JP2004357025A - 受信機 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の受信機では、受信する通信システムの数だけ、ミクサ、ＡＤ変換器等を備える必要があり、小型化、低消費電力化の実現が難しいという課題があった。
【解決手段】アンテナ１により受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器２と、局部発振波を出力する局部発振源３ａ〜３ｃと、複数の通信システムの信号及び局部発振波の混合波を発生させＩＦ信号として出力するミクサ４と、不要波を除去する低域通過フィルタ５と、ＩＦ信号を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器６と、ディジタル信号に変換するＡＤ変換器７と、所望の通信システムの信号をろ波する帯域通過フィルタ８ａ〜８ｃと、前記通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ９ａ〜９ｃと、所望信号を復調する復調及び制御回路１０とを設け、混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように局部発振波の周波数を設定した。
【選択図】 図１
【解決手段】アンテナ１により受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器２と、局部発振波を出力する局部発振源３ａ〜３ｃと、複数の通信システムの信号及び局部発振波の混合波を発生させＩＦ信号として出力するミクサ４と、不要波を除去する低域通過フィルタ５と、ＩＦ信号を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器６と、ディジタル信号に変換するＡＤ変換器７と、所望の通信システムの信号をろ波する帯域通過フィルタ８ａ〜８ｃと、前記通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ９ａ〜９ｃと、所望信号を復調する復調及び制御回路１０とを設け、混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように局部発振波の周波数を設定した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の帯域を同時に、あるいは単一の帯域を受信する受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヘテロダイン方式でマルチモード対応の無線機を実現しようとすると、場合によっては、対象とするシステム（またはモード）の数だけ無線機を揃えざるを得ないことになる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
編集：相澤孝美、「ソフトウエア無線の基礎と応用」、発行所：サイペック（株）ナレッジサービス事業部門、２００２年１０月３１日発行、第７１頁−第７７頁
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の受信機では、受信する通信システムの数だけ、ミクサおよび帯域通過フィルタ、可変利得増幅器、ＡＤ変換器を備える必要があり、小型化、低消費電力化の実現が難しいという問題点があった。
【０００５】
また、帯域通過フィルタの中心周波数および通過帯域幅は、通信システムに応じてあらかじめ決まっており、異なる通信システムの信号を受信しようとする場合はあらかじめ帯域通過フィルタを用意しておく必要があり、受信する通信システムを任意に変えようとするソフトウェア無線端末などには適用できないという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、アナログ回路の構成を簡略化して受信機の小型化、低消費電力化を実現することができるとともに、受信する通信システムを任意に変えることができる受信機を得るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る受信機は、複数の通信システムの信号を受信するアンテナと、前記アンテナにより受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、前記複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波をそれぞれ出力する複数の局部発振源と、前記低雑音増幅器からの複数の通信システムの信号及び前記複数の局部発振源からの複数の局部発振波から複数の混合波を発生させＩＦ信号として出力する単一のミクサと、前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、前記フィルタの出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器とを設けたものである。また、前記可変利得増幅器の出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、前記ＡＤ変換器の出力から所望の通信システムの信号をそれぞれろ波する複数の第１の帯域通過フィルタと、前記複数の第１の帯域通過フィルタの出力から前記所望の通信システム内の所望信号をそれぞれろ波する複数の第２の帯域通過フィルタと、前記複数の第２の帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とをさらに設け、前記複数の混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように前記複数の局部発振波の周波数を設定したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る受信機の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【０００９】
図１において、本受信機は、複数の通信システムの信号を受信するアンテナ１と、このアンテナ１により受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器２と、複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波を出力する局部発振源３ａ、３ｂ、３ｃと、複数の通信システムの信号及び局部発振波の混合波を発生させＩＦ信号として出力するミクサ４と、不要波を除去する低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５と、この低域通過フィルタ５の出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器６と、この可変利得増幅器６の出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）７と、所望の通信システムをろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第１の帯域通過フィルタ）８ａ、８ｂ、８ｃと、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ（第２の帯域通過フィルタ）９ａ、９ｂ、９ｃと、所望信号を復調等する復調及び制御回路（復調回路）１０と、出力端子１１とを備える。
【００１０】
つぎに、この実施の形態１に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図２は、この発明の実施の形態１に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給する局部発振波の周波数の関係を示す図である。
【００１２】
