JPWO2014199600A1

JPWO2014199600A1 - 無線受信装置及び無線受信方法

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Publication number: JPWO2014199600A1
Application number: JP2015522525A
Authority: JP
Inventors: 太一大辻
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2017-02-23
Also published as: WO2014199600A1

Abstract

受信信号を基にデジタル信号を生成する受信手段と、受信信号を基に生成されたデジタル信号の信号品質を測定して測定信号品質を生成し、予め設定した参照信号品質と測定信号品質との比較によって受信信号の受信方式を選択して方式選択信号を生成し、信号品質が変化した時点において方式選択信号に応じて制御信号を生成して出力する受信方式設定手段を備え、制御信号に応じて消費電力が異なる方式に受信方式を切り替える無線受信装置とする。本発明の無線受信装置は、複数の無線方式に適用可能であり、受信環境に応じて受信方式を切り替え、受信性能を担保しつつ低消費電力で動作することができる。

Description

本発明は、受信信号品質に応じて受信方式を切り替えることが可能な無線受信装置及び無線受信方法に関する。

無線受信方式として、スーパーヘテロダイン方式が広く使われている。スーパーヘテロダイン方式では、受信した無線高周波周波数信号（以下、ＲＦ信号）を一旦中間周波数信号に変換した後、ベースバンド信号に変換する（ＲＦ：ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）。

スーパーヘテロダイン受信機では、RF信号を中間周波数信号（以下、ＩＦ信号）に変換する部分において、イメージ抑圧やチャネル選択のための外付けのフィルタが必要である（ＩＦ：ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）。そのため、スーパーヘテロダイン受信機においては、部品点数の削減や受信機の小型化に限界がある。また、イメージ抑圧やチャネル選択のために必要となるフィルタが対応する周波数や帯域幅を変更することは容易ではない。そのため、スーパーヘテロダイン受信機は、複数の周波数帯へ対応するマルチモード無線機には向いていない。

これに対して、ＲＦ信号をＩＦ信号に変換することなく、ベースバンド信号（以下、ＢＢ信号）に直接変換を行う方式としてゼロＩＦ方式がある（ＢＢ：Ｂａｓｅｂａｎｄ）。なお、ゼロＩＦ方式は、ＩＦ信号が不要であるためにゼロＩＦ方式とも呼ばれる。

ゼロＩＦ方式は、ＩＦ信号がないためにイメージ抑圧処理が不要となり、外付けのフィルタが削除できる。そのため、ゼロＩＦ方式は、スーパーヘテロダイン方式よりも受信機の装置構成が単純になるという利点がある。また、ゼロＩＦ方式は、汎用性が高く、どのような無線方式にも適用可能であり、マルチモード無線機に向いている。

しかしながら、ゼロＩＦ方式では、ＤＣオフセット、フリッカー雑音などの影響により、受信性能が劣化することが知られている（ＤＣ：ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）。

また、上述のゼロＩＦ方式の欠点を補う方式として、低ＩＦ方式と呼ばれる方式がある。低ＩＦ方式は、ＲＦ信号からＢＢ信号よりも少し高い周波数のＩＦ信号に変換し、デジタル処理で再び周波数をベースバンドに変換する方式である。

低ＩＦ方式は、ゼロＩＦ方式とは異なりイメージ抑圧処理が必要となる。しかしながら、低ＩＦ方式では、イメージ抑圧処理をデジタル段で行うため、外付けのフィルタを削除することができる。そのため、低ＩＦ方式は、ゼロＩＦ方式と同様に、受信機の装置構成が単純になる。また、低ＩＦ方式は、ゼロＩＦ方式と同様に汎用性が高く、どのような無線方式にも適用可能である。

低ＩＦ方式では、ゼロＩＦ方式において受信性能の劣化の原因となるＤＣオフセットやフリッカー雑音などの影響を受けにくくなるため、ゼロＩＦ方式と比較して受信性能がよい。しかしながら、直交復調部の出力がベースバンドではなく広帯域の信号を取得する必要があり、ＡＤ変換部のサンプリング周波数を高く設定するため、消費電力が高くなってしまうという欠点がある（ＡＤ：Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ）。特許文献１には、受信方式をゼロＩＦ方式及び低ＩＦ方式の両方に切り替えることが可能な受信機構成とその使用方法に関する提案がなされている。特許文献１は、受信する無線規格に合わせてゼロＩＦ方式及び低ＩＦ方式の２方式のうちいずれかひとつに切り替えられるように構成していることを特徴としている。

一方、特許文献２では、受信機の消費電力を削減するための手法が提案されている。特許文献２の受信機では、ゼロＩＦ方式と低ＩＦ方式とを切り替えることが可能な構成とはなっていないものの、受信信号電力や受信信号の中身（パケット）を検出し、回路動作を制御することによって低消費電力化を図ることを特徴としている。

また、特許文献３には、ゼロＩＦおよび低ＩＦモードで操作可能な無線受信機について開示されている。特許文献３の無線受信機によれば、無線規格に応じて適切な受信方式を選択することが可能となる。

また、特許文献４には、複数の変調方式において良好な受信特性と省電力を実現できる受信装置について開示されている。特許文献４の受信装置によれば、変調方式が切り替わった際に、アンプの利得を変えることが可能となる。

特開２００６−１２１１６０号公報特許第４５０６３４３号公報特表２００４−５１５１０４号公報特開２００３−２０４３６４号公報

特許文献１の受信機では、無線規格に応じて、ゼロＩＦ方式又は低ＩＦ方式のいずれかに切り替えるように構成されている。しかしながら、特許文献１の受信機は、受信環境（受信信号の品質）を認識しないため、自動的に消費電力を抑えることができないという課題がある。

また、特許文献２の受信機は、ゼロＩＦ方式の構成であるため消費電力を低減できるものの、受信電力が弱い場合に受信性能が確保できない場合があるという課題がある。

また、特許文献３の無線受信機は、受信する無線規格を切り替える際には受信方式を切り替えることができるのに対し、受信環境の変化に応じて受信方式を切り替えることまではできないという問題点があった。

また、特許文献４の受信装置は、変調方式が切り替わった際にアンプの利得を変えることはできるが、受信環境の変化に応じて受信方式を切り替えることまではできないという問題点があった。

本発明の目的は、複数の無線方式に適用可能であるとともに、受信環境に応じて受信方式を切り替え、受信性能を担保しつつも低消費電力での動作が可能な無線受信装置及び無線受信方法を提供することである。

本発明の無線受信装置は、受信信号を基にデジタル信号を生成する受信手段と、受信信号を基に生成されたデジタル信号の信号品質を測定して測定信号品質を生成し、生成した測定信号品質と予め設定した参照信号品質との比較結果に基づいて受信信号の受信方式を選択して方式選択信号を生成し、信号品質が変化した時点において、方式選択信号に応じて制御信号を生成し、生成した制御信号を受信手段に出力する受信方式設定手段とを備え、制御信号に応じて消費電力が異なる方式に受信方式を切り替える。

本発明の無線受信方法においては、受信信号を基にデジタル信号を生成し、受信信号を基に生成されたデジタル信号の信号品質を測定して測定信号品質を生成し、生成した測定信号品質と予め設定した参照信号品質との比較結果に基づいて受信信号の受信方式を選択して方式選択信号を生成し、信号品質が変化した時点において、方式選択信号に応じて制御信号を生成し、制御信号に応じて消費電力が異なる方式に受信方式を切り替える。

本発明によれば、複数の無線方式に適用可能であるとともに、受信環境に応じて受信方式を切り替え、受信性能を担保しつつも低消費電力での動作が可能な無線受信装置及び無線受信方法を提供することができる。

本発明の実施形態の概要に係る無線受信装置の構成を示したブロック図である。本発明の実施形態の概要に係る無線受信装置の構成を詳細に示したブロック図である。本発明の実施形態の概要に係るゼロＩＦ受信機の構成を示した図である。本発明の実施形態の概要に係る低ＩＦ受信機の構成を示した図である。本発明の第１の実施形態に係る無線受信装置の構成を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る無線受信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る無線受信装置の構成を示す図である。本発明の第３の実施形態に係る無線受信装置の構成を示す図である。本発明の第３の実施形態に係る無線受信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の第４の実施形態に係る無線受信装置の構成を示す図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。

（概要）
まず、図１を用いて、本発明の実施形態の概要に係る無線受信装置１について説明する。本発明の実施形態の概要に係る無線受信装置１は、受信方式設定手段２と、受信手段３とを備える。

受信手段３は、RF信号（受信信号）を入力とし、受信信号をデジタル信号に変換する（ＲＦ：ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）。受信方式設定手段２は、受信手段３によって変換されたデジタル信号の信号品質を測定して測定信号品質を生成し、生成した測定信号と予め設定した参照信号品質との比較結果に基づいて受信信号の受信方式を選択して方式選択信号を生成する。そして、受信方式設定手段２は、信号品質が変化した時点において、方式選択信号に応じて制御信号を生成し、生成した制御信号を受信手段３に出力する。受信手段３は、入力された制御信号に応じて消費電力が異なる方式に受信方式を切り替える。

本発明の実施形態の概要に係る無線受信装置１は、信号の受信環境（信号品質）が変わった時点で、消費電力が異なる受信方式に切り替えることを特徴とする。そのため、受信特性を担保するとともに消費電力の削減が可能となる。なお、本発明の実施形態においては、ゼロＩＦ方式と低ＩＦ方式の切り替えについて説明する。ただし、本発明の範囲には、ゼロＩＦ方式と低ＩＦ方式の切り替えに限らず、信号の受信環境（信号品質）が変わった時点で、消費電力が異なる受信方式に切り替えることができるような無線通信方式を含む。

信号品質としては、例えば、信号対雑音電力比（ＳＮＲ）を指標とすることができる（ＳＮＲ：ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）。なお、本発明の実施形態の概要に係る無線受信装置１においては、信号の信号品質を指標とすればよい。そのため、信号品質として、信号対雑音電力比ではない指標を用いてもよい。

次に、本発明の実施形態の概要に係る無線受信装置１の受信方式設定手段２及び受信手段３の詳細な構成について、図２を用いて説明する。

受信手段３は、高周波部１１と、直交復調部１２と、ローパスフィルタ部１３と、ＡＤ変換部１４と、周波数変換部１５と、受信方式切替部１６と、レート変換部１７と、復調・復号処理部１８と、を備える。

