JP6922801B2 - 受信装置、受信方法 - Google Patents
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Description
マイク10は音声を取り込む。AD部40は、取り込んだ音声をデジタルデータに変換し、生成部42は、デジタルデータに対してマッピング、デジタルフィルタリングを実行することによって、FSK変調波形データを生成する。DA部44は、FSK変調波形データをアナログの変調信号に変換する。信号発生器14は、基準信号発生部50、比較部52、ループフィルタ54、VCO56、分周部58からなり、PLL方式によって、送信周波数の搬送波信号、つまりローカル発振信号を発生する。VCO56において、ループフィルタ54から出力される周波数制御電圧に変調信号が重畳されることによって、変調がなされる。変調された送信信号は、送受切替部16を介してPA18で所要のレベルまで増幅され、送信フィルタ20で高調波等の不要な信号を低減された後、アンテナ切替部22、アンテナ24を介して送信される。
受信モードにおいて、アンテナ切替部22は受信側にセットされ、アンテナ24で受信した信号は、受信フィルタ26で帯域外の信号を減衰され、LNA28で低雑音増幅され、ミキサ30に入力される。送信モードにおいて使用した信号発生器14は、受信モードにおいて、受信周波数とIFの差または和の周波数のローカル発振信号を発生し、送受切替部16を切り替えてミキサ30に入力する。ミキサ30は、信号発生器14とアンテナ24に接続され、ローカル発振信号と受信信号とを掛け合わせることによって、IFの信号を出力する。IFの信号は、IFフィルタ32でIF帯域以外の成分を低減され、PLL復調部34に入力される。
準備モードにおいて、信号発生器14は、IFのCW(Continuous Wave)信号を発生し、送受切替部16を切り替えてミキサ30、IFフィルタ32を介して、PLL復調部34へ出力する。このときの周波数は、IFの帯域における第0周波数(f0)である。そのため、PLL復調部34は、PLL復調部34内のVCO66のフリーラン周波数と信号発生器14から出力された信号の第0周波数(f0)の差に比例したDC電圧を出力する。このDC電圧が、PLL復調部34内部のVCO66のフリーランの中心周波数がICのばらつきや温度で、設定したIFとずれ分によるDCオフセットである。検出部74は、これを測定し、基本のDCオフセット電圧Offset0として記憶する。なお、基本のDCオフセット電圧Offset0は、第0周波数(f0)の場合の第0電圧とも呼ばれる。後述のFSK復調部76は、第0電圧を復調レベルから減算することによって、PLL復調部34のばらつきによるDCオフセットをキャンセル可能である。また、このDCオフセットのキャンセルを適宜行えば、温度によるDCオフセットのキャンセルも可能である。
Δfcoeff=(Offset1−Offset2)/(2×Δf)
単位周波数当たりの復調出力の電圧変化量Δfcoeffは、PLL復調部34において発生するずれ量であり、周波数オフセットを補正する際の補正値計算に使用される。なお、単位周波数当たりの復調出力の電圧変化量Δfcoeffは、FSK復調時の復調レベルを決定するために使用されてもよい。
準備モードにおいて、検出部74は、増幅部70の増幅率として、初期値であるGdesignを設定する。(3)AFCのための準備モードと同様に、信号発生器14は、IFの帯域において、第0周波数(f0)のCW信号と、第1周波数(f1>f0)のCW信号と、第2周波数(f2<f0)のCW信号とを出力する。また、ミキサ30は、信号発生器14からの第0周波数(f0)のCW信号と、第1周波数(f1>f0)のCW信号と、第2周波数(f2<f0)のCW信号とを出力する。さらに、検出部74は、第0周波数(f0)の場合の第0電圧、第1周波数(f1)の場合の第1電圧、第2周波数(f2)の場合の第2電圧を測定する。これらの処理は、(3)AFCのための準備モードと共通して実行されてもよい。
増幅率=Gdesign×{D(+3)−D(−3)}/{L(+3)−L(−3)}
導出された増幅率は増幅部70に設定される。
なお、プロトコルによりFSKの周波数偏移が異なるので、複数のプロトコルに対応する場合は、各プロトコルに対して前述の処理が実行される。
