WO2023189460A1

WO2023189460A1 - 受信装置、受信方法、並びにプログラム

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Publication number: WO2023189460A1
Application number: PCT/JP2023/009514
Authority: WO
Inventors: 均富山; 嗣也北山
Original assignee: ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2023-03-13
Publication date: 2023-10-05

Abstract

本技術は、妨害波の影響を低減し、良好な状態で希望波を受信することができるようにする受信装置、受信方法、並びにプログラムに関する。受信された信号が入力される低雑音増幅部と、妨害波をサーチし、妨害波の影響を低減する低雑音増幅部のゲインを設定するサーチ処理部とを備える。ゲインを変更した場合に、妨害波の雑音指数の感度と、妨害波のIM3（Third Inter Modulation distortion）の感度とが交差するゲインを、低雑音増幅部のゲインに設定する。本技術は、微弱な信号を受信する受信装置に適用できる。

Description

受信装置、受信方法、並びにプログラム

　本技術は、受信装置、受信方法、並びにプログラムに関し、例えば、妨害波の影響を低減した受信を行えるようにした受信装置、受信方法、並びにプログラムに関する。

　近年、多数の物がインターネットに接続されるＩｏＴ（Internet of Things）技術が提唱されている。ＩｏＴ技術に、低消費電力で長距離のデータ通信を可能とする無線通信技術であるLPWA（Low Power Wide Area）やLPWAN（Low Power Wide Area Network）を用いることが提案されている。

　無線通信においては、干渉波による影響も大きくなり、特許文献１などでは干渉波による影響を低減することが提案されている。特許文献１では、複数の周波数を処理可能な受信機において、干渉波が含まれる周波数情報とレベルに基づき、干渉波の影響が少ない周波数を使用周波数として選択することが提案されている。

特開2007-312274号公報

　特許文献１で提案されているように、干渉波の影響が少ない周波数を使用周波数として選択する場合、周波数を変更するための通信を送信側と受信側の双方で行う必要があり、また送信側と受信側の両方で煩雑な手続きを行う必要があった。送信側と受信側との通信を行わずに、かつ干渉波による影響を低減した受信を行えるようにすることが望まれている。

　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、干渉波による影響を低減した受信が行えるようにすることができるようにするものである。

　本技術の一側面の受信装置は、受信された信号が入力される低雑音増幅部と、妨害波をサーチし、前記妨害波の影響を低減する前記低雑音増幅部のゲインを設定するサーチ処理部とを備える受信装置である。

　本技術の一側面の受信方法は、受信された信号が入力される低雑音増幅部を備える受信装置が、妨害波をサーチし、前記妨害波の影響を低減する前記低雑音増幅部のゲインを設定する受信方法である。

　本技術の一側面のプログラムは、受信された信号が入力される低雑音増幅部を備える受信装置を制御するコンピュータが、妨害波をサーチし、前記妨害波の影響を低減する前記低雑音増幅部のゲインを設定するステップを含む処理を実行させるためのプログラムである。

　本技術の一側面の受信装置、受信方法、並びにプログラムにおいては、受信された信号が入力される低雑音増幅部が備えられ、妨害波がサーチされ、妨害波の影響を低減する低雑音増幅部のゲインが設定される。

　なお、受信装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。

　なお、プログラムは、伝送媒体を介して伝送することにより、または、記録媒体に記録して、提供することができる。

本技術を適用した情報処理システムの一実施の形態の構成を示す図である。妨害波について説明するための図である。端末の構成例を示す図である。受信のタイミングについて説明するための図である。サーチ処理の実行のタイミングについて説明するための図である。端末の処理について説明するためのフローチャートである。受信機特性表の一例を示す図である。妨害波のサーチの仕方について説明するための図である。妨害波情報表の一例を示す図である。 IM3について説明するための図である。 IM3の算出結果を示す図である。妨害波に関するIM3の値の一例を示す図である。ゲインの設定の仕方について説明するための図である。 LNAのゲインとIIP3との関係について説明するための図である。ノイズとIM3との関係について説明するための図である。記録媒体について説明するための図である。

　以下に、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。

　＜情報処理システムの構成＞
　図１は、本技術を適用した情報処理システムの一実施の形態の構成を示す図である。

　情報処理システム１は、端末１１－１乃至１１－３と基地局１２を含む構成とされている。情報処理システム１は、端末１１－１乃至１１－３と基地局１２との間でデータの授受を行うシステムである。情報処理システム１は、例えばＩｏＴ（Internet of Things）関連のシステムに適用できる。端末１１と基地局１２は、例えば、LPWA（Low Power Wide Areaや）や、LPWAN（Low Power Wide Area Network）を用いた通信を行う。