高周波手段である高周波部１１は、ＲＦ信号を入力とし、受信周波数帯域以外の信号の減衰と所望の帯域信号の増幅を行い、所望ＲＦ信号を出力する。なお、所望の帯域信号とは、受信周波数帯域にある受信対象とするＲＦ信号のことである。

直交復調手段である直交復調部１２は、高周波部１１の出力を入力とし、局部発振器の周波数・利得設定に基づき、高周波部１１の出力と、一対の直交する局部発振信号と、をミキシングする。そして、直交復調部１２は、ＩＦ周波数又はベースバンドのＩ、Ｑ信号（第１のアナログベースバンド信号）を出力する。

ローパスフィルタ手段であるローパスフィルタ部１３は、通過帯域設定に基づき、直交復調部１２の出力のＩ、Ｑ信号を帯域制限し、中間周波数（ＩＦ）又はベースバンドのＩ、Ｑ信号（第２のアナログベースバンド信号）を出力する。

アナログ−デジタル変換手段であるＡＤ変換部１４は、ローパスフィルタ部１３の出力のＩ、Ｑ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、ＩＦ周波数又はベースバンドのＩ、Ｑ信号（第１のデジタルベースバンド信号）を出力する。

周波数変換手段である周波数変換部１５は、ＡＤ変換部１４の出力のＩ、Ｑ信号を入力とし、数値制御発振器設定に基づき、ＡＤ変換部１４の出力のＩ、Ｑ信号と数値制御発振器及び移相器の出力の複素信号とを複素乗算することで周波数変換を行う。なお、これ以降、数値制御発振器をＮＣＯと略す（ＮＣＯ：NｕｍｅｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＯｓｃｉｌｌａｔｏｒ）。そして、周波数変換部１５は、ベースバンドのＩ、Ｑ信号（第２のデジタルベースバンド信号）を出力する。

受信方式切替手段である受信方式切替部１６は、周波数変換部１５が出力する第２のデジタルベースバンド信号をレート変換部１７に出力するか否かを切り替える。すなわち、受信方式切替部１６は、受信方式をゼロＩＦ方式又は低ＩＦ方式のいずれかに切り替える。

受信方式切替部１６の切り替えによって、周波数変換部１５からレート変換部１７に第２のデジタルベースバンド信号を出力する場合は、低ＩＦ方式が選択されることになる。

また、受信方式切替部１６の切り替えによって、第２のデジタルベースバンド信号をレート変換部１７に出力しない場合は、ゼロＩＦ方式が選択されることになる。なお、第２のデジタルベースバンド信号をレート変換部１７に出力しない場合とは、ＡＤ変換部１４の出力した第１のデジタルベースバンド信号を、周波数変換部１５で第２のデジタルベースバンド信号に変換せずに、レート変換部１７に出力することを意味する。

受信方式切替部１６は、周波数変換部１５とレート変換部１７との間、又はＡＤ変換部１４と周波数変換部１５との間のいずれかに挿入される。

受信方式切替部１６が周波数変換部１５とレート変換部１７との間に挿入される場合、第１のデジタルベースバンド信号は、周波数変換部１５と受信方式切替部１６との両方に出力される。図２では、ＡＤ変換部１４、周波数変換部１５、受信方式切替部１６、レート変換部１７という順番のルート（一点鎖線）と、ＡＤ変換部１４、受信方式切替部１６、レート変換部１７という順番のルート（実線と一点鎖線）との２つのルートで信号が伝播する。受信方式切替部１６は、機能ブロック設定部２１の入力選択設定（設定Ｉ：一点鎖線）に基づいて、第１又は第２のデジタルベースバンド信号のいずれかをレート変換部１７に出力する。この場合、例えば、受信方式切替部１６として、マルチプレクサなどを含む信号切替手段を用いることができる。

受信方式切替部１６がＡＤ変換部１４と周波数変換部１５との間に挿入される場合、第１のデジタルベースバンド信号は、受信方式切替部１６に出力される。図２では、ＡＤ変換部１４、受信方式切替部１６、周波数変換部１５、レート変換部１７という順番のルート（実線と２点鎖線）で信号が伝播する。受信方式切替部１６は、第１のデジタルベースバンド信号を変換し、周波数変換部１５に出力する。なお、受信方式切替部１６は、第１のデジタルベースバンド信号を変化させないで出力することも、上述の変換に含むものとする。この場合、例えば、受信方式切替部１６として、信号補正部などの信号補正手段を用いることができる。

レート変換手段であるレート変換部１７は、受信方式切替部１６を介して、ＡＤ変換部１４の出力（第１のデジタルベースバンド信号）又は周波数変換部１５の出力（第２のデジタルベースバンド信号）を入力とし、レート変換率設定に基づき、入力信号のサンプリングレートを低下させ、第３のデジタルベースバンド信号として出力する。なお、レート変換部１７への入力信号の選択方法は、第１〜４の実施形態に示したマルチプレクサ部や信号補正部の説明において具体的に示す。

復調・復号処理手段である復調・復号処理部１８は、レート変換部１７の出力を入力とし、無線規格に対応した復調・復号処理を行う。なお、受信品質評価にビット誤り率（ＢＥＲ）特性を使用する場合、復調・復号処理部１８は、処理結果から測定したビット誤り率（ＢＥＲ）を、測定ＢＥＲとして受信方式選択部２０に出力してもよい（ＢＥＲ：ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ）。

受信方式設定手段２は、信号品質測定部１９と、受信方式選択部２０と、機能ブロック設定部２１と、を有する。

信号品質測定手段である信号品質測定部１９は、ＡＤ変換部１４の出力のＩ、Ｑ信号を入力とし、入力信号から信号品質を測定し、測定信号品質として出力する。

受信方式選択手段である受信方式選択部２０は、信号品質測定部１９の出力の測定信号品質を入力とし、測定信号品質と予め設定された参照信号品質とを比較し、受信方式の選択を行い、方式選択信号として出力する。すなわち、受信方式選択部２０は、受信方式としてゼロＩＦ方式又は低ＩＦ方式のいずれかを選択する。例えば、測定信号品質が参照信号品質よりも高い場合にはゼロＩＦ方式を選択し、測定信号品質が参照信号品質よりも低い場合には低ＩＦ方式を選択する。ただし、測定信号品質が参照信号品質と同等の品質である場合は、いずれの方式を選択してもよいが、低消費電力となるゼロＩＦ方式を選択する方が好ましい。

機能ブロック設定手段である機能ブロック設定部２１は、受信方式選択部２０出力の方式選択信号を入力とし、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、周波数変換部１５、受信方式切替部１６、レート変換部１７のそれぞれの動作状態を制御する制御信号を出力する。

機能ブロック設定部２１は、直交復調部１２には局部発振器の周波数・利得設定（設定ＬＧ）、ローパスフィルタ部１３には通過帯域設定（設定Ｂ）、ＡＤ変換部１４にはサンプリング周波数設定（設定Ｓ）に関する制御信号を出力する。また、機能ブロック設定部２１は、周波数変換部１５にはＮＣＯ周波数設定（設定Ｎ）、受信方式切替部１６には入力選択設定（設定Ｉ）、レート変換部１７にはレート変換率設定（設定Ｒ）に関する制御信号を出力する。

なお、ゼロＩＦ方式の際に使用しない周波数変換部１５の動作をクロックゲーティング制御により停止する場合、機能ブロック設定部２１は、周波数変換部１５にクロックゲーティング制御設定（設定Ｃ）に関する制御信号を出力してもよい。また、受信方式切替部１６が補正パラメータを計算して信号補正する場合、機能ブロック設定部２１は、受信方式切替部１６への制御信号を出力しなくてもよい。

以上のような構成によって、本実施形態に係る無線受信装置１０は、受信信号品質に応じてゼロＩＦ方式及び低ＩＦ方式の受信方式の中からいずれかを選択し、無線受信装置１０の各機能ブロックの設定を変更することで受信方式を変更する。なお、本実施形態において、各機能ブロックとは、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、周波数変換部１５、受信方式切替部１６及びレート変換部１７のそれぞれを指す。また、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、周波数変換部１５、受信方式切替部１６及びレート変換部１７とを含む機能ブロックのまとまりを機能ブロック群と呼ぶ。

次に、無線受信装置１が切り替える受信方式について説明する。本発明の実施形態の概要に係る無線受信装置１は、ゼロＩＦ方式又は低ＩＦ方式のいずれかに受信方式を切り替える。

（ゼロＩＦ方式）
図３は、本発明の実施形態に係るゼロＩＦ受信機５の構成を示す図である。なお、ゼロＩＦ受信機５は、無線受信装置１において周波数変換部１５を使用しない場合に相当する。

ゼロＩＦ受信機５は、高周波部１１と、直交復調部１２と、ローパスフィルタ部１３と、ＡＤ変換部１４と、レート変換部１７と、復調・復号処理部１８と、を備えている。なお、各構成要素の内部構成については、第１〜４の実施形態において詳細に説明する。

高周波部１１は、バンドパスフィルタ１１１と、ローノイズアンプ１１２と、ローパスフィルタ１１３と、を備える。

直交復調部１２は、局部発振器１２１と、移相器１２２と、一対のミキサ１２３及び１２４と、一対の増幅器１２５及び１２６と、を備える。

ローパスフィルタ部１３は、一対のローパスフィルタ１３１及び１３２を備える。

ＡＤ変換部１４は、一対のＡＤＣ（アナログ・デジタル変換器）１４１及び１４２を備える（ＡｎａｌｏｇｔｏＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）。

レート変換部１７は、１対のレート変換器１７１及び１７２を備える。

ここで、ゼロＩＦ受信機５の動作を簡単に説明する。

ゼロＩＦ受信機５にＲＦ信号が入力されると、高周波部１１は、受信周波数帯域以外の信号の減衰と、信号の増幅とを行う。

次に、直交復調部１２は、受信周波数とほぼ同じ周波数の局部発振信号を出力する局部発振器の出力信号と、局部発振信号を９０度移相した信号と、増幅された信号と、をミキシングする。そのようにして、直交関係にあるベースバンドのＩ信号（同相成分）及びＱ信号（直交成分）が生成される。

