JP4481303B2 - 単一ペアのａｄｃにより多数の変調フォーマットをサポートする無線受信機 - Google Patents

Description

本発明は、無線受信機に関するものであって、特に、単一ペアのＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）により、多数の変調フォーマットをサポートすることが可能な無線受信機に関するものである。

現在は、無線通信の時代である。携帯電話は、世界中で、最も普及している設備の１つである。ワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）は、ビジネスと消費者のネットワーク環境のトレンドであると認識されている。ワイヤレス接続により可能な移動度は劇的に変化し、人々の生活を改善した。しかし、ワイヤレス変調フォーマットの世界的標準は無い。例えば、携帯電話サービスのためには、ＤＥＣＴ、ＧＳＭ−９００、ＧＳＭ−１８００、ＷＣＤＭＡ、及び、ＣＤＭＡ２０００システムがある。もう１つの状況は、１つの規格中で、多数のモードになるかもしれない。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格中に、ＯＦＤＭモードとＤＳＳＳ／ＣＣＫモードがある。多数のフォーマットをサポートする携帯電話システムの基地局のために、異なる規格の信号は、同時に処理される必要がある。一方、移動局端では、１つの信号規格だけが、同時にサポートされる必要がある。例えば、ＧＳＭ−１８００とＷＣＤＭＡ規格両方をサポートする基地局は、これらのフォーマットに従って変調された信号を同時に処理する必要がある。しかし、携帯電話は、１度に、たった１つの規格の信号を受信、或いは、送信する必要がある。

ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮ規格は、データ転送速度、変調タイプ、拡散スペクトルに関して、多くの物理層オプションを提供する。図１は、様々なモードのＩＥＥＥ ＷＬＡＮ規格のデータ転送速度、サンプリングレート、搬送周波数、及び、変調タイプを示す。ＩＥＥＥ８０２．１１規格、即ち、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの拡張子は、５GHzの周波数、６Mps〜５４Mps間のデータ転送速度で動作する物理層のための必要条件を定義する。ＩＥＥＥ８０２．１１ａは、直交周波数分割多重（orthogonal frequency division multiplexing、ＯＦＤＭ）変調方式に基づいて、物理層を定義する。第二拡張子、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂは、２．４GHz ＩＳＭ周波数バンド、１１Mps以下で動作する１組の物理層の規格を定義する。ＤＳＳＳ／ＣＣＫ（direct sequence spread spectrum/complementary code）物理層を入力する直接シーケンススプレッドのスペクトラム／相補的コードは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格でサポートされる三つの物理層中の１つであり、２．４GHz周波数バンドを、ＲＦ伝送媒体とする。

ＩＥＥＥ規格委員会は、高速ＰＨＹ拡張子を８０２．１１ｂ規格に発展させる任務を担うワーキンググループ、ＴＧｇを設立した。８０２．１１ｇ規格は、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣと互換性があり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ ＰＨＹ規格の全指令部分を実行する。ＴＧｇの目的の１つは、ＯＦＤＭ変調により通信を行う局と引き続きＤＳＳＳ／ＣＣＫ変調により通信を行う局とが共存し、互いに通信を行うようなワイヤレスＬＡＮ規格を提供することにある。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのようなマルチモード規格においては、ＯＦＤＭモードとＤＳＳＳ／ＣＣＫモード両方の信号が処理される必要があるが、１度には１つのモードだけが実行可能である。これらの規格の全ては幅広く採用され、特有の特徴と適した市場とを有する。その結果、多数の変調フォーマットをサポートするシステムが非常に要望されている。

近年、プログラム可能なコンピュータ装置の設計における技術的進歩は、以前は、ASIC回路により実行されたアルゴリズムのリアルタイム処理を可能にし、遠隔通信の分野においては特にそうである。よって、トランシーバの複雑性は、ハードウェアからソフトウェアに部分的に移動する。更に、ハイレベルの再設定によれば、改善されたアルゴリズム或いは新しいバージョンの伝送規格は、ハードウェアをアップグレードする必要性無く、装置にダウンロードされることができる。このような想定の下では、異なる伝送規格とのインターフェイスを可能にする１つのユーザー端末を採用することは、適切な技術が選択された場合には空間インターフェイスの完全な自立性を伴って、エンドユーザに伝達することのできる拡大された一連のサービスへの門戸を開く。例えば、市販のデュアル構造、或いは、同等のトリシステム携帯電話がある。ＯＦＤＭ ＤＳＳＳ／ＣＣＫモード両方をサポートするＩＥＥＥ８０２．１１ｇも存在する。

