JPH10322150A - スペクトラム拡散通信の受信装置および自動利得制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置本体の小型化を妨げることなく、高速で
かつダイナミックレンジが広い利得制御を行うことがで
きるスペクトラム拡散通信の受信装置および自動利得制
御方法を提供する。 【解決手段】 利得調整部１２１０のデジタル減衰器１
２１１においては、検波した受信信号レベルの値Ａが、
可変増幅器１２１２が所望のレベルまで増幅可能な受信
信号レベルの最小値Ａ１と可変増幅器１２１２の線形動
作可能領域における受信信号レベルの最大値Ａ２とに対
しＡ１＞Ａ＞Ａ２の関係を満足するように減衰量調整が
行われる。可変増幅器１２１２においては、検波した受
信信号レベルの値Ａが受信信号レベルの許容最小値Ａ３
と受信信号レベルの許容最大値Ａ４とに対しＡ４＞Ａ＞
Ａ３の関係を満足するようにゲイン調整が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム拡散
通信の受信装置およびそれに用いられる自動利得制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スペクトラム拡散通信方式では、伝送対
象となるデジタル信号から、擬似雑音符号（ＰＮ符号）
などの拡散符号系列を用いて原データに比して極めて広
い帯域幅を有する広帯域信号を生成し、該広帯域信号を
ＲＦ（無線周波数）信号に変換して伝送する。受信側で
は、送信側と同一の復調用拡散符号を用いて受信信号と
の相関を取る逆拡散（拡散復調）を行い、受信信号を原
データに応対した帯域幅を有する狭帯域信号に変換す
る。続いて狭帯域信号に対し通常のデータ復調が行われ
て原データが再生される。この受信側においては、受信
信号のレベルが送信側との距離、両者間の伝送路上の障
害物の有無によって大きく変わる。そこで、受信側すな
わち受信機には、通常、自動利得制御（Auto Gain Cont
rol ; ＡＧＣ）を行う制御手段を設け、該制御手段で、
受信信号のレベルが一定になるように受信信号の伝送路
内の利得を調整している。

【０００３】この受信機の具体的な構成について図５を
参照しながら説明する。図５は従来のスペクトラム拡散
通信方式に従い送信された信号を受信するための受信機
の主要部構成を示すブロック図である。

【０００４】この受信機は、図５に示すように、アナロ
グ回路部２とデジタル回路部３とを備える。アナログ回
路部２は、アンテナ１１で受信した受信信号を取り込
み、該受信信号に対しフィルタリング処理を施した後に
所定周波数（例えば中間周波数またはベースバンド周波
数）に変換して出力し、または周波数変換せずに入力周
波数のまま出力するための高周波部２１を有する。高周
波部２１には、利得調整部２１０、分波器１２１３およ
び検波部１２１４が含まれ、利得調整部２１０から出力
される受信信号は分波器１２１３で分波される。分波器
１２１３で分波された信号の一方は検波部１２１４で検
波され、その信号強度を示すＤＣ電圧が利得調整部２１
０にフィードバックされる。利得調整部２１０は、フィ
ードバックされたＤＣ電圧に基づき受信信号のレベルを
一定のレベルになるように調整し、レベルが調整された
受信信号は分波器１２１３に入力される。

【０００５】利得調整部２１０は、電圧制御タイプの可
変増幅器１２１２とレベル変換器２１１とからなり、可
変増幅器１２１２は、レベル変換器２１１の信号に応じ
て入力した受信信号をそのレベルが一定のレベルになる
ように調整して出力する。レベル変換器２１１は、検波
部１２１４から出力されたＤＣ電圧を対応する電圧レベ
ルを示すアナログ信号に変換し、該アナログ信号を出力
する。検波部１２１４は、バッファアンプ１２１５と、
検波ダイオード１２１６ａ，１２１６ｂと、積分コンデ
ンサ１２１７とから構成され、検波した信号の強度をＤ
Ｃ電圧に変換して出力する。

【０００６】分波器１２１３で分波された信号の他方は
Ａ／Ｄ変換部（以下、Ａ／Ｄという）１２３でデジタル
信号に変換され、該デジタル信号は、同期回路部１２２
でクロック再生処理により得られたクロックに同期した
デジタル回路部３に入力される。デジタル回路部３は、
復調部１３２とプロトコル部１３３とを有し、復調部１
３２は入力されたデジタル信号を復調し、復調されたデ
ータはプロトコル部１３３で所定の通信規約に従い原デ
ータに再生される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このスペクト
ラム拡散通信方式において、符号分割多重（Code Divis
ion Multiplex; CDM）通信などの高速通信を行う場合、
広いダイナミックレンジと高いゲイン精度が要求され
る。通常の無線通信機においては、ダイナミックレンジ
の拡大が要求される場合、複数の可変増幅器をカスケー
ド接続する方法が一般的に用いられるが、無線ＬＡＮの
受信機などでは、近距離の通信が比較的多いから、受信
レベルが高い場合がある。このような受信レベルが高く
なる近距離通信を、市販されている電圧制御または電流
制御のようなアナログ制御タイプの可変増幅器が用いら
れている受信機を使用して行う場合、この可変増幅器は
一般的に安価ではあるがレベルが大きい入力信号に対し
飽和し易く、このような可変増幅器を用いた受信機で
は、可変増幅器の飽和によりダイナミックレンジを広く
することは困難である。例えば、上述の図５に示す受信
機において、可変増幅器１２１２に市販のものを用いた
場合、可変増幅器１２１２の飽和によりダイナミックレ
ンジを広くすることは難しい。