次に、ローパスフィルタ部１３においてＩ、Ｑ信号を帯域制限することによって不要波を除去した後、ＡＤ変換部１４においてアナログ信号をデジタル信号に変換する。

そして、復調・復号処理部１８は、レート変換部１７でデジタル信号化されたＩ、Ｑ信号を所望のサンプリングレートにまでダウンサンプリングを行い、キャリア復調や誤り訂正処理などを行う。

以上が、ゼロＩＦ受信機５の動作の説明である。なお、図３に示した低ＩＦ受信機１００は、低ＩＦ方式の受信装置の一例であって、ＲＦ信号を低ＩＦ方式で受信できる装置であれば、必ずしも図３に示した構成と同じではなくてもよい。

（低ＩＦ方式）
図４は、低ＩＦ方式の一例を示す構成図である。図４を参照しながら低ＩＦ受信機６について説明する。なお、低ＩＦ受信機６は、無線受信装置１において周波数変換部１５を使用する場合に相当する。

ただし、図３と同じ働きをする構成要素に関しては、同一の名称及び番号を付し、詳細な説明は省略する。また、各構成要素の内部構成については、第１〜４の実施形態において詳細に説明する。

低ＩＦ受信機６は、図３に示したゼロＩＦ受信機５の構成に加えて、ＡＤ変換部１４とレート変換部１７との間に周波数変換部１５を備えている。

周波数変換部１５は、ＮＣＯ１５１と、移相器１５２と、４個の乗算器１５３〜１５６と、一対の加算器１５７及び１５８を備える。

ここで、低ＩＦ受信機６の動作を簡単に説明する。

低ＩＦ受信機６にＲＦ信号が入力されると、高周波部１１は、受信周波数帯域以外の信号を減衰するとともに、受信周波数帯域の信号を増幅する。

次に、直交復調部１２は、受信周波数より少し低めの周波数の局部発振信号を出力する局部発振器の出力信号と、前記局部発振信号を９０度移相した信号と増幅された信号とをミキシングする。そのようにして、直交関係にある中間周波数（ＩＦ）のＩ信号（同相成分）及びＱ信号（直交成分）が生成される。

次に、Ｉ、Ｑ信号をローパスフィルタ部１３で帯域制限することによって不要波を除去した後、ＡＤ変換部１４でアナログ信号をデジタル信号に変換する。

次に、周波数変換部１５において再度周波数変換が行われ、直交関係にあるベースバンドのＩ信号、Ｑ信号に変換される。

さらに、レート変換部１７でＩ、Ｑ信号を所望のサンプリングレートにまでダウンコンバートを行い、復調・復号処理部１８でキャリア復調や誤り訂正処理などを行う。

以上が、低ＩＦ受信機６の動作の説明である。なお、図４に示した低ＩＦ受信機６は、低ＩＦ方式の受信装置の一例であって、ＲＦ信号を低ＩＦ方式で受信できる装置であれば、必ずしも図４に示した構成と同じではなくてもよい。

本発明の実施形態の概要に係る無線受信装置１によれば、上述の通り、信号の受信環境（信号品質）が変わった時点でゼロＩＦ方式と低ＩＦ方式とを切り替えるため、受信特性を担保するとともに消費電力の削減が可能となる。また、本発明の実施形態の概要に係る無線受信方式は、ゼロＩＦ方式と低ＩＦ方式の切り替えのみならず、消費電力が異なる受信方式に切り替えることができる無線受信方式にも適用することができる。

続いて、本実施形態に係る無線受信装置１の動作の詳細について、以下の第１〜４の実施形態に係る無線受信装置１０〜４０を用いて説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る無線受信装置１０のブロック構成図の一例を図５に示す。

図５において、本実施形態に係る無線受信装置１０は、高周波部１１と、直交復調部１２と、ローパスフィルタ部１３と、ＡＤ変換部１４と、周波数変換部１５と、マルチプレクサ部１６０と、レート変換部１７と、復調・復号処理部１８と、を備える。

さらに、本実施形態に係る無線受信装置１０は、信号品質測定部１９と、受信方式選択部２０と、機能ブロック設定部２１と、を備える。

マルチプレクサ部１６０以外の構成は、上述の実施形態の概要の説明で述べた通りであるので、説明は省略する。

マルチプレクサ部１６０は、ゼロＩＦ方式と低ＩＦ方式とを切り替える機能を有する。

マルチプレクサ部１６０は、１対のマルチプレクサ１６１及び１６２を備える。マルチプレクサ部１６０は、ＡＤ変換部１４の出力及び周波数変換部１５の出力信号を入力とし、機能ブロック設定部２１からの入力選択設定に基づき、入力した信号のいずれかを選択し出力する。

機能ブロック設定部２１は、受信方式選択部２０出力の方式選択信号を入力とする。機能ブロック設定部２１は、入力した方式選択信号に基づいて、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、周波数変換部１５、マルチプレクサ部１６０、レート変換部１７のそれぞれの動作状態を制御する制御信号を出力する。

機能ブロック設定部２１は、直交復調部１２には局部発振器の周波数・利得設定（設定ＬＧ）、ローパスフィルタ部１３には通過帯域設定（設定Ｂ）、ＡＤ変換部１４にはサンプリング周波数設定（設定Ｓ）に関する制御信号を出力する。また、機能ブロック設定部２１は、周波数変換部１５にはＮＣＯ周波数設定（設定Ｎ）、マルチプレクサ部１６０には入力選択設定（設定Ｉ）、レート変換部１７にはレート変換率設定（設定Ｒ）に関する制御信号を出力する。

以上のような構成によって、本実施形態に係る無線受信装置１０は、受信信号品質に応じてゼロＩＦ方式及び低ＩＦ方式の受信方式の中からいずれかを選択し、無線受信装置１０の各機能ブロックの設定を変更することで受信方式を変更する。なお、本実施形態において、各機能ブロックとは、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、周波数変換部１５、マルチプレクサ部１６０、レート変換部１７を指す。

ここで、受信方式選択部２０における無線受信装置１０の受信方式の選択に伴う各機能ブロックの設定について説明する。

無線受信装置１０の受信方式としてゼロＩＦ方式が選択された場合は、局所発振器１２１の周波数を、入力されるＲＦ信号の周波数とほぼ同一の周波数に設定することで、直交復調部１２の出力のＩ、Ｑ信号はベースバンド信号となる。この時、ＡＤ変換部１４の出力はすでにベースバンドであるため、周波数変換部１５によって周波数変換は行わない。また、マルチプレクサ部１６０ではＡＤ変換部１４の出力側の入力が選択される。

一方、無線受信装置１０の受信方式として低ＩＦ方式が選択された場合は、局所発振器１２１の周波数を、入力されるＲＦ信号の周波数から少し低めの周波数に設定することで、直交復調部１２の出力のＩ、Ｑ信号は低ＩＦ信号となる。この時、ＡＤ変換部１４の出力は低ＩＦであるため、周波数変換部１５によって周波数変換を行いベースバンド信号に変換する。また、マルチプレクサ部１６０では周波数変換部１５の出力側の入力が選択される。

なお、ローパスフィルタ部１３では各受信方式に対して適切な通過帯域設定が行われる。

ゼロＩＦ方式が選択された場合、ＡＤ変換部１４では、ベースバンド信号に適した低めのサンプリングレートが設定される。また、低ＩＦ方式が選択された場合、ＡＤ変換部１４では、低ＩＦ信号に適した高めのサンプリングレートが設定される。ただし、サンプリングレートの高低は、ゼロIF方式と低IF方式とのそれぞれに適したサンプリングレートを比較した際の相対的な高低を意味する。

そして、レート変換部１７では、ゼロＩＦ方式が選択された場合、変換率は小さく設定され、低ＩＦ方式が選択された場合、変換率は大きく設定される。なお、変換率を小さく設定するとは、レートをあまり落とさないということを意味する。また、変換率を大きく設定するとは、レートを大きく落とすということを意味する。ただし、レートの落とし加減に関しては、受信方式をゼロIF方式と低IF方式とに切り替える際に、それぞれの方式間で相対的に決定されるものである。

（動作）
図６は、本発明の第１の実施形態に係る無線受信装置１０の処理の一例を示したフローチャートである。以下、図６を用いて、本実施形態に係る無線受信装置１０の動作について説明する。なお、図６のフローチャートにおいては、各機能ブロックの動作を省略している。

最初に、上位のコントローラ等により、無線受信装置１０の初期設定が行われる（ステップＳ１）。なお、ここでは、消費電力を抑えるためにゼロＩＦ方式で受信を開始するものとする。

ステップＳ１の初期設定においては、高周波部１１、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、レート変換部１７が受信する無線規格に対応し、ゼロＩＦ方式で動作するための適切な設定が行われる。また、マルチプレクサ部１６０においては、ＡＤ変換部１４の出力が選択される。

無線受信装置１０に対する初期設定が終了したら、外部からＲＦ信号の入力を受け始め、無線受信処理を開始する。上述の通り、本説明においては、ゼロＩＦ方式での受信を開始する。

高周波部１１は、入力されたＲＦ信号に対して、ステップＳ１で設定された受信周波数帯域以外の信号の減衰と、信号の増幅とを行い、所望ＲＦ信号を出力する。

次に、直交復調部１２において、局部発振器１２１は、ステップＳ１で設定された周波数の局部発振信号を出力する。ミキサ１２３及び１２４は、局部発振器１２１の出力と、移相器１２２により９０度移相された移相局部発振信号と、入力所望ＲＦ信号と、をミキシングし、一対のベースバンドのＩ、Ｑ信号を出力する。また、アンプ１２５及び１２６が前記一対のベースバンドＩ、Ｑ信号を増幅し、第１のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

次に、ローパスフィルタ部１３において、一対のローパスフィルタ１３１及び１３２は、入力された第１のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ１で設定された通過帯域を通過させ、第２のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

次に、ＡＤ変換部１４において、一対のＡＤ変換器１４１及び１４２は、入力された第２のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ１で設定されたサンプリングレートでデジタル変換する。そして、ＡＤ変換部１４は、デジタル変換された信号を第１のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

次に、マルチプレクサ部１６０において、一対のマルチプレクサ１６１及び１６２は、ステップＳ１で設定されたＡＤ変換部１４側の入力（第１のデジタルベースバンド信号）を選択し、選択した信号を外部へ出力する。

