JP4662480B2 - Method and program for determining sampling frequency in undersampling - Google Patents

Method and program for determining sampling frequency in undersampling Download PDF

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Description

本発明は、アンダーサンプリングにおけるサンプリング周波数決定方法及びプログラムに関する。特に、2つ以上の所望信号を一括して周波数変換をすることができる、A/D変換器のサンプリング周波数を決定する技術に関する。   The present invention relates to a sampling frequency determination method and program in undersampling. In particular, the present invention relates to a technique for determining a sampling frequency of an A / D converter capable of performing frequency conversion of two or more desired signals at once.

アンダーサンプリングとは、受信信号をナイキスト周波数よりも低い周波数でサンプリングすることにより、意図的に周波数のダウンコンバートイメージを発生させて周波数変換をする方法をいう(例えば非特許文献1参照)。ダウンコンバートとは、高周波信号又は中間周波数帯のイメージを低い周波数のイメージへ折り返させることをいう。これにより、1つのサンプリング周波数で、2つ以上の所望信号を一括して周波数変換をすることができる。   Undersampling refers to a method of performing frequency conversion by intentionally generating a frequency down-converted image by sampling a received signal at a frequency lower than the Nyquist frequency (see Non-Patent Document 1, for example). Down-conversion means that a high-frequency signal or an intermediate frequency band image is folded back to a low-frequency image. Thereby, it is possible to perform frequency conversion of two or more desired signals at a time with one sampling frequency.

図1は、アンダーサンプリングによってダウンコンバートされた周波数成分のイメージ図である。   FIG. 1 is an image diagram of frequency components down-converted by undersampling.

図1によれば、fLとfHとの間に表された所望信号は、所定のアンダーサンプリング周波数Fsを用いることによって、周波数Fs/2以下の低い周波数にダウンコンバートイメージを発生させる。   According to FIG. 1, the desired signal represented between fL and fH generates a down-conversion image at a low frequency equal to or lower than the frequency Fs / 2 by using a predetermined undersampling frequency Fs.

図2は、サンプリング周波数に基づいた偶数/奇数の折り返し周波数成分のイメージ図である。   FIG. 2 is an image diagram of even / odd aliasing frequency components based on the sampling frequency.

fix(Fc/(Fs/2)) 式(1)
偶数:FIF=rem(Fc,Fs) 式(2)
奇数:FIF=Fs−rem(Fc,Fs) 式(3)
Fc:所望信号の中心周波数
IF:ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数
fix(a):aの小数点以下が切り捨てられた値を得る関数
rem(a,b):aをbで割った余りを得る関数
fix (Fc / (Fs / 2)) Formula (1)
Even number: F IF = rem (Fc, Fs) Formula (2)
Odd number: F IF = Fs−rem (Fc, Fs) Equation (3)
Fc: center frequency of desired signal F IF : center frequency of desired signal of down-conversion image fix (a): function for obtaining a value obtained by truncating the decimal point of a rem (a, b): remainder obtained by dividing a by b Function to get

周波数信号の折り返しは、サンプリング周波数Fsの半分(Fs/2)毎に生じる。従って、式(1)によって、所望信号の中心周波数Fcが折り返される回数を算出する。fix()によって、小数点以下が切り捨てられる。図2(a)は、式(1)の値の偶数/奇数を表す。図2(b)は、式(1)の値が偶数であった場合、Fs/2以下に折り返されたダウンコンバートイメージを表す。図2(c)は、式(1)の値が奇数であった場合、Fs/2以下に折り返されたダウンコンバートイメージを表す。   The folding of the frequency signal occurs every half of the sampling frequency Fs (Fs / 2). Therefore, the number of times that the center frequency Fc of the desired signal is folded is calculated by the equation (1). The decimal part is truncated by fix (). FIG. 2 (a) represents the even / odd values of the expression (1). FIG. 2B shows a down-converted image that is folded back to Fs / 2 or less when the value of the expression (1) is an even number. FIG. 2C shows a down-converted image that is folded back to Fs / 2 or less when the value of equation (1) is an odd number.

Dennis M. Akos, Michael Stockmaster, James B. Y.Tsui and Joe Caschera 「Direct Bandpass Sampling of Multiple Distinct RF Signals」、IEEETransactions on communications、vol.47、No.7、July 1999、pp.983-988Dennis M. Akos, Michael Stockmaster, James B. Y. Tsui and Joe Caschera `` Direct Bandpass Sampling of Multiple Distinct RF Signals '', IEEE Transactions on communications, vol. 47, No. 7, July 1999, pp. 983-988

しかしながら、複数の所望信号をA/D変換器で一括してサンプリングする場合、そのサンプリング周波数Fsによっては、ダウンコンバートイメージの2つの所望信号の距離が短くなる場合がある。この場合、所望信号の帯域幅を超えた部分が互いに干渉し合って、ビット誤り率が高くなることがある。   However, when a plurality of desired signals are collectively sampled by the A / D converter, the distance between the two desired signals in the down-converted image may be shortened depending on the sampling frequency Fs. In this case, portions exceeding the bandwidth of the desired signal may interfere with each other, resulting in a high bit error rate.

従って、本発明は、アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換する際に、干渉による受信品質の劣化を少なくすることができるサンプリング周波数決定方法及びプログラムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a sampling frequency determination method and program capable of reducing degradation of reception quality due to interference when performing frequency conversion of a plurality of desired signals at once using undersampling. And

本発明によれば、アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換をするためのサンプリング周波数Fsを決定するサンプリング周波数決定方法であって、
初期化された最大周波数間隔変数MAX及び最大化サンプリング周波数変数FS_MAXを有し、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの上限値から下限値に向かって、以下の第1から第4のステップを繰り返すものであり、
サンプリング周波数Fsについて、ダウンコンバートイメージの全ての所望信号の帯域幅が、サンプリング周波数0〜Fs/2以内に収容されるか否かを判定する第1のステップと、
第1のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔が、最大周波数間隔変数MAXよりも大きいか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔を、最大周波数間隔変数MAXとして設定し、サンプリング周波数Fsを、最大化サンプリング周波数変数FS_MAXとして設定する第3のステップと、
サンプリング周波数Fsを減分する第4のステップと
を有し、最終的に最大周波数間隔及び最大化サンプリング周波数を得ることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a sampling frequency determination method for determining a sampling frequency Fs for performing frequency conversion of a plurality of desired signals at once using undersampling,
The maximum frequency interval variable MAX and the maximum sampling frequency variable FS_MAX are initialized, and the following first to fourth are set from the upper limit value to the lower limit value of the sampling frequency Fs according to the bandwidth of a plurality of desired signals. Which repeats the steps
A first step for determining whether the bandwidth of all desired signals of the down-converted image is accommodated within the sampling frequency 0 to Fs / 2 for the sampling frequency Fs;
A second step of determining whether the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image is greater than the maximum frequency interval variable MAX if determined to be true for the first step;
If it is determined that the second step is true, the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-convert image is set as the maximum frequency interval variable MAX, and the sampling frequency Fs is set as the maximized sampling frequency variable FS_MAX. A third step;
A fourth step of decrementing the sampling frequency Fs, and finally obtaining a maximum frequency interval and a maximum sampling frequency.

本発明のサンプリング周波数決定方法における他の実施形態によれば、
サンプリング周波数Fsの上限値は、複数の所望信号の帯域の最低周波数よりも小さい値とし、
サンプリング周波数Fsの下限値は、複数の所望信号の帯域幅の和よりも大きい値とすることも好ましい。
According to another embodiment of the sampling frequency determination method of the present invention,
The upper limit value of the sampling frequency Fs is set to a value smaller than the lowest frequency of a plurality of desired signal bands,
The lower limit value of the sampling frequency Fs is preferably set to a value larger than the sum of the bandwidths of a plurality of desired signals.

