JP4236631B2 - 無線受信機 - Google Patents
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Description
受信された無線信号をベースバンド信号へ復調する復調器と、
前記ベースバンド信号を増幅する第1の増幅器と、
波形整形された前記ベースバンド信号を増幅する第2の増幅器と、
前記第1の増幅器で増幅された前記ベースバンド信号のDCオフセット成分を除去する第1のDCオフセットキャンセラと、
前記第2の増幅器で増幅された前記ベースバンド信号の或る周波数帯域をカットするAC結合部と、前記AC結合部を通過した前記ベースバンド信号をデジタル変換するA/D変換器と、
前記第2の増幅器と前記A/D変換器との間に接続されたキャパシタとを備え、
前記AC結合部は、前記A/D変換器の入力インピーダンスを変更することを特徴とする。
図1は、本発明に係る実施形態に従った無線受信機(以下、単に、受信機ともいう)100のブロック図である。受信機100は、ダイレクトコンバージョン受信方式を採用した受信機である。受信機100は、アンテナ10、低雑音増幅器(LNA(Low Noise Amplifier))20、直交復調器(QDEM)30、第1の増幅器として可変利得増幅器(VGA)40、第1のDCオフセットキャンセラとして帯域固定DCオフセットキャンセラ50、ベースバンドローパスフィルタ(LPF)60、AGC制御部70、第2の増幅器として可変利得増幅器(VGA)80、第2のDCオフセットキャンセラとして帯域可変DCオフセットキャンセラ90(以下、単に、DCオフセットキャンセラ90ともいう)およびA/D変換器(ADC(Analogue-Digital Converter))95を備えている。
図5は、本発明に係る第2の実施形態に従った受信機200のブロック図である。受信機200は、スイッチ99をさらに備えている点で受信機100と異なる。第2の実施形態では、DCオフセットキャンセラ50の動作を無効にするために、DCオフセットキャンセラ50が動作しているか否かに関わらず、DCオフセットキャンセラ50をVGA40から電気的に切断する。
図6は、本発明に係る第3の実施形態に従った受信機300のブロック図である。なお、図6から図9において、理解を容易にするために、Iチャネルの構成のみが図示され、Qチャネルの構成の図示は省略されている。
C301=1/((1/C320)+(1/C330)) (式1)
これにより、AC結合部301の時定数が短くなり、カットオフ周波数が高くなる。
図7は、本発明に係る第4の実施形態に従った受信機400のブロック図である。受信機400は、VGA80の出力とADC95の入力との間に接続されたバッファ増幅器410をさらに備えている。受信機400の他の構成要素は、第3の実施形態による受信機300と同様でよい。
図8は、本発明に係る第5の実施形態に従った受信機500のブロック図である。受信機500は、DCオフセットキャンセラ90を有しない。受信機500の他の構成要素は、第3の実施形態による受信機300と同様でよい。
図9は、本発明に係る第6の実施形態に従った受信機600のブロック図である。受信機600では、DCオフセットキャンセラ50の利得が可変である。また、受信機500は、スイッチ99を有しない。受信機600の他の構成要素は、第5の実施形態による受信機500と同様でよく、DCオフセットキャンセラ90が設けられていない。
図10は、本発明に係る第7の実施形態に従った受信機700のADC96およびキャパシタ330の構成を示す回路図である。第7の実施形態による構成は、第3から第6の実施形態のそれぞれにおけるスイッチ310、AC結合部301およびADC95に代えて適用することができる。第7の実施形態の他の構成は、第3から第6の実施形態のいずれかの構成と同様でよい。
第1から第7の実施形態は、ダイレクトコンバージョン受信方式を採用した無線受信機であった。しかし、本発明は、ベースバンド信号の状態で増幅の利得を切り替える任意の無線方式に適用することができる。例えば、図11は、スーパーヘテロダイン方式の一種であるスライディングIF(Intermediate Frequency)を用いた受信機800のブロック図である。受信機800は、中間周波数帯(IF)でチャネル選択をおこなわず、ベースバンドにてチャネル選択を行う。従って、受信信号に対するAGCはベースバンドで実行される。これにより、ダイレクトコンバージョン方式と同様にDCオフセットにおいて過渡応答が発生する。
第1から第5の実施形態において、AGC70は、VGA40の利得切替え幅、もしくは、VGA40の利得切替え後の利得に基づいて、DCオフセットキャンセラ50の動作を制御してもよい。
例えば、現在のVGA40の利得がGa(dB)であり、これから切り替える(切替え後の)利得がGb(dB)であるとする。|Ga−Gb|≦Gp1の場合、受信機は、高速モードで動作し、|Ga−Gb|>Gp1の場合、受信機は、通常モードで動作する。ただし、Gp1は、所定の閾値とする。
例えば、Gb≦Gp2の場合、受信機は高速モードで動作し、Gb>Gp2の場合、受信機は通常モードで動作する。ただし、Gp2は、所定の閾値とする。
例えば、|Ga−Gb|≦Gp1、かつ、Gb≦Gp2の場合に、受信機は高速モードで動作し、それ以外の場合に、受信機は通常モードで動作する。
10 アンテナ
20 LNA
30 復調器
40 第1の増幅器
50 第1のDCオフセットキャンセラ
80 第2の増幅器
90 第2のDCオフセットキャンセラ
95 A/D変換器
70 制御部
Claims (18)
- 受信された無線信号をベースバンド信号へ復調する復調器と、
前記ベースバンド信号を増幅する第1の増幅器と、
波形整形された前記ベースバンド信号を増幅する第2の増幅器と、
前記第1の増幅器で増幅される前記ベースバンド信号のDCオフセット成分を除去する第1のDCオフセットキャンセラと、
前記第2の増幅器で増幅される前記ベースバンド信号のDCオフセット成分を除去する第2のDCオフセットキャンセラと、
前記第2の増幅器で増幅された信号をデジタル変換するA/D変換器と、
