JP4328045B2 - OFDM signal receiving circuit - Google Patents

OFDM signal receiving circuit Download PDF

Info

Publication number
JP4328045B2
JP4328045B2 JP2001301363A JP2001301363A JP4328045B2 JP 4328045 B2 JP4328045 B2 JP 4328045B2 JP 2001301363 A JP2001301363 A JP 2001301363A JP 2001301363 A JP2001301363 A JP 2001301363A JP 4328045 B2 JP4328045 B2 JP 4328045B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
agc
supplied
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001301363A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003110526A (en
Inventor
利忠 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001301363A priority Critical patent/JP4328045B2/en
Publication of JP2003110526A publication Critical patent/JP2003110526A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4328045B2 publication Critical patent/JP4328045B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば無線LANのようなシステムに適用される例えばOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)信号の受信回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
OFDM信号は、マルチキャリア方式と呼ばれ、複数のサブキャリア信号にデータが割り付けられている。また、各サブキャリア信号がQAM(Quadrature Amplitude Modulation)によって信号の振幅方向に情報を持っている。このため、信号の最大振幅と最小振幅の比が大きくなり、受信回路には大きなダイナミックレンジが要求される。OFDM信号の受信処理には、FFT(Fast Fourier Transform)等のデジタル信号処理が利用され、受信信号のデジタル化には、信号帯域の2倍程度のサンプリング速度を有するADC(Analog Digital Converter)が用いられる。
【0003】
ADCのサンプリングビット数は、受信信号のダイナミックレンジに合わせて設計される必要が有る。しかし、高速で多ビットのADCを実現することは技術的に困難である。このため、必要最小限のビット数のADCを用いることが重要である。
【0004】
無線通信において受信される信号は、伝送距離や障害物の有無等によってその電力が大幅に変動する。例えばIEEE802.11aで規定されている無線LANは、−82dBm〜−30dBmという大きな受信電力差にも対応できることを要求している。このため、一般には、AGC(Automatic Gain Control)アンプと呼ばれる可変利得アンプを用いて、受信電力のばらつきを吸収し、都合のよい信号振幅レベルに調整した後、ADCによってサンプリングしている。
【0005】
図10は、従来のOFDM信号受信回路の構成を概略的に示している。この受信回路は、例えばアンテナ切替え方式のダイバシティが用いられている。第1、第2のアンテナ11、12はアンテナ切替回路13を介してRF回路14に接続されている。このRF回路14は、受信信号を中間周波(IF)に変換する。RF回路14の出力端には、AGC回路15が接続されている。このAGC回路15は、図示せぬAGCアンプを有し、後述するAGC信号生成回路20から供給される制御信号に応じて、AGCアンプの増幅度を調整する。このAGC回路15の出力信号は、IF回路16に供給される。このIF回路16は中間周波をベースバンドに変換する。このIF回路16の出力信号はIQ検出回路17に供給される。このIQ検出回路17は、所謂直交復調器であり、ベースバンドの信号からI,Q信号を検出する。
【0006】
一方、前記RF回路14の出力信号はRSSI(Received Signal Strength Indicator)回路18に供給される。このRSSI回路18は、RF回路14の出力信号より、受信電界強度を計測する。この計測された受信電界強度は、dB(デシベル)に換算されている。RSSI回路18の出力信号はLPF(Low Pass Filter)19を介してAGC信号生成回路20に供給される。このAGC信号生成回路20は、例えばADC21、AGC補正回路22、DAC(Digital Analog Converter)23により構成されている。
【0007】
前記LPF19の出力信号はADC21を介してAGC補正回路22に供給される。このAGC補正回路22は、LPF19の出力信号より、AGCの補正値を算出する。この補正値はDAC23によりアナログ信号に変化され、AGC回路15に供給される。このようにして、AGC回路15が受信信号の電力に応じて制御される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記受信電界強度を計測するRSSI検出回路18の出力信号を用いたAGC回路の制御方式は、次のような課題を有している。
【0009】
RSSI回路18は、一般にIF段に設けられるため、広帯域な信号の電力を積算している。したがって、所望帯域外の成分がノイズフロアを増加させてしまうため、受信電力が低い場合、正確に受信電界強度を計測することが困難であった。
【0010】
また、RF回路14は、例えばSAW(Surface Acoustic Wave)フィルタを用いて所望周波数帯域の信号を抽出している。しかし、IEEE802.11aで規定している20MHz毎にチャネル周波数が設定されている無線LANシステムにおいて、隣接チャネルの伝送信号を十分に排除することは困難である。したがって、RSSI回路18は、このような所望帯域外の信号も合わせて受信電界強度を計測してしまうことがあった。
【0011】
さらに、受信電界強度の計測期間において、受信電力は一定ではない。このため、計測精度を高めるためには時定数が十分に長いLPFを用いた平滑化処理が必要である。しかし、無線LAN等に用いられているプリアンブル期間は非常に短く、この期間内にAGCの動作を完了させることが困難であった。
【0012】
具体的には、無線LANシステムにおいて、AGCの制御信号を確定するには、パケットの先頭に付加されたプリアンブル部を利用することが可能である。このプリアンブル部は、送出パターンが既知で、16μsecの期間を有している。このプリアンブル期間うち、振幅特性がほぼ安定した8μsecの時間を受信電界強度の測定に利用できる。しかし、実際には、プリアンブル期間にAFC(Automatic Frequency Control)等の処理も行う必要がある。このため、受信電界強度の計測に利用できる期間は、4μsecのみである。
【0013】
しかも、無線LANシステムは、マルチパス等によるフェーディングの影響を緩和するため、上記のように、2本のアンテナを用いたダイバシティ受信を行う。このため、アンテナ1本当りの計測時間は2μsecのみとなる。
【0014】
前述したように、RSSI検出回路を用いた計測は、プリアンブルパターン自体の振幅変動を平滑化するためにLPFを用いる必要がある。このため、残存リプルによる測定誤差と平滑化に要する時間はトレードオフの関係にあり、2μsecで計測を行うためには、±0.5dBの残存リプルが測定誤差を発生する可能性がある。
【0015】
また、図10に示すように、RSSI検出回路18やAGC回路15の特性の非線形性、及び部品特性のばらつきを補正するため、RSSI検出回路18の検出結果をADC21でサンプリングし、AGC補正回路22によりデジタル処理によって補正した後、DAC23によってAGC回路15の制御信号を生成している。しかし、この構成においても、ADC21、DAC23に非線形特性や部品の特性にばらつきがあり、十分な測定精度を得ることが困難であった。
【0016】
一方、RSSI検出回路を用いず、デジタル処理によって受信電力を計測し、この計測結果に基づきAGC回路の制御信号を生成する方式が考えられる。この場合、受信電力の移動平均処理を行うことにより、プリアンブルパターンの振幅変動から残存リプルを完全に除去することができる。プリアンブルパターンの周期性を考えると400nsecの移動平均処理が必要である。これには、受信信号をADCによりサンプリングする必要がある。
【0017】
しかし、上述したように受信信号は大きなダイナミックレンジを有している。このため、受信信号を正確にサンプリングするためにはビット数の大きなADCを用いる必要がある。すなわち、例えば10ビットのADCを用いて受信電界強度を計測すると仮定すると、約30dB程度のダイナミックレンジしかない。このため、無線LANのように、50dB以上のダイナミックレンジを有する受信信号を1回の動作でサンプリングするためには、10ビット以上の大きな回路規模のADCを用いる必要がある。また、デジタル処理による計測は、ADC、LPF、移動平均等の処理全体で1μsec程度の処理時間を要する。このため、ビット数の小さなADCを用いて複数回計測を繰り返していたのでは2μsec以内で計測を完了できない。
【0018】
上記のように、RSSI検出回路を用いた従来のAGC回路の調整方式は、ダイナミックレンジは十分であるが、短時間で十分な精度を得ることが困難であった。また、デジタル処理によるAGC回路の調整方式は、少ないビット数のADCで精度良く、且つ高速に入力信号の振幅を調整することができない。このため、予めADCのビット数に余裕を持たせた設計を行う必要があり、ADCの回路規模が大きくなるという問題を有している。
【0019】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、受信電界強度を短時間で高精度に計測することができ、AGC回路の調整誤差を低減することが可能なOFDM信号受信回路を提供しようとするものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によるOFDM信号受信回路は、受信信号の増幅度を可変する自動利得制御回路と、前記受信信号の電界強度を計測する計測回路と、前記計測回路の出力信号に応じて前記自動利得制御回路の増幅度を調整する第1の制御信号を生成する信号生成回路と、前記第1の制御信号に応じて調整された前記自動利得制御回路から出力される信号をベースバンドの信号に復調する復調回路と、前記復調回路の出力信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器と、前記アナログ・デジタル変換器の出力信号から電力を計算し、前記信号生成回路に供給する電力計算回路とを具備し、前記信号生成回路は前記電力計算回路から供給された電力に応じて前記自動利得制御回路の増幅度を調整する第2の制御信号を生成し、前記信号生成回路は、複数の基準電圧を有し、前記計測回路の出力信号を複数のレベルに分解する複数の比較回路と、前記複数の比較回路の出力信号が供給されるレベルシフト回路と、前記電力計算回路の出力信号をデシベル値に換算する換算回路と、第1の入力端に前記レベルシフト回路の出力信号が供給され、第2の入力端に前記換算回路の出力信号が供給され、これら第1、第2の入力端を順次切替えるスイッチ回路と、前記スイッチ回路の出力信号が供給され、前記第1、第2の制御信号を生成する第2の補正回路と、前記第2の補正回路から供給される前記第1、第2の制御信号をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器とを具備することを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0022】
参考例
図1は、本発明の参考例を示すものであり、図10と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
【0023】
図1において、RF回路14の出力端にはRSSI検出回路18が接続されている。RSSI検出回路18の接続位置は、RF回路14の出力端に限定されるものではなく、中間周波段の他の箇所でも良い。RSSI検出回路18から出力されるRSSI検出信号は、LPF19を介してAGC信号生成回路31に供給される。このAGC信号生成回路31は、ADC21、AGC補正回路22、DAC23に加えて、RSSI補正回路32、レベルシフト回路33、dB換算回路34、スイッチ回路35を有している。
【0024】
RSSI補正回路32は、RSSI検出回路18に用いられているRSSIアンプの非線形性を補正する。すなわち、RSSI補正回路32は、ADC21から出力されるデジタル化されたRSSI検出信号を線形に補正する。このRSSI補正回路32の出力信号は、レベルシフト回路33に供給され、所定のレベルにシフトされる。このレベルシフト回路33の出力信号はスイッチ回路35の一方入力端に供給される。このスイッチ回路35の他方入力端には、後述するdB換算回路34の出力信号が供給される。このスイッチ回路35は、AGC回路15を調整する時、例えば1μsec毎に入力信号を切替える。すなわち、AGC回路15の調整時、スイッチ回路35は、先ずレベルシフト回路33の出力信号を選択し、1μsec経過後、前記dB換算回路34の出力信号を選択する。このスイッチ回路35の出力信号は前記AGC補正回路22に供給される。
【0025】
一方、IQ検出回路17から出力されるベースバンドのI、Q信号はそれぞれADC36、37に供給される。これらADC36、37によりサンプリングされたI、Q信号は、受信電力計算回路38に供給される。この受信電力計算回路38は、サンプリングされたI、Q信号からベースバンド信号の電力を算出する。すなわち、この受信電力計算回路38は、例えばデジタルフィルタ39及び電力積算処理回路40により構成されている。デジタルフィルタ39は、I、Q信号から所望帯域の信号成分を抽出する。この抽出されたI、Q信号は電力積算処理回路40に供給される。この電力積算処理回路40は、I、Q信号を移動平均処理し、電力を算出する。この電力積算処理回路40により算出された電力は前記dB換算回路34に供給される。
【0026】
dB換算回路34は、例えばROMにより構成されている。このROMには積算電力をdBに換算した複数のdB換算値が記憶されている。これらdB換算値は電力積算処理回路40から供給される電力に対応して読み出される。このdB換算回路34から出力された信号は前記スイッチ回路35の他方入力端に供給される。
【0027】
尚、図1において、受信信号中のデータを処理するデータ処理系の構成は省略している。
【0028】
図2は、前記デジタルフィルタ39の一例を示すものである。このデジタルフィルタ39は、例えば周知のFIR(Finite Impulse Response)フィルタにより構成されている。すなわち、デジタルフィルタ39は、シフトレジスタを構成する直列接続された複数の遅延素子(D)51−1、51−2〜51−n−1、51−nと、複数の乗算器52−0、52−1〜52−nと、加算器53とにより構成されている。乗算器52−0、52−1〜52−nは、遅延素子51−1〜51−nの入力端及び出力端に接続され、遅延素子51−1〜51−nの入力信号及び出力信号に所定の値W0〜Wnを乗算して重み付けする。加算器53は、乗算器52−0、〜52−nの出力信号を順次加算することにより、所望の帯域の信号を抽出する。
【0029】
図3は、前記電力積算処理回路40の一例を示すものである。この電力積算処理回路40は、I、Q信号の二乗和を計算する演算回路56と、例えばシフトレジスタを構成する直列接続された複数の遅延素子(D)54−1、54−2〜54−nと、加算器55とにより構成されている。演算回路56の出力信号は遅延素子54−1に供給される。遅延素子54−1〜54−nの入力端及び出力端は加算器55に接続されている。加算器55は、遅延素子51−1〜51−nの入力信号及び出力信号を順次加算することにより、I、Q信号から求めた電力値の移動平均を計算する。このようにして電力積算処理回路40において計算された電力は、図1に示すdB換算回路34に供給される。
【0030】
次に、図1に示す回路の概略的な動作について説明する。
【0031】
上記RSSI検出回路18は、入力信号に対するダイナミックレンジが広いという特徴を有している。このため、計測値に高精度を求めなければ、短時間の平滑化処理で計測を完了できる。しかし、RSSI検出回路18は、所望帯域外の信号も検出してしまうため、ノイズフロアが増加する。このため、RSSI検出回路18の出力信号に基づいて高精度のAGC制御信号を生成することは困難である。
【0032】
また、受信電力計算回路38は、ADC36、37から出力され、デジタルフィルタ39を通過したI、Q各々のデジタル信号から、電力積算処理回路40により積算電力を算出している。このため、受信電力を高精度に計測でき、この計測値に基づき、AGC補正回路22において、高精度のAGC制御信号を生成することができる。しかし、ADC36、37は、入力信号のレベルが変換に適したレベルでない場合、サンプリング誤差が生じる。このため、電力積算処理回路40において、積算電力の誤差が大きくなってしまう。
【0033】
そこで、参考例は、先ず、RSSI検出回路18及びAGC信号生成回路31を用いて第1の制御信号を生成する。この第1の制御信号によりAGC回路15を調整し、ベースバンド信号がADC36、37の変換範囲内に収まるように設定する。次に、受信電力計算回路38及びAGC信号生成回路31を用いて第2の制御信号を生成する。この第2の制御信号によりAGC回路15を正確に調整する。
【0034】
図4は、上記AGC回路15の調整タイミングを示している。AGC回路15の調整は、図4に示すように、プリアンブル部において、受信信号の電力が比較的安定している期間に行われる。すなわち、プリアンブル部の始めの4μsecの期間内に、第1、第2のアンテナ11、12の受信電力をそれぞれ測定し、AGC回路15を調整する。このため、1本のアンテナ当たりに使用できるAGC回路15の調整時間は2μsecであり、この2μsecの時間内に第1、第2の制御信号を用いたAGC調整が行われる。
【0035】
次に、1本のアンテナに関するACG回路15の調整動作について具体的に説明する。
【0036】
AGC回路15を調整する際、前記スイッチ回路35は、先ず、レベルシフト回路33の出力信号を選択している。この状態において、RF回路14はアンテナ切替え回路13から供給される高周波信号を中間周波に変換する。RF回路14の出力信号はAGC回路15に供給されるとともに、RSSI回路18に供給される。AGC回路15は、AGC信号生成回路31から供給される制御信号に基いて受信信号に対する増幅度を可変し、抽出されるベースバンド信号が所望の振幅を持つように制御する。AGC回路15から出力された中間周波信号は、IF回路16に供給される。