【０００８】また、送受信切換スイッチを利用して安価
な減衰器を構成し、この減衰器で高レベルの入力信号を
減衰させて回路内の飽和を防ぐ方法が考えられるが、こ
の方法では、減衰器の切換ポイント付近の大きさの信号
が入力される場合、この大きさの信号の入力に対し減衰
器の切換すなわちオン、オフ動作が行われるから、この
切換動作が行われる度に可変減衰器でゲイン調整が必要
となり、ゲイン調整に時間が掛かる。

【０００９】さらに、上述の図５に示す受信機のよう
に、可変増幅器１２１２に対する制御電圧として検波電
圧を用いるように構成されている場合、積分コンデンサ
１２１７の電圧降下に伴い可変増幅器１２１２の利得が
変化する。積分コンデンサ１２１７の電圧降下を小さく
するために、該積分コンデンサの容量を大きくすると、
ＡＧＣの応答速度が遅くなる。このＡＧＣの応答速度を
速めるためには、積分コンデンサ１２１７のチャージを
逃がすスイッチを設ければよいが、このスイッチを設け
ることによってアナログ回路部２の回路規模が大きくな
り、装置の小型化が妨げられる。

【００１０】本発明の目的は、装置本体の小型化を妨げ
ることなく、高速でかつダイナミックレンジが広い利得
制御を行うことができるスペクトラム拡散通信の受信装
置および自動利得制御方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
スペクトラム拡散通信の受信装置において、受信信号を
検波する検波手段と、前記検波した受信信号のレベルを
算出する算出手段と、前記算出された受信信号のレベル
に応じて、前記受信信号に対する減衰量を調整しかつ該
減衰量調整後に該受信信号のレベルを調整することによ
って該受信信号の伝送路内の利得を調整する利得調整手
段とを備えることを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載のス
ペクトラム拡散通信の受信装置において、前記利得調整
手段は、デジタル制御される可変減衰器とアナログ制御
される可変増幅器とを組み合せた構成からなり、前記可
変増幅器の制御電圧または制御電流はデジタル・アナロ
グ変換手段の出力値を用いて生成されることを特徴とす
る。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載のス
ペクトラム拡散通信の受信装置において、前記利得調整
手段は、デジタル制御される可変減衰器とアナログ制御
される可変減衰器とを組み合せた構成からなり、前記ア
ナログ制御される可変減衰器の制御電圧または制御電流
はデジタル・アナログ変換手段の出力値を用いて生成さ
れることを特徴とする。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載のスペクトラム拡散通信の受信装置において、前記
デジタル制御される可変減衰器は、少なくとも３つ以上
の可変減衰値を有することを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１記載のス
ペクトラム拡散通信の受信装置において、前記検波手段
は、前記受信信号をアナログ・デジタル変換によりデジ
タル信号に変換するアナログ・デジタル変換手段と、前
記デジタル信号に対し所定時間積算処理を行い、該積算
処理によって得られた積算値を前記算出手段に出力する
積算手段とを有することを特徴とする。

【００１６】請求項６記載の発明は、請求項５記載のス
ペクトラム拡散通信の受信装置において、前記所定時間
は、拡散符号周期以下であることを特徴とする。

【００１７】請求項７記載の発明は、請求項６記載のス
ペクトラム拡散通信の受信装置において、前記受信信号
に対する同期が確立された後に、前記積算手段で、前記
利得調整手段による前記受信信号の利得調整状況に応じ
て前記所定時間を変更して再度前記積算処理を行い、前
記算出手段で前記積算処理による積算値から前記受信信
号のレベルを算出し、前記利得調整手段で前記算出され
た受信信号のレベルに応じて前記受信信号の伝送路内の
利得を再度調整することを特徴とする。

【００１８】請求項８記載の発明は、スペクトラム拡散
通信の受信装置に用いられる自動利得制御方法におい
て、受信信号を検波し、該検波した受信信号のレベルを
算出し、該算出された受信信号のレベルに応じて、前記
受信信号に対する減衰量を調整しかつ該減衰量調整後に
該受信信号のレベルを調整することによって該受信信号
の伝送路内の利得を調整することを特徴とする。

【００１９】請求項９記載の発明は、請求項８記載の自
動利得制御方法において、前記受信信号をアナログ・デ
ジタル変換によりデジタル信号に変換し、前記デジタル
信号に対し所定時間積算処理を行い、該積算処理によっ
て得られた積算値に基づき前記受信信号のレベルを算出
することを特徴とする。

【００２０】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
自動利得制御方法において、前記所定時間は、拡散符号
周期以下であることを特徴とする。

【００２１】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の自動利得制御方法において、前記受信信号に対する同
期が確立された後に、前記受信信号の利得調整状況に応
じて前記所定時間を変更して再度前記積算処理を行い、
該積算処理による積算値から前記受信信号のレベルを算
出し、該算出された受信信号のレベルに応じて前記受信
信号の伝送路内の利得を再度調整することを特徴とす
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら説明する。

【００２３】（実施の第１形態）図１は本発明のスペク
トラム拡散通信の受信装置の実施の第１形態の主要部構
成を示すブロック図である。

【００２４】スペクトラム拡散通信方式においては、送
信装置側で、伝送対象となるデジタル信号から、擬似雑
音符号（ＰＮ符号）などの拡散符号系列を用いて原デー
タに比して極めて広い帯域幅を有する広帯域信号を生成
し、該広帯域信号をＲＦ（無線周波数）信号に変換して
伝送する。受信装置側では、送信装置側と同一の復調用
拡散符号を用いて受信信号との相関を取る逆拡散（拡散
復調）を行い、受信信号を原データに応対した帯域幅を
有する狭帯域信号に変換する。続いて狭帯域信号に対し
通常のデータ復調が行われて原データが再生される。

【００２５】この受信装置は、図１に示すように、アナ
ログ回路部１２とデジタル回路部１３とを備える。アナ
ログ回路部１２は、アンテナ１１で受信した受信信号を
取り込み、該受信信号に対しフィルタリング処理を施し
た後に所定周波数（例えば中間周波数またはベースバン
ド周波数）に変換して出力し、または周波数変換せずに
入力周波数のまま出力するための高周波部１２１を有す
る。

【００２６】高周波部１２１には、利得調整部１２１
０、分波器１２１３および検波部１２１４が含まれ、利
得調整部１２１０から出力される受信信号は分波器１２
１３で分波される。分波器１２１３で分波された信号の
一方は検波部１２１４で検波され、該検波によって得ら
れた信号レベルが後述するＡＧＣコントロール回路１３
４を介して利得調整部１２１０にフィードバックされ
る。利得調整部１２１０は、フィードバックされた信号
レベルに応じて、受信信号に対する減衰量を調整しかつ
該減衰量が調整された受信信号のレベルを伝送路内で一
定になるように調整する。レベルが調整された受信信号
は、分波器１２１３に入力される。

【００２７】利得調整部１２１０は、デジタル減衰器１
２１１とアナログ電圧制御タイプの可変増幅器１２１２
とを組み合わせた構成からなる。デジタル減衰器１２１
１は３つ以上の可変減衰値を有する可変減衰器からな
り、該可変減衰器はＡＧＣコントロール回路１３４から
出力されたデジタル信号に基づき入力した受信信号の減
衰量を調整する。可変増幅器１２１２は、ＡＧＣコント
ロール回路１３４からＤ／Ａ（デジタル・アナログ変換
器）１２４を介して出力されたアナログ信号に基づき、
デジタル減衰器１２１１から出力された受信信号のゲイ
ンを調整する。検波部１２１４は、バッファアンプ１２
１５、２つの検波ダイオード１２１６ａ，１２１６ｂお
よび積分コンデンサ１２１７から構成され、検波した信
号のレベルをＤＣ電圧に変換して出力する。

【００２８】検波部１２１４から出力されたＤＣ電圧
は、Ａ／Ｄ（アナログ・デジタル変換器）１２５を介し
てデジタル回路部１３内に設けられているＡＧＣコント
ロール回路１３４に入力される。ＡＧＣコントロール回
路１３４は、Ａ／Ｄ１２５からのデジタル信号のレベル
（検波した信号のレベル）に応じて受信信号のレベルを
算出し、該算出した受信信号のレベルを示すデジタル信
号をデジタル減衰器１２１１に対する制御信号として出
力するとともに、該算出した受信信号のレベルを示すデ
ジタル信号をＤ／Ａ１２４を介して可変増幅器１２１２
に対する制御信号として出力する。

【００２９】このように各制御信号がデジタル減衰器１
２１１および可変増幅器１２１２に供給され、デジタル
減衰器１２１１において入力した受信信号の減衰量が調
整され、可変増幅器１２１２においてデジタル減衰器１
２１１から出力された受信信号のゲインが調整される。
具体的には、検波した受信信号レベルの値をＡとし、可
変増幅器１２１２が所望のレベルまで増幅可能な受信信
号レベルの最小値をＡ１とし、可変増幅器１２１２が線
形動作可能領域における受信信号レベルの最大値をＡ２
とすると、デジタル減衰器１２１１において、次の
（１）式の関係を満足するように減衰量調整が行われ
る。

【００３０】 Ａ１＞Ａ＞Ａ２ …（１） また、受信信号レベルの許容最小値をＡ３とし、受信信
号レベルの許容最大値をＡ４とすると、可変増幅器１２
１２においては、検波した受信信号レベルの値Ａが次の
（２）式の関係を満足するようにゲイン調整が行われ
る。

【００３１】 Ａ４＞Ａ＞Ａ３ …（２） 分波器１２１３で分波された信号の他方はＡ／Ｄ１２３
でデジタル信号に変換され、該デジタル信号には、同期
回路部１２２でクロック再生処理により得られたクロッ
クに同期したデジタル回路部１３に入力される。デジタ
ル回路部１３では入力したデジタル信号に拡散符号の符
号同期を施し、復調して原データに再生する。デジタル
回路部１３には、上述したＡＧＣコントロール回路１３
４とともに復調部１３２およびプロトコル部１３３が設
けられている。復調部１３２は入力されたデジタル信号
を復調し、復調されたデータはプロトコル部１３３で所
定の通信規約に従い原データに再生される。

【００３２】データ通信においては、データの送信前
に、ＡＧＣによる受信レベルの調整、同期捕捉などのた
めに、プレアンブルと呼ばれる基準データのみを送信す
る時間帯が設けられている。ＣＤＭ通信を行う場合、デ
ータ受信時には受信レベルがデータによって変化するか
ら、データ受信を行いながら受信レベルの調整を行うこ
とは難しく、データ受信前のプレアンブル時に受信レベ
ル調整が完了される。よって、本受信装置では、プレア
ンブル時に受信レベル調整と同期捕捉を完了し、データ
受信時には調整された受信レベルを保持するように利得
調整を行う。

【００３３】次に、この利得調整の手順について図２を
参照しながら説明する。図２は図１の受信装置における
受信信号に対する利得調整手順を示すフローチャートで
ある。

【００３４】受信モードが設定されると、図２に示すよ
うに、ステップＳ１１〜１４において、検波部１２１４
が検波した受信信号のレベルに応じてデジタル減衰器１
２１１による減衰量調整が行われる。具体的には、検波
した受信信号レベルの値Ａが上述の（１）式の関係（Ａ
１＞Ａ＞Ａ２）を満足せずに（ステップＳ１１）、検波
した受信信号レベルの値Ａと可変増幅器１２１２が線形
動作可能領域における受信信号レベルの最大値Ａ２との
間にＡ＜Ａ２の関係が成立する場合（ステップＳ１
２）、受信信号のレベルを前記最大値Ａ２より大きくす
る必要があるから、デジタル減衰器１２１１の減衰値が
さらに小さい値に切り換えられる（ステップＳ１３）。
これにより、デジタル減衰器１２１１においては、前記
切換後の減衰値で入力した受信信号に対する減衰量調整
が行われる。これに対し、Ａ＜Ａ２の関係が成立しない
場合（ステップＳ１２）すなわちＡ＞Ａ１の関係が成立
する場合、受信信号のレベルを前記最小値Ａ１より小さ
くする必要があるから、デジタル減衰器１２１１の減衰
値がさらに大きい減衰値に切り換えられる（ステップＳ
１４）。これにより、デジタル減衰器１２１１において
は前記切換後の減衰値で入力した受信信号に対する減衰
調整が行われる。

【００３５】上述の各ステップＳ１１〜１４は検波した
受信信号レベルの値Ａが上述の（１）式の関係（Ａ１＞
Ａ＞Ａ２）を満足するまで繰り返され、検波した受信信
号レベルの値Ａが上述の（１）式の関係を満足すると、
ステップＳ１５〜１８において、可変増幅器１２１２に
よりデジタル減衰器１２１１から出力された受信信号に
対しゲイン調整が行われる。具体的には、検波した受信
信号レベルの値Ａが上述の（２）式の関係を満足せずに
（ステップＳ１５）、検波した受信信号レベルの値Ａと
許容最大値Ａ４との間にＡ＞Ａ４の関係が成立する場合
（ステップＳ１６）、検波した受信信号レベルの値Ａが
許容最大値Ａ４を超えているから、可変増幅器１２１２
で受信信号のゲインが下げられる（ステップＳ１７）。
これに対し、Ａ＞Ａ４の関係が成立しない場合（ステッ
プＳ１６）すなわちＡ＜Ａ３の関係が成立する場合、検
波した受信信号レベルの値Ａが許容最小値Ａ３より小さ
いから、可変増幅器１２１２で受信信号のゲインが上げ
られる（ステップＳ１８）。

【００３６】上述の各ステップＳ１５〜１８は検波した
受信信号レベルの値Ａが上述の（２）式の関係（Ａ４＞
Ａ＞Ａ３）を満足するまで繰り返され、検波した受信信
号レベルの値Ａが上述の（２）式の関係を満足すると、
同期検出が開始され、この同期が確立されないときには
（ステップＳ１９）、受信信号が所望の受信信号でない
と判断されて再度ステップＳ１１からの処理が繰り返さ
れる。このステップＳ１１〜１９までの処理は上述した
プレアンブルと呼ばれる期間に実行される処理であり、
この処理に含まれる受信レベル調整は、受信信号の有無
に関係なくすなわち受信信号、雑音信号の区別なく行わ
れることになる。

【００３７】同期が確立されると（ステップＳ１９）、
受信信号が所望の受信信号であると判断されてプレアン
ブル終了が確認され（ステップＳ２０）、続いてＡＧＣ
によるゲインおよび同期が固定され（ステップＳ２
１）、そしてデジタル回路部１３による受信信号に対す
る復調が開始される（ステップＳ２２）。

【００３８】次いで、データ受信終了を確認すると（ス
テップＳ２３）、該データ受信終了に伴いＡＧＣによる
ゲイン固定が解除され、再度ステップＳ１１からの処理
を繰り返し実行することにより、所望の信号を受信する
まで受信信号のレベルを一定に保持するようにゲイン調
整が続行される。

【００３９】このように、デジタル減衰器１２１１で、
検波した受信信号レベルの値Ａと可変増幅器１２１２が
所望のレベルまで増幅可能な受信信号レベルの最小値Ａ
１と可変増幅器１２１２が線形動作可能領域における受
信信号レベルの最大値Ａ２との間の関係がＡ２＞Ａ＞Ａ
１を満足するように減衰量が調整されるから、可変増幅
器１２１２において受信信号に対する調整範囲を狭くす
ることができるとともに、デジタル減衰器１２１１の減
衰量の分解能に比して可変増幅器１２１２のダイナミッ
クレンジを広くすることができ、デジタル減衰器１２１
１の減衰値の切換ポイント付近のレベルを有する信号が
受信された場合でも、１度決められたデジタル減衰器１
２１１の減衰値を変えることなく、可変増幅器１２１２
で受信レベルの調整を行うことができる。

【００４０】よって、可変増幅器１２１２に市販のもの
を用いた場合の可変増幅器１２１２の飽和の発生、減衰
器の切換すなわちオン、オフ動作によってゲイン調整に
時間が掛かるなどの従来の問題を解消することができ、
高速でかつダイナミックレンジが広い利得制御を行うこ
とができる。

【００４１】なお、本実施の形態では、デジタル減衰器
１２１１と可変増幅器１２１２とを組み合わせた構成の
利得調整部１２１０を用いているが、これに代えて、デ
ジタル減衰器１２１１とアナログ制御される可変減衰器
とを組み合わせた利得調整部を用いることもできる。

【００４２】また、本実施の形態では、アナログ制御さ
れる可変増幅器１２１２を用いているが、これに代え
て、デジタル信号により直接制御可能な増幅器または減
衰器を用いることも可能である。

【００４３】（実施の第２形態）次に、本発明の実施の
第２形態について図３および図４を参照しながら説明す
る。図３は図１は本発明のスペクトラム拡散通信の受信
装置の実施の第１形態の主要部構成を示すブロック図、
図４の受信装置における受信信号とデータサンプリング
タイミングとの関係を示す概念図である。

【００４４】本実施の形態は、実施の第１形態に対し、
検波部１２１４に代わる手段としてレベル検出部１３１
を設け、受信信号をデジタル信号に変換して検波し、該
検波した受信信号のレベルに応じて受信信号のゲインを
調整する点で異なる。なお、上述の実施の第１形態と同
じ構成部分には同一の符号を付し、その説明は簡略化ま
たは省略する。

【００４５】具体的には、図３に示すように、分波器１
２１３から出力された受信信号はＡ／Ｄ１２３でデジタ
ル信号に変換され、該デジタル信号は、デジタル回路部
１３に設けられたレベル検出部１３１に入力される。レ
ベル検出部１３１は、Ａ／Ｄ１２３から取り込んだデジ
タル信号に対し所定時間積算処理を行い、信号強度を算
出する。この積算処理が実行される所定時間は、拡散符
号周期以下すなわち１データ長分の時間またはそれより
短い時間に設定されている。

【００４６】通常、スペクトラム拡散通信では拡散符号
系列のチップレートが高く、Ａ／Ｄ１２３においては、
受信信号に対し拡散符号系列のチップレートまたはその
２倍の程度の周波数でサンプリングする場合が多い。例
えば、図４に示すように、拡散符号｛-1,1,1,-1,1,1,1,
-1,1,-1,-1,-1 ｝が積算された信号４０１が周波数帯域
制限を受けた後にＡ／Ｄ１２３に入力されると、Ａ／Ｄ
１２３においては、入力された信号に対し拡散符号系列
のチップレートの２倍の周波数でサンプリングが行われ
るが、同期回路部１２２で同期捕捉可能な強度範囲に信
号強度が確定される前では、同期が取られていないか
ら、このサンプリングのタイミングは拡散符号とは非同
期となる。よって、所定レベルで持続している信号部分
においては、サンプリングされた信号の強度（図中の実
線の矢印で示す）が実際の信号強度にほぼ一致するが、
拡散符号やデータの変化点付近においては、サンプリン
グされた信号の強度（図中の点線の矢印部分）が実際の
信号強度より小さくなることがある。すなわち、レベル
検出部１３１に入力されるデジタル信号には、実際の信
号強度より小さい信号が含まれることになる。そこで、
レベル検出部１３１において、入力した信号に対し所定
時間積算処理を行うことによって、信号強度を検出する
ことが可能になる。例えば、図４に示すように、拡散符
号の１データ長分の期間（｛-1,1,1,-1,1,1,1,-1,1,-1,
-1,-1 ｝の期間）４０２が積算処理が行われる。

【００４７】レベル検出部１３１で検波した信号のレベ
ルはデジタル信号によりＡＧＣコントロール回路１３４
に入力される。ＡＧＣコントロール回路１３４は、検波
した信号のレベルに応じて受信信号のレベルを算出し、
該算出した受信信号のレベルを示すデジタル信号をデジ
タル減衰器１２１１に対する制御信号として出力すると
ともに、該算出した受信信号のレベルを示すデジタル信
号をＤ／Ａ１２４を介して可変増幅器１２１２に対する
制御信号として出力する。

【００４８】このように各制御信号がデジタル減衰器１
２１１および可変増幅器１２１２に供給され、デジタル
減衰器１２１１による受信信号の減衰量調整および可変
増幅器１２１２による受信信号のゲイン調整が行われ、
これらの調整内容は上述の実施の第１形態に同じであ
る。

【００４９】この受信レベル調整後には同期検出が開始
され、同期確立されると、受信信号のレベルを算出して
受信信号の利得再調整が行われる。具体的には、受信信
号の利得調整状況に応じて前記所定時間を変更して積算
処理を行い、該積算処理による積算値から受信信号のレ
ベルを算出し、該算出された受信信号のレベルに応じて
受信信号の伝送路内の利得を再度調整する。

【００５０】スペクトラム拡散通信において、上述した
ように、拡散符号系列のチップレートの２倍の周波数で
サンプリングを行う場合、信号に対する帯域制限のかけ
かたによってはサンプリングによる信号強度の検出誤差
が大きくなることがあり、この検出誤差により受信レベ
ルの調整精度が低くなるなど、サンプリングによる信号
強度の検出誤差は受信レベルの調整に影響を与えること
があるが、上述の利得再調整を行うことによって、サン
プリングによる信号強度の検出誤差の影響をなくすこと
ができる。

【００５１】以上より、本実施の形態では、受信信号を
デジタル信号に変換して検波し、該検波したレベルに応
じて受信信号の利得を調整するから、従来のような検波
ダイオード、アンプなどから構成されるアナログ検波回
路を設ける必要がなく、回路を容易に小型、低コスト化
することができるとともに、個々の電気素子の利得や損
失に影響されず、高精度の利得制御が可能になる。ま
た、上述の実施の第１形態と同様に、装置本体の小型化
を妨げることなく、高速でかつダイナミックレンジが広
い利得制御を行うことができる。

【００５２】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
スペクトラム拡散通信の受信装置によれば、受信信号を
検波する検波手段と、検波した受信信号のレベルを算出
する算出手段と、算出された受信信号のレベルに応じ
て、受信信号に対する減衰量を調整しかつ該減衰量調整
後に該受信信号のレベルを調整することによって該受信
信号の伝送路内の利得を調整する利得調整手段とを備え
るから、例えば、受信信号のレベルが所望のレベル範囲
に収まるように減衰量を調整し、この減衰量調整後に該
受信信号のレベルを調整することによって、受信信号に
対するレベル調整範囲を狭くすることができるととも
に、ダイナミックレンジを広くすることができ、高速で
かつダイナミックレンジが広い利得制御を行うことがで
きる。

【００５３】請求項２記載のスペクトラム拡散通信の受
信装置によれば、利得調整手段を、デジタル制御される
可変減衰器とアナログ制御される可変増幅器とを組み合
せた構成とし、可変増幅器の制御電圧または制御電流を
デジタル・アナログ変換手段の出力値を用いて生成する
ように構成することができる。

【００５４】請求項３記載のスペクトラム拡散通信の受
信装置によれば、利得調整手段を、デジタル制御される
可変減衰器とアナログ制御される可変減衰器とを組み合
せた構成とし、アナログ制御される可変減衰器の制御電
圧または制御電流をデジタル・アナログ変換手段の出力
値を用いて生成するように構成することができる。

【００５５】請求項４記載のスペクトラム拡散通信の受
信装置によれば、デジタル制御される可変減衰器が、少
なくとも３つ以上の可変減衰値を有するから、受信信号
に対する減衰量の調整範囲を広くすることができ、受信
信号のレベルを所望のレベル範囲に容易に収めることが
できる。

【００５６】請求項５記載のスペクトラム拡散通信の受
信装置によれば、検波手段が、受信信号をアナログ・デ
ジタル変換によりデジタル信号に変換するアナログ・デ
ジタル変換手段と、デジタル信号に対し所定時間積算処
理を行い、該積算処理によって得られた積算値を算出手
段に出力する積算手段とを有するから、受信信号をデジ
タル信号に変換して検波することができ、該検波したレ
ベルに応じて受信信号の利得を調整すれば、従来のよう
な検波ダイオード、アンプなどから構成されるアナログ
検波回路を設ける必要がなく、回路を容易に小型、低コ
スト化することができるとともに、個々の電気素子の利
得や損失に影響されず、高精度の利得制御が可能にな
る。

【００５７】請求項６記載のスペクトラム拡散通信の受
信装置によれば、所定時間が拡散符号周期以下であるか
ら、検波精度に応じた信号強度を検出することが可能に
なる。

【００５８】請求項７記載のスペクトラム拡散通信の受
信装置によれば、受信信号に対する同期が確立された後
に、積算手段で、利得調整手段による受信信号の利得調
整状況に応じて所定時間を変更して再度積算処理を行
い、算出手段で積算処理による積算値から受信信号のレ
ベルを算出し、利得調整手段で算出された受信信号のレ
ベルに応じて受信信号の伝送路内の利得を再度調整する
から、アナログ・デジタル変換手段におけるサンプリン
グによる信号強度の検出誤差の影響をなくすことができ
る。

【００５９】請求項８記載の自動利得制御方法によれ
ば、受信信号を検波し、該検波した受信信号のレベルを
算出し、該算出された受信信号のレベルに応じて、前記
受信信号に対する減衰量を調整しかつ該減衰量調整後に
該受信信号のレベルを調整することによって該受信信号
の伝送路内の利得を調整するから、例えば、受信信号の
レベルが所望のレベル範囲に収まるように減衰量を調整
し、この減衰量調整後に該受信信号のレベルを調整する
ことによって、受信信号に対するレベル調整範囲を狭く
することができるとともに、ダイナミックレンジを広く
することができ、装置本体の小型化を妨げることなく、
高速でかつダイナミックレンジが広い利得制御を行うこ
とができる。

【００６０】請求項９記載の自動利得制御方法によれ
ば、受信信号をアナログ・デジタル変換によりデジタル
信号に変換し、デジタル信号に対し所定時間積算処理を
行い、該積算処理によって得られた積算値に基づき受信
信号のレベルを算出するから、受信信号をデジタル信号
に変換して検波することができ、該検波したレベルに応
じて受信信号の利得を調整すれば、従来のような検波ダ
イオード、アンプなどから構成されるアナログ検波回路
を設ける必要がなく、回路を容易に小型、低コスト化す
ることができるとともに、個々の電気素子の利得や損失
に影響されず、高精度の利得制御が可能になる。

【００６１】請求項１０記載の自動利得制御方法によれ
ば、所定時間が拡散符号周期以下であるから、検波精度
に応じた信号強度を検出することが可能になる。

【００６２】請求項１１記載の自動利得制御方法によれ
ば、受信信号に対する同期が確立された後に、受信信号
の利得調整状況に応じて所定時間を変更して再度積算処
理を行い、該積算処理による積算値から受信信号のレベ
ルを算出し、該算出された受信信号のレベルに応じて受
信信号の伝送路内の利得を再度調整するから、受信信号
をアナログ信号からデジタル信号に変換する際に行われ
るサンプリングによる信号強度の検出誤差の影響をなく
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスペクトラム拡散通信の受信装置の実
施の第１形態の主要部構成を示すブロック図である。

【図２】図１の受信装置における受信信号に対する利得
調整手順を示すフローチャートである。

【図３】図１は本発明のスペクトラム拡散通信の受信装
置の実施の第１形態の主要部構成を示すブロック図であ
る。

【図４】受信装置における受信信号とデータサンプリン
グタイミングとの関係を示す概念図である。

【図５】従来のスペクトラム拡散通信方式に従い送信さ
れた信号を受信するための受信機の主要部構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１１ アンテナ １２ アナログ回路部 １３ デジタル回路部 １２１ 高周波部 １２２ 同期回路部 １２３，１２５ Ａ／Ｄ １２４ Ｄ／Ａ １３１ レベル検出部 １３２ 復調部 １３３ プロトコル部 １３４ ＡＧＣコントロール回路 １２１０ 利得調整部 １２１１ デジタル減衰器 １２１２ 可変増幅器 １２１３ 分波器 １２１４ 検波部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号を検波する検波手段と、前記検
   波した受信信号のレベルを算出する算出手段と、前記算
   出された受信信号のレベルに応じて、前記受信信号に対
   する減衰量を調整しかつ該減衰量調整後に該受信信号の
   レベルを調整することによって該受信信号の伝送路内の
   利得を調整する利得調整手段とを備えることを特徴とす
   るスペクトラム拡散通信の受信装置。
2. 【請求項２】 前記利得調整手段は、デジタル制御され
   る可変減衰器とアナログ制御される可変増幅器とを組み
   合せた構成からなり、前記可変増幅器の制御電圧または
   制御電流はデジタル・アナログ変換手段の出力値を用い
   て生成されることを特徴とする請求項１記載のスペクト
   ラム拡散通信の受信装置。
3. 【請求項３】 前記利得調整手段は、デジタル制御され
   る可変減衰器とアナログ制御される可変減衰器とを組み
   合せた構成からなり、前記アナログ制御される可変減衰
   器の制御電圧または制御電流はデジタル・アナログ変換
   手段の出力値を用いて生成されることを特徴とする請求
   項１記載のスペクトラム拡散通信の受信装置。
4. 【請求項４】 前記デジタル制御される可変減衰器は、
   少なくとも３つ以上の可変減衰値を有することを特徴と
   する請求項２または３記載のスペクトラム拡散通信の受
   信装置。
5. 【請求項５】 前記検波手段は、前記受信信号をアナロ
   グ・デジタル変換によりデジタル信号に変換するアナロ
   グ・デジタル変換手段と、前記デジタル信号に対し所定
   時間積算処理を行い、該積算処理によって得られた積算
   値を前記算出手段に出力する積算手段とを有することを
   特徴とする請求項１記載のスペクトラム拡散通信の受信
   装置。
6. 【請求項６】 前記所定時間は、拡散符号周期以下であ
   ることを特徴とする請求項５記載のスペクトラム拡散通
   信の受信装置。
7. 【請求項７】 前記受信信号に対する同期が確立された
   後に、前記積算手段で、前記利得調整手段による前記受
   信信号の利得調整状況に応じて前記所定時間を変更して
   再度前記積算処理を行い、前記算出手段で前記積算処理
   による積算値から前記受信信号のレベルを算出し、前記
   利得調整手段で前記算出された受信号のレベルに応じて
   前記受信信号の伝送路内の利得を再度調整することを特
   徴とする請求項６記載のスペクトラム拡散通信の受信装
   置。
8. 【請求項８】 スペクトラム拡散通信の受信装置に用い
   られる自動利得制御方法において、受信信号を検波し、
   該検波した受信信号のレベルを算出し、該算出された受
   信信号のレベルに応じて、前記受信信号に対する減衰量
   を調整しかつ該減衰量調整後に該受信信号のレベルを調
   整することによって該受信信号の伝送路内の利得を調整
   することを特徴とする自動利得制御方法。
9. 【請求項９】 前記受信信号をアナログ・デジタル変換
   によりデジタル信号に変換し、前記デジタル信号に対し
   所定時間積算処理を行い、該積算処理によって得られた
   積算値に基づき前記受信信号のレベルを算出することを
   特徴とする請求項８記載の自動利得制御方法。
10. 【請求項１０】 前記所定時間は、拡散符号周期以下で
    あることを特徴とする請求項９記載の自動利得制御方
    法。
11. 【請求項１１】 前記受信信号に対する同期が確立され
    た後に、前記受信信号の利得調整状況に応じて前記所定
    時間を変更して再度前記積算処理を行い、該積算処理に
    よる積算値から前記受信信号のレベルを算出し、該算出
    された受信号のレベルに応じて前記受信信号の伝送路内
    の利得を再度調整することを特徴とする請求項１０記載
    の自動利得制御方法。