前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を無効にすることができ、尚かつ、前記第2のDCオフセットキャンセラの時定数を変更することができる制御部とを備えた無線受信機。 - 前記制御部は、前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を停止させることによって該動作を無効にすることを特徴とする請求項1に記載の無線受信機。
- 前記第1のDCオフセットキャンセラを前記第1の増幅器から電気的に切断するスイッチをさらに備え、
前記制御部は、前記スイッチを制御することによって前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を無効にすることを特徴とする請求項1に記載の無線受信機。 - 前記第1の増幅器の利得切替え幅が所定の閾値より小さい場合、前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を無効にし、
前記第1の増幅器の利得切替え幅が所定の閾値より大きい場合、前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を有効にすることを特徴とする請求項1に記載の無線受信機。 - 前記第1の増幅器の切替え後の利得が所定の閾値より小さい場合、前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を無効にし、
前記第1の増幅器の切替え後の利得が所定の閾値より大きい場合、前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を有効にすることを特徴とする請求項1に記載の無線受信機。 - 前記無線受信機はパケットごとに信号を受信し、
前記無線受信機が待機状態の場合には、前記制御部は前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を無効にし、
前記パケットのショートプリアンブルを受信している間に、前記制御部は前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を有効にすることを特徴とする請求項1に記載の無線受信機。 - 前記第1の増幅器の利得が最後に切り替えられた時点から前記パケットのショートプリアンブルが終了するまでの間に、前記制御部は前記第1のDCオフセットキャンセラの動作を有効にすることを特徴とする請求項6に記載の無線受信機。
- 前記無線受信機はパケットごとに信号を受信し、
前記無線受信機が待機状態の場合には、前記制御部は前記第2のDCオフセットキャンセラの時定数を短くし、
前記パケットのショートプリアンブルを受信している間に、前記制御部は前記第2のDCオフセットキャンセラの時定数を長くすることを特徴とする請求項1に記載の無線受信機。 - 前記第1の増幅器または前記第2の増幅器の利得が最後に切り替えられた時点から前記パケットのショートプリアンブルが終了するまでの間に、前記制御部は前記第2のDCオフセットキャンセラの時定数を長くすることを特徴とする請求項8に記載の無線受信機。
- 受信された無線信号をベースバンド信号へ復調する復調器と、
前記ベースバンド信号を増幅する第1の増幅器と、
波形整形された前記ベースバンド信号を増幅する第2の増幅器と、
前記第1の増幅器で増幅された前記ベースバンド信号のDCオフセット成分を除去する第1のDCオフセットキャンセラと、
前記第2の増幅器で増幅された前記ベースバンド信号の或る周波数帯域をカットすることができるAC結合部と、
前記AC結合部を通過した前記ベースバンド信号をデジタル変換するA/D変換器と、
前記AC結合部の時定数を変更する制御部とを備えた無線受信機。 - 前記AC結合部は、
前記A/D変換器と第1のノードとの間に接続された第1のキャパシタと、
前記第1のノードと第2のノードとの間に接続された第2のキャパシタと、
前記第2の増幅器の出力を前記第1のノードまたは前記第2のノードのいずれかに接続することができるスイッチとを含むことを特徴とする請求項10に記載の無線受信機。 - 前記第1のキャパシタの容量は、前記第2のキャパシタの容量よりも大きいことを特徴とする請求項11に記載の無線受信機。
- 前記無線受信機はパケットごとに信号を受信し、
前記無線受信機が待機状態の場合には、前記制御部は前記AC結合部の時定数を短くし、
前記パケットのショートプリアンブルを受信している間に、前記制御部は前記AC結合部の時定数を長くすることを特徴とする請求項10に記載の無線受信機。 - 前記第1の増幅器または前記第2の増幅器の利得が最後に切り替えられた時点から前記パケットのショートプリアンブルが終了するまでの間に、前記制御部は前記AC結合部の時定数を長くすることを特徴とする請求項13に記載の無線受信機。
- 受信された無線信号をベースバンド信号へ復調する復調器と、
前記ベースバンド信号を増幅する第1の増幅器と、
波形整形された前記ベースバンド信号を増幅する第2の増幅器と、
前記第1の増幅器で増幅された前記ベースバンド信号のDCオフセット成分を除去する第1のDCオフセットキャンセラと、
前記第2の増幅器で増幅された前記ベースバンド信号の或る周波数帯域をカットするAC結合部と、
前記AC結合部を通過した前記ベースバンド信号をデジタル変換するA/D変換器と、
前記第2の増幅器と前記A/D変換器との間に接続されたキャパシタとを備え、
前記AC結合部は、前記A/D変換器の入力インピーダンスを変更することを特徴とする無線受信機。 - 前記無線受信機はパケットごとに信号を受信し、
前記無線受信機が待機状態の場合には、前記AC結合部は前記A/D変換器の入力インピーダンスを小さくし、
前記パケットのショートプリアンブルを受信している間に、前記AC結合部は前記A/D変換器の入力インピーダンスを大きくすることを特徴とする請求項15に記載の無線受信機。 - 前記第1の増幅器または前記第2の増幅器の利得が最後に切り替えられた時点から前記パケットのショートプリアンブルが終了するまでの間に、前記AC結合部は前記A/D変換器の入力インピーダンスを大きくすることを特徴とする請求項15に記載の無線受信機。
- 前記復調器は、受信信号をベースバンド信号へ直接変換する直行復調器であることを特徴とする請求項1、請求項10または請求項15のいずれかに記載の無線受信機。
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