【0037】
RSSI回路18は、中間周波信号を包絡線検波し、信号強度をdB値に換算した信号に変換する。このRSSI回路18の出力信号は、適切な時定数を有するLPF19によって平滑化される。このLPF19の出力信号はADC21によりデジタル信号に変換されてRSSI補正回路32に供給される。このRSSI補正回路32において非線形性を補正された信号はレベルシフト回路33により所定のレベルシフトされ、スイッチ回路35を介してAGC補正回路22に供給される。このAGC補正回路22は、AGC回路15に用いられるAGCアンプの非線形性を補正する。すなわちAGC補正回路22は、AGC回路15の増幅度がスイッチ回路35の出力と一致する様にDAC23への出力信号を補正する。この補正値はDAC23によりアナログ信号に変化され、第1の制御信号としてAGC回路15に供給される。このようにして、AGC回路15が第1の制御信号に応じて制御される。
【0038】
次に、第1の制御信号によるAGC回路15の増幅度調整が安定化する時刻を待って、受信電力計算回路38で積算電力を算出する。この時、前記スイッチ回路35は、他方の入力端を選択する。
【0039】
この状態において、IF回路16はAGC回路15から出力される中間周波信号をベースバンドの信号に変化する。このベースバンドの信号はIQ検出回路17に供給される。このIQ検出回路17は入力された信号を直交復調し、ベースバンドのI、Q信号を出力する。このI、Q信号はそれぞれADC36、37に供給される。AGC回路15は、第1の制御信号により、その出力信号レベルがADC36、37の変換範囲内に設定されている。このため、ADC36、37は、I、Q信号を確実にサンプリングすることができる。このように、ADC36、37は、受信処理に必要なビット数のデジタル信号を出力する。このデジタル信号は、デジタルフィルタ39に供給される。このデジタルフィルタ39は、前述した動作により、入力されたデジタル信号から受信対象チャネルの周波数帯域成分のみを抽出する。この抽出されたベースバンド信号は、電力積算処理回路40に供給される。この電力積算処理回路40は、前述した動作により、I、Q信号成分の二乗和からベースバンド信号の電力を算出し、これを移動平均処理して受信電力を平滑化した電力を算出する。
【0040】
電力積算処理回路40により算出された電力は、AGC信号生成回路31のdB変換回路34に供給される。このdB変換回路34は、供給された電力に対応するdB換算値を読み出し出力する。このdBに換算された電力は、スイッチ回路35を介してAGC補正回路22に供給される。このAGC補正回路22は、供給された信号に応じてAGCの補正値を算出する。この補正値は、前記受信電力計算回路38により精密に計測された受信電力に基づいて算出されている。したがって、前述したRSSI回路18の出力信号に基づいて算出された補正値より正確な値である。この補正値はDAC23によりアナログ信号に変化され、第2の制御信号としてAGC回路15に供給される。AGC回路15は、第2の制御信号に基づき、AGCアンプの利得をより正確に制御する。
【0041】
無線LANシステムは、前述したように、受信信号の電力が安定しているプリアンブル期間に上記AGC回路15の調整を行い、電力が変動するデータ受信期間ではAGC回路15を上記調整した状態に固定する。
【0042】
参考例において、アンテナ切替えは要旨ではないため、具体的な説明は省略する。しかし、アンテナ切替えとAGC回路の調整との関係は次のようにすればよい。例えば図4に示すように、先ず、第1のアンテナ11を選択してAGC回路15を調整し、その後、第2のアンテナ12を選択してAGC回路15を調整する。この時、第1のアンテナ11に対応する第2の制御信号を例えばメモリ41に記憶しておく。このメモリ41は、例えばDAC23とAGC回路15の間に設けられる。第2のアンテナ12を選択してAGC回路15を調整した後、受信電界強度に応じて第1又は第2のアンテナ12が切替えられる。この場合、例えば第1のアンテナ11の受信電界強度が第2のアンテナ12のそれより強い場合、第1のアンテナ11が選択される。これに伴い、前記メモリ41に記憶された前記第2の制御信号を読み出し、第2の制御信号に応じてAGC回路15を調整すればよい。
【0043】
また、受信電界強度に応じて第2のアンテナ12が選択された場合、DAC23から出力されている第2の制御信号に応じてAGC回路15が調整される。
【0044】
上記参考例によれば、AGC回路15を調整する際、先ず、RSSI検出回路18及びAGC信号生成回路31を用いて第1の制御信号を生成し、この第1の制御信号により、AGC回路15を調整することにより、ベースバンドの信号レベルをADC36、37の変換範囲内に収まるように設定し、この後、受信電力計算回路38及びAGC信号生成回路31を用いて生成した第2の制御信号を用いて、AGC回路15を調整している。このため、大きなダイナミックレンジを有するRSSI検出回路18と、正確に受信電力を算出できる受信電力計算回路38の利点を用いて受信電界強度を高精度に計測することができ、AGC回路15を高精度、且つ短時間に調整することができる。
【0045】
しかも、第1の制御信号を用いて、AGC回路15を調整することにより、ADC36、37のビット数を必要最小限のビット数に削減することができる。このため、ADC36、37の回路規模を縮小できる利点を有している。
【0046】
また、AGC信号生成回路31はADC21、RSSI補正回路32を有している。このため、RSSI回路18から出力される信号の非線形性をデジタル処理によって補正できる。さらに、部品毎の特性ばらつきについても、同様に補正することが容易になる。
【0047】
(第の実施形態)
図5は、本発明の第の実施形態を示している。図5において、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【0048】
例えば10ビットのADC36、37によりサンプリングされた信号から電力を計測できるダイナミックレンジは、原理的には約60dBである。しかし、入力信号の振幅が小さい時、量子化誤差の影響で高精度に電力を計測することができない。このため、現実的には30dB程度の狭いダイナミックレンジしか計測ができない。
【0049】
そこで、第の実施形態では、RSSI検出回路18の出力信号を前記狭いダイナミックレンジよりもさらに狭い範囲、例えば20dB程度に分解できるように何段階かの比較器で判別する。この判別された範囲の信号に応じて、第1の制御信号を生成し、この第1の制御信号によってAGC回路15を調整することにより、受信電力計算回路38で精度良く計測できるI、Q信号を生成する。
【0050】
すなわち、参考例において、AGC信号生成回路31はADC21、RSSI補正回路22を有していた。これに対して、第の実施形態におけるAGC信号生成回路31は、ADC21、RSSI補正回路22に代えて、比較回路61を有している。この比較回路61は、RSSI検出回路18の出力信号を受信電力計算回路38の測定レンジ内に入るように調整する。
【0051】
図6は、比較回路61の一例を示している。この比較回路61は、例えば複数の比較器61−1〜61−4により構成されている。これら比較器61−1〜61−4の非反転入力端は共通接続され、反転入力端にはそれぞれ異なる基準電位Vref1〜Vref4が供給されている。これら比較器61−1〜61−4の出力端は、それぞれレベルシフト回路33に供給される。
【0052】
の実施形態において、AGC回路15の調整動作は、参考例と同様である。すなわち、先ず、RSSI検出回路18及び比較回路61を含むAGC信号生成回路31を用いて第1の制御信号を生成し、この第1の制御信号により、AGC回路15を調整する。これにより、ベースバンドの信号レベルをADC36、37の変換範囲内に収まるように設定する。この後、受信電力計算回路38及びAGC信号生成回路31を用いて生成した第2の制御信号を用いて、AGC回路15を調整する。
【0053】
の実施形態によれば、AGC信号生成回路31に比較回路61を設け、この比較回路61により、RSSI検出回路18から供給される信号のレベルを狭い範囲に分解し、この比較回路61の出力信号に応じて生成された第1の制御信号によってAGC回路15を調整している。このため、受信電力計算回路38で精度良く計測できるI、Q信号を生成することができる。したがって、高精度に受信信号の電力を計測できるため、AGC回路15を正確に調整できる。
【0054】
しかも、比較回路61は、参考例におけるADC21、RSSI補正回路22に比べて回路規模が小さいため、チップ内の占有面積を削減できる利点を有している。
【0055】
(第の実施形態)
図7、図8は、本発明の第の実施形態を示している。図7において、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【0056】
無線LANで想定している受信電界強度のダイナミックレンジは、−82dBm〜−30dBmと非常に広い。一方、RF回路14は極微弱な電波を増幅するため、最小電界強度時での動作を想定し、大きな増幅度が設定されている。このように大きな増幅度を有するRF回路14により、大電界強度の信号が供給されると、RF回路14以降の回路で信号が飽和してしまう。このため、AGC回路15に供給される信号が歪んでしまい、AGC回路15だけで受信信号の振幅を制御することが困難となる。
【0057】
そこで、第の実施形態では、RSSI検出回路18や受信電力計算回路38で測定された受信信号の電力に応じて、RF回路の段階で受信信号のレベルを調整することにより、歪の発生を抑制する。
【0058】
すなわち、図7において、RF回路71は、図8(a)に示すように、増幅度を変化することが可能な増幅器71−1を含んでいる。また、スイッチ回路35とAGC補正回路22の間には、閾値判定回路72が接続されている。この閾値判定回路72は、図8(b)に示すように、例えば比較器72−1により構成されている。この比較器72−1の非反転入力端には、スイッチ回路35から供給される信号が供給され、反転入力端には所定の閾値Wthが供給されている。この比較器72−1は、スイッチ回路35から供給される受信信号の電力が閾値Wthを越えると第3の制御信号を出力する。この第3の制御信号は前記RF回路71の増幅器71−1に供給される。増幅器71−1は、第3の制御信号に応じて増幅度が低下される。このため、RF回路71以降の回路において、信号に歪が発生することが防止される。
【0059】
第3の制御信号は、増幅器71−1に供給するだけでなく、図7に破線で示すように、IF回路16に供給してもよい。IF回路16に増幅器71−1と同様に増幅度が変化可能な増幅器を設け、この増幅器を第3の制御信号により制御することにより、一層歪の発生を防止できる。
【0060】
上記第の実施形態によれば、AGC信号生成回路31内に閾値判定回路72を設け、この閾値判定回路72により、RSSI検出回路18や受信電力計算回路38で測定された受信信号の電力を判定し、この電力が閾値Wthを越えると第3の制御信号を発生し、RF回路71やIF回路16で受信信号のレベルを低下させている。このため、大電界強度の信号を受信した場合においても、歪の発生を抑制することができる。したがって、正確に受信電力を計測できる。
【0061】
図9は、第の実施形態の変形を示すものである。第の実施形態において、RF回路71は可変増幅度の増幅器を有していた。これに対して、図9において、RF回路71は増幅器71−3と、この増幅器71−3の出力端に接続されたアッテネータ71−4とを有している。このアッテネータ71−4には第3の制御信号が供給される。このアッテネータの数は1つに限定されるものではなく、複数段設けることも可能である。
【0062】
閾値判定回路72から第3の制御信号が供給されると、アッテネータ71−4は増幅器71−3の出力信号を減衰させる。このため、大電界強度の信号を受信した場合においても、歪の発生を抑制することができる。したがって、正確に受信電力を計測できる。
【0063】
尚、本発明は、上記第の実施形態は、参考例に適用した場合について説明した。しかし、これに限定されるものではなく、第の実施形態を図5に示す第の実施形態に適用することも可能である。すなわち、図5において、RF回路17をRF回路71に代え、スイッチ回路35とAGC補正回路22の相互間に閾値判定回路72を接続し、この閾値判定回路72の出力信号によりRF回路71を制御する。さらに、閾値判定回路72の出力信号によりIF回路16を制御してもよい。
【0064】
その他、本発明の要旨を変えない範囲において種々変形実施可能なことは勿論である。
【0065】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、短時間で受信電界強度を高精度に計測することができ、AGC回路の調整誤差を低減することが可能なOFDM信号受信回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考例を示すブロック図。
【図2】 図1に示すデジタルフィルタの一例を示す回路図。
【図3】 図1に示す電力積算処理回路の一例を示す回路図。
【図4】 参考例の動作を説明するために示す波形図。
【図5】 本発明の第の実施形態を示すブロック図。
【図6】 図5示す比較回路の一例を示す回路図。
【図7】 本発明の第の実施形態を示すブロック図。
【図8】 図8(a)は、図7に示すRF回路の一例を示す回路図、図8(b)は、図7に示す閾値判定回路の一例を示す回路図。
【図9】 第の実施形態の変形を示す回路図。
【図10】 従来のOFDM信号受信回路の構成を概略的に示すブロック図。
【符号の説明】
11、12…第1、第2のアンテナ、
13…アンテナ切替回路、
14、71…RF回路、
15…AGC回路、
16…IF回路、
17…IQ検出回路、
18…RSSI回路、
21…ADC、
22…AGC補正回路、
23…DAC、
31…AGC信号生成回路、
32…RSSI補正回路、
33…レベルシフト回路、
34…dB換算回路、
35…スイッチ回路、
36、37…ADC、
38…受信電力計算回路、
39…デジタルフィルタ、
40…電力積算処理回路、
61…比較回路、
71−1…増幅器、
72…閾値判定回路、
71−3…増幅器、
71−4…アッテネータ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) signal receiving circuit applied to a system such as a wireless LAN.
[0002]
[Prior art]
An OFDM signal is called a multicarrier system, and data is allocated to a plurality of subcarrier signals. Each subcarrier signal has information in the signal amplitude direction by QAM (Quadrature Amplitude Modulation). For this reason, the ratio of the maximum amplitude and the minimum amplitude of the signal is increased, and a large dynamic range is required for the receiving circuit. Digital signal processing such as FFT (Fast Fourier Transform) is used for OFDM signal reception processing, and ADC (Analog Digital Converter) having a sampling rate about twice the signal band is used for digitization of the received signal. It is done.
[0003]
The number of ADC sampling bits needs to be designed in accordance with the dynamic range of the received signal. However, it is technically difficult to realize a high-speed, multi-bit ADC. For this reason, it is important to use an ADC having the minimum number of bits.
[0004]
The power of signals received in wireless communication varies greatly depending on the transmission distance and the presence or absence of obstacles. For example, a wireless LAN defined by IEEE802.11a requires that it can cope with a large reception power difference of −82 dBm to −30 dBm. For this reason, in general, a variable gain amplifier called an AGC (Automatic Gain Control) amplifier is used to absorb variations in received power, adjust to a convenient signal amplitude level, and then sampled by the ADC.
[0005]
FIG. 10 schematically shows a configuration of a conventional OFDM signal receiving circuit. This receiving circuit uses, for example, antenna switching diversity. The first and second antennas 11 and 12 are connected to the RF circuit 14 via the antenna switching circuit 13. The RF circuit 14 converts the received signal into an intermediate frequency (IF). An AGC circuit 15 is connected to the output terminal of the RF circuit 14. The AGC circuit 15 has an AGC amplifier (not shown), and adjusts the amplification degree of the AGC amplifier according to a control signal supplied from an AGC signal generation circuit 20 described later. The output signal of the AGC circuit 15 is supplied to the IF circuit 16. The IF circuit 16 converts the intermediate frequency into baseband. The output signal of the IF circuit 16 is supplied to the IQ detection circuit 17. The IQ detection circuit 17 is a so-called quadrature demodulator, and detects I and Q signals from baseband signals.
