JP6394369B2 - 無線通信装置におけるフィルタ特性検出方法及びその機能を備えた無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置における、例えば、中間周波数フィルタ（以下「ＩＦフィルタ」とする）などのフィルタ特性検出方法及びその機能を備えた無線通信装置に関する。

スーパーヘテロダイン受信装置では、アンテナを介して受信した入力信号を高周波回路で増幅し、この増幅された信号に局部発振器で発生させた所定周波数の信号を周波数混合器にて混合して中間周波信号に変換し、さらに中間周波信号を中間周波回路で増幅した後、復調回路で復調し、スピーカなどから音声を出力している。中間周波回路には、増幅回路の他に、所望する中間周波信号を通過させるためのＩＦフィルタなどが設けられている。ＩＦフィルタは、個々の部品としての個体差や温度特性の影響により、その特性（中心周波数）が変動する。そのため、周波数混合器により生成される中間周波信号がＩＦフィルタの中心を通過するように、局部発振器の発振周波数を調整（キャリブレーション）する必要がある。また、キャリブレーションを行うためには、ＩＦフィルタの特性、特に中心周波数を把握しておく必要がある。

特許文献１に記載された従来のフィルタの中心周波数検出方法について、図６を参照しつつ説明する。まず、フィルタの所定中心周波数ｆc、フィルタの所定帯域幅Ｂｗ、許容誤差を考慮したフィルタの帯域端より外側位置となる周波数ｆs、ステップ幅ｆp及びステップ番号Ｎ（初期値Ｎ＝０）を設定する。そして、上記初期値に基づいて、周波数が
ＢＦＯ（−）＝ｆc−Ｂｗ／２−（ｆs−ｆp・Ｎ）
となる第１周波数信号を発生させる。このＮ＝０における第１周波数ＢＦＯ（−）は、フィルタの所定帯域幅の外である。かかる第１周波数ＢＦＯ（−）の第１周波数信号をフィルタに通過させ、その出力信号の強度を検出し、それに応じた値Ｐ（−）を記憶する。

次に、周波数が
ＢＦＯ（＋）＝ｆc＋Ｂｗ／２−（ｆs−ｆp・Ｎ）
となる第２周波数信号を発生させる。この第２周波数ＢＦＯ（＋）は、第１周波数ＢＦＯ（−）に対して、所定帯域幅Ｂｗだけの差を有する。このＮ＝０における第２周波数ＢＦＯ（＋）は、フィルタの所定帯域幅の内にある。かかる第２周波数ＢＦＯ（＋）の第２周波数信号をフィルタに通過させ、その出力信号の強度を検出し、それに応じた値Ｐ（＋）を記憶する。

さらに、先に記憶した値Ｐ（−）とＰ（＋）を読み出し、Ｐ（−）とＰ（＋）との強度を比較する。Ｐ（−）＞Ｐ（＋）でなければ、Ｎを１つ増加させて、周波数がそれぞれｆｓだけ増加した次の第１周波数ＢＦＯ（−）及び第２周波数ＢＦＯ（＋）について、Ｐ（−）とＰ（＋）を検出し、比較する。このようにして、Ｎを１つずつ順次に増加させて、所定帯域幅の周波数差を有する第１周波数ＢＦＯ（−）及び第２周波数ＢＦＯ（＋）について、Ｐ（−）とＰ（＋）を検出し、比較する。

図６から明らかなように、はじめは、第１周波数信号の強度Ｐ（−）が第２周波数信号の強度Ｐ（＋）よりも小さく、Ｎを増加させるに従って、Ｐ（−）の値が増加し、Ｐ（−）とＰ（＋）の差が徐々に少なくなる。そして、Ｐ（−）とＰ（＋）の比較結果が反転する、すなわちＰ（−）＜Ｐ（＋）になると、そのときの第１周波数ＢＦＯ（−）と第２周波数ＢＦＯ（＋）がフィルタの所定帯域幅の上下両端の帯域端周波数より高い周波数側にずれたことがわかる。そこで、比較結果が反転するＮの１つ前の状態で第１周波数ＢＦＯ（−）と第２周波数ＢＦＯ（＋）をフィルタの所定帯域幅の上下両端の帯域端周波数に最も近い周波数として特定することができる。また、フィルタの中心周波数は、特定された上下両端の帯域端周波数の中央値、すなわち第１周波数ＢＦＯ（−）と第２周波数ＢＦＯ（＋）の中央値とする。

特許第３６５２８２１号

ところで、実際のフィルタの特性は、図６のようななだらかな波形を示すとは限らず、特性曲線に凹凸が生じ、複数のピークを示すこともありうる。その場合、上記のように第１周波数信号の強度Ｐ（−）と第２周波数信号の強度Ｐ（＋）の比較結果が反転する１つ前の状態で第１周波数ＢＦＯ（−）と第２周波数ＢＦＯ（＋）をフィルタの所定帯域幅の上下両端の帯域端周波数に最も近い周波数として特定すると、これらは実際のフィルタの所定帯域幅の上下両端の帯域端周波数とは異なる周波数である可能性がある。