また、図３は、この発明の実施の形態１に係る受信機のミクサの出力信号（複数の混合波）の関係を示す図である。図４は、この発明の実施の形態１に係る受信機のＩＦ信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。図５は、この発明の実施の形態１に係る受信機により受信した通信システムのＩＦ信号と、所望信号をろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【００１３】
アンテナ１で受信した複数の通信システムの信号を低雑音増幅器２で増幅したのち、ミクサ４に入力する。このミクサ４は、ＲＦ信号入力端子とＩＦ信号出力端子と複数の局部発振波入力端子を有する。
【００１４】
受信した通信システムの信号とミクサ４に供給する局部発振（ＬＯ）波の周波数の関係を図２に示す。局部発振源３ａから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ１は、通信システム１２ａの占める周波数帯域幅ＢＷ１の下限周波数よりわずかに低い周波数に設定する。
【００１５】
この通信システム１２ａの占める周波数帯域の上限周波数と、ＬＯ波の周波数ｆｌｏ１の周波数間隔をΔｆ１とすると、局部発振源３ｂから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ２は、通信システム１２ｂの占める周波数帯域幅ＢＷ２の下限周波数よりわずかに低い周波数から周波数間隔Δｆ１だけ低い周波数に設定する。
【００１６】
さらに、通信システム１２ｂの占める周波数帯域ＢＷ２の上限周波数と、ＬＯ波の周波数ｆｌｏ２の周波数間隔をΔｆ２とすると、局部発振源３ｃから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ３は、通信システム１２ｃの占める周波数帯域幅ＢＷ３の下限周波数よりわずかに低い周波数から周波数間隔Δｆ１＋Δｆ２だけ低い周波数に設定する。ここで、通信システム１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、例えばＰＤＣやＰＨＳ、Ｗ−ＣＤＭＡなどのように周波数や変調方式などが異なるシステムを示す。
【００１７】
ミクサ４で、通信システム１２ａとＬＯ波の周波数ｆｌｏ１、通信システム１２ｂとＬＯ波の周波数ｆｌｏ２、通信システム１２ｃとＬＯ波の周波数ｆｌｏ３の混合波を発生させ、その差周波信号をＩＦ信号として出力する。
【００１８】
ＩＦ帯域のスペクトラムを図３に示す。図３中、符号１２ａ’、１２ｂ’、１２ｃ’はそれぞれ、通信システム１２ａとＬＯ波の周波数ｆｌｏ１、通信システム１２ｂとＬＯ波の周波数ｆｌｏ２、通信システム１２ｃとＬＯ波の周波数ｆｌｏ３の差周波信号（混合波）である。
【００１９】
これらの信号は、低域通過フィルタ５でもっと周波数が高い混合波成分などの不要波を除去し、可変利得増幅器６で適当なレベルに増幅した後、ＡＤ変換器７でディジタル信号に変換する。
【００２０】
さらに、帯域通過フィルタ８ａ、８ｂ、８ｃで通信システム１２ａ、１２ｂ、１２ｃの差周波信号１２ａ’、１２ｂ’、１２ｃ’をろ波する。図４中の符号１３は、通信システム１２ｂの差周波信号１２ｂ’をろ波する帯域通過フィルタ８ｂの通過特性であり、これにより、通信システム１２ａ、１２ｃの差周波信号１２ａ’、１２ｃ’を除去する。
【００２１】
さらに、帯域通過フィルタ９ａ、９ｂ、９ｃにより、所望通信システム内の所望信号をろ波する。図５中の符号１４は、通信システム１２ｂ中の所望波をろ波する帯域通過フィルタ９ｂの通過特性であり、通信システム１２ｂ内の他の信号は除去される。このようにして、各通信システム内の所望波だけが復調及び制御回路１０において復調され、いずれかの通信システムの所望信号だけが、出力端子１１から出力される。
【００２２】
すなわち、この実施の形態１に係る受信機は、受信した複数の通信システムの信号と複数の局部発振波を同時に入力し、上記複数の通信システムの信号と上記複数の局部発振波から複数の混合波を出力するミクサ４を備え、かつ、図３に示すように、上記複数の混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように上記複数の局部発振波の周波数を設定したものである。
【００２３】
このように本実施の形態１に係る受信機では、複数の通信システムの受信信号をＩＦ信号へ変換するために単一のミクサ４で行っているので、受信する通信システムの数だけミクサ、帯域通過フィルタ、可変利得増幅器といったアナログ回路やＡＤ変換器を備える必要がなく、受信機の小型化、低消費電力化の実現が可能である。また、帯域通過フィルタ８ａ〜８ｃ、９ａ〜９ｃはすべてディジタル回路で構成しており、その中心周波数や通過帯域幅は伝達関数の係数の変更により、容易に変更可能である。したがって、受信する通信システムを任意に変えるソフトウェア無線端末などにも適用可能である。出力端子１１を複数設けて異なる通信システムの受信波の復調信号をそれぞれ出力させれば、複数の通信システムの同時受信が可能である。
【００２４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態２に係る受信機の構成を示す図である。
【００２５】
図６において、本受信機は、アンテナ１と、低雑音増幅器２と、局部発振源３ａ、３ｂ、３ｃと、ミクサ４と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５と、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）７と、所望の通信システムをろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第１の帯域通過フィルタ）８ａ、８ｂ、８ｃと、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第２の帯域通過フィルタ）９ａ、９ｂ、９ｃと、復調及び制御回路（復調回路）１０と、出力端子１１と、可変利得増幅器１５ａ、１５ｂ、１５ｃとを備える。
【００２６】
つぎに、この実施の形態２に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図７は、この発明の実施の形態２に係る受信機のミクサの出力信号（複数の混合波）の関係を示す図である。
【００２８】
上記実施の形態１と同様、アンテナ１で受信された複数の通信システムの信号は低雑音増幅器２で増幅され、ミクサ４でＩＦ信号に変換される。ミクサ４に入力する受信信号とＬＯ波の周波数関係は、実施の形態１と同じく図２で表されるが、本実施の形態２では局部発振源３ａ、３ｂ、３ｃの出力を可変利得増幅器１５ａ、１５ｂ、１５ｃに入力してレベルを変えて、ミクサ４へ入力する。
【００２９】
通常、ミクサ４はＬＯ電力を低めると変換利得が低下する。したがって、通信システムの受信信号のレベルに応じてＬＯ電力を変えると、ミクサ４の出力での各通信システムの電力レベルが一定となる。この様子を図７に示す。その後、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５によりミクサ４で生じた他の混合波を除去し、ＡＤ変換器７でディジタル信号に変換する。
【００３０】
その後、各通信システムの帯域幅に対応した帯域通過フィルタ８ａ、８ｂ、８ｃにより所望の通信システムをろ波し、さらに、各通信システム内の信号の帯域幅に対応した帯域通過フィルタ９ａ、９ｂ、９ｃにより、所望の信号をろ波する。このようにして、各通信システム内の所望信号だけが復調及び制御回路１０において復調され、いずれかの通信システムの所望信号だけが、出力端子１１から出力される。
【００３１】
すなわち、この実施の形態２に係る受信機は、受信した複数の通信システムの信号と複数の局部発振波を入力し、上記複数の通信システムの信号と上記複数の局部発振波から複数の混合波を出力するミクサ４を備え、かつ、ミクサ４に入力する通信システムの信号強度に応じて上記複数の局部発振波の電力をそれぞれ変化させて、図７に示すように、上記複数の通信システムに対応する複数の混合波が同一の信号強度となるようにしたものである。
【００３２】