図２を参照する。図２は、公知技術によるデュアルシステムレシーバーＲ１を示す図である。レシーバーＲ１は、ＧＳＭ−１８００とＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ規格両方をサポートする携帯電話のゼロＩＦラジオアーキテクチャレシーバーである。２つのシステムは、異なる無線周波数バンド、異なるデータ転送速度で動作する。無線周波数バンドが異なるので、ある機能が周波数選択素子により実行される時、２つの無線周波数（ＲＦ）モジュール１０と２０は、バンド選択、低ノイズ増幅、ダウンコンバーション、チャンネル選択を完了するよう要求される。２つの規格のデータ転送速度が異なり、変調はＩ／Ｑ構造を有するので、二対のＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）１２と２２が導入されて、アナログ信号をサンプリングする。二対のＡＤＣのサンプリングレートは、ＧＳＭ−１８００とＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ規格の変調フォーマットに基づく。２つのベースバンド処理モジュール１４と２４は、それぞれ、ＡＤＣ１２と２２に電気的に接続され、所定規格の信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析の実行に対し責任を負う。

図３を参照する。図３は、公知技術によるもう１つの２規格レシーバーＲ２を示す図である。レシーバーＲ２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格をサポートするＷＬＡＮカードのゼロＩＦラジオアーキテクチャレシーバーである。上述のように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格中に、ＯＦＤＭモードとＤＳＳＳ／ＣＣＫモードがある。２モードの無線周波数バンドは同じであるが、変調フォーマットとデータ転送速度は異なる。無線周波数バンドが同じなので、ＲＦモジュール３０は、２つのモードによりシェアされる。Ｉ／Ｑ構造は、各モードに導入されて、ＲＦモジュール３０は、二対のＡＤＣ３２、４２に電気的に接続される。二対のＡＤＣは、アナログ信号をサンプリングすることができ、各ＡＤＣのサンプリングレートは、所定モードのデータ転送速度に対応する。同様に、２つのベースバンド処理モジュール３４、４４は、それぞれ、２つのＡＤＣ３２、４２に電気的に接続され、レシーバーＲ１のベースバンド処理モジュール１４、２４のような機能を提供する。

公知技術の多数の変調フォーマットをサポートするレシーバーに、二重化アナログ回路、特に、ＡＤＣ回路があることが容易に理解できる。ＡＤＣ回路は、通常、非常に複雑な構造を有し、これらの回路に占有される領域も比較的大きくなる。よって、ＡＤＣは、集積回路の設計と製造に深刻な不利益をもたらす。回路の領域が大きくなれば、コストも高くなる。更に、多数の規格やマルチモード規格をサポートするユーザー端末装置においては、同時には１つの信号変調フォーマットだけを処理する必要がある。信号を受信、送信する以外に電力を浪費する必要は無い。

本発明は、単一ペアのＡＤＣとパワーコントロールモジュールにより、多数の変調フォーマットをサポートすることが可能な無線受信機を提供することを目的とする。

本発明の複数の変調フォーマットをサポートすることができる無線受信機を開示する。本無線受信機は、ＲＦモジュールに電気的に接続され、ＲＦモジュールの出力信号を処理するＡＤＣと、ＡＤＣに電気的に接続される複数のベースバンド処理モジュールと、複数のベースバンド処理モジュールに電気的に接続されるパワーコントロールモジュールとを有する。各ベースバンド処理モジュールは、複数の変調フォーマット間で、所定の変調フォーマットの信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析が可能である。少なくとも１つのベースバンド処理モジュールは、更に、ＡＤＣに電気的に接続され、ＡＤＣから出力される信号のデータ転送速度を、対応する所定の変調フォーマットのデータ転送速度に変換するレートコンバータを有する。パワーコントロールモジュールは、ベースバンドモジュールに電気的に接続され、ベースバンドモジュールから受信する第一信号に従って、ベースバンド処理モジュールへの電力を制御することができる。

本発明は、更に、複数の変調フォーマットをサポートすることができる無線受信機を開示する。本無線受信機は、ＲＦモジュールに電気的に接続され、ＲＦモジュールの出力信号を処理するＡＤＣと、ＡＤＣに電気的に接続される複数のベースバンド処理モジュールとを有する。ベースバンド処理モジュールは、複数の変調フォーマット間で、所定の変調フォーマットの信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析が可能である。少なくとも１つのベースバンド処理モジュールは、更に、ＡＤＣに電気的に接続され、ＡＤＣから出力される信号のデータ転送速度を、対応する所定の変調フォーマットのデータ転送速度に変換するレートコンバータを有する。

レートコンバータの使用により、対応する一対のＡＤＣの除去が可能である。レートコンバータは、ＡＤＣよりかなり容易に実行でき、大幅に回路の複雑性を減少させる。その結果、無線受信機の製造コストが低くなる。更に、パワーコントロールモジュールの使用により、信号の受信、送信の以外での電力消耗を避け、バッテリー寿命が長くなる。

