JP4778875B2

JP4778875B2 - 利得制御装置

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Publication number: JP4778875B2
Application number: JP2006288782A
Authority: JP
Inventors: 武志井上; 慶太郎大塚
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2026-10-24
Also published as: JP2008109272A

Description

本発明は、利得制御装置に関する。

図５は、スペクトラム拡散通信の利得制御装置の構成例を示す図である。受信信号Ｓ１は、スペクトラム拡散変調された受信信号である。自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器１０１は、制御信号Ｓ９に応じた利得で、受信信号Ｓ１を増幅し、信号Ｓ２を出力する。直交検波回路１０２は、信号Ｓ２を直交検波（復調）し、Ｉ信号Ｓ４Ｉ及びＱ信号Ｓ４Ｑを出力する直交復調回路である。ハイブリッド回路１１１は、信号Ｓ２を乗算器１１２Ｉ及び１１２Ｑに分配する分配器である。乗算器１１２Ｉは、可変発振器１１３が生成する信号を信号Ｓ２に乗算し、Ｉ信号Ｓ３Ｉを出力する。ローパスフィルタ１１５Ｉは、信号Ｓ３Ｉの低周波数帯域のみを通過させ、信号Ｓ４Ｉを出力する。遅延回路１１４は、発振器１１３が生成する信号をπ／２［ｒａｄ］遅延させる。乗算器１１２Ｑは、遅延回路１１４により遅延させられた信号を信号Ｓ２に乗算し、Ｑ信号Ｓ３Ｑを出力する。ローパスフィルタ１１５Ｑは、信号Ｓ３Ｑの低周波数帯域のみを通過させ、信号Ｓ４Ｑを出力する。アナログ／デジタル変換器１０３は、信号Ｓ４Ｉ及びＳ４Ｑをアナログからデジタルに変換し、信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑを出力する。復調回路１０５は、Ｉ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑをスペクトラム拡散復調し、復調信号Ｓ１０を出力する拡散復調回路である。

自動利得制御（ＡＧＣ）回路１２４は、Ｉ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑを基に、ＡＧＣ増幅器１０１の利得を制御するための制御信号Ｓ８を出力する。演算回路１２１は、Ｉ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑの２乗和Ｉ²＋Ｑ²を演算し、信号Ｓ６を出力する。信号Ｓ６は、Ｉ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑのエネルギ（電力）を表す。減算器１２３は、信号Ｓ６から基準レベルＬ０を減算し、信号Ｓ７を出力する。基準レベルＬ０は、ＡＧＣ増幅器１０１の目標利得を示すレベルである。ループフィルタ１２４は、信号Ｓ７を積分して平均値を制御信号Ｓ８として出力する。デジタル／アナログ変換器１０６は、デジタルの制御信号Ｓ８をアナログの制御信号Ｓ９に変換し、ＡＧＣ増幅器１０１に出力する。

演算回路１２１の出力信号Ｓ６が基準レベルＬ０と同じになる方向に、ＡＧＣ増幅器１０１の利得が制御される。例えば、信号Ｓ６が基準レベルＬ０より小さければ、ＡＧＣ増幅器１０１の利得が大きくなるように制御される。ＡＧＣ増幅器１０１の利得は、アナログ／デジタル変換器１０３の出力信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑが、後段の処理精度に対してオーバーフローしない範囲でもっとも有効な大きさになるように制御される。

また、下記の特許文献１には、Ａ／Ｄ変換器から出力される受信デジタル信号の信号レベルを適正値に保持するための第１のＡＧＣ回路に加え、第２のＡＧＣ回路を新たに備え、この第２のＡＧＣ回路により、相関器への入力信号レベルを適正値に保持するべく、デジタルフィルタの出力信号レベルに基づいて相関器への入力信号レベルを可変制御するようにしたＣＤＭＡ通信装置が記載されている。

