JPH06296167A - 無線受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、音声信号をデイジタル信号に変換し
て送受する無線電話装置等の無線受信装置に関し、全体
構成を簡略化、小型化する。 【構成】本発明は、ベースバンド変換した受信信号をΣ
−Δ変調して受信データを復調することにより、受信信
号を直接ベースバンド変換して所望の選択度、利得、Ｓ
／Ｎ比を確保し得るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図６〜図８） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１及び図４） 作用（図１及び図４） 実施例 （１）実施例の構成（図１〜図５） （２）実施例の効果 （３）他の実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は無線受信装置に関し、例
えば音声信号をデイジタル信号に変換して送受する無線
電話装置に適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、無線電話の１つでなるデイジタル
セルラの端末装置においては、受信系をスーパーヘテロ
ダイン方式で形成することにより、必要な選択度、利
得、Ｓ／Ｎ比を確保するようになされている。

【０００４】すなわち図６に示すように、端末装置１
は、ダイアル２の操作を制御回路３で検出して所定の情
報信号を生成し、この情報信号を送信器４で送信信号に
変換する。このとき端末装置１は、制御回路３でシンセ
サイザ５の動作を制御することにより、シンセサイザ５
で所定周波数の局部発振信号を生成し、この局部発振信
号を送信器４に出力する。

【０００５】これにより送信器４は、周波数890 〜915
〔ＭHz〕の範囲で、所定チヤンネルの送信信号を生成
し、送受共用器６を介してこの送信信号をアンテナ７に
出力する。これにより端末装置１は、基地局を介して通
話対象を呼び出すようになされ、通話対象との間で回線
が接続されると、送受話器９を形成するマイク８で通話
者の音声信号を集音し、この音声信号を通話対象に送出
する。

【０００６】これに対して受信系は、アンテナ７で受信
した受信信号を送受共用器６を介して受信器１０に入力
し、ここで受信器１０は、周波数935 〜960 〔ＭHz〕の
範囲に割り当てられた所定の受信チヤンネルを選択し、
その受信チヤンネルの受信信号を中間周波信号に変換す
る。さらに受信器１０は、この中間周波信号に変換した
受信信号を復調して出力し、制御回路３は、その結果得
られる復調結果に基づいて全体の動作を制御する。さら
に制御回路３は、この復調結果に基づいて必要に応じて
送受話器９を介してスピーカ１２を駆動し、また表示部
１３を駆動し、これにより端末装置１は、所望の通話対
象と通話し得るようになされている。

【０００７】ここで図７に示すように、受信器１０は、
送受共用器６の出力信号をミクサ１５に与え、ここでシ
ンセサイザ５から出力される局部発振信号（周波数864
〜915 〔ＭHz〕でなる）と乗算処理することにより、中
間周波信号を生成する。さらに受信器１０は、ミクサ１
５の出力信号をアナログフイルタ１６で帯域制限するこ
とにより、周波数71〔ＭHz〕の中間周波信号を選択的に
続く検波器１７に出力する。

【０００８】ここで検波器１７は、局部発振回路１８か
ら出力される周波数71〔ＭHz〕の局部発振信号と中間周
波信号とを乗算して出力することにより、受信チヤンネ
ルの信号をベースバンド変換して出力する。このとき検
波器１７は、基準位相に同期した第１の局部発振信号で
復調した第１のベースバンド変換結果と、この第１の局
部発振信号と90度位相の異なる第２の局部発振信号で復
調した第２のベースバンド変換結果とを出力し、アナロ
グフイルタ１９及び２０は、それぞれ第１及び第２のベ
ースバンド変換結果を帯域制限して出力する。

【０００９】これにより端末装置１は、中間周波信号に
変換して受信信号を処理することにり、所望の選択度、
利得で目的チヤンネルの信号を受信処理し得るようにな
され、さらに第１及び第２の局部発振信号でベースバン
ド変換処理することにより、直交変調の手法を適用して
伝送した音声信号等を確実に復調し得るようになされて
いる。

