JP5297487B2 - 受信装置及び利得制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線信号を受信する受信装置及び利得制御方法に関し、特に、利得を自動的に制御する装置及び方法に関する。

無線通信を行う受信装置には、自動利得制御（ＡＧＣ：Auto Gain Control）回路が搭載されている。このようなＡＧＣ回路では、受信信号のレベルを検出し、検出された受信信号の信号レベルに基づき、ＡＧＣ回路に含まれるＡＧＣアンプの利得を制御するための制御電圧を設定し、受信信号の信号レベルが高い場合にはレベルを低く、また、信号レベルが低い場合にはレベルを高くするように利得をアナログ制御する（例えば、特許文献１）。

このように、アナログ制御を用いることにより、受信信号のレベル変動に追従してＡＧＣアンプの利得を設定することができ、受信信号の信号レベルが変動した場合であっても、受信信号の信号レベルを後段で行われる各種の処理に適した、一定の信号レベルにすることができる。

特開２００３−２８９２７６号公報

ところで、例えば移動体通信においては、信号を送信する送信装置と、送信装置から送信された信号を受信する受信装置との距離に応じて、受信装置で受信する信号の信号レベルが異なり、また、送信装置及び／又は受信装置が移動することにより、受信信号の信号レベルが変動する。例えば、送信装置と受信装置とが極めて近距離に存在する場合、受信装置は強電界入力状態となるため、受信装置には、信号レベルの高い受信信号が入力される。

ここで、従来のアナログ制御によるＡＧＣ回路では、信号レベルの低い信号を受信した場合であっても正しく受信できるように、待機時には、ＡＧＣアンプの利得を予め高く設定する。そのため、このような信号レベルの高い受信信号が入力された場合には、ＡＧＣアンプの利得を低くするように制御する。

しかしながら、アナログ制御によるＡＧＣ回路では、変化量の大きいレベル変動に対する応答時間が長くなるため、受信信号の信号レベルが非常に高い場合には、受信信号のレベル変動に追従して信号レベルを適切なレベルにするまでに時間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、強電界入力状態であっても、受信した信号の信号レベルの制御を短時間で行うことが可能な受信装置及び利得制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、入力信号の信号レベルに応じて利得を制御する自動利得制御回路を備えた受信装置であって、前記入力信号を増幅及び／又は減衰させる増幅部と、前記入力信号の信号強度及び信号レベルを検出する検出部と、前記検出部で検出された前記信号強度を示す強度信号の電圧を所定の電圧に変換するバッファと、前記検出部の検出結果に基づき前記増幅部の利得を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記検出部で検出された信号強度に応じた第１の制御電圧で前記増幅部の利得を制御するディジタル制御と、前記検出部で検出された信号レベルに応じた第２の制御電圧で前記増幅部の利得を制御するアナログ制御とを切り替えて、前記増幅部の利得を制御し、前記利得の制御を前記ディジタル制御から前記アナログ制御に切り替える際に、前記制御部は、前記強度信号の電圧を所定の電圧に調整するための基準電圧を出力し、前記バッファは、前記制御部から出力された前記基準電圧に基づき、前記第２の制御電圧としての前記強度信号の電圧を、前記第１の制御電圧と同一になるように変換することを特徴とする。

そして、本発明によれば、検出された信号強度に応じた第１の制御電圧で増幅部の利得を制御するディジタル制御と、検出部で検出された信号レベルに応じた第２の制御電圧で増幅部の利得を制御するアナログ制御とを切り替えて、増幅部の利得を制御するため、入力信号の信号レベルに応じて利得を適切に制御することが可能になる。
また、利得の制御をディジタル制御からアナログ制御に切り替える際に、第２の制御電圧としての強度信号の電圧を、第１の制御電圧と同一になるように変換するため、増幅部に対する第１及び第２の制御電圧が大きくずれることによって応答時間が長くなるのを防ぐことが可能になる。

上記受信装置において、前記制御部は、前記検出部で検出された信号強度と、該信号強度に対して予め設定された閾値とを比較し、前記信号強度が前記閾値を超えた場合に、前記ディジタル制御により前記増幅部の利得を制御し、前記利得の制御を前記ディジタル制御から前記アナログ制御に切り替えることができる。これにより、強電界入力状態であっても、受信した入力信号の信号レベルの制御を短時間で行うことが可能になる。

