JP4404742B2 - Automatic gain control system for cross modulation and intermodulation distortion - Google Patents
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Description
本発明は、デジタル情報伝送システムに係わり、特に、受信チューナおよびデジタル復調器の耐ひずみ性能を向上させる自動利得制御(AGC)システムを有するデジタル受信機に関する。 The present invention relates to a digital information transmission system, and more particularly to a digital receiver having an automatic gain control (AGC) system that improves distortion resistance performance of a reception tuner and a digital demodulator.
デジタル情報伝送システムにおける受信機のAGCの従来技術では、AGC回路は2段階、即ち、受信機の無線周波数(RF周波数)段階の無線周波数自動利得制御(RF−AGC)と、受信機の中間周波数(IF周波数)段階の中間周波数自動利得制御(IF−AGC)と、を含む受信機において、IF増幅器はRF増幅器に直列に接続され、これら2つの増幅器をコントロールするIF−AGCとRF−AGCの2つのAGC回路により良好な受信性能を実現している。 In the prior art of the receiver AGC in the digital information transmission system, the AGC circuit has two stages, that is, a radio frequency automatic gain control (RF-AGC) in the receiver radio frequency (RF frequency) stage, and an intermediate frequency of the receiver. (IF frequency) In a receiver comprising an intermediate frequency automatic gain control (IF-AGC), an IF amplifier is connected in series with the RF amplifier, and the IF-AGC and RF-AGC controlling these two amplifiers. Good reception performance is realized by two AGC circuits.
そして、このような構成の受信機における2つのAGC回路の制御において、「IF−AGCは、RF−AGCが入力RF信号に最大利得を与えるまでは一定の利得に維持される。あらかじめ設定された最大のRF−AGCに達するとIF−AGC回路が作動状態になりIF信号をさらに増幅させる」という従前の一般的な構成に対して、入力信号をRF増幅器の利得限界で増幅するとRF増幅器は相互変調ひずみや混変調ひずみの影響を受けることを勘案して、信号点配置(コンステレーション)の外周点のひずみを監視してひずみが検出されたときには、RF増幅器の利得を減少させる方向にRF−AGCをサーチして、RF増幅器の最大利得付近でのひずみが存在する際に、良好な受信状態を得るようにすることが、従来技術として既に提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 In the control of the two AGC circuits in the receiver having such a configuration, “IF-AGC is maintained at a constant gain until the RF-AGC gives the maximum gain to the input RF signal. When the maximum RF-AGC is reached, the IF-AGC circuit is activated to further amplify the IF signal. In contrast to the conventional general configuration, when the input signal is amplified at the gain limit of the RF amplifier, the RF amplifiers are mutually connected. In consideration of the influence of modulation distortion and intermodulation distortion, when distortion is detected by monitoring the distortion at the outer peripheral point of the signal point arrangement (constellation), the RF− is increased in the direction of decreasing the gain of the RF amplifier. It is a conventional technique to search for AGC and obtain a good reception state when distortion near the maximum gain of the RF amplifier exists. It has been proposed (e.g., see Patent Document 1).
図8は、RF増幅によるひずみ回避機能を有する従来技術の受信機の一例を示す。図8を参照して従来技術のチューニング動作の説明をする。図において、200は受信信号を受信機に入力するRF入力部、211は受信信号をRF−AGC信号に応じた利得で増幅するRF増幅部、212はRF増幅された受信信号をIF信号へ周波数変換するための局部発振周波数を発生する局部発振器、213はRF増幅された受信信号と局部発振信号とを混合してIF周波数に変換するミキサ、214は周波数変換された受信信号を濾波するためのバンドパスフィルタ(BPF)、215は帯域濾波されたIF信号をIF−AGC信号に応じた利得で増幅するIF増幅部、216はIF増幅された受信信号を帯域濾波するためのバンドパスフィルタ(BPF)、217はIF増幅後の帯域濾波された受信信号を量子化するためのアナログ/デジタル変換器(A/D変換器)、218は量子化された受信信号をデジタルの受信データに復調する復調部、221は量子化された受信信号のレベルを検出し必要とされる信号レベルの加減を算出するレベル検出部、222は復調部218からの復調パラメータを受け取り受信信号にひずみがあるかどうかのひずみ情報を検出するひずみ検出部、223は必要とされる信号レベルの加減情報とひずみ情報によりRF−AGCとIF−AGCのAGC制御情報を生成するAGC信号制御部、224はAGC制御情報からRF−AGC信号とIF−AGC信号とを生成するAGC信号生成部、をそれぞれ表す。また、210はRF増幅部211から復調部218までの受信信号処理部を示し、220はレベル検出部221/ひずみ検出部222からAGC信号生成部224までのAGCシステム部を表す。
FIG. 8 shows an example of a prior art receiver having a distortion avoidance function by RF amplification. The conventional tuning operation will be described with reference to FIG. In the figure, 200 is an RF input unit for inputting a received signal to the receiver, 211 is an RF amplifying unit for amplifying the received signal with a gain corresponding to the RF-AGC signal, and 212 is a frequency for converting the RF amplified received signal to an IF signal. A local oscillator that generates a local oscillation frequency for conversion, 213 is a mixer that mixes an RF-amplified reception signal and a local oscillation signal and converts them to an IF frequency, and 214 is a filter for filtering the frequency-converted reception signal A band-pass filter (BPF), 215 an IF amplifying unit for amplifying the band-filtered IF signal with a gain corresponding to the IF-AGC signal, and 216 a band-pass filter (BPF) for band-filtering the IF-amplified received signal ) 217 is an analog / digital converter (A / D converter) for quantizing the band-filtered received signal after IF amplification, and 218 is a quantized signal. A demodulator that demodulates the received signal into digital received data, 221 detects a level of the quantized received signal, calculates a required signal level, and 222 demodulates from the demodulator 218 A distortion detection unit that receives parameters and detects distortion information indicating whether the received signal is distorted, or 223 generates RF-AGC and IF-AGC AGC control information based on the required signal level adjustment information and distortion information. An AGC