【００１０】すなわち図８に示すように、端末装置の信
号処理の流れは、始めにステツプＳＰ１においてアンテ
ナ７を介してデータ受信した後、ステツプＳＰ２に移
り、ミクサ１５でダウンコンバートし、続くステツプＳ
Ｐ３でフイルタリング処理する。さらに信号処理は、ス
テツプＳＰ４に移り、検波器１７でダウンコンバートし
た後、ステツプＳＰ５に移つてアナログフイルタ１９、
２０でフイルタリング処理する。さらに信号処理は、続
いてステツプＳＰ６に移り、アナログデイジタル変換回
路（Ａ／Ｄコンバータ）２１、２２でアナログデイジタ
ル変換（Ａ／Ｄ変換）した後、ステツプＳＰ７に移り、
処理を完了するようになされている。

【００１１】かくして端末装置１においては、このアナ
ログフイルタ１９及び２０の出力信号をアナログデイジ
タル変換回路２１及び２２でデイジタル値に変換してＩ
チヤンネル及びＱチヤンネルのデータを復調した後、続
くデイジタル信号処理回路（すなわち図４においては制
御回路で表す）で処理することにより、音声信号等を復
調し得るようになされている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
スーパーヘテロダイン方式で受信信号をベースバンドに
変換して復調する場合、全体の構成が複雑になることを
避け得ず、また全体がアナログ信号処理回路でなること
により、小型化することが困難な問題がある。さらに局
部発振回路に精度、安定度の高い部品を用いる必要があ
り、またノイズの混入も完全に防止し得ない特徴があ
る。

【００１３】特にこの種の端末装置においては、携帯し
て使用することにより、全体形状を小型化する必要があ
り、ベースバンドに変換して復調するこのアナログ信号
処理回路の構成を簡略化、小型化することができれば、
さらに一段とこの種の端末装置を小型化し得、使い勝手
を向上し得る。

【００１４】この問題を解決する１つの方法としてダイ
レクトコンバージヨンの手法を適用して直接受信信号を
ベースバンドに変換して処理する方法が考えられるが、
単に受信信号をバースバンドに直接変換しただけでは、
所望のＳ／Ｎ比、選択度、利得を得ることが困難な特徴
があり、結局精度の高いフイルタ、ダイナミツクレンジ
の広いアナログデイジタル変換回路等が必要になり、実
用的ではない。

【００１５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、全体構成を簡略化、小型化することができる無線受
信装置を提案しようとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、アンテナ７から入力される入力信
号をベースバンドの信号に変換する周波数変換回路１
７、３２と、ベースバンドの信号をΣ−Δ変調して変調
データを出力するΣ−Δ変調回路３６、３７と、変調デ
ータを帯域制限して所定の伝送レートで出力するフイル
タ回路３８、３９とを備えるようにする。

【００１７】さらに第２の発明において、Σ−Δ変調回
路３６、３７は、２次のΣ−Δ変調回路でなる。

【００１８】

【作用】アンテナ７から入力される入力信号をベースバ
ンドの信号に変換してΣ−Δ変調し、その結果得られる
変調データを帯域制限して所定の伝送レートで出力すれ
ば、直接入力信号をベースバンドの信号に変換して処理
して、所望の選択度、利得、Ｓ／Ｎ比を確保し得、その
分全体構成を簡略化することができる。

【００１９】このΣ−Δ変調回路３６、３７に２次のΣ
−Δ変調回路を使用すれば、１ビツトの変調データを得
ることができ、フイルタ回路３８、３９の構成を簡略化
し得る。

【００２０】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００２１】（１）実施例の構成 図６との対応部分に同一符号を付して示す図１におい
て、３０は全体としてデイジタルセルラの端末装置を示
し、この実施例の場合、受信チヤンネルに応じて周波数
890 〜960 〔ＭHz〕の局部発振信号をシンセサイザ３２
で生成して検波器１７に出力する。これにより端末装置
３０は、受信チヤンネルのＩ信号成分及びＱ信号成分を
それぞれ直接ベースバンドに変換し、アナログフイルタ
３３及び３４で帯域制限する。

【００２２】Σ−Δ変調器３６及び３７は、アナログフ
イルタ３３及び３４の出力信号をパルス密度変調した１
ビツトデイジタル出力に変換し、これにより端末装置３
０は、ノイズシエーピングの手法を適用して所望の選択
度を確保する。

【００２３】すなわち図２に１次のΣ−Δ変調器を例に
とつて示すように、Σ−Δ変調器は、減算器４０を介し
て、伝達関数Ｈ（ｆ）の積分回路４１に入力信号を与
え、この積分回路４１の出力信号を比較回路４２で２値
化する。さらにΣ−Δ変調器は、比較回路４２の出力信
号Ｑn と積分回路４１の出力信号を加算器４３で加算出
力すると共に、この加算出力を減算器４０に帰還する。

【００２４】このようにΣ−Δ変調器は、全体としてノ
イズシエーピング回路と等化の回路を形成し、図３に符
号Ｌ１で示すように、低域側のノイズ密度を低減し得る
ことがわかる。これによりΣ−Δ変調器を適用して受信
チヤンネルの信号をベースバンド変換してΣ−Δ変調す
れば、ノイズに相当する隣接チヤンネル等の信号を信号
帯域で抑圧し得ることが分かる。

【００２５】これにより端末装置３０においては、Σ−
Δ変調器３６、３７の出力信号から信号帯域を帯域制限
して出力することにより、所望の選択度を確保し得、Ｉ
データ及びＱデータを確実に復調し得ることがわかる。
さらにベースバンド変換した信号を密度変調した１ビツ
トデイジタル出力に変換して処理し得ることにより、全
体の利得も充分確保することができる。

【００２６】さらにノイズシエーピングにおいては、次
数を高く選定することにより、高域側により集中するよ
うにノイズの分布を切り換え得ることにより、Σ−Δ変
調器３６、３７の次数、さらに続くデイジタルフイルタ
３８、３９の特性を選定して簡易に所望の選択度、Ｓ／
Ｎ比を確保することができる。またこのΣ−Δ変調器３
６、３７でオーバーサンプリングすることにより、入力
段に配置するアナログフイルタ３３、３４の特性も標本
化定理を満足する程度の簡易な特性に設定し得、その分
全体構成を簡略化することができる。

【００２７】このためこの実施例において、Σ−Δ変調
器３６、３７は、図４に示すようにそれぞれ２次のΣ−
Δ変調器で形成され、ベースバンド変換した受信信号を
サンプリング周波数100 〔ＭHz〕でオーバーサンプリン
グして処理する。すなわちΣ−Δ変調器３６、３７は、
サンプリング回路を形成するスイツチ回路５０にアナロ
グフイルタ３３及び３４の出力信号を入力し、周波数10
0 〔ＭHz〕のサンプリング周波数でアナログフイルタ３
３及び３４の出力信号をオーバーサンプリングする。

【００２８】さらにΣ−Δ変調器３６及び３７は、スイ
ツチ回路５０から出力されるサンプリング信号を減算回
路５１、５２を順次介して比較回路５３に出力し、ここ
で２値化して出力する。さらにΣ−Δ変調器３６及び３
７は、比較回路５３の出力データを遅延回路（記号Ｚ^-1
で表す）５５を介して減算回路５１、５２に帰還し、さ
らに減算回路５１、５２の出力信号をそれぞれ遅延回路
５６、５７を介して減算回路に帰還し、これにより減算
回路５１、遅延回路５６及び減算回路５２、遅延回路５
７でそれぞれ積分回路を形成する。

【００２９】これによりΣ−Δ変調器３６及び３７は、
100 〔ＭHz〕のサンプリング周波数に対応したビツトレ
ートで１ビツトの変調データを出力することができ、こ
れにより端末装置３０は、さらに一段と全体構成を簡略
化し得るようになされている。すなわちデイジタルフイ
ルタは、乗算器、加算器を組み合わせて所望の周波数特
性を得るようになされており、この実施例のように２次
のΣ−Δ変調器３６及び３７を用いて処理対象のデータ
を１ビツトのデータ列に変換すれば、その分乗算器等の
構成を簡略化し得る。

【００３０】これにより端末装置３０は、ベースバンド
変換した受信信号をΣ−Δ変調器３６及び３７で密度変
調した１ビツトデイジタル出力に変換し、続くデイジタ
ルフイルタ３８、３９でデータレート270 〔kbps〕のデ
ータ列に変換して出力する。

【００３１】これにより端末装置３０は、図５にデータ
処理の手順を示すように、ステツプＳＰ１０からステツ
プＳＰ１１に移り、アンテナ７で受信した受信信号をベ
ースバンドにダイレクトコンバートした後、続くステツ
プＳＰ１２において、アナログフイルタ３３、３４でフ
イルタリングする。さらに端末装置３０は、続くステツ
プＳＰ１３においてΣ−Δ変調器３６及び３７で２次の
Σ−Δ変調処理を実行し、続くステツプＳＰ１４におい
てデイジタルフイルタ３８、３９でフイルタリング処理
し、これによりＩデータ及びＱデータを復調した後、ス
テツプＳＰ１５に移つて受信データの復調を完了する。

【００３２】これにより端末装置３０は、このＩデータ
及びＱデータを続く制御回路で処理して音声データ等を
復調し、このとき受信信号を直接ベースバンド変換して
所望の選択度、利得、Ｓ／Ｎ比を確保し得ることによ
り、全体構成を簡略化、小型化することができる。

【００３３】（２）実施例の効果 以上の構成によれば、ベースバンド変換した受信信号を
Σ−Δ変調器でオーバーサンプリングして受信データを
復調することにより、受信信号を直接ベースバンド変換
して所望の選択度、利得、Ｓ／Ｎ比を確保し得、これに
より全体構成を簡略化、小型化することができる。

【００３４】（３）他の実施例 なお上述の実施例においては、周波数100 〔ＭHz〕でオ
ーバーサンプリングしてベースバンド変換した受信信号
を処理する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、必要に応じて種々のサンプリング周波数に自由に選
定することができる。因みに実験によれば、周波数130
〔ＭHz〕でオーバーサンプリングしてベースバンド変換
した受信信号を処理すれば、100 〔dB〕以上のダイナミ
ツクレンシを確保することができた。

【００３５】さらに上述の実施例においては、２次のΣ
−Δ変調器を用いてベースバンド変換した受信信号を処
理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
必要に応じてΣ−Δ変調器の次数を自由に選定すること
ができる。

【００３６】さらに上述の実施例においては、デイジタ
ルセルラの端末装置に本発明を適用した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、種々の受信装置に広く
適用することができる。

【００３７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ベースバ
ンド変換した受信信号をΣ−Δ変調して受信データを復
調することにより、受信信号を直接ベースバンド変換し
て所望の選択度、利得、Ｓ／Ｎ比を確保し得、これによ
り全体形状を簡略化、小型化することができる無線受信
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による端末装置を示すブロツ
ク図である。

【図２】その動作の説明に供するブロツク図である。

【図３】その動作の説明に供する特性曲線図である。

【図４】Σ−Δ変調器を示すブロツク図である。

【図５】データ処理手順の説明に供するフローチヤート
である。

【図６】従来の端末装置を示すブロツク図である。

【図７】その受信器を示すブロツク図である。

【図８】その信号処理手順の説明に供するフローチヤー
トである。

【符号の説明】

１、３０……端末装置、５……シンセサイザ、７……ア
ンテナ、１６、１９、２０、３３、３４……アナログフ
イルタ、１７……検波器、３６、３７……Σ−Δ変調
器、３７、３８……デイジタルフイルタ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アンテナから入力される入力信号をベース
   バンドの信号に変換する周波数変換回路と、 上記ベースバンドの信号をΣ−Δ変調して変調データを
   出力するΣ−Δ変調回路と、 上記変調データを帯域制限して所定の伝送レートで出力
   するフイルタ回路とを具えることを特徴とする無線受信
   装置。
2. 【請求項２】上記Σ−Δ変調回路は、２次のΣ−Δ変調
   回路でなることを特徴とする請求項１に記載の無線受信
   装置。