JP2010028419A - Wireless receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同調回路の同調周波数のズレを調整する回路を搭載した無線受信装置に関する。 The present invention relates to a radio reception apparatus equipped with a circuit for adjusting a deviation in tuning frequency of a tuning circuit.
従来、ラジオ受信機などに設けられた同調回路の同調周波数のズレを補正する場合、温度変化やPLL(Phase-locked loop)回路から出力される局発制御信号に基づいて、同調回路の同調周波数のズレをキャンセルしている。例えば、ラジオ受信機に制御部(CPUなど)、温度センサ、同調回路を構成するコイル、コンデンサの温度特性を記録した記録部を設ける。そして、制御部が、ラジオ受信機の温度変化やPLL回路からの局発制御信号の変化に応じて記録部からコイルやコンデンサの値を読み出し、それらの変化による同調回路の同調周波数のズレをキャンセルする同調回路を制御する制御信号を生成し、その制御信号により同調周波数を補正している。 Conventionally, when correcting a deviation in the tuning frequency of a tuning circuit provided in a radio receiver or the like, the tuning frequency of the tuning circuit is based on a temperature change or a local control signal output from a PLL (Phase-locked loop) circuit. The deviation is canceled. For example, a radio receiver is provided with a control unit (such as a CPU), a temperature sensor, a coil constituting a tuning circuit, and a recording unit that records the temperature characteristics of the capacitor. Then, the control unit reads the coil and capacitor values from the recording unit in response to changes in the temperature of the radio receiver and local control signals from the PLL circuit, and cancels the tuning frequency deviation of the tuning circuit due to those changes. A control signal for controlling the tuning circuit is generated, and the tuning frequency is corrected by the control signal.
しかしながら、同調回路の場合、ミキサ回路に用いる局部発振信号を生成する局部発振回路(VCO回路などから構成される)のようにPLL回路に温度変化や経年劣化に対するフィードバックをしないため、同調回路を構成する部品の温度変化や経年劣化により同調回路を構成する部品の特性がばらつくと同調周波数がズレ、感度劣化に繋がるという問題がある。 However, in the case of a tuning circuit, a tuning circuit is configured because the PLL circuit is not fed back with respect to temperature change or aging deterioration like a local oscillation circuit (consisting of a VCO circuit or the like) that generates a local oscillation signal used for a mixer circuit. If the characteristics of the parts constituting the tuning circuit vary due to temperature changes and aging deterioration of the parts to be tuned, there is a problem that the tuning frequency is shifted and sensitivity is deteriorated.
特許文献1によれば、電圧制御発振器は、DACから出力されるアナログ値を制御電圧として、局部発振信号の基準となる基準周波数信号を生成する。DSPは、メモリに記憶されたパラメータを電源投入時にDACに設定し、基地局の送信周波数と本機の受信周波数とが一致するようにDAコンバータに対するパラメータを制御し、一致するようになった時点パラメータをもってメモリのパラメータを更新する。そして経年変化や部品特性のばらつきを吸収して発振周波数の精度を向上させる周波数補正回路及び移動体通信機が提案されている。また、特許文献2が提案されている。
上記のような実情に鑑みてなされたものであり、温度変化や経年劣化により部品の特性がばらついても同調周波数のズレを調整する回路を搭載した無線受信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a wireless reception device equipped with a circuit that adjusts a tuning frequency deviation even if the characteristics of components vary due to temperature change or aging deterioration.