また、第１周波数ＢＦＯ（−）及び第２周波数ＢＦＯ（＋）を変化させつつ、第１周波数信号の強度Ｐ（−）と第２周波数信号の強度Ｐ（＋）を検出するために無線通信装置内部のシグナルメータの値を用いる場合、シグナルメータはＡＧＣ（自動ゲイン調節）回路からの出力信号で動作するので、ＡＧＣの特性（ファーストアタック・スローリリース）の影響を受ける。そのため、第１周波数信号の強度Ｐ（−）又は第２周波数信号の強度Ｐ（＋）が増加していく間は、比較的短い間隔で第１周波数ＢＦＯ（−）又は第２周波数ＢＦＯ（＋）を変化させることができる。それに対して、第１周波数信号の強度Ｐ（−）又は第２周波数信号の強度Ｐ（＋）が減少していくときは、ＡＧＣ回路の特性を考慮して、第１周波数信号の強度Ｐ（−）又は第２周波数信号の強度Ｐ（＋）の検出値を安定させるために、第１周波数ＢＦＯ（−）又は第２周波数ＢＦＯ（＋）を変化させてから信号強度を読み取るまでの間隔を長くする（遅延処理する）必要がある。上記従来の方法の場合、第１周波数ＢＦＯ（−）及び第２周波数ＢＦＯ（＋）を同じ方向（増加する方向）に変化させているが、第２周波数信号の強度Ｐ（＋）の方が先に減少し始めるので、第１周波数ＢＦＯ（−）及び第２周波数ＢＦＯ（＋）を同じタイミングで変化させると、正確なフィルタ特性が検出できなくなる。正確なフィルタ特性を検出するには、上記の遅延処理を行う必要があるが、特に、第１周波数ＢＦＯ（−）及び第２周波数ＢＦＯ（＋）を交互に変化させているので、帯域端周波数の検出に要する時間が長くなる。

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、複数のピークを有するフィルタであっても正確にフィルタの中心周波数を検出することができ、また、フィルタを通過した信号の強度を、無線通信装置内部のシグナルメータを用いて測定する場合に、ＡＧＣの特性の影響を受けにくくして、帯域端周波数の検出に要する時間を短くすることが可能な、無線通信装置におけるフィルタ特性検出方法及びその機能を備えた無線通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る無線通信装置におけるフィルタ特性検出方法は、
（１）前記無線通信装置に設けられた第１発振器から出力される第１周波数の信号と、前記無線通信装置に設けられた第２発振器から出力される第２周波数の信号を混合させることによって測定信号を生成し、
（２）前記第２周波数を変化させて、前記測定信号の周波数（以下、「測定周波数」とする）を、フィルタの設計上の通過周波数帯の下限値又は上限値から中心周波数に向かって所定周波数ずつ増加又は減少させ、
（３）測定周波数の異なる新たな測定信号が生成されるたびに、その測定信号を前記フィルタに通過させ、前記フィルタを通過した測定信号の強度を測定し、その測定信号の強度をメモリに記憶し、
（４）前記メモリに記憶されている前回測定した測定信号の強度と今回測定した測定信号の強度を比較し、前回測定した測定信号の強度よりも今回測定した測定信号の強度が減少したときに、前回測定した測定信号の強度を前記フィルタの通過特性の１つのピーク値とし、
（５）測定信号の強度が、前記ピーク値が１つの時はそのピーク値から又は前記ピーク値が複数ある時は最も高いピーク値から所定レベルだけ低下するまで、測定信号の強度測定を継続し、
（６）次に、前記測定周波数を、前記フィルタの設計上の通過周波数帯の上限値又は下限値から、前記ピーク値を測定するときとは逆方向に、前記所定周波数ずつ減少又は増加させて、測定信号の強度測定を行い、
（７）測定信号の強度が前記ピーク値から所定レベルだけ低下した値を示す測定周波数から、下限側又は上限側の帯域端周波数をそれぞれ特定し、２つの帯域端周波数の中央値を前記フィルタの中心周波数として特定する、
ことを特徴とする。

前記ステップ（５）において、測定信号の強度が、前記ピーク値から所定レベルだけ低下したときに、前記メモリに記憶されている測定信号の強度の中から前記ピーク値から所定レベルだけ低下した測定信号の強度を示す測定周波数のうち先に検出されたものを前記下限側又は上限側の帯域端周波数の一方の帯域端周波数とし、
前記ステップ（６）において、測定信号の強度が、前記ピーク値から所定レベルだけ低下した値に達したときに、そのときの測定周波数を他方の帯域端周波数とする、
ようにしてもよい。

