JPH0641224U - レベルコントロールダイレクト受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は直交変換によるダイレクト受信機に
関し、種々の目的で行われる直交変換信号のレベル制御
の改善を目的とする。 【構成】 相互に位相が９０°異なる二つの直交変換さ
れた信号Ｉ及びＱについて複数の箇所で検出された信号
レベルの変動に対応して複数のフィードバック制御を行
うレベルコントロールダイレクト受信機において、前記
複数の信号レベルの変動を合成して、この合成信号に基
づき増幅度を可変にして前記直交変換された信号のレベ
ルを制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は直交変換によるダイレクト受信機に関し、種々の目的で行われる直交 変換信号のレベル制御の改善を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】

従来このようなダイレクト受信機に関する分野の技術としては、特開昭６１− ２７３００５号公報に記載されるものがあった。ダイレクト受信機では相互に位 相が９０°異なる二つの直交変換された信号Ｉ及びＱについて通常なされる自動 利得制御（ＡＧＣ）すなわち復調信号の出力特性の振幅を入力の変化に対して一 定に保持する制御が行われている。また後段でＤＳＰ（Digital Signal Process or）による復調処理をするためＡ／Ｄ変換器（Analog to Digital Converter)で アナログ信号をディジタル信号に変換するが、該Ａ／Ｄ変換器による量子化ノイ ズによるＳ／Ｎを所定値以上にするため該Ａ／Ｄ変換器の前段に入力信号を所定 値以上に保持するレベル補正部が用いられている。さらに上記直交変換された二 つの信号間のレベルに差があったり位相差があったりすると上記ＤＳＰ復調処理 を行う時に歪みが生じるので両者のレベル差や位相差を検出してそれらの差をフ ィードバックしてそれらの差を除去する制御が行われている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら従来の直交変換信号のレベルの制御を行うレベルコントロールダ イレクト受信機では、上記理由のため信号レベルを調整する複数のフィードバッ クループが存在するため、一つのフィートバックの処理が他のフィードバックの 処理にに影響を与えるという問題があった。さらに複数のフィードバックループ を信号処理の面から簡単化したいという課題がある。

【０００４】 したがって本考案は上記問題点や課題に鑑み複数のレベル制御を簡単化できる レベルコントロールダイレクト受信機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記問題点を解決するために、相互に位相が９０°異なる二つの直交 変換された信号Ｉ及びＱについて複数の箇所で検出された信号レベルの変動に対 応して複数のフィードバック制御を行うレベルコントロールダイレクト受信機に おいて、前記複数の信号レベルの変動を合成して、この合成信号に基づき増幅度 を可変にして前記直交変換された信号のレベルを制御する。前記複数の信号レベ ルの変動に前記直交変換された二つの信号間の位相差を合成して、この合成信号 に基づき増幅度を可変にして前記直交変換された信号のレベルを制御するように してもよい。

【０００６】

【作用】

本考案のレベルコントロールダイレクト受信機によれば、相互に位相が９０° 異なる二つの直交変換された信号Ｉ及びＱについて複数の箇所で検出された信号 レベルの変動に対応して複数のフィードバック制御を行うレベルコントロールダ イレクト受信機において、前記複数の信号レベルの変動を合成して、この合成信 号に基づき増幅度を可変にして前記直交変換された信号のレベルを制御すること により、フィードバック制御の速度が早くなり、構成が簡単化する。さらに前記 複数の信号レベルの変動に前記直交変換された二つの信号間の位相差を合成して 、この合成信号に基づき増幅度を可変にして前記直交変換された信号のレベルを 制御するようにもでき、さらにフィードバック制御の収束速度が早くなり構成も 簡単になる。

