WO2004112291A1 - デジタル信号受信装置 - Google Patents

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Yuichi Watanabe
Ippei Kanno
Yasuo Oba
Takeo Yasuho
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    • H04N21/4436—Power management, e.g. shutting down unused components of the receiver

Definitions

  • the present invention relates to a digital signal receiving device for receiving a high-frequency signal modulated with a digital signal.
  • FIG. 5 is a block diagram of a conventional digital signal receiving apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-341376.
  • An input terminal 106 receives a high-frequency signal modulated with a digital signal by an orthogonal frequency division multiplexing (Orthogona1FrequencyncDivision on Mu1tip1exing: OFDM) method.
  • the signal is input to the OFDM demodulation circuit 110 via the frequency conversion circuit 102 and the frequency conversion circuit 108.
  • the reference signal generation circuit 101 generates a reference signal, and the reference signal is input to the frequency conversion circuit 102 and the frequency conversion circuit 108, and is converted into a signal having a desired frequency.
  • the output signal from the frequency conversion circuit 108 is input to the OFCM demodulation circuit 110.
  • the frequency of the reference signal from the reference signal generation circuit 101 is converted by the multiplier circuit 109, and the frequency-converted reference signal is input to the OFDM demodulation circuit 110.
  • OFCM demodulation circuit 110 demodulates the output signal of frequency conversion circuit 108 with reference to the frequency-converted reference signal, and outputs a transport stream signal as a demodulated signal to output terminal 107.
  • the duplexer 109 consumes a large amount of current because it operates at a high frequency. Disclosure of the invention
  • the digital signal receiver uses the first high-frequency signal modulated with the digital signal as a base.
  • a baseband conversion circuit for converting to a spanned signal, a reference signal generation circuit for sending a reference signal to the baseband conversion circuit, a frequency division circuit for dividing the reference signal, and a signal output from the frequency division circuit It includes a multiplexing circuit and a digital demodulation circuit for demodulating a signal output from the baseband conversion circuit.
  • the digital demodulation circuit operates using the signal output from the duplexer as a reference signal.
  • FIG. 1 is a block diagram of a digital signal receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a baseband orthogonal transform circuit of the digital signal receiving device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of another digital signal receiving device according to the embodiment.
  • 4A and 4B are schematic diagrams of a device used in the digital signal receiving device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram of a conventional digital signal receiving device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a block diagram of a digital signal receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • a high frequency signal modulated by a digital signal in an orthogonal frequency division multiplexing (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Mu 1 tip 1 exing: OFDM) system is received by an antenna.
  • the frequency conversion circuit 2 mixes the signal from the input terminal 8 with the reference signal generated by the reference signal generation circuit 1 and converts the signal from the input terminal 8 into an intermediate frequency signal.
  • the baseband orthogonal transform circuit 3 converts the frequency of the intermediate frequency signal output from the frequency transform circuit 2 using the reference signal generated by the reference signal generating circuit 1 to generate a baseband signal of the orthogonal baseband signal.
  • Band I signal Convert to baseband Q signal 15
  • the OFDM digital demodulation circuit 6 OFDM-demodulates the baseband I signal 14 and the baseband Q signal 15 and outputs the resulting signal from the output terminal 7 as a transport stream signal.
  • the frequency of the reference signal generated by the reference signal generating circuit 1 is divided by a frequency dividing circuit 4, and the frequency of the divided reference signal is multiplied by a frequency multiplying circuit 5.
  • the demodulation circuit 6 demodulates the baseband I signal 14 and the base span Q signal 15 using the output signal of the multiplier circuit 5 as a reference signal, and outputs a transport stream signal.
  • the multiplier circuit 5 has a buffer circuit at its input.When the frequency of the reference signal generated by the reference signal generation circuit 1 is high, a large amount of current can flow through this buffer circuit to operate the buffer circuit at a high frequency. Need to be In the receiving apparatus according to the embodiment, the reference signal whose frequency is divided is input to the multiplication circuit 5, so that the buffer circuit, that is, the multiplication circuit 5 does not flow a large current and the multiplier circuit 5 is stably provided. Operate. Therefore, according to the first embodiment, a portable digital signal receiving device that can be driven by a battery for a long time with low power consumption is obtained.
  • FIG. 2 is an internal circuit block diagram of the baseband orthogonal transform circuit 3.
  • An intermediate frequency signal is input from the frequency conversion circuit 2 to the input terminal 13 of the baseband orthogonal conversion circuit 3.
  • Phase—L0cked_Loop (PLL) The synthesizer 12 generates a local oscillation signal from the reference signal input from the terminal 50.
  • the mixer circuit 9 converts the frequency of the intermediate frequency signal by mixing the local oscillation signal from the PLL synthesizer 12 and the intermediate frequency signal, and converts the intermediate frequency signal into a baseband I signal 14.
  • the mixer circuit 10 converts the frequency of the intermediate frequency signal by mixing the 90-degree phase-shifted signal of the local oscillation signal from the PLL synthesizer 12 with the 90-degree phase-shift circuit 11 and the intermediate-frequency signal. Then, the intermediate frequency signal is converted into a baseband Q signal 15.
  • the baseband orthogonal transform circuit 3 and the frequency dividing circuit 4 can be formed as one device 21 by a CMOS process.
  • Frequency conversion circuit 2 and base The band orthogonal transform circuit 3 and the frequency dividing circuit 4 can be formed into one device 22 by using a high frequency process based on bi-CM ⁇ S. Operates at a high frequency with a small drive current.
  • the OFDM demodulation circuit 6 and the duplexer 5 are formed using a CMOS process, they do not operate at a high frequency unless a certain amount of current flows.
  • FIG. 3 is a block diagram of another digital signal receiving device according to the embodiment.
  • a low-pass filter 16 is provided between the frequency dividing circuit 4 and the multiplying circuit 5 to block a signal having a higher frequency than the output signal of the frequency dividing circuit 4.
  • the noise radiated from the connection path can be reduced by the low-pass filter 16 and the noise input to the demodulation circuit 6 can be reduced, so that the receiving performance of the receiving apparatus can be improved. Further, the low-pass filter 16 reduces noise entering other devices.
  • the digital signal receiving apparatus receives a high-frequency signal modulated by the OFDM method.
  • a receiver that receives a high-frequency signal changed by another method such as the 8 Vestigia 1 Side B and (8 VSB) method, which is a digital terrestrial broadcasting system in the United States, also has the configuration of the receiver according to the embodiment. Applicable.
  • the output baseband signal is not a quadrature output but a uniaxial signal. Furthermore, the received high-frequency signal is converted to an intermediate frequency signal by the frequency conversion circuit 2 and then is not converted to a baseband signal, but the received signal is directly converted to a baseband signal by the baseband orthogonal conversion circuit. Has the same effect.
  • the digital signal receiver according to the present invention has low power consumption and operates for a long time even when driven by a battery.