　以下の説明において、端末１１－１乃至１１－３を個々に区別する必要がない場合、単に、端末１１と記載する。他の部分も同様に記載する。

　情報処理システム１には含まれない装置として、発信器１３－１と発信器１３－２がある。この発信器１３－１と発信器１３－２は、端末１１－１が基地局１２と通信を行うのに悪影響を与える信号を発信する装置である。以下、発信器１３が発する信号を、妨害波と記述する。発信器１３－１と発信器１３－２が発信する妨害波が端末１１－１に与える影響について、図２を参照して説明する。

　図２は、横軸が周波数を表し、縦軸が信号強度を表す。発信器１３－１は、周波数Ａの信号強度Ｐ１の信号（妨害波Ａとする）を発信する。発信器１３－２は、周波数Ｂの信号強度Ｐ１の信号（妨害波Ｂとする）を発信する。図１には図示していないが、発信器１３－３は、周波数Ｃの信号強度Ｐ２の信号（妨害波Ｃとする）を発信し、発信器１３－４は、周波数Ｆの信号強度Ｐ２の信号（妨害波Ｆとする）を発信する。

　端末１１－１が、基地局１２との通信に用いる信号は、周波数Ｄの信号強度Ｐ４の信号である。この端末１１－１が受信する信号を、適宜、希望波と記述する。図中、周波数Ｄの信号を表す矢印を囲む台形は、端末１１－１の受信帯域を表す。

　妨害波Ａと妨害波Ｂによる相互変調による変調波が発生し、この変調波は、図２中、破線で示した信号であり、周波数Ｅの信号強度Ｐ３の信号（変調波Ｅとする）となる。この変調波Ｅは、端末１１－１の受信帯域内にあるため、変調波Ｅを所定のフィルタで減衰させるのは難しく、希望波の受信に影響を与えてしまう。

　信号強度Ｐ１、信号強度Ｐ２、信号強度Ｐ３、および信号強度Ｐ４は、この順で強度が強い。例えば、信号強度が６０ｄｂ以上の信号が、上記したように相互変調による影響で、端末１１－１に悪影響を与えるとした場合、図２に示したような状況の場合、妨害波Ａと妨害波Ｂが悪影響を与える妨害波に該当し、妨害波Ｃと妨害波Ｄは悪影響を与える妨害波には該当しない。このような場合、妨害波Ａと妨害波Ｂによる悪影響を除去し、希望波を良好に受信できるようにすることが望まれる。

　端末１１と基地局１２との通信距離は、例えば、数十Kmと長く、基地局１２からの送信信号の出力も数百mvと小さいため、端末側に到達した受信信号の強度（図２では信号強度Ｐ４）は低く、熱雑音などのノイズレベル以下となる可能性がある。希望波は微弱な電波なため、変調波Ｅなどの影響をできる限り低減し、希望波を良好に受信できるようにすることが望まれる。

　図２に示したような妨害波による影響があるような状況が発生した場合、従来、変調波Ｅを帯域内に含まない帯域の周波数に希望波の周波数を変更して、基地局１２との信号の授受を行うことが提案されていた。しかしながら、基地局１２が扱う端末１１の数は多く、１台毎に端末１１の受信周波数を変更するための通信を行う必要があり、また端末１１と基地局１２の両方で煩雑な手続きを行う必要があった。

　以下に説明を加える端末１１は、このような周波数を変更することなく、妨害波の影響を低減し、希望波での受信を良好にすることができる。

　＜端末の構成について＞
　図３は、端末１１の構成例を示す図である。ここでは端末１１の構成として、直交変調された信号を受信するダイレクトコンバージョン方式の受信装置である場合を例に上げて説明を続ける。

　なお本技術は、端末１１が受信だけを行う装置である場合に適用できるだけでなく、受信と送信を行う装置である場合にも適用できる。以下の説明では、端末１１の受信を行う部分の構成について説明し、送信を行う部分の構成については説明を省略する。

　端末１１は、アンテナ２１、低雑音増幅回路２２、ミキサ回路２３Ａ，２３Ｂ、局部発振回路２４、ＬＰＦ（Low Pass Filter）２５Ａ，２５Ｂ、増幅回路２６Ａ，２６Ｂ、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）２７Ａ，２７Ｂ、信号処理部２８、およびサーチ処理部２９を備えている。

　低雑音増幅回路２２は、アンテナ２１において受信された、周波数ｆrfの高周波成分を有する微弱な信号Ｓrf0を増幅し、信号Ｓrfとして出力する回路である。端末１１では、初段にこの低雑音増幅回路２２を設けることにより、端末１１全体としての信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を高くすることができ、これにより微弱な電波を受信することができるようになっている。低雑音増幅回路２２は、低い電源電圧で動作することができるように構成されている。