次に、レート変換部１７において、一対のレート変換器１７１及び１７２は、ステップＳ１で設定されたレート変換率で入力された第１のデジタルベースバンド信号のレートを変換し、変換した信号を第３のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

次に、復調・復号処理部１８は、入力された第３のデジタルベースバンド信号に対して、無線規格に対応した復調処理、復号処理を行う。

ここで、信号品質測定部１９は、ＡＤ変換部１４の出力の第１のデジタルベースバンド信号から、受信信号の信号品質として信号対雑音電力比（ＳＮＲ：ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ））を測定する。そして、信号品質測定部１９は、測定した信号対雑音電力比を測定信号品質（測定ＳＮＲ値）として出力する（ステップＳ２）。

以下では、まず、測定信号品質が参照信号品質より低い場合（ステップＳ３でＹｅｓの場合）について説明を行う。なお、この段階では、上述の通りゼロＩＦ方式で受信を行っている。

受信方式選択部２０は、信号品質測定部１９の出力の測定信号品質（測定ＳＮＲ値）と、ステップＳ１で設定された参照信号品質（参照ＳＮＲ値）とを比較する（ステップＳ３）。

ここでは、測定信号品質が参照信号品質より低いため、受信方式選択部２０は、低ＩＦ方式を選択する方式選択信号を出力する（ステップＳ４）。

機能ブロック設定部２１は、受信方式選択部２０の出力の低ＩＦ方式を選択する方式選択信号が入力されると、現在ゼロＩＦ方式であるため、各機能ブロックに対して低ＩＦ方式の設定を行うことを決定する（ステップＳ５）。

ここで、低ＩＦ方式であった場合は、方式変更は行わず現在のループを終了する。

次に、各機能ブロックを低ＩＦ方式に設定する設定信号を生成し、各機能ブロックへ設定信号を出力する（ステップＳ６）。

これにより、高周波部１１、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、レート変換部１７が受信する無線規格に対応し、低ＩＦ方式で動作するための適切な設定が行われる。

ここで、無線受信装置１０は、低ＩＦ方式での動作を開始し、現在のループを終える。

次に、測定信号品質が参照信号品質より高い状況になった場合（ステップＳ３でＮｏの場合）について説明を行う。ここでは、引き続き外部からＲＦ信号の入力を受け続け、無線受信処理を行う。上述の通り、この段階では低ＩＦ方式で受信を行っている。

直交復調部１２において、局部発振器１２１は、ステップＳ６で設定された周波数の局部発振信号を出力する。ミキサ１２３及び１２４は、局部発振器１２１の出力と、移相器１２２により９０度移相された移相局部発振信号と、入力所望ＲＦ信号と、をミキシングし、一対の中間周波数（ＩＦ）のＩ、Ｑ信号を出力する。また、アンプ１２５及び１２６が上述した一対の中間周波数（ＩＦ）のＩ、Ｑ信号を増幅し、第１のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。なお、Ｉ、Ｑ信号を増幅した信号も中間周波数（ＩＦ）の信号であるが、上述の信号と名称をそろえるために、ベースバンド信号と呼称する。

ローパスフィルタ部１３において、一対のローパスフィルタ１３１及び１３２は、入力された第１のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ６で設定された通過帯域を通過させ、第２のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

ＡＤ変換部１４において、一対のＡＤ変換器１４１及び１４２は、入力された第２のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ６で設定されたサンプリングレートでアナログ・デジタル変換を行い、第１のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

周波数変換部１５において、ＮＣＯ１５１は、ステップＳ６で設定された周波数の数値制御発振信号を出力する。乗算器１５３及び１５６は、ＮＣＯ１５１の出力と、第１のデジタルベースバンド信号と、を乗算する。また、乗算器１５４及び１５５は、ＮＣＯ１５１出力を移相器１５２により９０度移相された移相数値制御発振信号と、第１のデジタルベースバンド信号と、を乗算する。加算器１５７及び１５８は、乗算器１５３〜１５６の出力である二対の信号を加算及び減算し、第２のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

マルチプレクサ部１６０において、一対のマルチプレクサ１６１及び１６２は、ステップＳ６で設定された周波数変換部１５側の入力、すなわち第２のデジタルベースバンド信号を選択し、外部へ出力する。

レート変換部１７において、一対のレート変換器１７１及び１７２は、ステップＳ６で設定されたレート変換率で入力された第２のデジタルベースバンド信号のレートを変換し、第３のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

復調・復号処理部１８は、入力された第３のデジタルベースバンド信号に対して、無線規格に対応した復調処理、復号処理を行う。

信号品質測定部１９は、上述の通り、ＡＤ変換部１４の出力である第１のデジタルベースバンド信号から、受信信号のＳＮＲを測定し、測定したＳＮＲを測定ＳＮＲ値として出力する（ステップＳ２）。

受信方式選択部２０は、信号品質測定部１９の出力である測定ＳＮＲ値と、ステップＳ１で設定された参照信号品質（参照ＳＮＲ値）とを比較する（ステップＳ３）。

ここでは、測定信号品質が参照信号品質よりも高いため、受信方式選択部２０は、ゼロＩＦ方式を選択する方式選択信号を出力する（ステップＳ７）。

機能ブロック設定部２１は、受信方式選択部２０の出力のゼロＩＦ方式を選択する方式選択信号が入力されると、現在低ＩＦ方式であるため、各機能ブロックに対してゼロＩＦ方式の設定を行うことを決定する（ステップＳ８）。

次に、機能ブロック設定部２１は、各機能ブロックを低ＩＦ方式に設定する設定信号を生成し、各機能ブロックへ設定信号を出力する（ステップＳ９）。

これにより、無線受信装置１０は、ゼロＩＦ方式での動作を開始する。

そして引き続き同様の動作を続け、無線受信が終了したらループを抜ける。

このように、信号品質が悪い（ＳＮＲが低い）場合は、受信性能が劣化する可能性があるゼロＩＦ方式から、ゼロＩＦ方式に対して受信性能の改善が見込める低ＩＦ方式へ変更する。その一方で、信号品質が良い（ＳＮＲが高い）場合は、消費電力の高い低ＩＦ方式から、低ＩＦ方式に対して消費電力の低減が見込めるゼロＩＦ方式へ変更することになる。

以上で説明したように、本発明の第１の実施形態に係る無線受信装置１０によれば、測定した信号品質に基づいて受信方式の変更を行うことで、受信性能をある程度維持しつつ消費電力を低減させることが可能である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る無線受信装置２００について説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態の周波数変換部３１に対してクロックゲーティング制御入力が追加されている。

本実施形態に係る受信装置のブロック構成図の一例を図７に示す。

図７において、本発明の第２の実施形態に係る無線受信装置２００は、第１の実施形態の周波数変換部１５に対して、ＮＣＯ設定に加えてクロックゲーティング制御も入力されるよう変更したものである。また、機能ブロック設定部２１に対してＮＣＯ設定に加えてクロックゲーティング制御も出力されるように変更したものである。

第２の実施形態においては、ゼロＩＦ方式の際に使用しない周波数変換部３１を、クロックゲーティング制御により動作を停止するため、ゼロＩＦ方式の消費電力を低減させる。

以下、第２の実施形態に係る無線受信装置２００について、より詳細に説明する。なお、図７において、上記に示していない部位の構成に関しては第１の実施形態に係る受信装置１０と同一であるので、同一の要素については同一の呼称と参照番号で示し、詳細な説明は省略した。

周波数変換部３１は、ＮＣＯ（数値制御発振器）１５１と、移相器１５２と、４個の乗算器１５３乃至１５６と、一対の加算器１５７及び１５８を備える。周波数変換部３１は、ＡＤ変換部１４の出力のＩ、Ｑ信号を入力とし、ＮＣＯ設定に基づき、ＡＤ変換部１４の出力とＮＣＯ１５１及び移相器１５２の出力の複素信号とを複素乗算することで周波数変換を行う。そして、周波数変換部３１は、ベースバンドのＩ、Ｑ信号（第２のデジタルベースバンド信号）を出力する。また、周波数変換部３１は、機能ブロック設定部２６によるクロックゲーティング設定に基づき、動作を停止する。

機能ブロック設定部２６は、受信方式選択部２０の出力の方式選択信号を入力とし、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、周波数変換部３１、マルチプレクサ部１６０、レート変換部１７のそれぞれの動作状態を制御する制御信号を出力する。

機能ブロック設定部２６は、直交復調部１２には局部発振器の周波数・利得設定（設定ＬＧ）、ローパスフィルタ部１３には通過帯域設定（設定Ｂ）、ＡＤ変換部１４にはサンプリング周波数設定（設定Ｓ）に関する制御信号を出力する。また、機能ブロック設定部２１は、周波数変換部１５にはＮＣＯ周波数設定（設定Ｎ）及びクロックゲーティング制御設定（設定Ｃ）、マルチプレクサ部１６０には入力選択設定（設定Ｉ）、レート変換部１７にはレート変換率設定（設定Ｒ）に関する制御信号を出力する。

以上で説明した周波数変換部３１及び機能ブロック設定部２６以外については、図５に示した第１の実施形態と同一である。

（動作）
本発明の第２の実施形態に係る無線受信装置２００の動作について、図６及び図７を参照しながら説明する。ここでは、第１の実施形態の動作説明と同様に、低ＩＦ方式が選択される場合とゼロＩＦ方式が選択される場合とに分けて順に説明を行う。

最初に、上位のコントローラ等により、無線受信装置２００の初期設定が行われる（ステップＳ１）。なお、ここでは、消費電力を抑えるためにゼロＩＦ方式で受信を開始するものとする。以下の各機能ブロックの動作は、図６のフローチャートには示していない。

ステップＳ１の初期設定においては、高周波部１１、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、レート変換部１７が受信する無線規格に対応し、ゼロＩＦ方式で動作するための適切な設定が行われる。また、マルチプレクサ部１６０はＡＤ変換部１４出力側の入力が選択される。さらに、周波数変換部３１は、クロックゲーティング制御によりクロック供給が停止されるため、動作を停止する。