このように本実施の形態２に係る受信機では、複数の通信システムの受信信号をＩＦ信号へ変換するために単一のミクサ４で行っているので、受信する通信システムの数だけミクサ、帯域通過フィルタ、可変利得増幅器といったアナログ回路やＡＤ変換器を備える必要がなく、受信機の小型化、低消費電力化の実現が可能にできる。また、帯域通過フィルタ８ａ〜８ｃ、９ａ〜９ｃはすべてディジタル回路で構成しており、その中心周波数や通過帯域幅は伝達関数の係数の変更により、容易に変更可能である。したがって、受信する通信システムを任意に変えるソフトウェア無線端末などにも適用可能である。出力端子１１を複数設けて異なる通信システムの受信波の復調信号をそれぞれ出力させれば、複数の通信システムの同時受信が可能である。
【００３３】
さらに、ＬＯ電力を制御してＡＤ変換器７に入力する各通信システムのレベルを同一となるようにしているので、すべての通信システムにおいてＡＤ変換器７のビット数を有効に使用でき、同一システム内の微弱な信号を正確に復調することが可能となる。
【００３４】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施の形態３に係る受信機の構成を示す図である。
【００３５】
図８において、本受信機は、アンテナ１と、低雑音増幅器２と、局部発振源３ａ、３ｂ、３ｃと、ミクサ４と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５と、可変利得増幅器６と、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）７と、所望の通信システムをろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第１の帯域通過フィルタ）８ａ、８ｂ、８ｃと、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第２の帯域通過フィルタ）９ａ、９ｂ、９ｃと、復調及び制御回路（復調回路）１０と、出力端子１１とを備える。
【００３６】
つぎに、この実施の形態３に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図９は、この発明の実施の形態３に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給する局部発振波の周波数の関係を示す図である。
【００３８】
また、図１０は、この発明の実施の形態３に係る受信機のミクサの出力信号（複数の混合波）の関係を示す図である。図１１は、この発明の実施の形態３に係る受信機のＩＦ信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【００３９】
アンテナ１で受信した複数の通信システムの信号を低雑音増幅器２で増幅したのち、ミクサ４に入力する。このミクサ４は、ＲＦ信号入力端子とＩＦ信号出力端子と複数の局部発振波入力端子を有する。
【００４０】
受信した通信システムの信号とミクサ４に供給する局部発振（ＬＯ）波の周波数の関係を図９に示す。局部発振源３ａから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ１は、通信システム１２ａの占める周波数帯域幅ＢＷ１の下限周波数よりある程度、低い周波数に設定する。
【００４１】
この通信システム１２ａの占める周波数帯域の上限周波数と、ＬＯ波の周波数ｆｌｏ１の周波数間隔をΔｆ１とすると、局部発振源３ｂから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ２は、通信システム１２ｂの占める周波数帯域幅ＢＷ２の下限周波数よりある程度、低い周波数から周波数間隔Δｆ１だけ低い周波数に設定する。
【００４２】
さらに、通信システム１２ｂの占める周波数帯域ＢＷ２の上限周波数と、ＬＯ波の周波数ｆｌｏ２の周波数間隔をΔｆ２とすると、局部発振源３ｃから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ３は、通信システム１２ｃの占める周波数帯域幅ＢＷ３の下限周波数よりある程度、低い周波数から周波数間隔Δｆ１＋Δｆ２だけ低い周波数に設定する。
【００４３】
ミクサ４で、通信システム１２ａとＬＯ波の周波数ｆｌｏ１、通信システム１２ｂとＬＯ波の周波数ｆｌｏ２、通信システム１２ｃとＬＯ波の周波数ｆｌｏ３の混合波を発生させ、その差周波信号をＩＦ信号として出力する。
【００４４】
ＩＦ帯域のスペクトラムを図１０に示す。図１０中、符号１２ａ’、１２ｂ’、１２ｃ’はそれぞれ、通信システム１２ａとＬＯ波の周波数ｆｌｏ１、通信システム１２ｂとＬＯ波の周波数ｆｌｏ２、通信システム１２ｃとＬＯ波の周波数ｆｌｏ３の差周波信号（混合波）である。
【００４５】
これらの信号は、低域通過フィルタ５で不要波を除去し、可変利得増幅器６で適当なレベルに増幅した後、ＡＤ変換器７でディジタル信号に変換する。
【００４６】
そして、帯域通過フィルタ８ａ、８ｂ、８ｃにより通信システム１２ａ、１２ｂ、１２ｃの信号毎にろ波される。図１１に、ＩＦ帯域のスペクトラムと帯域通過フィルタ８ｂの周波数特性を示す。図１１中の符号１３は、帯域通過フィルタ８ｂの通過特性である。
【００４７】
さらに、帯域通過フィルタ９ａ、９ｂ、９ｃにより、対応する通信システム内の所望信号をろ波する。例えば、帯域通過フィルタ９ｂは、通信システム１２ｂ内のひとつの信号のみをろ波し、他の信号は除去する。このようにして、各通信システム内の所望波だけが復調及び制御回路１０において復調され、いずれかの通信システムの所望信号だけが、出力端子１１から出力される。
【００４８】
すなわち、この実施の形態３に係る受信機は、受信した複数の通信システムの信号と複数の局部発振波を同時に入力し、上記複数の通信システムの信号と上記複数の局部発振波から複数の混合波を出力するミクサ４を備え、かつ、図１０に示すように、上記複数の混合波が周波数軸上でそれぞれ所定の間隔だけ離れて配置されるように上記複数の局部発振波の周波数を設定したものである。
【００４９】
このように本実施の形態３に係る受信機では、複数の通信システムの受信信号をＩＦ信号へ変換するために単一のミクサ４で行っているので、受信する通信システムの数だけミクサ、帯域通過フィルタ、可変利得増幅器といったアナログ回路やＡＤ変換器を備える必要がなく、受信機の小型化、低消費電力化の実現が可能である。また、帯域通過フィルタ８ａ〜８ｃ、９ａ〜９ｃはすべてディジタル回路で構成しており、その中心周波数や通過帯域幅は伝達関数の係数の変更により、容易に変更可能である。したがって、受信する通信システムを任意に変えるソフトウェア無線端末などにも適用可能である。出力端子１１を複数設けて異なる通信システムの受信波の復調信号をそれぞれ出力させれば、複数の通信システムの同時受信が可能である。
【００５０】
さらに、図１０に示すＩＦ帯域のスペクトラムを、図３に示す実施の形態１に係る受信機におけるＩＦ帯域のスペクトラムと比べると、各通信システム間の周波数の差が大きくなっている。このため、図１１の帯域通過フィルタ８ｂの通過特性１３は、実施の形態１に係る受信機に比べて、急峻とする必要がなくなる。すなわち、ＩＦ帯域において各通信システム間の周波数間隔が広いので、各通信システムの信号を分離するディジタルフィルタの特性が緩和され、容易に実現できるという特徴がある。
【００５１】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図１２は、この発明の実施の形態４に係る受信機の構成を示す図である。
【００５２】
図１２において、本受信機は、アンテナ１と、低雑音増幅器２と、局部発振源３と、ミクサ４と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５と、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）７と、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）９と、復調及び制御回路（復調回路）１０と、出力端子１１と、可変利得増幅器１５とを備える。