また、下記の特許文献２には、ＰＧＡ方式で離散的に利得が設定される複数段のアンプで構成される可変利得増幅器をＡＧＣ制御する可変利得制御回路において、利得切り替え時に発生するＤＣオフセットの影響を低減する技術が記載されている。

また、下記の特許文献３には、主情報信号に、付加情報信号がスペクトラム拡散されたスペクトラム拡散信号が重畳された入力信号から、前記スペクトラム拡散信号を検出する装置において、利得制御部は、各サンプルデータごとに、データを逓倍する方向にビットシフトする回路により構成される技術が記載されている。

特開２０００−２５２８６８号公報特開２００５−９４１７８号公報特開平１１−８８２２７号公報

ＶＳＦ（拡散率可変）によるＤＳＳＳ（直接スペクトラム拡散：Direct Sequence Spread Spectrum）方式では、スペクトラム拡散の拡散率によって、デジタル信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑの有効ビット数は変動しうる。例えば、大きい拡散率では低着信レベルでの再生を確実にすることが求められるが、アナログ／デジタル変換器１０３の有効ビット数は少なくてもかまわない。逆に、小さい拡散率では良好な着信レベルでスループット増大が期待されるが、アナログ／デジタル変換器１０３の有効ビット数を多めにするほうが再生情報の品質を良好に保てる期待がある。

これらを両立するために、ＡＧＣ増幅器１０１の可変利得範囲は十分に広いことが求められる。ＡＧＣ増幅器１０１の制御範囲が満たない場合には、ＡＧＣ増幅器１０１の前段に低雑音増幅器を追加して、この利得分を選択するスイッチを介して全体での可変範囲を目的範囲まで広げるなどの対策が考えられる。このように、必要以上の性能もしくは回路が必要となるなどの課題がある。

本発明の目的は、増幅器の不必要な範囲の利得制御を抑制することができる利得制御装置を提供することである。

本発明の利得制御装置は、制御信号に応じた利得で、スペクトラム拡散変調された受信信号を増幅する増幅器と、前記増幅された信号を直交復調する直交復調回路と、前記直交復調された信号をアナログからデジタルに変換するアナログ／デジタル変換器と、前記受信信号のスペクトラム拡散変調の拡散率が所定の閾値より大きい場合に、前記デジタルに変換された信号の上位ビットを捨てて上位にビットシフトして出力する乗算回路と、前記乗算回路の出力信号を所定の拡散率でスペクトラム拡散復調する復調回路と、前記乗算回路が出力する信号と前記増幅器の目標利得を示す基準レベルとを比較し、該比較結果に応じて前記増幅器に前記制御信号を出力する利得制御回路とを有することを特徴とする。

拡散率に応じて増幅器の利得を制御することができるので、増幅器の不必要な範囲の利得制御を抑制することができる。

（第１の実施形態）
図６は、本発明の第１の実施形態による無線機の構成例を示すブロック図である。無線機は、送信部と受信部を有する。まず、送信部について説明する。エンコーダ６０１は、送信データＤｔをエンコードして出力する。マッピング（拡散）回路６０２は、エンコーダ６０１の出力信号を所定の拡散率でスペクトラム拡散変調し、Ｉ信号及びＱ信号を出力する拡散変調回路である。波形成形フィルタ６０３は、マッピング回路６０２が出力するＩ信号及びＱ信号を波形成形のためのフィルタリング処理をして出力する。デジタル／アナログ変換器６０４は、波形成形フィルタ６０３が出力するＩ信号及びＱ信号をデジタルからアナログに変換して出力する。直交変調回路６０５は、デジタル／アナログ変換器６０４が出力するＩ信号及びＱ信号を直交変調し、ベースバンドから中間周波数に変換し、出力する。ＲＦ／ＩＦ回路６０６は、直交変調回路６０５が出力する信号を中間周波数（ＩＦ）から高周波数（ＲＦ）に変換し、デュプレクサ６０７を介して、アンテナ６０８から無線送信する。

