JP2000349847A - 受信機及びその利得制御方法 - Google Patents
受信機及びその利得制御方法Info
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Abstract
も、妨害波によるA/D変換器入力端での飽和を防止
し、良好な受信特性を維持しかつディジタル通信のビッ
ト誤り率の劣化を防ぐ。 【解決手段】 利得制御信号の発生のため複数の目標値
を設け、この目標値をベースバンド信号処理部で切換え
制御する。すなわち、ベースバンド信号処理部で、受信
信号の状態を監視しこの監視結果に応じて適当な目標値
を選択し、この選択目標値と受信電力量との比較を行い
利得制御信号を生成する。これにより、受信信号のディ
ジタル処理のためのA/D変換器の入力端での飽和が生
じた場合に、目標値を次の低い目標値に切り換えて、受
信信号に希望波の他に妨害波を含む場合にも、当該妨害
波によるA/D変換器の入力端での飽和を防止し、良好
な受信特性を維持することが可能で、またディジタル通
信のビット誤り率の増加抑制も可能となる。
Description
制御方法に関し、特に移動体通信の受信機を構成する無
線部に設けられた利得制御増幅器の制御方式に関するも
のである。
は、送信機と受信機との距離による電波の強弱や、送信
機と受信機とが通信している場所の地形的条件による電
波の強弱により、受信機のアンテナ端での受信電力が大
きく変動することが知られている。アンテナ端での受信
電力が変動する場合、受信機を構成する復調器への入力
電力範囲を大きく取らなければならないだけでなく、受
信電力が変動することにより安定した受信特性が確保で
きなくなってしまうという問題が生じる。
無線部内の比較的後段で、かつ復調器の前段に利得の制
御が可能な利得制御増幅器を設け、アンテナ端での受信
電力の変動に従って利得制御増幅器の利得を制御し、復
調器への入力電力を一定に保つと共に、安定した受信特
性を確保するようになっている。
詳細に説明する。始めに、受信機では、受信した信号が
復調され、この復調された受信信号から受信電力量が求
められる。次に、求められた受信電力量と受信機が保有
している目標値とが比較され、求められた受信電力量が
目標値より低い場合は利得制御増幅器の利得が増加する
ように制御される。また、求められた受信電力量が目標
値より高い場合は、利得制御増幅器の利得が減少するよ
うに制御される。こうして、復調器への入力電力量が一
定になるように調整されると共に、安定した受信特性が
実現可能となるのである。
に示す受信機は、基地局から送信される信号を受信する
と共に、移動局の送信信号を送信するアンテナ101
と、受信信号及び送信信号を切り分けるアンテナ共用器
102と、無線周波数帯域の受信信号を増幅する高周波
増幅器103と、受信信号の周波数帯域のみ通過させる
高周波帯域ろ波器104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105と、周波数変換された受信信号のうち受信チ
ャネルの信号のみを通過させるチャネルろ波器106
と、利得制御が可能な利得制御増幅器107と、直交復
調器108と、ベースバンドろ波器109及び110
と、局部信号発振器111及び112と、送信機113
と、ディジタル信号処理部114とにより構成されてい
る。
アンテナ101にて受信された受信信号はアンテナ共用
器102を介して高周波増幅器103へ入力されて増幅
される。この増幅出力は高周波ろ波器104を介して周
波数変換器105に入力される。この周波数変換器10
5では、局部信号発振器111より出力される局部発振
信号を用いて、受信された無線周波数帯域の受信信号が
中間周波数帯域の受信信号に周波数変換して出力され
る。
波数帯域の受信信号は、チャネルろ波器106により、
受信チャネルの近傍に存在する妨害波が除去され、利得
制御増幅器107を介して直交復調器108に入力され
る。直交復調器108では、局部信号発振器112より
出力される局部発振信号を用いて中間周波数帯域の受信
信号がベースバンド帯域の受信信号に周波数変換される
と共に、受信信号は直交復調され、I成分及びQ成分の
受信信号として出力される。その後、I成分及びQ成分
の受信信号はベースバンドろ波器109及び110を夫
々介してディジタル信号処理部114へ入力される。
ナログ信号がディジタル信号に変換されると共に、誤り
訂正等のディジタル信号処理がなされるだけでなく、受
信信号より受信電力が算出されて、利得制御増幅器10
7の利得制御をも行われるようになっている。
ついて、図7を参照しつつ詳細に説明する。尚、図7は
上述した受信機を構成する中間周波数帯域の受信信号を
処理する部分及びベースバンド帯域の受信信号を処理す
る部分(図6のディジタル処理部114に相当)の詳細
を示すものであり、図6と同等部分は同一符号にて示し
ている。受信機の中間周波数帯域の受信信号を処理する
部分については、図6の当該部分と重複して示している
ので、その説明は省略する。
ンドろ波器109及び110の各出力を夫々入力とする
A/D変換器206及び207と、ベースバンドディジ
タルろ波器208及び209と、ベースバンド信号処理
部210と、制御信号発生部211と、電力計算器21
2とから構成される。
びQ成分の受信信号は、ベースバンドろ波器109及び
110へ夫々入力されて受信信号の近傍に存在する妨害
波が除去される。その後、I成分及びQ成分の受信信号
はA/D変換器206及び207にてアナログ信号から
ディジタル信号に夫々変換され、ベースバンドディジタ
ルろ波器208及び209に入力される。ベースバンド
ディジタルろ波器208及び209において、受信チャ