上記受信装置において、前記入力信号の信号強度と、前記増幅部の利得を制御するための制御電圧とが関連付けられた制御電圧テーブルを記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記制御電圧テーブルを参照し、前記検出部で検出された信号強度に関連付けられた制御電圧を、前記第１の制御電圧とすることができる。

上記受信装置において、前記制御部の制御に基づき、前記増幅部に対する前記第１の制御電圧の供給又は遮断を制御する第１のスイッチと、前記制御部の制御に基づき、前記増幅部に対する前記第２の制御電圧の供給又は遮断を制御する、前記第１のスイッチに対して相補的に動作する第２のスイッチとをさらに備えることができる。これにより、増幅部に対する第１及び第２の制御電圧を選択的に供給することが可能になる。

また、本発明は、入力信号の信号レベルに応じて、該入力信号を増幅及び／又は減衰させる増幅部の利得を制御する自動利得制御回路の利得制御方法であって、前記入力信号の信号強度及び信号レベルを検出し、前記検出された信号強度に応じた第１の制御電圧で前記増幅部の利得を制御するディジタル制御と、前記検出された信号レベルに応じた第２の制御電圧で前記増幅部の利得を制御するアナログ制御とを切り替えて、前記増幅部の利得を制御し、前記利得の制御を前記ディジタル制御から前記アナログ制御に切り替える際に、前記強度信号の電圧を所定の電圧に調整するための基準電圧に基づき、前記第２の制御電圧としての前記検出された前記信号強度を示す強度信号の電圧を、前記第１の制御電圧と同一になるように変換することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、入力信号の信号レベルに応じて利得を適切に制御することが可能になると共に、利得の制御をディジタル制御からアナログ制御に切り替える際に、増幅部に対する第１及び第２の制御電圧が大きくずれることによって応答時間が長くなるのを防ぐことが可能になる。

以上のように、本発明によれば、強電界入力状態であっても、受信した信号の信号レベルの制御を短時間で行うことが可能になる。

本発明にかかる受信装置の一実施の形態を示すブロック図である。 ＲＳＳＩ値とＡＧＣアンプとの関係について説明するための略線図である。 ＡＧＣアンプの利得を制御する処理の流れについて説明するためのフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる受信装置の一実施の形態を示し、受信装置１は、大別して、可変増幅部（ＡＧＣアンプ）１１、ミキサ１２、増幅部（アンプ）１３、フィルタ１４、増幅部（アンプ）１５、可変増幅部（ＡＧＣアンプ）１６、ミキサ１７、検出部１８、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１９及び２０、増幅部（アンプ）２１、バッファ２２、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換部２３及び２４、アナログＡＧＣスイッチ２５、ディジタルＡＧＣスイッチ２６、制御部２７、記憶部２８で構成される。

ＡＧＣアンプ１１は、外部の送信装置から送信され、受信装置１で受信したＲＦ（Radio Frequency）信号を、利得を制御するための制御電圧が設定されたアナログＡＧＣ制御信号又はディジタルＡＧＣ制御信号に基づき所定の利得で増幅又は減衰して出力する。ミキサ１２は、ＡＧＣアンプ１１から出力されたＲＦ信号と、外部の局部発振器から供給された第１局発信号（１ｓｔＬＯ（Local Oscillator）信号）とに基づいて周波数の変換を行い、２つの信号の周波数の差（又は和）となる周波数の第１中間周波信号（１ｓｔＩＦ（Intermediate Frequency）信号）を出力する。

アンプ１３は、ミキサ１２から出力された１ｓｔＩＦ信号を所定の利得で増幅して出力する。フィルタ１４は、アンプ１３から出力された１ｓｔＩＦ信号の周波数帯域を制限するためのフィルタである。フィルタ１４は、例えば、水晶フィルタを用いたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）やローパスフィルタ（ＬＰＦ）であり、所定の遮断周波数に基づき１ｓｔＩＦ信号の帯域を制限することにより、１ｓｔＩＦ信号に含まれる不要な周波数成分を除去する。

アンプ１５は、フィルタ１４から出力され不要な周波数成分が除去された１ｓｔＩＦ信号を所定の利得で増幅して出力する。ＡＧＣアンプ１６は、アンプ１５から出力された１ｓｔＩＦ信号を、アナログＡＧＣ制御信号又はディジタルＡＧＣ制御信号に基づき所定の利得で増幅又は減衰して出力する。