[0006]
On the other hand, the output signal of the RF circuit 14 is supplied to an RSSI (Received Signal Strength Indicator) circuit 18. The RSSI circuit 18 measures the received electric field intensity from the output signal of the RF circuit 14. The measured received electric field strength is converted to dB (decibel). An output signal of the RSSI circuit 18 is supplied to an AGC signal generation circuit 20 via an LPF (Low Pass Filter) 19. The AGC signal generation circuit 20 includes, for example, an ADC 21, an AGC correction circuit 22, and a DAC (Digital Analog Converter) 23.
[0007]
The output signal of the LPF 19 is supplied to the AGC correction circuit 22 via the ADC 21. The AGC correction circuit 22 calculates an AGC correction value from the output signal of the LPF 19. This correction value is converted into an analog signal by the DAC 23 and supplied to the AGC circuit 15. In this way, the AGC circuit 15 is controlled according to the power of the received signal.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the control system of the AGC circuit using the output signal of the RSSI detection circuit 18 for measuring the received electric field strength has the following problems.
[0009]
Since the RSSI circuit 18 is generally provided in the IF stage, it integrates the power of a broadband signal. Therefore, since the component outside the desired band increases the noise floor, it is difficult to accurately measure the received electric field strength when the received power is low.
[0010]
The RF circuit 14 extracts a signal in a desired frequency band using, for example, a SAW (Surface Acoustic Wave) filter. However, in a wireless LAN system in which a channel frequency is set every 20 MHz specified by IEEE 802.11a, it is difficult to sufficiently eliminate transmission signals of adjacent channels. Therefore, the RSSI circuit 18 sometimes measures the received electric field strength together with such a signal outside the desired band.
[0011]
Furthermore, the received power is not constant during the measurement period of the received electric field strength. For this reason, in order to increase the measurement accuracy, a smoothing process using an LPF having a sufficiently long time constant is required. However, the preamble period used in a wireless LAN or the like is very short, and it is difficult to complete the AGC operation within this period.
[0012]
Specifically, in the wireless LAN system, in order to determine the AGC control signal, it is possible to use the preamble portion added to the head of the packet. This preamble portion has a known transmission pattern and has a period of 16 μsec. During this preamble period, a time of 8 μsec in which the amplitude characteristic is almost stable can be used for the measurement of the received electric field strength. However, actually, it is necessary to perform processing such as AFC (Automatic Frequency Control) during the preamble period. For this reason, the period that can be used for the measurement of the received electric field strength is only 4 μsec.
[0013]
Moreover, the wireless LAN system performs diversity reception using two antennas as described above in order to reduce the influence of fading due to multipath or the like. For this reason, the measurement time per antenna is only 2 μsec.
[0014]
As described above, the measurement using the RSSI detection circuit needs to use the LPF in order to smooth the amplitude fluctuation of the preamble pattern itself. For this reason, the measurement error due to the residual ripple and the time required for smoothing are in a trade-off relationship, and in order to perform measurement at 2 μsec, there is a possibility that the residual ripple of ± 0.5 dB may cause a measurement error.
[0015]
Further, as shown in FIG. 10, in order to correct the nonlinearity of the characteristics of the RSSI detection circuit 18 and the AGC circuit 15 and the variation of the component characteristics, the detection result of the RSSI detection circuit 18 is sampled by the ADC 21, and the AGC correction circuit 22 is sampled. After the correction by digital processing, the control signal for the AGC circuit 15 is generated by the DAC 23. However, even in this configuration, the ADC 21 and the DAC 23 vary in nonlinear characteristics and component characteristics, and it is difficult to obtain sufficient measurement accuracy.
[0016]
On the other hand, a method is conceivable in which received power is measured by digital processing without using an RSSI detection circuit, and a control signal for the AGC circuit is generated based on the measurement result. In this case, the residual ripple can be completely removed from the amplitude fluctuation of the preamble pattern by performing the moving average process of the received power. Considering the periodicity of the preamble pattern, a moving average process of 400 nsec is necessary. This requires that the received signal be sampled by the ADC.
[0017]
However, as described above, the received signal has a large dynamic range. For this reason, it is necessary to use an ADC having a large number of bits in order to accurately sample the received signal. That is, assuming that the received field intensity is measured using, for example, a 10-bit ADC, there is only a dynamic range of about 30 dB. For this reason, it is necessary to use an ADC having a large circuit scale of 10 bits or more in order to sample a received signal having a dynamic range of 50 dB or more in one operation as in a wireless LAN. In addition, measurement by digital processing requires a processing time of about 1 μsec for the entire processing such as ADC, LPF, and moving average. For this reason, if the measurement is repeated a plurality of times using an ADC with a small number of bits, the measurement cannot be completed within 2 μsec.
[0018]
As described above, the conventional AGC circuit adjustment method using the RSSI detection circuit has a sufficient dynamic range, but it has been difficult to obtain sufficient accuracy in a short time. Further, the AGC circuit adjustment method by digital processing cannot adjust the amplitude of the input signal with high accuracy and high speed with an ADC having a small number of bits. For this reason, it is necessary to design in advance with a margin in the number of bits of the ADC, and there is a problem that the circuit scale of the ADC becomes large.
[0019]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to be able to measure the received electric field strength with high accuracy in a short time and to reduce the adjustment error of the AGC circuit. It is an object of the present invention to provide a possible OFDM signal receiving circuit.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
  Of the present inventionAccording to one aspectThe OFDM signal receiving circuit isAn automatic gain control circuit that varies the amplification degree of the reception signal, a measurement circuit that measures the electric field strength of the reception signal, and a first adjustment that adjusts the amplification degree of the automatic gain control circuit according to the output signal of the measurement circuit A signal generation circuit for generating a control signal, a demodulation circuit for demodulating a signal output from the automatic gain control circuit adjusted according to the first control signal into a baseband signal, and an output signal of the demodulation circuit An analog-to-digital converter that converts the signal into a digital signal; and a power calculation circuit that calculates power from the output signal of the analog-to-digital converter and supplies the power to the signal generation circuit. Generating a second control signal for adjusting an amplification degree of the automatic gain control circuit according to the power supplied from the calculation circuit; the signal generation circuit having a plurality of reference voltages; A plurality of comparison circuits for decomposing the output signal of the path into a plurality of levels; a level shift circuit to which the output signals of the plurality of comparison circuits are supplied; and a conversion circuit for converting the output signal of the power calculation circuit into a decibel value; A switch circuit for supplying an output signal of the level shift circuit to a first input terminal and an output signal of the conversion circuit to a second input terminal, and sequentially switching the first and second input terminals; An output signal of the switch circuit is supplied, a second correction circuit that generates the first and second control signals, and the first and second control signals supplied from the second correction circuit are analog. And a digital / analog converter for converting the signal into a signal.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