態様のひとつである無線受信装置は、温度センサ、制御部、PLL回路、補正回路を備えている。温度センサは無線受信装置に設けられる同調回路周辺の温度を計測する。制御部は、温度センサの計測結果に基づいて、メモリに記録された温度データに対応する同調回路の同調周波数を調整するための補正データを選択し、選択した補正データに基づいて補正信号を生成する。PLL回路は、無線受信装置に設けられるIF信号を生成するためのミキサ回路に供給する局部発振信号を、VCO回路を介して調整するために、VCO回路から読み込んだ周波数を計測して、予め設定された周波数に応じたチューニング信号を出力してVCO回路にフィードバックする。補正回路は、補正信号とチューニング信号を加算または減算した結果に基づいて、同調回路の同調周波数を補正する。上記構成により温度変化や経年劣化により部品の特性がばらついても同調回路の同調周波数のズレを補正することができる。また、温度変化時における同調回路による受信感度劣化を改善することができる。 A wireless reception device that is one aspect includes a temperature sensor, a control unit, a PLL circuit, and a correction circuit. The temperature sensor measures the temperature around the tuning circuit provided in the wireless receiver. The control unit selects correction data for adjusting the tuning frequency of the tuning circuit corresponding to the temperature data recorded in the memory based on the measurement result of the temperature sensor, and generates a correction signal based on the selected correction data To do. The PLL circuit measures the frequency read from the VCO circuit in order to adjust the local oscillation signal supplied to the mixer circuit for generating the IF signal provided in the wireless receiver via the VCO circuit, and sets it in advance. A tuning signal corresponding to the selected frequency is output and fed back to the VCO circuit. The correction circuit corrects the tuning frequency of the tuning circuit based on the result of adding or subtracting the correction signal and the tuning signal. With the above configuration, even if the component characteristics vary due to temperature change or aging deterioration, the tuning frequency deviation of the tuning circuit can be corrected. Further, it is possible to improve the reception sensitivity deterioration due to the tuning circuit when the temperature changes.
制御部は、温度データがメモリに記録されていない場合、無線受信装置に設けられた検波回路の出力であるRSSI信号が、予め設定された最適受信値であるかを監視し、最適受信値でないときは補正データを調整し、最適受信値になった温度センサの計測結果を温度データとしてメモリに記録するとともに、補正データをメモリに記録する。このようにすることにより、補正データの履歴を保存することにより同調回路による受信感度劣化を補正する時間を短縮することができる。 When temperature data is not recorded in the memory, the control unit monitors whether the RSSI signal that is the output of the detection circuit provided in the wireless reception device is a preset optimum reception value, and is not the optimum reception value In some cases, the correction data is adjusted, and the measurement result of the temperature sensor having the optimum received value is recorded in the memory as temperature data, and the correction data is recorded in the memory. By doing so, it is possible to shorten the time for correcting the reception sensitivity deterioration due to the tuning circuit by storing the correction data history.
制御部が、温度センサの計測結果とRSSI信号をひとつのA/D変換器により取得してアナログ/ディジタル変換するときは、温度センサの計測結果を取得するときは温度センサ側に切り替わり、RSSI信号を取得するときは検波回路側に切り替わるスイッチを用いる。 When the control unit acquires the measurement result of the temperature sensor and the RSSI signal by one A / D converter and performs analog / digital conversion, the control unit switches to the temperature sensor side to acquire the measurement result of the temperature sensor, and the RSSI signal Is used, a switch that switches to the detection circuit side is used.
補正回路は、オペアンプを用いた加減算回路である。回路の前段に補正信号とチューニング信号のレベル調整をする回路を設ける。 The correction circuit is an addition / subtraction circuit using an operational amplifier. A circuit for adjusting the levels of the correction signal and the tuning signal is provided in the previous stage of the circuit.
温度変化や経年劣化により部品の特性がばらついても同調回路の同調周波数のズレを補正することができる。また、温度変化時における同調回路による受信感度劣化を改善することができる。さらに、補正データの履歴を保存することにより同調回路による受信感度劣化を補正する時間を短縮することができる。 Even if the characteristics of parts vary due to temperature change or aging deterioration, the tuning frequency deviation of the tuning circuit can be corrected. Further, it is possible to improve the reception sensitivity deterioration due to the tuning circuit when the temperature changes. Further, by storing the correction data history, it is possible to shorten the time for correcting the reception sensitivity deterioration due to the tuning circuit.