ミキサ１７は、ＡＧＣアンプ１６から出力された１ｓｔＩＦ信号と、外部の局部発振器から供給された第２局発信号（２ｎｄＬＯ信号）とに基づいて周波数の変換を行い、２つの信号の周波数の差（又は和）となる周波数の第２中間周波信号（２ｎｄＩＦ信号）を出力する。

検出部１８は、ミキサ１７から出力された２ｎｄＩＦ信号を検波して得られるＩＦ出力信号を出力すると共に、受信装置１で受信したＲＦ信号の信号強度を示すＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication：受信信号強度）信号を出力する。

Ａ／Ｄ変換部１９は、検出部１８から出力されたＩＦ出力信号をアナログ信号からディジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換部２０は、検出部１８から出力されたＲＳＳＩ信号をアナログ信号からディジタル信号に変換して出力する。

アンプ２１は、検出部１８から出力されたＲＳＳＩ信号を所定の利得で増幅して出力する。尚、検出部１８から出力され、アンプ２１で増幅されるＲＳＳＩ信号は、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を制御するための制御電圧の基になる信号であるため、以下の説明においては、アンプ２１から出力されるＲＳＳＩ信号を、特に「ＡＧＣ用信号」と記述する。

Ｄ／Ａ変換部２３は、制御部２７から出力された後述する基準電圧を、ディジタル信号からアナログ信号に変換して出力する。バッファ２２は、アンプ２１から出力されたＡＧＣ用信号（ＲＳＳＩ信号）を、Ｄ／Ａ変換部２３から出力された基準電圧を用いて適切な電圧に変換する。そして、変換した電圧を、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を制御するための制御電圧としてアナログＡＧＣ制御信号に設定して出力する。

Ｄ／Ａ変換部２４は、制御部２７から出力された、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を制御するための制御電圧が設定されたディジタルＡＧＣ制御信号をディジタル信号からアナログ信号に変換して出力する。

アナログＡＧＣスイッチ２５は、制御部２７から出力された後述するループ制御信号に基づきＯＮ／ＯＦＦが制御され、ＯＮとされた場合には、ＡＧＣアンプ１１及び１６に対してアナログＡＧＣ制御信号を出力する。ディジタルＡＧＣスイッチ２６は、制御部２７から出力されたループ制御信号に基づきＯＮ／ＯＦＦが制御され、ＯＮとされた場合には、ＡＧＣアンプ１１及び１６に対して、ディジタルＡＧＣ制御信号を出力する。アナログＡＧＣスイッチ２５及びディジタルＡＧＣスイッチ２６は、各々がコンプリメンタリで（相補的に）動作し、一方のスイッチがＯＮの場合に、他方のスイッチがＯＦＦとなるようにループ制御信号によって制御される。

制御部２７は、Ａ／Ｄ変換部２０から出力されたＲＳＳＩ信号の値（ＲＳＳＩ値）と、このＲＳＳＩ値に対して予め設定された閾値を比較し、比較結果に応じてアナログＡＧＣスイッチ２５及びディジタルＡＧＣスイッチ２６のＯＮ／ＯＦＦを制御するためのループ制御信号を出力する。例えば、ＲＳＳＩ値が閾値を超えた場合には、アナログＡＧＣスイッチ２５をＯＦＦとすると共にディジタルＡＧＣスイッチ２６をＯＮとするループ制御信号を出力し、ＲＳＳＩ値が閾値以下である場合には、アナログＡＧＣスイッチ２５をＯＮとすると共にディジタルＡＧＣスイッチ２６をＯＦＦとするループ制御信号を出力する。

また、制御部２７は、ＲＳＳＩ値に応じて、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を制御するための制御電圧が設定されたディジタルＡＧＣ制御信号を出力する。例えば、制御部２７は、ＲＳＳＩ値が閾値を超えた場合にディジタルＡＧＣ制御信号を出力する。ディジタルＡＧＣ制御信号には、制御部２７に供給されたＲＳＳＩ値に対応する制御電圧が設定される。この制御電圧は、後述する記憶部２８に予め記憶された制御電圧テーブルを参照することにより決定される。