公知技術による複数の変調フォーマットをサポートするシステム中に、多数のＡＤＣペアを使用する主要理由は、異なるデータモード、或いは、異なる規格のデータ転送速度が、同じではないことである。各モード、或いは、規格は、そのモード、或いは、規格のサンプリングレートに適合する所定のサンプリングレートを有するＡＤＣペアを採用する必要がある。ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、マルチモード規格を例とすると、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格をサポートするために、ＷＬＡＮカードが必要な場合、その後、ＯＦＤＭモードに、２０MHzデータ転送速度で、６４ＱＡＭ変調フォーマット信号を処理し、ＤＳＳＳ／ＣＣＫモードに、２２MHzデータ転送速度で、ＱＰＳＫ変調フォーマット信号を処理しなければならないが、１度に１モードだけである。同様に、ＧＳＭ−１８００とＷＣＤＭＡ携帯電話システムとの両方をサポートするマルチシステムの携帯電話においては、２つの変調フォーマットが処理される必要があるが、しかし、異なるタイプの変調フォーマットの信号は同時には活用されない。ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格中の２モードのデータ転送速度、或いは、ＧＳＭ−１８００とＷＣＤＭＡシステムのデータ転送速度は異なる。よって、異なるサンプリングレートのＡＤＣペアが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ ＷＬＡＮカード、ＧＳＭ−１８００、及び、ＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ両方をサポートするデュアルシステム携帯電話に必要とされる。

本発明において、１つのＡＤＣ（或いは、ＡＤＣペア）だけが採用されて、マルチモードの、或いは、マルチ規格の無線受信機を実行する。レートコンバータ（或いは、レートコンバータペア）は、更に、少なくとも１つのベースバンド処理モジュールに提供されて、ＡＤＣ（或いは、ＡＤＣペア）によりサンプリングされた信号のデータ転送速度を変換する。このように、各変調フォーマットの信号のデータ転送速度は、そのフォーマットに適する所定速度に全て変換され、ベースバンド処理モジュールは、これにより、正確に機能する。本発明は、更に、パワーコントロールモジュールを提供し、１度で処理されるのは常に１つの信号変調フォーマットだけなので、信号の受信、送信以外でのベースバンドモジュールの電力消耗を減少させる。

第一実施例：
図４を参照する。図４は、本発明によるマルチ規格レシーバーＲ３を示す図である。レシーバーＲ３は、ＧＳＭ−１８００とＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ規格両方をサポートするデュアルシステムの携帯電話のゼロＩＦラジオアーキテクチャレシーバーである。２つのシステムの無線周波数バンドは異なり、データ転送速度は、それぞれ、２００KHz、３．８４MHzである。異なる無線周波数バンドなので、無線周波数（ＲＦ）モジュール５０と６０は、バンド選択、低ノイズ増幅、ダウンコンバーション、チャンネル選択を完了するために利用される。ＲＦモジュール５０と６０は、同一のＡＤＣ５２に電気的に接続される。ＡＤＣのサンプリングレートは、７．６８MHzに選択され、これは、最高変調フォーマットデータ転送速度のサンプリングレートの２倍である。最高データ転送速度の２倍をサンプリングレートとし、適切なサンプリングが、全ての変調フォーマットデータ転送速度に確保される。２つのベースバンド処理モジュール５４、６４は、ＡＤＣ５２に電気的に接続される。ベースバンド処理モジュール５４は、ＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ規格の信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析の実行に対し責任を負う。ＡＤＣペア５２によりサンプリングされた信号のデータ転送速度は、ＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ規格のデータ転送速度の２倍で、ベースバンド処理モジュール５４に適し、様々な機能を実行する。一方、ＡＤＣペア５２によりサンプリングされた信号のデータ転送速度は、ベースバンド処理モジュール６４には適さない。データ転送速度を変換するため、ベースバンド処理モジュール６４は、更に、ＡＤＣ５２に電気的に接続され、ＡＤＣ５２から出力される信号のデータ転送速度を、ＧＳＭ−１８００規格（４００KHz）に適するデータ転送速度に変換する一対のレートコンバータ６６を有する。レートコンバータ６６の最も一般的な構造は、ファローインターポレータ、デシメーションフィルタである。ベースバンド処理モジュール６４も、ＧＳＭ−１８００規格の信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析の実行に対し責任を負う。ＡＤＣペア５２により出力される７．６８KHzデータ転送速度は、ＧＳＭ−１８００ベースバンド処理モジュール６４に適する４００KHzのデータ転送速度に変換されるので、ベースバンド処理モジュール６４のタスクは、正確に実行される。第一ベースバンド処理モジュール５４、６４が、第一ベースバンド処理モジュール５４、６４の所定のフォーマットの信号を検出する時、第一信号５４ａ、６４ａを、パワーコントロールモジュール５８に伝送する。パワーコントロールモジュール５８は、その後、コントロールライン５８ｂ、５８ａにより、最初のベースバンド処理モジュール５４、６４を除いて、その他全てのベースバンド処理モジュール６４、５４を、低電力消耗モードに切り換える。例えば、ＷＣＤＭＡ信号が最初に検出される場合、ベースバンド処理モジュール５４は、第一信号５４ａを、パワーコントロールモジュール５８に伝送する。それに応じて、ＧＳＭ−１８００信号を同時に処理する必要が無いので、パワーコントロールモジュール５８は、信号ライン５８ｂをアサートすることにより、ベースバンド処理モジュール６４を、低パワーモードにして節電する。ベースバンド処理モジュール５４、６４の伝送工程が完了する時（例えば、ベースバンドモジュール５４）、パワーコントロールモジュール５８は、各ベースバンド処理モジュール６４、５４の電源を回復する（例えば、電源は、信号ライン５８ｂをデアサートすることにより、ベースバンド処理モジュール６４に復旧する）。例えば、第一信号ライン５４ａ、６４ａから、ベースバンド処理モジュール５４、６４の伝送工程が完了する時の判断が求められ、その後、全パワーコントロールライン５８ａ、５８ｂをデアサートする前、所定の期間待つ。