次に、受信部について説明する。アンテナ６０８は、無線の受信信号を受信する。受信信号は、他の無線機の送信部により送信された信号であり、スペクトラム拡散変調された信号である。ＲＦ／ＩＦ回路６１１は、アンテナ６０８及びデュプレクサ６０７を介して上記の受信信号を受信し、その受信信号を高周波数（ＲＦ）から中間周波数（ＩＦ）に変換する。自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器（アンプ）１０１は、自動利得制御（ＡＧＣ）回路１０４が出力する制御信号に応じた利得で、ＲＦ／ＩＦ回路６１１が出力する信号を増幅して出力する。直交検波（復調）回路１０２は、ＡＧＣ増幅器１０１が出力する信号を直交検波（復調）し、Ｉ信号及びＱ信号を出力する。アナログ／デジタル変換器１０３は、直交検波回路１０２が出力するＩ信号及びＱ信号をアナログからデジタルに変換して出力する。ＡＧＣ回路１０４は、アナログ／デジタル変換器１０３が出力するＩ信号及びＱ信号を基に制御信号をＡＧＣ増幅器１０１に出力する。復調回路１０５は、アナログ／デジタル変換器１０３が出力するＩ信号及びＱ信号を所定の拡散率でスペクトラム拡散復調し、信号を出力する拡散復調回路である。デコーダ６１２は、復調回路１０５が出力する信号をデコードし、受信データＤｒを出力する。

本実施形態は、ＶＳＦ（拡散率可変）のＤＳＳＳ（直接スペクトラム拡散：Direct Sequence Spread Spectrum）方式によるスペクトラム拡散通信の無線機の例を示す。受信電界強度は無線機の環境に依存して異なるため、利得制御装置（ＡＧＣ増幅器１０１、直交検波回路１０２、アナログ／デジタル変換器１０３及びＡＧＣ回路１０４を含む）を有する。ＡＧＣ増幅器１０１の利得は、アナログ／デジタル変換後のダイナミックレンジが、後段の処理精度に対してオーバーフローしない範囲でもっとも有効な大きさになるように制御する。利得制御装置を実現するためには、利得を変動させるためにＡＧＣ増幅器１０１を用い、アナログ／デジタル変換後の信号電力をモニタしてその変動範囲を調整する。本実施形態は、受信部の利得制御範囲の縮小を考慮したＣＤＭＡ（符号分割多重接続：Code Division Multiple Access）用無線機を示す。

図１は、本実施形態による利得制御装置の構成例を示す図である。この利得制御装置は、図６のＡＧＣ増幅器１０１、直交検波回路１０２、アナログ／デジタル変換器１０３、ＡＧＣ回路１０４及び復調回路１０５を含む部分である。図１は、図５に対して、セレクタ１２２を追加したものである。

受信信号Ｓ１は、図６のＲＦ／ＩＦ回路６１１が出力するスペクトラム拡散変調された受信信号である。ＡＧＣ増幅器１０１は、制御信号Ｓ９に応じた利得で、受信信号Ｓ１を増幅し、信号Ｓ２を出力する。直交検波回路１０２は、信号Ｓ２を直交検波（復調）し、Ｉ信号Ｓ４Ｉ及びＱ信号Ｓ４Ｑを出力する直交復調回路である。ハイブリッド回路１１１は、信号Ｓ２を乗算器１１２Ｉ及び１１２Ｑに分配する分配器である。乗算器１１２Ｉは、可変発振器１１３が生成する信号を信号Ｓ２に乗算し、Ｉ信号Ｓ３Ｉを出力する。ローパスフィルタ１１５Ｉは、信号Ｓ３Ｉの低周波数帯域のみを通過させ、信号Ｓ４Ｉを出力する。遅延回路１１４は、発振器１１３が生成する信号をπ／２［ｒａｄ］遅延させる。乗算器１１２Ｑは、遅延回路１１４により遅延させられた信号を信号Ｓ２に乗算し、Ｑ信号Ｓ３Ｑを出力する。ローパスフィルタ１１５Ｑは、信号Ｓ３Ｑの低周波数帯域のみを通過させ、信号Ｓ４Ｑを出力する。アナログ／デジタル変換器１０３は、信号Ｓ４Ｉ及びＳ４Ｑをアナログからデジタルに変換し、信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑを出力する。復調回路１０５は、Ｉ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑをスペクトラム拡散復調し、復調信号Ｓ１０を出力する拡散復調回路である。

自動利得制御（ＡＧＣ）回路１２４は、Ｉ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑを基に、ＡＧＣ増幅器１０１の利得を制御するための制御信号Ｓ８を出力する。セレクタ１２２は、受信信号Ｓ１のスペクトラム拡散変調の拡散率ＳＦに応じて、ＡＧＣ増幅器１０１の目標利得を示す基準レベルＬ１又はＬ２を選択して出力する。演算回路１２１は、Ｉ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑの２乗和Ｉ²＋Ｑ²を演算し、信号Ｓ６を出力する。信号Ｓ６は、Ｉ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑのエネルギ（電力）を表す。なお、演算回路１２１が出力する２乗和信号Ｓ６のビット数を減らすために、演算回路１２１は２乗和を演算した後、対数変換をし、信号Ｓ６を出力するようにしてもよい。減算器１２３は、信号Ｓ６からセレクタ１２２が出力する基準レベルを減算し、信号Ｓ７を出力する。ループフィルタ１２４は、信号Ｓ７を積分して平均値を制御信号Ｓ８として出力する。デジタル／アナログ変換器１０６は、デジタルの制御信号Ｓ８をアナログの制御信号Ｓ９に変換し、ＡＧＣ増幅器１０１に出力する。

演算回路１２１の出力信号Ｓ６がセレクタ１２２の選択基準レベルと同じになるように、ＡＧＣ増幅器１０１の利得が制御される。例えば、信号Ｓ６がセレクタ１２２の選択基準レベルより小さければ、ＡＧＣ増幅器１０１の利得が大きくなるように制御される。ＡＧＣ増幅器１０１の利得は、アナログ／デジタル変換器１０３の出力信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑが、後段の処理精度に対してオーバーフローしない範囲でもっとも有効な大きさになるように制御される。

拡散率ＳＦは、送信データ速度（ビットレート）に対する拡散符号速度（チップレート）の比を表す。拡散率ＳＦは、可変である。拡散率ＳＦを大きくすると、復調回路１０５のスペクトラム拡散復調処理が複雑になり、ビットレートが小さくなるものの、悪い伝播環境でも通信品質を保てる。

拡散率ＳＦが小さい場合には、伝播環境が良好であり、要求しているダイナミックレンジが広く、高分解能が要求される受信信号を想定している。拡散率ＳＦが大きい場合には、伝播環境が悪く、最低限の分解能でよく、主信号の復調回路において拡散復調（逆拡散）されることで所望の分解能が得られるような受信信号を想定している。

図２は、拡散率ＳＦが小さい場合のアナログ／デジタル変換器１０３の出力信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑを示す図である。拡散率ＳＦが小さい場合には、良好な着信レベルでスループット増大が期待されるが、アナログ／デジタル変換器１０３の有効ビット数を多めにする方が再生情報の品質を良好に保てるので、有効ビット数を多くし、有効ビット範囲ＲＧ１を広くする。

図３は、拡散率ＳＦが大きい場合のアナログ／デジタル変換器１０３の出力信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑを示す図である。拡散率ＳＦが大きい場合には、低着信レベルでの再生を確実にすることが求められるが、アナログ／デジタル変換器１０３の有効ビット数は少なくてよく、有効ビット範囲ＲＧ２を狭くする。すなわち、デジタル信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑの上位ビットを捨てて、有効ビット数を少なくする。

セレクタ１２２は、アナログ／デジタル変換器１０３の有効ビット数に応じて、基準レベルＬ１又はＬ２を選択する。例えば、セレクタ１２２は、拡散率ＳＦが閾値より小さいときには基準レベルＬ１を選択し、拡散率ＳＦが閾値よりも大きいときには基準レベルＬ２を選択する。基準レベルＬ１は、基準レベルＬ２よりも大きい。基準レベルＬ１は、図２のように、有効ビット範囲ＲＧ１を広くするために、レベルを大きくする。それに対して、基準レベルＬ２は、図３に示すように、有効ビット範囲ＲＧ２を狭くするために、レベルを小さくする。

復調回路１０５は、拡散率ＳＦが閾値より大きいときには信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑの上位ビットを捨てて上位にビットシフト（乗算）し、デジタル的に増幅を行う。

例として、拡散率ＳＦが１（拡散しない）の場合でも動作できるように、アナログ／デジタル変換器１０３は８ビット精度のものを用いる。拡散率ＳＦが１の場合は、大きい基準レベルＬ１を選択するが、伝搬環境が良好なので、ＡＧＣアンプ１０１の利得は小さくてすむ。

それに対して、拡散率ＳＦが２５６の場合には、アナログ／デジタル変換器１０３は４ビット精度で十分である。この場合は、伝搬環境が厳しいことが想定されるが、小さい基準レベルＬ２を選択し、アナログ／デジタル変換器１０３の下位４ビットを有効とすることで、ＡＧＣアンプ１０１は上位４ビット分の増幅が不要になる。拡散率ＳＦが閾値より大きいときには、復調回路１０５が信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑをビットシフトし、デジタル的に増幅するので、合計８ビット分の増幅が行えることになる。

拡散率ＳＦが大きい場合には、拡散率ＳＦが小さい場合に比べ、Ｉ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑの分解能が８ビットから４ビットになる。この４ビット差は、電圧レベルで１６倍の利得差であるので、電力に換算すると３２倍で１５ｄＢの利得に相当する。拡散率が大きく分解能が４ビットでよい環境では、受信電力が微弱であり、本実施形態により例えば前記の１５ｄＢ分の利得を不要にできる。

以上のように、本実施形態では、拡散率ＳＦに応じて基準レベルＬ１又はＬ２を選択することにより、必要以上に可変利得範囲を拡大することを抑制できる。

なお、セレクタ１２２は基準レベルＬ１又はＬ２を選択する場合を例に説明したが、選択の代わりに、拡散率ＳＦが大きい場合と小さい場合の受信レベルの比を乗じて基準レベルを生成する等の方法も考えられる。２のべき乗の乗算であればビットシフトで実現できるため、複数の拡散率の関係も２のべき乗である場合に実現性は高い。３個以上の拡散率ＳＦの範囲に応じて、基準レベルを変えるようにしてもよい。

本実施形態の利得制御装置は、制御信号Ｓ９に応じた利得で、スペクトラム拡散変調された受信信号Ｓ１を増幅する増幅器１０１と、前記増幅された信号Ｓ２を直交復調する直交復調回路１０２と、前記受信信号Ｓ１のスペクトラム拡散変調の拡散率ＳＦに応じて前記増幅器１０１の目標利得を示す基準レベルＬ１又はＬ２を出力する基準レベル出力回路１２２と、前記直交復調された信号及び前記基準レベルを比較し、その比較結果に応じて前記増幅器１０１に前記制御信号Ｓ９を出力する利得制御回路１０４，１０６とを有する。

アナログ／デジタル変換器１０３は、前記直交復調された信号Ｓ４Ｉ，Ｓ４Ｑをアナログからデジタルに変換する。前記利得制御回路１０４，１０６は、前記デジタルに変換された信号Ｓ５Ｉ，Ｓ５Ｑ及び前記基準レベルを比較する。拡散復調回路１０５は、前記デジタルに変換された信号Ｓ５Ｉ，Ｓ５Ｑをスペクトラム拡散復調する。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態による利得制御装置の構成例を示す図である。この利得制御装置は、第１の実施形態（図１）に対して、セレクタ１２２を削除し、ビットセレクタ４０１を追加したものである。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。

ビットセレクタ４０１は、第１の実施形態の復調回路１０５が行っていたビットシフト処理を行う。すなわち、ビットセレクタ４０１は、拡散率ＳＦが閾値より大きいときには、信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑの上位ビットを捨てて上位にビットシフト（乗算）し、デジタル的に増幅し、信号Ｓ１１Ｉ及びＳ１１Ｑを出力する。例えば、上位４ビットを捨てて、下位４ビットを上位に４ビットシフトする。また、ビットセレクタ４０１は、拡散率ＳＦが閾値より小さいときには、信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑをそのまま信号Ｓ１１Ｉ及びＳ１１Ｑとして出力する。ビットセレクタ４０１は、信号Ｓ１１Ｉ及びＳ１１Ｑを復調回路１０５及び演算器１２１に出力する。

なお、ビットシフトは狭義の乗算であるので、ビットシフト回路又は乗算器により行うことができる。例えば、拡散率ＳＦが小さい場合と大きい場合の比の逆数を、受信信号Ｓ５Ｉ及びＳ５Ｑに乗ずることにより、信号Ｓ１１Ｉ及びＳ１１Ｑを生成してもよい。拡散率ＳＦが小さい場合は乗算せずに信号Ｓ１１Ｉ及びＳ１１Ｑを出力し、拡散率ＳＦが大きい場合には、前述の比の逆数を乗算することができる。また、ビットセレクタ４０１は、３個以上の拡散率ＳＦの範囲に応じて、ビットシフト又は乗算を行うようにしてもよい。

演算回路１２１は、Ｉ信号Ｓ１１Ｉ及びＱ信号Ｓ１１Ｑの２乗和Ｉ²＋Ｑ²を演算し、信号Ｓ６を出力する。減算器１２３は、信号Ｓ６から基準レベルＬ０を減算し、信号Ｓ７を出力する。本実施形態では、拡散率ＳＦにかかわらず基準レベルＬ０は一定である。ループフィルタ１２４は、信号Ｓ７を積分して平均値を制御信号Ｓ８として出力する。デジタル／アナログ変換器１０６は、デジタルの制御信号Ｓ８をアナログの制御信号Ｓ９に変換し、ＡＧＣ増幅器１０１に出力する。

復調回路１０５は、第１の実施形態のように、拡散率ＳＦに応じて信号Ｓ１１Ｉ及びＳ１１Ｑのビットシフトを行うことはしない。復調回路１０５は、Ｉ信号Ｓ１１Ｉ及びＱ信号Ｓ１１Ｑをスペクトラム拡散復調し、復調信号Ｓ１０を出力する。

本実施形態によれば、拡散率ＳＦが大きい場合には、図３に示すように、有効ビット範囲ＲＧ２が狭いので、ビットセレクタ４０１はデジタル的に増幅する。ビットセレクタ４０１の出力信号Ｓ１１Ｉ及びＳ１１Ｑを基に基準レベルＬ０との比較を行うので、第１の実施形態と同様に、ＡＧＣアンプ１０１の不必要な増幅を抑制することができる。

第１の実施形態では、拡散率ＳＦが大きい場合には、基準レベルＬ２を大きくすることにより、ＡＧＣアンプ１０１の不必要な増幅を抑制することができる。第２の実施形態では、拡散率ＳＦが大きい場合には、ビットセレクタ４０１によりＩ信号Ｓ５Ｉ及びＱ信号Ｓ５Ｑを大きくすることにより、ＡＧＣアンプ１０１の不必要な増幅を抑制することができる。

第２の実施形態の利得制御装置は、制御信号Ｓ９に応じた利得で、スペクトラム拡散変調された受信信号Ｓ１を増幅する増幅器１０１と、前記増幅された信号Ｓ２を直交復調する直交復調回路１０２と、前記直交復調された信号Ｓ４Ｉ，Ｓ４Ｑをアナログからデジタルに変換するアナログ／デジタル変換器１０３と、前記受信信号Ｓ１のスペクトラム拡散変調の拡散率ＳＦに応じて前記デジタルに変換された信号Ｓ５Ｉ，Ｓ５Ｑを乗算して出力する乗算回路４０１と、前記乗算回路４０１が出力する信号Ｓ１１Ｉ，Ｓ１１Ｑと前記増幅器１０１の目標利得を示す基準レベルＬ０とを比較し、その比較結果に応じて前記増幅器１０１に前記制御信号Ｓ９を出力する利得制御回路１０４，１０６とを有する。前記乗算回路４０１は、前記受信信号Ｓ１のスペクトラム拡散変調の拡散率ＳＦに応じて前記デジタルに変換された信号Ｓ５Ｉ，Ｓ５Ｑをビットシフトする。

なお、第１及び第２の実施形態において、ＡＧＣアンプ１０１は、制御信号Ｓ９に応じて損失量を調整することにより利得を制御する可変アッテネータの場合を含むものとする。また、拡散率ＳＦは、無線機の上位層の処理により取得することができ、復調回路１０５のスペクトラム拡散復調処理にも用いられる。

以上のように、第１及び第２の実施形態によれば、アナログ／デジタル変換後の信号Ｓ５Ｉ，Ｓ５Ｑの電力Ｓ６をモニタし、ＡＧＣアンプ１０１の利得変動範囲を調整する。例えば、拡散率ＳＦが小さいときの有効ビット数を８ビット、拡散率ＳＦが大きいときの有効ビット数を４ビットにする。拡散率ＳＦが大きく分解能が４ビットでよい環境では、上記のように、１５ｄＢ分の利得を不要にでき、必要以上に可変利得範囲を拡大することを抑制できる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の第１の実施形態による利得制御装置の構成例を示す図である。拡散率が小さい場合のアナログ／デジタル変換器の出力信号を示す図である。拡散率が大きい場合のアナログ／デジタル変換器の出力信号を示す図である。本発明の第２の実施形態による利得制御装置の構成例を示す図である。スペクトラム拡散通信の利得制御装置の構成例を示す図である。無線機の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ＡＧＣアンプ
１０２直交検波回路
１０３アナログ／デジタル変換器
１０４ＡＧＣ回路
１０５復調回路
１０６デジタル／アナログ変換器
１１１ハイブリッド回路
１１２Ｉ，１１２Ｑ乗算器
１１３発振器
１１４遅延回路
１１５Ｉ，１１５Ｑローパスフィルタ
１２１演算回路
１２２セレクタ
１２３減算器
１２４ループフィルタ
４０１ビットセレクタ

Claims

制御信号に応じた利得で、スペクトラム拡散変調された受信信号を増幅する増幅器と、
前記増幅された信号を直交復調する直交復調回路と、
前記直交復調された信号をアナログからデジタルに変換するアナログ／デジタル変換器と、
前記受信信号のスペクトラム拡散変調の拡散率が所定の閾値より大きい場合に、前記デジタルに変換された信号の上位ビットを捨てて上位にビットシフトして出力する乗算回路と、
前記乗算回路の出力信号を所定の拡散率でスペクトラム拡散復調する復調回路と、
前記乗算回路が出力する信号と前記増幅器の目標利得を示す基準レベルとを比較し、該比較結果に応じて前記増幅器に前記制御信号を出力する利得制御回路と
を有することを特徴とする利得制御装置。