JP4617276B2 - 送信機 - Google Patents
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Description
図3には、広帯域の音声信号を無線送信する送信機の構成例を示してある。なお、図3では、説明の便宜上から、後述する実施例で参照する図1に示されるのと同様な構成部分については同一の符号を付して示しているが、本発明を限定する意図は無い。
図3に示される送信機において行われる動作の一例を示す。
送信機に入力された音声信号は、SSB(Single Side Band:単側帯波)変調回路1により変調され、周波数変換回路2を経て、第1の増幅器3により規定の出力に増幅される。この増幅された出力は、第1のバンドパスフィルタ4に入力されて当該第1のバンドパスフィルタ4により不要波が除去された後に、第2の増幅器5に入力されて規定の出力に増幅される。この増幅された出力は、更に第2のバンドパスフィルタ6に入力されて当該第2のバンドパスフィルタ6により不要波が除去された後に、出力される。
これを防ぐために、検波回路7により第2のバンドパスフィルタ6からの出力レベルを検波し、当該検波結果に基づいて、第1の増幅器3の利得(ゲイン)を出力レベルに応じて変化させる。
このような利得制御を行う部分がAGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)回路であり、この回路により広帯域において一定のレベルで出力することが可能である。
(期間1)の部分では、音声入力が無いため、送信機の出力は0となる。この時、検波電圧も0であるため、第1の増幅器3の利得は最大になっている。
(期間2)の部分では、音声が入力されるが、各回路で遅延が発生するために出力は0のままである。このため、検波電圧も0であり、第1の増幅器3の利得は最大のままである。
(期間3)の部分では、送信出力が出力されるが、第1の増幅器3の利得が最大であるため、規定のレベルを超えてしまう(図4中の“A”の部分)。この時、検波電圧は上がり、これにより第1の増幅器3の利得が落とされる。
(期間4)の部分では、第1の増幅器3の利得が落とされたため、規定の出力レベルで出力される。
本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたもので、増幅器の利得制御を改良した送信機を提供することを目的とする。これにより、例えば、第2の増幅器5として安価な増幅器を用いることなどを可能とする。
すなわち、増幅器が、処理対象となる信号を増幅する。レベル検出手段が、前記増幅器により増幅された後の信号のレベルを検出する。利得制御手段が、前記レベル検出手段による検出結果に基づいて、前記増幅器からの出力レベルが規定レベルになるように、前記増幅器の利得を制御する。
これに際して、状態検出手段が、前記処理対象となる信号が前記増幅器に入力されたと仮定した場合に前記増幅器からの出力レベルが前記規定レベルを超えると予想される状態を(その信号が前記増幅器に入力される前に)検出する。利得低下制御手段が、前記状態検出手段により前記状態が検出された場合に、前記状態に対応した前記処理対象となる信号が前記増幅器に入力されたときに前記増幅器からの出力レベルが前記規定レベル内になるように、前記増幅器の利得を低下させる。
また、増幅器としては、例えば、複数の増幅器の組み合わせが用いられてもよく、この場合には、1つ以上の増幅器の利得を制御する。
また、信号のレベルとしては、例えば、電圧のレベルや電力のレベルなど、種々なレベルが用いられてもよい。
また、規定レベルとしては、種々なレベルが用いられてもよく、例えば、一定のレベルが用いられてもよく、或いは、幅を持ったレベル(レベル範囲)が用いられてもよい。
また、状態検出手段により所定の状態が検出された後に行われる利得低下制御手段による増幅器の利得低下のタイミングを調整するために、例えば、遅延回路などのタイミング調整手段を用いることができる。
また、利得低下制御手段により増幅器の利得を低下させることを開始するタイミングとしては、種々なタイミングが用いられてもよく、例えば、状態検出手段により検出された状態に対応した信号(増幅器からの出力レベルが規定レベルを超えると予想される信号)が増幅器に入力される時又はその前の種々なタイミングを用いることができる。