増幅部70は、検出部74において検出した増幅率によって、AD部72からのデジタルベースバンド波形データの信号を増幅する。AFC部80は、増幅部70において増幅されたデジタルベースバンド波形データから、復調信号の中心周波数に相当する平均電圧(DVavg)を取得する。デジタル変調では、図4のように、通常、無変調や、決まったパターンのプリアンブル信号が、同期のために最初に送信される。無変調の場合は、無変調信号が送信される期間に測定した値を全て平均化することで、中心周波数に相当する平均電圧(DVavg)が容易に取得される。「10101010」のパターンの場合でも、その期間のなかで1あるいは0のどちらかのタイミングのサンプリング値を平均化することで、データが1の場合の周波数に相当する電圧が取得される。また、データが1の場合と0の場合とを同じ数だけ測定して、測定結果を平均化することによって、中心周波数に相当する平均電圧(DVavg)が取得される。
fTXoffset=(DVavg−Offset0)÷Δfcoeff
つまり、AFC部80は、PLL復調部34からの信号の電圧と、検出部74において検出した第0電圧と電圧変化とをもとに周波数オフセットを検出する。さらに、AFC部80は、検出した周波数オフセットを信号発生器14に補正させる。
Claims (3)
- (1)準備モードと(2)受信モードとを有する受信装置であって、
信号発生器と、
前記信号発生器とアンテナに接続され、中間周波数の信号を出力するミキサと、
前記ミキサからの中間周波数の信号に対してPLL復調を実行するPLL復調部と、
前記PLL復調部において発生するずれ量を検出する検出部と、
前記PLL復調部からの信号に対してFSK復調を実行するFSK復調部と、
前記PLL復調部からの信号における周波数オフセットを検出し、検出した周波数オフセットを前記信号発生器に補正させるAFC部とを備え、
(1)準備モードにおいて、
前記信号発生器は、中間周波数の信号を出力し、
前記ミキサは、前記信号発生器からの中間周波数の信号を出力し、
前記検出部は、前記PLL復調部からの信号に対してずれ量を検出し、
(2)受信モードにおいて、
前記信号発生器は、ローカル発振信号を出力し、
前記ミキサは、前記信号発生器からのローカル発振信号と、前記アンテナから無線周波数の信号とをもとに、中間周波数の信号を出力し、
前記FSK復調部は、前記検出部において検出したずれ量を使用して、FSK復調を実行し、
前記AFC部は、前記検出部において検出したずれ量を使用して、周波数オフセットを検出することを特徴とする受信装置。 - (1)準備モードにおいて、
前記信号発生器は、中間周波数の帯域において、第0周波数(f0)の信号と、第1周波数(f1>f0)の信号と、第2周波数(f2<f0)の信号とを出力し、
前記検出部は、ずれ量として、第0周波数(f0)の場合の第0電圧を検出するとともに、第1周波数(f1)の場合の第1電圧と、第2周波数(f2)の場合の第2電圧とをもとに、単位周波数あたりの電圧変化を検出し、
(2)受信モードにおいて、
前記AFC部は、前記PLL復調部からの信号の電圧と、前記検出部において検出した第0電圧と電圧変化とをもとに周波数オフセットを検出することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 - 信号発生器と、前記信号発生器とアンテナに接続され、中間周波数の信号を出力するミキサと、前記ミキサからの中間周波数の信号に対してPLL復調を実行するPLL復調部と、前記PLL復調部において発生するずれ量を検出する検出部と、前記PLL復調部からの信号に対してFSK復調を実行するFSK復調部と、前記PLL復調部からの信号における周波数オフセットを検出し、検出した周波数オフセットを前記信号発生器に補正させるAFC部とを備え、(1)準備モードと(2)受信モードとを有する受信装置における受信方法であって、
(1)準備モードにおいて、
前記信号発生器が、中間周波数の信号を出力するステップと、
前記ミキサが、前記信号発生器からの中間周波数の信号を出力するステップと、
前記検出部が、前記PLL復調部からの信号に対してずれ量を検出するステップと、
(2)受信モードにおいて、
前記信号発生器が、ローカル発振信号を出力するステップと、
前記ミキサが、前記信号発生器からのローカル発振信号と、前記アンテナから無線周波数の信号とをもとに、中間周波数の信号を出力するステップと、
前記FSK復調部が、前記検出部において検出したずれ量を使用して、FSK復調を実行するステップと、
前記AFC部が、前記検出部において検出したずれ量を使用して、周波数オフセットを検出するステップと、
を備えることを特徴とする受信方法。
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