無線受信装置１０に対する初期設定が終了したら、外部からＲＦ信号の入力を受け始め、無線受信処理を開始する。上述の通り、ここでは、ゼロＩＦ方式での受信を開始する。

高周波部１１は、入力のＲＦ信号に対して、ステップＳ１で設定された受信周波数帯域以外の信号の減衰と、信号の増幅とを行い、所望ＲＦ信号を出力する。

直交復調部１２において、局部発振器１２１は、ステップＳ１で設定された周波数の局部発振信号を出力する。ミキサ１２３及び１２４は、局部発振器１２１の出力と、移相器１２２により９０度移相された移相局部発振信号と、入力所望ＲＦ信号とをミキシングし、一対のベースバンドのＩ、Ｑ信号を出力する。また、アンプ１２５及び１２６が前述の一対のベースバンドＩ、Ｑ信号を増幅し、第１のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

ローパスフィルタ部１３において、一対のローパスフィルタ１３１及び１３２は、入力された第１のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ１で設定された通過帯域を通過させ、第２のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

ＡＤ変換部１４において、一対のＡＤ変換器１４１及び１４２は、入力された第２のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ１で設定されたサンプリングレートでデジタル変換する。そして、ＡＤ変換部１４は、第２のアナログベースバンド信号をデジタル変換した信号を第１のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

マルチプレクサ部１６０において、一対のマルチプレクサ１６１及び１６２は、ステップＳ１で設定されたＡＤ変換部１４側の入力（第１のデジタルベースバンド信号）を選択し、選択した信号を外部へ出力する。

レート変換部１７において、一対のレート変換器１７１及び１７２は、ステップＳ１で設定されたレート変換率で入力された第１のデジタルベースバンド信号のレートを変換し、変換した信号を第３のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

ここで、信号品質測定部１９において、ＡＤ変換部１４の出力の第１のデジタルベースバンド信号から、受信信号の信号品質として信号対雑音電力比（ＳＮＲ）を測定する。そして、信号品質測定部１９は、測定した信号対雑音電力比を測定信号品質（測定ＳＮＲ値）として出力する（ステップＳ２）。

受信方式選択部２０において、信号品質測定部１９の出力の測定信号品質（測定ＳＮＲ値）とステップＳ１で設定された参照信号品質（参照ＳＮＲ値）とを比較する（ステップＳ３）。

機能ブロック設定部２６は、受信方式選択部２０の出力の低ＩＦ方式を選択する方式選択信号を入力すると、現在ゼロＩＦ方式であるために、各機能ブロックに対して低ＩＦ方式の設定を行うことを決定する（ステップＳ５）。

次に、各機能ブロックを低ＩＦ方式に設定する設定信号を生成し、各機能ブロックへ設定信号を出力する（ステップＳ６）。このとき、機能ブロック設定部２６は、周波数変換部３１に対してクロック供給を行うようクロックゲーティング制御信号を出力する。

ステップＳ６の処理により、高周波部１１、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、レート変換部１７が受信する無線規格に対応し、低ＩＦ方式で動作するための適切な設定が行われる。各機能ブロックに対して設定がなされると、無線受信装置２００は、低ＩＦ方式での動作を開始し、現在のループを終える。なお、この時、周波数変換部３１は、クロックゲーティング制御によりクロック供給が再開されて動作を開始する。

次に、測定信号品質が参照信号品質より高い状況になった場合について説明を行う（ステップＳ３でＮｏの場合）。引き続き外部からＲＦ信号の入力を受け続け、無線受信処理を行う。上述の通り、この段階では低ＩＦ方式で受信を行っている。

ＡＤ変換部１４において、一対のＡＤ変換器１４１及び１４２は、入力された第２のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ６で設定されたサンプリングレートでアナログ・デジタル変換を行い第１のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

周波数変換部３１において、ＮＣＯ１５１は、ステップＳ６で設定された周波数の数値制御発振信号を出力する。乗算器１５３及び１５６は、ＮＣＯ１５１の出力と、第１のデジタルベースバンド信号とを乗算する。また、乗算器１５４及び１５５は、ＮＣＯ１５１出力を移相器１５２により９０度移相された移相数値制御発振信号と、第１のデジタルベースバンド信号とを乗算する。加算器１５７及び１５８は、乗算器１５３〜１５６出力の二対の信号をそれぞれ加算・減算し、加算・減算された信号を第２のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

マルチプレクサ部１６０において、一対のマルチプレクサ１６１及び１６２は、ステップＳ６で設定された周波数変換部１５の出力、すなわち第２のデジタルベースバンド信号を選択し、選択した信号を外部へ出力する。

レート変換部１７において、一対のレート変換器１７１及び１７２は、ステップＳ６で設定されたレート変換率で入力された第２のデジタルベースバンド信号のレートを変換し、変換した信号を第３のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

受信方式選択部２０は、信号品質測定部１９の出力の測定ＳＮＲ値と、ステップＳ１で設定された参照信号品質（参照ＳＮＲ値）とを比較する（ステップＳ３）。

機能ブロック設定部２６は、受信方式選択部２０の出力のゼロＩＦ方式を選択する方式選択信号が入力されると、現在低ＩＦ方式であるため、各機能ブロックに対してゼロＩＦ方式の設定を行うことを決定する（ステップＳ８）。

次に、各機能ブロックを低ＩＦ方式に設定する設定信号を生成し、各機能ブロックへ設定信号を出力する（ステップＳ９）。この時、周波数変換部３１は、クロックゲーティング制御によりクロック入力が停止され、動作しない。

ステップＳ９の処理により、無線受信装置２００は、ゼロＩＦ方式での動作を開始する。

そして、引き続き同様の動作を続け、無線受信が終了したらループを抜ける。

このように、信号品質が悪い（ＳＮＲが低い）場合は、受信性能が劣化する可能性があるゼロＩＦ方式から、ゼロＩＦ方式に対して受信性能の改善が見込める低ＩＦ方式へ変更する。その一方で、信号品質が良い（ＳＮＲが高い）場合は、消費電力の高い低ＩＦ方式から、低ＩＦ方式に対して消費電力の低減が見込めるゼロＩＦ方式へ変更する。

以上で説明したように、本発明の第２の実施形態に係る無線受信装置２００によれば、測定した信号品質に基づいて受信方式の変更を行うことで、受信性能をある程度維持しつつ消費電力を低減させることが可能である。また、本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、周波数変換部３１を使用しないとき、すなわちゼロＩＦ方式が選択されたときにクロック供給を止めることが可能になるので、更なる消費電力の低減が可能になる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る無線受信装置３０について説明する。第３の実施形態では、受信品質評価にビット誤り率（ＢＥＲ）特性を使用する場合について説明する（ＢＥＲ：ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ）。

本実施形態に係る受信装置のブロック構成図の一例を図８に示す。

図８において、本発明の第３の実施形態に係る無線受信装置３０は、第１の実施形態の復調・復号処理部１８が測定ＢＥＲを出力し、受信方式選択部２０が測定ＢＥＲ信号の入力も受け付けるように変更したものである。

なお、ＩＳＤＢ−ＴやＤＶＢ−Ｔ等のデジタル放送規格では、２段階の誤り訂正を行うことが規定されている（ＩＳＤＢ−Ｔ：ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ、ＤＶＢ−Ｔ：ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ − Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）。それらの規格を受信する一般的な受信機は、誤り訂正の１段目出力と２段目出力のビットの違いからビット誤り率（ＢＥＲ）を測定する機能を持つことが多い。本実施形態では、上述のように復調・復号処理結果からＢＥＲを得ることが可能な無線規格を受信することを想定している。

第３の実施形態では、受信方式の選択にビット誤り率（ＢＥＲ）を利用可能になり、方式選択の正確性が向上し、瞬時的な信号品質のぶれには左右されないことが期待される。

以下、第３の実施形態に係る無線受信装置３０についてより詳細に説明する。なお、図８において、上記に示していない部位の構成に関しては第１の実施形態に係る無線受信装置１０と同一であるので、同一の要素については同一の呼称と参照番号で示し、詳細な説明は省略した。

復調・復号処理部３１は、レート変換部１７の出力を入力とし、無線規格に対応した復調・復号処理を行う。また、処理結果からビット誤り率（ＢＥＲ）を測定し、測定ＢＥＲを出力する。

受信方式選択部３２は、信号品質測定部１９の出力の測定信号品質値及び復調・復号処理部３１の出力の測定ＢＥＲを入力とし、測定信号品質と予め設定された参照信号品質との比較と、測定ＢＥＲと予め設定された参照ＢＥＲとの比較とを基に方式選択を行い、方式選択信号として出力する。

以上で説明した復調・復号処理部３１及び受信方式選択部３２以外については、図５に示した第１の実施形態と同一である。

（動作）
本発明の第３の実施形態に係る無線受信装置３０の動作について、図８及び図９を参照しながら説明する。ここでは、第１の実施形態の動作説明と同様に、低ＩＦ方式が選択される場合とゼロＩＦ方式が選択される場合とで分けて順に説明を行う。

最初に、上位のコントローラ等により、無線受信装置３０の初期設定が行われる（ステップＳ１１）。なお、ここでは、消費電力を抑えるためにゼロＩＦ方式で受信を開始するものとする。

ステップＳ１の初期設定により、高周波部１１、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、レート変換部１７が受信する無線規格に対応し、ゼロＩＦ方式で動作するための適切な設定が行われる。また、マルチプレクサ部１６０は、ＡＤ変換部１４出力側の入力が選択される。

高周波部１１は、入力のＲＦ信号に対して、ステップＳ１１で設定された受信周波数帯域以外の信号の減衰と、信号の増幅とを行い、所望ＲＦ信号を出力する。

直交復調部１２において、局部発振器１２１は、ステップＳ１１で設定された周波数の局部発振信号を出力する。ミキサ１２３及び１２４は、局部発振器１２１の出力と、移相器１２２により９０度移相された移相局部発振信号と、入力所望ＲＦ信号と、をミキシングし、一対のベースバンドのＩ、Ｑ信号を出力する。また、アンプ１２５及び１２６が上述の一対のベースバンドＩ、Ｑ信号を増幅し、第１のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

ローパスフィルタ部１３において、一対のローパスフィルタ１３１及び１３２は、入力された第１のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ１１で設定された通過帯域を通過させ、第２のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

ＡＤ変換部１４において、一対のＡＤ変換器１４１及び１４２は、入力された第２のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ１１で設定されたサンプリングレートでデジタル変換を行う。ＡＤ変換部１４は、デジタル変換した信号を第１のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