図8に示す受信機のチューニング動作を説明すると、AGC信号制御部223はRF−AGC制御情報として初期値情報をAGC信号生成部224へ渡し、AGC信号生成部224ではそのRF−AGC制御情報に従ってRF−AGC信号を生成する。RF入力部200から受信機へ入力されたRF信号は、RF−AGC信号に応じた利得によりRF増幅部211で増幅され、局部発振器212から生成される信号とミキサ213で混合されIF周波数の受信信号に周波数変換される。
Referring to the tuning operation of the receiver shown in FIG. 8, the AGC
次いで、IF周波数に周波数変換された受信信号は、バンドパスフィルタ(BPF)214で濾波されてIF−AGC初期値情報により生成されたIF−AGC信号に応じた利得によりIF増幅部215で増幅され、再度バンドパスフィルタ(BPF)216で濾波され、アナログ/デジタル変換器(A/D変換器)217により量子化されて復調部218とレベル検出部221へと渡される。
Next, the received signal frequency-converted to the IF frequency is filtered by the band pass filter (BPF) 214 and amplified by the
このとき、レベル検出部221へ入力された量子化された信号レベルが所定の範囲内にない場合、レベル検出器221は必要とされるトータル利得の加減情報をAGC信号制御部223に渡す。AGC信号制御部223は加減情報を元にRF−AGCとIF−AGCのAGC制御情報の再設定をし、AGC信号生成部224へAGC制御情報を渡す。
At this time, if the quantized signal level input to the
AGC信号生成部224ではそのAGC制御情報に従ってRF−AGC信号とIF−AGC信号を発生する。受信信号処理部210とAGCシステム部220はループ構造をとっており、このループ処理により復調部218へ入力される受信信号の量子化された信号レベルが最適になるよう制御される。
The AGC
さらに、復調情報を受け取ったひずみ検出部222がひずみを検出すると、AGC信号制御部223はRF増幅部211の利得を減少させる方向でRF−AGC設定をし、その利得減少を補う方向でIF−AGCの設定を行い、AGCループ処理により復調部218への信号レベルが最適になるよう制御する。これら一連のループに従い復調部218からのデータを受けたひずみ検出部222でのひずみ検出がなくなるまでサーチを続ける。
Further, when the
図9は、RF−AGCによるRF増幅器の利得とIF−AGCによるIF増幅器の利得、およびトータルの利得の関係を示し、AGCのターンオーバー点の概念を示す図である。ここで、あらかじめ設定された最大のRF−AGCに達してIF−AGC回路が作動状態に入るポイント(換言すると、RF−AGC作動状態からIF−AGC作動状態への切り替わり点)をAGCのターンオーバー点と称することにする。なお、この定義は本発明においても適用される。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the gain of the RF amplifier based on RF-AGC, the gain of the IF amplifier based on IF-AGC, and the total gain, and the concept of the turnover point of AGC. Here, when the maximum RF-AGC set in advance is reached, the point at which the IF-AGC circuit enters the operating state (in other words, the switching point from the RF-AGC operating state to the IF-AGC operating state) is the AGC turnover. Let's call it a point. This definition also applies to the present invention.
図9において、トータルの増幅器の利得(図9の横軸)がAGCのターンオーバー点に達するまでは、IF−AGCの利得は一定で、RF−AGCの増減でトータルの利得なるように設定を調整し、RF−AGCの設定がAGCのターンオーバー点を越すと、RF−AGCの利得は一定で、IF−AGCの増減でトータルの利得になるように設定を調整する。なお、IF増幅部、RF増幅部、トータルの利得のスケールは任意とする。 In FIG. 9, the IF-AGC gain is constant until the total amplifier gain (horizontal axis in FIG. 9) reaches the AGC turnover point, and the total gain is set by increasing or decreasing the RF-AGC. When the RF-AGC setting exceeds the AGC turnover point, the gain of the RF-AGC is constant, and the setting is adjusted so that the total gain is obtained by increasing or decreasing the IF-AGC. The IF amplification unit, the RF amplification unit, and the total gain scale are arbitrary.
従来技術においては、チューニング直後のAGCのターンオーバー点は、常に、あらかじめ設定されている最大値を取っており、復調部からのコンステレーションデータ(信号点配置データ)によりひずみ検出を行うまでは、このターンオーバー点は固定されており、コンステレーションデータによりひずみを判断した後、RF増幅部の利得を下げる方向にRF−AGC信号をサーチし、ひずみ評価を繰り返してひずみをなくしていくのである。
上述した従来技術によるひずみ評価によるAGCによると、定常的に混変調および相互変調によるRF増幅部の最大利得付近のひずみがある周波数にチューニングするとき、良好な受信パラメータを得るまでのひずみサーチに時間が掛かるという課題がある。さらに、チューニング周波数の存する帯域とその帯域に隣接する隣接帯域との間の信号レベルの関係により、RF増幅部でのひずみが発生する場合があり(例えば、隣接帯域の信号レベルが大きいとチューニングしたときに当該信号レベルがひずみとなって現れることがあり)、特に、無線ではなくて、ケーブルネットワークなど有線で伝送路が比較的安定している場合に発生すると、この種のひずみが定常的に存在することが多くなるという課題が生じる。 According to the AGC based on the distortion evaluation according to the conventional technique described above, when tuning to a frequency having a distortion near the maximum gain of the RF amplification unit due to the intermodulation and intermodulation constantly, it takes time for the distortion search until a good reception parameter is obtained. There is a problem that it takes. Furthermore, distortion in the RF amplifier may occur due to the relationship between the signal level between the band where the tuning frequency exists and the adjacent band adjacent to the band (for example, tuning is performed when the signal level of the adjacent band is large). This signal level sometimes appears as distortion), especially when this occurs when the transmission line is relatively stable in a wired network such as a cable network rather than wirelessly. There arises a problem that many things exist.