　局部発振回路２４は、搬送波と同じ周波数ｆloを有する信号ＳＩ（ＳＩＰ，ＳＩＮ），ＳＱ（ＳＱＰ，ＳＱＮ）を生成する発振回路であり、例えば、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）を用いた周波数シンセサイザにより構成されるものである。信号ＳＩは、後述するミキサ回路２３Ａにおいて、信号Ｓrfから同相成分（In-phase成分）を抽出するためのものであり、信号ＳＱは、後述するミキサ回路２３Ｂにおいて、信号Ｓrfから直交成分（Quadrature成分）を抽出するためのものである。信号ＳＩＰと信号ＳＩＮは、互いに位相が１８０度異なるものであり、信号ＳＱＰと信号ＳＱＮは、互いに位相が１８０度異なるものである。また、信号ＳＱＰは、信号ＳＩＰよりも位相が９０度遅れたものであり、信号ＳＱＮは、信号ＳＩＮよりも位相が９０度遅れたものである。

　ミキサ回路２３Ａは、低雑音増幅回路２２の出力信号Ｓrfと、信号ＳＩ（ＳＩＰ，ＳＩＮ）とを乗算してダウンコンバートすることにより、信号Ｓrfの同相成分を抽出するものである。ミキサ回路２３Ｂは、低雑音増幅回路２２の出力信号Ｓrfと、信号ＳＱ（ＳＱＰ，ＳＱＮ）とを乗算してダウンコンバートすることにより、信号Ｓrfの直交成分を抽出するものである。

　ＬＰＦ２５Ａ，２５Ｂは、ミキサ回路２３Ａ，２３Ｂにおいて信号Ｓrfと信号ＳＩ，ＳＱとを乗算する際に生じる不要な周波数成分、例えば周波数（ｆrf＋ｆlo）の成分などをそれぞれ除去するための低域通過フィルタである。増幅回路２６Ａ，２６Ｂは、ＬＰＦ２５Ａ，２５Ｂの出力信号をそれぞれ増幅する回路である。ＡＤＣ２７Ａ，２７Ｂは、増幅回路２６Ａ，２６Ｂの出力信号をそれぞれ２値化し、デジタル信号に変換する機能を有している。

　信号処理部２８は、ＡＤＣ２７Ａから供給された同相成分に係るデジタル信号と、ＡＤＣ２７Ｂから供給された直交成分に係るデジタル信号とに基づいて、通信プロトコルに応じた所定の信号処理(ベースバンド処理)を行い、サーチ処理部２９に供給する回路である。

　サーチ処理部２９は、以下に説明する妨害波をサーチする処理を実行し、低雑音増幅回路２２のゲインを調整する処理を実行する。

　＜サーチ処理が実行されるタイミングについて＞
　図４、図５を参照して、サーチ処理部２９がサーチ処理を実行するタイミングについて説明する。図４は、端末１１における通信方式の時間遷移について説明するための図である。

　端末１１と基地局１２との通信は、同一周波数を使って、送信と受信が交互に行われる。図中斜線なしで図示した四角形はアップリンク（送信）を表し、斜線入りで図示した四角形はダウンリンク（受信）を表す。図４に示したように、ダウンリンク信号は、５秒毎に送信され、そのうちの0.4secに受信すべき信号が含まれている。図４に示した数値は、一例であり、限定を示す記載ではない。

　ダウンリンク信号を良好に受信するために、端末１１は、ダウンリンク信号を受信する前に妨害波をサーチし、サーチされた結果、検出された妨害波による影響を低減するための処理を実行する。

　図５は、サーチ処理が実行されるタイミングについて説明するための図である。図５のＡは、横軸が時間を表し、縦軸が周波数を表す。図２に示したような状況の場合、希望波Ｄ（基地局１２からの信号）、妨害波Ｂ、妨害波Ａの順で周波数が高いため、図５のＡでも、上から順に、そのような配置とされている。妨害波Ｂは、常時出力され、妨害波Ａは、ダウンリンク信号とかぶる時間帯に出力されている。

　図４を参照して説明したように、基地局１２からの送信信号は、５秒毎など所定の間隔で送信（受信）される。この送信のタイミングが端末１１側で認識していない場合や、送信のタイミングが不定の場合など、サーチ処理は所定の周期で行われる。図５のＡに示した例では、時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ３、時刻ｔ４、時刻ｔ５においてサーチ処理が実行される。

　時刻ｔ１で行われたサーチ処理の結果が反映され、時刻ｔ１の後に受信される希望波Ｄに対する処理が実行される。同じく、時刻ｔ４で行われたサーチ処理の結果が反映され、時刻ｔ４の後に受信される希望波Ｄに対する処理が実行される。

　時刻ｔ５において実行されるサーチ処理は、基地局からの信号を受信している間に行われる。このような、基地局１２からの信号を受信しているときには、所定の間隔が経過し、サーチ処理が行われる時刻であっても、サーチ処理は実行されない（停止される）ようにしても良い。

