作成する。ここで、加算器５１，５２はそれぞれ遅延回路を具備しており、圧縮率算出器５３は、加算器５１，５２からのデータが同位相で入力される機能を備えていることとする。
【００４７】
第２の方法は、あらかじめ検波回路部４の入出力特性を測定し、検波回路部４の検波能力を示すデータ（例えば、時定数データ）を数式化することにより、検波回路部４の検波能力情報を作成する方法である。
【００４８】
一方、検波回路部４では、包括線検波器８にて、カプラ３から入力された送信波２ａのカップリング信号３ｂを検波して包絡線データ４ａを生成し、Ａ／Ｄ変換器７にて、その包絡線データ４ａを離散データ７ｂに変換した後、比較計算回路部６内の比較器９に入力する。
【００４９】
図６を参照すると、比較器９では、入力される双方の離散データ５ａ，７ｂに対して伝搬および計算等の遅延差を考慮した遅延回路９１，９２を通すことにより、双方のタイミングを合わせたデータ９１ａ，９２ａが作成され、平均化回路９３，９４により任意の区間Ｔで平均化処理を行うことで平均電圧値データ９３ａ，９４ａを得る。さらに、これらの平均電圧値データ９３ａ，９４ａを差動処理することで電圧差データ９３ｂを求め、比較値変換テーブル９５により図５中の可変ＡＴＴ制御部１０で処理可能なオフセットデータ９ａに変換する。
【００５０】
ここで、平均化回路９３，９４でのデータ処理方法の具体例について、図１０を参照して説明する。
【００５１】
平均化回路９３，９４には、それぞれＣＯＮＴ部１、検波回路部４からのデータが離散値で入力される。図１０を参照すると、平均化回路９３，９４の各々に入力される任意の時間ｔの離散データに対して任意の区間Ｔで平均電圧値Ｖを算出し、算出されたＶ１，Ｖ２（平均化回路９３，９４でそれぞれ算出された平均電圧値データ９３ａ，９４ａ）に対する差動処理により電圧差データ９３ｂを得る。なお、平均電圧値データ９３ａ，９４ａの比較条件として、データの形式が対数換算であれば双方とも対数形式で比較し、直線換算であれば双方とも直線形式で比較する必要がある。
【００５２】
図６を参照すると、比較器９は、比較値変換テーブル９５として、例えば、図９に示すような変換テーブルを有している。この変換テーブルにより、電圧差データ９３ｂをオフセット値に変換し、このオフセット値をオフセットデータ９ａとして、可変ＡＴＴ制御部１０に与える。
【００５３】
可変ＡＴＴ制御部１０は、比較器９から与えられたオフセットデータ９ａを電圧値変換してオフセット信号６ａを生成し、図２中のＲＦ部２内の可変ＡＴＴ２５に制御電圧として供給することで減衰量を変動させる。
【００５４】
例えば、電圧差データ９３ｂが＋２Ｖ（送信出力レベルとして２ｄＢ低い）の時、この電圧差データ９３ｂはオフセット値「０１４０」のオフセットデータ９ａに変換される。これを図５中の可変ＡＴＴ制御部１０に与えることにより、図２中のＲＦ部２内の可変ＡＴＴ２５への制御電圧が＋２．５Ｖに設定される。これにより、可変ＡＴＴ２５の減衰量は２ｄＢ抜かれ、ＲＦ部２のトータル利得として＋２ｄＢの補正がなされる。
【００５５】
上述したように本実施形態においては、検波回路部４の検波能力不足による電力欠損分を補正するような処理を施したデータを基準データとして用いることにより、ＣＤＭＡのように振幅変動の激しい変調波を扱う際にも安定した自動利得制御を行うことが可能となる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、送信波を検波する検波回路部の検波能力を考慮して、ベースバンド信号のうち振幅変動が急峻な信号に対して圧縮処理を行い、圧縮処理したベースバンド信号を基準データとして送信波の検波データと比較することで、送信波の利得を制御することとしている。
【００５７】
これにより、ＣＤＭＡのように振幅変動の激しい変調波を検波する際に生じる検波電圧の精度不足によるばらつきや検波電圧の劣化を吸収することが可能となる。その結果、検波回路部に入力される信号の種類によらない安定した自動利得制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による自動利得制御装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＲＦ部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した検波回路部を示す図であり、（ａ）は検波回路部の構成を示すブロック図、（ｂ）は（ａ）の所定位置におけるデータ波形を示す図である。
【図４】図１に示した圧縮処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示した比較計算回路部の構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示した比較器の構成を示すブロック図である。
【図７】図３に示した検波回路部での時定数によって生じる平均電圧の劣化原理を説明する図である。
【図８】図４に示した圧縮処理器によるデータ判別方法の一例を説明する図である。
【図９】図６に示した比較値変換テーブルによるデータ変換方法の一例を説明する図である。
【図１０】図５に示した比較器によるデータ比較方法の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１送受信制御部（ＣＯＮＴ部）
２無線周波数部（ＲＦ部）
３カプラ
４検波回路部
５圧縮処理部
６比較計算回路部
７Ａ／Ｄ変換器
８包括線検波器
９比較器