【００５３】
つぎに、この実施の形態４に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５４】
アンテナ１で受信された単一の通信システムの信号は低雑音増幅器２で増幅され、ミクサ４でＩＦ信号に変換される。このとき、ミクサ４に供給するＬＯ電力を可変利得増幅器１５によって制御することでミクサ４の変換利得を変え、ミクサ４から出力されるＩＦ信号のレベルが一定となるようにする。
【００５５】
その後、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５でミクサ４から出力される不要波を除去し、ＡＤ変換器７でディジタル信号に変換して、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）９で不要な信号を除去する。そして、復調及び制御回路１０で復調して所望信号を出力端子１１から出力する。
【００５６】
すなわち、この実施の形態４に係る受信機は、単一の通信システムの信号と局部発振波を入力して上記通信システムの信号と上記局部発振波の混合波を出力するミクサ４を使用し、かつ上記局部発振波の電力を通信システム中の所望信号の信号強度に応じて変化させて、ミクサ４から出力されるＩＦ信号が常に一定のレベルとなるようにしたものである。
【００５７】
本実施の形態４に係る受信機は、ＬＯ電力を制御することで信号に対するＡＧＣを実現しているので、ＲＦ信号やＩＦ信号に対する可変利得増幅器を設ける必要がない。ＲＦ信号やＩＦ信号に対する可変利得増幅器の場合、信号の帯域内において利得の偏差があると、通過する信号がひずむなどの影響がある。一方、本受信機では、正弦波であるＬＯ波のレベルを制御すればいいので、信号帯域内の利得偏差を考慮する必要がなく、容易に実現できるという利点がある。
【００５８】
なお、本実施の形態４では、ＡＤ変換後に帯域通過フィルタ９で不要波を除去する構成を示したが、本発明はこれに限らず、ＩＦ帯のアナログフィルタで不要波を除去する構成の受信機にも適用可能である。
【００５９】
また、本発明は、ヘテロダイン用ミクサに限らず、変調信号をＩ、Ｑのベースバンド信号に変換する直交ミクサにも適用可能である。特に、ダイレクトコンバージョン方式の受信機ではベースバンドにおいて非常に広い可変利得範囲を有するＡＧＣ増幅器が必要であるが、本発明ではこれを削除することが可能となる。また、ＬＯ電力の可変による直交ミクサの変換利得制御とベースバンドのＡＧＣ増幅器、およびＲＦ帯ＡＧＣ増幅器による利得制御の組み合わせにより、比較的容易に、非常に広い可変利得範囲を実現することが可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
この発明に係る受信機は、以上説明したとおり、受信したい通信システムの数に合わせてミクサやフィルタ、ＡＤ変換器などを備える必要がなく、小型に構成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る受信機の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給するＬＯ波の周波数の関係を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る受信機のミクサの出力信号の関係を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る受信機のＩＦ信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る受信機により受信した通信システムのＩＦ信号と、所望信号をろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る受信機の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る受信機のミクサの出力信号の関係を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る受信機の構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形３に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給するＬＯ波の周波数の関係を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る受信機のミクサの出力信号の関係を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る受信機のＩＦ信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態４に係る受信機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ アンテナ、２ 低雑音増幅器、３、３ａ、３ｂ、３ｃ 局部発振源、４ ミクサ、５ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、６ 可変利得増幅器、７ ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）、８ａ、８ｂ、８ｃ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、９、９ａ、９ｂ、９ｃ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、１０ 復調及び制御回路、１１ 出力端子、１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ 可変利得増幅器。
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の帯域を同時に、あるいは単一の帯域を受信する受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヘテロダイン方式でマルチモード対応の無線機を実現しようとすると、場合によっては、対象とするシステム（またはモード）の数だけ無線機を揃えざるを得ないことになる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
編集：相澤孝美、「ソフトウエア無線の基礎と応用」、発行所：サイペック（株）ナレッジサービス事業部門、２００２年１０月３１日発行、第７１頁−第７７頁
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の受信機では、受信する通信システムの数だけ、ミクサおよび帯域通過フィルタ、可変利得増幅器、ＡＤ変換器を備える必要があり、小型化、低消費電力化の実現が難しいという問題点があった。
【０００５】
