JP4612607B2 - 無線受信装置および無線受信方法 - Google Patents
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Description
IEEE802.11aやIEEE802.11nに代表されるような非常に短いプリアンブルが適用されたシステムでは、プリアンブル期間だけではアンテナブランチの起動と利得調整処理が終了できず復調処理が間に合わないという問題があった。また、プリアンブル期間で利得調整処理が終了できないため、受信信号をA/D変換器のダイナミックレンジに適切に調整できず、受信性能が劣化するという問題があった。
図1は、本実施例に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、アンテナブランチ数を3つとして説明するが、2つ以上であればよい。なお、本実施例では、無線受信装置がパケットを受信している場合を受信モードと称し、パケットを受信していない場合を待ち受けモードと称する。
アンテナブランチ2−1〜2−3は、アンテナ1−1〜1−3を介して受信した信号をアナログ信号からディジタル信号へと変換し、同期部3および対応する振幅測定部5−1〜5−3へ出力する。アンテナブランチ2−1が有する無線受信部21の詳細については、図2を用いて後述する。
第1の実施例では、t2に3つのアンテナブランチ2−1〜2−3の利得調整を行い、続くt3で各アンテナ1−1〜1−3が受信した信号を基に同期処理を行っている。この同期処理は、単一のアンテナで受信した信号を用いて行ってもよい。
第3の実施例では、待ち受けアンテナ1−1の受信信号の平均振幅値を測定している間に非待ち受けアンテナに対応するアンテナブランチ2−2,2−3が起動する。その後、すべてのアンテナブランチ2−1〜2−3の利得調整を行い、各アンテナ1−1〜1−3が受信した信号を基に同期処理を行っている。この同期処理は、単一のアンテナで受信した信号を用いて行ってもよい。
次に図12に、変形例3に係る無線受信装置の動作タイミングの例を示す。本変形例では、単一アンテナで受信可能なL−LTF〜HT−SIG区間の受信を待ち受けアンテナ1−1で行う。
図15に、第4の実施例に係る無線受信装置の変形例を示す。第4の実施例では、復調部4は、再度利得調整が必要ないアンテナブランチ2−1の復調処理をL−LTF〜HT−SIG区間では停止していたが、本変形例では、アンテナブランチ2−2は、L−LTF〜HT−SIG区間でアンテナブランチ2−1と同様復調処理を行う。
第2の実施例乃至第4の実施例に係る無線受信装置のように、2段階に分けて利得調整を行う場合、図2のLNA213とVGA216−1,216−2の両方の利得を設定してもよい。
2・・・アンテナブランチ
3・・・同期部
4・・・復調部
5・・・振幅測定部
6・・・受信電力算出部
7・・・アンテナ選択部
8・・・パケット検出部
9・・・電源制御部
10・・・タイミング信号生成部
11,12,13・・・利得値生成部
21・・・無線受信部
22・・・A/D変換部
111,116,117,118・・・選択部
112・・・利得値算出部
113・・・利得値出力制御部
114・・・利得制御モード切替部
115・・・判定部
120・・・利得値振り分け部
121・・・LNA利得切り替え部
122・・・VGA制御値生成部
123・・・タイミング調整部
212・・・フィルタ
213・・・LNA
214・・・直交復調器
215・・・ベースバンドフィルタ
216・・・VGA
217・・・局部発振器
Claims (11)
- アンテナと、
前記アンテナに対応するよう接続され、無線信号を受信する複数のアンテナブランチと、
前記アンテナブランチが出力する受信信号を復調する復調手段と、
前記複数のアンテナブランチが出力する受信信号の受信電力を基に、前記複数のアンテナから待ち受けアンテナを選択するアンテナ選択手段と、
前記待ち受けアンテナを介して受信した受信信号からパケットを検出するパケット検出手段と、
前記パケット検出手段がパケットを検出するまでは、前記待ち受けアンテナに接続されたアンテナブランチをのぞく非待ち受けアンテナブランチへの電源供給を停止し、前記パケット検出手段がパケットを検出した後は、前記複数のアンテナブランチに電源を供給する電源制御手段と、
前記待ち受けアンテナを介して受信した受信信号を基に、前記複数のアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得値を算出する利得値算出手段と、
前記電源制御手段が前記複数のアンテナブランチに電源を供給することで非待ち受けアンテナブランチが起動した後に、前記利得値算出手段が算出した利得値を用いて前記可変増幅手段の利得を調整する利得値出力制御手段と
を備えることを特徴とする無線受信装置。 - 前記無線受信装置は、前記非待ち受けアンテナブランチの起動後、前記復調手段が復調処理を開始するまでの間に、前記待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号の同期処理を行う同期手段をさらに備え、前記利得値出力制御手段は、前記電源制御手段が前記複数のアンテナブランチに電源を供給した後に、前記待ち受けアンテナに接続された待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得を調整し、前記同期手段が同期処理を行っている間に、前記非待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得を調整することを特徴とする請求項1に記載する無線受信装置。