ネルの近傍に存在する妨害波が夫々除去されると共に、
ディジタル信号の符号間干渉を防ぐために帯域制限され
た後、ベースバンド信号処理部210及び電力計算部2
12に夫々入力される。
訂正等のディジタル信号処理が施される。尚、受信チャ
ネルの近傍に存在する妨害波は、チャネルろ波器106
と、ベースバンドろ波器109及び110と、ベースバ
ンドディジタルろ波器208及び209とを用いて、3
段階に分けて十分に減衰させる構成になっている。ま
た、電力計算器212では、入力されたI成分及びQ成
分の受信信号より、受信電力量が計算され、制御信号発
生部211に対して受信電力の計算結果が出力される。
2より入力された受信電力量と制御信号発生部211に
保有されている目標値とが比較され、この比較結果に応
じて利得制御増幅器107が制御される。すなわち、受
信電力量が目標値より低い場合は利得制御増幅器107
の利得を増加させる制御信号が発生され、利得制御増幅
器107の利得が増加するよう動作させる。また、受信
電力量が目標値より高い場合は、利得制御増幅器107
の利得が減少する制御信号が発生され、利得制御増幅器
107の利得が減少するよう動作させる。なお、制御信
号発生部211が保有している目標値は、A/D変換器
206及び207の入力端が飽和しないように予め決め
られた値である。
において、受信周波数帯域内であって、受信しているチ
ャネルに隣接するチャネルに、希望波に対し強電力の妨
害波が存在し、希望波と妨害波を共に受信している場合
について考える。アンテナ101で受信された希望波及
び妨害波は、高周波増幅器103、高周波ろ波器10
4、周波数変換器105を経て、チャネルろ波器106
に入力される。図6及び図7に示した従来の受信機で
は、受信信号の近傍に存在する妨害波をチャネルろ波器
106と、ベースバンドろ波器109及び110と、ベ
ースバンドディジタルろ波器208及び209とを用い
て、合計3段階で減衰させているために、妨害波をチャ
ネルろ波器106だけでは十分に減衰させることができ
ず、希望波に妨害波が残ったまま利得制御増幅器107
に入力される。
制御増幅器107を経て直交復調器108で直交復調さ
れ、ベースバンドろ波器109及び110により、あら
ためて妨害波が除去されるが、妨害波は十分に除去され
ず、希望波に妨害波が残ったままA/D変換器206及
び207に入力され、アナログ信号からディジタル信号
に変換されて、ベースバンドディジタルろ波器208及
び209に入力される。希望波と妨害波からなる受信信
号はベースバンドディジタルろ波器208及び209に
て妨害波が十分除去され、電力計算器212及びベース
バンド信号処理部210に入力される。
信号の受信電力量が計算され、制御信号発生部211に
計算結果が出力されるわけだが、希望波と妨害波とが受
信されているにもかかわらず、チャネルろ波器106
と、ベースバンドろ波器109及び110と、ベースバ
ンドディジタルろ波器208及び209とにより、妨害
波が十分減衰されてしまうために、正しい受信電力の計
算が実行されず、希望波のみの受信電力量が制御信号発
生器211に報告されることになる。
制御信号発生部211が保有している目標値とが比較さ
れ、利得制御増幅器107の利得を制御する制御信号が
発生される。受信信号の受信電力量が目標値より低い場
合、制御信号発生部211では、利得制御増幅器107
の利得を増加させるように制御信号が発生され、利得制
御増幅器107の利得を増加させる。この際、利得制御
増幅器107の入力信号は希望波と妨害波が入力されて
おり、希望波を増幅するだけでなく、妨害波も増幅して
しまい、妨害波により、A/D変換器206及び207
の入力端が飽和してしまい、良好な受信特性が得られな
いだけでなく、ディジタル通信におけるビット誤り率の
増加を招くという問題が発生する。
平10−126301号公報の技術を参照すると、受信
機を構成する高周波増幅器や周波数混合器等の非直線性
により生じるn(n≧2)次歪み成分は、電界強度がa
(dB)だけ増減すると、それに比例してna(dB)
増減するという特性を見出し、この特性に着目して受信
機の利得制御をなす発明が開示されている。
利得増幅器を設け、受信機が送信信号を受信した後、当
該可変利得増幅器の利得量を制御してこの利得量をa
(dB)だけ減衰させ、受信信号の電界レベルがb(d
B)(a<b)以下の場合に、妨害波による混変調が生
じていないとして、可変利得増幅器の利得量の制御は行
わない。また、当該利得量をa(dB)減衰させたとき
に、受信信号の電界レベルがb(dB)以上減衰した場
合、複数の妨害波による混変調が生じているとして、更
に可変利得増幅器の利得量を制御し、受信信号のビット
誤り率が混変調による影響を受けない値になるまで、当
該利得量を増加させていくというものである。
示した移動体における受信機では、上述した様に、受信
しているチャネルに隣接するチャネルに、希望波に対し
強電力の妨害波が存在し、希望波と妨害波を共に受信し
ている場合において、利得制御増幅器107には、これ
ら希望波の他に妨害波も入力されており、よってこれら
両者が増幅されることになってしまうが、利得制御増幅
器107の利得制御信号は、妨害波が除去された場合の
制御信号となっているので、当該妨害波により、A/D
変換器206及び207の入力端が飽和してしまい、結
果として良好な受信特性が得られないだけでなく、ディ
ジタル通信におけるビット誤り率の増加を招来するとい
う欠点がある。
技術では、対象とする妨害波が混変調波であって、上述
した様に、受信しているチャネルに隣接するチャネル
に、希望波に対し強電力の妨害波が存在し、希望波と妨
害波を共に受信している様な場合を想定しているもので
はない。