本発明の目的は、あらかじめ設定されているAGCのターンオーバー点におけるRF−AGC設定値からRF−AGCのサーチを行うことなく適切なRF−AGCを調整することのできるAGCシステムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an AGC system capable of adjusting an appropriate RF-AGC without performing an RF-AGC search from an RF-AGC set value at a preset AGC turnover point. is there.
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
無線周波数(RF)増幅器と、中間周波数(IF)増幅器と、前記RF増幅器と前記IF増幅器のそれぞれの利得を制御するRF自動利得制御(RF−AGC)とIF自動利得制御(IF−AGC)の2段のAGC回路と、前記IF増幅部を経た出力信号を復調する復調部と、前記復調部からの復調データにおける相互変調ひずみと混変調ひずみを検出するひずみ検出部と、前記ひずみを減少させるために前記RF増幅器の利得を減少させるAGC信号制御部と、を備えたデジタル受信機のAGCシステムにおいて、
前記ひずみ検出器からの出力に基づいて前記RF−AGCによるひずみ補正を行ったか否かのひずみ補正有無をチューニング周波数毎に記憶するひずみ情報記憶部と、前記チューニング周波数毎にチューニングしたときのRF−AGCの設定値を記憶するRF−AGC情報記憶部と、を設け、
今回チューニングに際して、前回チューニングで該当する周波数でのひずみ補正の有無を前記ひずみ情報記憶部から検知し、
ひずみ補正が有りの場合に、RF−AGC作動状態からIF−AGC作動状態への切り替わり点(AGCターンオーバー点)のRF−AGC設定値として前記RF−AGC情報記憶部に記憶された前記RF−AGC設定値を用い、
ひずみ補正が無しの場合に、前記AGCターンオーバー点のRF−AGC設定値として初期設定値を用いる構成とする。
In order to solve the above problems, the present invention mainly adopts the following configuration.
Radio frequency (RF) amplifier, intermediate frequency (IF) amplifier, RF automatic gain control (RF-AGC) and IF automatic gain control (IF-AGC) for controlling the gain of each of the RF amplifier and IF amplifier A two-stage AGC circuit, a demodulator that demodulates an output signal that has passed through the IF amplifier, a distortion detector that detects intermodulation distortion and intermodulation distortion in the demodulated data from the demodulator, and reduces the distortion In order to reduce the gain of the RF amplifier, an AGC signal controller for reducing the gain of the RF amplifier,
A strain information storage unit that stores, for each tuning frequency, whether or not distortion correction has been performed based on the output from the strain detector, and whether or not to perform strain correction by the RF-AGC; An RF-AGC information storage unit for storing a set value of AGC;
When tuning this time, the presence or absence of distortion correction at the frequency corresponding to the previous tuning is detected from the strain information storage unit,
When there is distortion correction, the RF-AGC stored in the RF-AGC information storage unit as the RF-AGC set value of the switching point (AGC turnover point) from the RF-AGC operating state to the IF-AGC operating state Using AGC setting value,
When there is no distortion correction, an initial set value is used as the RF-AGC set value of the AGC turnover point.
本発明によれば、定常的なひずみを有する帯域(または帯域内の周波数)、特に、ひずみの影響や信号レベルが大きく変動しない伝送路では、AGCのターンオーバー点でのRF−AGC設定初期値からのRF−AGCのサーチが不要となり、ひずみ補正後の次回からのチューニング時間が少なくなる。 According to the present invention, in a band having a steady distortion (or a frequency within the band), in particular, in a transmission line in which the influence of distortion and the signal level do not vary greatly, the RF-AGC setting initial value at the AGC turnover point. RF-AGC search is not required, and the next tuning time after distortion correction is reduced.
また、特定のチューニング周波数に定常的に存在するRF増幅器によるひずみに対して精度よい対応が可能になり、定常的でないRF増幅器によるひずみに対しては過度にRF−AGCの調整をしてしまうことを防ぐことができる。また、本発明によれば、時間で変化するよりひずみへの追従が可能になる。 In addition, it is possible to accurately cope with distortion caused by an RF amplifier that is steadily present at a specific tuning frequency, and RF-AGC is excessively adjusted for distortion caused by an RF amplifier that is not stationary. Can be prevented. Further, according to the present invention, it is possible to follow the strain rather than change with time.
本発明の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機について、図1〜図7を参照しながら以下詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機の構成を示すブロック図である。 A receiver having an AGC system according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiver having an AGC system according to the first embodiment of the present invention.