以下図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細を説明する。
(実施例1)
図1は、同調周波数の調整をする回路を搭載した無線受信装置の構成を示すブロック図である。無線受信装置1は、受信周波帯域フィルタ2、同調回路3、高周波増幅回路4、ミキサ回路5、中間周波帯域フィルタ6、中間周波増幅回路7、検波回路8、VCO回路9(voltage controlled oscillator)、PLL回路10(Phase-locked loop)、制御部11、温度センサ17、補正回路20、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Example 1
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wireless reception device equipped with a circuit for adjusting a tuning frequency. The wireless receiver 1 includes a reception
受信周波帯域フィルタ2は、アンテナを介して受信したRF信号(高周波信号)を入力して、予め設定した帯域以外の周波数のレベルを減衰させる。同調回路3は、受信周波帯域フィルタ2の出力信号に対して所望の周波数を選択する回路である。高周波増幅回路4は、同調回路3の出力信号を所定のレベルに増幅する。ミキサ回路5は、高周波増幅回路4の出力信号とVCO回路9から発生する局部発振信号を混合して、所定のIF信号(中間周波信号)に変換する。
The reception
中間周波帯域フィルタ6は、IF信号を入力して、予め設定した帯域以外の周波数のレベルを減衰させる。中間周波増幅回路7は中間周波帯域フィルタ6の出力信号を所定のレベルに増幅する。検波回路8は増幅されたIF信号を検波し、制御部11に出力する。
The intermediate
制御部11では、検波回路8から出力される信号強度を示すRSSI信号(Received Signal Strength Indication signal)と、温度センサ17の計測信号に基づいて補正データを計算(またはテーブルから選択)して、補正データをアナログ信号に変換して補正回路20に出力する。なお、経過時間を計測して、計測した経過時間に基づいて補正データを計算してもよい。ここで、経過時間とは無線受信装置1を使用した時間である。
In the control unit 11, correction data is calculated (or selected from a table) based on an RSSI signal (Received Signal Strength Indication signal) indicating the signal strength output from the
PLL回路10は、設定された周波数に応じたチューニング信号(Vt)を出力し、VCO回路9から読み込んだ周波数を計測してチューニング信号(Vt)をVCO回路9にフィードバックする。
The
補正回路20は、チューニング信号(Vt)と補正信号(Vcont)を加算または減算する。その後、加算または減算した結果に基づいて同調回路3の同調周波数のズレを補正するための出力信号を出力する。例えば、同調回路3がバンドパスフィルタで構成されている場合は、カットオフ周波数を可変するための信号を出力する。また、補正回路20はオペアンプなどを用いて加算減算回路を構成し、加算または減算を行ってもよい。
The
制御部11について説明する。制御部11は、A/D変換器12、クロックパルス発振器13、通信インターフェース14、制御回路15(CPU)、不揮発性メモリ16(記録部)、A/D変換器18、D/A変換器19を備えている。
The control unit 11 will be described. The control unit 11 includes an A /
A/D変換器12は、検波回路8より受信するRSSI信号をディジタル変換する。クロックパルス発振器13は、例えばクロックパルスなどの一定間隔で出力されている信号から経過時間を測る。通信インターフェース14は受信周波数をPLL回路10に設定する。A/D変換器18は、同調回路3周辺の温度を計測する温度センサ17の計測結果をディジタル変換する。制御回路15は、CPUなどのプログラマブルデバイスを用いて、RSSI信号と同調回路3周辺の温度に基づいて補正データの計算をする。D/A変換器19は補正データをアナログ変換して補正信号(Vcont)を出力する。なお、バス22は制御部11内の各回路と接続されている。
The A /
図2には実施例1の動作を示すフロー図である。
ステップS1では温度データを取得する。温度センサ17が計測した計測値(アナログ信号)をA/D変換器18によりディジタル変換して制御回路15に転送する。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.
In step S1, temperature data is acquired. The measured value (analog signal) measured by the
ステップS2では、温度データが温度テーブルにあるか判定し、ある場合はステップS3に移行し、ない場合はステップS4に移行する。ディジタル変換された温度センサ17の計測結果が、不揮発性メモリ16に予め記録した温度テーブルにあるかを判定する。
In step S2, it is determined whether the temperature data is in the temperature table. If there is, the process proceeds to step S3, and if not, the process proceeds to step S4. It is determined whether the measurement result of the digitally converted
ステップS3では、不揮発性メモリ16より該当する温度のデータ読み出しD/A変換器19によりA/D変換して出力する。
ステップS4では、温度データにないためRSSI信号を監視して予め設定した最適受信値になるようにD/A変換器19の出力電圧を可変する。例えば、RSSI信号が最大になるように予め決められたレベルだけD/A変換器19の補正信号を調整する。
In step S3, the data reading D /
In step S4, since there is no temperature data, the RSSI signal is monitored, and the output voltage of the D /
ステップS5では、S4において出力された可変された補正信号により調整された同調回路を介して生成されるIF信号から生成された検波回路8の出力であるRSSI信号をA/D変換器12を介して制御部11に読み込む。読み込んだRSSI信号のレベルが予め不揮発性メモリ16に記録した最適受信値か判定する。最適受信値の範囲であればステップS6に移行し、最適受信値の範囲外であればステップS4に移行する。