本発明によれば、アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換をするためのサンプリング周波数Fsを決定するサンプリング周波数決定方法であって、
初期化された最大周波数間隔変数MAX、最大化サンプリング周波数変数FS_MAX及び初期サンプリング周波数変数INI_FSを有し、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの下限値から上限値に向かって、以下の第1から第5のステップを繰り返すものであり、
サンプリング周波数Fsについて、ダウンコンバートイメージの全ての所望信号の帯域幅が、サンプリング周波数0〜Fs/2以内に収容されるか否かを判定する第1のステップと、
第1のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔が、最大周波数間隔変数MAXよりも大きいか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップについて真と判定された場合であって、且つ、初期サンプリング周波数変数が初期値である場合、サンプリング周波数Fsを、初期サンプリング周波数変数に設定する第3のステップと、
ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔を、最大周波数間隔変数MAXとして設定し、サンプリング周波数Fsを、最大化サンプリング周波数変数FS_MAXとして設定する第4のステップと、
サンプリング周波数Fsを所定値だけ増分する第5のステップと
を有し、
初期サンプリング周波数変数から上限値までの間で、最終的に最大周波数間隔及び最大化サンプリング周波数を得ることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a sampling frequency determination method for determining a sampling frequency Fs for performing frequency conversion of a plurality of desired signals at once using undersampling,
It has an initialized maximum frequency interval variable MAX, a maximized sampling frequency variable FS_MAX, and an initial sampling frequency variable INI_FS. From the lower limit value of the sampling frequency Fs according to the bandwidth of a plurality of desired signals to the upper limit value, The first to fifth steps are repeated,
A first step for determining whether the bandwidth of all desired signals of the down-converted image is accommodated within the sampling frequency 0 to Fs / 2 for the sampling frequency Fs;
A second step of determining whether the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image is greater than the maximum frequency interval variable MAX if determined to be true for the first step;
If it is determined to be true for the second step and the initial sampling frequency variable is an initial value, a third step of setting the sampling frequency Fs to the initial sampling frequency variable;
A fourth step of setting the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image as a maximum frequency interval variable MAX and setting the sampling frequency Fs as a maximized sampling frequency variable FS_MAX;
A fifth step of incrementing the sampling frequency Fs by a predetermined value,
A maximum frequency interval and a maximum sampling frequency are finally obtained between the initial sampling frequency variable and the upper limit value.

本発明のサンプリング周波数決定方法における他の実施形態によれば、
サンプリング周波数Fsの下限値は、所望信号の帯域幅BW及びBWを用いて、2×(BW+BW)とし、
サンプリング周波数Fsの上限値は、所望信号の中心周波数Fcを用いて、
前記サンプリング周波数Fsの上限値は、第3のステップによって設定された前記初期サンプリング周波数変数INI_FSと、所望信号の中心周波数Fcを用いて、
INI_FS+2×Fc/{fix(2×Fc/INI_FS)
×(fix(2×Fc/INI_FS)+1)}
fix():小数点以下が切り捨てられた値を得る関数
とすることも好ましい。
According to another embodiment of the sampling frequency determination method of the present invention,
The lower limit value of the sampling frequency Fs is 2 × (BW 1 + BW 2 ) using the bandwidths BW 1 and BW 2 of the desired signal,
The upper limit of the sampling frequency Fs is determined using the center frequency Fc of the desired signal,
The upper limit value of the sampling frequency Fs is obtained by using the initial sampling frequency variable INI_FS set in the third step and the center frequency Fc of the desired signal.
INI_FS + 2 × Fc / {fix (2 × Fc / INI_FS)
× (fix (2 × Fc / INI_FS) +1)}
fix (): It is also preferable to use a function that obtains a value obtained by truncating the decimal point.

本発明によれば、アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換をするためのサンプリング周波数Fsを決定するように、受信装置に搭載されたコンピュータを実行させるサンプリング周波数決定プログラムであって、
初期化された最大周波数間隔変数MAX及び最大化サンプリング周波数変数FS_MAXを有し、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの上限値から下限値に向かって、以下の第1から第4のステップを繰り返すものであり、
サンプリング周波数Fsについて、ダウンコンバートイメージの全ての所望信号の帯域幅が、サンプリング周波数0〜Fs/2以内に収容されるか否かを判定する第1のステップと、
第1のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔が、最大周波数間隔変数MAXよりも大きいか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔を、最大周波数間隔変数MAXとして設定し、サンプリング周波数Fsを、最大化サンプリング周波数変数FS_MAXとして設定する第3のステップと、
サンプリング周波数Fsを減分する第4のステップと
を有し、最終的に最大周波数間隔及び最大化サンプリング周波数を得るように、コンピュータを実行させることを特徴とする
According to the present invention, there is provided a sampling frequency determination program for executing a computer mounted on a receiving apparatus so as to determine a sampling frequency Fs for performing frequency conversion of a plurality of desired signals at once using undersampling. There,
The maximum frequency interval variable MAX and the maximum sampling frequency variable FS_MAX are initialized, and the following first to fourth are set from the upper limit value to the lower limit value of the sampling frequency Fs according to the bandwidth of a plurality of desired signals. Which repeats the steps
A first step for determining whether the bandwidth of all desired signals of the down-converted image is accommodated within the sampling frequency 0 to Fs / 2 for the sampling frequency Fs;
A second step of determining whether the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image is greater than the maximum frequency interval variable MAX if determined to be true for the first step;
If it is determined that the second step is true, the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-convert image is set as the maximum frequency interval variable MAX, and the sampling frequency Fs is set as the maximized sampling frequency variable FS_MAX. A third step;
A fourth step of decrementing the sampling frequency Fs, and finally causing the computer to run to obtain a maximum frequency interval and a maximum sampling frequency.

本発明のサンプリング周波数決定プログラムにおける他の実施形態によれば、
サンプリング周波数Fsの上限値は、複数の所望信号の帯域の最低周波数よりも小さい値とし、
サンプリング周波数Fsの下限値は、複数の所望信号の帯域幅の和よりも大きい値とするように、コンピュータを実行させることも好ましい。
According to another embodiment of the sampling frequency determination program of the present invention,
The upper limit value of the sampling frequency Fs is set to a value smaller than the lowest frequency of a plurality of desired signal bands,
It is also preferable that the computer be executed so that the lower limit value of the sampling frequency Fs is a value larger than the sum of the bandwidths of a plurality of desired signals.