また、利得低下制御手段により増幅器の利得を低下させる期間としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、状態検出手段により所定の状態が検出されなくなるまでの期間に対応する期間を用いることや、或いは、状態検出手段により所定の状態が1回検出される毎に予め設定された期間だけ一時的に増幅器の利得を低下させる態様などを用いることができる。
前記状態検出手段は、前記処理対象となる信号を増幅する制御用増幅器と、
前記制御用増幅器により増幅された後の信号のレベルを検出する制御用レベル検出手段と、
前記制御用レベル検出手段による検出結果に基づいて前記制御用増幅器からの出力レベルが制御用規定レベルになるように前記制御用増幅器の利得を制御する制御用利得制御手段と、
前記処理対象となる信号が前記増幅器に入力されたと仮定した場合に前記増幅器からの出力レベルが前記規定レベルを超えると予想される状態として、前記制御用レベル検出手段により検出されたレベルが所定の閾値レベルを超えた状態を検出する過レベル検出手段と、を用いて構成される。
前記利得低下制御手段は、前記過レベル検出手段により前記制御用レベル検出手段により検出されたレベルが所定の閾値レベルを超えた状態が検出された場合に、当該レベルに対応した信号が前記増幅器に入力されたときに前記増幅器からの出力レベルが前記規定レベル内になるように、前記増幅器の利得を低下させる。
また、制御用規定レベルや、閾値レベルとしては、種々なレベルが用いられてもよく、例えば、規定レベルと同様に、一定のレベルが用いられてもよく、或いは、幅を持ったレベル(レベル範囲)が用いられてもよい。
図1には、本発明の一実施例に係る送信機であるSSB送信機の構成例を示してある。本例の送信機では、広帯域の音声信号を増幅などしてアンテナ(図示せず)へ出力する。この出力信号がアンテナから無線送信される。
本例の送信機は、SSB変調回路1と、周波数変換回路2と、第1の増幅器3と、第1のバンドパスフィルタ4と、第2の増幅器5と、第2のバンドパスフィルタ6と、第1の検波回路7と、第3の増幅器11と、第2の検波回路12と、コンパレータ13と、遅延回路14と、AGC制御回路15を備えている。
本例では、第3の増幅器11と第2の検波回路12からオーディオ(Audio)AGC回路が構成されている。
本例の送信機には広帯域の音声信号が入力される。入力された音声信号は、SSB変調回路1により変調され、周波数変換回路2により周波数変換され、第1の増幅器3により規定のレベルに増幅され、第1のバンドパスフィルタ4によりこの増幅信号の不要波が除去され、更に、第2の増幅器5により規定のレベルに増幅され、第2のバンドパスフィルタ6によりこの増幅信号の不要波が除去され、これらの処理結果の信号が送信機から出力される。
なお、周波数変換回路2では、例えば、信号の周波数をベースバンド帯から無線周波数(RF)帯へアップコンバートすることが行われる。
また、送信機に入力された音声信号はSSB変調回路1に入力されるとともに第3の増幅器11に入力される。
Audio AGC回路は、第3の増幅器11と第2の検波回路12から構成されており、第3の増幅器11から出力される増幅信号のレベルに応じて当該第3の増幅器11の利得を変化させることで出力のレベルを一定に保つ回路である。すなわち、第3の増幅器11に入力された音声信号が当該第3の増幅器11により増幅され、当該増幅の結果の信号が第2の検波回路12により検波され、当該検波の結果に基づいて第3の増幅器11の利得が制御される。
コンパレータ13では、第2の検波回路12から入力された検波結果の検波電圧と例えば予め設定された基準電圧とが比較され、検波電圧が基準電圧を超えた場合にハイ(High)レベルの信号が遅延回路14へ出力される。このハイレベルの信号は遅延回路14により遅延させられてAGC制御回路15に入力される。なお、遅延回路14は、回路における遅延時間を調整するために設けられている。
ここで、本例のAGC制御回路15によるAGCでは第1の検波回路7による検波結果の検波電圧が大きいほど第1の増幅器3の制御端子へ出力するAGC電圧を大きくすることが行われ、また、第1の増幅器3では制御端子に入力されるAGC電圧が大きいほど小さい利得が設定される。つまり、本例では、送信機から出力される信号のレベル(第1の検波回路7の検波電圧)が大きいほど第1の増幅器3の利得が小さく設定され、これにより送信機からの出力レベルが一定に保持される。