に、それに隣接する強電力の妨害波を含む場合にも、当
該妨害波によるA/D変換器の入力端での飽和を防止し
て、良好な受信特性を維持すると共に、ディジタル通信
におけるビット誤り率の増加抑制を可能とした受信機及
びその利得制御方法を提供することである。
を選択的に導出する選択手段と、この選択手段の出力を
増幅する利得制御増幅手段と、この増幅出力を復調する
復調手段と、この復調出力に対応した電力量と目標値と
を比較してこの比較結果に応じて前記利得制御増幅手段
の利得制御をなす利得制御手段とを含む受信機であっ
て、前記利得制御手段は、前記復調出力に含まれる妨害
波の有無に応じて前記目標値を切替え制御する目標値切
替え制御手段を含むことを特徴とする受信機が得られ
る。
スバンド信号をディジタル処理するディジタル信号処理
手段を含み、このディジタル信号処理手段は前記ベース
バンド信号をディジタル化するディジタル変換器と、こ
のディジタル信号から前記妨害波成分を除去するろ波器
とを有し、前記目標値切替え制御手段は、前記ろ波器の
出力電力量と前記ディジタル変換器の飽和動作状態に応
じて前記妨害波の有無を検出する妨害波検出手段を有す
ることを特徴とする受信機が得られる。
の第一の目標値よりも小なる第二の目標値とが予め規定
されており、前記目標値切替え制御手段は、初期状態に
おいて、前記第一の目標値を設定しており、この状態に
おいて、妨害波検出手段が前記妨害波を検出したときに
前記第二の目標値に切替えるようにし、前記第一の目標
値は、妨害波が存在しない正常受信状態における前記デ
ィジタル変換器の入力端の受信電力量が、このディジタ
ル変換器が飽和動作しない値となるように予め設定され
ていることを特徴とする。
スバンド信号をディジタル処理するディジタル信号処理
手段を更に含み、このディジタル信号処理手段は前記ベ
ースバンド信号をディジタル化するディジタル変換器
と、このディジタル信号から前記妨害波成分を除去する
ろ波器とを有し、前記目標値切替え制御手段は、前記ろ
波器の出力電力量と前記ディジタル信号の状態とに応じ
て前記妨害波の有無を検出する妨害波検出手段を有する
ことを特徴とする受信機が得られる。
ジタル信号の出力状態として誤り率を検出し、この誤り
率に応じて前記妨害波の有無を検出するようにしたこと
を特徴とし、また前記誤り率が所定閾値以上の場合に前
記妨害波有りを検出するようにしたことを特徴とする。
が前記閾値以上の場合に前記目標値を初期設定値から所
定量低い第二の目標値に切替えるようにし、また前記誤
り率が前記閾値以上の場合に、更に前記目標値を前記第
二の目標値から所定量低い第三の目標値に切替えるよう
にし、更にはまた前記誤り率が前記閾値より低下した場
合に初めて前記目標値の切替えを停止するようにし、ま
た前記目標値切替え制御手段は、前記目標値の切換えを
停止してから一定時間経過後に前記初期設定値に切替え
制御するようにしたこと特徴とする。
てこの選択出力を利得制御増幅器により増幅し、この増
幅出力の復調出力に対応した電力量と目標値とを比較し
てこの比較結果に応じて前記利得制御増幅器の利得制御
をなすようにした受信機における利得制御方法であっ
て、前記復調出力に含まれる妨害波の有無に応じて前記
目標値を切替え制御する目標値切替え制御ステップを含
むことを特徴とする利得制御方法が得られる。
るベースバンド信号をディジタル変換器によりディジタ
ル化してこのディジタル信号から前記妨害波成分をろ波
器により除去するよう構成されており、前記目標値切替
え制御ステップは、前記ろ波器の出力電力量と前記ディ
ジタル変換器の飽和動作状態に応じて前記妨害波の有無
を検出する妨害波検出ステップを有することを特徴とす
る利得制御方法が得られる。
ル変換器の出力が連続して最大出力となったときに前記
飽和動作状態であることを検出するようにし、前記目標
値は第一の目標値と、この第一の目標値よりも小なる第
二の目標値とが予め規定されており、前記目標値切替え
制御ステップは、初期状態において、前記第一の目標値
を設定しており、この状態において、妨害波検出ステッ
プにて前記妨害波が検出されたときに前記第二の目標値
に切替えるようにしたことを特徴とする。そして、前記
第一の目標値は、妨害波が存在しない正常受信状態にお
ける前記ディジタル変換器の入力端の受信電力量が、こ
のディジタル変換器が飽和動作しない値となるように予
め設定されていることを特徴とする。
ベースバンド信号をディジタル変換器によりディジタル
化してこのディジタル信号から前記妨害波成分をろ波器
により除去するよう構成されており、前記目標値切替え
制御ステップは、前記ろ波手段の出力電力量と前記ディ
ジタル信号の出力状態とに応じて前記妨害波の有無を検
出する妨害波検出ステップを有することを特徴とする利
得制御方法が得られる。
ディジタル信号の出力状態として誤り率を検出し、この
誤り率に応じて前記妨害波の有無を検出するようにし、
前記誤り率が所定閾値以上の場合に前記妨害波有りを検
出するようにしたことを特徴とする。また、前記目標値
切替え制御ステップは、前記誤り率が前記閾値以上の場
合に前記目標値を初期設定値から所定量低い第二の目標
値に切替えるようにし、前記誤り率が前記閾値以上の場
合に、更に前記目標値を前記第二の目標値から所定量低
い第三の目標値に切替えるようにしたことを特徴とす
る。また、前記目標値切替え制御ステップは、前記誤り
率が前記閾値より低下した場合に初めて前記目標値の切
替えを停止するようにしたことを特徴とする。
生のために、従来では、単一の目標値を設定している
が、本発明では、複数の目標値を設定しておき、この複
数の目標値をベースバンド信号処理部にて切替え可能と
するものである。すなわち、ベースバンド信号処理部に
おいて、復調ベースバンド信号の電力量とディジタル信