また、帯域通過フィルタの中心周波数および通過帯域幅は、通信システムに応じてあらかじめ決まっており、異なる通信システムの信号を受信しようとする場合はあらかじめ帯域通過フィルタを用意しておく必要があり、受信する通信システムを任意に変えようとするソフトウェア無線端末などには適用できないという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、アナログ回路の構成を簡略化して受信機の小型化、低消費電力化を実現することができるとともに、受信する通信システムを任意に変えることができる受信機を得るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る受信機は、複数の通信システムの信号を受信するアンテナと、前記アンテナにより受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、前記複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波をそれぞれ出力する複数の局部発振源と、前記低雑音増幅器からの複数の通信システムの信号及び前記複数の局部発振源からの複数の局部発振波から複数の混合波を発生させＩＦ信号として出力する単一のミクサと、前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、前記フィルタの出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器とを設けたものである。また、前記可変利得増幅器の出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、前記ＡＤ変換器の出力から所望の通信システムの信号をそれぞれろ波する複数の第１の帯域通過フィルタと、前記複数の第１の帯域通過フィルタの出力から前記所望の通信システム内の所望信号をそれぞれろ波する複数の第２の帯域通過フィルタと、前記複数の第２の帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とをさらに設け、前記複数の混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように前記複数の局部発振波の周波数を設定したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る受信機の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【０００９】
図１において、本受信機は、複数の通信システムの信号を受信するアンテナ１と、このアンテナ１により受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器２と、複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波を出力する局部発振源３ａ、３ｂ、３ｃと、複数の通信システムの信号及び局部発振波の混合波を発生させＩＦ信号として出力するミクサ４と、不要波を除去する低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５と、この低域通過フィルタ５の出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器６と、この可変利得増幅器６の出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）７と、所望の通信システムをろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第１の帯域通過フィルタ）８ａ、８ｂ、８ｃと、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ（第２の帯域通過フィルタ）９ａ、９ｂ、９ｃと、所望信号を復調等する復調及び制御回路（復調回路）１０と、出力端子１１とを備える。
【００１０】
つぎに、この実施の形態１に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図２は、この発明の実施の形態１に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給する局部発振波の周波数の関係を示す図である。
【００１２】
また、図３は、この発明の実施の形態１に係る受信機のミクサの出力信号（複数の混合波）の関係を示す図である。図４は、この発明の実施の形態１に係る受信機のＩＦ信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。図５は、この発明の実施の形態１に係る受信機により受信した通信システムのＩＦ信号と、所望信号をろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【００１３】
アンテナ１で受信した複数の通信システムの信号を低雑音増幅器２で増幅したのち、ミクサ４に入力する。このミクサ４は、ＲＦ信号入力端子とＩＦ信号出力端子と複数の局部発振波入力端子を有する。
【００１４】
受信した通信システムの信号とミクサ４に供給する局部発振（ＬＯ）波の周波数の関係を図２に示す。局部発振源３ａから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ１は、通信システム１２ａの占める周波数帯域幅ＢＷ１の下限周波数よりわずかに低い周波数に設定する。
【００１５】
この通信システム１２ａの占める周波数帯域の上限周波数と、ＬＯ波の周波数ｆｌｏ１の周波数間隔をΔｆ１とすると、局部発振源３ｂから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ２は、通信システム１２ｂの占める周波数帯域幅ＢＷ２の下限周波数よりわずかに低い周波数から周波数間隔Δｆ１だけ低い周波数に設定する。
【００１６】
さらに、通信システム１２ｂの占める周波数帯域ＢＷ２の上限周波数と、ＬＯ波の周波数ｆｌｏ２の周波数間隔をΔｆ２とすると、局部発振源３ｃから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ３は、通信システム１２ｃの占める周波数帯域幅ＢＷ３の下限周波数よりわずかに低い周波数から周波数間隔Δｆ１＋Δｆ２だけ低い周波数に設定する。ここで、通信システム１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、例えばＰＤＣやＰＨＳ、Ｗ−ＣＤＭＡなどのように周波数や変調方式などが異なるシステムを示す。
【００１７】
ミクサ４で、通信システム１２ａとＬＯ波の周波数ｆｌｏ１、通信システム１２ｂとＬＯ波の周波数ｆｌｏ２、通信システム１２ｃとＬＯ波の周波数ｆｌｏ３の混合波を発生させ、その差周波信号をＩＦ信号として出力する。
【００１８】
ＩＦ帯域のスペクトラムを図３に示す。図３中、符号１２ａ’、１２ｂ’、１２ｃ’はそれぞれ、通信システム１２ａとＬＯ波の周波数ｆｌｏ１、通信システム１２ｂとＬＯ波の周波数ｆｌｏ２、通信システム１２ｃとＬＯ波の周波数ｆｌｏ３の差周波信号（混合波）である。
【００１９】
これらの信号は、低域通過フィルタ５でもっと周波数が高い混合波成分などの不要波を除去し、可変利得増幅器６で適当なレベルに増幅した後、ＡＤ変換器７でディジタル信号に変換する。
【００２０】
さらに、帯域通過フィルタ８ａ、８ｂ、８ｃで通信システム１２ａ、１２ｂ、１２ｃの差周波信号１２ａ’、１２ｂ’、１２ｃ’をろ波する。図４中の符号１３は、通信システム１２ｂの差周波信号１２ｂ’をろ波する帯域通過フィルタ８ｂの通過特性であり、これにより、通信システム１２ａ、１２ｃの差周波信号１２ａ’、１２ｃ’を除去する。
【００２１】
さらに、帯域通過フィルタ９ａ、９ｂ、９ｃにより、所望通信システム内の所望信号をろ波する。図５中の符号１４は、通信システム１２ｂ中の所望波をろ波する帯域通過フィルタ９ｂの通過特性であり、通信システム１２ｂ内の他の信号は除去される。このようにして、各通信システム内の所望波だけが復調及び制御回路１０において復調され、いずれかの通信システムの所望信号だけが、出力端子１１から出力される。
【００２２】
すなわち、この実施の形態１に係る受信機は、受信した複数の通信システムの信号と複数の局部発振波を同時に入力し、上記複数の通信システムの信号と上記複数の局部発振波から複数の混合波を出力するミクサ４を備え、かつ、図３に示すように、上記複数の混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように上記複数の局部発振波の周波数を設定したものである。
【００２３】