前記測定信号の強度測定を、測定信号の強度の変化が増加する方向及び減少する方向のいずれであっても、一定の間隔で行うようにしてもよい。

また、本発明の他の一態様に係る無線通信装置は、
第１周波数の信号を出力する第１発振器と、
第２周波数の信号を出力する第２発振器と、
前記第１周波数の信号と前記第２周波数の信号を混合して測定信号を生成する周波数混合器と、
前記測定信号を通過させるフィルタと、
前記フィルタを通過した前記測定信号の強度を測定する強度測定器と、
前記強度測定装置により測定された測定信号の強度を記憶するメモリと、
前記フィルタの特性を検出する制御回路を備え、
前記制御回路は、
前記第２周波数を変化させて、前記前記測定信号の周波数（以下、「測定周波数」とする）を、前記フィルタの設計上の通過周波数帯の下限値又は上限値から中心周波数に向かって所定周波数ずつ増加又は減少させ、
前記メモリに記憶されている前回測定した測定信号の強度と今回測定した測定信号の強度を比較し、前回測定した測定信号の強度よりも今回測定した測定信号の強度が減少したときに、前回測定した測定信号の強度を前記フィルタの通過特性の１つのピーク値とし、
測定信号の強度が、前記ピーク値が１つの時はそのピーク値から又は前記ピーク値が複数ある時は最も高いピーク値から所定レベルだけ低下するまで、測定信号の強度測定を継続し、
次に、前記測定周波数を、前記フィルタの設計上の通過周波数帯の上限値又は下限値から、前記ピーク値を測定するときとは逆方向に、前記所定周波数ずつ減少又は増加させて、測定信号の強度測定を行い、
測定信号の強度が前記ピーク値から所定レベルだけ低下した値を示す測定周波数から、下限側又は上限側の帯域端周波数をそれぞれ特定し、２つの帯域端周波数の中央値を前記フィルタの中心周波数として特定する、
ことを特徴とする。

このような構成によれば、フィルタの中心周波数を検出する際、第２周波数の信号の周波数を変化させて、測定周波数をフィルタの設計上の通過周波数帯の下限値又は上限値から中心周波数に向かって所定周波数ずつ増加又は減少させ、メモリに記憶されている前回測定した測定信号の強度と今回測定した測定信号の強度を比較し、前回測定した測定信号の強度よりも今回測定した測定信号の強度が減少したときに、前回測定した測定信号の強度をフィルタの通過特性の１つのピーク値として検出することができる。その際、ピーク値の検出時を除いて、測定信号の強度は連続的に増加する方向に変化しているので、比較的短い間隔で測定信号の生成及び測定信号の強度測定を行っても、正確なフィルタ特性を検出することができる。また、最初にピーク値を検出した後も測定周波数を同じ方向に増加又は減少させて、測定信号の強度測定を継続することにより、フィルタの特性曲線に凹凸が生じ、ピーク値が複数ある場合でも、最も高い値を示す真のピーク値を見逃してしまう可能性が低減される。さらに、測定信号の強度値が減少する方向に変化しているときは、ＡＧＣ回路の特性によって測定信号の強度値が正確でない可能性があるが、フィルタの通過周波数帯のうち未測定の周波数帯域について、測定周波数を逆方向に所定周波数ずつ減少又は増加させて測定信号の強度測定を行うことにより、下限側の帯域端周波数と上限側の帯域端周波数の２つの帯域端周波数をいずれも測定信号の強度値が増加する方向で検出することができ、帯域端周波数及び中心周波数を正確に特定することができる。

本発明の一実施形態に係る無線通信装置のブロック構成を示す図。 本発明の一実施形態に係る線通信装置におけるフィルタ特性検出方法の概念及びフィルタの週端数通過特性を示す波形図。 上記フィルタ特性検出方法を示すフローチャート。 図３のフローチャートの続き。 図４のフローチャートの続き。 従来の無線通信装置におけるフィルタ特性検出方法を示す図。

本発明の一実施形態に係る線通信装置におけるフィルタ特性検出方法及びその機能を備えた無線通信装置について説明する。図１は、本実施形態に係る線通信装置の一例としてＳＳＢ受信装置の構成を示す。無線通信装置１は、アンテナ２を介して受信した高周波信号（以下、「受信信号」とする）の増幅などを行う高周波回路３と、増幅された受信信号に第１局部発振器１２で発生された周波数ｆ_Ｌの第１局発信号を混合して第１中間周波数ｆ_Ｒの信号（以下、「第１ＩＦ信号」とする）を発生させる第１周波数混合器４と、第１周波数混合器４から出力される第１ＩＦ信号の増幅などを行う第１中間周波回路５と、第１中間周波回路５から出力される増幅された第１ＩＦ信号に第２局部発振器１３で発生された周波数ｆ_Ｌ２の第２局発信号を混合して第２中間周波数ｆ_Ｒ２の信号（以下、「第２ＩＦ信号」とする）を発生させる第２周波数混合器６と、第２周波数混合器６から出力される第２ＩＦ信号の増幅などを行う第２中間周波回路７と、第２中間周波回路７から出力される増幅された第２ＩＦ信号を復調して可聴音信号を出力する復調回路８と、可聴音信号を増幅する低周波増幅器９と、増幅された可聴音信号を出力するスピーカ１０などを備えている。