図1において、200はRF入力部、211はRF増幅部、212は局部発振器、213はミキサ、214バンドパスフィルタ(BPF)、215はIF増幅部、216はバンドパスフィルタ(BPF)、217はアナログ/デジタル変換器(A/D変換器)、218は復調部、221はレベル検出部、222はひずみ検出部、223はAGC信号制御部、224はAGC信号生成部、232はひずみ情報記憶部、233はRF−AGC情報記憶部、231はAGC信号制御部、をそれぞれ表す。
In FIG. 1, 200 is an RF input unit, 211 is an RF amplification unit, 212 is a local oscillator, 213 is a mixer, 214 band pass filter (BPF), 215 is an IF amplification unit, 216 is a band pass filter (BPF), and 217 is Analog / digital converter (A / D converter), 218 demodulation unit, 221 level detection unit, 222 distortion detection unit, 223 AGC signal control unit, 224 AGC signal generation unit, 232 distortion information storage
図1において、232はチューニング周波数ごとに前回のチューニングでRF増幅部のひずみによるRF−AGCの調整を行ったか否か(調整の有無)を記録するひずみ情報記憶部、233は周波数ごとに前回のチューニングでのRF−AGC設定情報を記憶するRF−AGC情報記憶部、231は必要とされる信号レベルの加減情報、現在のひずみの有無をしめすひずみ情報、前回のひずみの有無をしめすひずみ情報、および、前回のチューニング時のRF−AGCの設定情報をしめすRF−AGC設定情報によって、RF−AGCとIF−AGCのAGC制御情報を生成し、また、チューニング周波数においてRF増幅部211によるひずみ補正があるときにはひずみの有無をひずみ情報記憶部232に記憶させ、RF−AGCの設定情報をRF−AGC情報記憶部233に記憶させるAGC信号制御部231である。そして、230は図1に示すように、レベル検出部221及びひずみ検出部222からAGC信号生成部224までのAGCシステム部を表す。
In FIG. 1,
図1を参照しながら受信機のチューニング動作を以下説明する。AGC信号制御部231はRF−AGC制御情報として初期値情報をAGC信号生成部224へ渡し、AGC信号生成部224ではそのRF−AGC制御情報に従ってRF−AGC信号を生成する。RF入力部200から受信機へ入力されたRF信号は、RF−AGC信号に応じた利得によりRF増幅部211で増幅され、局部発振器212から生成される信号とミキサ213で混合されIF周波数の受信信号に周波数変換される。
The tuning operation of the receiver will be described below with reference to FIG. The AGC
IF周波数に周波数変換された受信信号は、バンドパスフィルタ(BPF)214で濾波されてIF−AGC初期値情報により生成されたIF−AGC信号に応じた利得によりIF増幅部215で増幅され、再度バンドパスフィルタ(BPF)216で濾波され、アナログ/デジタル変換器(A/D変換器)217により量子化されて復調部218とレベル検出部221へと渡される。
The received signal frequency-converted to the IF frequency is filtered by the band pass filter (BPF) 214 and amplified by the
このとき、レベル検出部221へ入力された量子化された信号レベルが所定の範囲内にない場合、レベル検出器221は必要とされるトータル利得の加減情報をAGC信号制御部231に渡す。AGC信号制御部231は加減情報を元にRF−AGCとIF−AGCのAGC制御情報の再設定をし、AGC信号生成部224へAGC制御情報を渡す。AGC信号生成部224ではそのAGC制御情報に従ってRF−AGC信号とIF−AGC信号を発生する。受信信号処理部210とAGCシステム部230はループ構造をとっており、このループ処理により復調部218へ入力される受信信号の量子化された信号レベルが最適になるよう制御される。
At this time, if the quantized signal level input to the
次に、復調情報を受け取ったひずみ検出部222がひずみを検出すると、AGC信号制御部231はRF増幅部221の利得を減少させる方向でRF−AGC設定をし、その利得減少を補う方向でIF−AGCの設定を行い、AGCループ処理により復調部218への信号レベルが最適になるよう制御する。これら一連のループに従い復調部218からのデータを受けたひずみ検出部222でのひずみ検出がなくなるまでサーチを続ける。
Next, when the
図9に示す増幅器の利得特性を用いて例示すると、始めにRF増幅器の特性傾斜部での適宜のトータル利得点で信号レベルを検出し、所定の範囲内に収まっていないときには、現在設定のトータルの増幅器の利得と信号レベルから必要とするトータルの増幅器の利得の設定を算出し、図9に示す増幅器の利得特性にしたがってRF増幅器とIF増幅器の利得を設定することを繰り返して信号レベルを所定の範囲内に収める。次に、この所定信号レベルを得るトータル利得点でひずみ検出を行い、仮にひずみが検出されるとRF増幅器の利得をひずみが検出されない程度まで下げるとともに、トータル利得の一定値を確保するために、RF増幅器の利得を下げた分だけIF増幅器の利得を上げるようにする。この際、RF増幅器の利得を下げた分に対応してAGCのターンオーバー点は低下することとなる。このようにして、ひずみが検出されなくなったときの、RF−AGC情報とひずみ情報をそれぞれRF−AGC情報記憶部233とひずみ情報記憶部232に保存する。
To illustrate using the gain characteristics of the amplifier shown in FIG. 9, the signal level is first detected at an appropriate total gain point at the characteristic slope portion of the RF amplifier, and when the signal level is not within the predetermined range, The total amplifier gain setting required is calculated from the amplifier gain and signal level, and the RF amplifier and IF amplifier gains are repeatedly set in accordance with the amplifier gain characteristics shown in FIG. Within the range of. Next, distortion detection is performed at the total gain point for obtaining this predetermined signal level. If distortion is detected, the gain of the RF amplifier is lowered to a level at which distortion is not detected, and in order to ensure a constant value of the total gain, The gain of the IF amplifier is increased by the amount corresponding to the decrease in the gain of the RF amplifier. At this time, the AGC turnover point decreases corresponding to the reduction in the gain of the RF amplifier. In this way, the RF-AGC information and strain information when strain is no longer detected are stored in the RF-AGC