本発明によれば、アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換をするためのサンプリング周波数Fsを決定するように、受信装置に搭載されたコンピュータを実行させるサンプリング周波数決定プログラムであって、
初期化された最大周波数間隔変数MAX、最大化サンプリング周波数変数FS_MAX及び初期サンプリング周波数変数INI_FSを有し、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの下限値から上限値に向かって、以下の第1から第5のステップを繰り返すものであり、
サンプリング周波数Fsについて、ダウンコンバートイメージの全ての所望信号の帯域幅が、サンプリング周波数0〜Fs/2以内に収容されるか否かを判定する第1のステップと、
第1のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔が、最大周波数間隔変数MAXよりも大きいか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップについて真と判定された場合であって、且つ、初期サンプリング周波数変数が初期値である場合、サンプリング周波数Fsを、初期サンプリング周波数変数に設定する第3のステップと、
ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔を、最大周波数間隔変数MAXとして設定し、サンプリング周波数Fsを、最大化サンプリング周波数変数FS_MAXとして設定する第4のステップと、
サンプリング周波数Fsを所定値だけ増分する第5のステップと
を有し、
初期サンプリング周波数変数から上限値までの間で、最終的に最大周波数間隔及び最大化サンプリング周波数を得るように、コンピュータを実行させることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a sampling frequency determination program for executing a computer mounted on a receiving apparatus so as to determine a sampling frequency Fs for performing frequency conversion of a plurality of desired signals at once using undersampling. There,
It has an initialized maximum frequency interval variable MAX, a maximized sampling frequency variable FS_MAX, and an initial sampling frequency variable INI_FS. From the lower limit value of the sampling frequency Fs according to the bandwidth of a plurality of desired signals to the upper limit value, The first to fifth steps are repeated,
A first step for determining whether the bandwidth of all desired signals of the down-converted image is accommodated within the sampling frequency 0 to Fs / 2 for the sampling frequency Fs;
A second step of determining whether the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image is greater than the maximum frequency interval variable MAX if determined to be true for the first step;
If it is determined to be true for the second step and the initial sampling frequency variable is an initial value, a third step of setting the sampling frequency Fs to the initial sampling frequency variable;
A fourth step of setting the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image as a maximum frequency interval variable MAX and setting the sampling frequency Fs as a maximized sampling frequency variable FS_MAX;
A fifth step of incrementing the sampling frequency Fs by a predetermined value,
The computer is executed so as to finally obtain the maximum frequency interval and the maximum sampling frequency between the initial sampling frequency variable and the upper limit value.

本発明のサンプリング周波数決定プログラムにおける他の実施形態によれば、
サンプリング周波数Fsの下限値は、所望信号の帯域幅BW及びBWを用いて、2×(BW+BW)とし、
前記サンプリング周波数Fsの上限値は、第3のステップによって設定された前記初期サンプリング周波数変数INI_FSと、所望信号の中心周波数Fcを用いて、
INI_FS+2×Fc/{fix(2×Fc/INI_FS)
×(fix(2×Fc/INI_FS)+1)}
fix():小数点以下が切り捨てられた値を得る関数
とするように、コンピュータを実行させることも好ましい。
According to another embodiment of the sampling frequency determination program of the present invention,
The lower limit value of the sampling frequency Fs is 2 × (BW 1 + BW 2 ) using the bandwidths BW 1 and BW 2 of the desired signal,
The upper limit value of the sampling frequency Fs is obtained by using the initial sampling frequency variable INI_FS set in the third step and the center frequency Fc of the desired signal.
INI_FS + 2 × Fc / {fix (2 × Fc / INI_FS)
× (fix (2 × Fc / INI_FS) +1)}
fix (): It is also preferable to cause the computer to execute so as to obtain a value obtained by truncating the decimal point.

本発明によれば、受信装置であって、
前述したサンプリング周波数決定プログラムを実行する演算処理手段と、
演算処理手段によって導出されたサンプリング周波数Fsに基づいてアンダーサンプリングをし、複数の所望信号を一括して周波数変換をするA/D変換手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, a receiving device comprising:
Arithmetic processing means for executing the sampling frequency determination program described above;
And A / D conversion means for performing undersampling based on the sampling frequency Fs derived by the arithmetic processing means and performing frequency conversion on a plurality of desired signals at once.

本発明のサンプリング周波数決定方法及びプログラムによれば、ダウンコンバートイメージの複数の所望信号の距離ができる限り離れるようなサンプリング周波数を決定することができるので、干渉による受信品質の劣化を少なくすることができる。また、本発明によれば、そのような効果を考慮しつつ、サンプリング周波数をできる限り低くすることもできる。   According to the sampling frequency determination method and program of the present invention, it is possible to determine a sampling frequency such that the distances between a plurality of desired signals in the down-converted image are as far as possible, thereby reducing degradation of reception quality due to interference. it can. Further, according to the present invention, the sampling frequency can be made as low as possible while taking such effects into consideration.

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図3は、本発明におけるアンダーサンプリングを用いた受信装置の機能構成図である。   FIG. 3 is a functional configuration diagram of a receiving apparatus using undersampling according to the present invention.

図3によれば、受信装置1は、アンテナ101と、低雑音増幅器LNA(Low Noise Amplifier)102と、帯域通過フィルタBPF(Band Path Filter)103と、A/D変換器104と、直交復調器105と、低域通過フィルタLPF(low Path Filter)106と、復調器107と、シンセサイザ108と、CPU109とを有する。尚、簡単化のために、2つの所望信号に対応したものを表す。   According to FIG. 3, the receiving apparatus 1 includes an antenna 101, a low noise amplifier LNA (Low Noise Amplifier) 102, a band pass filter BPF (Band Path Filter) 103, an A / D converter 104, and an orthogonal demodulator. 105, a low-pass filter LPF (low path filter) 106, a demodulator 107, a synthesizer 108, and a CPU 109. For simplicity, the signals corresponding to two desired signals are shown.

アンテナ101によって受信された信号は、低雑音増幅器102によって増幅され、所望信号毎の帯域通過フィルタ103によって所望信号が取り出される。それら所望信号は、A/D変換器104によって、アンダーサンプリングを用いて一括して周波数変換がなされる。周波数変換がなされた信号は、直交復調器105へ入力される。   The signal received by the antenna 101 is amplified by the low noise amplifier 102, and the desired signal is extracted by the band pass filter 103 for each desired signal. These desired signals are collectively frequency-converted by the A / D converter 104 using undersampling. The frequency-converted signal is input to the quadrature demodulator 105.

本発明によれば、A/D変換器104のサンプリング周波数Fsが、シンセサイザ108から供給される。サンプリング周波数Fsは、複数の所望信号に対して、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFと、その帯域幅BWとに基づいて、CPU109によって決定される。 According to the present invention, the sampling frequency Fs of the A / D converter 104 is supplied from the synthesizer 108. The sampling frequency Fs is determined by the CPU 109 for a plurality of desired signals based on the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image and its bandwidth BW.

直交復調器105は、乗算器によって、周波数変換がなされた信号と、数値制御発振器NCO(Numerical Controlled Oscillator)から出力された正弦波信号とを乗算する。数値制御発振器の発振周波数は、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFと同じである。乗算器は、所望信号のベースバンド信号のIチャネル及びQチャネルを出力する。Qチャネルは、移相器によってπ/2ラジアンだけ位相の遅れた正弦波が乗算されたものである。 The quadrature demodulator 105 multiplies the frequency-converted signal by a multiplier and a sine wave signal output from a numerically controlled oscillator NCO (Numerical Controlled Oscillator). The oscillation frequency of the numerically controlled oscillator is the same as the center frequency F IF of the desired signal in the down-conversion image. The multiplier outputs the I channel and Q channel of the baseband signal of the desired signal. The Q channel is obtained by multiplying a sine wave delayed in phase by π / 2 radians by a phase shifter.

直交復調器105から出力されたベースバンド信号は、低域通過フィルタLPF106によって、直交復調により生じた高周波成分が除去され、復調器107によって復調される。   The baseband signal output from the quadrature demodulator 105 is demodulated by the demodulator 107 after the high-frequency component generated by the quadrature demodulation is removed by the low-pass filter LPF 106.

図4は、ダウンコンバートされた1つの所望信号の帯域幅の収容を表す周波数成分のイメージ図である。   FIG. 4 is an image diagram of frequency components representing accommodation of the bandwidth of one desired signal that has been down-converted.