(Reference example)
  FIG. 1 illustrates the present invention.Reference exampleThe same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and different parts will be described.
[0023]
In FIG. 1, an RSSI detection circuit 18 is connected to the output terminal of the RF circuit 14. The connection position of the RSSI detection circuit 18 is not limited to the output end of the RF circuit 14 and may be another part of the intermediate frequency stage. The RSSI detection signal output from the RSSI detection circuit 18 is supplied to the AGC signal generation circuit 31 via the LPF 19. The AGC signal generation circuit 31 includes an RSSI correction circuit 32, a level shift circuit 33, a dB conversion circuit 34, and a switch circuit 35 in addition to the ADC 21, the AGC correction circuit 22, and the DAC 23.
[0024]
The RSSI correction circuit 32 corrects the nonlinearity of the RSSI amplifier used in the RSSI detection circuit 18. That is, the RSSI correction circuit 32 linearly corrects the digitized RSSI detection signal output from the ADC 21. The output signal of the RSSI correction circuit 32 is supplied to the level shift circuit 33 and shifted to a predetermined level. An output signal of the level shift circuit 33 is supplied to one input terminal of the switch circuit 35. An output signal of a dB conversion circuit 34 described later is supplied to the other input terminal of the switch circuit 35. The switch circuit 35 switches the input signal every 1 μsec, for example, when adjusting the AGC circuit 15. That is, when adjusting the AGC circuit 15, the switch circuit 35 first selects the output signal of the level shift circuit 33, and after 1 μsec has elapsed, selects the output signal of the dB conversion circuit 34. An output signal of the switch circuit 35 is supplied to the AGC correction circuit 22.
[0025]
On the other hand, baseband I and Q signals output from the IQ detection circuit 17 are supplied to ADCs 36 and 37, respectively. The I and Q signals sampled by the ADCs 36 and 37 are supplied to the reception power calculation circuit 38. The received power calculation circuit 38 calculates the power of the baseband signal from the sampled I and Q signals. That is, the received power calculation circuit 38 is configured by, for example, a digital filter 39 and a power integration processing circuit 40. The digital filter 39 extracts a desired band signal component from the I and Q signals. The extracted I and Q signals are supplied to the power integration processing circuit 40. The power integration processing circuit 40 performs a moving average process on the I and Q signals to calculate power. The power calculated by the power integration processing circuit 40 is supplied to the dB conversion circuit 34.
[0026]
The dB conversion circuit 34 is configured by a ROM, for example. The ROM stores a plurality of dB converted values obtained by converting the integrated power into dB. These dB converted values are read out corresponding to the power supplied from the power integration processing circuit 40. The signal output from the dB conversion circuit 34 is supplied to the other input terminal of the switch circuit 35.
[0027]
In FIG. 1, the configuration of the data processing system that processes the data in the received signal is omitted.
[0028]
FIG. 2 shows an example of the digital filter 39. The digital filter 39 is constituted by a known FIR (Finite Impulse Response) filter, for example. That is, the digital filter 39 includes a plurality of delay elements (D) 51-1, 51-2 to 51-n-1, 51-n that constitute a shift register, and a plurality of multipliers 52-0, 52-1 to 52-n and an adder 53. The multipliers 52-0 and 52-1 to 52-n are connected to the input terminals and output terminals of the delay elements 51-1 to 51-n, and are used as input signals and output signals of the delay elements 51-1 to 51-n. Weighting is performed by multiplying predetermined values W0 to Wn. The adder 53 extracts signals in a desired band by sequentially adding the output signals of the multipliers 52-0 and 52-n.
[0029]
FIG. 3 shows an example of the power integration processing circuit 40. This power integration processing circuit 40 includes an arithmetic circuit 56 that calculates the sum of squares of I and Q signals, and a plurality of delay elements (D) 54-1 and 54-2 to 54- connected in series that constitute, for example, a shift register. n and an adder 55. The output signal of the arithmetic circuit 56 is supplied to the delay element 54-1. The input terminals and output terminals of the delay elements 54-1 to 54-n are connected to the adder 55. The adder 55 calculates the moving average of the power values obtained from the I and Q signals by sequentially adding the input signals and output signals of the delay elements 51-1 to 51-n. The power calculated in the power integration processing circuit 40 in this way is supplied to the dB conversion circuit 34 shown in FIG.
[0030]
Next, a schematic operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described.
[0031]
The RSSI detection circuit 18 is characterized by a wide dynamic range for input signals. For this reason, if high accuracy is not required for the measurement value, the measurement can be completed with a smoothing process in a short time. However, since the RSSI detection circuit 18 also detects a signal outside the desired band, the noise floor increases. For this reason, it is difficult to generate a highly accurate AGC control signal based on the output signal of the RSSI detection circuit 18.
[0032]
The received power calculation circuit 38 calculates the integrated power by the power integration processing circuit 40 from the I and Q digital signals output from the ADCs 36 and 37 and passed through the digital filter 39. Therefore, the received power can be measured with high accuracy, and the AGC correction circuit 22 can generate a highly accurate AGC control signal based on this measurement value. However, the ADCs 36 and 37 cause sampling errors when the level of the input signal is not suitable for conversion. For this reason, in the power integration processing circuit 40, the error of the integrated power becomes large.
[0033]
  Therefore,Reference exampleFirst, the first control signal is generated by using the RSSI detection circuit 18 and the AGC signal generation circuit 31. The AGC circuit 15 is adjusted by the first control signal and set so that the baseband signal is within the conversion range of the ADCs 36 and 37. Next, a second control signal is generated using the received power calculation circuit 38 and the AGC signal generation circuit 31. The AGC circuit 15 is accurately adjusted by the second control signal.
[0034]
FIG. 4 shows the adjustment timing of the AGC circuit 15. As shown in FIG. 4, the AGC circuit 15 is adjusted in a period in which the power of the received signal is relatively stable in the preamble section. That is, the received power of the first and second antennas 11 and 12 is measured within the period of 4 μsec at the beginning of the preamble portion, and the AGC circuit 15 is adjusted. Therefore, the adjustment time of the AGC circuit 15 that can be used per antenna is 2 μsec, and AGC adjustment using the first and second control signals is performed within the time of 2 μsec.
[0035]
Next, the adjustment operation of the ACG circuit 15 related to one antenna will be specifically described.
[0036]
When adjusting the AGC circuit 15, the switch circuit 35 first selects the output signal of the level shift circuit 33. In this state, the RF circuit 14 converts the high frequency signal supplied from the antenna switching circuit 13 into an intermediate frequency. The output signal of the RF circuit 14 is supplied to the AGC circuit 15 and also to the RSSI circuit 18. The AGC circuit 15 varies the amplification factor for the received signal based on the control signal supplied from the AGC signal generation circuit 31, and controls the extracted baseband signal to have a desired amplitude. The intermediate frequency signal output from the AGC circuit 15 is supplied to the IF circuit 16.