高周波回路３は、高周波増幅器３１と、高周波増幅器３１に入力する信号を切り替える入力選択スイッチ３２などを備えており、入力選択スイッチ３２は、高周波増幅器３１に入力する信号のソースを、アンテナ２とマーカ発振器１１のいずれかに切り替えることが可能である。マーカ発振器１１、第１局部発振器１２及び第２局部発振器１３には、それぞれ基準信号発生器１４が接続されており、基準信号に基づいて、マーカ発振器１１は第１周波数ｆ_Ｉの信号（以下の説明では「擬似入力信号」とする）を、第１局部発振器１２は第２周波数ｆ_Ｌの第１局発信号を、第２局部発振器１３は第３周波数ｆ_Ｌ２の第２局発信号を、それぞれ生成し出力する。第１中間周波回路５は、所望する第１ＩＦ信号を通過させるためのＩＦフィルタ５１及びＩＦフィルタ５１を通過した第１ＩＦ信号を増幅するための中間周波増幅器５２などを備えている。第２中間周波回路７にはＩＦフィルタはなく、それ以外の増幅器などを有している（詳細な説明は省略する）。第１局部発振器１２、第２局部発振器１３及び復調回路８には、ＩＦフィルタ５１の中心周波数を検出し、その中心周波数に基づいて第１局部発振器１２の発振周波数を調整するためのキャリブレーション機能を備えた制御回路１５が接続されている。制御回路１５は、例えばＣＰＵ及びメモリなどで構成されたマイクロコンピュータであり、この無線通信装置１の全体を制御する。復調回路８は、例えばディジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）であり、キャリブレーション時には、復調回路８から出力されるシグナルメータの値を用いて、ＩＦフィルタ５１を通過した信号の強度を検出し、信号強度の値を制御回路１５に出力する。

ユーザによって、操作パネル上のアイコン又は物理スイッチなどが操作され、第１局部発振器１２の発振周波数のキャリブレーションが選択されると、入力選択スイッチ３２がマーカ発振器１１側に切り替えられ、マーカ発振器１１から第１周波数ｆ_Ｉの擬似入力信号が高周波増幅器３１に入力される。キャリブレーション中、この擬似入力信号の第１周波数ｆ_Ｉ及び第２局部発振器１３の第２局発信号の第３周波数ｆ_Ｌ２の値は固定されている。同時に、第１局部発振器１２から第２周波数ｆ_Ｌの第１局発信号が出力され、第１周波数混合器４によって擬似入力信号と混合される。キャリブレーション中、この第１局発信号の第２周波数ｆ_Ｌの値は、所定周波数ピッチで増加又は減少される。第１周波数混合器４によって生成される第１ＩＦ信号（以下、「測定信号」とする）の周波数（以下、「測定周波数」とする）ｆ_Ｒは、ｆ_Ｒ＝ｆ_Ｌ−ｆ_Ｉで表される。第１局部発振器１２からの第２周波数ｆ_Ｌの値を変化させることによって、ＩＦフィルタ５１を通過する測定信号の測定周波数ｆ_Ｒが変化する。

制御回路１５は、第１局部発振器１２から出力される第１局発信号の第２周波数ｆ_Ｌの値を、例えば１０Ｈｚずつ変化させながら、復調回路８から出力される測定信号の強度の値をモニタし、メモリに記憶する。そして、測定信号の強度のピーク値から所定レベル（例えば−３ｄＢ）だけ低下した値を示す測定周波数を、ＩＦフィルタ５１の上限側の帯域端周波数ｆ_ＨＥ及び下限側の帯域端周波数ｆ_ＬＥとして決定し、上限側の帯域端周波数ｆ_ＨＥと下限側の帯域端周波数ｆ_ＬＥの中央値をＩＦフィルタ５１の中心周波数ｆ_ＣＮとして決定する。

図２は、無線通信装置１におけるＩＦフィルタ５１の特性を示す波形図、図３〜図５は本実施形態に係るＩＦフィルタの中心周波数検出方法を示すフローチャートである。図２において、周波数ｆ_Ｄは、ＩＦフィルタ５１の設計上の中心周波数であり、太線で示す特性曲線Ｃ_Ｃは、ＩＦフィルタ５１の周波数通過特性を示す。制御回路１５は、ＩＦフィルタ５１を通過する信号の周波数の範囲、すなわち測定範囲として、設計上の中心周波数ｆ_Ｄに対して所定の通過周波数帯（例えば、±１７００Ｈｚ）をスキャンし、復調回路８から出力される各測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘのデータを使用する。