サンプリング周波数Fsは、周波数信号の折り返しによって自分自身の信号に影響を受けないようにするために、以下の式(4)及び(5)の条件を満たす必要がある。
BW:所望信号の帯域幅
IF+BW/2 < Fs/2 式(4)
0 < FIF−BW/2 式(5)
The sampling frequency Fs needs to satisfy the conditions of the following formulas (4) and (5) in order not to be influenced by the own signal due to the folding of the frequency signal.
BW: bandwidth of desired signal F IF + BW / 2 <Fs / 2 Formula (4)
0 <F IF -BW / 2 Formula (5)

式(4)は、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFに所望信号の帯域幅の半分BW/2を加算した周波数が、サンプリング周波数の半分Fs/2よりも低いことを表す。式(5)は、所望信号の中心周波数FIFから、所望信号の帯域幅の半分BW/2を減算した周波数が、周波数0よりも高いこと表す。 Equation (4) indicates that the frequency obtained by adding half the bandwidth BW / 2 of the desired signal to the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image is lower than the half of the sampling frequency Fs / 2. Equation (5) represents that the frequency obtained by subtracting half the bandwidth BW / 2 of the desired signal from the center frequency F IF of the desired signal is higher than the frequency 0.

これにより、1つの所望信号を周波数変換するために、ダウンコンバートイメージの所望信号が、周波数0〜Fs/2に収容されることが確保され、アンダーサンプリングが可能となる。   Thereby, in order to frequency-convert one desired signal, it is ensured that the desired signal of the down-conversion image is accommodated in the frequency 0 to Fs / 2, and undersampling is possible.

図5は、ダウンコンバートされた2つの所望信号の帯域幅の収容を表す周波数成分のイメージ図である。   FIG. 5 is an image diagram of frequency components representing the accommodation of the bandwidth of two downconverted desired signals.

2つの所望信号を一括してサンプリングするためには、更に、2つの所望信号が重ならないようなサンプリング周波数Fsを選択する。
IF1:ダウンコンバートイメージの所望信号1の中心周波数
IF2:ダウンコンバートイメージの所望信号2の中心周波数
BW:所望信号1の帯域幅
BW:所望信号2の帯域幅
|FIF1−FIF2| ≧ (BW+BW)/2 式(6)
In order to sample two desired signals at once, a sampling frequency Fs is selected so that the two desired signals do not overlap.
F IF1 : Center frequency of desired signal 1 in the down-conversion image F IF2 : Center frequency of desired signal 2 in the down-conversion image BW 1 : Bandwidth of desired signal 1 BW 2 : Bandwidth of desired signal 2 | F IF1 −F IF2 ≧≧ (BW 1 + BW 2 ) / 2 Formula (6)

本発明によれば、ダウンコンバートイメージの所望信号1の中心周波数FIF1と、ダウンコンバートイメージの所望信号2の中心周波数FIF2とが、できるだけ離れるように、サンプリング周波数Fsを決定する。これにより、所望信号の帯域幅を越えた部分における干渉によって生じる、受信品質の劣化を少なくすることができる。 According to the present invention, the sampling frequency Fs is determined so that the center frequency F IF1 of the desired signal 1 of the down-conversion image and the center frequency F IF2 of the desired signal 2 of the down-conversion image are separated as much as possible. As a result, it is possible to reduce the degradation of the reception quality caused by the interference in the portion exceeding the bandwidth of the desired signal.

図6は、1つの所望信号に対するサンプリング周波数Fsの適否を判定するフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart for determining the suitability of the sampling frequency Fs for one desired signal.

図6によれば、ダウンコンバートイメージの全ての所望信号の帯域幅が、サンプリング周波数0〜Fs/2以内に収容されるサンプリング周波数Fsを選択する。入力されたサンプリング周波数Fsが、式(4)(5)の条件を満たすか否かを判定する。   According to FIG. 6, the sampling frequency Fs in which the bandwidth of all desired signals of the down-converted image is accommodated within the sampling frequency 0 to Fs / 2 is selected. It is determined whether or not the input sampling frequency Fs satisfies the conditions of equations (4) and (5).

(S601)周波数成分の折り返しは、サンプリング周波数Fs/2毎に生じる。従って、式(1)によって、所望信号の中心周波数Fcが折り返される回数を算出する。
(S602)式(1)の値が偶数であった場合、式(2)によってFs/2以下に折り返されたダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFを算出する。
(S603)式(1)の値が奇数であった場合、式(3)によってFs/2以下に折り返されたダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFを算出する。
(S601) Frequency component folding occurs for each sampling frequency Fs / 2. Therefore, the number of times that the center frequency Fc of the desired signal is folded is calculated by the equation (1).
(S602) When the value of the equation (1) is an even number, the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image folded back to Fs / 2 or less by the equation (2) is calculated.
(S603) When the value of the equation (1) is an odd number, the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image folded back to Fs / 2 or less by the equation (3) is calculated.

(S604)ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFが、式(4)を満たすか否か判定する。満たさない場合、NGフラグ=1にして(S607)、終了する。
(S605)ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFが、式(4)を満たす場合、更に、式(5)を満たすか否か判定する。満たさない場合、NGフラグ=1にして(S607)、終了する。
(S606)ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFが、式(5)を満たす場合、NGフラグ=0にして、終了する。
(S604) It is determined whether or not the center frequency F IF of the desired signal of the down-conversion image satisfies Expression (4). If not satisfied, the NG flag is set to 1 (S607), and the process ends.
(S605) If the center frequency F IF of the desired signal of the down-conversion image satisfies Expression (4), it is further determined whether or not Expression (5) is satisfied. If not satisfied, the NG flag is set to 1 (S607), and the process ends.
(S606) If the center frequency F IF of the desired signal of the down-conversion image satisfies Expression (5), the NG flag is set to 0, and the processing is ended.

これにより、NG=0の場合、サンプリング周波数Fsは、ダウンコンバートイメージが0〜Fs/2に収まることを意味する。   Thereby, when NG = 0, the sampling frequency Fs means that the down-converted image falls within 0 to Fs / 2.

図7は、2つの所望信号に対するサンプリング周波数Fsを決定する第1のフローチャートである。   FIG. 7 is a first flowchart for determining the sampling frequency Fs for two desired signals.

選択されたサンプリング周波数Fsの中で、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔が、最大となるサンプリング周波数Fsを選択する。図7によれば、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの上限値から下限値に向かって、サンプリング周波数Fsを探索する。 Among the selected sampling frequencies Fs, the sampling frequency Fs at which the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-conversion image is maximized is selected. According to FIG. 7, the sampling frequency Fs is searched from the upper limit value of the sampling frequency Fs corresponding to the bandwidths of a plurality of desired signals toward the lower limit value.

(S701)最初に、上限値となる仮のサンプリング周波数Fsを決定する。添字nは、所望信号毎の番号を示す。
Fs=MIN(Fc−BW/2,Fc−BW/2) 式(7)
MIN(a,b):a及びbのうち小さい値を得る関数
式(7)は、仮のサンプリング周波数Fsを、2つの所望信号を帯域幅の最低周波数が小さい方の周波数とする。
MAX=0
MAX:ダウンコンバートイメージの2つの所望信号の中心周波数における最大周波数間隔変数
FS_MAX=0
FS_MAX:MAXを実現する最大化サンプリング周波数変数
(S701) First, a temporary sampling frequency Fs that is an upper limit value is determined. The subscript n indicates a number for each desired signal.
Fs = MIN (Fc 1 -BW 1 /2, Fc 2 -BW 2/2) Equation (7)
MIN (a, b): Function for obtaining a smaller value of a and b In Equation (7), the tentative sampling frequency Fs is set to the frequency with the smaller minimum frequency of the two desired signals.
MAX = 0
MAX: Maximum frequency interval variable FS_MAX = 0 at the center frequency of two desired signals in the down-conversion image
FS_MAX: Maximized sampling frequency variable that realizes MAX

(S702)所望信号n=1について、図6で表したサンプリング周波数チェック処理をする。これにより、所望信号n=1について、Fsが、アンダーサンプリング可能なサンプリング周波数であるか否かが判定される。
(S703)S702の判定が、NG=1であれば、S708へ移行する。
(S704)S702の判定が、NG=0であれば、所望信号n=2について、Fsが、アンダーサンプリング可能なサンプリング周波数であるか否かが判定される。
(S705)S704の判定が、NG=1であれば、S708へ移行する。
(S702) The sampling frequency check process shown in FIG. 6 is performed for the desired signal n = 1. Thereby, for the desired signal n = 1, it is determined whether Fs is a sampling frequency at which undersampling is possible.
(S703) If the determination in S702 is NG = 1, the process proceeds to S708.
(S704) If the determination in S702 is NG = 0, it is determined whether Fs is a sampling frequency at which undersampling is possible for the desired signal n = 2.
(S705) If the determination in S704 is NG = 1, the process proceeds to S708.