号の状態を監視して、連続して大なるディジタル信号が
得られたり、ビット誤り率が劣化した場合等に応じて初
期設定目標値からそれより低い第二の目標値に切替える
のである。この目標値と受信電力量とが比較されて、利
得制御増幅器の利得が制御されるのである。
ト誤り率等が劣化する場合には、A/D変換器の入力端
での入力電力が増大しているので、A/D変換器は飽和
状態となり、よって受信信号には妨害波が混入している
と見なし得る。この場合には、目標値を低くする制御を
行っているので、A/D変換器の入力端での電力はそれ
だけ低下し、復調ディジタル信号のビット誤り率等の特
性は良好となるのである。
実施の形態につき説明する。図1は本発明の一実施の形
態を示す図であり、図6,7と同等部分は同一符号にて
示している。尚、本例における受信機の全体の構成のブ
ロック図は、図6に示した従来例のそれと同等であり、
その説明は省略する。本例では、ディジタル信号処理部
114の詳細構成が図6のそれと異なっているので、デ
ィジタル信号処理部114のみにつき説明する。
114は、ベースバンドろ波器109及び110からの
出力号をアナログ信号からディジタル信号に変換するA
/D変換器206及び207と、受信チャネルの近傍に
存在する妨害波を除去すると共に、ディジタル信号の符
号間干渉を防ぐために受信信号の帯域制限を行うベース
バンドディジタルろ波器208及び209と、受信信号
に対し誤り訂正等のディジタル信号処理を施すベースバ
ンド信号処理部210と、複数の目標値を有し電力計算
器212からの電力値とこれら複数の目標値信号のうち
の一つと比較して利得制御増幅器107の利得を制御す
るための信号を発生する制御信号発生部211と、受信
信号の電力量を算出する電力計算器212とにより構成
されている。尚、上記ベースバンド信号処理部210は
制御信号発生器211における複数の目標値の一つを選
択設定する機能を有している。
タルろ波器208及び209より夫々出力された受信信
号は、ベースバンド信号処理器210に入力され、誤り
訂正等のディジタル信号処理が施されると共に、電力計
算器212にも入力される。この電力計算器112で
は、入力された受信信号より受信電力量が計算されて制
御信号発生部211及びベースバンド信号処理部210
に対してこの計算された受信電力量が出力される。
された受信電力量とが比較されて利得制御増幅器107
の利得を制御する信号が発生される。制御信号発生部2
11に入力された受信電力量が目標値より低い場合に
は、利得制御増幅器107の利得を増加させる制御信号
が発生され、制御信号発生部211に入力された受信電
力量が目標値より高い場合には、利得制御増幅器107
の利得を減少させる制御信号が発生される。
る目標値はA/D変換手段406及び407の入力端が
飽和しないように決められた値である。本発明では、上
述した様に、制御信号発生部211に複数の目標値を保
有させ、ベースバンド信号処理部210にて受信状態を
監視し、この受信状態に合わせて制御信号発生部211
が保有している複数の目標値を切り換えて動作するよう
にしている。
ルに隣接するチャネルに希望波に対して強電力の妨害波
が存在し、受信機が希望波と妨害波を同時に受信してい
る場合において、ベースバンド信号処理部114におい
て、現在の受信状態から隣接するチャネルに妨害波が存
在すると判断された場合、制御信号発生部211内に保
有している目標値を切り換える信号が発生され、制御信
号発生部211内の目標値を変更し、A/D変換器20
6及び207の各入力端が妨害波の電力により飽和する
ことを防ぐという動作を実行する。
計算器212より報告される受信電力量とA/D変換器
206及び207が出力するディジタル信号とを用い
て、報告された受信電力量に対してA/D変換器206
及び207により出力されるディジタル値に連続して大
きな値が検出されたときに、妨害波が存在すると判断さ
れることになる。
に強電力の妨害波が存在し、受信機が希望波と妨害波を
同時に受信している場合に、受信信号の状態に合わせ
て、制御信号発生部211にて利得制御増幅器107の
制御信号の発生に使用される目標値を切り換えて、利得
制御増幅器107の利得の制御を行うので、A/D変換
器206及び207の入力端が飽和することを防ぐこと
が可能となり、受信しているチャネルに隣接するチャネ
ルに存在する強電力の妨害波による受信特性の劣化もし
くは、ディジタル通信におけるビット誤り率の増加とい
う問題を防ぐという効果が得られることになる。
7の制御方法の詳細について説明する。直交復調器10
8にて直交復調されてA/D変換器206及び207で
アナログ信号からディジタル信号に変換された受信信号
は、ベースバンドディジタルろ波器208及び209に
入力される。ベースバンドディジタルろ波器208及び
209を通過した受信信号はベースバンド信号処理部2
10に入力されると共に、電力計算器212に入力され
る。
成分及びQ成分の受信信号から受信電力を計算し、その
計算結果を制御信号発生部211及びベースバンド信号
処理部114に対して出力する。制御信号発生部211
には、利得制御増幅器107から出力される信号の出力
電力に対する目標値が予め保有されており、受信電力量
と保有している目標値とが比較され。この比較結果によ
り、受信電力量が目標値より低い場合は、利得制御増幅
器107の利得を増加させる制御信号が発生され、ま
た、受信電力量が目標値より高い場合は、利得制御増幅
器107の利得を減少させる制御信号が発生されて、A
/D変換器206及び207への入力電力が一定になる
ように調整されると共に、A/D変換器206及び20
7の入力端が飽和しないように利得制御増幅器107の
利得も制御される。