これらの一連のチューニングに入るとき、ひずみ情報記憶部232に、前回と同一の周波数のチューニングでひずみによるRF−AGCの調整を「行っていない」と記憶されているときには、RF−AGCの作動状態からIF−AGCの作動状態へ遷移する点、つまり、AGCのターンオーバー点のRF−AGCの設定値は所定の初期値を用いるため、IF−AGC作動状態でのRF−AGCのサーチはRF−AGCの設定初期値からのサーチとなり従来の手法と同じサーチを行う。したがってチューニングの時間は従来と変わらないこととなる。
When entering a series of these tunings, if the strain
次に、これらの一連のチューニングに入るとき、ひずみ情報記憶部232に、前回と同一周波数のチューニングでひずみによるRF−AGCの調整を「行っている」と記憶されているときには、AGCのターンオーバー点のRF−AGCの設定値をRF−AGC情報記憶部233に記憶されている前回のRF−AGCの設定値とすることによって、定常的なひずみを有する周波数、特に、ひずみの影響や信号レベルが大きく変動しない伝送系(有線)の周波数では(伝送特性の安定している有線伝送系で仮にひずみが発生するとこのひずみは定常的なひずみとなる)、AGCのターンオーバー点でのRF−AGCの設定初期値からのRF−AGCのサーチが不要となり、従来の手法に比べてチューニング時間が少なくなる。
Next, when entering a series of these tunings, when it is stored in the strain
図3は第1の実施形態におけるチューニング周波数ごとのひずみ情報とRF−AGC情報記憶データおよび次回チューニング時の動作例を示す。図3によると、チューニング周波数が545MHzのときに、ひずみ補正が有ってRF−AGC設定値をAGCのターンオーバー点のRF−AGC値から下げて+12dBとし(下げた結果ひずみが検出されなくなった)、次回チューニング時のAGCターンオーバー点のRF−AGCが+12dBとなる。チューニング周波数が551MHzのときに、ひずみ補正を必要とせず(補正無し)、RF−AGC設定値は+12dBで所定の信号レベルが得られたことを示し、次回のチューニング時にはAGCのターンオーバー点のRF−AGCは初期設定値(+15dB)となる。チューニング周波数が557MHzのときも、図示するように動作することとなる。ここで、AGCのターンオーバー点でのRF−AGCはあらゆるチューニング周波数に亘って、一般的に云って下げない方が、受信感度が低下する場合のことを勘案すると、望ましいことといえる。 FIG. 3 shows distortion information and RF-AGC information storage data for each tuning frequency and an operation example at the next tuning in the first embodiment. According to FIG. 3, when the tuning frequency is 545 MHz, there is distortion correction and the RF-AGC set value is lowered from the RF-AGC value at the turnover point of AGC to +12 dB (the distortion is not detected as a result of the reduction). ) RF-AGC at the AGC turnover point at the next tuning is +12 dB. When the tuning frequency is 551 MHz, distortion correction is not required (no correction), and the RF-AGC set value is +12 dB, indicating that a predetermined signal level has been obtained. At the next tuning, the RF at the AGC turnover point -AGC is an initial set value (+15 dB). Even when the tuning frequency is 557 MHz, the operation is performed as illustrated. Here, it can be said that the RF-AGC at the turn-over point of the AGC is preferably not lowered over all tuning frequencies in consideration of the case where the reception sensitivity is lowered.
上述したひずみ検出器222の判断方法としては、従来技術にあるような信号点配置(コンステレーション)による直接的な増幅器によるひずみ評価だけではなく、同期信号情報、BER(ビットエラーレート)などトータルのひずみ評価となる復調器218の受信パラメータを用いることができる。なお、コンステレーションの特に外周を判断することは信号レベルが大きいところの、つまりRF増幅部によると予想されるひずみが直接視察可能である一方、コンスタレーションの点の増加により最大外周点をとる確率や、最大外周点をとるデータのばらつき、およびノイズを考慮したアナログ的な信号レベルの判断などで、ひずみを検出するまでサンプルを多く取らなければ正しい判断が難しく、サンプル数が増加することは、すなわちひずみ検出までの時間がかかることとなる。一方、同期信号情報およびBERによる評価は周期的にデータの取得ができ、デジタルの評価となるのでコンステレーション評価に比べて少ないサンプル数で判断可能であるが、すべてのひずみによる受信不具合を捕まえてしまうのでRF増幅部によると予想されるひずみを捕まえる確率が低下してしまう。つまり、ひずみのある周波数へのチューニングのさらなる高速化は、いかに正確にかつすばやくひずみを検出できるかということが重要である。
As the determination method of the
また、RF増幅器の利得を減少させることにより、ひずみ特性が改善しないときには減少方向のサーチを終了し、AGCのターンオーバー点のRF−ACG情報を増加方向に戻すことによりRF−AGCサーチの誤動作を防ぐことができる。 Also, by reducing the gain of the RF amplifier, if the distortion characteristics are not improved, the search in the decreasing direction is terminated, and the RF-ACG information at the AGC turnover point is returned to the increasing direction, thereby causing an erroneous operation of the RF-AGC search. Can be prevented.
次に、本発明の第2の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機について、図2を参照しながら以下説明する。図2は本発明の第2の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機の構成を示すブロック図である。 Next, a receiver having an AGC system according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiver having an AGC system according to the second embodiment of the present invention.