(S706)S704の判定が、NG=0であれば、ダウンコンバートイメージの2つの所望信号の中心周波数の間隔|FIF1−FIF2|が、最大間隔MAXよりも大きいか否かを判定する。|FIF1−FIF2|がMAXよりも大きくなければ、S708へ移行する。
(S707)|FIF1−FIF2|がMAXよりも大きければ、|FIF1−FIF2|を、MAXへ代入する。また、そのサンプリング周波数Fsを、FS_MAXへ代入する。
(S706) If the determination in S704 is NG = 0, it is determined whether or not the interval | F IF1 -F IF2 | of the center frequencies of the two desired signals in the down-conversion image is larger than the maximum interval MAX. If | F IF1 −F IF2 | is not larger than MAX, the process proceeds to S708.
(S707) If | F IF1 −F IF2 | is larger than MAX, | F IF1 −F IF2 | is substituted into MAX. Further, the sampling frequency Fs is substituted into FS_MAX.

(S708)サンプリング周波数Fsを、ΔFsだけ減分する。
(S709)Fs/2が、所望信号1の帯域幅BWと、所望信号2の帯域幅BWとの和よりも小さいか否かを判定する。小さくなければ、再度、S702へ移行し、更に低いサンプリング周波数Fsを使うことができるかどうかをチェックする。
(S710)BW+BWがFs/2よりも小さければ、2つの所望信号の帯域幅が重なるほど接近しており、Fsの限界に達したことを意味する。従って、FS_MAXをFsへ代入し、処理を終了する。
(S708) The sampling frequency Fs is decremented by ΔFs.
(S709) Fs / 2 is determined and the bandwidth BW 1 of the desired signal 1, whether less than the sum of the bandwidth BW 2 of the desired signal 2. If not, the process proceeds to S702 again, and it is checked whether or not a lower sampling frequency Fs can be used.
(S710) If BW 1 + BW 2 is smaller than Fs / 2, it means that the bandwidths of the two desired signals are closer to each other, and the limit of Fs has been reached. Therefore, FS_MAX is substituted for Fs, and the process is terminated.

最終的に得られたFS_MAXによれば、ダウンコンバートイメージの所望信号が0〜Fs/2に収まり、2つの所望信号が重なることがなく、且つ、ダウンコンバートイメージの2つの所望信号の中心周波数が、できる限り離れるようになる。   According to the finally obtained FS_MAX, the desired signal of the down-converted image falls within 0 to Fs / 2, the two desired signals do not overlap, and the center frequency of the two desired signals of the down-converted image is , Get away as much as possible.

3つ以上の所望信号に対するサンプリング周波数Fsを決定するためには、各所望信号についてS702及びS703をする。また、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数を総当たり的に2つずつ比較し、中心周波数の距離が離れるようにする。即ち、本発明は、所望信号の数によって制限されるものではない。   In order to determine the sampling frequency Fs for three or more desired signals, S702 and S703 are performed for each desired signal. Further, the center frequencies of the desired signals of the down-converted image are compared altogether by two to make the distance between the center frequencies far apart. That is, the present invention is not limited by the number of desired signals.

図8は、2つの所望信号に対するサンプリング周波数Fsを決定する第2のフローチャートである。   FIG. 8 is a second flowchart for determining the sampling frequency Fs for two desired signals.

図8によれば、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの下限値から上限値に向かって、サンプリング周波数Fsを探索する。   According to FIG. 8, the sampling frequency Fs is searched from the lower limit value of the sampling frequency Fs corresponding to the bandwidths of a plurality of desired signals toward the upper limit value.

(S801)最初に、下限値となる仮のサンプリング周波数Fsを決定する。
Fs=2×(BW+BW) 式(8)
MAX=0
MAX:ダウンコンバートイメージの2つの所望信号の中心周波数における最大周波数間隔の変数
FS_MAX=0
FS_MAX:MAXを実現する最大化サンプリング周波数の変数
INI_FS=0
INI_FS:下限値から最初に選択された初期サンプリング周波数の変数
(S801) First, a provisional sampling frequency Fs serving as a lower limit value is determined.
Fs = 2 × (BW 1 + BW 2 ) Formula (8)
MAX = 0
MAX: Variable of maximum frequency interval at center frequency of two desired signals of down-conversion image FS_MAX = 0
FS_MAX: Variable of the maximum sampling frequency for realizing MAX INI_FS = 0
INI_FS: Initial sampling frequency variable first selected from the lower limit

(S802)所望信号n=1について、図6で表したサンプリング周波数チェック処理をする。これにより、所望信号n=1について、Fsが、アンダーサンプリング可能なサンプリング周波数であるか否かが判定される。
(S803)S802の判定が、NG=1であれば、S810へ移行する。
(S804)S802の判定が、NG=0であれば、所望信号n=2について、Fsが、アンダーサンプリング可能なサンプリング周波数であるか否かが判定される。
(S805)S804の判定が、NG=1であれば、S810へ移行する。
(S802) The sampling frequency check process shown in FIG. 6 is performed for the desired signal n = 1. Thereby, for the desired signal n = 1, it is determined whether Fs is a sampling frequency at which undersampling is possible.
(S803) If the determination in S802 is NG = 1, the process proceeds to S810.
(S804) If the determination in S802 is NG = 0, it is determined whether Fs is a sampling frequency at which undersampling is possible for the desired signal n = 2.
(S805) If the determination in S804 is NG = 1, the process proceeds to S810.

(S806)S804の判定が、NG=0であれば、ダウンコンバートイメージの2つの所望信号の中心周波数の間隔|FIF1−FIF2|が、最大間隔MAXよりも大きいか否かを判定する。|FIF1−FIF2|がMAXよりも大きくなければ、S810へ移行する。 (S806) If the determination in S804 is NG = 0, it is determined whether or not the interval | F IF1 −F IF2 | between the center frequencies of two desired signals in the down-conversion image is larger than the maximum interval MAX. If | F IF1 −F IF2 | is not greater than MAX, the process proceeds to S810.

(S807)|FIF1−FIF2|がMAXよりも大きければ、初期サンプリング周波数変数INI_FSが初期値0であるか否かを判定する。INI_FSが初期値でなければ、S809へ移行する。
(S808)初期サンプリング周波数変数INI_FSが初期値0である場合、サンプリング周波数Fsを、初期サンプリング周波数変数INI_FSに設定する。
(S807) If | F IF1 −F IF2 | is larger than MAX, it is determined whether or not the initial sampling frequency variable INI_FS is the initial value 0. If INI_FS is not the initial value, the process proceeds to S809.
(S808) When the initial sampling frequency variable INI_FS is the initial value 0, the sampling frequency Fs is set to the initial sampling frequency variable INI_FS.