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Abstract

デジタル信号受信装置は、デジタル信号で変調された第１の高周波信号をベースバンド信号に変換するベースバンド変換回路と、ベースバンド変換回路に基準信号を送出する基準信号発生回路と、その基準信号を分周する分周回路と、分周回路の出力する信号を逓倍する逓倍回路と、ベースバンド変換回路の出力する信号を復調するデジタル復調回路とを備える。デジタル復調回路は逓倍回路の出力する信号を基準クロック信号として動作する。このデジタル信号受信装置は、逓倍回路に流れる電流が少ないので低消費電力である。

Description

明細書 デジタル信号受信装置 技術分野
本発明はデジタル信号で変調された高周波信号を受信するデジタル信号受信装 置に関する。 背景技術
図 5は特開平 1 1— 341376号公報に開示されている従来のデジタル信号 受信装置のブロック図である。 デジタル信号で直交波周波数分割多重 （Or t h o g o n a 1 F r e qu e nc y D i v i s i on Mu 1 t i p 1 e x i ng： OFDM) 方式により変調された高周波信号が入力端子 106で受信され る。 その信号は周波数変換回路 102、 周波数変換回路 108を経て OF DM復 調回路 1 10に入力される。 基準信号発生回路 101は基準信号を発生し、 その 基準信号はは周波数変換回路 102と周波数変換回路 108とに入力され各々所 望の周波数を有する信号に変換される。 周波数変換回路 108からの出力信号は OFCM復調回路 1 10に入力される。 基準信号発生回路 101からの基準信号 は通倍回路 109でその周波数が変換され、 周波数が変換された基準信号が OF DM復調回路 1 10に入力される。 OF CM復調回路 110は周波数変換回路 1 08の出力信号を周波数が変換された基準信号を基準にして復調し、 出力端子 1 07へ復調された信号であるトランスポートストリーム信号を出力する。
基準信号発生回路 101が発生する基準信号の周波数が高くなると通倍回路 1 09は高い周波数で動作するために多くの電流を消費する。 発明の開示
デジタル信号受信装置は、 デジタル信号で変調された第 1の高周波信号をべ一 スパンド信号に変換するベースバンド変換回路と、 ベースバンド変換回路に基準 信号を送出する基準信号発生回路と、 その基準信号を分周する分周回路と、 分周 回路の出力する信号を通倍する通倍回路と、 ベースバンド変換回路の出力する信 号を復調するデジタル復調回路とを備える。 デジタル復調回路は通倍回路の出力 する信号を基準ク口ック信号として動作する。
このデジタル信号受信装置は、 通倍回路に流れる電流が少ないので低消費電力 である。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の実施の形態におけるデジタル信号受信装置のブロック図である。 図 2は実施の形態におけるデジタル信号受信装置のベースバンド直交変換回路 のブロック図である。
図 3は実施の形態における他のデジタル信号受信装置のブロック図である。 図 4 Aと図 4 Bは実施の形態 1によるデジタル信号受信装置に用いられるデバ イスの模式図である。
図 5は従来のデジタル信号受信装置のブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1は本発明の実施の形態におけるデジタル信号受信装置のブロック図である。 デジタル信号で直交波周波数分割多重 （Or t hogon a l F r e q u e n c y D i v i s i on Mu 1 t i p 1 e x i n g : OFDM) 方式により変 調された高周波信号がアンテナで受信され、 その高周波信号は入力端子 8を通し て周波数変換回路 2に入力される。 周波数変換回路 2は入力端子 8からの信号と 基準信号発生回路 1でつくられた基準信号とを混合し、 入力端子 8からの信号を 中間周波数の信号に変換する。 ベースバンド直交変換回路 3は、 周波数変換回路 2から出力された中間周波数の信号を、 基準信号発生回路 1でつくられた基準信 号を用いてその周波数を変換して、 直交ベースバンド信号のベースバンド I信号 1 4とべ一スバンド Q信号 1 5に変換する。 O F D Mデジタル復調回路 6はべ一 スバンド I信号 1 4とべ一スバンド Q信号 1 5とを O F D M復調しトランスポー トストリーム信号として出力端子 7から出力する。