図2において、241は周波数ごとに前回ひずみを検出したときにそのRF−AGCの設定情報を記憶するRF−AGC情報記憶部(前回ひずみを検出したときの周波数毎のRF−AGC設定値を記憶する記憶部)であり、242は必要とされる信号レベルの加減情報、現在のひずみの有無をしめすひずみ情報、前回のチューニング時のRF−AGCの設定情報をしめすRF−AGC設定情報によりRF−AGCとIF−AGCのAGC制御情報を生成し、加えて、チューニング周波数にRF増幅部211によるひずみ補正を行ったときそのRF−AGCの設定情報をRF−AGC情報記憶部233に記憶させるAGC信号制御部である。そして、240は図2におけるレベル検出部221とひずみ検出部222からAGC信号生成部224までのAGCシステム部の全構成をしめし、図2におけるこれ以外の構成要素は図1と同じであるので、図1の説明を援用する。
In FIG. 2,
第2の実施形態では、ひずみ検出部222でひずみ検出して、かつ、ひずみによるRF−AGC制御を行ったときのみRF−AGC情報記憶部241に設定したRF−AGC制御情報(RF−AGC設定値)をチューニング周波数とともに記憶し、それ以外の制御の時にはRF−AGC情報記憶部241にAGCのターンオーバー点の初期値を入れることを特徴とする。
In the second embodiment, the RF-AGC control information (RF-AGC setting) set in the RF-AGC
このように、第2の実施形態では、前回のひずみの有無を記憶することなく、チューニング時もRF−AGC設定情報からAGCのターンオーバー点のRF−AGC設定とすることにより、図1に示すようなひずみ情報記憶部232を持たずに第1の実施形態と同様の効果をもたらすAGCシステムの構成が可能になる。なお、第1の実施形態ではひずみの有無を記憶しているが、これは後述する、ひずみが定常的に発生しない場合のひずみ有無の時間的経過を検知してそのひずむ履歴を把握することが求められるので、ひずみ情報記憶部を設けることが必要となるのである。多数回のチューニングのその都度ひずみが発生していればRF−AGC制御したRF−AGC設定値を次回のチューニングの設定値としている(詳細は図7の説明で述べる)。
As described above, in the second embodiment, without storing the presence or absence of the previous distortion, the RF-AGC setting of the AGC turnover point is set from the RF-AGC setting information even during tuning, as shown in FIG. A configuration of an AGC system that brings about the same effect as that of the first embodiment without having such a strain
図4は第2の実施形態におけるチューニング周波数ごとのRF−AGC情報記憶データおよび次回チューニング時の動作例を示す。図4における第2列目は図3の第3列目に対応している。図4では或るチューニング周波数(例えば、551MHz)でひずみが検出されなければRF−AGC設定情報記憶データ(第3列目)はAGCのターンオーバー点でのRF−AGC設定値が記憶されることとなり、このデータが次回のチューニングに用いられるのである。ひずみが検出されたときのみひずみが無くなるように調整されたRF−AGC値がRF−AGC設定情報記憶データに記憶されるのである。 FIG. 4 shows RF-AGC information storage data for each tuning frequency and an operation example at the next tuning in the second embodiment. The second column in FIG. 4 corresponds to the third column in FIG. In FIG. 4, if distortion is not detected at a certain tuning frequency (for example, 551 MHz), the RF-AGC setting information storage data (third column) stores the RF-AGC setting value at the AGC turnover point. This data is used for the next tuning. The RF-AGC value adjusted so that the distortion is eliminated only when the distortion is detected is stored in the RF-AGC setting information storage data.
次に、本発明の第1と第2の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機における動作例を図5を参照して説明する。図5は本発明の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機におけるひずみサーチによるRF−AGC設定の動作例を示すフローである。チューニング後の通常の復調中にレベル検出部221へ入力された量子化された信号レベルが所定の範囲内に収まるようにトータルの利得の設定を変えないように、RF−AGCおよびIF−AGCを微小に変化させひずみが良好になる方向があれば、その方向にAGCのターンオーバー点のシフトを行うことによりひずみへの追従を行う。すなわち、全体のゲインは変更せずに大きなひずみが発生しない程度で、例えばRF−AGCをアップさせ且つIF−AGCをダウンさせようとするものである(ひずみ回復追従型)。
Next, an operation example in the receiver having the AGC system according to the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of RF-AGC setting by distortion search in the receiver having the AGC system according to the embodiment of the present invention. RF-AGC and IF-AGC are set so that the total gain setting is not changed so that the quantized signal level input to the
図5によると、ステップ1でRF−AGCを0.1dBアップさせIF−AGCを0.1dBダウンさせ、ひずみが悪化していないか否かを判断し(ステップ2)、YESであればAGCターンオーバー点のRF−AGC設定を更新する(ステップ3)。ステップ4でRF−AGCとIF−AGCを元に戻し、ひずみの改善をチェックしてNOであればステップ8で再度RF−AGCを0.1dBアップさせIF−AGCを0.1dBダウンさせる。また、ステップ2でひずみが改善されていなければ、RF−AGCを0.1dBダウンさせIF−AGCを0.1dBアップさせ、さらにステップ4で同様のアップダウン傾向でひずみ改善をチェックする。ここにおいて、図5のフローは基本的にはトータルゲインは変更せずに、ひずみが改善されるあるいは発生しないように、なるべくRF−AGCを大きくして、受信感度を上げることである。
According to FIG. 5, in
次に、本発明の第1と第2の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機におけるさらに他の動作例を図6を参照して説明する。図6は本発明の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機における電源オフ時のひずみサーチによるRF−AGC設定の他の動作例を示すフローである。電源オフのとき、ひずみの有無を確認する周波数サーチのチューニングを行いユーザーには気づ付かせずに、ひずみを検知することによりひずみ回復の追従を実現する。当然のことながら、電源オフといっても、ひずみサーチのための電源は確保されている。 Next, still another operation example in the receiver having the AGC system according to the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing another operation example of RF-AGC setting by distortion search when the power is turned off in the receiver having the AGC system according to the embodiment of the present invention. When the power is turned off, the frequency search is tuned to confirm the presence or absence of distortion, and the user can be made aware of the distortion without detecting it. As a matter of course, a power source for strain search is secured even if the power is turned off.