さらに、制御部２７は、ディジタルＡＧＣスイッチ２６をＯＦＦとすると共にアナログＡＧＣスイッチ２５をＯＮとした場合に、アナログＡＧＣ制御信号に設定される制御電圧を適切な電圧に調整するための基準電圧を出力する。

記憶部２８は、例えば、書き換え可能な不揮発性メモリＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）であり、ＲＳＳＩ値とＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を制御するための制御電圧とが関連付けられて格納された制御電圧テーブルが記憶される。

ここで、受信装置１で受信するＲＦ信号のＲＳＳＩ値と、ＡＧＣアンプ１１及び１６の制御電圧との関係について説明する。一般に、弱電界領域でＲＦ信号を受信した場合には、ＲＳＳＩ値が小さい値となるため、ＩＦ出力信号の信号レベルを一定に保つためには、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を大きくするように制御する必要がある。また、強電界領域でＲＦ信号を受信した場合には、ＲＳＳＩ値が大きい値となるため、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を小さくするように制御する必要がある。

ＡＧＣアンプ１１及び１６として、例えば、制御電圧が高い場合に利得が大きく設定され、制御電圧が低い場合に利得が小さく設定されるＡＧＣアンプを用いた場合、受信装置１で受信するＲＦ信号のＲＳＳＩ値と、ＡＧＣアンプ１１及び１６に対する制御電圧との関係は、図２に示すようになる。この場合には、図２に示すように、ＲＦ信号の入力レベルが大きくなるに従ってＲＳＳＩ値が大きくなるため、ＡＧＣアンプ１１及び１６の制御電圧は、ＲＦ信号の入力レベルが大きくなるに従って小さくなるように設定される。

図２に示す例では、弱電界領域でＲＦ信号を受信した場合のＲＳＳＩ値（電圧値）が値「Ａ」となるため、制御電圧は値「Ｃ」に設定される。また、強電界領域におけるＲＳＳＩ値が値「Ｂ」となるため、制御電圧は値「Ｄ」に設定される。

このようなＲＳＳＩ値と制御電圧との関係に基づき、ＡＧＣアンプ１１及び１６に設定する利得に応じた制御電圧の値を測定又はカタログ等から読み取り、ＲＳＳＩ値及び制御電圧を関連付けて、記憶部２８に記憶された制御電圧テーブルに予め格納する。例えば、上述した例においては、ＲＳＳＩ値「Ａ」と制御電圧値「Ｃ」とを関連付けて格納すると共に、ＲＳＳＩ値「Ｂ」と制御電圧値「Ｄ」とを関連付けて、制御電圧テーブルに格納する。尚、制御電圧テーブルに格納されるデータ数は、例えば、ＡＧＣアンプにおける利得の設定数に応じて決定する。

次に、上記構成を有する受信装置１の動作について、図１を参照して説明する。受信装置１で受信されたＲＦ信号は、ＡＧＣアンプ１１に供給され、アナログＡＧＣ制御信号又はディジタルＡＧＣ制御信号が示す制御電圧に基づき設定される利得で増幅又は減衰された後、ミキサ１２に供給される。

ミキサ１２に供給されたＲＦ信号は、外部の局部発振器から供給された１ｓｔＬＯ信号と混合されることにより周波数が変換され、１ｓｔＩＦ信号に変換される。変換された１ｓｔＩＦ信号は、アンプ１３に供給される。アンプ１３に供給された１ｓｔＩＦ信号は、所定の利得で増幅され、フィルタ１４に供給される。

フィルタ１４に供給された１ｓｔＩＦ信号は、帯域制限されてアンプ１５に供給され、アンプ１５で所定の利得で増幅されてＡＧＣアンプ１６に供給される。ＡＧＣアンプ１６に供給された１ｓｔＩＦ信号は、アナログＡＧＣ制御信号又はディジタルＡＧＣ制御信号が示す制御電圧に基づき設定される利得で増幅又は減衰され、ミキサ１７に供給される。

ミキサ１７に供給された１ｓｔＩＦ信号は、外部の局部発振器から供給された２ｎｄＬＯ信号と混合されることにより周波数が変換され、２ｎｄＩＦ信号に変換される。変換された２ｎｄＩＦ信号は、検出部１８に供給される。