(S809)|FIF1−FIF2|を、MAXへ代入する。また、そのサンプリング周波数Fsを、FS_MAXへ代入する。 (S809) | F IF1 −F IF2 | is substituted into MAX. Further, the sampling frequency Fs is substituted into FS_MAX.

(S810)サンプリング周波数Fsを、ΔFsだけ増分する。 (S810) The sampling frequency Fs is incremented by ΔFs.

(S811)初期サンプリング周波数INI_FSが見つかっているか否かを判定する。
(S812)初期サンプリング周波数INI_FSが見つかっている場合には、サンプリング周波数Fsの上限値は、第3のステップによって設定された初期サンプリング周波数変数INI_FSと、所望信号の中心周波数Fcを用いて、
INI_FS+2×Fc/{fix(2×Fc/INI_FS)
×(fix(2×Fc/INI_FS)+1)}式(9)
とする。上限値に達していなければ、再度、S802へ移行する。
(S813)初期サンプリング周波数INI_FSが見つかっていない場合には、サンプリング周波数Fsの上限値は、
MIN(Fc−BW/2,Fc−BW/2) 式(10)
とする。上限値に達していなければ、再度、S802へ移行する。
(S814)サンプリング周波数Fsが、式(9)又は式(10)の上限値に達したならば、FS_MAXをFsへ代入し、処理を終了する。
(S811) It is determined whether an initial sampling frequency INI_FS is found.
(S812) When the initial sampling frequency INI_FS is found, the upper limit value of the sampling frequency Fs is determined using the initial sampling frequency variable INI_FS set in the third step and the center frequency Fc of the desired signal,
INI_FS + 2 × Fc / {fix (2 × Fc / INI_FS)
× (fix (2 × Fc / INI_FS) +1)} Formula (9)
And If the upper limit has not been reached, the process proceeds to S802 again.
(S813) If the initial sampling frequency INI_FS is not found, the upper limit value of the sampling frequency Fs is
MIN (Fc 1 -BW 1/2 , Fc 2 -BW 2/2) Equation (10)
And If the upper limit has not been reached, the process proceeds to S802 again.
(S814) If the sampling frequency Fs reaches the upper limit value of the equation (9) or the equation (10), FS_MAX is substituted into Fs, and the process is terminated.

最終的に得られたFS_MAXによれば、図7のフローチャートと比較して、更に、サンプリング周波数Fsが低くなるようにすることができる。   According to the finally obtained FS_MAX, the sampling frequency Fs can be further lowered as compared with the flowchart of FIG.

最後に、本発明における測定結果を説明する。   Finally, measurement results in the present invention will be described.

表1は、2つ所望信号の諸元を示す。

Figure 0004662480
Table 1 shows the specifications of two desired signals.
Figure 0004662480

表2は、表1に基づいた、サンプリング周波数Fsと、周波数間隔|FIF1−FIF2|との関係を表す。サンプリング周波数Fsは、所望信号1及び所望信号2を一括して周波数変換をすることができるものである。

Figure 0004662480
Table 2 shows the relationship between the sampling frequency Fs and the frequency interval | F IF1 −F IF2 | based on Table 1. The sampling frequency Fs can be subjected to frequency conversion for the desired signal 1 and the desired signal 2 collectively.
Figure 0004662480

表2によれば、サンプリング周波数Fsが最も低い場合(0.912MHz)、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数の間隔(0.090MHz)も短い。これに対し、本発明によれば、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数の間隔が最も長い(0.450MHz)、サンプリング周波数Fs(1.092MHz)を選択することになる。サンプリング周波数Fsが、幾分高くても、中心周波数の間隔を長くすることによって、干渉による受信品質の劣化を少なくすることができる。   According to Table 2, when the sampling frequency Fs is the lowest (0.912 MHz), the interval (0.090 MHz) of the center frequency of the desired signal of the down-conversion image is also short. On the other hand, according to the present invention, the sampling frequency Fs (1.092 MHz) having the longest interval (0.450 MHz) of the center frequency of the desired signal of the down-conversion image is selected. Even if the sampling frequency Fs is somewhat high, the deterioration of the reception quality due to interference can be reduced by increasing the interval between the center frequencies.

図9は、サンプリング周波数Fsに対するダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数の対応グラフである。   FIG. 9 is a correspondence graph of the center frequency of the desired signal of the down-converted image with respect to the sampling frequency Fs.

四角印は、所望信号1のダウンコンバートイメージの中心周波数を表し、丸印は、所望信号2のダウンコンバートイメージの中心周波数を表す。本発明によれば、四角印と丸印との間の距離ができる限り離れるようなサンプリング周波数を探索する。   The square mark represents the center frequency of the down-converted image of the desired signal 1, and the circle mark represents the center frequency of the down-converted image of the desired signal 2. According to the present invention, a sampling frequency is searched such that the distance between the square mark and the circle mark is as far as possible.

以上、詳細に説明したように、本発明のサンプリング周波数決定方法及びプログラムによれば、アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換する際に、干渉による受信品質の劣化を少なくすることができる。   As described above in detail, according to the sampling frequency determination method and program of the present invention, when performing frequency conversion of a plurality of desired signals at once using undersampling, degradation of reception quality due to interference is reduced. can do.

図10は、ダウンコンバートイメージの中心周波数の間隔に応じたビット誤り率を表すグラフである。   FIG. 10 is a graph showing the bit error rate according to the center frequency interval of the down-converted image.

図10によれば、ダウンコンバートイメージの中心周波数の間隔が最も短いΔF=0.090(+印)の場合、信号対ノイズ比が極めて良好であっても、ビット誤り率が一定以上は良好にはならない。これに対し、ダウンコンバートイメージの中心周波数の間隔が最も長いΔF=0.450(△印)の場合、信号対ノイズ比が極めて良好な場合、ビット誤り率も極めて良好となる。   According to FIG. 10, when the interval of the center frequency of the down-converted image is the shortest ΔF = 0.090 (+ mark), even if the signal-to-noise ratio is very good, the bit error rate is good above a certain level. Must not. On the other hand, when ΔF = 0.450 (Δ mark) having the longest interval between the center frequencies of the down-converted images, the bit error rate is also very good when the signal-to-noise ratio is very good.

図11は、ダウンコンバートイメージの2つの所望信号を表す周波数対信号レベルのグラフである。図11によれば、ダウンコンバートイメージの2つの所望信号の間隔が短いと、互いに干渉していることがわかる。一方で、ダウンコンバートイメージの2つの所望信号の間隔が長いと、互いに干渉することが少なくなる。   FIG. 11 is a graph of frequency versus signal level representing the two desired signals of the downconverted image. According to FIG. 11, it can be seen that if the interval between two desired signals in the down-conversion image is short, they interfere with each other. On the other hand, if the interval between the two desired signals of the down-conversion image is long, interference with each other is reduced.