ユーザによって、第１局部発振器１２から出力される第１局発信号の発振周波数のキャリブレーションが選択されると、制御回路１５は、入力選択スイッチ３２をマーカ発振器１１側に切り換え、マーカ発振器１１をオンする（＃１）と共に、初期値を設定する（＃２）。初期値としては、中心周波数ｆ_Ｄに対するシフト量Δ＝−１７００Ｈｚ（通過周波数帯の下限値）、信号強度の最大値ＳＡ_ＭＡＸ＝０を設定する。次に、制御回路１５は、第１局部発振器１２から出力される第１局発信号の第２周波数ｆ_Ｌの低い方の初期値として、ｆ_Ｌ＝ｆ_Ｉ＋ｆ_Ｄ＋Δを演算する（＃３：ｆ_Ｒ＝ｆ_Ｌ−ｆ_Ｉ、ｆ_Ｒ＝ｆ_Ｄ＋Δなので、ｆ_Ｌ＝ｆ_Ｉ＋ｆ_Ｒ＝ｆ_Ｉ＋ｆ_Ｄ＋Δとなる）。次に、制御回路１５は、シフト量Δ＝−１７００Ｈｚか否かを判断する（＃４）。最初は、シフト量Δ＝−１７００Ｈｚであるので（＃４でＹＥＳ）、マーカ発振器１１や第１局部発振器１２など、無線通信装置１の各部に性能が安定するのを待つため、例えば３００ｍｓｅｃ測定を待機する（＃５）。そして、制御回路１５は、復調回路８からのシグナルメータ出力である信号強度の値ＳＡ_Ｘを読み込み（＃７）、読み込んだ信号強度の値ＳＡ_Ｘを測定周波数ｆ_Ｒ（＝ｆ_Ｄ＋Δ）の値又はシフト量Δの値と関連づけて、メモリに記憶させる（＃８）。

次に、制御回路１５は、ＳＡ_ＭＡＸ＜ＳＡ_Ｘか否かを判断する（＃９）。ＳＡ_ＭＡＸの初期値は０であるので、ＳＡ_Ｘの値が僅かでもあれば、ＳＡ_Ｘの値をＳＡ_ＭＡＸに置き替える（＃１０）。そして、制御回路１５は、ＳＡ_ＭＡＸ＞ＳＡ_Ｘ＋３ｄＢか否かを判断する（＃１１）。この段階では、ＳＡ_ＭＡＸ＝ＳＡ_Ｘであるので、シフト量Δを１０Ｈｚ増加させ（＃１２）、さらにシフト量Δ＞＋１７００Ｈｚ（通過周波数帯の上限値）か否かを判断する（＃１３）。ステップ＃９でＳＡ_ＭＡＸ＜ＳＡ_Ｘか否かを判断し、続けてステップ＃１１でＳＡ_ＭＡＸ＞ＳＡ_Ｘ＋３ｄＢか否かを判断するのは、実際のフィルタの特性曲線に凹凸が生じ、複数のピークを示すことを想定し、最初にピークが現れてからも、一定の範囲でＳＡ_Ｘの検出を継続することで、真のピーク値を特定するためである。さらに、シフト量Δ＞＋１７００Ｈｚか否かを判断するのは、誤動作を検出するためである。

シフト量Δ＝−１７００Ｈｚについて正常に測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘが検出されると、ステップ＃３に戻って、同様の手順で、シフト量Δ＝−１６９０Ｈｚについて新たな測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘを検出する。２回目からは、無線通信装置１の各部の性能が安定しているので、シグナルメータの反応時間分、例えば１０ｍｓｅｃだけ測定を待機する（＃６）。そして、ステップ＃１１でＳＡ_ＭＡＸ＞ＳＡ_Ｘ＋３ｄＢになるまで、このルーチンを繰り返す。図２に示すＩＦフィルタの特性曲線はピークが１つだけであり、測定信号の強度のピーク値を示すピーク周波数ｆ_ＰＶまでは、信号強度の値ＳＡ_Ｘは連続して増加している。そこで、メモリに記憶されている前回測定した測定信号の強度と今回測定した測定信号の強度を比較し、前回測定した測定信号の強度よりも今回測定した測定信号の強度が減少したときに、前回測定した測定信号の強度をＩＦフィルタ５１の通過特性の１つのピーク値と判定することができる。ピーク周波数ｆ_ＰＶよりも高くなると、測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘが減少に転じ（＃９でＮＯ）、さらに測定周波数ｆ_ＨＥにおいて測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘが、ピーク周波数ｆ_ＰＶで得られた測定信号の強度のピーク値ＳＡ_ＭＡＸよりも３ｄＢ以上小さくなる（＃１１でＹＥＳ）。そこで、制御回路１５は、一旦シフト量Δの増加及び測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘの検出を中断し、メモリに記憶されている測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘの中から、ピーク値ＳＡ_ＭＡＸよりもほぼ３ｄＢ低下した強度を示す測定周波数のうち時間的に先に検出されたもの、すなわち、ピーク周波数ｆ_ＰＶよりも下限側の帯域端周波数ｆ_ＬＥを探し出す（＃１４）。