In step S5, the RSSI signal which is the output of the
ステップS6では、計測した温度の温度データと、その温度データに対応する最適受信値範囲の補正データを不揮発性メモリ16の温度テーブルに記録する。
温度テーブルについて説明する。図3のAに示すように温度テーブルには、「温度データ」「補正データ」が記録されている。例えば、温度センサ17により計測した温度が5℃であれば温度データの「5」を検索して、その温度データに対応する補正データ「A4」を選択する。そして、補正データはD/A変換器19によりアナログ信号「sigA4」に変換される。
In step S6, the temperature data of the measured temperature and the correction data of the optimum received value range corresponding to the temperature data are recorded in the temperature table of the
The temperature table will be described. As shown in A of FIG. 3, “temperature data” and “correction data” are recorded in the temperature table. For example, if the temperature measured by the
ところが、温度センサが計測したデータが温度テーブルにないときがある。その場合、ステップS4、S5に示したように同調回路の同調周波数を補正するさいに用いた補正データを記録する。図3のBに示すように温度センサ17により温度27℃(温度データ「27」)を取得したとする。温度テーブルに「27」がないため、最適受信値になる補正データをステップS4、S5により補正データ「A27」を検出すると、温度データ「27」、補正データ「A27」を新たに温度テーブルに記録する。このときD/A変換器19から補正データ「A27」をアナログ変換した「sigA27」を出力する。
However, there are times when the data measured by the temperature sensor is not in the temperature table. In that case, the correction data used for correcting the tuning frequency of the tuning circuit is recorded as shown in steps S4 and S5. As shown in FIG. 3B, it is assumed that a temperature of 27 ° C. (temperature data “27”) is acquired by the
図4は、補正回路20に入力されるPLL回路10のチューニング信号(Vt)と、制御部11の補正信号(Vcont)の関係を示した図である。図4のAはPLL回路のチューニング信号(Vt)を示すグラフである。図4のBは制御部の補正信号(Vcont)を示すグラフである。図4のCはVtとVcontを加算した結果を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the tuning signal (Vt) of the
工場で調整するときは、所定の温度環境で特定の周波数に、PLL回路10のチューニング信号(Vt)を調整してVCO回路9の出力である局部発振信号(LO信号)の電圧調整をする。この際の補正信号(Vcont)の電圧レベルは、補正信号(Vcont)の調整範囲の中点電圧にしておく。
When adjusting at the factory, the tuning signal (Vt) of the
次に、温度が上昇して同調回路周辺が高温になると、同調回路を構成しているコイルのインダクタンス(L)が大きくなるため、発振周波数が下がりチューニング信号(Vt)の電圧レベルが上がる。 Next, when the temperature rises and the temperature around the tuning circuit becomes high, the inductance (L) of the coil constituting the tuning circuit increases, so the oscillation frequency decreases and the voltage level of the tuning signal (Vt) increases.
次に、発振周波数を定常状態(図4のCの同調の最良点)に戻すために補正が行われる。つまり、補正回路20に入力されるチューニング信号(Vt)と補正信号(Vcont)の電圧を下げるために、温度データに基づいて補正信号(Vcont)の電圧値を下げる。その結果、補正回路20の出力信号は工場調整時に近い電圧になる。
Next, correction is performed to return the oscillation frequency to a steady state (the best point of tuning in FIG. 4C). That is, in order to lower the voltages of the tuning signal (Vt) and the correction signal (Vcont) input to the
また、低温時は同調回路を構成しているコイルのインダクタンス(L)が小さくなるため、発振周波数が上がり、PLL回路10のチューニング信号Vtの電圧が下がる。
低温時の補正は、高温時と逆に補正信号(Vcont)を上昇させて、補正回路20の出力信号を工場調整時に近い状態にする。
Further, since the inductance (L) of the coil constituting the tuning circuit becomes small at low temperatures, the oscillation frequency increases and the voltage of the tuning signal Vt of the
In the correction at the low temperature, the correction signal (Vcont) is raised contrary to the high temperature, and the output signal of the
上記のように補正することにより安定して同調周波数を選択することができる。
(変形例)
図1に示した無線受信装置1では、受信検波回路8の出力信号であるRSSI信号を読み取るA/D変換器12と、温度センサ17の計測結果をディジタル変換するA/D変換器18を用いた場合の構成を示した。図6に示す構成は、温度センサ17の計測結果をディジタル変換するA/D変換器18の代わりにA/D変換器12を共用して用いる構成である。
By correcting as described above, the tuning frequency can be selected stably.