- 前記無線受信装置は、前記非待ち受けアンテナブランチの起動後、前記復調手段が復調処理を開始するまでの間に、前記待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号の同期処理を行う同期手段と、前記非待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号を基に、前記利得値出力制御手段が再度利得調整を行うか否かを推定する推定手段とをさらに備え、前記利得値算出手段は、前記推定手段が再度利得調整を行うと推定した場合に、前記非待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号を基に、当該非待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得値をそれぞれ算出し、前記利得出力制御手段は、前記同期手段が同期処理を行っている間に、前記利得値算出手段が算出した利得値を用いて前記非待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得をそれぞれ調整することを特徴とする請求項1に記載する無線受信装置。
- 単一のアンテナで受信可能な区間、複数のアンテナブランチの利得調整が可能な区間、および複数のアンテナで受信可能な区間を有するパケットを受信する無線受信装置であって、
アンテナと、
前記アンテナに対応するよう接続され、無線信号を受信する複数のアンテナブランチと、
前記単一のアンテナで受信可能な区間および前記複数のアンテナで受信可能な区間で、前記複数のアンテナブランチが出力する受信信号を復調する復調手段と、
前記複数のアンテナブランチが出力する受信信号の受信電力を基に、前記複数のアンテナから待ち受けアンテナを選択するアンテナ選択手段と、
前記待ち受けアンテナを介して受信した受信信号からパケットを検出するパケット検出手段と、
前記パケット検出手段がパケットを検出するまでは、前記待ち受けアンテナに接続されたアンテナブランチをのぞく非待ち受けアンテナブランチへの電源供給を停止し、前記パケット検出手段がパケットを検出した後は、前記複数のアンテナブランチに電源を供給する電源制御手段と、
前記待ち受けアンテナを介して受信した受信信号を基に、前記複数のアンテナブランチがそれぞれ有する可変増幅手段の利得値を算出する第一利得値算出手段と、
前記電源制御手段が前記複数のアンテナブランチに電源を供給することで非待ち受けアンテナブランチが起動した後に、前記第一利得値算出手段が算出した利得値を用いて前記可変増幅手段の利得を調整する第一利得値出力制御手段と、
前記複数のアンテナを介して受信した受信信号を基に、前記可変増幅手段の利得値をそれぞれ算出する第二利得値算出手段と、
前記無線パケットの複数のアンテナブランチの利得調整が可能な区間で、前記第二利得値算出手段が算出した利得値を用いて前記可変増幅手段の利得値をそれぞれ調整する第二利得値出力制御手段と
を備えることを特徴とする無線受信装置。 - 前記無線受信装置は、前記非待ち受けアンテナブランチの起動後、前記復調手段が復調処理を開始するまでの間に、前記待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号の同期処理を行う同期手段をさらに備え、前記第一利得値出力手段は、前記電源制御手段が前記複数のアンテナブランチに電源を供給した後に、前記待ち受けアンテナに接続された待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得を調整し、前記同期手段が同期処理を行っている間に、前記非待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得を調整することを特徴とする請求項4に記載する無線受信装置。
- 前記非待ち受けアンテナブランチは、前記単一のアンテナで受信可能な区間で前記待ち受けアンテナが受信した受信信号を前記復調手段が復調している間に起動し、前記第一利得値出力制御手段は、前記単一のアンテナで受信可能な区間であって、前記非待ち受けアンテナブランチが起動した後に、前記第一利得値算出手段が算出した利得値を用いて前記非待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得を調整することを特徴とする請求項4に記載する無線受信装置。