検出部１８では、ミキサ１７から供給された２ｎｄＩＦ信号が検波され、ＩＦ出力信号が出力されると共に、ＲＳＳＩ信号が出力される。ＩＦ出力信号は、Ａ／Ｄ変換部１９に供給され、アナログ信号からディジタル信号に変換されて制御部２７に供給される。また、ＲＳＳＩ信号は、Ａ／Ｄ変換部２０に供給され、アナログ信号からディジタル信号に変換されて制御部２７に供給される。

制御部２７は、Ａ／Ｄ変換部２０から供給されたＲＳＳＩ信号のＲＳＳＩ値と、予め設定されたＲＳＳＩ値に対する閾値とを比較する。比較の結果、ＲＳＳＩ値が閾値を超えた場合には、ディジタルＡＧＣ制御信号がＤ／Ａ変換部２４に供給される。このとき、制御部２７は、記憶部２８に記憶された制御電圧テーブルを参照し、ＲＳＳＩ値に対応する制御電圧をディジタルＡＧＣ制御信号に設定する。Ｄ／Ａ変換部２４に供給されたディジタルＡＧＣ制御信号は、ディジタル信号からアナログ信号に変換され、ディジタルＡＧＣスイッチ２６に供給される。

また、制御部２７は、上述したＲＳＳＩ値及び閾値の比較結果に応じてループ制御信号をアナログＡＧＣスイッチ２５及びディジタルＡＧＣスイッチ２６に対して出力する。制御部２７は、例えば、ＲＳＳＩ値が閾値を超えた場合に、アナログＡＧＣスイッチ２５をＯＦＦとすると共にディジタルＡＧＣスイッチ２６をＯＮとするループ制御信号を出力し、ＲＳＳＩ値が閾値以下である場合に、アナログＡＧＣスイッチ２５をＯＮとすると共にディジタルＡＧＣスイッチ２６をＯＦＦとするループ制御信号を出力する。

さらに、制御部２７は、アナログＡＧＣスイッチ２５をＯＦＦとすると共にディジタルＡＧＣスイッチ２６をＯＮとするループ制御信号を出力した場合には、その直後に、アナログＡＧＣスイッチ２５をＯＮとすると共にディジタルＡＧＣスイッチ２６をＯＦＦとするループ制御信号を出力する。そして、アナログＡＧＣ制御信号に設定される制御電圧を適切な電圧に調整するための基準電圧を出力し、Ｄ／Ａ変換部２３に供給する。Ｄ／Ａ変換部２３に供給された基準電圧は、ディジタル信号からアナログ信号に変換され、バッファ２２に供給される。

一方、検出部１８から出力されたＲＳＳＩ信号は、アンプ２１にも供給され、所定の利得で増幅されてＡＧＣ用信号としてバッファ２２に供給される。バッファ２２には、制御部２７から出力され、Ｄ／Ａ変換部２３でディジタル信号からアナログ信号に変換された基準電圧と、アンプ２１から出力されたＡＧＣ用信号とが供給される。

バッファ２２は、アンプ２１から供給されたＡＧＣ用信号を、Ｄ／Ａ変換部２３から出力された基準電圧を用いて適切な電圧に変換し、この電圧を制御電圧としてアナログＡＧＣ制御信号に設定する。制御電圧が設定されたアナログＡＧＣ制御信号は、アナログＡＧＣスイッチ２５に供給される。

アナログＡＧＣスイッチ２５及びディジタルＡＧＣスイッチ２６は、制御部２７から供給されたループ制御信号に基づきＯＮ／ＯＦＦが制御される。ループ制御信号によりアナログＡＧＣスイッチ２５がＯＦＦとされると共に、ディジタルＡＧＣスイッチ２６がＯＮとされた場合には、ディジタルＡＧＣスイッチ２６から出力されたディジタルＡＧＣ制御信号がＡＧＣアンプ１１及び１６に供給され、ディジタルＡＧＣ制御信号が示す制御電圧に基づきＡＧＣアンプ１１及び１６の利得が所定の値に設定される。