図6によると、ひずみを確認するチューニング周波数を設定し、この周波数においてひずみをサーチする。ひずみが有れば、例えば第1の実施形態では、ひずみ情報とRF−AGC設定情報を更新し、ひずみ確認すべき次の周波数を設定して同様にひずみサーチするフローである。このとき、ひずみのサーチは前回RF増幅部211によるひずみによる補正を行った周波数のみの実施でも、該当ひずみの解消を知ることができ有用である。
According to FIG. 6, a tuning frequency for checking the distortion is set, and the distortion is searched at this frequency. If there is distortion, for example, in the first embodiment, the distortion information and the RF-AGC setting information are updated, the next frequency to be checked for distortion is set, and the distortion search is similarly performed. At this time, the search for distortion is useful because it is possible to know the elimination of the corresponding distortion even by performing only the frequency previously corrected by the distortion by the
次に、本発明の第1の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機における別の動作例を図7を参照して説明する。図7は第1の実施形態に係るAGCシステムを有する受信機で別の動作を実現するための要件を示す図である。図1に示す第1の実施形態を用いて図5または図6に示す動作例を実行する、いわゆる上述したひずみ回復追従型の構成をとるとき、ひずみ情報に前回のひずみ有無だけでなく、ひずみ検出の連続をしめす情報を加えることで定常的なひずみを抽出でき、定常的なひずみがあるときのみRF−AGC情報記憶部232に記憶された前回のチューニング時のRF−AGC情報を用いることができるようにするものである。
Next, another operation example in the receiver having the AGC system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing requirements for realizing another operation in the receiver having the AGC system according to the first embodiment. When the so-called strain recovery follow-up type configuration described in FIG. 5 or FIG. 6 is executed using the first embodiment shown in FIG. 1, the strain information includes not only the previous strain presence but also the strain. The stationary strain can be extracted by adding information indicating the continuity of detection, and the RF-AGC information at the previous tuning stored in the RF-AGC
図7によると、ひずみ情報記憶部232(図1参照)には前回のひずみ補正の有無と今回のひずみ補正の有無の2回分を記憶し、RF−AGC情報記憶部233に今回のRF−AGC設定値を記憶しておく。ここで、次回のチューニングのおいては、図7の1行目の例のように、前回と今回の双方においてひずみ補正が有りのときのみRF−AGC情報記憶部233のRF−AGC設定値を採用し、図7の2〜5行目の例のように、前回と今回のいずれかに補正無しが有れば、定常的なひずみがないと判断してAGCターンオーバー点のRF−AGC(初期値)を設定値とするものである。ここでも、受信感度を上げるためになるべく初期設定値を設定するようにしている(例えば、2行目の例でRF−AGCを+12dBではなく初期設定値の+15dBとする)。このように、RF増幅器によるひずみが変化する環境において、RF−AGC情報記憶部232に記憶された前回のチューニング時のRF−AGC情報だけに依存することを防ごうとしている。
According to FIG. 7, the strain information storage unit 232 (see FIG. 1) stores two times of the presence / absence of the previous strain correction and the current strain correction, and the RF-AGC
以上説明したように、本発明の主たる特徴は次のような構成と作用を備えたものである。すなわち、各チューニング周波数ごとに、混変調および相互変調によるRF増幅部の最大利得付近のひずみによるRF−AGCによる利得調整の有無を記憶するひずみ情報記憶部と、前回のチューニング時のRF−AGCの調整値を記憶するRF−AGC情報記憶部とを備え、チューニング周波数が前回ひずみによるRF増幅器の利得を調整した場合には、前回のチューニングでのRF−AGC設定値を用いて今回のチューニングのRF−AGCのターンオーバー点のRF−AGCの設定値とする。これにより、定常的にRF増幅器の混変調および相互変調のひずみがあるとき、あらかじめ設定されているAGCのターンオーバー点でのRF−AGCの設定値からのRF−AGCのサーチを行う必要がなく、チューニングの時間を短縮できる。 As described above, the main features of the present invention have the following configurations and functions. That is, for each tuning frequency, a distortion information storage unit that stores presence / absence of gain adjustment by RF-AGC due to distortion near the maximum gain of the RF amplification unit by cross modulation and intermodulation, and RF-AGC of the previous tuning An RF-AGC information storage unit for storing an adjustment value, and when the gain of the RF amplifier due to the previous tuning frequency is adjusted, the RF-AGC setting value in the previous tuning is used to adjust the RF of the current tuning. -Set the RF-AGC setting value at the turnover point of AGC. As a result, when there is a constant intermodulation and intermodulation distortion of the RF amplifier, there is no need to perform an RF-AGC search from an RF-AGC set value at a preset AGC turnover point. Tuning time can be shortened.