レートコンバータの利用は、信号に歪曲をもたらす。ＧＳＭ−１８００の変調フォーマットは、ＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ変調フォーマットよりも歪曲が少ない傾向にある。つまり、最小偏移変調（ＭＳＫ）は、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）より頑強である。ＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ規格のデータ転送速度を２倍にする一対のＡＤＣ５２のサンプリングレートを選択するもう１つの理由は、ベースバンドモジュール５４中に、レートコンバータを採用する必要が無いからで、ＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ信号を更に歪曲することが無い。また、ナイキストの定理と上述の記述に基づいて、ＡＤＣ５２のサンプリングレートは、全サポート規格の最高データ転送速度の少なくとも２倍でなければならない。つまり、本実施例において、７．６８MHzと等しいか、それ以上である。

回路の簡潔化を考慮して、ＡＤＣ５２のサンプリングレートは、全サポート規格中の最高データ転送速度と同じになり、ＡＤＣ５２の出力は、サンプリングレートコンバータなしに、最高データ伝送速度により、ベースバンド処理器に流れ込む。本実施例において、ＡＤＣ５２のサンプリングレートは、３．８４MHzに選択され、ＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ規格のデータ転送速度と同じである。この前提下で、ＦＤＤ−ＷＣＤＭＡ規格のためのベースバンド処理モジュール５４は、データ転送速度が、ＡＤＣ５２のサンプリングレートと同じなので、サンプリングレートコンバータが不要である。ＧＳＭ−１８００のためのベースバンド処理モジュール６４は、データ転送速度を３．８４MHzから２００KHzにダウンコンバートするサンプリングレートコンバータを必要とする。

第二実施例：
図５は、本発明によるデュアルモードレシーバーＲ４を示す図である。レシーバーＲ４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格をサポートするユーザー端子のゼロＩＦラジオアーキテクチャレシーバーである。ＯＦＤＭモードとＤＳＳＳ／ＣＣＫモードの無線周波数バンドは、共に２．４GHzで、データ転送速度は、それぞれ、２０MHz、２２MHzである。無線周波数バンドが同じなので、単一のＲＦモジュール７０が利用され、２つの変調規格に共有される。一対のＡＤＣ７２は、ＲＦモジュール７０に電気的に接続される。ＯＦＤＭモードの変調フォーマットは６４ＱＡＭで、ＤＳＳＳ／ＣＣＫモードのは、ＱＰＳＫである。ＱＰＳＫは、６４ＱＡＭよりも歪曲が少ない傾向にある。上述のように、ＡＤＣのサンプリングレートを選択する際の原則に従って、ＡＤＣのサンプリングレートは、ＤＳＳＳ／ＣＣＫモードのＱＰＳＫフォーマットのデータ転送速度の少なくとも２倍、つまり４４MHzに選択され、ＯＦＤＭモードの６４ＱＡＭフォーマットのデータ転送速度になる。これにより、６０MHzを、ＡＤＣ７２のサンプリングレートとする。２つのベースバンドモジュール７４と８４は、電気的に、一対のＡＤＣ７２に接続される。ベースバンドモジュール７４は、ＯＦＤＭモードの６４ＱＡＭフォーマット下で変調される信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析の実行に対し責任を負う。一対のＡＤＣ７２の出力データ転送速度を変換するために、ベースバンド処理モジュール８４は、更に、一対のＡＤＣ７２に電気的に接続され、ＡＤＣ７２から出力される信号のデータ転送速度を、ＤＳＳＳ／ＣＣＫモード（４４MHz）に適するデータ転送速度に変換する一対のレートコンバータ８６を有する。ベースバンド処理モジュール８４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格のＤＳＳＳ／ＣＣＫモードのＱＰＳＫフォーマット下で変調される信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析の実行に対し責任を負う。データ転送速度が変換されるので、ベースバンド処理モジュール８４のタスクは、正確に実行される。第一ベースバンド処理モジュール７４、８４が、第一ベースバンド処理モジュール７４、８４の所定フォーマットの信号を検出する時、第一信号７４ａ、８４ａを、パワーコントロールモジュール７８に伝送する。パワーコントロールモジュール７８は、その後、パワーコントロールライン７８ｂ、７８ａにより、最初のベースバンド処理モジュール７４、８４を除く、他の全てのベースバンド処理モジュール８４、７４を、低電力モードに切り換える。例えば、ユーザー端子が最初にＯＦＤＭ信号を検出する場合、ベースバンド処理モジュール７４は、第一信号７４ａを、パワーコントロールモジュール７８に伝送する。それに応じて、ＤＳＳＳ／ＣＣＫ信号を同時に処理する必要が無いので、パワーコントロールモジュール７８は、信号ライン７８ｂにより、ベースバンド処理モジュール８４を、低電力モードにして、節電する。ベースバンド処理モジュール７４、８４の伝送工程が完了する時、パワーコントロールモジュール７８は、パワーコントロールライン７８ｂ、７８ａをデアサートすることにより、各ベースバンド処理モジュールの電源をオンにする。