また、ループ制御信号によりアナログＡＧＣスイッチ２５がＯＮとされると共に、ディジタルＡＧＣスイッチ２６がＯＦＦとされた場合には、アナログＡＧＣスイッチ２５から出力されたアナログＡＧＣ制御信号がＡＧＣアンプ１１及び１６に供給され、アナログＡＧＣ制御信号が示す制御電圧に基づきＡＧＣアンプ１１及び１６の利得が設定される。このとき、アナログＡＧＣ制御信号が示す制御電圧は、検出部１８で検波されたＩＦ出力信号の出力レベルに応じた制御電圧であるため、ＲＦ信号の信号レベルが変動することによってＩＦ出力信号の信号レベルが変動した場合には、ＲＦ信号のレベル変動に追従して変動する。

次に、ＡＧＣアンプ１１及び１６における利得の制御方法について説明する。尚、以下の説明では、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得制御に関して、「ＩＦ出力信号の信号レベルに応じてアナログＡＧＣ制御信号に設定された制御電圧により利得を制御する」ことを「アナログ制御」と記述し、「ＲＳＳＩ値に応じてディジタルＡＧＣ制御信号に設定された制御電圧により利得を制御する」ことを「ディジタル制御」と記述する。

受信装置１に入力されるＲＦ信号の信号レベルは、外部の環境等により変動する。背景技術の項で説明したように、例えば移動体通信においては、強電界領域及び弱電界領域で、受信するＲＦ信号の信号レベルが大きく異なる。また、例えば、周囲の建物の反射等によるフェージングの影響によっても、受信するＲＦ信号の信号レベルが変動する。そのため、受信装置１に搭載されるＡＧＣ回路は、このような受信領域によるＲＦ信号の信号レベルの大きさやＲＦ信号のレベル変動を考慮して、ＩＦ出力信号の信号レベルが一定となるように、アナログ制御によりＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を制御する。

ところで、受信するＲＦ信号の信号レベルは、ダイナミックレンジが広く、例えば、強電界領域で受信するＲＦ信号の信号レベルは、弱電界領域で受信するＲＦ信号の信号レベルと比較して、１２０ｄＢ程度大きい場合がある。このような場合に、アナログ制御を用いて信号レベルに追従してＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を制御するだけでは応答時間が長くなり、十分な速度でレベル変動に追従させることができない。

そこで、本実施の形態では、受信装置１に入力されるＲＦ信号のＲＳＳＩ値を検出し、強電界領域でＲＦ信号を受信した場合等、検出されたＲＳＳＩ値が所定値を超えた場合に、まず、ディジタル制御によりＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を制御し、その後、利得制御をディジタル制御からアナログ制御に切り替え、アナログ制御によりＡＧＣアンプ１１及び１６の利得をＩＦ出力信号のレベル変動に追従させるように制御する。

図３は、ＡＧＣアンプの利得を制御する処理の流れについて説明するためのフローチャートである。まず、待機時には、アナログＡＧＣスイッチ２５がＯＮとされると共にディジタルＡＧＣスイッチ２６がＯＦＦとされる（ステップＳ１）。このとき、ＡＧＣアンプ１１及び１６には、制御部２７からアナログＡＧＣスイッチ２５を介して出力されたアナログＡＧＣ制御信号により所定の制御電圧が供給され、この制御電圧に対応する利得が設定される。

受信装置１にＲＦ信号が入力されると（ステップＳ２）、検出部１８でＲＳＳＩ信号が検出され、検出されたＲＳＳＩ信号が制御部２７に供給される（ステップＳ３）。制御部２７では、供給されたＲＳＳＩ信号の値（ＲＳＳＩ値）と、予め設定されたＲＳＳＩ値に対する閾値とが比較される（ステップＳ４）。

比較の結果、ＲＳＳＩ値が閾値よりも大きい場合、制御部２７は、アナログＡＧＣスイッチ２５及びディジタルＡＧＣスイッチ２６に対してループ制御信号を出力し、アナログＡＧＣスイッチ２５がＯＦＦとされると共にディジタルＡＧＣスイッチ２６がＯＮとされる（ステップＳ５）。そして、制御部２７は、記憶部２８に記憶された制御電圧テーブルを参照し、検出されたＲＳＳＩ値に対応する制御電圧をディジタルＡＧＣ制御信号に設定し、このディジタルＡＧＣ制御信号によるＡＧＣアンプ１１及び１６の利得のディジタル制御を行う（ステップＳ６）。ディジタルＡＧＣ制御信号は、ディジタルＡＧＣスイッチ２６を介してＡＧＣアンプ１１及び１６に供給され、ディジタルＡＧＣ制御信号が示す制御電圧に基づき、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得が設定される。