　図５のＢは、基地局１２から送信信号が送信されてくるタイミングが、端末１１側で認識しているときのサーチ処理のタイミングについて説明するための図である。端末１１は、基地局１２からの信号を受信する前の時点、図５のＢでは、時刻ｔ１１と時刻ｔ１２の時点で、サーチ処理を実行する。サーチ処理は、基地局１２からの信号を受信する直前に行われようにしても良いし、所定の時間だけ早めに行われるようにしても良い。

　時刻ｔ１１で行われたサーチ処理の結果が反映され、時刻ｔ１１の後に受信される希望波Ｄに対する処理が実行される。同じく、時刻ｔ１２で行われたサーチ処理の結果が反映され、時刻ｔ１２の後に受信される希望波Ｄに対する処理が実行される。

　図５のＢを参照して説明したように、基地局１２からの信号が受信されるタイミングでサーチ処理が実行されるようにした場合も、基本的には、周期的にサーチ処理が実行されることになる。図４に示したように、基地局１２からは周期的に送信されるため、端末１１側で信号受信のタイミングでサーチ処理が実行されるようにした場合も、周期的にサーチ処理が実行されることになる。

　基地局１２からの信号が受信されるタイミングでサーチ処理が実行されるようにした場合、基地局１２からの信号の送信の周期が変更されたときなどにも対応でき、サーチ処理の実行回数を、適切に設定することができる。よって、サーチ処理に掛かる電力や処理時間を削減することができる。

　＜端末１１が行うサーチ処理について＞
　図６に示したフローチャートを参照し、端末１１が行う妨害波サーチ処理について説明を加える。妨害波サーチ処理は、サーチ処理部２９（図３）において実行される。

　ステップＳ１１において、受信機性能表が作成される。受信機性能表とは、端末１１の受信機能に係わる性能に関する表であり、例えば、図７に示すような表である。図７に示した表を参照するに、受信機性能表の項目としては、低雑音増幅回路２２のゲイン（VAGC）、ＬＰＦ２５からの出力ゲイン（GAIN）、雑音指数（Noise Figure : NFdsb）、相互変調歪インターセプトポイント（IIP3）が設けられている。

　低雑音増幅回路２２は、－３０dBから２１dBまで３dB刻みでゲインを変えられるように構成されている。妨害波をサーチした結果、妨害波の影響を受けづらいゲインに、低雑音増幅回路２２のゲインは設定され、その設定できるゲインが、VAGCの欄に記載されている。このゲイン毎に、GAIN、NFdsb、IIP3が関連付けられて記載されている。

　図７に示した受信機性能表は、回路設計時に取得され、サーチ処理部２９(図３)に記憶されている。図７に示した受信機性能表を参照するに、例えば、VAGCが“-30”のときには、GAINが“3.396”であり、NFdsbが“52”であり、IIP3が“-0.655”であることが関連付けられて記載されている。例えば、VAGCが“-27”のときには、GAINが“6.282”であり、NFdsbが“49.11”であり、IIP3が“-0.655”であることが関連付けられて記載されている。以下、同様に、受信機性能表にはVAGCに応じたGAIN、NFdsb、IIP3が関連付けられて記載されている。

　受信機性能表は、回路設計時に取得され、サーチ処理部２９に記憶されるため、記憶後には、ステップＳ１１の処理は省略することができる。妨害波サーチ処理が実行される毎に行われる処理は、ステップＳ１２以降の処理である。

　ステップＳ１２において、妨害波のサーチが実施される。妨害波のサーチの仕方について、図８を参照して説明する。図８は、図２に示したグラフと同じであるが、妨害波となりうる妨害波Ａ、妨害波Ｂ、妨害波Ｃ、妨害波Ｆのみを示している。

　妨害波のサーチが実施されるときには、低雑音増幅回路２２のゲインは、所定のゲイン、例えば、２１ｄｂに設定される。受信する周波数帯域を変更しながら、妨害波の検出が行われる。サーチ処理部２９（図３）は、局部発信回路２４を制御しながら、受信帯域を変更し、変更された受信帯域での信号を受信し、受信した場合、そのとき設定されていた周波数と信号強度を関連付けて保持する。妨害波のサーチでは、妨害波が存在している周波数と、その妨害波の信号強度が検出される。

　図８に示した例では、周波数Ａ側から順次周波数Ｂ側に受信する周波数帯域を変更しながら、妨害波のある周波数と信号強度が検出される。図８に示した例では、周波数Ａでサーチしたときに、信号強度Ｐ１の妨害波Ａが検出され、周波数Ｂでサーチしたときに、信号強度Ｐ１の妨害波Ｂが検出される。また、周波数Ｃでサーチしたときに、信号強度Ｐ２の妨害波Ｃが検出され、周波数Ｆでサーチしたときに、信号強度Ｐ２の妨害波Ｆが検出される。