[0037]
The RSSI circuit 18 performs envelope detection on the intermediate frequency signal and converts the signal intensity into a signal converted into a dB value. The output signal of the RSSI circuit 18 is smoothed by the LPF 19 having an appropriate time constant. The output signal of the LPF 19 is converted into a digital signal by the ADC 21 and supplied to the RSSI correction circuit 32. The signal whose nonlinearity is corrected in the RSSI correction circuit 32 is shifted by a predetermined level by the level shift circuit 33 and supplied to the AGC correction circuit 22 via the switch circuit 35. The AGC correction circuit 22 corrects the nonlinearity of the AGC amplifier used in the AGC circuit 15. That is, the AGC correction circuit 22 corrects the output signal to the DAC 23 so that the amplification degree of the AGC circuit 15 matches the output of the switch circuit 35. This correction value is changed to an analog signal by the DAC 23 and supplied to the AGC circuit 15 as a first control signal. In this way, the AGC circuit 15 is controlled according to the first control signal.
[0038]
Next, the received power calculation circuit 38 calculates the integrated power after waiting for the time when the gain adjustment of the AGC circuit 15 by the first control signal is stabilized. At this time, the switch circuit 35 selects the other input terminal.
[0039]
In this state, the IF circuit 16 changes the intermediate frequency signal output from the AGC circuit 15 into a baseband signal. This baseband signal is supplied to the IQ detection circuit 17. The IQ detection circuit 17 performs quadrature demodulation on the input signal and outputs baseband I and Q signals. The I and Q signals are supplied to ADCs 36 and 37, respectively. The output signal level of the AGC circuit 15 is set within the conversion range of the ADCs 36 and 37 by the first control signal. Therefore, the ADCs 36 and 37 can reliably sample the I and Q signals. In this manner, the ADCs 36 and 37 output digital signals having the number of bits necessary for reception processing. This digital signal is supplied to the digital filter 39. The digital filter 39 extracts only the frequency band component of the reception target channel from the input digital signal by the above-described operation. The extracted baseband signal is supplied to the power integration processing circuit 40. The power integration processing circuit 40 calculates the power of the baseband signal from the sum of squares of the I and Q signal components by the above-described operation, and calculates the power obtained by smoothing the received power by performing a moving average process.
[0040]
The power calculated by the power integration processing circuit 40 is supplied to the dB conversion circuit 34 of the AGC signal generation circuit 31. The dB conversion circuit 34 reads out and outputs a dB converted value corresponding to the supplied power. The electric power converted into dB is supplied to the AGC correction circuit 22 via the switch circuit 35. The AGC correction circuit 22 calculates an AGC correction value according to the supplied signal. This correction value is calculated based on the received power precisely measured by the received power calculation circuit 38. Therefore, the value is more accurate than the correction value calculated based on the output signal of the RSSI circuit 18 described above. This correction value is converted into an analog signal by the DAC 23 and supplied to the AGC circuit 15 as a second control signal. The AGC circuit 15 controls the gain of the AGC amplifier more accurately based on the second control signal.
[0041]
As described above, the wireless LAN system adjusts the AGC circuit 15 during the preamble period when the power of the reception signal is stable, and fixes the AGC circuit 15 to the adjusted state during the data reception period when the power fluctuates. .
[0042]
  Reference exampleHowever, since antenna switching is not a gist, a specific description is omitted. However, the relationship between antenna switching and AGC circuit adjustment may be as follows. For example, as shown in FIG. 4, first, the first antenna 11 is selected and the AGC circuit 15 is adjusted, and then the second antenna 12 is selected and the AGC circuit 15 is adjusted. At this time, the second control signal corresponding to the first antenna 11 is stored in the memory 41, for example. The memory 41 is provided between the DAC 23 and the AGC circuit 15, for example. After selecting the second antenna 12 and adjusting the AGC circuit 15, the first or second antenna 12 is switched according to the received electric field strength. In this case, for example, when the received electric field strength of the first antenna 11 is stronger than that of the second antenna 12, the first antenna 11 is selected. Accordingly, the second control signal stored in the memory 41 may be read and the AGC circuit 15 may be adjusted according to the second control signal.
[0043]
When the second antenna 12 is selected according to the received electric field strength, the AGC circuit 15 is adjusted according to the second control signal output from the DAC 23.
[0044]
  the aboveReference exampleAccording to the above, when adjusting the AGC circuit 15, first, the first control signal is generated by using the RSSI detection circuit 18 and the AGC signal generation circuit 31, and the AGC circuit 15 is adjusted by the first control signal. Thus, the baseband signal level is set so as to be within the conversion range of the ADCs 36 and 37, and then the second control signal generated using the reception power calculation circuit 38 and the AGC signal generation circuit 31 is used. The AGC circuit 15 is adjusted. For this reason, the received electric field strength can be measured with high accuracy by using the advantages of the RSSI detection circuit 18 having a large dynamic range and the received power calculation circuit 38 that can accurately calculate the received power. And can be adjusted in a short time.
[0045]
In addition, by adjusting the AGC circuit 15 using the first control signal, the number of bits of the ADCs 36 and 37 can be reduced to the minimum necessary number. Therefore, there is an advantage that the circuit scale of the ADCs 36 and 37 can be reduced.
[0046]
  The AGC signal generation circuit 31 includes an ADC 21 and an RSSI correction circuit.32have. For this reason, the nonlinearity of the signal output from the RSSI circuit 18 can be corrected by digital processing. Furthermore, it becomes easy to correct the characteristic variation for each component as well.
[0047]
(No.1Embodiment)
  FIG. 5 shows the first of the present invention.1The embodiment of is shown. 5, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.
[0048]
For example, a dynamic range in which power can be measured from signals sampled by 10-bit ADCs 36 and 37 is about 60 dB in principle. However, when the amplitude of the input signal is small, the power cannot be measured with high accuracy due to the influence of the quantization error. Therefore, in reality, only a narrow dynamic range of about 30 dB can be measured.
[0049]
  So, first1In this embodiment, the output signal of the RSSI detection circuit 18 is discriminated by several stages of comparators so that it can be decomposed into a narrower range than the narrow dynamic range, for example, about 20 dB. A first control signal is generated in accordance with the signal in the determined range, and the AGC circuit 15 is adjusted by the first control signal, so that the received power calculation circuit 38 can accurately measure the I and Q signals. Is generated.
[0050]
  That is,Reference exampleThe AGC signal generation circuit 31 has an ADC 21 and an RSSI correction circuit 22. On the other hand,1The AGC signal generation circuit 31 in this embodiment has a comparison circuit 61 instead of the ADC 21 and the RSSI correction circuit 22. The comparison circuit 61 adjusts the output signal of the RSSI detection circuit 18 so that it falls within the measurement range of the received power calculation circuit 38.
[0051]