本発明は、多数の変調フォーマットをサポートする無線受信機において、１つの非Ｉ／Ｑ構造化信号か、或いは、Ｉ／Ｑ構造化信号の一対のＡＤＣだけを使用する。１つのＡＤＣか一対のＡＤＣのサンプリングレートは、２つの要求を満たさなければならない。（１）サンプリングレートは、全サポート規格の最高データ転送速度の少なくとも２倍でなければならない。（２）データ転送速度は、最も複雑な（最小の歪曲−耐性）変調フォーマットのデータ転送速度のＮ倍（Ｎは整数）でなければならない。最も複雑なフォーマットの整数の倍数のデータ転送速度は、最も複雑な変調フォーマットのベースバンド処理モジュール中で、レートコンバータの利用を避けるのに役立ち、これにより、そのフォーマット内で、信号の歪曲を回避する。第二に、本発明は、パワーコントロールモジュールを使用する。本発明のアプリケーションにおいて、１つ以上の変調フォーマットの信号は、同時に処理される必要が無いので、パワーコントロールモジュールは、最初に信号を検出する第一ベースバンド処理モジュール以外のベースバンド処理モジュールを、低電力モードに設定する。ベースバンド処理モジュールの伝送工程が完了する時、パワーコントロールモジュールは、各ベースバンド処理モジュールの電源をオンにする。この方法により、節電される。

本発明のデュアルモードレシーバーは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のＯＦＤＭ変調とＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格のＤＳＳＳ／ＣＣＫ変調の２種の変調フォーマットを含む。図６を参照する。図６は、本発明によるデュアルモードレシーバー５００を示す図である。デュアルモードレシーバー５００は、共通アナログ・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）５１１、自動利得制御（ＡＧＣ）５１６、隣接チャンネル混信（ＡＣＩ）フィルタ５１２、第一復調回路５１３、及び、第二復調回路５１４を有する。ＡＤＣ５１１は、ベースバンド信号を、基本的な４０MHzのデータ転送速度の一次デジタル信号に変換する。隣接チャンネル混信フィルタ５１２は、近接する一次デジタル信号をろ過して、隣接チャンネル混信を排除する。第一復調回路５１３は、ＡＣＩフィルタ５１２に電気的に接続されるサンプリングレートコンバータ（ＳＲＣ）５１３２、及び、ＳＲＣ５１３２に接続されるファローインターポレータ５１３４を有する。ＳＲＣ５１３２は、基本的な４０MHzのデータ転送速度の一次デジタル信号を、２２MHzのデータ転送速度のデジタル信号に変換する。ファローインターポレータ５１３４は、その後、タイミングリカバリーを実行して、デジタル信号を同期化する。第二復調信号５１４は、ファローインターポレータ、及び、４０MHzのデータ転送速度の一次デジタル信号を２０MHzのデータ転送速度のデジタル信号に変換するデシメーター５１４２を有する。２０MHzのデータ転送速度のデジタル信号は、４０MHzのデータ転送速度の一次デジタル信号を破棄することにより生成され、ファローインターポレータ、及び、デシメーター５１４２は、周波数が、ファローインターポレータ、及び、デシメーター５１４２により生成される出力信号の整数の倍数の周波数である入力信号を破棄できるので、サンプリングによって生成されるのではない。本実施例で、ＳＲＣ５１３２により、４０MHzのデータ転送速度である一次デジタル信号を、２２MHzのデータ転送速度のデジタル信号に変換しても、ＳＲＣ５１３２は無視されて、ＡＣＩフィルタ５１２は、直接、４０MHzのデータ転送速度の第一信号を、ファローインターポレータ５１３４に入力することができる。

