JPH1117566A - 受信機及びその受信方法 - Google Patents

受信機及びその受信方法

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JPH1117566A
JPH1117566A JP16610497A JP16610497A JPH1117566A JP H1117566 A JPH1117566 A JP H1117566A JP 16610497 A JP16610497 A JP 16610497A JP 16610497 A JP16610497 A JP 16610497A JP H1117566 A JPH1117566 A JP H1117566A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波増幅器や、周波数変換器の非線形性に
より生じる相互変調もしくは、混変調による妨害波によ
って引き起こされる受信機の受信感度の効果的な抑圧方
法を有する受信機及びその受信方法を提供する。 【解決手段】 受信機の比較的前段に利得の制御が可能
な第一の可変利得手段303を設け、さらに、基地局か
ら送信された信号を受信し、受信信号を復調した後、受
信信号のフーリエ変換を行うフーリエ変換手段313
と、フーリエ変換によりスペクトラムに変換された受信
信号を観測し、受信信号の周波数帯域に、相互変調もし
くは、混変調による妨害波の有無を検出する検出手段3
14と、受信した信号を復調した後、復調した受信信号
のビット誤り率を計算する誤り率計算手段315と、第
一の可変利得手段303の利得の制御を行う制御手段3
16とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信で使用する
受信機において、該受信機が受信している希望波以外
に、2つの強力な妨害波が存在する場合、受信機の非線
形性によって、それら2つの妨害波が合成されることに
よって生じる相互変調の効果的な抑圧方法を有する受信
機及びその受信方法に関し、特に、北米にて標準化され
たTIA・IS95のような、伝送される信号に、広帯
域のスペクトラムを用いる移動体通信システムと狭帯域
のスペクトラムを用いる移動体通信システムとが同じ周
波数帯を混在するような移動体通信システムに用いられ
る受信機における相互変調による妨害波の効果的な抑圧
方法を有する受信機及びその受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】携帯電話や無線呼び出しなどに用いられ
る受信機において、希望波の周波数以外であっても、2
つ以上の強力な妨害波が存在する場合、受信機の非線形
性により、それら2つ以上の妨害波が合成され希望波の
周波数帯域に落ち込んでくることがある。一般的に、こ
の問題は混変調、相互変調もしくは、インターモジュレ
ーション(以下IMと略す)として知られ、受信機の特
性を左右する重要な要因のひとつである。IM信号が発
生すると、希望波の電界強度が熱雑音に対して十分強い
にも関わらず、ディジタル通信におけるビット誤り率の
劣化や、アナログ通信におけるSINAD(Signa
l+Noise+Distortionto Nois
e+Distortion ratio)の劣化を引き
起こしていた。
【0003】ここで、IM信号にょって生じる妨害波に
よる、受信機の受信感度の劣化を防ぐ方法として、すで
に開示されている特開平5−335857号公報と特開
平7−106993号公報を挙げる。
【0004】図3は第一の従来例である特開平5−33
5857号公報に記載されている受信機の構成を表す図
である。図3において、図示されていない基地局から送
信された信号はアンテナ101にて受信されるアンテナ
101で受信された受信信号は、高周波増幅器102で
増幅され、可変減衰器103を経て、高周波フィルタ1
04に入力される。高周波フィルタ104に入力された
受信信号は、高周波フィルタ104で帯域制限され、高
周波フィルタ104から出力された後、2分岐され、I
成分及び、Q成分として、周波数変換器105及び、周
波数変換器106に入力される。周波数変換器105及
び、周波数変換器106では、局部信号発振器107か
ら発振される局部発振信号と、局部信号発振器107か
ら発振された局部発振信号をπ/2だけ信号の位相をシ
フトさせる移相器108を用いてπ/2だけ位相をシフ
トさせた局部発振信号とを用いて、周波数変換器105
及び、周波数変換器106に入力された無線周波数帯の
受信信号をベースバンド周波数帯の受信信号に周波数変
換する。
【0005】周波数変換器105及び、周波数変換器1
06より出力されるベースバンド周波数帯のI成分及
び、Q成分の受信信号は、それぞれベースバンドフィル
タ109及び、ベースバンドフィルタ110を通過し、
復調器111でディジタル復調がなされ、ディジタル信
号として制御回路112に入力される。制御回路112
では、復調器111で復調された受信信号のフレーム同
期信号の検出を行う。制御回路112にて、所定時間内
にフレーム同期信号が検出されなかった場合、制御回路
112は復調した受信信号の同期が外れているものとみ
なし、利得制御手段113に対し、同期外れ信号を発す
る。利得制御手段113は、制御回路112より同期外
れ信号が送られてくると、可変減衰器103の減衰量を
制御し、可変減衰器103の減衰量を変化させる。その
後は、再び図示されていない基地局から送信された信号
をアンテナ101にて受信し、アンテナ101で受信し
た受信信号に対し、上述した処理を、制御回路112に
てフレーム同期信号が検出されるまで繰り返す。制御回
路112にて、フレーム同期信号が検出されると、可変
減衰器103の減衰量をもとの減衰量に戻すように利得
制御手段113が動作するような構成になっている。
【0006】この第一の従来例によると、可変減衰器1
03の減衰量をあらかじめ考慮した上で、制御回路11
2に入力される受信信号の電界強度が十分に大きいにも
関わらず、フレーム同期信号が検出されない揚合に、希
望波信号以外の複数の妨害波により希望波信号の周波数
帯域に相互変調もしくは、混変調が発生しているものと