- 前記無線受信装置は、前記非待ち受けアンテナブランチの起動後、前記復調手段が復調処理を開始するまでの間に、前記待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号の同期処理を行う同期手段と、前記同期手段が同期処理を行っている間に、前記非待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号の振幅値を測定する振幅測定手段と、前記振幅測定手段が測定した振幅値が一定範囲内であるか否かを推定する推定手段とをさらに備え、前記単一のアンテナで受信可能な区間で、前記第二利得値算出手段は、振幅値が一定範囲内にない非待ち受けアンテナブランチの出力信号を基に利得値を算出し、前記第二利得値出力制御手段は、前記第二利得値算出手段が算出した利得値を用いて、振幅値が一定範囲内にない非待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得を調整することを特徴とする請求項4に記載する無線受信装置。
- 前記復調手段は、前記単一のアンテナで受信可能な区間で、前記推定手段の推定結果、振幅値が一定範囲内である非待ち受けアンテナブランチの出力信号の復調を停止することを特徴とする請求項7に記載する無線受信装置。
- 複数のアンテナブランチが、アンテナを介して受信した受信信号を増幅する信号増幅ステップと、
前記複数のアンテナブランチが出力する受信信号の受信電力を基に、複数の前記アンテナから待ち受けアンテナを選択する選択ステップと、
前記待ち受けアンテナに接続された待ち受けアンテナブランチをのぞく非待ち受けアンテナブランチへの電源供給を停止する電源停止ステップと、
前記待ち受けアンテナを介して受信した受信信号からパケットを検出するパケット検出ステップと、
前記パケットが検出された後に、前記複数のアンテナブランチに電源を供給する電源供給ステップと、
前記待ち受けアンテナを介して受信した受信信号を基に、前記複数のアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得値を算出する利得値算出ステップと、
前記電源供給ステップで前記複数のアンテナブランチに電源を供給することで前記非待ち受けアンテナブランチが起動した後に、前記利得値算出ステップで算出した利得値を用いて前記可変増幅手段の利得を調整する利得値出力ステップと
を備えることを特徴とする無線受信方法。 - 前記無線受信方法は、前記利得値出力ステップで前記可変増幅手段の利得を調整した後に、前記待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号の同期処理を行う同期ステップと、前記非待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号を基に、当該非待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得調整を再度行うか否かをそれぞれ推定する推定ステップと、前記推定ステップにて再度利得調整を行うとされた場合に、前記非待ち受けアンテナブランチが出力する受信信号を基に、当該可変増幅手段の利得値をそれぞれ算出する第二の利得値算出ステップと、前記第二の利得値算出ステップにて算出された利得値を用いて、前記非待ち受けアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得調整を行う第二の利得値出力ステップとを備え、前記推定ステップ、前記第二の利得値算出ステップ、および前記第二の利得値出力ステップは、前記同期ステップにて同期処理を行っている間に実行されることを特徴とする請求項9に記載する無線受信方法。
- 複数のアンテナブランチが、アンテナを介して受信した受信信号を増幅する信号増幅ステップと、
前記複数のアンテナブランチが出力する受信信号の受信電力を基に、複数の前記アンテナから待ち受けアンテナを選択する選択ステップと、
前記待ち受けアンテナに接続された待ち受けアンテナブランチをのぞく非待ち受けアンテナブランチへの電源供給を停止する電源停止ステップと、
前記待ち受けアンテナを介して受信した受信信号からパケットを検出するパケット検出ステップと、
前記パケットが検出された後に、前記複数のアンテナブランチに電源を供給する電源供給ステップと、
前記待ち受けアンテナを介して受信した受信信号を基に、前記複数のアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得値を算出する第一利得値算出ステップと、
前記電源供給ステップで前記複数のアンテナブランチに電源を供給することで、前記非待ち受けアンテナブランチが起動した後に、前記第一利得値算出ステップで算出した利得値を用いて前記可変増幅手段の利得を調整する第一利得値出力ステップと、
前記第一利得値出力ステップで、前記可変増幅手段の利得を調整した後に、前記複数のアンテナブランチが出力する受信信号を復調する第一復調ステップと、
前記第一復調ステップで受信信号の復調を行った後に、前記複数のアンテナの各受信信号を基に、前記複数のアンテナブランチが有する可変増幅手段の利得値をそれぞれ算出する第二利得値算出ステップと、
前記第二利得値算出ステップで算出した利得値を用いて前記可変増幅手段の利得をそれぞれ算出する第二利得値出力ステップと、
前記第二利得値出力ステップで前記可変増幅手段の利得を調整した後に、前記複数のアンテナブランチが出力する受信信号を復調する第二復調ステップと
を備えることを特徴とする無線受信方法。
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