このように本実施の形態１に係る受信機では、複数の通信システムの受信信号をＩＦ信号へ変換するために単一のミクサ４で行っているので、受信する通信システムの数だけミクサ、帯域通過フィルタ、可変利得増幅器といったアナログ回路やＡＤ変換器を備える必要がなく、受信機の小型化、低消費電力化の実現が可能である。また、帯域通過フィルタ８ａ〜８ｃ、９ａ〜９ｃはすべてディジタル回路で構成しており、その中心周波数や通過帯域幅は伝達関数の係数の変更により、容易に変更可能である。したがって、受信する通信システムを任意に変えるソフトウェア無線端末などにも適用可能である。出力端子１１を複数設けて異なる通信システムの受信波の復調信号をそれぞれ出力させれば、複数の通信システムの同時受信が可能である。
【００２４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態２に係る受信機の構成を示す図である。
【００２５】
図６において、本受信機は、アンテナ１と、低雑音増幅器２と、局部発振源３ａ、３ｂ、３ｃと、ミクサ４と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５と、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）７と、所望の通信システムをろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第１の帯域通過フィルタ）８ａ、８ｂ、８ｃと、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第２の帯域通過フィルタ）９ａ、９ｂ、９ｃと、復調及び制御回路（復調回路）１０と、出力端子１１と、可変利得増幅器１５ａ、１５ｂ、１５ｃとを備える。
【００２６】
つぎに、この実施の形態２に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図７は、この発明の実施の形態２に係る受信機のミクサの出力信号（複数の混合波）の関係を示す図である。
【００２８】
上記実施の形態１と同様、アンテナ１で受信された複数の通信システムの信号は低雑音増幅器２で増幅され、ミクサ４でＩＦ信号に変換される。ミクサ４に入力する受信信号とＬＯ波の周波数関係は、実施の形態１と同じく図２で表されるが、本実施の形態２では局部発振源３ａ、３ｂ、３ｃの出力を可変利得増幅器１５ａ、１５ｂ、１５ｃに入力してレベルを変えて、ミクサ４へ入力する。
【００２９】
通常、ミクサ４はＬＯ電力を低めると変換利得が低下する。したがって、通信システムの受信信号のレベルに応じてＬＯ電力を変えると、ミクサ４の出力での各通信システムの電力レベルが一定となる。この様子を図７に示す。その後、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５によりミクサ４で生じた他の混合波を除去し、ＡＤ変換器７でディジタル信号に変換する。
【００３０】
その後、各通信システムの帯域幅に対応した帯域通過フィルタ８ａ、８ｂ、８ｃにより所望の通信システムをろ波し、さらに、各通信システム内の信号の帯域幅に対応した帯域通過フィルタ９ａ、９ｂ、９ｃにより、所望の信号をろ波する。このようにして、各通信システム内の所望信号だけが復調及び制御回路１０において復調され、いずれかの通信システムの所望信号だけが、出力端子１１から出力される。
【００３１】
すなわち、この実施の形態２に係る受信機は、受信した複数の通信システムの信号と複数の局部発振波を入力し、上記複数の通信システムの信号と上記複数の局部発振波から複数の混合波を出力するミクサ４を備え、かつ、ミクサ４に入力する通信システムの信号強度に応じて上記複数の局部発振波の電力をそれぞれ変化させて、図７に示すように、上記複数の通信システムに対応する複数の混合波が同一の信号強度となるようにしたものである。
【００３２】
このように本実施の形態２に係る受信機では、複数の通信システムの受信信号をＩＦ信号へ変換するために単一のミクサ４で行っているので、受信する通信システムの数だけミクサ、帯域通過フィルタ、可変利得増幅器といったアナログ回路やＡＤ変換器を備える必要がなく、受信機の小型化、低消費電力化の実現が可能にできる。また、帯域通過フィルタ８ａ〜８ｃ、９ａ〜９ｃはすべてディジタル回路で構成しており、その中心周波数や通過帯域幅は伝達関数の係数の変更により、容易に変更可能である。したがって、受信する通信システムを任意に変えるソフトウェア無線端末などにも適用可能である。出力端子１１を複数設けて異なる通信システムの受信波の復調信号をそれぞれ出力させれば、複数の通信システムの同時受信が可能である。
【００３３】
さらに、ＬＯ電力を制御してＡＤ変換器７に入力する各通信システムのレベルを同一となるようにしているので、すべての通信システムにおいてＡＤ変換器７のビット数を有効に使用でき、同一システム内の微弱な信号を正確に復調することが可能となる。
【００３４】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施の形態３に係る受信機の構成を示す図である。
【００３５】
図８において、本受信機は、アンテナ１と、低雑音増幅器２と、局部発振源３ａ、３ｂ、３ｃと、ミクサ４と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５と、可変利得増幅器６と、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）７と、所望の通信システムをろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第１の帯域通過フィルタ）８ａ、８ｂ、８ｃと、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）（第２の帯域通過フィルタ）９ａ、９ｂ、９ｃと、復調及び制御回路（復調回路）１０と、出力端子１１とを備える。
【００３６】
つぎに、この実施の形態３に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図９は、この発明の実施の形態３に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給する局部発振波の周波数の関係を示す図である。
【００３８】
また、図１０は、この発明の実施の形態３に係る受信機のミクサの出力信号（複数の混合波）の関係を示す図である。図１１は、この発明の実施の形態３に係る受信機のＩＦ信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【００３９】
アンテナ１で受信した複数の通信システムの信号を低雑音増幅器２で増幅したのち、ミクサ４に入力する。このミクサ４は、ＲＦ信号入力端子とＩＦ信号出力端子と複数の局部発振波入力端子を有する。
【００４０】
受信した通信システムの信号とミクサ４に供給する局部発振（ＬＯ）波の周波数の関係を図９に示す。局部発振源３ａから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ１は、通信システム１２ａの占める周波数帯域幅ＢＷ１の下限周波数よりある程度、低い周波数に設定する。
【００４１】
この通信システム１２ａの占める周波数帯域の上限周波数と、ＬＯ波の周波数ｆｌｏ１の周波数間隔をΔｆ１とすると、局部発振源３ｂから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ２は、通信システム１２ｂの占める周波数帯域幅ＢＷ２の下限周波数よりある程度、低い周波数から周波数間隔Δｆ１だけ低い周波数に設定する。
【００４２】
さらに、通信システム１２ｂの占める周波数帯域ＢＷ２の上限周波数と、ＬＯ波の周波数ｆｌｏ２の周波数間隔をΔｆ２とすると、局部発振源３ｃから供給されるＬＯ波の周波数ｆｌｏ３は、通信システム１２ｃの占める周波数帯域幅ＢＷ３の下限周波数よりある程度、低い周波数から周波数間隔Δｆ１＋Δｆ２だけ低い周波数に設定する。
【００４３】
ミクサ４で、通信システム１２ａとＬＯ波の周波数ｆｌｏ１、通信システム１２ｂとＬＯ波の周波数ｆｌｏ２、通信システム１２ｃとＬＯ波の周波数ｆｌｏ３の混合波を発生させ、その差周波信号をＩＦ信号として出力する。
【００４４】