　ここで、端末１１に影響を与える妨害波は、信号強度が“－６０ｄｂ”以上である場合、妨害波のサーチの結果、妨害波と認定されるのは、図８に示した例では、妨害波Ａと妨害波Ｂとなる。このような妨害波の検出を行うために、ステップＳ１３において、妨害波の情報が取得される。

　妨害波の情報として取得された情報を表にまとめると、図９に示すような表が作成できる。妨害波情報の表（以下、適宜、妨害波情報表と記載する）としては、妨害波の周波数（Frf）、妨害波の周波数から希望波の周波数を減算したときの差分（Fud）、妨害信号(検出された信号)の強度（Pud）が関連付けられた表である。図９に示した表は、希望波の周波数が921MHzである場合であるとする。

　図９に示した妨害波情報表において、例えば、妨害波の周波数Frfが“920”には、Fudが“-1”（＝920-921）であり、Pudが“>-60”（６０ｄｂ以下）であることが関連付けられて記載されている。例えば、妨害波の周波数Frfが“920.2”には、Fudが“-0.8”（＝920.2-921）であり、Pudが“-42”であることが関連付けられて記載されている。以下、同様に、妨害波情報には妨害波周波数Frfに応じた差分Fudと強度Pudが関連付けられて記載されている。

　ステップＳ１３(図６)において、図９に示したような妨害波情報表が作成されると、処理はステップＳ１４に進められる。ステップＳ１４において、妨害波情報から各周波数の組み合わせにおける３次相互変調歪（Third Inter Modulation distortion： IM３）が算出される。ここで、IM3について簡便に説明を加える。

　例えば、近接した２つの周波数ｆ１、ｆ２を持つ基本信号が、非線形回路（例えば、増幅回路等）に入力された場合、当該非線形回路の非線形性に起因して、IM3が生じることがある。このような場合、当該非線形回路からは、周波数ｆ１、ｆ２を持つ２つの基本信号とは別に、周波数２ｆ１－ｆ２及び周波数２ｆ２－ｆ１を持つ２つの信号が出力される。このような周波数２ｆ１－ｆ２及び周波数２ｆ２－ｆ１を持つ２つの信号が、３次相互変調歪（IM3）と称される。

　図２を参照して説明したように、IM3である変調波Ｅは、希望波と同じ帯域に発生することから、フィルタ等での除去が難しく、除去が容易ではない。そのため、希望波における雑音等となって、端末１１内のおける希望波の受信に影響を与え、希望波の受信品質の劣化を招くこととなる。

　近接した２つの周波数ｆ１、ｆ２を持つ基本信号を非線形回路に入力し、入力される基本信号の入力信号レベル（Pin）に対する、出力される基本信号（周波数ｆ１、ｆ２を持つ信号）と、周波数２ｆ１－ｆ２及び周波数２ｆ２－ｆ１を持つ２つのIM3との出力信号レベル（Pout）の変化を示した場合、例えば、図１０に示すようなグラフを得ることができる。

　図１０に示したグラフからわかるように、入力信号レベル（Pin）が低い領域では、基本信号の出力信号レベルは、IM3のレベルに比べて非常に高い。しかしながら、基本信号およびIM3の出力信号レベルの変化が線形性を持っている領域においては、基本信号の出力信号レベルが１dB上昇するごとに、IM3のレベルが３dB上昇することから、入力信号レベル（Pin）が高い領域においては、基本信号の出力信号レベルとIM3のレベルとが近づき、基本信号に対するIM3からの影響が大きくなっていることがわかる。

　基本信号とIM3の出力信号レベルの変化が線形性を持っている領域において基本信号の出力信号レベルの変化を示す直線と、上記領域においてIM3の出力信号レベルの変化を示す直線とが交差する点における入力信号レベルのことを、３次入力インターセプトポイント（Third Order Input Intercept Point : IIP3）と称する。当該IIP3は、非線形回路のデバイス特性（線形性）を示し、さらに、入力される信号の周波数や非線形回路に印加される電源電圧、動作時の周囲温度等の各種パラメータによっても変化する。

　IM3は、IIP3の値と、Pud（図９の妨害波の強度）から、以下の式（１）により求められる。
　IM3＝IIP3＋２×（Pub1－IIP3）＋（Pub2－IIP3）　　・・・（１）

　図１１に、図９に示した妨害波情報表に、式（１）に基づき算出されるIM3の値と、計算式を併記した表を示す。図１１の太線の四角で囲った部分が、妨害波情報表に追加された部分である。