前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。   According to the various embodiments of the present invention described above, those skilled in the art can easily make various changes, modifications and omissions within the scope of the technical idea and the viewpoint of the present invention. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

アンダーサンプリングによってダウンコンバートされた周波数成分のイメージ図である。It is an image figure of the frequency component down-converted by undersampling. サンプリング周波数に基づいた偶数/奇数の折り返し周波数成分のイメージ図である。It is an image figure of the folding frequency component of the even number / odd number based on a sampling frequency. 本発明におけるアンダーサンプリングを用いた受信装置の機能構成図である。It is a functional block diagram of the receiver which used the undersampling in this invention. ダウンコンバートされた1つの所望信号の帯域幅の収容を表す周波数成分のイメージ図である。It is an image figure of the frequency component showing accommodation of the bandwidth of one desired signal down-converted. ダウンコンバートされた2つの所望信号の帯域幅の収容を表す周波数成分のイメージ図である。It is an image figure of the frequency component showing accommodation of the bandwidth of two desired signals down-converted. 1つの所望信号に対するサンプリング周波数Fsの適否を判定するフローチャートである。It is a flowchart which determines the suitability of the sampling frequency Fs with respect to one desired signal. 2つの所望信号に対するサンプリング周波数Fsを決定する第1のフローチャートである。It is a 1st flowchart which determines the sampling frequency Fs with respect to two desired signals. 2つの所望信号に対するサンプリング周波数Fsを決定する第2のフローチャートである。It is a 2nd flowchart which determines the sampling frequency Fs with respect to two desired signals. サンプリング周波数Fsに対するダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数の対応グラフである。It is a corresponding | compatible graph of the center frequency of the desired signal of the down conversion image with respect to sampling frequency Fs. ダウンコンバートイメージの中心周波数の間隔に応じたビット誤り率を表すグラフである。It is a graph showing the bit error rate according to the space | interval of the center frequency of a down conversion image. ダウンコンバートイメージの2つの所望信号を表す周波数対信号レベルのグラフである。FIG. 6 is a graph of frequency versus signal level representing two desired signals in a down-converted image.

符号の説明Explanation of symbols

1 受信装置
101 アンテナ
102 低雑音増幅器LNA
103 帯域通過フィルタBPF
104 A/D変換器
105 直交復調器
106 低域通過フィルタLPF
107 復調器
108 シンセサイザ
109 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Receiver 101 Antenna 102 Low noise amplifier LNA
103 Band pass filter BPF
104 A / D converter 105 Quadrature demodulator 106 Low-pass filter LPF
107 demodulator 108 synthesizer 109 CPU

Claims (9)

アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換をするためのサンプリング周波数Fsを決定するサンプリング周波数決定方法であって、
初期化された最大周波数間隔変数MAX及び最大化サンプリング周波数変数FS_MAXを有し、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの上限値から下限値に向かって、以下の第1から第4のステップを繰り返すものであり、
サンプリング周波数Fsについて、ダウンコンバートイメージの全ての所望信号の帯域幅が、サンプリング周波数0〜Fs/2以内に収容されるか否かを判定する第1のステップと、
第1のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔が、最大周波数間隔変数MAXよりも大きいか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔を、最大周波数間隔変数MAXとして設定し、サンプリング周波数Fsを、最大化サンプリング周波数変数FS_MAXとして設定する第3のステップと、
前記サンプリング周波数Fsを所定値だけ減分する第4のステップと
を有し、最終的に最大周波数間隔及び最大化サンプリング周波数を得ることを特徴とするサンプリング周波数決定方法。
A sampling frequency determination method for determining a sampling frequency Fs for performing frequency conversion of a plurality of desired signals at once using undersampling,
The maximum frequency interval variable MAX and the maximum sampling frequency variable FS_MAX are initialized, and the following first to fourth are set from the upper limit value to the lower limit value of the sampling frequency Fs according to the bandwidth of a plurality of desired signals. Which repeats the steps
A first step for determining whether the bandwidth of all desired signals of the down-converted image is accommodated within the sampling frequency 0 to Fs / 2 for the sampling frequency Fs;
A second step of determining whether the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image is greater than the maximum frequency interval variable MAX if determined to be true for the first step;
If it is determined that the second step is true, the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-convert image is set as the maximum frequency interval variable MAX, and the sampling frequency Fs is set as the maximized sampling frequency variable FS_MAX. A third step;
And a fourth step of decrementing the sampling frequency Fs by a predetermined value, and finally obtaining a maximum frequency interval and a maximum sampling frequency.
前記サンプリング周波数Fsの上限値は、複数の所望信号の帯域の最低周波数よりも小さい値とし、
前記サンプリング周波数Fsの下限値は、複数の所望信号の帯域幅の和よりも大きい値とすることを特徴とする請求項に記載のサンプリング周波数決定方法。
The upper limit value of the sampling frequency Fs is a value smaller than the lowest frequency of a plurality of desired signal bands,
The sampling frequency determination method according to claim 1 , wherein the lower limit value of the sampling frequency Fs is set to a value larger than a sum of bandwidths of a plurality of desired signals.
アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換をするためのサンプリング周波数Fsを決定するサンプリング周波数決定方法であって、
初期化された最大周波数間隔変数MAX、最大化サンプリング周波数変数FS_MAX及び初期サンプリング周波数変数INI_FSを有し、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの下限値から上限値に向かって、以下の第1から第5のステップを繰り返すものであり、
サンプリング周波数Fsについて、ダウンコンバートイメージの全ての所望信号の帯域幅が、サンプリング周波数0〜Fs/2以内に収容されるか否かを判定する第1のステップと、
第1のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔が、最大周波数間隔変数MAXよりも大きいか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップについて真と判定された場合であって、且つ、初期サンプリング周波数変数が初期値である場合、前記サンプリング周波数Fsを、初期サンプリング周波数変数に設定する第3のステップと、
ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔を、最大周波数間隔変数MAXとして設定し、サンプリング周波数Fsを、最大化サンプリング周波数変数FS_MAXとして設定する第4のステップと、
前記サンプリング周波数Fsを所定値だけ増分する第5のステップと
を有し、
初期サンプリング周波数変数から上限値までの間で、最終的に最大周波数間隔及び最大化サンプリング周波数を得ることを特徴とするサンプリング周波数決定方法。
A sampling frequency determination method for determining a sampling frequency Fs for performing frequency conversion of a plurality of desired signals at once using undersampling,
It has an initialized maximum frequency interval variable MAX, a maximized sampling frequency variable FS_MAX, and an initial sampling frequency variable INI_FS. From the lower limit value of the sampling frequency Fs according to the bandwidth of a plurality of desired signals to the upper limit value, The first to fifth steps are repeated,
A first step for determining whether the bandwidth of all desired signals of the down-converted image is accommodated within the sampling frequency 0 to Fs / 2 for the sampling frequency Fs;
A second step of determining whether the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image is greater than the maximum frequency interval variable MAX if determined to be true for the first step;
A third step of setting the sampling frequency Fs to the initial sampling frequency variable when it is determined to be true for the second step and the initial sampling frequency variable is an initial value;
A fourth step of setting the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image as a maximum frequency interval variable MAX and setting the sampling frequency Fs as a maximized sampling frequency variable FS_MAX;
And a fifth step of incrementing the sampling frequency Fs by a predetermined value,
A sampling frequency determination method characterized in that a maximum frequency interval and a maximum sampling frequency are finally obtained between an initial sampling frequency variable and an upper limit value.
前記サンプリング周波数Fsの下限値は、所望信号の帯域幅BW及びBWを用いて、2×(BW+BW)とし、
前記サンプリング周波数Fsの上限値は、第3のステップによって設定された前記初期サンプリング周波数変数INI_FSと、所望信号の中心周波数Fcを用いて、
INI_FS+2×Fc/{fix(2×Fc/INI_FS)
×(fix(2×Fc/INI_FS)+1)}
fix():小数点以下が切り捨てられた値を得る関数
とすることを特徴とする請求項に記載のサンプリング周波数決定方法。
The lower limit of the sampling frequency Fs is 2 × (BW 1 + BW 2 ) using the bandwidths BW 1 and BW 2 of the desired signal,
The upper limit value of the sampling frequency Fs is obtained by using the initial sampling frequency variable INI_FS set in the third step and the center frequency Fc of the desired signal.
INI_FS + 2 × Fc / {fix (2 × Fc / INI_FS)
× (fix (2 × Fc / INI_FS) +1)}
The sampling frequency determination method according to claim 3 , wherein fix () is a function that obtains a value obtained by truncating a decimal point.
アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換をするためのサンプリング周波数Fsを決定するように、受信装置に搭載されたコンピュータを実行させるサンプリング周波数決定プログラムであって、
初期化された最大周波数間隔変数MAX及び最大化サンプリング周波数変数FS_MAXを有し、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの上限値から下限値に向かって、以下の第1から第4のステップを繰り返すものであり、
サンプリング周波数Fsについて、ダウンコンバートイメージの全ての所望信号の帯域幅が、サンプリング周波数0〜Fs/2以内に収容されるか否かを判定する第1のステップと、
第1のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔が、最大周波数間隔変数MAXよりも大きいか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔を、最大周波数間隔変数MAXとして設定し、サンプリング周波数Fsを、最大化サンプリング周波数変数FS_MAXとして設定する第3のステップと、
前記サンプリング周波数Fsを減分する第4のステップと
を有し、最終的に最大周波数間隔及び最大化サンプリング周波数を得るように、コンピュータを実行させることを特徴とするサンプリング周波数決定プログラム。
A sampling frequency determination program for causing a computer mounted on a receiving apparatus to execute a sampling frequency Fs for performing frequency conversion of a plurality of desired signals collectively using undersampling,
The maximum frequency interval variable MAX and the maximum sampling frequency variable FS_MAX are initialized, and the following first to fourth are set from the upper limit value to the lower limit value of the sampling frequency Fs according to the bandwidth of a plurality of desired signals. Which repeats the steps
A first step for determining whether the bandwidth of all desired signals of the down-converted image is accommodated within the sampling frequency 0 to Fs / 2 for the sampling frequency Fs;
A second step of determining whether the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image is greater than the maximum frequency interval variable MAX if determined to be true for the first step;
If it is determined that the second step is true, the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-convert image is set as the maximum frequency interval variable MAX, and the sampling frequency Fs is set as the maximized sampling frequency variable FS_MAX. A third step;
And a fourth step of decrementing the sampling frequency Fs, and causing the computer to run to finally obtain a maximum frequency interval and a maximum sampling frequency.
前記サンプリング周波数Fsの上限値は、複数の所望信号の帯域の最低周波数よりも小さい値とし、
前記サンプリング周波数Fsの下限値は、複数の所望信号の帯域幅の和よりも大きい値とするように、コンピュータを実行させることを特徴とする請求項に記載のサンプリング周波数決定プログラム。
The upper limit value of the sampling frequency Fs is a value smaller than the lowest frequency of a plurality of desired signal bands,
The sampling frequency determination program according to claim 5 , wherein the computer is executed so that the lower limit value of the sampling frequency Fs is larger than the sum of the bandwidths of a plurality of desired signals.
アンダーサンプリングを用いて、複数の所望信号を一括して周波数変換をするためのサンプリング周波数Fsを決定するように、受信装置に搭載されたコンピュータを実行させるサンプリング周波数決定プログラムであって、
初期化された最大周波数間隔変数MAX、最大化サンプリング周波数変数FS_MAX及び初期サンプリング周波数変数INI_FSを有し、複数の所望信号の帯域幅に応じたサンプリング周波数Fsの下限値から上限値に向かって、以下の第1から第5のステップを繰り返すものであり、
サンプリング周波数Fsについて、ダウンコンバートイメージの全ての所望信号の帯域幅が、サンプリング周波数0〜Fs/2以内に収容されるか否かを判定する第1のステップと、
第1のステップについて真と判定された場合、ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔が、最大周波数間隔変数MAXよりも大きいか否かを判定する第2のステップと、
第2のステップについて真と判定された場合であって、且つ、初期サンプリング周波数変数が初期値である場合、前記サンプリング周波数Fsを、初期サンプリング周波数変数に設定する第3のステップと、
ダウンコンバートイメージの所望信号の中心周波数FIFの間隔を、最大周波数間隔変数MAXとして設定し、サンプリング周波数Fsを、最大化サンプリング周波数変数FS_MAXとして設定する第4のステップと、
前記サンプリング周波数Fsを所定値だけ増分する第5のステップと
を有し、
初期サンプリング周波数変数から上限値までの間で、最終的に最大周波数間隔及び最大化サンプリング周波数を得るように、コンピュータを実行させることを特徴とするサンプリング周波数決定プログラム。
A sampling frequency determination program for causing a computer mounted on a receiving apparatus to execute a sampling frequency Fs for performing frequency conversion of a plurality of desired signals collectively using undersampling,
It has an initialized maximum frequency interval variable MAX, a maximized sampling frequency variable FS_MAX, and an initial sampling frequency variable INI_FS. From the lower limit value of the sampling frequency Fs according to the bandwidth of a plurality of desired signals to the upper limit value, The first to fifth steps are repeated,
A first step for determining whether the bandwidth of all desired signals of the down-converted image is accommodated within the sampling frequency 0 to Fs / 2 for the sampling frequency Fs;
A second step of determining whether the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image is greater than the maximum frequency interval variable MAX if determined to be true for the first step;
A third step of setting the sampling frequency Fs to the initial sampling frequency variable when it is determined to be true for the second step and the initial sampling frequency variable is an initial value;
A fourth step of setting the interval of the center frequency F IF of the desired signal of the down-converted image as a maximum frequency interval variable MAX and setting the sampling frequency Fs as a maximized sampling frequency variable FS_MAX;
And a fifth step of incrementing the sampling frequency Fs by a predetermined value,
A sampling frequency determination program for causing a computer to execute finally to obtain a maximum frequency interval and a maximum sampling frequency between an initial sampling frequency variable and an upper limit value.
前記サンプリング周波数Fsの下限値は、所望信号の帯域幅BW及びBWを用いて、2×(BW+BW)とし、
前記サンプリング周波数Fsの上限値は、第3のステップによって設定された前記初期サンプリング周波数変数INI_FSと、所望信号の中心周波数Fcを用いて、
INI_FS+2×Fc/{fix(2×Fc/INI_FS)
×(fix(2×Fc/INI_FS)+1)}
fix():小数点以下が切り捨てられた値を得る関数
とするように、コンピュータを実行させることを特徴とする請求項に記載のサンプリング周波数決定プログラム。
The lower limit of the sampling frequency Fs is 2 × (BW 1 + BW 2 ) using the bandwidths BW 1 and BW 2 of the desired signal,
The upper limit value of the sampling frequency Fs is obtained by using the initial sampling frequency variable INI_FS set in the third step and the center frequency Fc of the desired signal.
INI_FS + 2 × Fc / {fix (2 × Fc / INI_FS)
× (fix (2 × Fc / INI_FS) +1)}
8. The sampling frequency determining program according to claim 7 , wherein the computer is executed so that fix () is a function for obtaining a value obtained by truncating a decimal point.
請求項からのいずれか1項に記載のサンプリング周波数決定プログラムを実行する演算処理手段と、
前記演算処理手段によって導出された前記サンプリング周波数Fsに基づいてアンダーサンプリングをし、複数の所望信号を一括して周波数変換をするA/D変換手段と
を有することを特徴とする受信装置。
Arithmetic processing means for executing the sampling frequency determination program according to any one of claims 5 to 8 ,
A receiving apparatus comprising: A / D conversion means for performing undersampling based on the sampling frequency Fs derived by the arithmetic processing means and performing frequency conversion on a plurality of desired signals at once.
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