FIG. 6 shows an example of the comparison circuit 61. The comparison circuit 61 is composed of, for example, a plurality of comparators 61-1 to 61-4. The non-inverting input terminals of the comparators 61-1 to 61-4 are connected in common, and different reference potentials Vref1 to Vref4 are supplied to the inverting input terminals, respectively. The output terminals of the comparators 61-1 to 61-4 are supplied to the level shift circuit 33, respectively.
[0052]
  First1In the embodiment, the adjustment operation of the AGC circuit 15 is as follows.Reference exampleIt is the same. That is, first, a first control signal is generated using the AGC signal generation circuit 31 including the RSSI detection circuit 18 and the comparison circuit 61, and the AGC circuit 15 is adjusted by the first control signal. Thus, the baseband signal level is set so as to be within the conversion range of the ADCs 36 and 37. Thereafter, the AGC circuit 15 is adjusted using the second control signal generated by using the received power calculation circuit 38 and the AGC signal generation circuit 31.
[0053]
  First1According to this embodiment, the AGC signal generation circuit 31 is provided with the comparison circuit 61, the level of the signal supplied from the RSSI detection circuit 18 is decomposed into a narrow range by the comparison circuit 61, and the output signal of the comparison circuit 61 is The AGC circuit 15 is adjusted by the first control signal generated according to the above. For this reason, it is possible to generate I and Q signals that can be accurately measured by the received power calculation circuit 38. Therefore, since the power of the received signal can be measured with high accuracy, the AGC circuit 15 can be adjusted accurately.
[0054]
  Moreover, the comparison circuit 61Reference exampleSince the circuit scale is smaller than those of the ADC 21 and the RSSI correction circuit 22, there is an advantage that the occupied area in the chip can be reduced.
[0055]
(No.2Embodiment)
  7 and 8 show the first aspect of the present invention.2The embodiment of is shown. 7, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described.
[0056]
The dynamic range of the reception electric field strength assumed in the wireless LAN is as wide as −82 dBm to −30 dBm. On the other hand, since the RF circuit 14 amplifies extremely weak radio waves, a large amplification degree is set assuming operation at the minimum electric field strength. When a signal with a large electric field strength is supplied by the RF circuit 14 having such a large amplification degree, the signal is saturated in the circuits after the RF circuit 14. For this reason, the signal supplied to the AGC circuit 15 is distorted, and it becomes difficult to control the amplitude of the received signal only by the AGC circuit 15.
[0057]
  So, first2In this embodiment, distortion is suppressed by adjusting the level of the received signal at the stage of the RF circuit in accordance with the power of the received signal measured by the RSSI detection circuit 18 and the received power calculation circuit 38.
[0058]
That is, in FIG. 7, the RF circuit 71 includes an amplifier 71-1 that can change the amplification degree as shown in FIG. A threshold determination circuit 72 is connected between the switch circuit 35 and the AGC correction circuit 22. As shown in FIG. 8B, the threshold determination circuit 72 is configured by, for example, a comparator 72-1. A signal supplied from the switch circuit 35 is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 72-1, and a predetermined threshold value Wth is supplied to the inverting input terminal. The comparator 72-1 outputs a third control signal when the power of the reception signal supplied from the switch circuit 35 exceeds the threshold value Wth. This third control signal is supplied to the amplifier 71-1 of the RF circuit 71. The amplification degree of the amplifier 71-1 is lowered according to the third control signal. For this reason, in the circuit after the RF circuit 71, distortion is prevented from occurring in the signal.
[0059]
The third control signal may be supplied not only to the amplifier 71-1 but also to the IF circuit 16 as indicated by a broken line in FIG. If the IF circuit 16 is provided with an amplifier whose amplification degree can be changed in the same manner as the amplifier 71-1, and this amplifier is controlled by the third control signal, the occurrence of further distortion can be prevented.
[0060]
  Above2According to the embodiment, the threshold determination circuit 72 is provided in the AGC signal generation circuit 31, and the threshold determination circuit 72 determines the power of the reception signal measured by the RSSI detection circuit 18 and the reception power calculation circuit 38. When this power exceeds the threshold value Wth, a third control signal is generated, and the RF signal 71 and IF circuit 16 reduce the level of the received signal. For this reason, even when a signal with a large electric field strength is received, the occurrence of distortion can be suppressed. Therefore, the received power can be measured accurately.
[0061]
  FIG.2The deformation | transformation of this embodiment is shown. First2In the embodiment, the RF circuit 71 has an amplifier having a variable amplification degree. On the other hand, in FIG. 9, the RF circuit 71 has an amplifier 71-3 and an attenuator 71-4 connected to the output terminal of the amplifier 71-3. A third control signal is supplied to the attenuator 71-4. The number of attenuators is not limited to one, and a plurality of stages can be provided.
[0062]
When the third control signal is supplied from the threshold determination circuit 72, the attenuator 71-4 attenuates the output signal of the amplifier 71-3. For this reason, even when a signal with a large electric field strength is received, the occurrence of distortion can be suppressed. Therefore, the received power can be measured accurately.
[0063]
  The present invention is the above-mentioned first.2Embodiments ofReference exampleThe case where it was applied to was explained. However, it is not limited to this.2The embodiment shown in FIG.1It is also possible to apply to the embodiment. That is, in FIG. 5, the RF circuit 17 is replaced with the RF circuit 71, and a threshold determination circuit 72 is connected between the switch circuit 35 and the AGC correction circuit 22, and the RF circuit 71 is controlled by the output signal of the threshold determination circuit 72. To do. Further, the IF circuit 16 may be controlled by the output signal of the threshold determination circuit 72.
[0064]
Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0065]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an OFDM signal receiving circuit capable of measuring the received electric field intensity with high accuracy in a short time and reducing the adjustment error of the AGC circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionReference exampleFIG.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a digital filter shown in FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a power integration processing circuit shown in FIG. 1;
[Fig. 4]Reference exampleThe wave form shown in order to explain operation of.
FIG. 5 shows the first of the present invention.1The block diagram which shows embodiment of this.
6 is a circuit diagram showing an example of the comparison circuit shown in FIG. 5;
FIG. 7 shows the first of the present invention.2The block diagram which shows embodiment of this.
8A is a circuit diagram illustrating an example of an RF circuit illustrated in FIG. 7, and FIG. 8B is a circuit diagram illustrating an example of a threshold determination circuit illustrated in FIG.
FIG. 92The circuit diagram which shows the deformation | transformation of embodiment.
FIG. 10 is a block diagram schematically showing a configuration of a conventional OFDM signal receiving circuit.
[Explanation of symbols]
    11, 12 ... first and second antennas,
    13: Antenna switching circuit,
    14, 71 ... RF circuit,
    15 ... AGC circuit,
    16 ... IF circuit,
    17 ... IQ detection circuit,
    18 ... RSSI circuit,
    21 ... ADC,
    22 ... AGC correction circuit,
    23 ... DAC,
    31 ... AGC signal generation circuit,
    32. RSSI correction circuit,
    33 ... Level shift circuit,
    34 ... dB conversion circuit,
    35 ... Switch circuit,
    36, 37 ... ADC,
    38 ... Received power calculation circuit,
    39: Digital filter,
    40. Power integration processing circuit,
    61 ... comparison circuit,
    71-1 ... an amplifier,
    72... Threshold determination circuit,
    71-3... Amplifier
    71-4: Attenuator.