　例えば、Frfが920.2のIM3は、“-114”であり、そのときの計算式は、“-15＋2×(-42-(-15))+(-60-(-15))”である。Frfが920.2のところに記載されたIM3は、周波数が920.2MHzの妨害波と、周波数が920MHzの妨害波の組み合わせにおける値である。Pubのところに記載されている値が“<-60”である場合、“-60”が代入される。

　例えば、Frfが920.4のIM3は、“-124”であり、そのときの計算式は、“-15＋2×(-47-(-15))+(-60-(-15))”である。Frfが920.4のところに記載されたIM3は、周波数が920.4MHzの妨害波と、周波数が920MHzの妨害波の組み合わせにおける値である。

　ステップＳ１４(図６)においては、妨害波情報表に記載されている妨害波候補の周波数の組み合わせ毎にIM3が算出される。なお、図１１に示したような表は、説明のために図示したものであり、表自体に、IM3の計算式が記載されている必要はないし、表を作成する以外の方法で以下と同様の処理が実行されるように構成することもできる。

　ステップＳ１５(図６)において、最も高いIM3となる周波数の組み合わせ（Fud1,Fud2）が特定される。図１１に示したIM3の値が追加された妨害波情報表を再度参照するに、最も値が大きいIM3は、“-100”であり、このIM3が“-100”となる周波数の組み合わせは、Pud＝-44dBmのFrf=920.6MHzとPud＝-42dBmのFrf=920.2MHzであることが判明する。

　この場合、Pud＝-44dBmのFrf=920.6MHzの妨害波と、Pud＝-42dBmのFrf=920.2MHzの妨害波の２波によるIM3の影響が大きい（IM3の値が最も大きい）という情報を、図１１に示した表から得ることができる。

　ステップＳ１６（図６）において、Fud1とFud2における妨害波のレベルPud1とレベルPud2の値を、受信特性表に入力し、各VAGCにおけるIM3が算出される。上記した例の場合、レベルPud1＝-44dBmとし、レベルPud2=-42dBmとし、これらの値を、式（１）に代入し、また、図７に示した受信機性能表から得られるIIP3の値が、式（１）に代入されることで、検出された妨害波によるIM3が算出される。

　図１２は、受信機性能表に、検出された２つの妨害波の情報から算出されるIM3(dBm)を追加した表を示す。図１２に示した表では、さらにNF（雑音指数）により決まる感度（Sense(NF)）と、IM3(歪)により決まる感度（Sense(IM3)）も、算出され、追加記載されている例を示した。Sense(NF)は、次式（２）で算出され、Sense（IM3）は、次式（３）で算出される。
　　Sense(NF)＝-144＋NFdsb－5　・・・（２）
　　Sense(IM3)＝IM3－30　・・・（３）

　例えば、VAGC＝-30、IIP3＝-0.655のIM3は-128.69（＝-0.655＋２×（-44－(-0.655)）＋（-42－(-0655)））と記載され、Sense(NF)は、-97（＝-144+52-5）と記載され、Sense(IM3)は、-158.69（＝-128.69－30）と記載されている。

　また例えば、VAGC＝-27、IIP3＝-0.655のIM3は、-128.69と記載され、Sense(NF)は、-99.89と記載され、Sense(IM3)は、-158.69と記載されている。このように、VAGC毎に、Sense(NF)、IM3、およびSense(IM3)が算出され、受信機特性表に記載される。

　ステップＳ１７(図６)において、各VAGCにおいて、Sense(NF)の値とSense(IM3)の値のうちの大きい方を選択するという処理が実行される。図１３は、図１２に示した受信機性能表に、Sense(NF)の値とSense(IM3)の値のうちの大きい方を選択するという処理が実行された結果を示す四角形を追加記載した表である。図１３に示した受信機性能表において、四角で囲った部分が、選択された値であることを示す。

　VAGCの-30乃至15まではSense(NF)の方が選択され、VAGCの18,21はSense(IM3)の方が選択されていることが読み取れる。

　ステップＳ１８(図６)において、受信機性能表上で最も低い感度となる低雑音増幅回路２２のゲイン（VAGC）が特定される。ステップＳ１７において、選択された値が、Sense(NF)の値からSense(IM3)の値に切り替わるところの低雑音増幅回路２２のゲインが、ステップＳ１８において特定される低雑音増幅回路２２のゲイン（VAGC）に設定される。図１３に示したような場合、VAGC=15が選択される。VAGC=15が選択されると、Sense(NF)が-141.508dBmとなり、最も低い、すなわち良好な値となる。

　ステップＳ１７とステップＳ１８における処理について図１４と図１５を参照して説明を加える。図１４は、低雑音増幅回路２２のゲイン(VAGC)を変化させたときのGAIN、NFdsb、およびIIP3の変化を表すグラフである。図１４は、例えば、図７に示した受信機性能表をグラフ化したグラフである。