(期間2)の部分では、音声信号が入力される。ここで、通常はAudio AGC回路はその出力レベルを一定に保つが、音声信号の入力が無い(つまり、0である)状態から音声信号が有る(つまり、0ではない)状態へ急激に変化すると、その一定レベルを超えたレベルを出力することになり、これにより過出力状態が検出されることになる。すなわち、この時、Audio AGC回路の検波出力は、非常に大きな電圧となり、コンパレータ3に(例えば予め)設定されている基準電圧を超え、これにより、コンパレータ13からハイレベルの信号が出力される。
(期間3)の部分では、初め、コンパレータ13からのハイレベルの信号がAGC制御回路15に入力されることで、第1の増幅器3の利得が最小となり、これにより、送信機に入力された音声信号が第1の増幅器3により増幅されても、送信機からの出力が規定のレベルを超えることを無くすことができる。
その後は、Audio AGC回路の出力が定常出力に安定してその検波出力がコンパレータ13の基準電圧未満となったことに応じて、コンパレータ13からのハイレベルの出力が停止されて、AGC制御回路15では第1の検波回路7からの検波結果に基づいて第1の増幅器3の利得を制御することが行われる。これにより、AGC制御回路15からの出力も定常出力へ安定していき、送信機からの出力レベルも一定レベルへ安定していく。
(期間4)の部分では、AGC制御回路15からの出力や送信機からの出力が定常出力に安定しており、規定の出力レベルの送信信号が送信機から出力される。
従って、本例の送信機では、オーバーシュートの無いAGC回路を実現することができ、例えば、第2の増幅器5への入力が過入力になってしまうことを防止することができるため、第2の増幅器5として安価な増幅器を用いることが可能であり、また、送信機全体としても安価に実現することが可能である。
また、本例の送信機では、第3の増幅器11により制御用増幅器が構成されており、第2の検波回路12の機能により制御用レベル検出手段が構成されており、第2の検波回路12による検波結果に基づいて第3の増幅器11の利得を制御する機能により制御用利得制御手段が構成されており、コンパレータ13により過出力となることが予想される入力信号状態を検出する機能により過レベル検出手段が構成されている。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係る装置(機器)やシステムなどにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
Claims (1)
- 送信機において、
処理対象となる信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器により増幅された後の信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
前記レベル検出手段による検出結果に基づいて前記増幅器からの出力レベルが規定レベルになるように前記増幅器の利得を制御する利得制御手段と、
前記処理対象となる信号を増幅する制御用増幅器と、
前記制御用増幅器により増幅された後の信号のレベルを検出する制御用レベル検出手段と、
前記制御用レベル検出手段による検出結果に基づいて前記制御用増幅器からの出力レベルが制御用規定レベルになるように前記制御用増幅器の利得を制御する制御用利得制御手段と、
前記制御用レベル検出手段により検出されたレベルが所定の閾値レベルを超えた状態を検出する過レベル検出手段と、
前記過レベル検出手段により前記制御用レベル検出手段により検出されたレベルが所定の閾値レベルを超えた状態が検出された場合に、前記レベルに対応した信号が前記増幅器に入力されたときに前記増幅器からの出力レベルが前記規定レベル内になるように、前記増幅器の利得を低下させる利得低下制御手段と、
を備え、
前記過レベル検出手段は、前記処理対象となる信号が無い状態から有る状態に変化した場合にハイレベルを出力し、
前記利得低下制御手段は、前記過レベル検出手段からハイレベルが出力された場合に前記増幅器の利得を最小とする、
ことを特徴とする送信機。
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