Claims (1)

受信信号の増幅度を可変する自動利得制御回路と、An automatic gain control circuit for varying the amplification of the received signal;
前記受信信号の電界強度を計測する計測回路と、  A measurement circuit for measuring the electric field strength of the received signal;
前記計測回路の出力信号に応じて前記自動利得制御回路の増幅度を調整する第1の制御信号を生成する信号生成回路と、  A signal generation circuit for generating a first control signal for adjusting an amplification degree of the automatic gain control circuit according to an output signal of the measurement circuit;
前記第1の制御信号に応じて調整された前記自動利得制御回路から出力される信号をベースバンドの信号に復調する復調回路と、  A demodulation circuit for demodulating a signal output from the automatic gain control circuit adjusted according to the first control signal into a baseband signal;
前記復調回路の出力信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器と、  An analog / digital converter for converting the output signal of the demodulation circuit into a digital signal;
前記アナログ・デジタル変換器の出力信号から電力を計算し、前記信号生成回路に供給する電力計算回路とを具備し、  A power calculation circuit that calculates power from the output signal of the analog-digital converter and supplies the power to the signal generation circuit;
前記信号生成回路は前記電力計算回路から供給された電力に応じて前記自動利得制御回路の増幅度を調整する第2の制御信号を生成し、  The signal generation circuit generates a second control signal for adjusting an amplification degree of the automatic gain control circuit according to the power supplied from the power calculation circuit;
前記信号生成回路は、複数の基準電圧を有し、前記計測回路の出力信号を複数のレベルに分解する複数の比較回路と、  The signal generation circuit has a plurality of reference voltages, and a plurality of comparison circuits that decompose the output signal of the measurement circuit into a plurality of levels;
前記複数の比較回路の出力信号が供給されるレベルシフト回路と、  A level shift circuit to which output signals of the plurality of comparison circuits are supplied;
前記電力計算回路の出力信号をデシベル値に換算する換算回路と、  A conversion circuit for converting the output signal of the power calculation circuit into a decibel value;
第1の入力端に前記レベルシフト回路の出力信号が供給され、第2の入力端に前記換算回路の出力信号が供給され、これら第1、第2の入力端を順次切替えるスイッチ回路と、 前記スイッチ回路の出力信号が供給され、前記第1、第2の制御信号を生成する第2の補正回路と、  An output signal of the level shift circuit is supplied to a first input terminal, an output signal of the conversion circuit is supplied to a second input terminal, and a switch circuit that sequentially switches the first and second input terminals; A second correction circuit which is supplied with an output signal of the switch circuit and generates the first and second control signals;
前記第2の補正回路から供給される前記第1、第2の制御信号をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器とを具備することを特徴とするOFDM信号受信回路。  An OFDM signal receiving circuit comprising: a digital-to-analog converter that converts the first and second control signals supplied from the second correction circuit into analog signals.
JP2001301363A 2001-09-28 2001-09-28 OFDM signal receiving circuit Expired - Fee Related JP4328045B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001301363A JP4328045B2 (en) 2001-09-28 2001-09-28 OFDM signal receiving circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001301363A JP4328045B2 (en) 2001-09-28 2001-09-28 OFDM signal receiving circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003110526A JP2003110526A (en) 2003-04-11
JP4328045B2 true JP4328045B2 (en) 2009-09-09