第三実施例：
図７を参照する。図７は、本発明によるマルチ規格レシーバーＲ５を示す図である。レシーバーＲ５は、ＰＤＡか、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格をサポートするＷＬＡＮカードを有する他のコンピュータプラットフォームのゼロＩＦラジオアーキテクチャレシーバーで、ブルートゥース規格により、家電製品のリモートコントロール機能を提供する。２つのシステムの無線周波数バンドは、５．０GHz、２．４GHzで、データ転送速度は、２０MHz、１MHzである。２つの異なる無線周波数バンドのために、ＲＦモジュール１５０と１６０が利用されて、バンド選択、低ノイズ増幅、ダウンコンバーション、チャンネル選択を完了する。ＲＦモジュール１５０と１６０は、同じＡＤＣ１５２に電気的に接続される。ＡＤＣのサンプリングレートは、４０MHzに選択され、最大変調フォーマットデータ転送速度のサンプリングレートの２倍である。最大データ転送速度を２倍にしてサンプリングデータとすることによって、適切なサンプリングが、全変調フォーマットデータ転送速度に確約される。２つのベースバンド処理モジュール１５４、１６４は、一対のＡＤＣ１５２に電気的に接続される。ベースバンド処理モジュール１５４は、８０２．１１ａ規格の６４ＱＡＭフォーマットにより変調される信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析の実行に対し責任を負う。ＡＤＣペアによりサンプリングされる信号のデータ転送速度は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のデータ転送速度の２倍で、様々な機能を実行する時、ベースバンド処理モジュール１５４に適する。一方、ＡＤＣペア１５２によりサンプリングされる信号のデータ転送速度は、ベースバンド処理モジュール１６４に適さない。データ転送速度を変換するため、ベースバンド処理モジュール１６４は、更に、ＡＤＣ１５２に電気的に接続され、ＡＤＣ１５２から出力される信号のデータ転送速度をブルートゥース規格（２MHz）に適するデータ転送速度に変換する一対のレートコンバータ１６６を有する。レートコンバータの最も一般的な形式は、ファローインターポレータ、デシメーションフィルタである。ベースバンド処理モジュール６４も、ブルートゥース規格のＦＳＫフォーマット下で変調される信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析の実行に対し責任を負う。ＡＤＣペア１５２により出力される４０MHzデータ転送速度は、ブルートゥースベースバンド処理モジュール１６４に適する２MHzのデータ転送速度に変換されるので、ベースバンド処理モジュール１６４のタスクは、正確に実行される。更に、ベースバンド処理モジュール１５４、１６４は、同時に信号を処理することができる。

レートコンバータの使用は、信号の歪曲をもたらす。ＩＥＥＥ８０２．１１ａの変調フォーマットは、ブルートゥース変調フォーマットよりも更に複雑である。つまり、６４ＱＡＭは、ＦＳＫより更に複雑である。簡潔化した変調フォーマットは、歪曲に対し更に頑強であることが分かる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のデータ転送速度を２倍にする一対のＡＤＣ１５２のサンプリングレートを選択するもう１つの理由は、ベースバンド処理モジュール１５４で、レートコンバータを採用する必要が無く、よって、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ信号を更に歪曲しない。また、ナイキストの定理と上述の記述に基づいて、ＡＤＣ１５２のサンプリングレートは、全サポート規格の最高データ転送速度の少なくとも２倍でなければならない。つまり、本実施例において、４０MHzと等しいか、それ以上である。

第四実施例：
図８を参照する。図８は、本発明によるもう１つの２規格レシーバーＲ６を示す図である。レシーバーＲ６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂとブルートゥースシステム両方をサポートするアクセスポイント（AP）のゼロＩＦラジオアーキテクチャレシーバーである。無線周波数バンドは、共に２．４GHz、データ転送速度は、それぞれ、２２MHz、１MHzである。無線周波数バンドが重複するので、ＲＦモジュール１７０が利用され、２つの変調規格を共有する。一対のＡＤＣ１７２は、ＲＦモジュール１７０に電気的に接続される。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの変調フォーマットは、ＱＰＳＫで、ブルートゥースのは、ＦＳＫである。ＦＳＫは、ＱＰＳＫより歪曲が少ない傾向にある。上述のようにＡＤＣのサンプリングレートを選択する際の原則に従って、ＡＤＣのサンプリングレートは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ変調フォーマットのデータ転送速度の少なくとも２倍、つまり、４４MHzに選択される。２つのベースバンド処理モジュール１７４、１８４は、ＡＤＣ１７２に電気的に接続される。ベースバンド処理モジュール１７４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格のＱＰＳＫフォーマット下で変調される信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析の実行に対し責任を負う。一対のＡＤＣ１７２の出力データ転送速度を変換するために、ベースバンド処理モジュール１８４は、更に、一対のＡＤＣ１７２に電気的に接続され、ＡＤＣ１７２から出力される信号のデータ転送速度を、ブルートゥ−ス規格（２MHz）に適するデータ転送速度に変換する一対のレートコンバータ１８６を有する。ベースバンド処理モジュール１８４は、ブルートゥース規格のＦＳＫフォーマット下で変調される信号の検出、復調、時間と周波数同期化、復号化、スクランブル解析の実行に対し責任を負う。データ転送速度が変換されるので、ベースバンド処理モジュール１８４のタスクが正確に実行される。更に、ベースバンド処理モジュール１７４と１８４は、同時に、信号を処理できる。

要約すれば、本発明は、多数の変調フォーマットをサポートする無線受信機で、非Ｉ／Ｑ構造信号の１つのＡＤＣか、Ｉ／Ｑ構造信号の一対のＡＤＣだけを用いる。１つのＡＤＣ、或いは、一対のＡＤＣのサンプリングレートは、以下の２つの要求を満たす。（１）サンプリングレートは、全サポート規格の最高データ転送速度の少なくとも２倍。（２）データ転送速度は、最も複雑な変調フォーマットのデータ転送速度のＮ倍（Ｎは整数）。最も複雑なフォーマットの整数の倍数のデータ転送速度は、最も複雑な変調フォーマットのベースバンド処理モジュール中で、レートコンバータの利用を避け、これにより、信号の歪曲を回避する。