211が保有する目標値を、妨害波が存在しない正常受
信状態におけるA/D変換器206及び207の入力端
の受信電力量が、これ等変換器が飽和動作しない値とな
るように予め定められた値αと、αより十分小さく、α
>βの関係にある値βとが保有されているものとする。
初期状態においては、制御信号発生部211はこの目標
値αを用いて利得制御増幅器107の利得の制御を行う
ものとする。
ルに希望波に対して強電力の妨害波が存在し、希望波と
妨害波を同時に受信している場合について、利得制御増
幅器107の制御方法について説明する。先ず始めに、
受信機は上述したように目標値αを用いて利得制御増幅
器107の利得の制御を行う。その後、受信機が希望波
と希望波に隣接するチャネルに存在する強電力の妨害波
を受信するようになると、希望波及び妨害波からなる受
信信号は、アンテナ101、アンテナ共用器102、高
周波増幅器103、高周波ろ波器104、周波数変換器
105を通過して、チャネルろ波器106へ入力され
る。
するチャネルに存在する妨害波を十分に減衰することが
できずに、希望波と希望波に隣接するチャネルに存在す
る妨害波は利得制御増幅器107へ入力され、受信信号
の受信電力量と制御信号発生部211内の目標値αによ
って決められた利得分だけ増幅されて、利得制御増幅器
107より出力され、直交復調器108を経てベースバ
ンドろ波器109及110に夫々入力される。ベースバ
ンドろ波器109及び110は希望波と妨害波からなる
受信信号のうち妨害波のみを減衰させ、A/D変換器2
06及び207に対して出力する。
た受信信号はアナログ信号からディジタル信号に変換さ
れて、ベースバンドディジタルろ波器208及び209
に対して出力される。ベースバンドディジタルろ波器2
08及び209は入力された希望波と妨害波からなる受
信信号のうち妨害波のみが十分減衰されると共に、ディ
ジタル信号の符号間干渉を防ぐための帯域制限が行わ
れ、ベースバンド信号処理部210及び電力計算器21
2に対して出力される。
信信号の受信電力が計算されて制御信号発生部211に
対して計算結果が出力される。この電力計算器212で
計算される受信信号の受信電力は、チャネルろ波器10
6と、ベースバンドろ波器109及び110と、ベース
バンドディジタルろ波器208及び209にて妨害波が
十分に減衰されるため、希望波のみの受信電力となる。
12により入力された受信信号の受信電力と目標値αと
が比較され、利得制御増幅器107の利得を制御する制
御信号が発生されて、利得制御増幅器107の利得が制
御されるという、上述した制御動作がなされるのであ
る。
望波だけでなくこの希望波に隣接するチャネルに存在す
る妨害波も入力されており、利得制御増幅器107に設
定された利得分だけ、希望波及び妨害波が増幅されて出
力されることになり、よってA/D変換器206及び2
07に、希望波及びこの希望波に隣接するチャネルに存
在する妨害波が、利得制御増幅器107に設定された利
得分だけ増幅されて入力されるようになる。すなわち、
A/D変換器206及び207には、希望波の電力の他
に妨害波の電力だけ大きな電力が入力されることになる
ので、A/D変換器206及び207の入力端が妨害波
の電力によって飽和するようになる。
飽和しているので、A/D変換器206及び207の各
出力は、アンテナ101の入力端での受信電力の変動に
無関係で一定値となり、電力計算器212及びベースバ
ンドディジタルろ波器108及び209へ入力されるデ
ィジタル信号は一定値になると共に、ベースバンド信号
処理部210に入力されるディジタル信号も一定値とな
る。
されたディジタル信号が一定値の場合、電力計算器21
2より送られてくる受信電力の計算結果と、入力された
ディジタル値とを用いて、受信チャネルに隣接するチャ
ネルに妨害波が存在すると判断して、制御信号発生器2
11が用いている目標値を切り換える信号を発生する。
制御信号発生部211では、ベースバンド信号処理部2
10より発生された切り換え信号に基づき目標値αから
目標値βに切り換えて、利得制御増幅器107の利得を
制御する信号を発生する。
α>βの関係にあるので、利得制御増幅器107の利得
は減少する方向に制御され、利得制御増幅器107の出
力電力は減少し、A/D変換器206及び207の入力
端の飽和が解消されることになる。また、上述したベー
スバンド信号処理部210において、A/D変換器20
6及び207の入力端の飽和を判断する方法について
は、ベースバンド信号処理部210に入力されるディジ
タル値を監視しておき、この入力ディジタル値が不連続
になった場合に、A/D変換器206及び207の入力
端が飽和したと判断しても、本発明の目的は達成でき
る。
ートである。先ず、電力計算器212により算出された
受信電力とA/D変換器206,207の各出力とが参
照されて(ステップS1)、妨害波の有無が検出される
(ステップS2)。すなわち、受信電力が目標値(この
場合は初期設定値α)に制御されているときに、A/D
変換出力に異常、すなわち、連続して最大ディジタル信
号が出力された場合には、妨害波が混入していると見な
して、目標値切替え信号を発生する様、制御信号発生部
211に指令が出される(ステップS3)。よって目標
値が第二の値βに切替えられることになる。
れて(ステップS4)、一定時間Tだけ経過したことが
検出されると(ステップS5)、目標値の切替え信号が
発生されて現在の第二の値βから初期設定値αへ戻され
るのである(ステップS6)。第二の目標値βに切替え
ておく時間を一定時間Tとしたのは、妨害波の混入は一
時的なものであるからであり、この時間Tとしては、利
得制御増幅器107の利得制御周期に等しく設定される
のが良く、A/D変換器のサンプリング周期(T=0.