マルチプレクサ部１６０において、一対のマルチプレクサ１６１及び１６２は、ステップＳ１１で設定されたＡＤ変換部１４側の入力（第１のデジタルベースバンド信号）を選択し、選択した信号を外部へ出力する。

レート変換部１７において、一対のレート変換器１７１及び１７２は、ステップＳ１１で設定されたレート変換率で入力された第１のデジタルベースバンド信号のレートを変換し、変換された信号を第３のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

復調・復号処理部３１は、入力された第３のデジタルベースバンド信号に対して、無線規格に対応した復調処理、復号処理を行い、測定ＢＥＲを出力する（ステップＳ１２）。

ここで、信号品質測定部１９は、ＡＤ変換部１４出力の第１のデジタルベースバンド信号から、受信信号の信号品質として信号対雑音電力比（ＳＮＲ）を測定し、測定信号品質（測定ＳＮＲ値）として出力する（ステップＳ１３）。

以下では、まず、測定信号品質が参照信号品質より低く（ステップＳ１４でＹｅｓの場合）、かつ、測定ＢＥＲが参照ＢＥＲより低い場合（ステップＳ１５でＹｅｓの場合）について説明を行う。なお、この段階では、上述の通りゼロＩＦ方式で受信を行っている。

受信方式選択部３２は、信号品質測定部１９出力の測定ＳＮＲ値と、ステップＳ１１で設定された参照信号品質（参照ＳＮＲ値）との比較を行う（ステップＳ１４）。そして、受信方式選択部３２は、復調・復号処理部３１出力の測定ＢＥＲとステップＳ１１で設定された参照ＢＥＲとの比較を行い（ステップＳ１５）、低ＩＦ方式を選択する方式選択信号を出力する（ステップＳ１６）。

機能ブロック設定部２１は、受信方式選択部３２の出力の低ＩＦ方式を選択する方式選択信号が入力されると、現在ゼロＩＦ方式であるため、各機能ブロックに対して、低ＩＦ方式の設定を行うことを決定する（ステップＳ１７）。

次に、機能ブロック設定部２１は、各機能ブロックを低ＩＦ方式に設定する設定信号を生成し、各機能ブロックへ設定信号を出力する（ステップＳ１８）。

ステップＳ１８の処理により、高周波部１１、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、レート変換部１７が受信する無線規格に対応し、低ＩＦ方式で動作するための適切な設定が行われる。そして、無線受信装置３０は、低ＩＦ方式での動作を開始し、現在のループを終える。

次に、測定信号品質が参照信号品質より高い状況になった場合について説明を行う（ステップＳ１４でＮｏの場合）。引き続き外部からＲＦ信号の入力を受け続け、無線受信処理を行う。上述の通り低ＩＦ方式で受信を行っている。

直交復調部１２において、局部発振器１２１は、ステップＳ１８で設定された周波数の局部発振信号を出力する。直交復調部１２において、ミキサ１２３及び１２４は、局部発振器１２１出力と、移相器１２２により９０度移相された移相局部発振信号と、入力所望ＲＦ信号と、をミキシングし、一対の中間周波数（ＩＦ）のＩ、Ｑ信号を出力する。また、アンプ１２５及び１２６は、上述した一対の中間周波数（ＩＦ）のＩ、Ｑ信号を増幅し、増幅した信号を第１のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。なお、Ｉ、Ｑ信号を増幅した信号も中間周波数（ＩＦ）の信号であるが、上述の信号と名称をそろえるために、ベースバンド信号と呼称する。

ローパスフィルタ部１３において、一対のローパスフィルタ１３１及び１３２は、入力された第１のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ１８で設定された通過帯域を通過させ、第２のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

ＡＤ変換部１４において、一対のＡＤ変換器１４１及び１４２は、入力された第２のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ１８で設定されたサンプリングレートでアナログ変換を行う。ＡＤ変換部１４は、デジタル変換した信号を第１のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

周波数変換部１５において、ＮＣＯ１５１は、ステップＳ１８で設定された周波数の数値制御発振信号を出力する。乗算器１５３〜１５６は、ＮＣＯ１５１出力及び移相器１５２により９０度移相された移相数値制御発振信号と第１のデジタルベースバンド信号を乗算する。加算器１５７及び１５８は、乗算器１５３〜１５６出力の二対の信号を加算・減算し、加算・減算した信号を第２のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

マルチプレクサ部１６０において、一対のマルチプレクサ１６１及び１６２は、ステップＳ１８で設定された周波数変換部１５側の入力（第２のデジタルベースバンド信号）を選択し、選択した信号を外部へ出力する。

レート変換部１７において、一対のレート変換器１７１及び１７２は、ステップＳ１８で設定されたレート変換率で入力された第２のデジタルベースバンド信号のレートを変換し、変換した信号を第３のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

信号品質測定部１９は、上述の通り、ＡＤ変換部１４出力である第１のデジタルベースバンド信号から、受信信号のＳＮＲを測定し、測定したＳＮＲを測定ＳＮＲ値として出力する（ステップＳ１３）。

受信方式選択部３２は、信号品質測定部１９の出力の測定ＳＮＲ値とステップＳ１１で設定された参照信号品質（参照ＳＮＲ値）とを比較する（ステップＳ１４）。

ここでは、測定信号品質が参照信号品質よりも高いため、受信方式選択部３２は、ゼロＩＦ方式を選択する方式選択信号を出力する（ステップＳ１９）。

機能ブロック設定部２１は、受信方式選択部３２の出力のゼロＩＦ方式を選択する方式選択信号が入力されると、現在低ＩＦ方式であるため、各機能ブロックに対してゼロＩＦ方式の設定を行うことを決定する（ステップＳ２０）。

次に、機能ブロック設定部２１は、各機能ブロックを低ＩＦ方式に設定する設定信号を生成し、各機能ブロックへ設定信号を出力する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２１の処理により、無線受信装置３０は、ゼロＩＦ方式での動作を開始する。

さらに、測定信号品質が参照信号品質より低く（ステップＳ１４でＹｅｓ）、測定ＢＥＲが参照ＢＥＲよりは良い場合（ステップＳ１５でＮｏ）について説明を行う。

引き続き外部からＲＦ信号の入力を受け続け、無線受信処理を行う。なお、ここでは、上述の通りゼロＩＦ方式で受信を行っている。

直交復調部１２において、局部発振器１２１は、ステップＳ２１で設定された周波数の局部発振信号を出力する。ミキサ１２３及び１２４は、局部発振器１２１出力と、移相器１２２により９０度移相された移相局部発振信号と、入力所望ＲＦ信号と、をミキシングし、一対のベースバンドのＩ、Ｑ信号を出力する。また、アンプ１２５及び１２６が上述の一対のベースバンドＩ、Ｑ信号を増幅し、増幅した信号を第１のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

ローパスフィルタ部１３において、一対のローパスフィルタ１３１及び１３２は、入力された第１のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ２１で設定された通過帯域を通過させ、第２のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

ＡＤ変換部１４において、一対のＡＤ変換器１４１及び１４２は、入力された第２のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ２１で設定されたサンプリングレートでデジタル変換する。ＡＤ変換部１４は、デジタル変換した信号を第１のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

マルチプレクサ部１６０において、一対のマルチプレクサ１６１及び１６２は、ステップＳ２１で設定されたＡＤ変換部１４側の入力（第１のデジタルベースバンド信号）を選択し、選択した信号を外部へ出力する。

レート変換部１７において、一対のレート変換器１７１及び１７２は、ステップＳ２１で設定されたレート変換率で入力された第１のデジタルベースバンド信号のレートを変換し、変換した信号を第３のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

信号品質測定部１９は、上述の通り、ＡＤ変換部１４の出力である第１のデジタルベースバンド信号から、受信信号のＳＮＲを測定し、測定したＳＮＲを測定ＳＮＲ値として出力する（ステップＳ１３）。

受信方式選択部３２は、信号品質測定部１９出力の測定ＳＮＲ値と、ステップＳ１１で設定された参照信号品質（参照ＳＮＲ値）と、の比較を行う（ステップＳ１４）。

受信方式選択部３２は、復調・復号処理部３１の出力の測定ＢＥＲと、ステップＳ１１で設定された参照ＢＥＲとの比較を行う（ステップＳ１５）。

そして、受信方式選択部３２は、ゼロＩＦ方式を選択する方式選択信号を出力する（ステップＳ１９）。

機能ブロック設定部２１は、受信方式選択部３２出力のゼロＩＦ方式を選択する方式選択信号が入力されると、現在ゼロＩＦ方式であるため、各機能ブロックに対して設定変更を行わない（ステップＳ２０）。

ステップＳ２０の処理により、無線受信装置３０は、引き続きゼロＩＦ方式での動作を行う。

このように信号品質が悪い（ＳＮＲが低い）場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）は、受信性能が劣化する可能性があるゼロＩＦ方式から、ゼロＩＦ方式に対して受信性能の改善が見込める低ＩＦ方式へ変更する。その一方で信号品質が良い（ＳＮＲが高い）場合（ステップＳ１４でＮｏ）は、消費電力の高い低ＩＦ方式から、低ＩＦ方式に対して消費電力の低減が見込めるゼロＩＦ方式へ変更する。

以上で説明したように、本発明の第３の実施形態に係る無線受信装置３０は、測定した信号品質に基づいて受信方式の変更を行うことで、受信性能をある程度維持しつつ消費電力を低減させることが可能である。

また、本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、受信方式を選択する際にビット誤り率（ＢＥＲ）を利用可能になる。そのため、バースト的にＳＮＲが悪くなる瞬間があるが、受信方式を切り替えるほどビット誤り率（ＢＥＲ）が悪くない場合に余分な切り替えが発生しないなど、方式選択の正確性が向上することが期待される。
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る無線受信装置４０について説明する。なお、第４の実施形態では、ゼロＩＦ方式において受信信号に対して補正（補償）を行う場合について説明する。

本実施形態に係る受信装置のブロック構成図の一例を図１０に示す。

図１０において、本発明の第４の実施形態に係る無線受信装置４０は、第１の実施形態に対して、ＡＤ変換部１４と周波数変換部１５の間に信号補正部１６５を追加し、周波数変換部１５を信号補正部１６５出力のＮＣＯパラメータを入力するよう変更している。また、本実施形態に係る無線受信装置４０では、マルチプレクサ部１６０を削除し、機能ブロック設定部２１からマルチプレクサ部１６０に対する出力（入力選択設定）を削除している。