図９、及び、図１０を参照する。図９は、ＳＲＣ６１２（サンプリングレートコンバータ）を示す図である。図１０は、ＳＲＣ６１２の動作特徴を示す図である。ＳＲＣ６１２は、第一デジタルデータ処理システム６１１から出力されるデータのサンプリングレートを、第二デジタルデータ処理システム６１３で処理されるデータに適する速度に変換する。第一デジタルデータ処理システム６１１は、周波数ｆ１のクロック信号ＣＫ１に従って入力データを処理するためのものである。第二デジタルデータ処理システム６１３は、周波数ｆ２とは異なる周波数ｆ２のクロック信号ＣＫ２に従って入力データを処理するためのものである。

第一デジタルデータ処理システム６１１は、上述のように入力端子Ｉ１に適用され、アナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換セクションを含む。第一デジタルデータ処理システム６１１の回路素子は、周波数Ｆを有するクロック信号ＣＫ１により入力データを処理し、ｆ２のデジタルデータをシステム出力として出力する。本願において、第二デジタルデータ処理システム６１３は、周波数ｆ２を有するクロック信号ＣＫ２により、入力データを処理する補間回路を有する。

ＳＲＣ６１２の運営原則は、図１０を参照する。Ｘn とＸn+1 は、第一デジタルデータ処理システム６１１から出力される第Ｘn と（Ｘn+1 ）データを意味する。データＸn とＸn+1 は、クロック信号ＣＫ１と同期化される。これらのデータをシステム６１３に供給し、クロックＣＫ２に応じて動作するように、データＹn は、クロック信号ＣＫ２の位相θ２のタイミングで取得され、システム６１３に供給する。この目的のために、Ｘn とＸn+1 は、線的に補間される。この補間係数は、クロック信号ＣＫ１とＣＫ２と間の位相関係を取得することにより得られる。

公知技術と異なり、本発明の無線受信機Ｒ３、Ｒ４は、一対のＡＤＣを有する多数のＩ／Ｑ変調フォーマットをサポートすることができ、回路は、複雑性が減少し、回路の領域も減少し、コストもそれに伴って減少する。更に、本発明は、不要なベースバンド処理モジュールを低電力状態にするパワーコントロールモジュールを提供し、節電する。更に、本発明の無線受信機Ｒ５、Ｒ６は、一対のＡＤＣを有する複数の変調フォーマットをサポートすることができ、回路は複雑性を減少させ、回路領域も、コストも減少する。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

様々なモードのＩＥＥＥ ＷＬＡＮ規格のデータ転送速度、サンプリングレート、搬送周波数、及び、変調タイプを示す図である。 異なる無線周波数バンドとデータ転送速度をサポートするゼロＩＦ構造を有する公知のマルチモードレシーバーを示す図である。 無線周波数バンドが閉鎖され、データ転送速度が異なる規格をサポートするゼロＩＦ構造を有する公知のマルチモードレシーバーを示す図である。 パワーコントロールモジュールと、異なる無線周波数バンドとデータ転送速度を有する規格をサポートするゼロＩＦ構造モジュールを有する本発明のマルチモードレシーバーを示す図である。 パワーコントロールモジュールと、無線周波数バンドが互いに閉鎖され、データ転送速度が異なる規格をサポートするゼロＩＦ構造を有する本発明のマルチモードレシーバーを示す図である。 本発明によるデュアルモードレシーバーを示す図である。 異なる無線周波数バンドとデータ転送速度を有する規格をサポートするゼロＩＦ構造を有する本発明のマルチ規格レシーバーを示す図である。 無線周波数バンドが互いに閉鎖され、データ転送速度が異なる規格をサポートするゼロＩＦ構造を有する本発明のマルチ規格レシーバーを示す図である。 ＳＲＣを示す図である。 図９のＳＲＣの動作特徴を説明する図である。

符号の説明

１０、２０、３０、５０、６０、７０、１５０、１６０、１７０…ＲＦモジュール
１２、２２、３２、４２、５２、７２、５１１、１７２…ＡＤＣ
１４、２４、３４、４４、５４、７４、１５２、１７４…ベースバンド処理モジュール
５８、７８…パワーコントロールモジュール
６６、８６、１６６、１８６…レートコンバータ
５１２…ＡＣＩフィルタ
５１３２、６１２…ＳＲＣ
５１３４…ファローインターポレータ
５１４２…ファローインターポレータ、及び、デシメーター
６１１…第一デジタルデータ処理システム
６１３…第二デジタルデータ処理システム

Claims (20)