625ms)であるが、特にこれに限定されることはな
い。
照されて(ステップS7)妨害波の有無の検出処理がな
され(ステップS8)、妨害波が有れば再度ステップS
3〜S7の処理が繰返されるのである。ステップS8で
妨害波が検出されなければ、最初のステップS1に戻る
ことになる。
あり、図1と同等部分は同一符号にて示されている。本
例においても、受信機の全体の構成のブロック図は図6
に示した従来例のそれと同等であり、その説明は省略す
る。本例では、図1の例に比較して、制御信号発生部2
11の目標値の設定のための切り換え制御態様が相違し
ているので、その部分のみにつき説明する。
の復調のための逆拡散部214と、この逆拡散結果の信
号の誤り率を算出する誤り率計算器213とが設けられ
ている。尚、これ等逆拡散部214や誤り率計算器21
3は、特別に設けられたものではなく、移動体通信機の
場合には、当然に設けられている機能であり、周知のも
のである。本実施の形態では、制御信号発生部211の
目標値の設定のための切替え制御を、この誤り率計算器
213の計算結果に基づき行うものである。
に、受信した希望波と妨害波が入力されているとする
と、この利得制御増幅器107は設定された利得分だけ
希望波及び妨害波を増幅して出力することになり、前述
したようにA/D変換器206及び207の入力端が妨
害波の電力により飽和してしまうことになる。A/D変
換器206及び207の入力端が妨害波により飽和する
と、誤り率計算器213にて計算されるビット誤り率が
劣化するので、アンテナ101にて希望波だけでなく妨
害波も受信していることがわかり、制御信号発生部21
1に現在設定されている目標値を変更する処理が実行さ
れるのである。
係を示す図であり、この例では、1ビット当たりの受信
電力と帯域内に落ち込んだノイズ電力との比であるEb
/N0 (dB)を横軸として示しているが、一般には、
雑音電力対信号電力比(S/N)と考えることができ
る。この様に、ビット誤り率はS/Nに対して一意に定
まり、S/Nが低下するとビット誤り率は劣化するの
で、ビット誤り率に閾値を設定しておき、この閾値以上
になったときには、妨害波が混入したと見なすことがで
きるのである。
に供給されたI,Q成分の受信信号を逆拡散部214に
て逆拡散し、受信信号から所望チャネルの信号のみを取
出して図4に示したEb /N0 (dB)を算出し、この
算出結果を誤り率算出器213へ供給する。この誤り率
算出器213で、Eb /N0 (dB)に対応する誤り率
を求め、この誤り率と設定閾値とを比較することで、受
信信号の劣化を判断する様にする。
送信機において送信データ(音声や画像)を擬似雑音符
号(PN符号)等の拡散符号を用いて、送信信号のスペ
クトラムを広帯域に拡散処理する。受信機においては、
受信信号を復調する際に、送信側でスペクトル拡散に使
用した拡散符号と同一の符号を、同じ拡散タイミングで
逆拡散する様になっている。よって、受信側において、
正しく逆拡散が行われれば、所望のチャネルのみを取出
すことが可能であり、所望のチャネル以外の受信信号は
全て雑音信号とすることができるので、逆拡散部214
にて逆拡散することによりEb /N0 (dB)が算出可
能である。
る。ベースバンド信号処理部210より制御信号発生部
211に対して目標値を変更する制御信号が発生され、
制御信号発生部211では利得制御増幅器107の利得
を制御する際に用いる目標値が変更され、再び、利得制
御増幅器107の利得の制御がなされる。尚、変更され
る目標値は次の通りに決定される。すなわち、電力計算
器212より報告される受信電力量は、妨害波が除去さ
れた後の受信信号の電力量であるので、希望波のみの受
信電力である。この受信電力に対して誤り率計算器21
3にて算出される受信信号の誤り率を参照し、受信電力
に対して誤り率が所望の値になるように利得制御増幅器
107の出力電力を減衰させる量が求められる。
07の利得を減衰させる値に等しいので、求められた減
衰量に従って現在の目標値から減衰量を引いた新しい目
標値が、制御信号発生部211に設定されるという方法
が用いられる。受信チャネルに隣接するチャネルに希望
波に対して強電力の妨害波が存在し、受信機が希望波及
び妨害波を同時に受信している場合、受信機が受信信号
の誤り率に基づき、利得制御増幅器107の利得を制御
する際に、制御信号発生部211での目標値がベースバ
ンド信号処理部210により設定できるように構成して
いる。よって、A/D変換器206及び207の入力端
が妨害波の電力により飽和するようになり、結果的に受
信特性の劣化並びにディジタル通信におけるビット誤り
率の劣化を防ぐことが可能となって、本発明の目的が達
成可能となる。
ローチャートである。図5において、電力計算器212
により算出された受信電力とA/D変換器206,20
7の各出力とが参照されて(ステップS11)、妨害波
の有無が検出される(ステップS12)。すなわち、受
信電力が目標値(この場合は初期設定値α)に制御され