このとき、ディジタル制御によって設定される利得は、ディジタルＡＧＣ制御信号が示す制御電圧に基づく一定の利得であり、ＲＦ信号のレベル変動に追従して変動しない。そのため、ＲＦ信号のレベル変動に追従してＡＧＣアンプ１１及び１６の利得を制御できるように、利得制御をディジタル制御からアナログ制御に切り替える。

この場合、制御部２７は、アナログＡＧＣスイッチ２５及びディジタルＡＧＣスイッチ２６に対してループ制御信号を出力し、アナログＡＧＣスイッチ２５がＯＮとされると共にディジタルＡＧＣスイッチ２６がＯＦＦとされる（ステップＳ７）。これにより、アナログＡＧＣ制御信号によるＡＧＣアンプ１１及び１６に対するアナログ制御が行われる（ステップＳ８）。

ここで、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得の制御をディジタル制御からアナログ制御に切り替える際に、ＡＧＣアンプ１１及び１６に対する制御電圧が大きくずれると、ＡＧＣの応答時間がかかってしまう。そこで、ディジタル制御からアナログ制御に切り替える際には、アナログＡＧＣ制御信号が示す制御電圧と、ディジタルＡＧＣ制御信号が示す制御電圧とが等しくなるように、バッファ２２を用いて制御電圧を調整する。

この場合、制御部２７は、アナログＡＧＣ制御信号に設定される制御電圧を調整するための基準電圧を出力し、Ｄ／Ａ変換部２３を介してバッファ２２に供給する。そして、バッファ２２において、ＡＧＣ用信号が基準電圧に基づき適切な電圧に変換され、この電圧が制御電圧として設定されたアナログＡＧＣ制御信号が出力される。これにより、アナログＡＧＣ制御信号に設定される制御電圧を、ディジタルＡＧＣ制御信号に設定された制御電圧と等しくすることができる。

アナログＡＧＣ制御信号は、アナログＡＧＣスイッチ２５を介してＡＧＣアンプ１１及び１６に供給され、アナログＡＧＣ制御信号が示す制御電圧に基づき、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得が設定される。このとき、ＡＧＣアンプ１１及び１６に供給される制御電圧は、ＩＦ出力信号（ＲＦ信号）のレベル変動に応じて変動するため、ＡＧＣアンプ１１及び１６に設定される利得は、このＩＦ出力信号（ＲＦ信号）のレベル変動に追従して変動する。

一方、ステップＳ４における比較の結果、ＲＳＳＩ値が閾値以下である場合には、処理がステップＳ８に移行し、アナログＡＧＣ制御信号によるＡＧＣアンプ１１及び１６に対するアナログ制御が行われる。

このように、入力されるＲＦ信号の信号レベルが高い場合には、始めにディジタル制御を用いてＡＧＣアンプ１１及び１６の利得制御を行い、その後、ＡＧＣアンプ１１及び１６の利得制御をディジタル制御からアナログ制御に切り替え、ＲＦ信号のレベル変動に追従して利得を変動させるように制御する。

こうすることにより、例えば、受信装置１に入力されるＲＦ信号のダイナミックレンジが０ｄＢμＶ〜１００ｄＢμＶである場合に、ＲＳＳＩ値に対する閾値を５０ｄＢμＶとすると、アナログ制御で対応する範囲が０ｄＢμＶ〜５０ｄＢμＶ、ディジタル制御で対応する範囲が５０ｄＢμＶ〜１００ｄＢμＶとなり、アナログ制御によるダイナミックレンジを緩和させることができ、ＡＧＣの応答を高速にすることができる。

尚、このＡＧＣ回路を用いるシステムによって追従させる時間が異なるため、このＲＳＳＩ値に対する閾値として設定される値は、例えば、追従させる時間に応じて適宜設定すると好ましい。

以上のように、本実施の形態によれば、ＲＦ信号のＲＳＳＩ値が所定値よりも大きい場合に、ＡＧＣアンプの利得を、ディジタル制御により迅速に制御し、その後、ディジタル制御からアナログ制御に切り替えて、ＲＦ信号のレベル変動に追従させて制御するため、強電界入力状態であっても、ＡＧＣの応答を高速にすることができる。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の例では、ＡＧＣアンプ１１及び１６として、制御電圧が高くなるに従って利得が大きく設定されるＡＧＣアンプを用いた場合について説明したが、これに限られず、制御電圧が高くなるに従って利得が小さく設定されるＡＧＣアンプを用いてもよい。