200 RF入力部
210 受信信号処理部
211 RF増幅部
212 局部発振器
213 ミキサ
214 バンドパスフィルタ(BPF)
215 IF増幅部
216 バンドパスフィルタ(BPF)
217 アナログ/デジタル変換器(A/D変換器)
218 復調部
220,230,240 AGCシステム部
221 レベル検出部
222 ひずみ検出部
223,231,242 AGC信号制御部
224 AGC信号生成部
232 ひずみ情報記憶部
233,241 RF−AGC情報記憶部
200
215 IF
217 Analog / digital converter (A / D converter)
218
Claims (6)
前記ひずみ検出器からの出力に基づいて前記RF−AGCによるひずみ補正を行ったか否かのひずみ補正有無をチューニング周波数毎に記憶するひずみ情報記憶部と、前記チューニング周波数毎にチューニングしたときのRF−AGCの設定値を記憶するRF−AGC情報記憶部と、を設け、
今回チューニングに際して、前回チューニングで該当する周波数でのひずみ補正の有無を前記ひずみ情報記憶部から検知し、
ひずみ補正が有りの場合に、RF−AGC作動状態からIF−AGC作動状態への切り替わり点(AGCターンオーバー点)のRF−AGC設定値として前記RF−AGC情報記憶部に記憶された前記RF−AGC設定値を用い、
ひずみ補正が無しの場合に、前記AGCターンオーバー点のRF−AGC設定値として初期設定値を用いる
ことを特徴とするAGCシステム。 Radio frequency (RF) amplifier, intermediate frequency (IF) amplifier, RF automatic gain control (RF-AGC) and IF automatic gain control (IF-AGC) for controlling the gain of each of the RF amplifier and IF amplifier A two-stage AGC circuit, a demodulator that demodulates an output signal that has passed through the IF amplifier, a distortion detector that detects intermodulation distortion and intermodulation distortion in the demodulated data from the demodulator, and reduces the distortion In order to reduce the gain of the RF amplifier, an AGC signal controller for reducing the gain of the RF amplifier,
A strain information storage unit that stores, for each tuning frequency, whether or not distortion correction has been performed based on the output from the strain detector, and whether or not to perform strain correction by the RF-AGC; An RF-AGC information storage unit for storing a set value of AGC;
When tuning this time, the presence or absence of distortion correction at the frequency corresponding to the previous tuning is detected from the strain information storage unit,
When there is distortion correction, the RF-AGC stored in the RF-AGC information storage unit as the RF-AGC set value of the switching point (AGC turnover point) from the RF-AGC operating state to the IF-AGC operating state Using AGC setting value,
An AGC system, wherein an initial set value is used as an RF-AGC set value at the AGC turnover point when there is no distortion correction.
チューニング周波数毎にチューニングする際に、前記ひずみ検出器からの出力に基づいて前記RF−AGCによるひずみ補正を行ったときのRF−AGCの設定値を該当するチューニング周波数とともに記憶し、さらに前記ひずみ補正を行っていないときのRF−AGCの初期設定値を該当するチューニング周波数とともに記憶するRF−AGC情報記憶部を設け、
今回チューニングに際して、前回チューニングで記憶したRF−AGCの設定値をRF−AGC作動状態からIF−AGC作動状態への切り替わり点(AGCのターンオーバー点)のRF−AGC設定値として用いる
ことを特徴とするAGCシステム。 Radio frequency (RF) amplifier, intermediate frequency (IF) amplifier, RF automatic gain control (RF-AGC) and IF automatic gain control (IF-AGC) for controlling the gain of each of the RF amplifier and IF amplifier A two-stage AGC circuit, a demodulator that demodulates an output signal that has passed through the IF amplifier, a distortion detector that detects intermodulation distortion and intermodulation distortion in the demodulated data from the demodulator, and reduces the distortion In order to reduce the gain of the RF amplifier, an AGC signal controller for reducing the gain of the RF amplifier,
When tuning for each tuning frequency, the set value of RF-AGC when the distortion correction by the RF-AGC is performed based on the output from the strain detector is stored together with the corresponding tuning frequency, and the distortion correction is further performed. An RF-AGC information storage unit that stores an initial setting value of the RF-AGC when not performed together with a corresponding tuning frequency;
In this tuning, the RF-AGC set value memorized in the previous tuning is used as the RF-AGC set value at the switching point (AGC turnover point) from the RF-AGC operating state to the IF-AGC operating state. AGC system.
前記IF増幅器の出力信号のレベルを検出するレベル検出器を設け、前記レベル検出器に基づいて前記AGC回路を制御するように構成し、
チューニング後の通常動作時に、前記RF増幅器と前記IF増幅器のトータルの利得を変化させない条件の下で、前記AGC回路によって前記RF増幅器の利得と前記IF増幅器の利得を増減させた場合における前記RF増幅器によるひずみを検出して評価し、
前記ひずみが少なくなった場合の前記RF−AGC情報記憶部に記憶されたRF−AGC設定値を更新して時間変化するひずみに対応する
ことを特徴とするAGCシステム。 The AGC system according to claim 1 or 2,
A level detector for detecting the level of the output signal of the IF amplifier, and configured to control the AGC circuit based on the level detector;
The RF amplifier when the gain of the RF amplifier and the gain of the IF amplifier are increased or decreased by the AGC circuit under the condition that the total gain of the RF amplifier and the IF amplifier is not changed during normal operation after tuning Detect and evaluate strain caused by
An AGC system, wherein the RF-AGC set value stored in the RF-AGC information storage unit when the distortion is reduced corresponds to the time-varying distortion.
今回チューニングに際して、前回チューニングで該当する周波数でのひずみ補正を実施している場合と、ひずみ補正を実施していない場合における前記AGCターンオーバー点のRF−AGC設定値は、電源オフのときに実行して求める
ことを特徴とするAGCシステム。 The AGC system according to claim 1 or 2,
When tuning this time, the RF-AGC set value of the AGC turnover point when the distortion correction is performed at the corresponding frequency in the previous tuning and when the distortion correction is not performed is executed when the power is turned off. AGC system characterized by
前記ひずみ情報記憶部は、直前とその1つ前を含む複数のチューニング時におけるひずみ補正の有無を記憶し、
少なくとも2度の連続するひずみ補正があったときに前記ひずみ補正が有りの場合に該当するとして対処する
ことを特徴とするAGCシステム。 The AGC system according to claim 1,
The strain information storage unit stores the presence or absence of strain correction at the time of a plurality of tunings including immediately before and the previous one,
An AGC system characterized in that when there is at least two successive distortion corrections, the distortion correction is applicable.
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