ているときに、A/D変換出力に異常が検出されると、
誤り率の参照がなされる(ステップS14)。この誤り
率が設定閾値より大の場合には(ステップS14)、現
在の目標値(α)から一定量低い目標値(“−1”した
もの)に切替える様指示される(ステップS15)。
テップS16)、同様に設定閾値と比較される(ステッ
プS17)。そして、誤り率が設定閾値より低くなるま
で低い目標値の切替え処理及び誤り率の閾値との比較処
理が繰返される。ステップS17において、誤り率が設
定閾値より低下すると、そのときの状態が一定時間Tだ
け維持される(ステップS18,19)。この一定時間
Tを設定する理由及びその時間Tの値は、図2のフロー
チャートのステップS5で説明したとおりである。この
時間Tの経過後に目標値が初期値αにリセットされる
(ステップS20)。
が行われ(ステップS21,22)、再度妨害波が検出
されれば、目標値を直前の値に戻す処理が行われて(ス
テップS23)、ステップS16へ戻ることになる。
尚、ステップS22で妨害波が検出されなければ、最初
のステップS11へ戻る。
電力と目標値とを比較して受信信号の増幅利得を一定に
維持する機能を有する受信機において、当該目標値を複
数の設定しておき、受信信号のディジタル処理のための
A/D変換器の入力端での飽和や受信ビット誤り率の劣
化が生じた場合には、目標値を次の低い目標値に切り換
える様にしたので、受信信号に希望波の他に妨害波を含
む場合にも、当該妨害波によるA/D変換器の入力端で
の飽和を防止して、良好な受信特性を維持することが可
能となると共に、ディジタル通信におけるビット誤り率
の増加抑制をも可能とするという効果がある。
る。
ートである。
る。
ビット誤り率を、受信信号の1ビット当たりの送信電力
Eb と帯域内に落ち込んだノイズ電力N0 との比との関
係で示した特性図である。
ャートである。
である。
Claims (27)
- 【請求項1】 希望波を選択的に導出する選択手段と、
この選択手段の出力を増幅する利得制御増幅手段と、こ
の増幅出力を復調する復調手段と、この復調出力に対応
した電力量と目標値とを比較してこの比較結果に応じて
前記利得制御増幅手段の利得制御をなす利得制御手段と
を含む受信機であって、前記利得制御手段は、前記復調
出力に含まれる妨害波の有無に応じて前記目標値を切替
え制御する目標値切替え制御手段を含むことを特徴とす
る受信機。 - 【請求項2】 前記復調手段の復調出力であるベースバ
ンド信号をディジタル処理するディジタル信号処理手段
を更に含み、このディジタル信号処理手段は前記ベース
バンド信号をディジタル化するディジタル変換器と、こ
のディジタル信号から前記妨害波成分を除去するろ波器
とを有し、前記目標値切替え制御手段は、前記ろ波器の
出力電力量と前記ディジタル変換器の飽和動作状態に応
じて前記妨害波の有無を検出する妨害波検出手段を有す
ることを特徴とする請求項1記載の受信機。 - 【請求項3】 前記妨害波検出手段は、前記ディジタル
変換器の出力が連続して最大出力となったときに前記飽
和動作状態であることを検出するようにしたことを特徴
とする請求項2記載の受信機。 - 【請求項4】 前記目標値は第一の目標値と、この第一
の目標値よりも小なる第二の目標値とが予め規定されて
おり、前記目標値切替え制御手段は、初期状態におい
て、前記第一の目標値を設定しており、この状態におい
て、妨害波検出手段が前記妨害波を検出したときに前記
第二の目標値に切替えるようにしたことを特徴とする請
求項1〜3いずれか記載の受信機。 - 【請求項5】 前記第一の目標値は、妨害波が存在しな
い正常受信状態における前記ディジタル変換器の入力端
の受信電力量が、このディジタル変換器が飽和動作しな
い値となるように予め設定されていることを特徴とする
請求項4記載の受信機。 - 【請求項6】 前記目標値切替え制御手段は、前記第二
の目標値に切替えてから一定時間経過後に前記第一の目
標値に切替え制御するようにしたこと特徴とする請求項
4または5記載の受信機。 - 【請求項7】 前記復調手段の復調出力であるベースバ
ンド信号をディジタル処理するディジタル信号処理手段
を更に含み、このディジタル信号処理手段は前記ベース
バンド信号をディジタル化するディジタル変換器と、こ
のディジタル信号から前記妨害波成分を除去するろ波器
とを有し、前記目標値切替え制御手段は、前記ろ波器の
出力電力量と前記ディジタル信号の状態とに応じて前記
妨害波の有無を検出する妨害波検出手段を有することを
特徴とする請求項1記載の受信機。 - 【請求項8】 前記妨害波検出手段は、前記ディジタル
信号の出力状態として誤り率を検出し、この誤り率に応
じて前記妨害波の有無を検出するようにしたことを特徴
とする請求項7記載の受信機。 - 【請求項9】 前記妨害波検出手段は、前記誤り率が所
定閾値以上の場合に前記妨害波有りを検出するようにし
たことを特徴とする請求項8記載の受信機。 - 【請求項10】 前記目標値切替え制御手段は、前記誤