第４の実施形態では、ゼロＩＦ方式の際にデジタル信号処理により補正を行うことで、ゼロＩＦ方式の受信性能を向上させることが可能になる。これにより、低ＩＦ方式に方式変更する参照ＳＮＲを低めに設定することができるため、低ＩＦ方式である時間が短縮し消費電力が低減する。

以下、第４の実施形態に係る無線受信装置４０についてより詳細に説明する。なお、図１０において、信号補正部１６５以外の部位の構成に関しては第１の実施形態に係る無線受信装置１０と同一であるので、同一の要素については同一の呼称と参照番号で示し、詳細な説明は省略した。

信号補正部１６５は、補正パラメータ計算部１６６と、一対の加算器１６７及び１６８と、乗算器１６９と、を備える。

信号補正部１６５は、ＡＤ変換部１４の出力のＩ、Ｑ信号を入力とし、補正パラメータ計算部１６６出力のＤＣオフセットをＩ、Ｑ信号から減算し、補正パラメータ計算部１６６出力の重み係数をＩ信号に乗算し、補正ベースバンド信号として出力する。また、補正パラメータ計算部１６６の出力するＮＣＯパラメータは、そのまま外部へ出力する。

周波数変換部４１は、ＮＣＯ（数値制御発振器）４１１と、移相器１５２と、４個の乗算器１５３〜１５６と、一対の加算器１５７及び１５８と、を備える。

周波数変換部４１は、信号補正部１６５の出力のＩ、Ｑ信号を入力とし、ＮＣＯ設定又はＮＣＯパラメータに基づき、信号補正部１６５の出力のＩ、Ｑ信号と、ＮＣＯ１５１及び移相器１５２出力の複素信号と、を複素乗算することで周波数変換を行う。そして、周波数変換部４１は、周波数変換したベースバンドのＩ、Ｑ信号（第２のデジタルベースバンド信号）を出力する。

機能ブロック設定部４２は、受信方式選択部２０の出力の方式選択信号を入力とし、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、周波数変換部４１、レート変換部１７のそれぞれの動作状態を制御する制御信号を出力する。

機能ブロック設定部４２は、直交復調部１２には局部発振器の周波数・利得設定（設定ＬＧ）、ローパスフィルタ部１３には通過帯域設定（設定Ｂ）、ＡＤ変換部１４にはサンプリング周波数設定（設定Ｓ）に関する制御信号を出力する。また、機能ブロック設定部４２は、周波数変換部４１にはＮＣＯ周波数設定（設定Ｎ）、レート変換部１７にはレート変換率設定（設定Ｒ）に関する制御信号を出力する。

以上で説明した信号補正部１６５、周波数変換部４１、機能ブロック設定部４２以外については、図５に示した第１の実施形態と同一である。

（動作）
本発明の第４の実施形態に係る無線受信装置４０の動作について、図６及び図１０を参照しながら説明する。ここでは、第１の実施形態の動作説明と同様に、低ＩＦ方式が選択される場合とゼロＩＦ方式が選択される場合とで分けて順に説明を行う。

最初に、上位のコントローラ等により、無線受信装置４０の初期設定が行われる（ステップＳ１）。なお、ここでは、消費電力を抑えるためにゼロＩＦ方式で受信を開始するものとする。以下の各機能ブロックの動作は、図６のフローチャートには示していない。

ステップＳ１の初期設定により、高周波部１１、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、レート変換部１７が受信する無線規格に対応し、ゼロＩＦ方式で動作するための適切な設定が行われる。

高周波部１１は、入力のＲＦ信号に対して、ステップＳ１で設定された受信周波数帯域以外の信号を減衰するとともに、受信周波数帯域の信号を増幅し、所望ＲＦ信号を出力する。

直交復調部１２において、局部発振器１２１は、ステップＳ１で設定された周波数の局部発振信号を出力する。ミキサ１２３及び１２４は、局部発振器１２１の出力と、移相器１２２により９０度移相された移相局部発振信号と、入力所望ＲＦ信号とをミキシングし、一対のベースバンドのＩ、Ｑ信号を出力する。また、アンプ１２５及び１２６が上述の一対のベースバンドＩ、Ｑ信号を増幅し、増幅した信号を第１のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。

ＡＤ変換部１４において、一対のＡＤ変換器１４１及び１４２は、入力された第２のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ１で設定されたサンプリングレートでデジタル変換を行う。ＡＤ変換部１４は、デジタル変換した信号を第１のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

信号補正部１６５において、補正パラメータ計算部１６６は、ゼロＩＦ方式では、入力Ｉ、Ｑ信号から補正パラメータを計算し、ＤＣオフセットと、重み係数と、ＮＣＯパラメータ（数値制御発振パラメータ）とを出力する。一対の加算器１６７及び１６８は、入力Ｉ、Ｑ信号からＤＣオフセットを減算する。乗算器１６９は、入力Ｉ信号と重み係数とを乗算し、Ｑ信号と合わせて補正ベースバンド信号として出力する。

周波数変換部４１において、ＮＣＯ４１１は、ゼロＩＦ方式では、補正パラメータ計算部１６６の出力するＮＣＯパラメータに基づいた周波数の数値制御発振信号を出力する。乗算器１５３〜１５６は、ＮＣＯ４１１の出力及び移相器１５２により９０度移相された移相数値制御発振信号と補正ベースバンド信号とを乗算する。加算器１５７及び１５８は、乗算器１５３〜１５６出力の二対の信号をそれぞれ加算・減算し、加算・減算した信号を第２のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

なお、ゼロＩＦ方式においては、周波数変換と位相回転とは同じ演算器を用いて計算できるため、周波数変換部４１は、信号補正部１６５の推定したパラメータに基づいて、受信信号の位相回転処理を行う。後述するように、低ＩＦ方式では、周波数変換部４１は、第１及び第２の実施形態と同様に、周波数変換のために利用される。

復調・復号処理部１８は、入力された第３のデジタルベースバンド信号に対して、無線規格に対応した復調処理・復号処理を行う。

ここで、信号品質測定部１９は、ＡＤ変換部１４出力の第１のデジタルベースバンド信号から、受信信号の信号品質として信号対雑音電力比（ＳＮＲ）を測定し、測定したＳＮＲを測定信号品質（測定ＳＮＲ値）として出力する（ステップＳ２）。

以下では、まず、測定信号品質が参照信号品質より低い場合（図６のステップＳ３でＹｅｓの場合）について説明を行う。なお、この段階では、上述の通りゼロＩＦ方式で受信を行っている。

受信方式選択部２０は、信号品質測定部１９の出力の測定信号品質（測定ＳＮＲ値）とステップＳ１で設定された参照信号品質（参照ＳＮＲ値）とを比較する（ステップＳ３）。

機能ブロック設定部４２は、受信方式選択部２０の出力の低ＩＦ方式を選択する方式選択信号が入力されると、現在ゼロＩＦ方式であるため、各機能ブロックに対して低ＩＦ方式の設定を行うことを決定する（ステップＳ５）。

次に、機能ブロック設定部４２は、各機能ブロックを低ＩＦ方式に設定する設定信号を生成し、各機能ブロックへ設定信号を出力する（ステップＳ６）。

ステップＳ６の処理により、高周波部１１、直交復調部１２、ローパスフィルタ部１３、ＡＤ変換部１４、レート変換部１７が受信する無線規格に対応し、低ＩＦ方式で動作するための適切な設定が行われる。そして、無線受信装置４０は、低ＩＦ方式での動作を開始し、現在のループを終える。

次に、測定信号品質が参照信号品質より高い状況になった場合について説明を行う（ステップＳ３でＮｏの場合）。引き続き外部からＲＦ信号の入力を受け続け、無線受信処理を行う。なお、ここでは、上述の通り低ＩＦ方式で受信を行っている。

直交復調部１２において、局部発振器１２１は、ステップＳ６で設定された周波数の局部発振信号を出力する。ミキサ１２３及び１２４は、局部発振器１２１の出力と、移相器１２２により９０度移相された移相局部発振信号と、入力所望ＲＦ信号と、をミキシングし、一対の中間周波数（ＩＦ）のＩ、Ｑ信号を出力する。また、アンプ１２５及び１２６が上述した一対の中間周波数（ＩＦ）のＩ、Ｑ信号を増幅し、増幅した信号を第１のアナログベースバンド信号として外部へ出力する。なお、Ｉ、Ｑ信号を増幅した信号も中間周波数（ＩＦ）の信号であるが、上述の信号と名称をそろえるために、ベースバンド信号と呼称する。

ＡＤ変換部１４において、一対のＡＤ変換器１４１及び１４２は、入力された第２のアナログベースバンド信号に対して、ステップＳ６で設定されたサンプリングレートでデジタル変換を行う。ＡＤ変換部１４は、デジタル変換した信号を第１のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

信号補正部１６５において、補正パラメータ計算部１６６は、低ＩＦ方式では、入力Ｉ、Ｑ信号から補正パラメータを計算せず、ＤＣオフセットを０、重み係数を１と出力し、ＮＣＯパラメータは出力しない。一対の加算器１６７及び１６８は、入力Ｉ、Ｑ信号からＤＣオフセットを減算する。なお、ここでは０が減算されるので、加算器１６７及び１６８の入出力で値に変化はない。乗算器１６９は、入力Ｉ信号と前記重み係数とを乗算し、Ｑ信号と合わせて補正ベースバンド信号として出力する。なお、ここでは１が乗算されるので乗算器１６９の入出力で値に変化はない。

周波数変換部４１において、ＮＣＯ４１１は、低ＩＦ方式では、機能ブロック設定部４２出力のＮＣＯ設定（ステップＳ６）に基づいた周波数の数値制御発振信号を出力する。乗算器１５３〜１５６は、ＮＣＯ４１１出力及び移相器１５２により９０度移相された移相数値制御発振信号と補正ベースバンド信号とを乗算する。加算器１５７及び１５８は、乗算器１５３〜１５６出力の二対の信号を加算及び減算し、第２のデジタルベースバンド信号として外部へ出力する。