図２に示すＩＦフィルタの特性曲線では、この段階で上限側の帯域端周波数ｆ_ＨＥと下限側の帯域端周波数ｆ_ＬＥが特定可能であるが、ピークを示す測定周波数ｆ_ＰＶから上限側の帯域端周波数ｆ_ＨＥまでの間、測定信号の強度は減少を示している。ＡＧＣ回路の特性により、測定信号の強度が減少する方向では、シフト量Δを変更してから測定信号の強度測定を行うまでの間隔（待機時間）を長くとらなければ、正確なシグナルメータ出力が得られない。本実施形態では、測定信号の強度測定の間隔を一定に維持しつつ、正確なシグナルメータ出力を得るために、反対側からも測定信号の強度のピーク値ＳＡ_ＭＡＸよりもほぼ３ｄＢ小さい上限側の帯域端周波数ｆ_ＨＥを探す。制御回路１５は、シフト量Δ＝＋１７００Ｈｚを設定し（＃１５）、第１局部発振器１２から出力される局発信号の第２周波数ｆ_Ｌの高い方の初期値として、ｆ_Ｌ＝ｆ_Ｉ＋ｆ_Ｄ＋Δを演算する（＃１６）。次に、制御回路１５は、シフト量Δ＝＋１７００Ｈｚか否かを判断する（＃１７）。最初は、シフト量Δ＝＋１７００Ｈｚであるので（＃１７でＹＥＳ）、マーカ発振器１１や第１局部発振器１２など、無線通信装置１の各部に性能が安定するのを待つため、例えば３００ｍｓｅｃ測定を待機する（＃１８）。そして、制御回路１５は、例えば３００ｍｓｅｃ待機した後（＃１８）、復調回路８からの出力である測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘを読み込み（＃２０）、ＳＡ_Ｘ＞ＳＡ_ＭＡＸ−３ｄＢか否かを判断する（＃２１）。この段階では、ＳＡ_Ｘ＜ＳＡ_ＭＡＸ−３ｄＢであるので、シフト量Δを１０Ｈｚ減少させ（＃２２）、さらにシフト量Δ＜−１７００Ｈｚか否か、すなわちエラーが発生していないかどうかを判断する（＃２３）。なお、この逆方向からの測定信号の強度の測定に関しては、既に真のピーク値ＳＡ_ＭＡＸがわかっているので、読み込んだ信号強度の値ＳＡ_Ｘはメモリに記憶させなくてもよい。

シフト量Δ＝＋１７００Ｈｚについて正常に測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘが検出されると、ステップ＃１６に戻って、同様の手順で、シフト量Δ＝＋１６９０Ｈｚについて測定信号の強度の値ＳＡ_Ｘを検出する。２回目からは、無線通信装置１の各部の性能が安定しているので、シグナルメータの反応時間分、例えば１０ｍｓｅｃだけ測定を待機する（＃１９）。そして、ステップ＃１９でＳＡ_Ｘ＞ＳＡ_ＭＡＸ−３ｄＢになるまで、このルーチンを繰り返す。ＳＡ_Ｘ＞ＳＡ_ＭＡＸ−３ｄＢに達すると（＃２１でＹＥＳ）、ＳＡ_Ｘ≒ＳＡ_ＭＡＸ−３ｄＢとなる上限側の帯域端周波数ｆ_ＨＥを特定する（＃２４）。そして、制御回路１５は、上限側の帯域端周波数ｆ_ＨＥと下限側の帯域端周波数ｆ_ＬＥの中央値を、このＩＦフィルタ５１の中心周波数ｆ_Ｄとして求め（＃２３）、フィルタの中心周波数検出フローを終了する。

また、ＩＦフィルタ５１の上限側の帯域端周波数ｆ_ＨＥ及び下限側の帯域端周波数ｆ_ＬＥの中央値を中心周波数ｆ_ＣＮとして決定すると、制御回路１５は、実際のアンテナ２からの信号の受信時には、第２ＩＦ信号の周波数＝ｆ_ＣＮとなるように、第１局部発振器１２から出力される第１局発信号の第２周波数ｆ_Ｌを補正すると共に、第２局部発振器１３から出力される第２局発信号の第３周波数ｆ_Ｌ２も補正する。例えば、図１に示す無線通信装置１では、局部発振器、周波数混合器及び中間周波回路を２組有しており、周波数変換を２回行う。ここで、マーカ発振器１１から出力される擬似入力信号の第１周波数ｆ_Ｉを１０ＭＨｚ、第１ＩＦ信号の第１中間周波数ｆ_Ｒを６４．５５５ＭＨｚ、第２ＩＦ信号の第２中間周波数ｆ_Ｒ２を３６ｋＨｚとすると、第１局部発振器１２から出力される第１局発信号の第２周波数ｆ_Ｌは７４．５５５ＭＨｚ、第２局部発振器１３から出力される第２局発信号の第３周波数ｆ_Ｌ２は６４．４９１ＭＨｚとなる。第１中間周波回路５のＩＦフィルタ５１中心周波数が設計上の中心周波数とδＨｚだけずれていることが検出されると、制御装置１２は、第１局部発振器１２の第１局発信号の第２周波数ｆ_Ｌを７４．５５５ＭＨｚ＋δＨｚに補正する。また、そのままでは復調回路８に入力される第２ＩＦ信号の周波数ｆ_Ｒ２が３６ｋＨｚ＋δＨｚに変化してしまうため、制御装置１２は、第２局部発振器１３の第２局発信号の第３周波数ｆ_Ｌ２を６４．４９１ＭＨｚ＋δＨｚに補正する。それによって、復調回路８に入力される第２ＩＦ信号の周波数ｆ_Ｒ２が３６ｋＨｚに維持される。