また、上述の例では、受信装置１で受信するＲＦ信号のダイナミックレンジが広い場合を例にとり、ＲＦ信号及びＩＦ信号の各々の信号に対する利得を制御できるように、２つのＡＧＣアンプ１１及び１６を用いた場合について説明したが、これに限られず、例えば、ＲＦ信号のダイナミックレンジが狭い場合には、ＲＦ信号及びＩＦ信号のいずれか一方の信号に対する利得のみを制御できるようにしてもよい。

さらに、ダブルスーパーへテロダイン方式等のダブルコンバージョン方式を用いた受信機に限られず、例えば、シングルコンバージョン方式を用いた受信機にも適用することができる。

１ 受信装置
１１ 可変増幅部
１２ ミキサ
１３ 増幅部
１４ フィルタ
１５ アンプ
１６ 可変増幅部
１７ ミキサ
１８ 検出部
１９、２０ アナログ／ディジタル変換部
２１ 増幅部
２２ バッファ
２３、２４ ディジタル／アナログ変換部
２５ アナログＡＧＣスイッチ
２６ ディジタルＡＧＣスイッチ
２７ 制御部
２８ 記憶部

Claims (5)

1. 入力信号の信号レベルに応じて利得を制御する自動利得制御回路を備えた受信装置であって、
   前記入力信号を増幅及び／又は減衰させる増幅部と、
   前記入力信号の信号強度及び信号レベルを検出する検出部と、
   前記検出部で検出された前記信号強度を示す強度信号の電圧を所定の電圧に変換するバッファと、
   前記検出部の検出結果に基づき前記増幅部の利得を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記検出部で検出された信号強度に応じた第１の制御電圧で前記増幅部の利得を制御するディジタル制御と、前記検出部で検出された信号レベルに応じた第２の制御電圧で前記増幅部の利得を制御するアナログ制御とを切り替えて、前記増幅部の利得を制御し、
   前記利得の制御を前記ディジタル制御から前記アナログ制御に切り替える際に、
   前記制御部は、前記強度信号の電圧を所定の電圧に調整するための基準電圧を出力し、
   前記バッファは、前記制御部から出力された前記基準電圧に基づき、前記第２の制御電圧としての前記強度信号の電圧を、前記第１の制御電圧と同一になるように変換することを特徴とする受信装置。
2. 前記制御部は、前記検出部で検出された信号強度と、該信号強度に対して予め設定された閾値とを比較し、前記信号強度が前記閾値を超えた場合に、前記ディジタル制御により前記増幅部の利得を制御し、前記利得の制御を前記ディジタル制御から前記アナログ制御に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記入力信号の信号強度と、前記増幅部の利得を制御するための制御電圧とが関連付けられた制御電圧テーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記制御電圧テーブルを参照し、前記検出部で検出された信号強度に関連付けられた制御電圧を、前記第１の制御電圧とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の受信装置。
4. 前記制御部の制御に基づき、前記増幅部に対する前記第１の制御電圧の供給又は遮断を制御する第１のスイッチと、
   前記制御部の制御に基づき、前記増幅部に対する前記第２の制御電圧の供給又は遮断を制御する、前記第１のスイッチに対して相補的に動作する第２のスイッチとをさらに備えることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の受信装置。
5. 入力信号の信号レベルに応じて、該入力信号を増幅及び／又は減衰させる増幅部の利得を制御する自動利得制御回路の利得制御方法であって、
   前記入力信号の信号強度及び信号レベルを検出し、
   前記検出された信号強度に応じた第１の制御電圧で前記増幅部の利得を制御するディジタル制御と、前記検出された信号レベルに応じた第２の制御電圧で前記増幅部の利得を制御するアナログ制御とを切り替えて、前記増幅部の利得を制御し、
   前記利得の制御を前記ディジタル制御から前記アナログ制御に切り替える際に、
   前記強度信号の電圧を所定の電圧に調整するための基準電圧に基づき、前記第２の制御電圧としての前記検出された前記信号強度を示す強度信号の電圧を、前記第１の制御電圧と同一になるように変換することを特徴とする利得制御方法。

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