り率が前記閾値以上の場合に前記目標値を初期設定値か
ら所定量低い第二の目標値に切替えるようにしたことを
特徴とする請求項9記載の受信機。 - 【請求項11】 前記目標値切替え制御手段は、前記誤
り率が前記閾値以上の場合に、更に前記目標値を前記第
二の目標値から所定量低い第三の目標値に切替えるよう
にしたことを特徴とする請求項10記載の受信機。 - 【請求項12】 前記目標値切替え制御手段は、前記誤
り率が前記閾値より低下した場合に初めて前記目標値の
切替えを停止するようにしたことを特徴とする請求項1
1記載の受信機。 - 【請求項13】 前記目標値切替え制御手段は、前記目
標値の切換えを停止してから一定時間経過後に前記初期
設定値に切替え制御するようにしたこと特徴とする請求
項12記載の受信機。 - 【請求項14】 希望波を選択的に導出してこの選択出
力を利得制御増幅器により増幅し、この増幅出力の復調
出力に対応した電力量と目標値とを比較してこの比較結
果に応じて前記利得制御増幅器の利得制御をなすように
した受信機における利得制御方法であって、前記復調出
力に含まれる妨害波の有無に応じて前記目標値を切替え
制御する目標値切替え制御ステップを含むことを特徴と
する利得制御方法。 - 【請求項15】 前記受信機は、前記復調出力であるベ
ースバンド信号をディジタル変換器によりディジタル化
してこのディジタル信号から前記妨害波成分をろ波器に
より除去するよう構成されており、前記目標値切替え制
御ステップは、前記ろ波器の出力電力量と前記ディジタ
ル変換器の飽和動作状態に応じて前記妨害波の有無を検
出する妨害波検出ステップを有することを特徴とする請
求項14記載の利得制御方法。 - 【請求項16】 前記妨害波検出ステップは、前記ディ
ジタル変換器の出力が連続して最大出力となったときに
前記飽和動作状態であることを検出するようにしたこと
を特徴とする請求項15記載の利得制御方法。 - 【請求項17】 前記目標値は第一の目標値と、この第
一の目標値よりも小なる第二の目標値とが予め規定され
ており、前記目標値切替え制御ステップは、初期状態に
おいて、前記第一の目標値を設定しており、この状態に
おいて、妨害波検出ステップにて前記妨害波が検出され
たときに前記第二の目標値に切替えるようにしたことを
特徴とする請求項14〜16いずれか記載の利得制御方
法。 - 【請求項18】 前記第一の目標値は、妨害波が存在し
ない正常受信状態における前記ディジタル変換器の入力
端の受信電力量が、このディジタル変換器が飽和動作し
ない値となるように予め設定されていることを特徴とす
る請求項17記載の利得制御方法。 - 【請求項19】 前記目標値切替え制御ステップは、前
記第二の目標値に切替えてから一定時間経過後に第一の
目標値に切替え制御するようにしたこと特徴とする請求
項17または18記載の利得制御方法。 - 【請求項20】 前記受信機は、前記復調出力であるベ
ースバンド信号をディジタル変換器によりディジタル化
してこのディジタル信号から前記妨害波成分をろ波器に
より除去するよう構成されており、前記目標値切替え制
御ステップは、前記ろ波手段の出力電力量と前記ディジ
タル信号の出力状態とに応じて前記妨害波の有無を検出
する妨害波検出ステップを有することを特徴とする請求
項14記載の利得制御方法。 - 【請求項21】 前記妨害波検出ステップは、前記ディ
ジタル信号の出力状態として誤り率を検出し、この誤り
率に応じて前記妨害波の有無を検出するようにしたこと
を特徴とする請求項20記載の利得制御方法。 - 【請求項22】 前記妨害波検出ステップは、前記誤り
率が所定閾値以上の場合に前記妨害波有りを検出するよ
うにしたことを特徴とする請求項21記載の利得制御方
法。 - 【請求項23】 前記目標値切替え制御ステップは、前
記誤り率が前記閾値以上の場合に前記目標値を初期設定
値から所定量低い第二の目標値に切替えるようにしたこ
とを特徴とする請求項22記載の利得制御方法。 - 【請求項24】 前記目標値切替え制御ステップは、前
記誤り率が前記閾値以上の場合に、更に前記目標値を前
記第二の目標値から所定量低い第三の目標値に切替える
ようにしたことを特徴とする請求項23記載の利得制御
方法。 - 【請求項25】 前記目標値切替え制御ステップは、前
記誤り率が前記閾値より低下した場合に初めて前記目標
値の切替えを停止するようにしたことを特徴とする請求
項24記載の利得制御方法。 - 【請求項26】 前記目標値切替え制御ステップは、前
記目標値の切換えを停止してから一定時間経過後に前記
初期設定値に切替え制御するようにしたこと特徴とする
請求項25記載の利得制御方法。 - 【請求項27】 前記目標値切替え制御ステップは、前
記初期設定値に切替え制御した後、再度前記妨害波の検
出がなされたとき、直前の目標値に切替えるようにしこ
とを特徴とする請求項26記載の利得制御方法。
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