【０００７】

【実施例】

以下本考案の実施例について図面を参照して説明する。 図１は本考案の実施例に係るダイレクト受信機のレベルコントロールの構成を 示す図である。本図に示すレベルコントロールダイレクト受信機は、受信用のア ンテナ１と、該アンテナ１から受信した高周波信号を増幅する高周波増幅器２と 、該高周波増幅器２によって増幅された信号を位相が９０°異なる直交変換信号 Ｉ及びＱに変換しベースバンド信号を形成するための混合器３及び４と、該混合 器３及び４に所定周波数の信号を供給し直交変換信号を形成させるための局部発 振器５と、該局部発振器５の信号の位相を９０°ずらした信号を供給するための 移相器６と、前記混合器３及び４にそれぞれ接続された可変増幅器７及び８と、 該可変増幅器７及び８にそれぞれ接続され復調すべき音声信号帯域をろ波する低 域通過フィルタ９及び１０と、該低域通過フィルタ９及び１０によってろ波され た信号のレベルを検出するレベル検出器１１及び１２と、該レベル検出器１１及 び１２を通過した信号をアナログからディジタルへ変換するＡ／Ｄ変換器（Anal og to Digital Converter)１３及び１４と、各該Ａ／Ｄ変換器１３及び１４の出 力信号レベルを検出するレベル検出器１５及び１６と、該レベル検出器１５及び １６を通過した信号を復調する復調手段１７と、該復調手段１７による復調信号 をディジタルからアナログに変換するＤ／Ａ変換器１８(Digital to Analog Con erter)と、該Ｄ／Ａ変換器１８からの信号のレベルを検出し後段の図示しないス ピーカ等に出力するレベル検出器１９と、前記レベル検出器１１、１５及び１９ の出力信号を加算しこの加算信号で前記可変増幅器７の増幅度を制御する加算器 ２１と、前記レベル検出器１２、１６及び１９の出力信号を加算し前記可変増幅 器８の増幅度を制御する加算器２２とを含む。

【０００８】 図２は図１のレベル検出器１１、１２及び１９の構成を示す図である。本図に 示すように各レベル検出器１１、１２及び１９はアナログ信号を処理するのでそ れらの構成がほぼ同一であり、すなわち各低域通過フィルタ９、１０及びＤ／Ａ 変換器１８から各Ａ／Ｄ変換器１３、１４及びスピーカへの信号をそれぞれ分岐 して平均化する平均化手段１１−１、１２−１及び１９−１と、該平均化手段１ １−１、１２−１及び１９−１の平均化出力信号を一方に入力して前記加算器２ １及び２２に出力する差動増幅器１１−２、１２−２及び１９−２と、該差動増 幅器１１−２、１２−２及び１９−２の入力の他方に対して前記平均化出力信号 の基準信号ｒｅｆ１、ｒｅｆ２及びｒｅｆ３を与える基準信号発生手段１１−３ 、１２−３及び１９−３とを含む。

【０００９】 図３は図１のレベル検出器１５及び１６の構成を示す図である。本図に示すよ うに各レベル検出器１５及び１６はディジタル信号を処理するのでそれらの構成 がほぼ同一であり、すなわち各Ａ／Ｄ変換器１３及び１４Ｄから復調手段１７へ の信号をそれぞれ分岐して絶対値化する絶対値化手段１５−１及び１６−１と、 該絶対値化手段１５−１及び１６−１の出力信号を平均化する平均化手段１５− ２及び１６−２、該平均化手段１５−２及び１６−２の平均化出力信号を一方に 入力し同時に基準信号ｒｅｆ４及びｒｅｆ５を他方に入力する減算器１５−３及 び１６−３と、該減算器１５−３及び１６−３の出力信号をディジタルからアナ ログに変換して前記加算器２１及び２２に出力するＤ／Ａ変換器１５−４及び１ ６−４とを含む。

【００１０】 次に前記各種レベル検出器の動作を説明する。 レベル検出器１９は自動利得制御（ＡＧＣ）を構成しすなわち検出されたレベ ル差信号を加算器２１及び２２を介して可変増幅器７及び８にフィードバックし 差信号を零にするようにそれぞれの増幅度を調整し、その結果復調手段１７の出 力信号のレベルを一定値以上に確保するために用いられる。

【００１１】 次にレベル検出器１１及び１２は後段のＡ／Ｄ変換器１３及び１４の信号変換 時の量子化ノイズの影響を受けないように信号をレベルを監視し必要に応じてレ ベルを調整するために用いられる。 図４は図１のＡ／Ｄ変換器の量子化ノイズを説明する図である。本図に示すよ うに、入力信号は通常Ｓ／Ｎが６０ｄＢに維持されている。Ａ／Ｄ変換器１３及 び１４には信号変換時の量子化ノイズが含まれているので、上記Ｓ／Ｎを維持す るためには、この量子化ノイズに対するＳ／Ｎはそれ以上大きいことが要求され る。そのため上記量子化ノイズのＳ／Ｎとして７２ｄＢの１２ビットのＡ／Ｄ変 換器を採用したとする。このＳ／Ｎは経済性も考慮して決定される。しかしＡ／ Ｄ変換器の入力信号レベルを全領域（１２ビット）で使用すれば上記Ｓ／Ｎが達 成されるが半分の領域（６ビット）でしか使用されないとするとＳ／Ｎは倍の３ ６ｄＢとなり６０ｄＢを確保できないのでＡ／Ｄ変換器を通過することによりＳ ／Ｎが悪化することになる。このため、レベル検出器１１及び１２によってＡ／ Ｄ変換器１３及び１４の入力位置で信号レベルを監視し所定値以下になるような ら所定値より下がった分を検出しこの下がった分を前記加算器２１及び２２によ って前記レベル検出器１９の信号に加算してこの各加算信号により前記可変増幅 器７及び８の増幅度を制御する。

【００１２】 次にレベル検出器１５及び１６は直交変換時の局部発振器５との直交度、混合 器３及び４の効率、伝送路の相違に起因して直交変換信号間にレベルの相違が生 じると後段の復調手段１７による復調処理に歪みが発生するため、このレベルを 監視して各信号ラインのレベルを必要に応じて調整するために用いられる。レベ ル検出器１５及び１６は各信号ラインのレベルの所定値からのずれを検出して、 前記加算器２１及び２２によって前記レベル検出器１９、１１及び１２で検出さ れた信号に加算してこの各加算信号により前記可変増幅器７及び８の増幅度を制 御する。

【００１３】 したがって本実施例によれば、複数のレベル検出に対して一つのフィードバッ クにより信号を処理するので従来のようにフィードバックされた信号でさらにフ ィードバックされるということがなくなったので信号の収束が早くなる。さらに 従来はフィードバック信号を一括して信号ラインに戻すので回路構成が簡単化す るという初期の目的も達成できるようになった。

【００１４】 以上は直交変換信号ラインのレベルを検出してフィードバックをかけるもので あったが、前記局部発振器５による直交度、前記混合器３及び４の効率、伝送路 の違いから直交変換信号間に位相の不一致が生じる場合がある。この場合にも位 相を検出してフィードバック制御が行われるので、以下に説明するようにこのフ ィードバックを前記フィードバック制御とともに行うようにしてもよい。

【００１５】 図５は本考案の他の実施例に係るダイレクト受信機のレベルコントロールの構 成を示す図である。本図に示す位相検出器２０は位相制御の一例であり、すなわ ち図１に示すレベル検出器１５及び１６の出力信号を混合する混合器２１と、該 乗算器２１に接続されるフィルタリング２２と、該フィルタリング２２に接続さ れる乗算器２３と、前記復調手段１７の信号をフィルタリング処理するフィルタ リング手段２５と、前記乗算器２３の出力を該フィルタリング手段２５の出力を 除数として除算する除算器２４と、該除算器２４の出力信号と前記レベル検出器 １５の出力信号を乗算する乗算器２６と、該乗算器２６の出力信号をレベル検出 器１６の出力信号と加算する加算器２７と、該加算器２７の出力信号を反転して 前記レベル検出器１５の出力信号と加算する加算器２８と、該加算器２８のディ ジタル信号をアナログ信号に変換して前記加算器２２に出力するＤ／Ａ変換器２ ９とを含む。

【００１６】 前記位相検出器２０の動作を説明する。説明の簡単化のため、直交変換信号ラ インには位相差による変動のみが生じているとする。レベル検出器１５及び１６ からの信号ラインの信号Ｅ１及びＥ２は下記のように表せる。 Ｅ１＝１／２・Ｅｉ・Ｅｏ・ｃｏｓθｉ …（１） Ｅ２＝１／２・Ｅｉ・Ｅｏ・ｓｉｎ（θｉ−Δθｏ）…（２） ここにＥｉは受信信号の振幅を示し、Ｅｏは局部発振器５の信号の振幅を示し 、θｉは変調信号による位相偏移を示し、Δθｏは直交変換信号ライン間の位相 誤差を示す。したがって乗算器２１の出力信号は下記のようになる。

【００１７】 Ｅ１・Ｅ２＝１／８・Ｅｉ² ・Ｅｏ² ・｛ｓｉｎ（２θｉ−Δθｏ） −ｓｉｎΔθｏ｝…（３） これをカットオフ周波数ｆｃが位相角（２θｉ−Δθｏ）に相当する周波数よ りも十分小さい周波数であるローパス特性を有するフィルタリング手段２２でフ ィルタリングすると、出力は次式となる。

【００１８】 Ｅｅｒ＝−１／８・Ｅｉａ² ・Ｅｏ² ・ｓｉｎΔθｏ…（４） ここでＥｉａ² はＥｉ² の平均値を表す。 前記復調手段１７での復調信号を十分に低いカットオフ周波数をもつフィルタ リング手段２５でフィルタリング処理を行うと次式となる。 Ｅｋ＝１／４・Ｅｉａ² ・Ｅｏ² …（５） 前記乗算器２３の乗算係数を−２とすれば、前記除算器２４の出力は、 Ｅｅｒ／Ｅｋ＝ｓｉｎΔθｏ …（６） となる。

【００１９】 次に乗算器２６の出力は下記のようになる。 Ｅｄ＝１／２・Ｅｉ・Ｅｏ・ｃｏｓθｉ・ｓｉｎΔθｏ …（７） 次に加算器２７の出力は下記のようになる。 Ｅ２’＝Ｅ２＋Ｅｄ ＝１／２・Ｅｉ・Ｅｏ・ｓｉｎθｉ・ｃｏｓΔθｏ …（８） ここでΔθｏが小さければ、ｃｏｓΔθｏ≒１となる。

【００２０】 したがって加算器２８の出力は下記のようになる。 ΔＥ＝Ｅ２−Ｅ２’ …（９） かくしてΔＥをＤ／Ａ変換器２９を介して加算器２２可変増幅器８にフィード バックされて位相誤差の補正も同様にして共通のフィードバック制御により一括 制御とすることができる。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、相互に位相が９０°異なる二つの直交変 換された信号Ｉ及びＱについて複数の箇所で検出された信号レベルの変動に対応 して複数のフィードバック制御を行うレベルコントロールダイレクト受信機にお いて、前記複数の信号レベルの変動を合成して、この合成信号に基づき増幅度を 可変にして前記直交変換された信号のレベルを制御するようにしたのでフィード バック制御の速度が早くなり、構成が簡単化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るダイレクト受信機のレベ
ルコントロールの構成を示す図である。

【図２】図１のレベル検出器１１、１２及び１９の構成
を示す図である。

【図３】図１のレベル検出器１５及び１６の構成を示す
図である。

【図４】図１のＡ／Ｄ変換器の量子化ノイズを説明する
図である。

【図５】本考案の他の実施例に係るダイレクト受信機の
レベルコントロールの構成を示す図である。

【符号の説明】

３、４…混合器 ５…局部発振器 ６…移相器 ７、８…可変増幅器 ９、１０…低域通過フィルタ １１、１２、１５、１６、１９…レベル検出器 １３、１４…Ａ／Ｄ変換器 １７…復調手段 １８…Ｄ／Ａ変換器 ２０…位相検出器

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に位相が９０°異なる二つの直交変
   換された信号Ｉ及びＱについて複数の箇所で検出された
   信号レベルの変動に対応して複数のフィードバック制御
   を行うレベルコントロールダイレクト受信機において、 前記複数の信号レベルの変動を合成して、この合成信号
   に基づき増幅度を可変にして前記直交変換された信号の
   レベルを制御することを特徴とするレベルコントロール
   ダイレクト受信機。
2. 【請求項２】前記複数の信号レベルの変動に前記直交変
   換された二つの信号間の位相差を合成して、この合成信
   号に基づき増幅度を可変にして前記直交変換された信号
   のレベルを制御する請求項１記載のレベルコントロール
   ダイレクト受信機。