して可変減衰器103の減衰量を制御しているので、可
変減衰器103より後段にて発生している相互変調もし
くは、混変調による妨害波信号を抑圧することが可能に
なる。
【0007】また、図4は第二の従来例である特開平7
−106993号公報に記載されている受信機の構成を
表す図である。図4において、図示されていない基地局
から送信された信号はアンテナ201にて受信される。
アンテナ201にて受信された受信信号は、送受分波器
202を通り、高周波スイッチ203に入力される。高
周波スイッチ203では論理回路215が発する制御信
号に基づき、高周波増幅器204もしくは、高周波フィ
ルタ205ヘの入力の切り替えを行う。高周波スイッチ
203が高周波増幅器204ヘの入力を選択した場合、
受信信号は高周波増幅器204にて増幅された後、高周
波フィルタ205に入力される。また、高周波スイッチ
203が高周波フィルタ205ヘの入力を選択した揚
合、受信信号は高周波スイッチ203を通り、そのまま
高周波フィルタ205ヘ入力される。高周波フィルタ2
05では、受信周波数帯域以外の不要波を除去し、さら
に第一周波数変換器206では、第一局部信号発振器2
16が発振する第一局部発振信号を用いて、無線周波数
帯域の受信信号を第一の中間周波数帯域の受信信号に周
波数変換を行う。第一周波数変換器206より出力され
る第一の中間周波数帯域の受信信号は、中間周波数フィ
ルタ207で帯域制限がなされ、第二周波数変換器20
8にて、第二局部信号発振器217が発振する第二局部
発振信号を用いて、第一の中間周波数帯域の受信信号か
ら第二の中間周波数帯域の受信信号に周波数変換を行
う。
【0008】第二の周波数変換器208より出力される
第二の中間周波数帯域の受信信号は、中間周波数増幅器
209を通り、受信電界強度検出回路210及び、復調
回路211に入力される。復調回路211では、入力さ
れた第二の中間周波数帯域の受信信号の復調を行い、回
線品質検出回路212及び、音声コーデック213に対
し、復調結果を出力する。音声コーデック213では復
調された受信信号を音声信号に変換して、スピーカー2
14をならす。受信電界強度検出回路210は、ある一
定レベル以上の受信電界を検出した場合、高レベル”
H”を出力し、回線品質検出回路212は、ある一定レ
ベル以下の回線品質の場合、低レベル”L”を出力す
る。論理回路215は、受信電界強度検出回路210の
出力と、回線品質検出回路212の出力とに基づき、高
周波スイッチ203の切り替えを制御する。受信電界強
度検出回路210の出力が”L”の場合、回線品質検出
力回路212の出力によらず、論理回路215は、送受
分波器202の出力が高周波増幅器204の入力に接続
されるように高周波スイッチ203を切り替え、また、
受信電界強度検出回路210の出力が”H”の場合で且
つ、回線品質検出回路212の出力が”H”の場合は、
上記と同様に高周波スイッチ203の切り替えを行う。
しかしながら、論理回路215は、受信電界強度検出回
路210の出力が”H”であり、回線品質検出回路21
2の出力が”L”の揚合、送受分波器202の出力が高
周波フィルタ205に入力し接続されるように高周波ス
イッチ203を切り替える。
【0009】この第二の従来例によると、受信した受信
信号の受信電界強度及び回線品質を調べ、受信電界強度
が十分に大きいにも関わらず、回線品質が劣化している
と判断した揚合、受信機の比較的前段に設けた高周波ス
イッチ203を切り替え、受信信号を高周波増幅器20
4をバイパスさせて、高周波フィルタ205に入力して
いる。これにより、希望波の周波数以外に複数の妨害波
が存在する場合には、高周波増幅器204をバイパスす
ることになるので、妨害波の電界強度を増幅することな
く、第一周波数変換器206に入力することができ、第
一周波数変換器206における相互変調もしくは混変調
による妨害波信号を抑圧することが可能である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】特開平5−33585
7号公報における第一の問題点は、受信したフレームか
らフレーム同期信号検出の有無を用いて、受信周波数以
外の複数の妨害波によって生じる相互変調もしくは、混
変調による受信感度の劣化を判断しているため、たとえ
ば、北米におけるTIA・IS95のような、システム
との同期を獲得する信号を送信するパイロットチャネル
と、フレームとの同期を獲得する信号を送信する同期チ
ャネルと、音声などの情報信号を送信する通話チャネル
からなる複数のチャネルを有し、さらに切り局から送信
される各チャネルの送信電力比が、パイロツトチャネ
ル:同期チャネル:通話チャネル=3:1:1というよ
うに異なるシステムにおいては、相互変調もしくは、混
変調を生じるような複数の妨害波が存在し、妨害波によ
る相互変調信号もしくは、混変調信号が希望波周波数の
帯域内に落ち込んでいる揚合に、受信機がパイロットチ
ャネルを介してシステムとの同期を獲得できたとして
も、通話チャネルを受信する時点で、2つ以上の妨害波
による相互変調信号もしくは、混変調信号が希望波周波
数の受信信号帯域に落ち込んでいて、受信感度が劣化し
ている場合が考えられることである。
【0011】その理由は、受信機が受信したフレームか
らフレーム同期信号を取り出し、そのフレーム同期信号
検出の有無を用いて、複数の妨害波によって生じた相互
変調もしくは、混変調により受信感度の劣化が生じてい
ると判断しているためであり、たとえば、上述した北米
のTIA・IS95のように、複数のチャネルを用いて
基地局との同期信号をやり取りしているようなシステム
の場合、受信機にてフレーム同期信号検出の有無だけ
で、複数の妨害波による相互変調もしくは、混変調が生
じているかどうか判断できないためである。
【0012】また、特開平5−335857号公報にお
ける第二の問題点は、受信機のフロントエンドに挿入し
た可変減衰器103を用いて複数の妨害波による相互変
調信号もしくは、混変調信号だけでなく、希望波信号を
含めた受信信号の電界強度を調整しているため、復調器
111に入力される復調信号の電界強度レベルが一定に
ならず、復調器111に非常に大きなダイナミックレン
ジが必要になるということである。
【0013】その理由は、妨害波により相互変調もしく
は、混変調が発生している場合、可変減衰器103以降
の相互変調もしくは、混変調を抑えるために、可変減衰
器103の減衰量を大減衰になるように制御するわけだ
が、複数の妨害波による相互変調もしくは、混変調を抑
えると同時に、復調器111に入力される希望波の受信
電界レベルも抑え、復調器111の入力電界レベルが低
下してしまう。また、相互変調もしくは、混変調を引き
起こすような複数の妨害波が存在しない揚合には、可変
減衰器103の減衰量を小減衰になるように制御してい
るので、復調器111に入力される受信電界レベルは、
妨害波が存在している場合に比べ大きくなるためであ
る。
【0014】次に、特開平7−106933号公報にお
ける問題点は、受信電界強度検出回路210にて、受信
した信号の電界強度を監視しつつ、回線品質検出回路2
12にて復調した受信信号の回線品質を監視し、受信信
号の電界強度が十分であるにもかかわらず、回線品質が
劣化している場合に、相互変調もしくは、混変調による
妨害波が希望波の信号帯域に落ち込んでいるものとみな
し、受信機のフロントエンドに設けた高周波スイッチ2
03の切り替え制御を行い、受信信号を高周波増幅器2
04にて増幅せずに、復調しているため、復調回路21
1に入力される受信信号の電界強度レベルが一定になら
ず、復調回路211に非常に大きなダイナミックレンジ
が必要になるということである。
【0015】その理由は、相互変調もしくは、混変調に
より生じる妨害波が、希望波の周波数帯域に落ち込んで
いる場合、相互変調もしくは、混変調による妨害波を抑
えるために、相互変調もしくは、混変調による妨害波だ
けでなく希望波の受信信号をも、受信機の比較的前段に
設けた高周波増幅器204にて増幅せず、復調回路21
1にて復調しているため、復調回路211に入力される
希望波の受信信号の電界強度が低下してしまう。また、
相互変調もしくは、混変調による妨害波が、希望波の周
波数帯域に落ち込んでいない場合、つまり相互変調もし
くは、混変調を引き起こす妨害波が存在しない場合に
は、受信信号を高周波増幅器204にて増幅させて復調
しているため、復調回路211に入力される受信電界レ
ベルは、妨害波が存在している場合に比べ大きくなるか
らである。
【0016】本発明による受信機の目的は、受信機を構
成する高周波増幅器や周波数変換器などの非線形性によ
り生じるn(n≧2)次歪み成分を抑圧することであ
り、特に、北米におけるTIA・IS95のような、信
号のスペクトラムを広帯域に拡散して伝送に用いる移動
体通信システムと、信号のスペクトラムが狭帯域のまま
伝送に用いる移動体通信システムとが、同一の周波数帯
に混在されているような移動体通信システムにおける、
上記n次歪み成分を抑圧することである。このn次歪み
成分は電界強度がαdB増減すると、それに比例してn
αdB増減するという特徴を有しており、この特徴に着
目して、本発明による受信機は、受信機の比較的前段に
利得制御が可能な第一の可変利得手段を設け、さらに基
地局から送信された信号を受信し、受信信号を復調した
後、復調した受信信号の高速フーリエ変換を行うフーリ
エ変換手段とを設け、基地局から送信された信号を受信
し、受信信号を復調した後、復調した受信信号の高速フ
ーリエ変換を行い、受信信号のスペクトラムを観測す
る。その結果、受信した希望波の周波数帯域に相互変調
もしくは、混変調による妨害波が落ち込んでいるとき、
受信機の比較的前段に設けた第一の可変利得手段の利得
を制御し、受信信号のビット誤り率が相互変調もしく
は、混変調による妨害波の影響を受けない値になるま
で、前記第一の可変利得手段の利得を制御し続けるとい
う方法を用いて、相互変調もしくは、混変調により生じ
る妨害波を効果的に抑圧する受信機を提供することであ
る。
【0017】即ち、本発明の目的は、高周波増幅器や、
周波数変換器の非線形性により生じる相互変調もしく
は、混変調による妨害波によって引き起こされる受信機
の受信感度の効果的な抑圧方法を有する受信機及びその
受信方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の受信機は、通信
する信号のスペクトラムを広帯域に拡散するスペクトラ
ム拡散通信方式を用いた第一の移動体通信システムと、
通信する信号のスペクトラムを狭帯域のまま用いる第二
の移動体通信システムとが、同一の周波数帯域に混在し
ているような移動体通信システムで使用される第一の移
動体通信システムを受信する受信機において、基地局よ
り送信された広帯域信号を受信する受信手段と、移動体
通信システムで用いられる無線周波数帯域信号のうち、
受信手段で受信された受信信号のうち希望波のみを通過
させる帯域幅を有する第一の帯域通過ろ波手段と、受信
機の比較的前段に設置され、利得の制御が可能な第一の
可変利得手段と、受信機全体の雑音量を低減するために
比較的大きな一定利得を有する無線周波数帯域増幅手段
と、無線周波数帯域信号のうち希望波のみを通過させる
帯域幅を有する第二の帯域通過ろ波手段と、無線周波数
帯域の受信信号が入力され、無線周波数帯域の受信信号
を中間周波数帯域の受信信号に変換する周波数変換手段
と、周波数変換手段に入力され、無線周波数帯域の受信
信号を中間周波数帯域の受信信号に変換する際に用いら
れる局部信号を発振する第一局部信号発振手段と、周波
数変換手段にて変換された中間周波数帯域の受信信号を
のみを通過させ、1チャネル分の帯域幅を有する第三の
帯域通過ろ波手段と、受信機の比較的後段に設置され、
利得の制御が可能な第二の可変利得手段と、受信機が受
信した受信信号を直交復調し且つ、中間周波数帯域の受
信信号をベースバンド周波数帯の受信信号に変換する直
交復調手段と、直交復調手段にて中間周波数帯域の受信
信号をベースバンド周波数帯の受信信号に変換する際に
用いられる局部信号を発振する第二局部信号発振手段
と、直交復調手段より出力される複素数成分の受信信号
のフーリエ変換を行うフーリエ変換手段と、フーリエ変
換手段の変換結果を検索し、受信信号の帯域内に、相互
変調もしくは、混変調による妨害波の存在の有無を検出
する検出手段と、直交復調手段より出力されるベースバ
ンド周波数帯の受信信号をベースバンド復調する復調手
段と、復調手段の出力の受信ビット誤り率を計算する誤
り率計算手段と、検出手段及び、誤り率計算手段の出力
に基づき、第一の可変利得手段の利得及び、第二の可変
利得手段の利得を制御する制御手段とを具備する。
【0019】また、受信手段が第一の帯域通過ろ波手段
の入力端に接続され、第一の帯域通過ろ波手段の出力端
が第一の可変利得手段の入力端に接続され、第一の可変
利得手段の出力端が一定利得を有する無線周波数帯域増
幅手段の入力端に接続され、一定利得を有する無線周波
数帯域増幅手段の出力端が第二の帯域通過ろ波手段の入
力端に接続され、第二の帯域通過ろ波手段の出力端と、
第一局部信号発振手段の出力端とが、それぞれ周波数変
換手段の無線周波数帯域信号入力端と、局部信号入力端
とに接続され、周波数変換手段の出力端が第三の帯域通
過ろ波手段の入力端に接続され、第三の帯域通過ろ波手
段の出力端が第二の可変利得手段の入力端に接続され、
第二の可変利得手段の出力端と、第二局部信号発振手段
の出力端とが、それぞれ直交復調手段の中間周波数帯域
信号入力端と、局部信号入力端とに接続され、直交復調
手段の出力端の実数部出力端が、フーリエ変換手段の実
数部入力端及び、復調手段の実数部入力端に接続され、
さらに直交復調手段の虚数部出力端が、フーリエ変換手
段の虚数部入力端及び、復調手段の虚数部入力端に接続
され、フーリエ変換手段の出力端が検出手段の入力端に
接続され、復調手段の出力端が誤り率計算手段の入力端
に接続され、検出手段及び、誤り率計算手段の出力端が
制御手段に接続され、制御手段は、検出手段をもちいて
フーリエ変換手段が出力する受信信号のフーリエ変換結
果を、検出手段に設けたしきい値と比較し、受信信号の
帯域内に相互変調もしくは、混変調による妨害波の有無
を判断でき、さらに第一の可変利得手段の利得及び、第
二の可変利得手段の利得は制御手段にて制御されるよう
に構成され、制御手段より出力される第一の可変利得手
段の利得を制御する制御量及び、第二の可変利得手段の
利得を制御する制御量より、現在受信している受信信号
の電力量が得られるように構成されていてもよい。
【0020】本発明の受信機の受信方法は、上述の受信
機の受信方法であって、受信機は、はじめに第一の可変
利得手段の利得を最小の利得に設定し、受信機が基地局
から信号を受信した後、制御手段を用いて第二の可変利
得手段の利得を制御し、直交復調手段の入力電力量を一
定に保つ段階と、受信手段にて受信された信号は、第一
の帯域通過ろ波手段、第一の可変利得手段を通り、一定
利得を有する無線周波数帯域増幅手段で増幅され、第二
の帯域通過ろ波手段を通り、周波数変換手段に入力され
る段階と、周波数変換手段では、第一局部信号発振手段
が出力する局部信号を用いて、無線周波数帯域の受信信
号を中間周波数帯域の受信信号に周波数変換する段階
と、中間周波数帯域に周波数変換された受信信号は、第
三の帯域通過ろ波手段、第二の可変利得手段を通り、直
交変調手段に入力される段階と、直交変調手段では、入
力された中間周波数帯域の受信信号を第二局部信号発振
手段が出力する局部信号を用いてベースバンド周波数帯
域の受信信号に周波数変換するとともに、直交復調し、
実数部成分の受信信号と虚数部成分の受信信号に分けて
出力する段階と、直交復調手段より出力された実数部成
分及び虚数部成分の受信信号は、それぞれフーリエ変換
手段及び、復調手段に入力され、フーリエ変換及び、ベ
ースバンド復調がなされる段階と、フーリエ変換手段に
よりフーリエ変換された受信信号は、検出手段に送ら
れ、受信信号の周波数帯域に相互変調もしくは、混変調
による妨害波の検出がなされる検出手段に設けられたし
きい値より大きな電力密度が検出された場合、受信信号
の帯域内に、相互変調もしくは混変調による妨害波が存
在しているものとして、制御手段は第一の可変利得手段
の利得を増加させる段階と、一定時間経た後、受信機が
基地局から信号を受信し、復調手段にて受信信号のベー
スバンド復調を行い、ベースバンド復調後の受信信号の
誤り率を、計算手段を用いて計算し、誤り率が相互変調
もしくは混変調の影響を受けていない値ならば第一の可
変利得手段の利得の制御を終了するようにして、相互変
調もしくは、混変調により生じる妨害波による受信機の
受信感度劣化を抑圧する段階とを、有する。
【0021】即ち、本発明による受信機は、北米のTI
A・IS95のような、信号のスペクトラムを広帯域に
拡散して伝送に用いる移動体通信システムと、信号のス
ペクトラムが狭帯域のまま伝送に用いる移動体通信シス
テムとが同一の周波数帯で混在されているような移動体
通信システムにおいて、受信機を構成する高周波増幅器
や周波数変換器などの非線形性によって生じるn次歪み
成分を抑圧するために、受信機の比較的前段に利得の制
御が可能な第一の可変利得手段を設け、さらに、基地局
から送信された信号を受信し、受信信号を復調した後、
復調した受信信号の高速フーリエ変換を行うフーリエ変
換手段及び、復調した受信信号のビット誤り率を計算す
る誤り率計算手段とを設ける。受信機が、基地局から送
信された信号を受信し、受信した信号を復調した後、復
調した受信信号のフーリエ変換を行い、受信信号のスペ
クトラムを観測する。観測した受信スペクトラムに、相
互変調もしくは、混変調による妨害波が検出された場
合、受信機の比較的前段に設けた第一の可変利得手段の
利得を制御し、再び基地局から送信された信号を受信す
る。受信した信号を復調した後、復調した受信信号のビ
ット誤り率を計算し、受信信号のビット誤り率が、相互
変調もしくは、混変調により生じる妨害波の影響を受け
ない値になるまで、前記第一の可変利得手段を制御し続
け、相互変調もしくは、混変調により生じる妨害波が引
き起こす受信感度の劣化を効果的に抑圧する。
【0022】より具体的には、受信機の比較的前段に利
得の制御が可能な第一の可変利得手段を設け、さらに、
基地局から送信された信号を受信し、受信信号を復調し
た後、受信信号のフーリエ変換を行うフーリエ変換手段
と、フーリエ変換によりスペクトラムに変換された受信
信号を観測し、受信信号の周波数帯域に、相互変調もし
くは、混変調による妨害波の有無を検出する検出手段
と、受信した信号を復調した後、復調した受信信号のビ
ット誤り率を計算する誤り率計算手段と、第一の可変利
得手段の利得の制御を行う制御手段とを有する。
【0023】このため、受信フレームよりフレーム同期
信号の検出や、受信電界強度及び、回線品質などの検出
を行わずに、容易な構成で且つ、効果的に相互変調もし
くは、混変調により生じる妨害波による受信機の受信感
度の劣化を抑圧することが可能である。
【0024】
【発明の実施の形態】次に、図1を用いて本発明の実施
の形態の受信機の構成を詳細に説明する。図1は、本発
明の実施の形態の受信機の構成を表す。本発明の実施の
形態の受信機は、図示していない基地局から送信される
信号を受信するアンテナ301と、送受の信号を切り分
けるアンテナ共用器302と、受信機の比較的前段に設
けられ、利得の制御が可能な第一の可変利得手段303
と、無線周波数帯域の受信信号を増幅する高周波増幅器
304と、受信信号の無線周波数帯域のみ通過させる高
周波フィルタ305と、無線周波数帯域の受信信号を中
間周波数帯域の受信信号に周波数変換する周波数変換器
306と、周波数変換器306にて、無線周波数帯域の
受信信号を中間周波数帯域の受信信号に変換する際に用
いられる第一局部発振信号を発振する第一局部信号発振
器307と、中間周波数帯域の受信チャネルのみを通過
させるチャネルフィルタ308と、中間周波数帯域の受
信信号を増幅する第二の可変利得手段309と、中間周
波数帯域の受信信号をべースバンド周波数の受信信号に
周波数変換を行い、さらに中間周波数帯域の受信信号を
直交復調し、I成分及び、Q成分の受信信号に分離する
直交復調器310と、直交復調器310にて、中間周波
数帯域の受信信号をべースバンド周波数の受信信号に変
換する際に用いられる第二局部発振信号を発振する第二
局部信号発振器311と、直交復調器310にて出力さ
れたI成分及び、Q成分の受信信号をべースバンド復調
する復調器312と、直交復調器310より出力される
I成分及び、Q成分の受信信号を用いて受信信号をフー
リエ変換ずるフーリエ変換手段313と、フーリエ変換
手段313にてフーリエ変換した受信信号の周波数帯域
内に、相互変調もしくは、混変調による妨害波の有無を
検出する検出手段314と、復調器312より出力され
るベースバンド復調後の受信信号のビット誤り率を計算
する誤り率計算手段315と、検出手段314及び、誤
り率計算手段315の出力に基づき、第一の可変利得手
段303及び、第二の可変利得手段309の利得の制御
を行う制御手段316とで構成される。
【0025】アンテナ301は、アンテナ共用器302
の送受共通の入出力端に接続され、アンテナ共用器30
2の受信側出力端は、第一の可変利得手段3の入力端に
接続される。第一の可変利得手段303は、制御手段3
16に接続されており、利得の制御がなされる。また、
アンテナ共用器の送信側の入力端は、図示されていない
送信機に接続されている。第一の可変利得手段303の
出力端は高周波増幅器304の入力端に接続され、高周
波増幅器304の出力端は高周波フィルタ305の入力
端に接続される。高周波フィルタ305の出力端は、周
波数変換器306の無線周波数帯の受信信号を入力する
入力端に接続され、さらに周波数変換器306の局部発
振信号を入力する入力端には、第一局部信号発振器30
7が接続されている。周波数変換器306の出力端は、
チャネルフィルタ308の入力端に接続され、チャネル
フィルタ308の出力端は第二の可変利得手段309の
入力端に接続される。また、第二の可変利得手段309
は、制御手段316に接続され、後段に接続される直交
復調器310の入力電界強度が一定になるように利得の
制御がなされる。第二の可変利得手段309の出力端
は、直交復調器310の中問周波数帯域の受信信号を入
力する入力端に接続され、さらに、直交復調器310の
局部発振信号を入力する入力端には第二局部信号発振器
311が接続されている。直交復調器310のI成分及
び、Q成分の受信信号を出力する出力端は、復調器31
2のI成分及び、Q成分の受信信号を入力する入力端及
び、フーリエ変換手段313のI成分及び、Q成分の受
信信号を入力する入力端に、それぞれ接続されている。
フーリエ変換手段313の出力端は、検出手段314の
入力端に接続され、復調器312の出力端は、誤り率計
算手段315に接続されている。また、検出手段314
及び、誤り率計算手段315はそれぞれ制御手段316
に接続され、制御信号のやり取りがなされる。また、誤
り率計算手段315の受信データを出力する出力端は、
図示していない音声コーデックに接続され、音声コーデ
ックにて受信データを音声データに変換して、図示して
いないスピーカーを鳴らす。
【0026】本発明の実施の形態の動作について、図2
を参照して詳細に説明する。
【0027】本発明の実施の形態の受信機は、北米にお
けるTIA・IS95のような、通信に用いられる信号
のスペクトラムを広帯域に拡散して伝送に用いる移動体
通信システムと、通信される信号のスペクトラムが狭帯
域のまま伝送に用いる移動体通信システムとが、同一周
波数上で混在されているような移動体通信システムにお
いて、相互変調もしくは、混変調による妨害波が受信帯
域内に存在する場合の、該妨害波の検出方法及び、効果
的な抑圧方法を提案するものである。はじめに第一の可
変利得手段303の利得を、第一の可変利得手段303
が設定できる最小の利得になるようにセットする。第一
の可変利得手段303の利得を制御する制御信号は、制
御手段316より発せられる電圧値で、第一の可変利得
手段303の利得量は制御手段316より発せられる電
圧値に比例して増減する仕組みになっている。
【0028】次に、図示していない基地局より送信され
た信号をアンテナ301にて受信する。アンテナ301
にて受信された無線周波数帯域の受信信号は、アンテナ
共用器302、第一の可変利得手段303を通り、高周
波増幅器304で増幅され、さらに高周波フィルタ30
5を通り、周波数変換器306に入力される。周波数変
換器306では、第一局部信号発振器307より出力さ
れる第一局部発振信号を用いて、無線周波数帯域の受信
信号を中問周波数帯域の受信信号に周波数変換する。周
波数変換器306にて中間周波数帯域の信号に周波数変
換された受信信号は、チャネルフィルタ308で、受信
チャネルのみの帯域制限がなされ、第二の可変利得手段
309に入力される。第二の可変利得手段309では、
制御手段316より、入力された中間周波数帯域の受信
信号の電界強度に応じて、後段に接続されている直交復
調器310の入力信号の電界強度が一定になるように、
利得の制御がなされ、中間周波数帯域の受信信号が、直
交復調器310に対し、出力される。第二の可変利得手
段309の利得を制御する制御信号は、制御手段316
より発せられる電圧値で、第二の可変利得手段309の
利得量は制御手段316より発せられる電圧値に比例し
て増減する仕組みになっている。
【0029】また、制御手段316では、第二の可変利
得手段309の利得を制御する制御信号より、第二の可
変利得手段309の後段に接続されている直交復調器3
10に入力される受信信号の電界強度がわかるだけでな
く、アンテナ301で受信した受信信号の電界強度もわ
かる仕組みになっている。直交復調器310では、第二
局部信号発振器311より出力される第二局部発振信号
を用いて、入力された中間周波数帯域の受信信号をベー
スバンド周波数帯の受信信号に変換するとともに、入力
された受信信号を直交復調し、I成分及び、Q成分の受
信信号として出力する。直交復調器310より出力され
るI成分及び、Q成分の受信信号は、復調器312及
び、フーリエ変換手段313に、それぞれ入力される。
復調器312では、受信信号をベースバンド復調し、誤
り率計算手段315に対して出力する。また、フーリエ
変換手段313では、復調した受信信号の高速フーリエ
変換を行い、高速フーリエ変換結果を検出手段314に
対して出力する。
【0030】図2(a)には、受信信号周波数帯域に相
互変調もしくは、混変調による妨害波が存在する場合の
フーリエ変換手段313が出力する高速フーリエ変換結
果を示し、図2(b)には、受信信号帯域に相互変調も
しくは、混変調による妨害波が存在しない場合のフーリ
エ変換手段313が出力する高速フーリエ変換結果を示
す。
【0031】検出手段314では、フーリエ変換手段3
13が出力した高速フーリエ変換結果の電力密度を観測
する。観測する周波数範囲は、通信する信号を広帯域に
拡散している移動体通信システムの信号帯域幅で、観測
幅は、信号を狭帯域のまま通信している移動体通信シス
テムの信号帯域幅を用いる。また、検出手段314に
は、電力密度に対するしきい値が設けられており、検出
手段314は、図2(a)に示すように、設けられたし
きい値以上の電力密度が観測された揚合、相互変調もし
くは、混変調による妨害波を引き起こす複数の妨害波が
存在していると判断し、また、図2(b)に示すよう
に、設けられたしきい値以上の電力密度が観測されない
場合には相互変調もしくは、混変調による妨害波を引き
起こす複数の妨害波が存在していないと判断する。
【0032】検出手段314は、相互変調もしくは、混
変調を引き起こす複数の妨害波の有無の判断結果を制御
手段316に対して出力する。制御手段316では、相
互変調もしくは、混変調を引き起こす妨害波が存在して
いる場合には、誤り率計算手段315に対して、受信信
号を図示していない音声コーデックに対して出力しない
ように指示するとともに、第一の可変利得手段303の
利得制御を開始する。受信機は、第一の可変利得手段3
03の利得を増加させた後、再び、図示していない基地
局から送信される信号をアンテナ301で受信し、上述
した処理と同じ処理を行う。アンテナ301で受信され
た受信信号に対し、復調器312にて行うベースバンド
復調が終了すると、受信機は、再度受信した受信信号の
ビット誤り率を計算するため、誤り率計算手段315を
動作させる。計算したビット誤り率は、制御手段316
に送られる。制御手段316では、送られてきたビット
誤り率が、相互変調もしくは、混変調により生じる妨害
波の影響を受けているかどうか判断し、相互変調もしく
は、混変調により生じる妨害波の影響を受けていると判
断した場合は、再び第一の可変利得手段303の利得量
を制御し、再び上述した処理を繰り返すが、相互変調も
しくは、混変調による妨害波の影響を受けていないと判
断した場合は、第一の可変利得手段303の利得の制御
を終了する。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明の第一の効果
は、以下のものである。
【0034】北米におけるTIA・IS95のような通
信する信号のスペクトラムを広帯域に拡散して伝送に用
いる移動体通信システムと、通信する信号のスペクトラ
ムが狭帯域のまま伝送に用いる移動体通信システムと
が、同一の周波数帯に混在されている移動体通信システ
ムにおいて、希望波の周波数以外に複数の強力な妨害波
が存在する場合に、受信機を構成する高周波増幅器や周
波数変換器などの非線形性によって生じる相互変調もし
くは、混変調による妨害波により受信機の受信感度が劣
化している場合、受信機の比較的前段に第一の可変利得
手段を設け、さらにアンテナにて受信した受信信号を復
調した後、復調した受信信号の高速フーリエ変換を行う
フーリエ変換手段と、フーリエ変換手段を用いて高速フ
ーリエ変換した受信信号のスペクトラムを観測する検出
手段と、復調した受信信号のビット誤り率を計算するビ
ツト誤り率計算手段を設け、さらに検出手段及び、ビッ
ト誤り率計算手段の出力結果に応じて前記第一の可変利
得手段の利得量を制御する制御手段を設ける。はじめに
受信機は第一の可変利得手段の利得を、第一の可変利得
手段が設定できる最小の利得量にセットしておき、基地
局から送信された信号をアンテナにて受信する。受信し
た受信信号を復調し、フーリエ変換手段にて、復調した
受信信号の高速フーリエ変換を行い、高速フーリエ変換
した受信信号のスペクトラムを、検出手段にて観測し、
観測した受信信号の帯域内に、相互変調もしくは、混変
調による妨害波が検出された場合、制御手段を用いて第
一の可変利得手段の利得を減少させるように制御する第
一の可変利得手段の利得を制御した後、受信機は再び、
基地局から送信される信号を受信して、受信した受信信
号を復調した後、受信信号のビット誤り率を計算する。
計算したビット誤り率が、相互変調もしくは、混変調の
影響を受けていない値ならば、第一の可変利得手段の制
御を終了するが、計算したビット誤り率が相互変調もし
くは、混変調の影響を受けている揚合には、再び第一の
可変利得手段の利得を増加させるように制御を行うこと
により、高周波増幅器もしくは、周波数変換器以降に発
生する相互変調もしくは、混変調による妨害波によって
生じる受信機の受信感度の劣化を抑圧することが可能で
あるということである。
【0035】その理由は、基地局から送信された信号を
アンテナにて受信し、受信した信号を復調した後、復調
した受信信号を高速フーリエ変換し、高速フーリエ変換
した後、受信信号のスペクトラムを観測し、受信信号の
帯域内に、相互変調もしくは、混変調による妨害波が存
在しているかどうかを検出し、検出結果に応じて、受信
機を構成する高周波増幅器の前段に設けられた、第一の
可変利得手段の利得量を制御しているためである。
【0036】また、本発明の第二の効果は、以下のもの
である。
【0037】受信周波数以外に強力な妨害波が存在する
場合に生じる相互変調もしくは、混変調による妨害波を
取り除くために、相互変調もしくは、混変調による妨害
波を発生しやすい高周波増幅器及び、周波数変換器より
も前段に第一の可変利得手段を設け、さらに高周波増幅
器及び、周波数変換器よりも後段に第二の可変利得手段
を設け、それぞれの利得量を制御手段にて制御している
ため、第一の可変利得手段より後段に設けられた高周波
増幅器及び、周波数変換器にて発生する相互変調もしく
は、混変調による妨害波を発生しないように前記第一の
可変利得手段の利得を大きくし、受信信号の電界強度を
低下させたとしても、前記第二の可変利得手段の利得を
制御し、受信信号の電界強度を一定強度に設定すること
が可能である。これにより、第一の可変利得手段の利得
量を比較的大きな値にしても、一定レベルの受信電力
で、受信信号の復調が可能になる。
【0038】その理由は、受信機に第一の可変利得手段
を、相互変調もしくは混変調による妨害波を発生しやす
い高周波増幅器及び、周波数変換器の前段に設け、さら
に前記高周波増幅器及び、周波数変換器の後段に第二の
可変利得手段を設け、相互変調もしくは、混変調による
妨害波が発生し、該妨害波を抑圧するために、前記第一
の可変利得手段の利得を大きくして、受信電界強度を低
下させたとしても、第二の可変利得手段の利得を制御し
て、復調器に入力される受信電界強度を一定レベルに保
つことが可能だからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の受信機の構成を表す図で
ある。
【図2】(a)受信信号の帯域内に相互変調による妨害
波が存在する場合の本発明の実施の形態の受信機を構成
しているフーリエ変換手段の出力を表す図である。 (b)受信信号の帯域内に相互変調による妨害波が存在
しない場合の本発明の実施の形態の受信機を構成してい
るフーリエ変換手段の出力を表す図である。
【図3】特開平5−335857号公報記載の受信機の
構成を表す図である。
【図4】特開平7−106993号公報記載の受信機の
構成を表す図である。
【符号の説明】
101、201、301 アンテナ 102、204、304 高周波増幅器 103 可変減衰器 104、205、305 高周波フィルタ 105、106、306 周波数変換器 107 局部信号発振器 108 移相器 109 ベースバンドフィルタ 110 ベースバンドフィルタ 111、312 復調器 112 制御回路 113 利得制御手段 202 送受分波器 203 高周波スイッチ 206 第一周波数変換器 207 中間周波数フィルタ 208 第二周波数変換器 209 中間周波数増幅器 210 受信電界強度検出回路 211 復調回路 212 回線品質検出回路 213 音声コーデック 214 スピーカー 215 論理回路 302 アンテナ共用器 303 第一の可変利得手段 307 第一局部信号発振器 308 チャネルフィルタ 309 第二の可変利得手段 310 直交復調器 311 第二局部信号発振器 313 フーリエ変換手段 314 検出手段 315 誤り率計算手段 316 制御手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信する信号のスペクトラムを広帯域に
    拡散するスペクトラム拡散通信方式を用いた第一の移動
    体通信システムと、通信する信号のスペクトラムを狭帯
    域のまま用いる第二の移動体通信システムとが、同一の
    周波数帯域に混在しているような移動体通信システムで
    使用される前記第一の移動体通信システムを受信する受
    信機において、 基地局より送信された広帯域信号を受信する受信手段
    と、 前記移動体通信システムで用いられる無線周波数帯域信
    号のうち、前記受信手段で受信された受信信号のうち希
    望波のみを通過させる帯域幅を有する第一の帯域通過ろ
    波手段と、 前記受信機の比較的前段に設置され、利得の制御が可能
    な第一の可変利得手段と、 前記受信機全体の雑音量を低減するために比較的大きな
    一定利得を有する無線周波数帯域増幅手段と、 前記無線周波数帯域信号のうち希望波のみを通過させる
    帯域幅を有する第二の帯域通過ろ波手段と、 無線周波数帯域の受信信号が入力され、無線周波数帯域
    の受信信号を中間周波数帯域の受信信号に変換する周波
    数変換手段と、 該周波数変換手段に入力され、無線周波数帯域の受信信
    号を中間周波数帯域の受信信号に変換する際に用いられ
    る局部信号を発振する第一局部信号発振手段と、 前記周波数変換手段にて変換された中間周波数帯域の受
    信信号をのみを通過させ、1チャネル分の帯域幅を有す
    る第三の帯域通過ろ波手段と、 前記受信機の比較的後段に設置され、利得の制御が可能
    な第二の可変利得手段と、 前記受信機が受信した受信信号を直交復調し且つ、中間
    周波数帯域の受信信号をベースバンド周波数帯の受信信
    号に変換する直交復調手段と、 該直交復調手段にて中間周波数帯域の受信信号をベース
    バンド周波数帯の受信信号に変換する際に用いられる局
    部信号を発振する第二局部信号発振手段と、 前記直交復調手段より出力される複素数成分の受信信号
    のフーリエ変換を行うフーリエ変換手段と、 該フーリエ変換手段の変換結果を検索し、受信信号の帯
    域内に、相互変調もしくは、混変調による妨害波の存在
    の有無を検出する検出手段と、 前記直交復調手段より出力されるベースバンド周波数帯
    の受信信号をベースバンド復調する復調手段と、 該復調手段の出力の受信ビット誤り率を計算する誤り率
    計算手段と、 前記検出手段及び、前記誤り率計算手段の出力に基づ
    き、前記第一の可変利得手段の利得及び、前記第二の可
    変利得手段の利得を制御する制御手段とを具備すること
    を特徴とする受信機。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の受信機において、 受信手段が第一の帯域通過ろ波手段の入力端に接続さ
    れ、 前記第一の帯域通過ろ波手段の出力端が第一の可変利得
    手段の入力端に接続され、 前記第一の可変利得手段の出力端が一定利得を有する無
    線周波数帯域増幅手段の入力端に接続され、 前記一定利得を有する無線周波数帯域増幅手段の出力端
    が第二の帯域通過ろ波手段の入力端に接続され、 前記第二の帯域通過ろ波手段の出力端と、第一局部信号
    発振手段の出力端とが、それぞれ周波数変換手段の無線
    周波数帯域信号入力端と、局部信号入力端とに接続さ
    れ、 前記周波数変換手段の出力端が第三の帯域通過ろ波手段
    の入力端に接続され、 前記第三の帯域通過ろ波手段の出力端が第二の可変利得
    手段の入力端に接続され、 前記第二の可変利得手段の出力端と、第二局部信号発振
    手段の出力端とが、それぞれ直交復調手段の中間周波数
    帯域信号入力端と、局部信号入力端とに接続され、 前記直交復調手段の出力端の実数部出力端が、フーリエ
    変換手段の実数部入力端及び、復調手段の実数部入力端
    に接続され、 さらに前記直交復調手段の虚数部出力端が、前記フーリ
    エ変換手段の虚数部入力端及び、前記復調手段の虚数部
    入力端に接続され、 前記フーリエ変換手段の出力端が検出手段の入力端に接
    続され、 前記復調手段の出力端が誤り率計算手段の入力端に接続
    され、 前記検出手段及び、誤り率計算手段の出力端が制御手段
    に接続され、 前記制御手段は、前記検出手段をもちいて前記フーリエ
    変換手段が出力する受信信号のフーリエ変換結果を、前
    記検出手段に設けたしきい値と比較し、受信信号の帯域
    内に相互変調もしくは、混変調による妨害波の有無を判
    断でき、 さらに前記第一の可変利得手段の利得及び、前記第二の
    可変利得手段の利得は前記制御手段にて制御されるよう
    に構成され、 前記制御手段より出力される前記第一の可変利得手段の
    利得を制御する制御量及び、前記第二の可変利得手段の
    利得を制御する制御量より、現在受信している受信信号
    の電力量が得られるように構成されていることを特徴と
    する受信機。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の受信機の受信方法であ
    って、 前記受信機は、はじめに第一の可変利得手段の利得を最
    小の利得に設定し、前記受信機が基地局から信号を受信
    した後、制御手段を用いて第二の可変利得手段の利得を
    制御し、直交復調手段の入力電力量を一定に保つ段階
    と、 受信手段にて受信された信号は、第一の帯域通過ろ波手
    段、前記第一の可変利得手段を通り、一定利得を有する
    無線周波数帯域増幅手段で増幅され、第二の帯域通過ろ
    波手段を通り、周波数変換手段に入力される段階と、 前記周波数変換手段では、第一局部信号発振手段が出力
    する局部信号を用いて、無線周波数帯域の受信信号を中
    間周波数帯域の受信信号に周波数変換する段階と、 中間周波数帯域に周波数変換された受信信号は、第三の
    帯域通過ろ波手段、第二の可変利得手段を通り、直交変
    調手段に入力される段階と、 直交変調手段では、入力された中間周波数帯域の受信信
    号を第二局部信号発振手段が出力する局部信号を用いて
    ベースバンド周波数帯域の受信信号に周波数変換すると
    ともに、直交復調し、実数部成分の受信信号と虚数部成
    分の受信信号に分けて出力する段階と、 前記直交復調手段より出力された実数部成分及び虚数部
    成分の受信信号は、それぞれフーリエ変換手段及び、復
    調手段に入力され、フーリエ変換及び、ベースバンド復
    調がなされる段階と、 前記フーリエ変換手段によりフーリエ変換された受信信
    号は、検出手段に送られ、受信信号の周波数帯域に相互
    変調もしくは、混変調による妨害波の検出がなされる前
    記検出手段に設けられたしきい値より大きな電力密度が
    検出された場合、受信信号の帯域内に、相互変調もしく
    は混変調による妨害波が存在しているものとして、前記
    制御手段は前記第一の可変利得手段の利得を増加させる
    段階と、 一定時間経た後、前記受信機が基地局から信号を受信
    し、前記復調手段にて受信信号のベースバンド復調を行
    い、ベースバンド復調後の受信信号の誤り率を、計算手
    段を用いて計算し、誤り率が相互変調もしくは混変調の
    影響を受けていない値ならば前記第一の可変利得手段の
    利得の制御を終了するようにして、相互変調もしくは、
    混変調により生じる妨害波による前記受信機の受信感度
    劣化を抑圧する段階とを、有することを特徴とする受信
    機の受信方法。
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