ゼロＩＦ方式においては、周波数変換と位相回転とは同じ演算器を用いて計算できるため、周波数変換部４１は、信号補正部１６５の推定したパラメータに基づいて受信信号の位相回転処理を行う。後述するように、低ＩＦ方式では、周波数変換部４１は、第１及び第２の実施形態と同様に、周波数変換のために利用される。

受信方式選択部２０は、信号品質測定部１９の出力の測定ＳＮＲ値とステップＳ１で設定された参照信号品質（参照ＳＮＲ値）とを比較する（ステップＳ３）。

機能ブロック設定部４２は、受信方式選択部２０出力のゼロＩＦ方式を選択する方式選択信号が入力されると、現在低ＩＦ方式であるため、各機能ブロックに対してゼロＩＦ方式の設定を行うことを決定する（ステップＳ８）。

次に、機能ブロック設定部４２は、各機能ブロックを低ＩＦ方式に設定する設定信号を生成し、各機能ブロックへ設定信号を出力する（ステップＳ９）。

ステップＳ９の処理により、無線受信装置４０は、ゼロＩＦ方式での動作を開始する。

同様の動作を続け、無線受信が終了したらループを抜ける。

このように、信号品質が悪い（ＳＮＲが低い）場合（ステップＳ３でＹｅｓ）は、受信性能が劣化する可能性があるゼロＩＦ方式から、ゼロＩＦ方式に対して受信性能の改善が見込める低ＩＦ方式へ変更する。その一方で、信号品質が良い（ＳＮＲが高い）場合（ステップＳ３でＮｏ）は、消費電力の高い低ＩＦ方式から、低ＩＦ方式に対して消費電力の低減が見込めるゼロＩＦ方式へ変更する。

以上で説明したように、本発明の第４の実施形態に係る無線受信装置４０によれば、測定した信号品質に基づいて受信方式の変更を行うことで、受信性能をある程度維持しつつ消費電力を低減させることが可能である。また、本実施形態では、以上に示した第１の実施形態の効果に加えて、ゼロＩＦ方式の際に信号処理により補償を行うことで、少ない回路規模追加でゼロＩＦ方式の受信性能を向上させることが可能になる。これにより、低ＩＦ方式に方式変更する参照ＳＮＲを低めに設定することが可能になるので、更なる消費電力の低減が可能になる。

以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１３年６月１１日に出願された日本出願特願２０１３−１２２４３７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１、１０、２００、３０、４０無線受信装置
２受信方式設定手段
５ゼロＩＦ受信機
６低ＩＦ受信機
１１高周波部
１２直交復調部
１３ローパスフィルタ部
１４ＡＤ変換部
１５、４１周波数変換部
１６受信方式切替部
１７レート変換部
１８、３１復調・復号処理部
１９信号品質測定部
２０、３２受信方式選択部
２１、２６、４２機能ブロック設定部
１１１バンドパスフィルタ
１１２ローノイズアンプ
１１３、１３１ローパスフィルタ
１２１局所発振器
１２２、１５２移相器
１２３ミキサ
１２５アンプ
１４１ＡＤ変換器
１５１、４１１ＮＣＯ
１５３、１５４、１６９乗算器
１５７、１６７加算器
１６０マルチプレクサ部
１６１マルチプレクサ
１６５信号補正部
１６６補正パラメータ計算部
１７１レート変換器

Claims

受信信号を基にデジタル信号を生成する受信手段と、
前記受信信号を基に生成されたデジタル信号の信号品質を測定して測定信号品質を生成し、生成した前記測定信号品質と予め設定した参照信号品質との比較結果に基づいて前記受信信号の受信方式を選択して方式選択信号を生成し、前記信号品質が変化した時点において、前記方式選択信号に応じて制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記受信手段に出力する受信方式設定手段とを備え、
前記受信手段は、
前記制御信号に応じて消費電力が異なる方式に前記受信方式を切り替える無線受信装置。
前記デジタル信号の信号品質を測定して前記測定信号品質を生成し、生成した前記測定信号品質を出力する信号品質測定手段と、
前記参照信号品質と前記測定信号品質との比較結果に基づいて前記受信方式を選択して前記方式選択信号を生成し、生成した前記方式選択信号を出力する受信方式選択手段と、
前記方式選択信号に応じて信号処理を実行する機能ブロック群の設定を制御する前記制御信号を出力する機能ブロック設定手段とを備える請求項１に記載の無線受信装置。
前記受信信号に含まれる高周波信号を入力とし、入力した前記高周波信号のうち前記受信周波数帯以外の高周波信号を減衰するとともに前記受信周波数帯に含まれる前記高周波信号を増幅する高周波手段と、
局部発振器を有し、前記高周波手段によって出力された前記高周波信号を入力して中間周波数信号又はベースバンドのＩ信号及びＱ信号からなる第１のアナログベースバンド信号に変換する直交復調手段と、
前記第１のアナログベースバンド信号を入力とし、入力した前記第１のアナログベースバンド信号を帯域制限して第２のアナログベースバンド信号に変換するローパスフィルタ手段と、
前記第２のアナログベースバンド信号を入力して第１のデジタルベースバンド信号にデジタル変換するアナログ−デジタル変換手段と、
数値制御発振器を有し、前記第１のデジタルベースバンド信号を入力して第２のデジタルベースバンド信号に周波数変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段よりも後段で使用する信号として前記第１及び第２のデジタルベースバンド信号のいずれかが選択されるように前記受信方式を切り替える受信方式切替手段と、
前記第１又は第２のデジタルベースバンド信号を入力とし、入力した前記第１又は第２のデジタルベースバンド信号を所望のレートのサンプリングレートに低下させて第３のデジタルベースバンド信号に変換するレート変換手段と、
前記第３のデジタルベースバンド信号を入力して復調・復号処理を行う復調・復号処理部手段とを備え、
前記信号品質測定手段は、
前記第１のデジタルベースバンド信号の信号品質を測定して生成した前記測定信号品質を出力し、
前記受信方式選択手段は、
前記参照信号品質と前記測定信号品質との比較結果に基づいて前記受信方式を選択して前記方式選択信号を出力し、
前記機能ブロック設定手段は、
前記信号品質が変化した時点において、前記方式選択信号に応じて、少なくとも前記直交復調手段と、前記ローパスフィルタ手段と、前記アナログ−デジタル変換手段と、前記周波数変換手段と、前記レート変換手段とを含む前記機能ブロック群の動作状態を制御する前記制御信号を生成し、前記制御信号を用いて前記機能ブロック群に含まれる各機能ブロックをブロック単位で制御する請求項１又は２に記載の無線受信装置。
前記受信方式選択手段は、
前記測定信号品質が前記参照信号品質よりも高い場合、前記第１のデジタルベースバンド信号を前記レート変換手段に入力することを選択し、
前記測定信号品質が前記参照信号品質よりも低い場合、前記第１のデジタルベースバンド信号を前記周波数変換手段に入力することを選択する請求項３に記載の無線受信装置。
前記機能ブロック設定手段は、
前記直交復調手段に対して、前記直交復調手段が有する前記局部発振器の発信周波数と、入力信号に対する利得とに関する設定をし、
前記ローパスフィルタ手段に対して、前記入力信号の通過帯域設定に関する設定をし、
前記アナログ−デジタル変換手段に対して、前記第２のアナログベースバンド信号を前記第１のデジタルベースバンド信号に変換するためのサンプリング周波数に関する設定をし、
前記周波数変換手段に対して、前記周波数変換手段が有する前記数値制御発振器の発信周波数に関する設定をし、
前記レート変換手段に対して、前記入力信号のサンプリングレートのレート変換率に関する設定をする請求項３又は４に記載の無線受信装置。
前記受信方式切替手段は、
前記第１及び第２のデジタルベースバンド信号を入力し、前記機能ブロック設定手段が生成した入力設定に関する前記制御信号に応じて、前記第１及び第２のデジタルベースバンド信号のいずれかを選択するマルチプレクサを含む請求項３乃至５のいずれか一項に記載の無線受信装置。
前記機能ブロック設定手段は、前記周波数変換手段に対して、前記数値制御発振器の発信周波数及びクロックゲーティング制御に関する設定をし、
前記測定信号品質が前記参照信号品質よりも高くなった場合、前記クロックゲーティング制御に関する設定に応じて前記周波数変換手段へのクロックの供給が停止される請求項３乃至６のいずれか一項に記載の無線受信装置。
前記復調・復号処理手段は、
前記第３のデジタルベースバンド信号を入力とし、入力した前記第３のデジタルベースバンド信号に対して前記高周波信号の無線規格に対応した復調・複号処理を行うことによってビット誤り率を測定し、測定したビット誤り率である測定ビット誤り率を出力し、
前記受信方式選択手段は、
前記参照信号品質と前記測定信号品質との比較と、予め設定された参照ビット誤り率と前記測定ビット誤り率との比較とによって前記受信方式の選択を行い、前記方式選択信号を出力する請求項３乃至７のいずれか一項に記載の無線受信装置。
前記受信方式切替手段は、
前記第１のデジタルベースバンド信号を入力し、入力した前記第１のデジタルベースバンド信号を基にＤＣオフセット、重み係数及び数値制御発振パラメータを計算し、
前記第１のデジタルベースバンド信号に変換された前記Ｉ信号及び前記Ｑ信号から前記ＤＣオフセットを減算し、
前記ＤＣオフセットを減算した前記Ｉ信号と前記重み係数とを乗算し、
前記ＤＣオフセットを減算した前記Ｑ信号と、前記ＤＣオフセットを減算後に前記重み係数を乗算された前記Ｉ信号とを合わせた補正ベースバンド信号を生成し、
前記周波数変換手段の有する前記数値制御発振器に対して前記数値制御発振パラメータを出力し、
前記周波数変換手段に対して前記補正ベースバンド信号を出力する請求項３乃至５のいずれか一項に記載の無線受信装置。
受信信号を基にデジタル信号を生成し、
受信信号を基に生成されたデジタル信号の信号品質を測定して測定信号品質を生成し、
生成した前記測定信号品質と予め設定した参照信号品質との比較結果に基づいて前記受信信号の受信方式を選択して方式選択信号を生成し、
前記信号品質が変化した時点において、前記方式選択信号に応じて制御信号を生成し、
前記制御信号に応じて消費電力が異なる方式に前記受信方式を切り替える無線受信方法。