ＩＦ帯域のスペクトラムを図１０に示す。図１０中、符号１２ａ’、１２ｂ’、１２ｃ’はそれぞれ、通信システム１２ａとＬＯ波の周波数ｆｌｏ１、通信システム１２ｂとＬＯ波の周波数ｆｌｏ２、通信システム１２ｃとＬＯ波の周波数ｆｌｏ３の差周波信号（混合波）である。
【００４５】
これらの信号は、低域通過フィルタ５で不要波を除去し、可変利得増幅器６で適当なレベルに増幅した後、ＡＤ変換器７でディジタル信号に変換する。
【００４６】
そして、帯域通過フィルタ８ａ、８ｂ、８ｃにより通信システム１２ａ、１２ｂ、１２ｃの信号毎にろ波される。図１１に、ＩＦ帯域のスペクトラムと帯域通過フィルタ８ｂの周波数特性を示す。図１１中の符号１３は、帯域通過フィルタ８ｂの通過特性である。
【００４７】
さらに、帯域通過フィルタ９ａ、９ｂ、９ｃにより、対応する通信システム内の所望信号をろ波する。例えば、帯域通過フィルタ９ｂは、通信システム１２ｂ内のひとつの信号のみをろ波し、他の信号は除去する。このようにして、各通信システム内の所望波だけが復調及び制御回路１０において復調され、いずれかの通信システムの所望信号だけが、出力端子１１から出力される。
【００４８】
すなわち、この実施の形態３に係る受信機は、受信した複数の通信システムの信号と複数の局部発振波を同時に入力し、上記複数の通信システムの信号と上記複数の局部発振波から複数の混合波を出力するミクサ４を備え、かつ、図１０に示すように、上記複数の混合波が周波数軸上でそれぞれ所定の間隔だけ離れて配置されるように上記複数の局部発振波の周波数を設定したものである。
【００４９】
このように本実施の形態３に係る受信機では、複数の通信システムの受信信号をＩＦ信号へ変換するために単一のミクサ４で行っているので、受信する通信システムの数だけミクサ、帯域通過フィルタ、可変利得増幅器といったアナログ回路やＡＤ変換器を備える必要がなく、受信機の小型化、低消費電力化の実現が可能である。また、帯域通過フィルタ８ａ〜８ｃ、９ａ〜９ｃはすべてディジタル回路で構成しており、その中心周波数や通過帯域幅は伝達関数の係数の変更により、容易に変更可能である。したがって、受信する通信システムを任意に変えるソフトウェア無線端末などにも適用可能である。出力端子１１を複数設けて異なる通信システムの受信波の復調信号をそれぞれ出力させれば、複数の通信システムの同時受信が可能である。
【００５０】
さらに、図１０に示すＩＦ帯域のスペクトラムを、図３に示す実施の形態１に係る受信機におけるＩＦ帯域のスペクトラムと比べると、各通信システム間の周波数の差が大きくなっている。このため、図１１の帯域通過フィルタ８ｂの通過特性１３は、実施の形態１に係る受信機に比べて、急峻とする必要がなくなる。すなわち、ＩＦ帯域において各通信システム間の周波数間隔が広いので、各通信システムの信号を分離するディジタルフィルタの特性が緩和され、容易に実現できるという特徴がある。
【００５１】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る受信機について図面を参照しながら説明する。図１２は、この発明の実施の形態４に係る受信機の構成を示す図である。
【００５２】
図１２において、本受信機は、アンテナ１と、低雑音増幅器２と、局部発振源３と、ミクサ４と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５と、ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）７と、通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）９と、復調及び制御回路（復調回路）１０と、出力端子１１と、可変利得増幅器１５とを備える。
【００５３】
つぎに、この実施の形態４に係る受信機の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５４】
アンテナ１で受信された単一の通信システムの信号は低雑音増幅器２で増幅され、ミクサ４でＩＦ信号に変換される。このとき、ミクサ４に供給するＬＯ電力を可変利得増幅器１５によって制御することでミクサ４の変換利得を変え、ミクサ４から出力されるＩＦ信号のレベルが一定となるようにする。
【００５５】
その後、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５でミクサ４から出力される不要波を除去し、ＡＤ変換器７でディジタル信号に変換して、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）９で不要な信号を除去する。そして、復調及び制御回路１０で復調して所望信号を出力端子１１から出力する。
【００５６】
すなわち、この実施の形態４に係る受信機は、単一の通信システムの信号と局部発振波を入力して上記通信システムの信号と上記局部発振波の混合波を出力するミクサ４を使用し、かつ上記局部発振波の電力を通信システム中の所望信号の信号強度に応じて変化させて、ミクサ４から出力されるＩＦ信号が常に一定のレベルとなるようにしたものである。
【００５７】
本実施の形態４に係る受信機は、ＬＯ電力を制御することで信号に対するＡＧＣを実現しているので、ＲＦ信号やＩＦ信号に対する可変利得増幅器を設ける必要がない。ＲＦ信号やＩＦ信号に対する可変利得増幅器の場合、信号の帯域内において利得の偏差があると、通過する信号がひずむなどの影響がある。一方、本受信機では、正弦波であるＬＯ波のレベルを制御すればいいので、信号帯域内の利得偏差を考慮する必要がなく、容易に実現できるという利点がある。
【００５８】
なお、本実施の形態４では、ＡＤ変換後に帯域通過フィルタ９で不要波を除去する構成を示したが、本発明はこれに限らず、ＩＦ帯のアナログフィルタで不要波を除去する構成の受信機にも適用可能である。
【００５９】
また、本発明は、ヘテロダイン用ミクサに限らず、変調信号をＩ、Ｑのベースバンド信号に変換する直交ミクサにも適用可能である。特に、ダイレクトコンバージョン方式の受信機ではベースバンドにおいて非常に広い可変利得範囲を有するＡＧＣ増幅器が必要であるが、本発明ではこれを削除することが可能となる。また、ＬＯ電力の可変による直交ミクサの変換利得制御とベースバンドのＡＧＣ増幅器、およびＲＦ帯ＡＧＣ増幅器による利得制御の組み合わせにより、比較的容易に、非常に広い可変利得範囲を実現することが可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
この発明に係る受信機は、以上説明したとおり、受信したい通信システムの数に合わせてミクサやフィルタ、ＡＤ変換器などを備える必要がなく、小型に構成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る受信機の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給するＬＯ波の周波数の関係を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る受信機のミクサの出力信号の関係を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る受信機のＩＦ信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る受信機により受信した通信システムのＩＦ信号と、所望信号をろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る受信機の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る受信機のミクサの出力信号の関係を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る受信機の構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形３に係る受信機の受信した通信システムの信号とミクサに供給するＬＯ波の周波数の関係を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る受信機のミクサの出力信号の関係を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る受信機のＩＦ信号と所望通信システムをろ波する帯域通過フィルタの周波数関係を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態４に係る受信機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ アンテナ、２ 低雑音増幅器、３、３ａ、３ｂ、３ｃ 局部発振源、４ ミクサ、５ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、６ 可変利得増幅器、７ ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）、８ａ、８ｂ、８ｃ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、９、９ａ、９ｂ、９ｃ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、１０ 復調及び制御回路、１１ 出力端子、１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ 可変利得増幅器。
Claims (4)
- 複数の通信システムの信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波をそれぞれ出力する複数の局部発振源と、
前記低雑音増幅器からの複数の通信システムの信号及び前記複数の局部発振源からの複数の局部発振波から複数の混合波を発生させＩＦ信号として出力する単一のミクサと、
前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器の出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
前記ＡＤ変換器の出力から所望の通信システムの信号をそれぞれろ波する複数の第１の帯域通過フィルタと、
前記複数の第１の帯域通過フィルタの出力から前記所望の通信システム内の所望信号をそれぞれろ波する複数の第２の帯域通過フィルタと、
前記複数の第２の帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とを備え、
前記複数の混合波が周波数軸上で隣接して配置されるように前記複数の局部発振波の周波数を設定した
ことを特徴とする受信機。 - 複数の通信システムの信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波をそれぞれ出力する複数の局部発振源と、
前記複数の通信システムの信号強度に応じて前記複数の局部発振波の電力をそれぞれ変化する複数の可変利得増幅器と、
前記低雑音増幅器からの複数の通信システムの信号及び前記複数の可変利得増幅器からの複数の局部発振波から複数の混合波を発生させＩＦ信号として出力する単一のミクサと、
前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
前記ＡＤ変換器の出力から所望の通信システムの信号をそれぞれろ波する複数の第１の帯域通過フィルタと、
前記複数の第１の帯域通過フィルタの出力から前記所望の通信システム内の所望信号をそれぞれろ波する複数の第２の帯域通過フィルタと、
前記複数の第２の帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とを備え、
前記複数の通信システムに対応する複数の混合波が同一の信号強度となるようにした
ことを特徴とする受信機。 - 複数の通信システムの信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された複数の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記複数の通信システムに応じてそれぞれ設定された周波数を有する局部発振波をそれぞれ出力する複数の局部発振源と、
前記低雑音増幅器からの複数の通信システムの信号及び前記複数の局部発振源からの複数の局部発振波から複数の混合波を発生させＩＦ信号として出力する単一のミクサと、
前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力を所定のレベルに増幅する可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器の出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
前記ＡＤ変換器の出力から所望の通信システムの信号をそれぞれろ波する複数の第１の帯域通過フィルタと、
前記複数の第１の帯域通過フィルタの出力から前記所望の通信システム内の所望信号をそれぞれろ波する複数の第２の帯域通過フィルタと、
前記複数の第２の帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とを備え、
前記複数の混合波が周波数軸上でそれぞれ所定の間隔だけ離れて配置されるように前記複数の局部発振波の周波数を設定した
ことを特徴とする受信機。 - 単一の通信システムの信号を受信するアンテナと、
前記アンテナにより受信された単一の通信システムの信号を増幅する低雑音増幅器と、
前記通信システムに応じて設定された周波数を有する局部発振波を出力する局部発振源と、
前記通信システムの所望信号の信号強度に応じて前記局部発振波の電力を変化する可変利得増幅器と、
前記低雑音増幅器からの単一の通信システムの信号及び前記可変利得増幅器からの局部発振波の混合波を発生させＩＦ信号として出力するミクサと、
前記ミクサから出力される不要波を除去するフィルタと、
前記フィルタの出力をディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
前記ＡＤ変換器の出力から前記通信システム内の所望信号をろ波する帯域通過フィルタと、
前記帯域通過フィルタからの所望信号を復調する復調回路とを備え、
前記ミクサから出力されるＩＦ信号が常に一定のレベルとなるようにした
ことを特徴とする受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003153063A JP2004357025A (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | 受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003153063A JP2004357025A (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | 受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004357025A true JP2004357025A (ja) | 2004-12-16 |
Family
ID=34048124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003153063A Pending JP2004357025A (ja) | 2003-05-29 | 2003-05-29 | 受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004357025A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2003
- 2003-05-29 JP JP2003153063A patent/JP2004357025A/ja active Pending
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