Family

ID=19121788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001301363A Expired - Fee Related JP4328045B2 (en) 2001-09-28 2001-09-28 OFDM signal receiving circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4328045B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4196380B2 (en) * 2003-12-15 2008-12-17 京セラ株式会社 Wireless receiver

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003110526A (en) 2003-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7676208B2 (en) Automatic gain control device having variable gain control interval and method thereof
US5946607A (en) Method of apparatus for automatic gain control, and digital receiver using same
US7653159B2 (en) Narrowband gain control of receiver with digital post filtering
US7212798B1 (en) Adaptive AGC in a wireless network receiver
KR100810875B1 (en) Radio transmission power control circuit and method for controlling radio transmission power
US8660221B2 (en) Fast and robust AGC apparatus and method using the same
US20120075129A1 (en) Calibration of impairments in a multichannel time-interleaved adc
US7203476B2 (en) Method and apparatus for minimizing baseband offset error in a receiver
US20030027538A1 (en) Receiving apparatus and a receiver system having the receiving apparatus
JP2001332925A (en) Calibration system for array antenna receiver
JP2006121146A (en) Filter control apparatus and method of wireless receiver, and integrated circuit for wireless receiver employing the same
KR100572133B1 (en) Receiver with controllable amplifier means
JP2009065312A (en) Radio receiver
US8824608B2 (en) Radio communication apparatus
US8446996B1 (en) Sampling resolution and gain controller for a wireless receiver
JPH11289231A (en) Agc circuit
US20080056413A1 (en) Adaptive agc approach to maximize received signal fidelity and minimize receiver power dissipation
JP3586267B2 (en) Automatic gain control circuit
JP4328045B2 (en) OFDM signal receiving circuit
JPH09307380A (en) Radio communication equipment with agc function
WO2004038957A1 (en) Communication device
KR100665137B1 (en) Apparatus and method of controlling automatic gain wireless packet communication system
KR100690438B1 (en) Method and apparatus for automatic gain control with variable control intervals
JP2008172568A (en) Receiver
WO2003071695A1 (en) Point-to-multipoint burst modem automatic gain control

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070821

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080722

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080922

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090217

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090312

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090421

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090522

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090612

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees