JP4992614B2 - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM - Google Patents
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Description
本発明は、通信装置および通信方法、並びにプログラムに関し、特に、受信信号が最適な振幅となるように増幅率を制御することができるようにした通信装置および通信方法、並びにプログラムに関する。 The present invention relates to a communication device, a communication method, and a program, and more particularly to a communication device, a communication method, and a program that can control an amplification factor so that a received signal has an optimum amplitude.
従来、無線LAN(Local Area Network)では、送信側の通信装置は、所定の周波数の搬送波を、送信対象のデータに対応する信号であるベースバンド信号で変調し、その結果得られる変調波を送信する。一方、受信側の通信装置は、送信側の通信装置から送信されてくる変調波を受信し、その変調波を復調することにより、ベースバンド信号を取得する。 Conventionally, in a wireless LAN (Local Area Network), a communication device on the transmission side modulates a carrier wave of a predetermined frequency with a baseband signal that is a signal corresponding to data to be transmitted, and transmits the resulting modulated wave To do. On the other hand, the communication device on the reception side receives the modulated wave transmitted from the communication device on the transmission side, and acquires the baseband signal by demodulating the modulated wave.
また、受信側の通信装置では、変調波を復調して得られるベースバンド信号がアンプにより増幅され、所定の振幅に増幅されたベースバンド信号に対して、AD(Analog Digital)変換などの処理が施される。例えば、通信装置において受信される変調波の受信強度が変動する場合においても、アンプが、ベースバンド信号を一定の振幅で出力することができるように、通信装置には、アンプの増幅率を自動的に調整するAGC(Automatic Gain Control)回路が備えられている。 In the communication device on the receiving side, a baseband signal obtained by demodulating the modulated wave is amplified by an amplifier, and processing such as AD (Analog Digital) conversion is performed on the baseband signal amplified to a predetermined amplitude. Applied. For example, the communication device automatically sets the amplification factor of the amplifier so that the amplifier can output the baseband signal with a constant amplitude even when the reception intensity of the modulated wave received by the communication device fluctuates. An automatic gain control (AGC) circuit that adjusts automatically is provided.
図1は、AGC回路を備えた通信装置の一例の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an example of a communication device including an AGC circuit.
図1において、通信装置11は、アンテナ12、BPF(Band Pass Filter:帯域通過フィルタ)13、LNA(Low Noise Amplifier:低雑音増幅器)14、2つのミキサ部15および16、2つのVGA(Variable Gain Amplifier:可変ゲイン増幅器)17および18、2つのBPF19および20、2つのADC(Analog Digital Converter:アナログディジタル変換器)21および22、ディジタルフィルタ23、電力積算処理回路24、RSSI(Received Signal Strength Indicator)回路25、AGC回路26、およびDAC(Digital Analog Converter:ディジタルアナログ変換器)27から構成される。
In FIG. 1, a communication device 11 includes an
アンテナ12は、送信側の通信装置(図示せず)から送信される変調波を受信して、BPF13に供給する。BPF13は、アンテナ12から供給された変調波をフィルタリングし、所定の周波数帯域の変調波を、LNA14に供給する。LNA14は、BPF13から供給された変調波を、低ノイズで増幅して、ミキサ部15および16、並びにRSSI回路25に供給する。
The
ミキサ部15および16は、LNA14から供給された変調波に、図示しない発振器が生成した所定の周波数の信号を掛け合わせることにより、変調波を復調し、ベースバンド信号を出力する。
The
ここで、搬送波を変調する変調方式として、QPSK(quadrature phase shift keying)が採用されているとする。QPSKでは、ベースバンド信号は、搬送波と同相のI成分と、搬送波と直交するQ成分とに分けられて伝送され、例えば、ミキサ部15は、ベースバンド信号のI成分を出力し、ミキサ部16は、ベースバンド信号のQ成分を出力する。
Here, it is assumed that QPSK (quadrature phase shift keying) is adopted as a modulation method for modulating a carrier wave. In QPSK, a baseband signal is transmitted by being divided into an I component in phase with a carrier wave and a Q component orthogonal to the carrier wave. For example, the
VGA17には、ミキサ部15からベースバンド信号のI成分が供給され、VGA17は、後述するようにDAC27から供給される制御信号(電圧)に応じた増幅率で、ベースバンド信号のI成分を増幅し、その結果得られる信号を、BPF19に供給する。
The
VGA18には、ミキサ部16からベースバンド信号のQ成分が供給され、VGA18は、VGA17と同様に、ベースバンド信号のQ成分を増幅した信号を、BPF20に供給する。
The
BPF19は、VGA17から供給された信号をフィルタリングし、所定の周波数帯域の信号を、ADC21に供給する。BPF20は、VGA18から供給された信号をフィルタリングし、所定の周波数帯域の信号を、ADC22に供給する。ここで、BPF19および20が出力する信号は、アナログの信号である。
The
ADC21は、BPF19から供給された信号をAD変換(量子化)し、BPF19から供給された信号をディジタル化した信号を、ディジタルフィルタ23に供給する。ADC22は、BPF20から供給された信号をAD変換し、BPF20から供給された信号をディジタル化した信号を、ディジタルフィルタ23に供給する。
The ADC 21 performs AD conversion (quantization) on the signal supplied from the
ディジタルフィルタ23は、ADC21および22から供給されたディジタルの信号をフィルタリングし、電力積算処理回路24に供給する。
The
電力積算処理回路24は、ディジタルフィルタ23から供給された信号に対し、単位時間あたりの信号の二乗和を積算する処理を施し、通信装置11が受信した変調波の受信強度を算出する。電力積算処理回路24は、変調波の受信強度を表す信号を、AGC回路26に供給する。
The power
RSSI回路25には、アンテナ12が受信した変調波が、BPF13およびLNA14を介して供給される。RSSI回路25は、アンテナ12が受信した変調波に対して、エンベロープ(包絡線)を抽出する処理を施し、変調波の受信強度(受信電界強度)を算出し、変調波の受信強度を表す信号をAGC回路26に供給する。
The
AGC回路26には、電力積算処理回路24またはRSSI回路25から変調波の受信強度が供給される。そして、AGC回路26は、変調波の受信強度に基づいて、VGA17および18の増幅率を制御する制御信号を出力する。例えば、AGC回路26は、変調波の受信強度を表す信号が、所定の閾値以上であれば、VGA17および18の増幅率を低下させる制御信号を出力し、一方、変調波の受信強度を表す信号が、所定の閾値未満であれば、VGA17および18の増幅率を上昇させる制御信号を出力する。
The
DAC27には、AGC回路26が出力した制御信号が供給され、DAC27は、その制御信号を、アナログの信号(電圧)に変換し、VGA17および18に供給する。
The control signal output from the
このように構成される通信装置11では、ADC21または22においてAD変換されたベースバンド信号から求められる変調波の受信強度に基づいて、VGA17または18の増幅率が制御される。または、RSSI回路25により変調波のエンベロープから求められる変調波の受信強度に基づいて、VGA17または18の増幅率が制御される。
In the communication apparatus 11 configured as described above, the amplification factor of the
ところで、送信対象のデータを伝送する伝送方式としては、上述したように、送信対象のデータに対応する信号であるベースバンド信号で搬送波を変調することによりデータを伝送する伝送方式の他に、ベースバンド信号そのものを伝送する伝送方式(ベースバンド伝送方式)がある。 By the way, as a transmission method for transmitting data to be transmitted, as described above, in addition to a transmission method for transmitting data by modulating a carrier wave with a baseband signal that is a signal corresponding to the data to be transmitted, a base is used. There is a transmission method (baseband transmission method) for transmitting the band signal itself.
ベースバンド伝送方式では、送信対象のデータの1ビット(HレベルまたはLレベル)に対応して、送信側の通信装置から、例えば、1パルスの磁界を出力すること(磁界の有または無)により、データが伝送される。 In the baseband transmission method, for example, by outputting a magnetic field of one pulse (with or without a magnetic field) from a communication device on the transmission side corresponding to one bit (H level or L level) of data to be transmitted. Data is transmitted.
また、ベースバンド伝送方式では、ベースバンド信号で搬送波を変調することによりデータを伝送する伝送方式よりも、高速でデータを伝送することができ、例えば、数Gbps以上の速度でデータを伝送することができる。 In addition, the baseband transmission method can transmit data at a higher speed than the transmission method in which data is transmitted by modulating a carrier wave with a baseband signal. For example, data can be transmitted at a speed of several Gbps or more. Can do.
ここで、ベースバンド伝送方式により通信を行う通信装置における受信信号の振幅を制御する方法として、図1を参照して説明したように、ADC21または22においてAD変換されたベースバンド信号から求められる変調波の受信強度に基づいて、VGA17または18の増幅率を制御する制御方法を用いるとしたとき、ADC21または22には、数Gbps以上の速度でのサンプリング能力が必要となる。しかしながら、一般的なADコンバータで、数Gbps以上の速度でサンプリングを行うことは困難であり、このような制御方法を、ベースバンド伝送方式により通信を行う通信装置に適用することは困難であった。
Here, as described with reference to FIG. 1, as a method for controlling the amplitude of a received signal in a communication apparatus that performs communication using the baseband transmission method, modulation obtained from the baseband signal AD-converted by the
また、ベースバンド伝送方式により通信を行う通信装置における受信信号の振幅を制御する方法として、図1を参照して説明したように、RSSI回路25により変調波のエンベロープから求められる変調波の受信強度に基づいて、VGA17または18の増幅率を制御する制御方法を用いるとしたとき、例えば、送信対象のデータがLレベルであるときには、パルスが出力されないので、受信信号のエンベロープを求めることが困難であった。従って、このような制御方法を、ベースバンド伝送方式により通信を行う通信装置に適用することは困難であった。
Further, as described with reference to FIG. 1, as a method for controlling the amplitude of a received signal in a communication apparatus that performs communication using the baseband transmission method, the received intensity of the modulated wave obtained from the modulated wave envelope by the
ここで、特許文献1には、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交波周波数分割多重)で変調された信号を受信する受信回路において、短時間で受信電界強度を高精度に計測する技術が開示されている。
Here,
上述したように、ベースバンド伝送方式により通信を行う通信装置における受信信号の振幅を制御する方法として、従来の制御方法を用いることは困難であり、受信信号が最適な振幅となるように増幅率を制御することは困難であった。 As described above, it is difficult to use a conventional control method as a method for controlling the amplitude of a received signal in a communication apparatus that performs communication using the baseband transmission method, and the amplification factor is set so that the received signal has an optimum amplitude. It was difficult to control.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、受信信号が最適な振幅となるように増幅率を制御することができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to control the amplification factor so that the received signal has an optimum amplitude.
本発明の一側面の通信装置は、データをベースバンドで伝送するベースバンド伝送方式により通信を行う通信装置であって、前記データのレベルの遷移に応じてピークが生じる受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号を、第1の増幅率で増幅し、第1の増幅信号を出力する第1の増幅手段と、前記第1の増幅信号を、第2の増幅率で増幅し、第2の増幅信号を出力する第2の増幅手段と、前記第1の増幅信号を、前記第2の増幅率に所定の係数を掛け合わせて求められる第3の増幅率で増幅し、第3の増幅信号を出力する第3の増幅手段と、前記第2の増幅信号のピーク値と、所定の閾値とを比較した比較結果に基づいて、出力データのレベルを遷移させて、前記出力データを出力する出力データ出力手段と、前記第3の増幅信号のピーク値と、前記出力データ出力手段が比較に用いた閾値と同一の閾値とを比較した比較結果に基づいて、比較データのレベルを遷移させて、前記比較データを出力する比較データ出力手段と、前記出力データ出力手段が出力データを出力する周期の所定周期分に対応する測定周期ごとに、前記比較データのレベルが遷移した回数であるカウント値を測定し、前記測定周期の所定周期分の時間に対応するゲインコントロール周期ごとに、前記カウント値に基づいて、前記第1の増幅率を制御する増幅率制御手段とを備える。 A communication apparatus according to an aspect of the present invention is a communication apparatus that performs communication using a baseband transmission method for transmitting data in a baseband, and that receives a reception signal that causes a peak according to a transition in the data level. A first amplification means for amplifying the received signal with a first amplification factor and outputting a first amplification signal; amplifying the first amplification signal with a second amplification factor; Second amplification means for outputting the amplified signal, and the first amplified signal is amplified at a third amplification factor obtained by multiplying the second amplification factor by a predetermined coefficient to obtain a third amplification Based on the comparison result obtained by comparing the third amplification means for outputting a signal, the peak value of the second amplified signal, and a predetermined threshold value, the level of the output data is changed, and the output data is outputted. Output data output means and a pin of the third amplified signal; And click value, the output data output means based on the comparison comparing the threshold and the same threshold used in the comparison result, by transitioning the level of the comparison data, the comparison data output means for outputting the comparison data, The output data output means measures a count value , which is the number of times the level of the comparison data has changed , for each measurement period corresponding to a predetermined period of the output data output period, and a time corresponding to the predetermined period of the measurement period For each gain control period corresponding to, a gain control means for controlling the first gain based on the count value is provided.
本発明の一側面の通信方法またはプログラムは、データをベースバンドで伝送するベースバンド伝送方式により通信を行う通信装置の通信方法、または、データをベースバンドで伝送するベースバンド伝送方式により通信を行う通信装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、前記通信装置は、前記データのレベルの遷移に応じてピークが生じる受信信号を受信する受信手段と、前記受信信号を、第1の増幅率で増幅し、第1の増幅信号を出力する第1の増幅手段と、前記第1の増幅信号を、第2の増幅率で増幅し、第2の増幅信号を出力する第2の増幅手段と、前記第1の増幅信号を、前記第2の増幅率に所定の係数を掛け合わせて求められる第3の増幅率で増幅し、第3の増幅信号を出力する第3の増幅手段と、前記第2の増幅信号のピーク値と、所定の閾値とを比較した比較結果に基づいて、出力データのレベルを遷移させて、前記出力データを出力する出力データ出力手段と、前記第3の増幅信号のピーク値と、前記出力データ出力手段が比較に用いた閾値と同一の閾値とを比較した比較結果に基づいて、比較データのレベルを遷移させて、前記比較データを出力する比較データ出力手段とを備え、前記出力データ出力手段が出力データを出力する周期の所定周期分に対応する測定周期ごとに、前記比較データのレベルが遷移した回数であるカウント値を測定し、前記測定周期の所定周期分の時間に対応するゲインコントロール周期ごとに、前記カウント値に基づいて、前記第1の増幅率を制御するステップを含む。 A communication method or program according to one aspect of the present invention performs communication using a communication method of a communication apparatus that performs communication using a baseband transmission method that transmits data in baseband, or performs communication using a baseband transmission method that transmits data using baseband. A program that is executed by a computer that controls a communication device, wherein the communication device receives a reception signal that causes a peak in response to a transition of the data level, and receives the reception signal with a first amplification factor. A first amplifying means for amplifying the first amplified signal and outputting a first amplified signal; a second amplifying means for amplifying the first amplified signal at a second gain and outputting a second amplified signal; A third amplification means for amplifying the first amplification signal by a third amplification factor obtained by multiplying the second amplification factor by a predetermined coefficient, and outputting a third amplification signal; Output data output means for outputting the output data by changing the level of the output data based on a comparison result obtained by comparing the peak value of the amplified signal of 2 and a predetermined threshold value; Comparison data output means for changing the level of comparison data and outputting the comparison data based on the comparison result of comparing the peak value with the same threshold value as the threshold value used for comparison by the output data output means. The output data output means measures a count value , which is the number of times the level of the comparison data has transitioned, for each measurement period corresponding to a predetermined period of the output data output period; And a step of controlling the first amplification factor based on the count value for each gain control period corresponding to the time .
本発明の一側面においては、通信装置は、データのレベルの遷移に応じてピークが生じる受信信号を受信する受信手段と、受信信号を第1の増幅率で増幅し、第1の増幅信号を出力する第1の増幅手段と、第1の増幅信号を第2の増幅率で増幅し、第2の増幅信号を出力する第2の増幅手段と、第1の増幅信号を第2の増幅率に所定の係数を掛け合わせて求められる第3の増幅率で増幅し、第3の増幅信号を出力する第3の増幅手段とを備える。また、通信装置は、第2の増幅信号のピーク値と、所定の閾値とを比較した比較結果に基づいて、出力データのレベルを遷移させて、出力データを出力する出力データ出力手段と、第3の増幅信号のピーク値と、出力データ出力手段が比較に用いた閾値と同一の閾値とを比較した比較結果に基づいて、比較データのレベルを遷移させて、比較データを出力する比較データ出力手段とを備える。そして、出力データが出力される周期の所定周期分に対応する測定周期ごとに、比較データのレベルが遷移した回数であるカウント値が測定され、その測定周期の所定周期分の時間に対応するゲインコントロール周期ごとに、測定されたカウント値に基づいて、第1の増幅率が制御される。
In one aspect of the present invention, a communication device receives a reception signal that generates a peak in response to a transition in data level, amplifies the reception signal with a first amplification factor, The first amplification means for outputting, the second amplification means for amplifying the first amplified signal with the second amplification factor, and outputting the second amplified signal, and the first amplification signal for the second amplification factor And a third amplifying means for amplifying at a third amplification factor obtained by multiplying by a predetermined coefficient and outputting a third amplified signal. In addition, the communication device includes: an output data output unit that changes the level of the output data based on a comparison result obtained by comparing the peak value of the second amplified signal and a predetermined threshold; 3. Comparison data output that outputs comparison data by changing the level of comparison data based on the comparison result of comparing the peak value of the amplified
本発明の一側面によれば、受信信号が最適な振幅となるように増幅率を制御することができる。 According to one aspect of the present invention, the amplification factor can be controlled so that the received signal has an optimum amplitude.
以下に本発明の実施の形態を説明する。 You description of the embodiments of the present invention are described below.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図2は、本発明を適用した通信システム(システムとは、複数の装置が論理的に集合した物をいい、各構成の装置が同一筐体中にあるか否かは問わない)の一実施の形態の構成例を示す斜視図である。 FIG. 2 shows an embodiment of a communication system to which the present invention is applied (a system refers to a logical collection of a plurality of devices, regardless of whether or not each configuration device is in the same housing). It is a perspective view which shows the structural example of this form.
図2において、通信システムは、通信装置41および42から構成されている。通信装置41と42とは、同様に構成されているが、以下では、通信装置41から通信装置42にデータを送信する場合について、即ち、通信装置41を、データを送信する送信側とし、通信装置42を、データを受信する受信側として説明する。
In FIG. 2, the communication system is composed of
通信装置41は、送信側基板51を備え、送信側基板51は、コネクタ52、送信用IC53、および4つのコイル状のアンテナ541乃至544から構成される。
Communication device 41 includes a transmission-
コネクタ52には、送信側基板51と、通信装置41が備える電源や他の基板など(いずれも図示せず)とを接続するためのケーブルが接続され、コネクタ52を介して、送信用IC53に電力やデータが供給される。
The
送信用IC53は、コネクタ52を介して、図示しない電源から供給される電力により駆動する。また、送信用IC53は、通信装置42に送信すべきデータに応じて、アンテナ541乃至544に電流を供給する(流す)。
The
アンテナ541乃至544には、送信用IC53から供給された電流が流れることにより、アンテナ541乃至544を貫通するような磁界(図2に示されている白抜きの矢印)が発生する。この磁界は、アンテナ541乃至544に流れる電流が変化することにより変化する。
The antenna 54 1 to 54 4, by flowing current supplied from the
通信装置42は、受信側基板61を備え、受信側基板61は、コネクタ62、受信用IC63、および4つのコイル状のアンテナ641乃至644から構成される。
コネクタ62には、受信側基板61と、通信装置42が備える電源や他の基板など(いずれも図示せず)とを接続するためのケーブルが接続され、コネクタ62を介して、受信用IC63に電力が供給される。
The
受信用IC63は、コネクタ62を介して、図示しない電源から供給される電力により駆動する。受信用IC63は、アンテナ641乃至644に発生する誘導起電力により、送信側基板51から送信されてくるデータを受信し、そのデータを、コネクタ62を介して、図示しない他の基板に供給する。
The receiving
アンテナ641乃至644には、送信側基板51のアンテナ541乃至544が発生する磁界の変化により、電磁誘導による誘導起電力が発生する。
In the
なお、アンテナ641乃至644は、それぞれ同様に構成されており、アンテナ641乃至644を区別しなくてもよい場合、以下では、適宜、アンテナ641乃至644をアンテナ64と称する。アンテナ541乃至544についても、同様に、アンテナ54と称する。
The
次に、図3を参照して、送信側基板51から受信側基板61へのデータの送信について説明する。
Next, transmission of data from the
図3の上から1番目には、送信側基板51が送信するデータが示されており、図3の上から2番目には、このデータを受信側基板61に送信するためにアンテナ54に流れる電流が示されている。
The first data from the top of FIG. 3 shows data transmitted by the
即ち、送信用IC53は、送信側基板51から送信されるデータがHレベル(例えば、1)であれば、アンテナ54に電流を流し、送信側基板51から送信されるデータがLレベル(例えば、0)であれば、アンテナ54に流れる電流を停止する。従って、送信側基板51から送信されるデータが、LレベルからHレベルに遷移するときには、アンテナ64に流れる電流が増加し、一方、HレベルからLレベルに遷移するときには、アンテナ64に流れる電流が減少する。
That is, if the data transmitted from the
また、アンテナ54に電流が流れると、アンテナ54を貫通するような磁界が発生し、この磁界は、アンテナ54に流れる電流の変化に応じて変化する。そして、アンテナ54に発生する磁界の変化により、受信側基板61のアンテナ64に、電磁誘導による誘導起電力が発生する。
Further, when a current flows through the antenna 54, a magnetic field that penetrates the antenna 54 is generated, and this magnetic field changes according to a change in the current flowing through the antenna 54. Then, an induced electromotive force due to electromagnetic induction is generated in the
例えば、送信側基板51のアンテナ54に流れる電流が増加すると、受信側基板61のアンテナ64にプラスの誘導起電力が発生し、一方、送信側基板51のアンテナ54に流れる電流が減少すると、受信側基板61のアンテナ64にマイナスの誘導起電力が発生する。受信側基板61は、アンテナ64に発生した誘導起電力による電圧に応じた受信信号を受信する。
For example, when the current flowing through the antenna 54 of the
図3の上から3番目には、アンテナ64に発生する誘導起電力に応じた受信信号(後述する図4のVGA77により増幅された受信信号)が示されている。
The third from the top in FIG. 3 shows a reception signal (a reception signal amplified by a
アンテナ64に発生する誘導起電力に応じた受信信号は、送信側基板51から送信されるデータのLレベルからHレベルへの遷移に応じてプラスのピークを有し、送信側基板51から送信されるデータのHレベルからLレベルへの遷移に応じて、マイナスのピークを有した形状となる。
The reception signal corresponding to the induced electromotive force generated in the
そして、受信側基板61は、受信信号のピーク値と、受信側基板61の受信用IC63に設定されている閾値HまたはLとを比較した比較結果に基づいて、データを出力する。
The reception-
図3の上から4番目(一番下)には、受信側基板61から出力されるデータが示されている。
In the fourth (bottom) from the top of FIG. 3, data output from the reception-
即ち、受信側基板61は、受信信号のプラスのピーク値が、閾値H(>0)以上である場合、LレベルからHレベルに遷移し、一方、閾値L(<0)以下である場合、HレベルからLレベルに遷移するようなデータを出力する。
That is, when the positive peak value of the received signal is greater than or equal to the threshold value H (> 0), the reception-
このように、受信側基板61は、送信側基板51から送信されてきたデータを受信して出力する。
As described above, the reception-
ここで、アンテナ64に発生する誘導起電力に応じた受信信号の受信強度、例えば、受信信号のピーク値は、通信装置41と42との距離に応じて変動し、通信装置41と42との距離が広くなると、受信信号のピーク値は小さくなる。そして、例えば、図3に示されている受信信号のピーク値Pが、閾値H未満となった場合、送信側基板51が送信したデータが、LレベルからHレベルに遷移に遷移しているにもかかわらず、受信側基板61から出力されるデータは、LレベルからHレベルに遷移しなくなる。即ち、受信側基板61は、誤データを出力する。
Here, the reception intensity of the received signal corresponding to the induced electromotive force generated in the
また、例えば、通信装置41のアンテナ54と通信装置42のアンテナ64とのミスマッチによるリンギングの影響が強まることや、隣のアンテナ54から漏れた磁界などの影響により、アンテナ64が受信する受信信号にノイズが発生することがある。このように発生するノイズのピークが大きくなり、例えば、図3に示されているノイズのピーク値Nが、閾値L以上となった場合、受信用IC63から出力されるデータは、HレベルからLレベルに遷移してしまう。この場合も、受信側基板61は、誤データを出力する。
Further, for example, the influence of ringing due to mismatch between the antenna 54 of the communication device 41 and the
このように、受信側基板61が誤データを出力することを回避するために、受信側基板61の受信用IC63は、受信信号のピーク値Pと閾値Hとの間に十分な幅(ガードバンド)が設けられるような増幅率であって、かつ、ノイズのピーク値Nと閾値Lとの間に十分な幅(ガードバンド)が設けられるような増幅率となるように、受信信号を増幅するアンプの増幅率を制御する。
Thus, in order to avoid the
次に、図4は、図2の受信用IC63の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
Next, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of one embodiment of the
図4において、受信用IC63は、抵抗71および72、アンプ(AMP)73、増幅制御部74、アンプ(AMP)75、並びにコンパレータ76から構成されており、増幅制御部74は、VGA77、アンプ(AMP)78、メモリ79、コンパレータ80、AGC回路81、および中心電圧供給部(VC:Voltage Center)82から構成される。
In FIG. 4, the receiving
また、受信用IC63には、コイル状のアンテナ64が接続されており、アンテナ64の両端が、アンプ73の2つの入力端子に、それぞれ接続されている。また、アンテナ64の一端と、アンプ73の2つの入力端子のうちの一方の入力端子との接続点には、抵抗71の一端が接続されており、アンテナ64の他端と、アンプ73の2つの入力端子のうちの他方の入力端子との接続点には、抵抗72の一端が接続されている。また、抵抗72の他端は、抵抗71の他端に接続されており、この接続点には、所定の基準電圧VREFが供給される。
In addition, a
このように、アンテナ64、抵抗71および72、並びにアンプ73から構成される回路により、図2の送信側基板51のアンテナ54に発生した磁界の変化に応じて、アンテナ64に誘導起電力が発生すると、アンプ73の2つの入力端子には、電位差が発生する。
As described above, the circuit composed of the
アンプ73は、その2つの入力端子に発生した電位差、即ち、2つの入力端子間の電圧を、所定の増幅率で増幅し、アンテナ64に発生した誘導起電力に応じた受信信号を出力する。
The
増幅制御部74には、アンプ73が出力した受信信号が供給され、増幅制御部74は、図3を参照して説明したように、受信信号を最適な振幅に増幅し、その結果得られる信号Vを、アンプ75に供給する。
The
アンプ75は、増幅制御部74から供給された信号Vを、所定の増幅率Aで増幅し、その結果得られる信号VAを、コンパレータ76に供給する。
The
コンパレータ76の入力端子+には、アンプ75から信号VAが供給され、入力端子−には、中心電圧供給部82から信号VAに対する比較の基準となる中心電圧が供給される。コンパレータ76は、アンプ75から供給される信号VAと、中心電圧供給部82から供給される中心電圧を基準(0)とした閾値H(>0)または閾値L(<0)とを比較し、その比較結果に基づいて、データDAを出力する。例えば、コンパレータ76は、アンプ75から供給される信号VAが、閾値H以上である場合、データDAのレベルをLレベルからHレベルに遷移させ、閾値L以下である場合、データDAのレベルをHレベルからLレベルに遷移させる。コンパレータ76は、データDAを、増幅制御部74のAGC回路81に供給するとともに、受信側基板61により受信されたデータ(送信対象のデータ)として、通信装置42が備える他の基板などに供給する。
A signal VA is supplied from the
VGA77には、アンプ73が出力した受信信号が供給され、VGA77は、AGC回路81から供給される制御信号(電圧)に応じた増幅率で、受信信号を増幅し、その結果得られる信号Vを、アンプ75および78に供給する。
The
アンプ78は、メモリ79に記憶されている閾値係数に基づいた増幅率Bで、VGA77から供給される信号Vを増幅し、その結果得られる信号VBを、コンパレータ80に供給する。
The
ここで、アンプ78の増幅率Bを決定するための閾値係数は、例えば、通信装置41と42との通信の評価(実験またはシミュレーション)に基づいて、図3のピーク値Pと閾値Hとのガードバンドが最大となるとともに、ノイズのピーク値Nと閾値Lとのガードバンドが最大となるような値に設定されている。そして、アンプ78の増幅率Bは、アンプ75の増幅率Aに閾値係数を掛け合わせた値とされる。
Here, the threshold coefficient for determining the amplification factor B of the
例えば、図4の例においては、メモリ79には閾値係数として、0.5が記憶されており、アンプ78の増幅率Bは、アンプ75の増幅率Aの0.5倍とされる。具体的には、アンプ75の増幅率Aが4である場合には、アンプ78の増幅率Bは2となる。
For example, in the example of FIG. 4, 0.5 is stored as the threshold coefficient in the
メモリ79には、アンプ78の増幅率Bを決定するための閾値係数が記憶される。
The
コンパレータ80は、コンパレータ76と同様に、アンプ78から供給される信号VBと、閾値HまたはLとを比較し、その比較結果に基づいて、データDBを出力する。例えば、コンパレータ80は、アンプ78から供給される信号VBが、閾値H以上である場合、データDBのレベルをLレベルからHレベルに遷移させ、閾値L以下である場合、データDBのレベルをHレベルからLレベルに遷移させる。コンパレータ80は、データDBをAGC回路81に供給する。
The
AGC回路81には、コンパレータ76からデータDAが供給されるとともに、コンパレータ80からデータDBが供給され、AGC回路81は、データDAおよびデータDBに基づいて、VGA77の増幅率を制御する。
The
中心電圧供給部82は、コンパレータ76およびコンパレータ80に、比較の基準となる中心電圧を供給する。
The center
次に、図5を参照して、アンプ78の増幅率Bと、閾値Hおよび閾値Lとの関係、およびアンプ75の増幅率Aと、閾値Hおよび閾値Lとの関係について説明する。
Next, the relationship between the amplification factor B of the
図5の上側には、アンプ78からコンパレータ80に供給される信号VBが示されており、下側には、アンプ75からコンパレータ76に供給される信号VAが示されている。
A signal VB supplied from the
図3を参照して説明したように、VGA77が出力する信号Vは、図2の送信側基板51から送信されるデータのLレベルからHレベルへの遷移に応じてプラスのピークを有し、送信側基板51から送信されるデータのHレベルからLレベルへの遷移に応じて、マイナスのピークを有しており、アンプ78から出力される信号VBおよびアンプ75から出力される信号VAも、VGA77が出力する信号Vと同様の形状となる。
As described with reference to FIG. 3, the signal V output from the
図5に示すように、アンプ78から出力される信号VBのプラスのピーク値が閾値Hとほぼ同じ値となり、信号VBのマイナスのピーク値が閾値Lとほぼ同じ値となるように、アンプ78の増幅率Bは設定されている。また、アンプ78の増幅率Bは、アンプ75の増幅率Aの0.5倍となるように設定されているので、アンプ75から出力される信号VAのプラスのピーク値は、閾値Hのほぼ2倍の値となり、信号VAのマイナスのピーク値は閾値Lのほぼ2倍の値となる。
As shown in FIG. 5, the
そして、受信信号の受信強度が変動したときに、AGC回路81は、アンプ78から出力される信号VBのプラスのピーク値が閾値Hとほぼ同じ値となるように、アンプ78に入力される信号Vを制御、即ち、信号Vを出力するVGA77の増幅率を制御する。これにより、受信信号の受信強度が変動しても、アンプ75から出力される信号VAのプラスのピーク値は、図5に示すような振幅レンジ内に納まり、例えば、閾値H以下となるようなことは回避される。また、アンプ75から出力される信号VAのマイナスのピーク値についても同様である。
When the reception intensity of the received signal fluctuates, the
また、アンプ75から出力される信号VAのノイズのピーク値も、ノイズも図5に示すような振幅レンジ内に納まり、閾値L以上となることは、回避される。
Further, it is avoided that the noise peak value of the signal VA output from the
次に、図6を参照して、図4のAGC回路81によるVGA77の増幅率の制御について説明する。
Next, the control of the amplification factor of the
図6には、アンプ78から出力される信号VBが示されている。
FIG. 6 shows a signal VB output from the
図5で説明したように、AGC回路81は、アンプ78から出力される信号VBのプラスのピーク値が閾値Hとほぼ同じ値となるように、アンプ78に入力される信号Vを制御する。例えば、AGC回路81は、所定の測定周期ごとに、アンプ78から出力される信号VBのプラスのピークが、閾値H以上となった回数をカウントし、その回数が多ければ、VGA77の増幅率を低減させ、その回数が少なければ、VGA77の増幅率を増加させるように、VGA77の増幅率の制御する。
As described with reference to FIG. 5, the
即ち、図6に示すように、左側に示された区間S1では、アンプ78から出力される信号VBのプラスのピークが、閾値H以上となった回数が0であるので、AGC回路81は、VGA77の増幅率を増加させるような制御を行う。また、右側に示された区間S3では、アンプ78から出力される信号VBのプラスのピークが、全て閾値H以上となっているので、AGC回路81は、VGA77の増幅率を低減させるような制御を行う。このような制御により、中央に示された区間S2のように、アンプ78から出力される信号VBのプラスのピーク値が閾値Hとほぼ同じ値となる。
That is, as shown in FIG. 6, in the section S1 shown on the left side, the number of times that the positive peak of the signal VB output from the
次に、図7は、図4のAGC回路81の構成例を示すブロック図である。
Next, FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the
図7において、AGC回路81は、測定周期決定部91、ゲインコントロール周期決定部92、検出部93、カウンタ94、ゲインテーブル記憶部95、ゲイン制御値決定部96、ゲイン算出部97、およびDAコンバータ98から構成される。
In FIG. 7, an
測定周期決定部91には、図4のコンパレータ76からデータDAが供給される。測定周期決定部91は、コンパレータ76からのデータDAの周期に基づいて、検出部93がコンパレータ80から供給されたデータDBを測定する測定周期(範囲)(ウインドウ)を決定する。例えば、測定周期決定部91は、後述する図8に示すように、コンパレータ76からのデータDAの2周期分の時間を、測定周期として決定する。そして、測定周期決定部91は、コンパレータ76からのデータDAに基づいて決定した測定周期の終了(次の測定周期の開始)を示すトリガ信号を、検出部93およびゲインコントロール周期決定部92に供給する。
The measurement
ゲインコントロール周期決定部92は、測定周期決定部91から供給されたトリガ信号に基づいて、AGC回路81がVGA77の増幅率を制御する周期であるゲインコントロール周期を決定する。例えば、ゲインコントロール周期決定部92は、後述する図9に示すように、測定周期決定部91が決定した測定周期の4周期分の時間を、ゲインコントロール周期として決定する。そして、ゲインコントロール周期決定部92は、ゲインコントロール周期の終了(次のゲインコントロール周期の開始)を示すトリガ信号を、カウンタ94に供給する。
The gain control cycle determination unit 92 determines a gain control cycle, which is a cycle in which the
検出部93には、図4のコンパレータ80からデータDBが供給される。検出部93は、測定周期決定部91により決定された測定周期ごとに、コンパレータ80から供給されたデータDBのレベルを測定し、データDBのトグル(即ち、データDBのレベルの切り替わり)が検出されたか否かを示す検出信号をカウンタ94に供給する。即ち、検出部93は、測定周期ごとに、データDBのトグルが検出されたことを示す検出信号、または、データDBのトグルが検出されなかったことを示す検出信号を、カウンタ94に供給する。
The
カウンタ94は、ゲインコントロール周期決定部92により決定されるゲインコントロール周期ごとに、検出部93から供給された検出信号が、データDBのトグルが検出されたことを示している回数をカウントする。そして、カウンタ94は、データDBのトグルが測定された回数を示すカウント値を、ゲイン制御値決定部96に供給する。
ゲインテーブル記憶部95には、データDBのトグルが測定された回数を示すカウント値と、VGA77の増幅率の算出に用いられる制御値とを対応付けたゲインテーブルが記憶される。
A gain
ゲインテーブルでは、基準となるカウント値には、制御値「0」が対応付けられており、基準となるカウント値より小さいカウント値には、マイナスの制御値が対応付けられており、基準となるカウント値より大きいカウント値には、プラスの制御値が対応付けられている。例えば、ゲインテーブルでは、カウント値「0」と制御値「+1」、カウント値「2」および「3」と制御値「0」、カウント値「3」と制御値「−1」とが、それぞれ対応付けられている。 In the gain table, the control value “0” is associated with the reference count value, and the negative control value is associated with the count value smaller than the reference count value, which is the reference. A positive control value is associated with a count value larger than the count value. For example, in the gain table, the count value “0” and the control value “+1”, the count values “2” and “3”, the control value “0”, the count value “3”, and the control value “−1” It is associated.
ゲイン制御値決定部96には、データDBのトグルが測定された回数を示すカウント値が、カウンタ94から供給される。ゲイン制御値決定部96は、ゲインテーブル記憶部95に記憶されているゲインテーブルを参照し、カウンタ94からのカウント値に基づいて、VGA77の増幅率の算出に用いられる制御値を決定し、その制御値をゲイン算出部97に供給する。
The gain control
ゲイン算出部97には、VGA77の現在の増幅率と、制御値「1」に対応してVGA77の増幅率を変更する変更量とが記憶されている。そして、ゲイン算出部97は、ゲイン制御値決定部96から供給された制御値に基づいて、VGA77の新たな増幅率を算出する。
The
例えば、ゲイン算出部97は、ゲイン制御値決定部96から制御値「0」が供給された場合、現在の増幅率と同一の増幅率を、VGA77の新たな増幅率とする(即ち、増幅率を変更しない)。また、ゲイン算出部97は、ゲイン制御値決定部96から制御値「+1」が供給された場合、現在の増幅率に変更量を加算した値を、VGA77の新たな増幅率とし、一方、ゲイン制御値決定部96から制御値「−1」が供給された場合、現在の増幅率から変更量を減算した値を、VGA77の新たな増幅率とする。
For example, when the control value “0” is supplied from the gain control
また、例えば、ゲイン算出部97は、ゲイン制御値決定部96から制御値「+2」または「+3」が供給された場合、変更量を2倍または3倍した値を現在の増幅率に加算した値を、VGA77の新たな増幅率とする。
Further, for example, when the control value “+2” or “+3” is supplied from the gain control
DAコンバータ98には、ゲイン算出部97が算出したVGA77の新たな増幅率が供給され、DAコンバータ98は、その増幅率を、アナログの制御信号(電圧)に変換し、図4のVGA77に供給する。
The
次に、図8を参照して、測定周期決定部91が決定する測定周期と、検出部93が出力する検出信号について説明する。
Next, the measurement cycle determined by the measurement
図8には、上から下方向に順番に、測定周期決定部91に供給されるデータDA、測定周期決定部91が決定する測定周期、検出部93に供給されるデータDB、検出部93がデータDBのトグルを検出するタイミングを表す検出動作タイミング、および検出部93が出力する検出信号が示されている。
In FIG. 8, in order from the top to the bottom, the data D A supplied to the measurement
上述したように、測定周期決定部91は、図4のコンパレータ76からのデータDAの周期に基づいて測定周期を決定する。図8の例では、データDAがレベルLからレベルHに遷移する時刻どうしの間を、データDAの1周期として、データDAの2周期分の時間が、測定周期とされている。
As described above, the measurement
図8の例では、左から1番目の測定周期において、データDBのレベルがHレベルとなっており、データDBが、LレベルからHレベルに遷移するタイミングで、検出部93がデータDBのトグルを検出し、検出動作タイミングが「1」にセットされる。なお、検出動作タイミングは、測定周期の終了時にリセットされる。従って、この測定周期において、検出部93は、データDBのトグルが検出されたことを示す1ビットの検出信号「1」を送信する。また、この測定周期と同様に、左から4番目の測定周期において、データDBのレベルがHレベルとなっており、そのタイミングで、検出動作タイミングが「1」にセットされ、検出部93は検出信号「1」を送信する。なお、検出部93は、左から2番目および3番目の測定周期においては、データDBのトグルが検出されなかったことを示す1ビットの検出信号「0」を送信する。
In the example of FIG. 8, in the first measurement cycle from the left, the level of data D B has the H level, data D B are, at the timing of transition from L level to H level, the
次に、図9を参照して、ゲインコントロール周期決定部92により決定されるゲインコントロール周期、カウンタ94が出力するカウント値、およびゲイン制御値決定部96が決定する制御値について説明する。
Next, the gain control period determined by the gain control period determining unit 92, the count value output by the
図9には、上から下方向に順番に、測定周期決定部91が決定する測定周期、検出部93が出力する検出信号、ゲインコントロール周期決定部92が決定するゲインコントロール周期、カウンタ94が出力するカウント値、および、ゲイン制御値決定部96が決定する制御値に応じた処理が示されている。
In FIG. 9, the measurement cycle determined by the measurement
上述したように、ゲインコントロール周期決定部92は、測定周期決定部91が決定する測定周期に基づいて、ゲインコントロール周期を決定する。図9の例においては、測定周期の4周期分の時間が、ゲインコントロール周期とされている。
As described above, the gain control cycle determination unit 92 determines the gain control cycle based on the measurement cycle determined by the measurement
また、図9において、左から1番目のゲインコントロール周期において、データDBのトグルが検出されたことを示す1ビットの検出信号「1」が1回だけ出力されており、左から2番目のゲインコントロール周期において、データDBのトグルが検出されたことを示す1ビットの検出信号は、出力されていない。また、左から4番目のゲインコントロール周期において、データDBのトグルが検出されたことを示す1ビットの検出信号「1」が1回だけ出力されており、左から4番目のゲインコントロール周期において、データDBのトグルが検出されたことを示す1ビットの検出信号「1」が3回だけ出力されている。 Further, in FIG. 9, in the first gain control cycle from the left, the detection signal of 1 bit indicating that the toggle data D B has been detected "1" are output only once, the second from the left in gain control cycle, detection signal of 1 bit indicating that the toggle data D B has been detected, not output. Further, in the fourth gain control cycle from the left, the detection signal of 1 bit indicating that the toggle data D B has been detected "1" are output only once, in the fourth gain control cycle from the left , the detection signal of one bit indicating that the toggle data D B has been detected "1" is output only three times.
従って、カウンタ94は、左から1番目のゲインコントロール周期において、カウント値「1」を出力し、左から2番目のゲインコントロール周期において、カウント値「0」を出力し、左から3番目のゲインコントロール周期において、カウント値「1」を出力し、左から4番目のゲインコントロール周期において、カウント値「3」を出力する。
Accordingly, the
そして、ゲイン制御値決定部96は、カウンタ94が出力するカウント値に基づいて、ゲインテーブル記憶部95に記憶されているゲインテーブルを参照し、左から1番目のゲインコントロール周期において、制御値「1」を出力し、これにより、VGA77の増幅率は変化しない。
Then, the gain control
また、ゲイン制御値決定部96は、左から2番目のゲインコントロール周期において、制御値「0」を出力し、これにより、VGA77の増幅率は増加し、左から3番目のゲインコントロール周期において、制御値「1」を出力し、これにより、VGA77の増幅率は変化せず、左から4番目のゲインコントロール周期において、制御値「3」を出力し、これにより、VGA77の増幅率は低減する。
In addition, the gain control
次に、図10は、図7のAGC回路81が図4のVGA77を制御する処理を説明するフローチャートである。
Next, FIG. 10 is a flowchart for explaining processing in which the
例えば、受信用IC63が通信可能な状態となると処理が開始され、ステップS11において、検出部93は、コンパレータ80から供給されたデータDBのレベルの測定を開始する。
For example, a receiving IC63 is ready for communication processing is started, in step S11, the
ステップS11の処理後、処理はステップS12に進み、検出部93は、測定周期決定部91により決定された測定周期が経過したか否か、即ち、測定周期決定部91から、測定周期の終了を示すトリガ信号が供給されたか否かを判定し、測定周期決定部91により決定された測定周期が経過したと判定されるまで、コンパレータ80から供給されたデータDBのレベルの測定を行う。
After the process of step S11, the process proceeds to step S12, and the
ステップS12において、検出部93が、測定周期決定部91により決定された測定周期が経過したと判定した場合、処理はステップS13に進み、データDBのトグルが検出されたか否かを示す検出信号をカウンタ94に供給する。即ち、検出部93は、測定周期内に、データDBのトグルが検出されれば、データDBのトグルが検出されたことを示す検出信号をカウンタ94に供給し、一方、データDBのトグルが検出されなければ、データDBのトグルが検出されなかったことを示す検出信号をカウンタ94に供給する。
In step S12, the
ステップS13の処理後、処理はステップS14に進み、カウンタ94は、ステップS14で検出部93から、データDBのトグルが検出されたことを示す検出信号が供給された回数をカウントする。即ち、後述するステップS15でゲインコントロール周期が終了したと判定されるまで、ステップS12乃至S15の処理が繰り返され、ステップS13で検出部93から、データDBのトグルが検出されたことを示す検出信号が複数回供給されていれば、カウンタ94は、その回数をカウントする。
After the processing in step S13, the process proceeds to step S14, the
ステップS14の処理後、処理はステップS15に進み、カウンタ94は、ゲインコントロール周期決定部92により決定されるゲインコントロール周期が経過したか否か、即ち、ゲインコントロール周期決定部92からゲインコントロール周期の終了を示すトリガ信号が供給されたか否かを判定する。
After the process of step S14, the process proceeds to step S15, and the
ステップS15において、カウンタ94が、ゲインコントロール周期決定部92により決定されるゲインコントロール周期が経過したと判定した場合、処理はステップS16に進み、一方、ゲインコントロール周期決定部92により決定されるゲインコントロール周期が終了していないと判定した場合、処理はステップS12に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
In step S15, when the
ステップS16において、カウンタ94は、ステップS14でカウントした回数を示すカウント値をゲイン制御値決定部96に供給する。
In step S <b> 16, the
ステップS16の処理後、処理はステップS17に進み、ゲイン制御値決定部96は、ゲインテーブル記憶部95に記憶されているゲインテーブルを参照し、ステップS16でカウンタ94から供給されたカウント値に基づいて、VGA77の増幅率の算出に用いられる制御値を決定する。ゲイン制御値決定部96は、制御値をゲイン算出部97に供給し、処理はステップS18に進む。
After the process of step S16, the process proceeds to step S17, and the gain control
ステップS18において、ゲイン算出部97は、ステップS17でゲイン制御値決定部96から供給された制御値に基づいて、VGA77の新たな増幅率を算出する。ゲイン算出部97が算出した新たな増幅率は、DAコンバータ98を介して、図4のVGA77に供給され、VGA77は、ゲイン算出部97が算出した新たな増幅率に基づいて、受信信号を増幅して出力する。ステップS18の処理後、処理はステップS12に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
In step S18, the
以上のように、AGC回路81は、ゲインコントロール周期決定部92により決定されるゲインコントロール周期ごとに、データDBのトグルが検出された回数であるカウント値に基づいて、VGA77の増幅率を制御するので、VGA77が出力する信号Vが最適な振幅となるように増幅率を制御することができる。これにより、通信装置42は、図3を参照して説明したような誤データを出力することを回避することができ、通信装置41との通信の品質を向上させることができる。即ち、通信のエラーレートや、受信信号のI成分のパターンを改善することができる。
As described above,
また、例えば、VGA77の増幅率が固定されているような場合には、通信装置41と42との通信距離が狭くなってしまうが、AGC回路81がVGA77の増幅率を制御することにより、最適な振幅の受信信号が得られるので、通信装置41と42との通信距離を広くすることができる。
Further, for example, when the amplification factor of the
また、AGC回路81がVGA77の増幅率を制御することにより、VGA77の増幅率の変更範囲が広くなる。これにより、例えば、通信装置42に受信側基板61を取り付ける際の寸法誤差を、従来よりも広くすることができ、通信装置42の製造の歩留まりを向上させることができる。
In addition, when the
ここで、例えば、送信対象のデータを符号化する符号化方法として、8B10B符号化方法を用いる場合においては、受信信号のエンベロープ(包絡線)を用いてVGA77の増幅率を制御することができるが、8B10B符号化方法では、データを送信していないときでもパルスが発生するので消費電力が増加してしまう。これに対し、AGC回路81がVGA77の増幅率を制御する場合においては、データを送信していないときにはパルスが発生しないので、消費電力の増加を抑制することができる。
Here, for example, when the 8B10B encoding method is used as an encoding method for encoding data to be transmitted, the gain of the
また、送信対象のデータを符号化する符号化方法として、8B10B符号化方法を用いる場合において、データを送信していないときでもパルスを発生させないようにするには、データの送信を開始する前に、エンベロープの過渡期間分だけ、プリアンブルのパルスを発生させる必要があることや、送信対象のデータを加工しなくてはデータを送信することができないことなどの問題があるが、AGC回路81がVGA77の増幅率を制御する場合においては、これらの問題は発生しない。 In addition, when using the 8B10B encoding method as an encoding method for encoding data to be transmitted, in order not to generate a pulse even when data is not transmitted, before starting data transmission However, there is a problem that it is necessary to generate a preamble pulse for the envelope transition period, and that data cannot be transmitted without processing the data to be transmitted. These problems do not occur when controlling the amplification factor.
なお、測定周期やゲインコントロール周期は、コンパレータ76が出力するデータDAに基づいて決定する他、例えば、あらかじめ設定された固定の周期でもよい。
The measurement period and the gain control period may be not determined on the basis of the data D A to the
また、データDBのトグルが測定された回数を示すカウント値と、VGA77の増幅率の算出に用いられる制御値とを対応付けたゲインテーブルを参照せずに、単に、カウント値に基づいて、VGA77の増幅率を一定の変化量で増減させてもよい。
Further, a count value indicating the number of times the toggling of data D B has been measured, without referring to the gain table associating the control value used to calculate the amplification factor of VGA77, simply based on the count value, The amplification factor of the
また、データを伝送するチャンネルが複数ある場合、例えば、図2の受信側基板61のように、データを伝送するチャンネルが4つある場合、受信用IC63には、それぞれのチャンネルごとに、図4の増幅制御部74、アンプ75、およびコンパレータ76などからなる受信回路が構成される。
In addition, when there are a plurality of channels for transmitting data, for example, when there are four channels for transmitting data as in the reception-
このように、データを伝送するチャンネルごとに受信回路を構成することにより、例えば、通信装置41の送信側基板51と、通信装置42の受信側基板61とが、互いに並行に対向せずに、傾いて対向される場合に、アンテナ541乃至544とアンテナ641乃至644との距離が、それぞれ異なってしまうが、このような場合でも、チャンネルごとに、最適な振幅となるように受信信号が増幅され、全てのチャンネルで良好な通信を行うことができる。
In this way, by configuring a receiving circuit for each channel for transmitting data, for example, the
また、例えば、各チャンネルの受信信号が全て同一の増幅率で増幅される場合に、通信装置41の送信側基板51と、通信装置42の受信側基板61とが、互いに並行に対向せずに、傾いて対向されると、図11に示すように、通信距離が短いチャンネルの受信信号と、通信距離が長いチャンネルの受信信号との間にスキューが発生する。これに対し、データを伝送するチャンネルごとに受信回路を構成することにより、全てのチャンネルで同様の振幅となるように受信信号が増幅されるので、通信距離が短いチャンネルの受信信号と、通信距離が長いチャンネルの受信信号との間にスキューが発生することを回避することができる。
Also, for example, when all the received signals of each channel are amplified with the same amplification factor, the
次に、上述したAGC回路81が行う処理の一部または全部は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、AGC回路81として機能するマイクロコンピュータ(AGC回路81に内蔵され、そのAGC回路81を制御するコンピュータ)等にインストールされる。
Next, part or all of the processing performed by the
そこで、図12は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータ(マイクロコンピュータ)の一実施の形態の構成例を示している。 Therefore, FIG. 12 shows a configuration example of an embodiment of a computer (microcomputer) in which a program for executing the series of processes described above is installed.
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-only Memory)105やROM103に予め記録(インストール)しておくことができる。
The program can be recorded (installed) in advance in an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-only Memory) 105 or
あるいはまた、プログラムは、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto Optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納(記録)して提供することができる。 Alternatively, the program is temporarily or permanently stored on a removable recording medium such as a flexible disk, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), MO (Magneto Optical) disk, DVD (Digital Versatile Disc), magnetic disk, or semiconductor memory. Can be stored (recorded) automatically.
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、有線または無線のネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを、入出力インタフェース110で受信し、内蔵するEEPROM105にインストールすることができる。
The program is installed on the computer from the removable recording medium as described above, and is also wired to the computer via a wired or wireless network. The computer inputs the program transferred in this way. It can be received by the
コンピュータでは、CPU(Central Processing Unit)(あるいは、DSP(Digital Signal Processor))102、ROM(Read Only Memory)103、RAM(Random Access Memory)104、EEPROM105、および入出力インタフェース110が、バス101を介して接続されている。
In a computer, a CPU (Central Processing Unit) (or DSP (Digital Signal Processor)) 102, a ROM (Read Only Memory) 103, a RAM (Random Access Memory) 104, an
CPU102は、ROM(Read Only Memory)103やEEPROM105に格納されているプログラムを、RAM(Random Access Memory)104にロードして実行する。これにより、CPU102は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。なお、外部とのデータのやりとりは、入出力インタフェース110を介して行われる。
The
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。 The program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
なお、上述のフローチャートを参照して説明した各処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むものである。また、プログラムは、1のCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。 Note that the processes described with reference to the flowcharts described above do not necessarily have to be processed in chronological order in the order described in the flowcharts, but are performed in parallel or individually (for example, parallel processes or objects Processing). The program may be processed by one CPU, or may be distributedly processed by a plurality of CPUs.
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
41 通信装置, 42 通信装置, 51 送信側基板, 52 コネクタ, 53 送信用IC, 541乃至544 アンテナ, 61 受信側基板, 62 コネクタ, 63 受信用IC, 641乃至644 アンテナ, 71および72 抵抗, 73 アンプ, 74 増幅制御部, 75 アンプ, 76 コンパレータ, 77 VGA, 78 アンプ, 79 メモリ, 80 コンパレータ, 81 AGC回路, 82 中心電圧供給部, 91 測定周期決定部, 92 ゲインコントロール周期決定部, 93 検出部, 94 カウンタ, 95 ゲインテーブル記憶部, 96 ゲイン制御値決定部, 97 ゲイン算出部, 98 DAコンバータ
41 communication device, 42 communication device, 51 transmit side substrate, 52 a connector, 53 a transmission IC, 54 1 to 54 4
Claims (5)
前記データのレベルの遷移に応じてピークが生じる受信信号を受信する受信手段と、
前記受信信号を、第1の増幅率で増幅し、第1の増幅信号を出力する第1の増幅手段と、
前記第1の増幅信号を、第2の増幅率で増幅し、第2の増幅信号を出力する第2の増幅手段と、
前記第1の増幅信号を、前記第2の増幅率に所定の係数を掛け合わせて求められる第3の増幅率で増幅し、第3の増幅信号を出力する第3の増幅手段と、
前記第2の増幅信号のピーク値と、所定の閾値とを比較した比較結果に基づいて、出力データのレベルを遷移させて、前記出力データを出力する出力データ出力手段と、
前記第3の増幅信号のピーク値と、前記出力データ出力手段が比較に用いた閾値と同一の閾値とを比較した比較結果に基づいて、比較データのレベルを遷移させて、前記比較データを出力する比較データ出力手段と、
前記出力データ出力手段が出力データを出力する周期の所定周期分に対応する測定周期ごとに、前記比較データのレベルが遷移した回数であるカウント値を測定し、前記測定周期の所定周期分の時間に対応するゲインコントロール周期ごとに、前記カウント値に基づいて、前記第1の増幅率を制御する増幅率制御手段と
を備える通信装置。 In a communication device that performs communication using a baseband transmission method for transmitting data in baseband,
Receiving means for receiving a received signal in which a peak occurs according to a transition of the data level;
A first amplifying means for amplifying the received signal at a first gain and outputting a first amplified signal;
Second amplification means for amplifying the first amplified signal at a second amplification factor and outputting a second amplified signal;
A third amplifying means for amplifying the first amplified signal by a third amplification factor obtained by multiplying the second amplification factor by a predetermined coefficient, and outputting a third amplified signal;
An output data output means for outputting the output data by changing the level of the output data based on a comparison result obtained by comparing the peak value of the second amplified signal with a predetermined threshold;
Based on the comparison result obtained by comparing the peak value of the third amplified signal with the same threshold value used by the output data output means for comparison, the level of the comparison data is changed, and the comparison data is output. Comparison data output means,
The output data output means measures a count value , which is the number of times the level of the comparison data has changed , for each measurement period corresponding to a predetermined period of the output data output period, and a time corresponding to the predetermined period of the measurement period A gain control means for controlling the first gain based on the count value for each gain control period corresponding to .
請求項1の通信装置。 The predetermined coefficient for obtaining the third amplification factor has a maximum width between a peak value of the received signal and a first threshold, and a noise peak value of the received signal, and the first coefficient The communication apparatus according to claim 1, wherein the width of the second threshold value smaller than the threshold value is set to a maximum value .
所定の前記カウント値と、前記第1の増幅率の変更量とが対応付けられたテーブルを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されているテーブルを参照して、前記第1の増幅率の変更量を決定する変更量決定手段と、
前記決定手段により決定された前記変更量に基づいて、前記第1の増幅率を新たに算出する算出手段と
を有する
請求項1の通信装置。 The amplification factor control means includes
Storage means for storing a table in which the predetermined count value and the change amount of the first amplification factor are associated with each other;
A change amount determining means for determining a change amount of the first amplification factor with reference to a table stored in the storage means;
The communication apparatus according to claim 1, further comprising: a calculation unit that newly calculates the first amplification factor based on the change amount determined by the determination unit.
前記通信装置は、
前記データのレベルの遷移に応じてピークが生じる受信信号を受信する受信手段と、
前記受信信号を、第1の増幅率で増幅し、第1の増幅信号を出力する第1の増幅手段と、
前記第1の増幅信号を、第2の増幅率で増幅し、第2の増幅信号を出力する第2の増幅手段と、
前記第1の増幅信号を、前記第2の増幅率に所定の係数を掛け合わせて求められる第3の増幅率で増幅し、第3の増幅信号を出力する第3の増幅手段と、
前記第2の増幅信号のピーク値と、所定の閾値とを比較した比較結果に基づいて、出力データのレベルを遷移させて、前記出力データを出力する出力データ出力手段と、
前記第3の増幅信号のピーク値と、前記出力データ出力手段が比較に用いた閾値と同一の閾値とを比較した比較結果に基づいて、比較データのレベルを遷移させて、前記比較データを出力する比較データ出力手段と
を備え、
前記出力データ出力手段が出力データを出力する周期の所定周期分に対応する測定周期ごとに、前記比較データのレベルが遷移した回数であるカウント値を測定し、前記測定周期の所定周期分の時間に対応するゲインコントロール周期ごとに、前記カウント値に基づいて、前記第1の増幅率を制御する
ステップを含む通信方法。 In a communication method of a communication device that performs communication by a baseband transmission method for transmitting data in baseband,
The communication device
Receiving means for receiving a received signal in which a peak occurs according to a transition of the data level;
A first amplifying means for amplifying the received signal at a first gain and outputting a first amplified signal;
Second amplification means for amplifying the first amplified signal at a second amplification factor and outputting a second amplified signal;
A third amplifying means for amplifying the first amplified signal by a third amplification factor obtained by multiplying the second amplification factor by a predetermined coefficient, and outputting a third amplified signal;
An output data output means for outputting the output data by changing the level of the output data based on a comparison result obtained by comparing the peak value of the second amplified signal with a predetermined threshold;
Based on the comparison result obtained by comparing the peak value of the third amplified signal with the same threshold value used by the output data output means for comparison, the level of the comparison data is changed, and the comparison data is output. Comparison data output means for
The output data output means measures a count value , which is the number of times the level of the comparison data has changed , for each measurement period corresponding to a predetermined period of the output data output period, and a time corresponding to the predetermined period of the measurement period A control method including the step of controlling the first gain based on the count value for each gain control period corresponding to .
前記通信装置は、
前記データのレベルの遷移に応じてピークが生じる受信信号を受信する受信手段と、
前記受信信号を、第1の増幅率で増幅し、第1の増幅信号を出力する第1の増幅手段と、
前記第1の増幅信号を、第2の増幅率で増幅し、第2の増幅信号を出力する第2の増幅手段と、
前記第1の増幅信号を、前記第2の増幅率に所定の係数を掛け合わせて求められる第3の増幅率で増幅し、第3の増幅信号を出力する第3の増幅手段と、
前記第2の増幅信号のピーク値と、所定の閾値とを比較した比較結果に基づいて、出力データのレベルを遷移させて、前記出力データを出力する出力データ出力手段と、
前記第3の増幅信号のピーク値と、前記出力データ出力手段が比較に用いた閾値と同一の閾値とを比較した比較結果に基づいて、比較データのレベルを遷移させて、前記比較データを出力する比較データ出力手段と
を備え、
前記出力データ出力手段が出力データを出力する周期の所定周期分に対応する測定周期ごとに、前記比較データのレベルが遷移した回数であるカウント値を測定し、前記測定周期の所定周期分の時間に対応するゲインコントロール周期ごとに、前記カウント値に基づいて、前記第1の増幅率を制御する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。 In a program to be executed by a computer that controls a communication device that performs communication using a baseband transmission method for transmitting data in a baseband,
The communication device
Receiving means for receiving a received signal in which a peak occurs according to a transition of the data level;
A first amplifying means for amplifying the received signal at a first gain and outputting a first amplified signal;
Second amplification means for amplifying the first amplified signal at a second amplification factor and outputting a second amplified signal;
A third amplifying means for amplifying the first amplified signal by a third amplification factor obtained by multiplying the second amplification factor by a predetermined coefficient, and outputting a third amplified signal;
An output data output means for outputting the output data by changing the level of the output data based on a comparison result obtained by comparing the peak value of the second amplified signal with a predetermined threshold;
Based on the comparison result obtained by comparing the peak value of the third amplified signal with the same threshold value used by the output data output means for comparison, the level of the comparison data is changed, and the comparison data is output. Comparison data output means for
The output data output means measures a count value , which is the number of times the level of the comparison data has changed , for each measurement period corresponding to a predetermined period of the output data output period, and a time corresponding to the predetermined period of the measurement period A program for causing a computer to execute a process including a step of controlling the first gain based on the count value for each gain control period corresponding to .
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