基準信号発生回路 1が発生した基準信号は分周回路 4でその周波数を分周され、 周波数を分周された基準信号は通倍回路 5で周波数を通倍される。 通倍回路 5の 出力信号を基準ク口ック信号として復調回路 6はベースバンド I信号 1 4とべ一 スパンド Q信号 1 5とを復調しトランスポートストリーム信号を出力する。
通倍回路 5はその入力にバッファ回路を有する、 基準信号発生回路 1が発生す る基準信号の周波数が高い場合は、 このバッファ回路に多くの電流を流してバッ ファ回路を高い周波数で動作可能にする必要がある。 実施の形態による受信装置 では、 周波数が分周された基準信号が通倍回路 5に入力されるので、 バッファ回 路すなわち通倍回路 5に大電流を流さずに安定して遞倍回路 5が動作する。 した がって、 実施の形態 1によると、 低消費電力で長時間バッテリーで駆動できる携 帯用のデジタル信号受信装置が得られる。
図 2はベースバンド直交変換回路 3の内部回路ブロック図である。 周波数変換 回路 2から中間周波数の信号がベースバンド直交変換回路 3の入力端子 1 3に入 力される。 P h a s e— L 0 c k e d _ L o o p ( P L L ) シンセサイザ 1 2は 端子 5 0から入力された基準信号から局部発信信号を発生する。 ミキサ回路 9は P L Lシンセサイザ 1 2からの局部発振信号と中間周波数の信号とを混合して中 間周波数の信号の周波数を変換し、 中間周波数の信号をベースバンド I信号 1 4 に変換する。 ミキサ回路 1 0は P L Lシンセサイザ 1 2からの局部発振信号を 9 0 ° 移相回路 1 1で 9 0 ° 移相変換した信号と中間周波数の信号とを混合して 中間周波数の信号の周波数を変換し、 中間周波数の信号をベースバンド Q信号 1 5に変換する。
図 4 Aと図 4 Bは実施の形態 1によるデジタル信号受信装置に用いられるデバ イスの模式図である。 ベースバンド直交変換回路 3と分周回路 4とは C MO Sプ ロセスにより 1つのデバイス 2 1として形成できる。 周波数変換回路 2とベース バンド直交変換回路 3と分周回路 4とはバイ CM〇 Sによる高周波用プロセスを 用いて 1つのデバイス 22に形成でき、 これにより、 周波数変換回路 2とベース バンド直交変換回路 3と分周回路 4は少ない駆動電流でも高い周波数で動作する。
OF DM復調回路 6と通倍回路 5とは CMOSプロセスを用いて形成されるの で、 ある程度の電流を流さないと高い周波数で動作しない。
図 3は実施の形態における他のデジタル信号受信装置のプロック図である。 分 周回路 4と通倍回路 5の間に分周回路 4の出力信号より高い周波数の信号を遮断 するローパスフィル夕 16が設けられている。 ローパスフィル夕 16により接続 経路から輻射されるノィズを軽減でき、 復調回路 6に入力されるノィズを軽減で きるので受信装置の受信性能を向上できる。 さらにローパスフィルタ 16により 他の機器へ入りこむノイズが軽減される。
実施の形態によるデジタル信号受信装置は OFDM方式で変調された高周波信 号を受信する。 例えば米国のデジタル地上放送方式である 8 Ve s t i g i a 1 S i d e B and ( 8 V S B) 方式などの他の方式で変更された高周波信 号を受信する受信装置にも実施の形態による受信装置の構成を適用できる。
また、 出力されるベースバンドの信号は直交出力でなく一軸の信号でも同様の 効果が得られる。 さらに受信した高周波信号を周波数変換回路 2で中間周波数の 信号に変換した後にその信号をベースバンドの信号に変換せず、 受信した信号を ベースバンド直交変換回路で直接ベースバンドの信号に変換しても、 同様の効果 が得られる。 産業上の利用可能性
本発明によるデジタル信号受信装置は低消費電力であり、 バッテリで駆動され ても長時間動作する。