　図１４に示したグラフの横軸は、低雑音増幅回路２２のゲイン(LNA Gain)を表し、縦軸はdBを表す。低雑音増幅回路２２のゲイン(VAGC)を下げると(グラフ中右側に行くほど)、雑音指数（NFdsb）の値は小さくなることがわかる。雑音指数（NFdsb）は、値が小さい程、劣化していることを表す。

　低雑音増幅回路２２のゲイン(VAGC)を下げると(グラフ中右側に行くほど)、相互変調歪インターセプトポイント（IIP3）の値は大きくなることがわかる。相互変調歪インターセプトポイント（IIP3）は、値が大きい程、歪が少なく良いことを表す。このように、低雑音増幅回路２２のゲインにより、雑音指数の値や相互変調歪インターセプトポイントの値が変化することが、図１４に示したグラフから読み取れる。

　図１５は、低雑音増幅回路２２のゲインを変えたときの感度の変化を表すグラフである。図１５に示したグラフの横軸は、低雑音増幅回路２２のゲイン(LNA Gain)を表し、縦軸はSense(NF)またはSense(IM3)の値を表す。図１５に示したグラフは、所定のPud（妨害波の信号強度）におけるグラフであり、ここでは、図１３に示したグラフをプロットしたグラフであるとして説明を続ける。

　図１５に示したグラフから、雑音指数の感度Sense(NF)は、低雑音増幅回路２２のゲインが下がる程(グラフ中右側に行く程)、値が小さくなり、感度が悪くなることが読み取れる。一方で、３次相互変調歪みの感度Sense(IM3)は、低雑音増幅回路２２のゲインが下がる程(グラフ中右側に行く程)、値が大きくなり、感度は良くなることが読み取れる。

　図１５に示したグラフにおいて、雑音指数の感度Sense(NF)と3次相互変調歪みの感度Sense(IM3)との交点に該当する低雑音増幅回路２２のゲインが、最適なゲインとなり、妨害波の影響を最も低減することができるゲインである。この交点に該当するゲインを図１３に示した表から探索する場合、ステップＳ１７とステップＳ１８の処理が行われることで探索できる。すなわち、ステップＳ１７において選択された値が、Sense(NF)の値からSense(IM3)の値に切り替わるところが探索され、その切り替わるところの低雑音増幅回路２２のゲインが、図１５に示したグラフにおける交点となる。

　なお、低雑音増幅回路２２のゲインを、１dB毎に調整できるように構成した場合、交点に該当するゲインを設定でき、そのようにしても良いが、例に挙げたように３dB毎に調整が行われるように構成されている場合、交点に最も近く、調整できるゲインが、低雑音増幅回路２２のゲインとして設定される。

　このようにして設定される低雑音増幅回路２２のゲインは、雑音による影響を抑え、かつ３次相互変調歪みによる影響を抑えることができるゲインとなる。すなわち、妨害波の影響を最も抑制できる低雑音増幅回路２２のゲインであり、このようなゲインに低雑音増幅回路２２のゲインを設定することで、妨害波の影響を最も低減した状態で希望波を受信することができる。

　サーチ処理部２９(図３)は、図６に示したフローチャートの処理を実行することで、妨害波をサーチし、妨害波の影響を受けづらい低雑音増幅回路２２のゲインを設定する。サーチ処理部２９により設定されたゲインに、低雑音増幅回路２２のゲインが設定された後、基地局１２からの信号(希望波)が受信される。よって、妨害波の影響が低減された状態で、希望波を受信できる。

　低雑音増幅回路２２のゲインは変更するが、この変更は、端末１１側だけで行うことができる処理である。端末１１側の周りの状況に適したゲインを、端末１１毎に設定することができる。また、妨害波の影響を低減するための設定を、基地局１２との双方向通信を行うことなく設定できる。

　本技術によれば、端末の近くに妨害波の発生源となる装置が複数あるような状況下であっても、妨害波を検出し、適切なゲインを設定し、設定されたゲインでの受信を行うことができるため、相互変調歪を減らすことができ、基地局からの信号復調が可能となる。

　＜記録媒体について＞
　上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

　図１６は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２００２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２００３は、バス２００４により相互に接続されている。バス２００４には、さらに、入出力インタフェース２００５が接続されている。入出力インタフェース２００５には、入力部２００６、出力部２００７、記憶部２００８、通信部２００９、及びドライブ２０１０が接続されている。

　入力部２００６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部２００７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部２００８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部２００９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ２０１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア２０１１を駆動する。

　以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ２００１が、例えば、記憶部２００８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース２００５及びバス２００４を介して、ＲＡＭ２００３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

　コンピュータ（ＣＰＵ２００１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア２０１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。

　コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア２０１１をドライブ２０１０に装着することにより、入出力インタフェース２００５を介して、記憶部２００８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２００９で受信し、記憶部２００８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ＲＯＭ２００２や記憶部２００８に、あらかじめインストールしておくことができる。

　なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

　本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。

　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。

　なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　受信された信号が入力される低雑音増幅部と、
　妨害波をサーチし、前記妨害波の影響を低減する前記低雑音増幅部のゲインを設定するサーチ処理部と
　を備える受信装置。
（２）
　前記ゲインを変更した場合に、前記妨害波の雑音指数の感度と、前記妨害波のIM3（Third Inter Modulation distortion）の感度とが交差するゲインを、前記低雑音増幅部のゲインに設定する
　前記（１）に記載の受信装置。
（３）
　前記低雑音増幅部のゲインと、前記ゲインのときの雑音指数と相互変調歪インターセプトポイント（IIP3）を関連付けた性能表を保持している
　前記（２）に記載の受信装置。
（４）
　前記低雑音増幅部を所定のゲインに固定し、受信する信号の周波数を変更し、前記妨害波を検出し、
　前記妨害波が検出された場合、前記妨害波の周波数と信号強度を用いて前記IM3を算出する
　前記（３）に記載の受信装置。
（５）
　前記IM3の値が最も高くなる前記妨害波の周波数の組み合わせを特定し、
　前記特定した前記妨害波の信号強度と前記性能表の値を用いて、前記性能表）に記載されている前記ゲイン毎に前記IM3を算出する
　前記（４）に記載の受信装置。
（６）
　前記性能表）に記載されている前記ゲイン毎に、雑音指数の感度と前記IM3の感度のうちの大きな方の値を選択し、雑音指数の感度から前記IM3の感度に変化するゲインを判定し、その判定された前記ゲインを、前記低雑音増幅部のゲインに設定する
　前記（５）に記載の受信装置。
（７）
　前記サーチ処理部による前記ゲインの設定は、基地局からの信号を受信する前の時点で行われる
　前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の受信装置。
（８）
　受信された信号が入力される低雑音増幅部を備える受信装置が、
　妨害波をサーチし、前記妨害波の影響を低減する前記低雑音増幅部のゲインを設定する
　受信方法。
（９）
　受信された信号が入力される低雑音増幅部を備える受信装置を制御するコンピュータが、
　妨害波をサーチし、前記妨害波の影響を低減する前記低雑音増幅部のゲインを設定する
　ステップを含む処理を実行させるためのプログラム。

　１　情報処理システム，　１１　端末，　１２　基地局，　１３　発信器，　２１　アンテナ，　２２　低雑音増幅回路，　２３　ミキサ回路，　２４　局部発振回路，　２５　ＬＰＦ，　２６　増幅回路，　２８　信号処理部，　２９　サーチ処理部

Claims

　受信された信号が入力される低雑音増幅部と、
　妨害波をサーチし、前記妨害波の影響を低減する前記低雑音増幅部のゲインを設定するサーチ処理部と
　を備える受信装置。
　前記ゲインを変更した場合に、前記妨害波の雑音指数の感度と、前記妨害波のIM3（Third Inter Modulation distortion）の感度とが交差するゲインを、前記低雑音増幅部のゲインに設定する
　請求項１に記載の受信装置。
　前記低雑音増幅部のゲインと、前記ゲインのときの雑音指数と相互変調歪インターセプトポイント（IIP3）を関連付けた性能表を保持している
　請求項２に記載の受信装置。
　前記低雑音増幅部を所定のゲインに固定し、受信する信号の周波数を変更し、前記妨害波を検出し、
　前記妨害波が検出された場合、前記妨害波の周波数と信号強度を用いて前記IM3を算出する
　請求項３に記載の受信装置。
　前記IM3の値が最も高くなる前記妨害波の周波数の組み合わせを特定し、
　前記特定した前記妨害波の信号強度と前記性能表の値を用いて、前記性能表に記載されている前記ゲイン毎に前記IM3を算出する
　請求項４に記載の受信装置。
　前記性能表に記載されている前記ゲイン毎に、雑音指数の感度と前記IM3の感度のうちの大きな方の値を選択し、雑音指数の感度から前記IM3の感度に変化するゲインを判定し、その判定された前記ゲインを、前記低雑音増幅部のゲインに設定する
　請求項５に記載の受信装置。
　前記サーチ処理部による前記ゲインの設定は、基地局からの信号を受信する前の時点で行われる
　請求項１に記載の受信装置。
　受信された信号が入力される低雑音増幅部を備える受信装置が、
　妨害波をサーチし、前記妨害波の影響を低減する前記低雑音増幅部のゲインを設定する
　受信方法。
　受信された信号が入力される低雑音増幅部を備える受信装置を制御するコンピュータが、
　妨害波をサーチし、前記妨害波の影響を低減する前記低雑音増幅部のゲインを設定する
　ステップを含む処理を実行させるためのプログラム。