1. 共通ＡＤＣにより異なるモードの信号を処理することが可能な無線受信機の方法であって、
   伝送された無線周波数（ＲＦ）信号を受信する工程と、
   前記伝送されたＲＦ信号を、ベースバンド信号にダウンコンバートする工程と、
   共通ＡＤＣにより、前記ベースバンド信号を、基本データ転送速度の一次デジタル信号にＡ／Ｄ変換する工程と、
   前記基本データ転送速度より高くない第一データ転送速度により、前記一次デジタル信号を処理し、前記第一データ転送速度の前記一次デジタル信号が、第一所定モードの情報を伝達するかどうかを検出する工程と、
   前記基本データ転送速度を、第二データ転送速度にダウンコンバートした後に、前記基本データ転送速度より遅い前記第二データ転送速度により、前記一次デジタル信号を処理し、前記第二データ転送速度の前記一次デジタル信号が、第二所定モードの情報を伝達するかどうかを検出する工程と
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記方法は、更に、前記一次デジタル信号中の前記情報が、前記第一所定モードに対応する時、前記第二データ転送速度に従う前記一次デジタル信号の処理を一時的に停止する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記方法は、更に、前記一次デジタル信号中の前記情報が、前記第二所定モードに対応する時、前記第一データ転送速度に従う前記一次デジタル信号の処理を一時的に停止する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第一データ転送速度は、前記基本データ転送速度と同じであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記基本データ転送速度は、前記第一データ転送速度の整数の倍数であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記第一データ転送速度は、前記基本データ転送速度より遅く、前記第一データ転送速度による前記一次デジタル信号の処理工程は、前記基本データ転送速度を、前記第一データ転送速度にダウンコンバートする工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記第一所定モードは、ＧＳＭ−１８００で、第二所定モードは、ＷＣＤＭＡであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記第一所定モードは、ＯＦＤＭモードで、前記第二所定モードは、ＤＳＳＳ／ＣＣＫモードであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記基本データ転送速度は、前記第一、及び、前記第二データ転送速度の低い方の整数倍であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記一次デジタル信号を処理する工程の前に、基本データ転送速度の前記一次デジタル信号中で、隣接チャンネル混信をろ過する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 異なるモードの信号を処理することが可能な無線受信機であって、
    伝送された無線周波数（ＲＦ）信号を受信するアンテナと、
    前記伝送されたＲＦ信号を、ベースバンド信号にダウンコンバートするＲＦモジュールと、
    前記ベースバンド信号を、基本データ転送速度の一次デジタル信号にＡ／Ｄ変換する共通ＡＤＣと、
    前記基本データ転送速度より高くない第一データ転送速度により、前記一次デジタル信号を処理し、前記第一データ転送速度の前記一次デジタル信号が、第一所定モードを満たす情報を伝達するかどうかを検出する第一ベースバンド処理モジュールと、
    前記基本データ転送速度を、前記基本データ転送速度より遅い第二データ転送速度に変換するサンプリングレートコンバータと、前記第二データ転送速度の前記一次デジタル信号を処理し、前記第二データ転送速度の前記一次デジタル信号が、第二所定モードを満たす情報を伝達するかどうかを検出するベースバンド処理器とを有する第二ベースバンドモジュールと
    を有することを特徴とする無線受信機。
12. 前記無線受信機は、更に、前記第一、第二ベースバンド処理モジュールが、前記一次デジタル信号が、対応する所定モードを満たす情報を伝送するのを検出する時、前記第一、第二ベースバンド処理モジュールの１つを、一時、節電モードに切り換えるパワーコントロールモジュールを含むことを特徴とする請求項１１に記載の無線受信機。
13. フルパワーのベースバンド処理モジュールの伝送工程が完了する時、前記パワーコントロールモジュールは、前記ベースバンド処理モジュール全てを、フルパワーモードに切り換えることができることを特徴とする請求項１２に記載の無線受信機。
14. 前記第一データ転送速度は、前記基本データ転送速度と同じであることを特徴とする請求項１１に記載の無線受信機。
15. 前記基本データ転送速度は、前記第一データ転送速度の整数の倍数であることを特徴とする請求項１１に記載の無線受信機。
16. 前記第一データ転送速度は、前記基本データ転送速度より遅く、前記第一ベースバンド処理モジュールは、更に、前記基本データ転送速度を、前記第一データ転送速度にダウンコンバートするサンプリングレートコンバータを有することを特徴とする請求項１１に記載の無線受信機。
17. 前記第一所定モードは、ＧＳＭ−１８００で、第二所定モードは、ＷＣＤＭＡであることを特徴とする請求項１１に記載の無線受信機。
18. 前記第一所定モードは、ＯＦＤＭモードで、前記第二所定モードは、ＤＳＳＳ／ＣＣＫモードであることを特徴とする請求項１１に記載の無線受信機。
19. 前記サンプルレートコンバータは、ファローインターポレータ、或いは、デシメーションフィルタであることを特徴とする請求項１１に記載の無線受信機。
20. 各ベースバンド処理モジュールは、タイムリカバリーのファローインターポレータを有することを特徴とする請求項１９に記載の無線受信機。

Images