このように、本実施形態に係る無線通信装置におけるフィルタ特性検出方法によれば、
（１）無線通信装置１に設けられたマーカ発振器（第１発振器）１１から出力される第１周波数ｆ_Ｉの擬似入力信号と、局部発振器（第２発振器）１２から出力される第２周波数ｆ_Ｌの局発信号を混合させることによって測定信号を生成し、
（２）第２周波数ｆ_Ｌを変化させて、測定周波数ｆ_Ｒを、ＩＦフィルタ５１の設計上の通過周波数帯の下限値（例えば、−１７００Ｈｚ）又は上限値（例えば、＋１７００Ｈｚ）から中心周波数ｆ_Ｄに向かって所定周波数（例えば、１０Ｈｚ）ずつ増加又は減少させ、
（３）測定周波数の異なる新たな測定信号が生成されるたびに、その測定信号をＩＦフィルタ５１に通過させ、ＩＦフィルタ５１を通過した測定信号の強度を測定し、その測定信号の強度をメモリに記憶し、
（４）メモリに記憶されている前回測定した測定信号の強度と今回測定した測定信号の強度を比較し、前回測定した測定信号の強度よりも今回測定した測定信号の強度が減少したときに、前回測定した測定信号の強度を前記フィルタの通過特性の１つのピーク値とし、
（５）測定信号の強度が、ピーク値が１つの時はそのピーク値から又はピーク値が複数ある時は最も高いピーク値から所定レベルだけ低下するまで、測定信号の強度測定を継続し、
（６）次に、測定周波数を、ＩＦフィルタ５１の設計上の通過周波数帯の上限値又は下限値から、前記ピーク値を測定するときとは逆方向に、前記所定周波数ずつ減少又は増加させて、測定信号の強度測定を行い、
（７）測定信号の強度がピーク値から所定レベル（例えば、−３ｄＢ）だけ低下した値を示す測定周波数を下限側の帯域端周波数ｆ_ＬＥ及び上限側の帯域端周波数ｆ_ＨＥとしてそれぞれ特定し、２つの帯域端周波数の中央値をＩＦフィルタ５１の中心周波数ｆ_ＣＮとして特定している。

そのため、ピーク値の検出時を除いて、測定信号の強度は連続的に増加する方向に変化しているので、比較的短い間隔で測定信号の生成及び測定信号の強度測定を行っても、復調回路８のＡＧＣ回路の特性の影響を受けにくい。また、最初にピーク値を検出した後も測定周波数を同じ方向に増加又は減少させて、測定信号の強度測定を継続することにより、フィルタの特性曲線に凹凸が生じ、ピーク値が複数ある場合でも、最も高い値を示す真のピーク値を見逃してしまう可能性が低減される。さらに、測定信号の強度値が減少する方向に変化しているときは、ＡＧＣ回路の特性によって測定信号の強度値が正確でない可能性があるが、ＩＦフィルタ５１の通過周波数帯のうち未測定の周波数帯域について、測定周波数を逆方向に所定周波数ずつ減少又は増加させて測定信号の強度測定を行うことにより、下限側の帯域端周波数及び上限側の帯域端周波数の２つの帯域端周波数をいずれも測定信号の強度値が増加する方向で検出することができ、帯域端周波数及び中心周波数を正確に特定することができる。

なお、上記実施形態では、最初に測定周波数ｆ_Ｒを、通過周波数帯の下限側から所定周波数（１０Ｈｚ）ずつ増加させ、その後通過周波数帯の上限側から逆方向に所定周波数ずつ減少させるように変化させたが、順番はこれに限定されず、この逆であってもよい。また、上記実施形態の説明において用いた数値は例示であって、これらの値に限定されるものではない。

また、無線通信装置の種類は特に限定されず、受信周波数と送信周波数が異なる、いわゆるスプリット運用が可能なものであってもよいし、一方の周波数で送受信を行いながら、他方の周波数で受信のみを行う、２波同時受信が可能なものであってもよい。それらの場合、それぞれの送信器、受信器又は送受信機について、上記局部発振器のキャリブレーション又はフィルタ特性検出を行うことができる。また、特性検出を行うフィルタはＩＦフィルタに限定されず、本発明をその他のフィルタの特性検出に応用できることはいうまでもない。