１０可変ＡＴＴ制御部
２１，２４ミキサ
２２バンドパスフィルタ
２３，２６アンプ
２５可変アッテネータ
４１ダイオード
４２コンデンサ
４３抵抗
５１，５２加算器
５３圧縮率算出器
５４圧縮処理器
９１，９２遅延回路
９３，９４平均化回路
９５比較値変換テーブル

Claims

送受信制御部で生成された送信波の基準データとなるベースバンド信号と、検波回路部で生成された前記送信波の検波データとを比較することで前記送信波の利得を制御する自動利得制御装置において、
前記検波回路部の検波能力を考慮して、前記ベースバンド信号のうち振幅変動が急峻な信号に対して圧縮処理を行い、圧縮処理したベースバンド信号を前記基準データとして用いることを特徴とする自動利得制御装置。
送信波の基準データとなるベースバンド信号を生成する送受信制御部と、
前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号を利得制御信号に基づいて周波数変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部にて周波数変換された前記ベースバンド信号を分岐するカプラ部と、
前記カプラ部にて分岐された一方のベースバンド信号を包括線検波して検波信号を生成する包括線検波器、および前記検波信号をＡ／Ｄ変換して離散データを生成するＡ／Ｄ変換器を具備する検波回路部と、
前記検波回路部の検波能力情報に基づいて、前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号の離散データのうち振幅変動が急峻なデータに対して圧縮処理を行う圧縮処理部と、
前記圧縮処理部にて圧縮処理された前記ベースバンド信号の離散データと前記検出回路部にて検波された前記検波信号の離散データとの比較結果に基づいて前記利得制御信号を生成し、前記周波数変換部に出力する比較計算回路部とを有することを特徴とする自動利得制御装置。
前記圧縮処理部は、
前記検波回路部の検波能力情報に基づいて圧縮率データを算出する圧縮率算出器と、
前記圧縮率算出器にて算出された前記圧縮率データに基づいて、前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号に対して圧縮処理を行う圧縮処理器とを有する、請求項２に記載の自動利得制御装置。
前記圧縮率算出器は、前記包括線検波器を構成するコンデンサおよび抵抗によって決まる時定数データとして、前記検波回路部の検波能力情報を作成する、請求項３に記載の自動利得制御装置。
前記圧縮処理部は、
前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号の離散データをそのまま前記圧縮処理器に出力するとともに、該ベースバンド信号の離散データを任意の時間で加算して加算データを生成する第１の加算器と、
前記検出回路部にて検波された前記検波信号の離散データを任意の時間で加算して加算データを生成する第２の加算器とをさらに有し、
前記圧縮率算出器は、前記第１の加算器および前記第２の加算器のそれぞれにて生成された前記加算データを比較することで、前記検波回路部の検波能力情報を作成する、請求項３または４に記載の自動利得制御装置。
前記第１の加算器および前記第２の加算器のそれぞれは、遅延回路を有し、
前記圧縮率算出器は、前記第１の加算器および前記第２の加算器のそれぞれからのデータが同位相で入力される、請求項５に記載の自動利得制御装置。
前記無線周波数変換部は、
前記送受信制御部にて生成された前記ベースバンド信号をアップコンバートする第１のミキサと、
前記第１のミキサから出力された信号から必要な周波数帯域以外の不要波を除去するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタから出力された信号を所望の大きさの電力に増幅する第１のアンプと、
前記第１のアンプにより増幅された信号をアップコンバートする第２のミキサと、
前記比較計算回路部から入力された前記利得制御信号に基づいて、前記第２のミキサから出力された信号に対して利得を可変する可変アッテネータと、
前記可変アッテネータから出力された信号を所望の大きさの電力に増幅し、前記カプラ部に出力する第２のアンプとを有する、請求項２から６のいずれか１項に記載の自動利得制御装置。
前記比較計算回路部は、
前記圧縮処理部にて圧縮処理された前記ベースバンド信号の離散データと前記検出回路部にて検波された前記検波信号の離散データとを比較する比較器と、
前記比較器における比較結果により得られる利得差に基づいて前記利得制御信号を生成し、前記周波数変換部内の前記可変アッテネータに出力する可変アッテネータ制御器とを有する、請求項７に記載の自動利得制御装置。
前記比較器は、
前記圧縮処理部にて圧縮処理された前記ベースバンド信号の離散データを遅延する第１の遅延回路と、
前記検出回路部にて検波された前記検波信号の離散データを遅延する第２の遅延回路と、
前記第１の遅延回路を通過した前記ベースバンド信号の離散データを任意の時間で平均化して平均電圧値データを生成する第１の平均化回路と、
前記第２の遅延回路を通過した前記検波信号の離散データを任意の時間で平均化して平均電圧値データを生成する第２の平均化回路と、
前記第１の平均化回路および前記第２の平均化回路のそれぞれにて生成された前記平均電圧値データの差分値を、前記可変アッテネータ制御部で処理可能なオフセットデータに変換するための比較値変換テーブルとを有する、請求項８に記載の自動利得制御装置。