Claims

請求の範囲
1. 第 1の基準信号を発生する基準信号発生回路と、
前記第 1の基準信号を用いて、 デジタル信号で変調された第 1の高周波信 号をベースバンド信号に変換するベースバンド変換回路と、
前記第 1の基準信号を分周する分周回路と、
前記分周回路の出力する信号を通倍する通倍回路と、
前記通倍回路の出力する信号を基準ク口ック信号として動作して前記べ一 スパンド変換回路の出力する前記べ一スパンド信号を復調するデジタル復調回路 と、
を備えたデジタル信号受信装置。
2. 前記デジタル信号で変調された第 2の高周波信号を入力され、 前記第 2の高 周波信号の周波数を変換して前記第 1の高周波信号を生成する周波数変換回路を さらに備えた、 請求項 1に記載のデジタル信号受信装置。
3. 前記周波数変換回路は、 前記第 1の基準信号を用いて前記第 2の高周波信号 を前記第 1の高周波信号に変換する、 請求項 2に記載のデジタル信号受信装置。
4. 前記第 1の高周波信号は前記デジタル信号で直交波周波数分割多重 （O r t h o g 0 n a 1 F r e qu e n c y D i v i s i on Mu l t i p l e x i ng : OFDM) 方式により変調された信号であり、
前記デジタル復調回路は直交波周波数分割多重復調回路である、 請求項 1 に記載のデジタル信号受信装置。
5. 前記ベースバンド変換回路は第 1の高周波信号を互いに直交する第 1のべ一 スパンド信号と第 2のベースバンド信号とに変換して前記第 1と第 2のベースバ ンド信号を出力するベースバンド直交変換回路である、 請求項 1記載のデジタル 信号受信装置。
6 . 前記ベースバンド直交変換回路は、
前記第 1の基準信号の位相を 9 0 ° 移相して第 2の基準信号を出力する 9 0 ° 移相回路と、
前記第 1の基準信号と前記第 1の高周波信号とを混合して前記第 1の高周 波信号を前記第 1のベースバンド信号に変換する第 1のミキザと、
前記第 2の基準信号と前記第 1の高周波信号とを混合して前記第 1の高周 波信号を前記第 2のベースバンド信号に変換する第 2のミキザと、
を含む、 請求項 5に記載のデジタル信号受信装置。
7 . 前記ベースバンド変換回路と前記周波数変換回路の少なくとも一方と前記分 周回路とを含む 1つのデバイスをさらに備えた、 請求項 1に記載のデジタル信号 受信装置。
8 . 前記デジタル復調回路と前記通倍回路とを含むデバイスをさらに備えた、 請 求項 1に記載のデジタル信号受信装置。
9 . 前記分周回路の出力する信号が入力され、 前記通倍回路に信号を出力する口 一パスフィルタをさらに備えた、 請求項 1に記載のデジタル信号受信装置。
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