１ 無線通信装置
２ アンテナ
３ 高周波回路
３１ 高周波増幅器
３２ 入力選択スイッチ
４ 第１周波数混合器
５ 第１中間周波回路
５１ ＩＦフィルタ
５２ 中間周波増幅器
６ 第２周波数混合器
７ 第２中間周波回路
８ 復調回路（ＤＳＰ）
１１ マーカ発振器（第１発振器）
１２ 第１局部発振器（第２発振器）
１３ 第２局部発振器
１４ 基準信号発生器
１５ 制御回路
ｆ_ＣＮ フィルタの中心周波数
ｆ_Ｄ フィルタの設計上の中心周波数
ｆ_ＰＶ ピーク周波数
ｆ_Ｒ 測定周波数又は第１中間周波数
ｆ_Ｒ２ 第２中間周波数
ｆ_ＨＥ 上限側の帯域端周波数
ｆ_ＬＥ 下限側の帯域端周波数
ｆ_Ｉ 第１周波数
ｆ_Ｌ 第２周波数
ＳＡ_ＭＡＸ 真のピーク値
ＳＡ_Ｘ 測定信号の強度の値

Claims (4)

1. 無線通信装置におけるフィルタ特性検出方法であって、
   （１）前記無線通信装置に設けられた第１発振器から出力される第１周波数の信号と、前記無線通信装置に設けられた第２発振器から出力される第２周波数の信号を混合させることによって測定信号を生成し、
   （２）前記第２周波数を変化させて、前記測定信号の周波数（以下、「測定周波数」とする）を、フィルタの設計上の通過周波数帯の下限値又は上限値から中心周波数に向かって所定周波数ずつ増加又は減少させ、
   （３）測定周波数の異なる新たな測定信号が生成されるたびに、その測定信号を前記フィルタに通過させ、前記フィルタを通過した測定信号の強度を測定し、その測定信号の強度をメモリに記憶し、
   （４）前記メモリに記憶されている前回測定した測定信号の強度と今回測定した測定信号の強度を比較し、前回測定した測定信号の強度よりも今回測定した測定信号の強度が減少したときに、前回測定した測定信号の強度を前記フィルタの通過特性の１つのピーク値とし、
   （５）測定信号の強度が、前記ピーク値が１つの時はそのピーク値から又は前記ピーク値が複数ある時は最も高いピーク値から所定レベルだけ低下するまで、測定信号の強度測定を継続し、
   （６）次に、前記測定周波数を、前記フィルタの設計上の通過周波数帯の上限値又は下限値から、前記ピーク値を測定するときとは逆方向に、前記所定周波数ずつ減少又は増加させて、測定信号の強度測定を行い、
   （７）測定信号の強度が前記ピーク値から所定レベルだけ低下した値を示す測定周波数から、下限側又は上限側の帯域端周波数をそれぞれ特定し、２つの帯域端周波数の中央値を前記フィルタの中心周波数として特定する、
   ことを特徴とするフィルタ特性検出方法。
2. 前記ステップ（５）において、測定信号の強度が、前記ピーク値から所定レベルだけ低下したときに、前記メモリに記憶されている測定信号の強度の中から前記ピーク値から所定レベルだけ低下した測定信号の強度を示す測定周波数のうち先に検出されたものを前記下限側又は上限側の帯域端周波数の一方の帯域端周波数とし、
   前記ステップ（６）において、測定信号の強度が、前記ピーク値から所定レベルだけ低下した値に達したときに、そのときの測定周波数を他方の帯域端周波数とする、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ特性検出方法。
3. 前記測定信号の強度測定を、測定信号の強度の変化が増加する方向及び減少する方向のいずれであっても、一定の間隔で行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルタ特性検出方法。
4. 第１周波数の信号を出力する第１発振器と、
   第２周波数の信号を出力する第２発振器と、
   前記第１周波数の信号と前記第２周波数の信号を混合して測定信号を生成する周波数混合器と、
   前記測定信号を通過させるフィルタと、
   前記フィルタを通過した前記測定信号の強度を測定する強度測定器と、
   前記強度測定装置により測定された測定信号の強度を記憶するメモリと、
   前記フィルタの特性を検出する制御回路を備えた無線通信装置であって、
   前記制御回路は、
   前記第２周波数を変化させて、前記測定信号の周波数（以下、「測定周波数」とする）を、前記フィルタの設計上の通過周波数帯の下限値又は上限値から中心周波数に向かって所定周波数ずつ増加又は減少させ、
   前記メモリに記憶されている前回測定した測定信号の強度と今回測定した測定信号の強度を比較し、前回測定した測定信号の強度よりも今回測定した測定信号の強度が減少したときに、前回測定した測定信号の強度を前記フィルタの通過特性の１つのピーク値とし、
   測定信号の強度が、前記ピーク値が１つの時はそのピーク値から又は前記ピーク値が複数ある時は最も高いピーク値から所定レベルだけ低下するまで、測定信号の強度測定を継続し、
   次に、前記測定周波数を、前記フィルタの設計上の通過周波数帯の上限値又は下限値から、前記ピーク値を測定するときとは逆方向に、前記所定周波数ずつ減少又は増加させて、測定信号の強度測定を行い、
   測定信号の強度が前記ピーク値から所定レベルだけ低下した値を示す測定周波数から、下限側又は上限側の帯域端周波数をそれぞれ特定し、２つの帯域端周波数の中央値を前記フィルタの中心周波数として特定する、
   ことを特徴とする無線通信装置。

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