(Modification)
In the wireless receiver 1 shown in FIG. 1, an A /
図5に示した回路の場合、A/D変換器12を共用するためスイッチ21が設けられ、温度を測定するときだけ温度センサ側に切り替わる。スイッチ21の切り替え制御は制御回路15により行われ、例えば、一定周期で温度測定をするようにする。
In the case of the circuit shown in FIG. 5, a
このように構成することにより、A/D変換器がひとつ削減できるため回路占有面積が縮小されるとともにコストが軽減される。
なお、補正回路20の前段に補正信号(Vcont)とチューニング信号(Vt)のレベル調整をする回路を設けてもよい。例えば、増幅回路を設けることにより信号レベルを調整する。
With this configuration, one A / D converter can be eliminated, so that the circuit occupation area is reduced and the cost is reduced.
Note that a circuit for adjusting the levels of the correction signal (Vcont) and the tuning signal (Vt) may be provided before the
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 無線受信装置、
2 受信周波帯域フィルタ、
3 同調回路、
4 高周波増幅回路、
5 ミキサ回路、
6 中間周波帯域フィルタ、
7 中間周波増幅回路、
8 検波回路、
9 VCO回路、
10 PLL回路、
11 制御部、
12 A/D変換器、
13 クロックパルス発振器、
14 通信インターフェース、
15 制御回路(CPU)、
16 不揮発性メモリ、
17 温度センサ、
18 A/D変換器、
19 D/A変換器、
20 補正回路、
21 スイッチ、
22 バス、
1 wireless receiver,
2 reception frequency band filter,
3 Tuning circuit,
4 high frequency amplifier circuit,
5 Mixer circuit,
6 Intermediate frequency band filter,
7 Intermediate frequency amplifier circuit,
8 detection circuit,
9 VCO circuit,
10 PLL circuit,
11 Control unit,
12 A / D converter,
13 Clock pulse generator,
14 communication interface,
15 control circuit (CPU),
16 non-volatile memory,
17 Temperature sensor,
18 A / D converter,
19 D / A converter,
20 correction circuit,
21 switches,
22 Bus,
Claims (5)
前記温度センサの計測結果に基づいて、メモリに記録された温度データに対応する前記同調回路の同調周波数を調整するための補正データを選択し、前記選択した補正データに基づいて補正信号を生成する制御部と、
前記無線受信装置に設けられるIF信号を生成するためのミキサ回路に供給する局部発振信号を、VCO回路を介して調整するために、前記VCO回路から読み込んだ周波数を計測して、予め設定された周波数に応じたチューニング信号を出力して前記VCO回路にフィードバックするPLL回路と、
前記補正信号と前記チューニング信号を加算または減算した結果に基づいて、前記同調回路の同調周波数を補正する補正回路と、
を備えることを特徴とする無線受信装置。 A temperature sensor that measures the temperature around the tuning circuit provided in the wireless receiver;
Based on the measurement result of the temperature sensor, correction data for adjusting the tuning frequency of the tuning circuit corresponding to the temperature data recorded in the memory is selected, and a correction signal is generated based on the selected correction data. A control unit;
In order to adjust the local oscillation signal supplied to the mixer circuit for generating the IF signal provided in the wireless reception device via the VCO circuit, the frequency read from the VCO circuit is measured and set in advance. A PLL circuit that outputs a tuning signal according to a frequency and feeds back the tuning signal to the VCO circuit;
A correction circuit for correcting a tuning frequency of the tuning circuit based on a result of adding or subtracting the correction signal and the tuning signal;
A radio receiving apparatus comprising:
前記温度データがメモリに記録されていない場合、前記無線受信装置に設けられた検波回路の出力であるRSSI信号が、予め設定された最適受信値であるかを監視し、前記最適受信値でないときは補正データを調整し、前記最適受信値になった前記温度センサの計測結果を前記温度データとしてメモリに記録するとともに、前記補正データをメモリに記録することを特徴とする請求項1に記載の無線受信装置。 The controller is
When the temperature data is not recorded in the memory, it is monitored whether the RSSI signal that is the output of the detection circuit provided in the wireless reception device is a preset optimum reception value, and is not the optimum reception value The correction data is adjusted, and the measurement result of the temperature sensor that has reached the optimum reception value is recorded in the memory as the temperature data, and the correction data is recorded in the memory. Wireless receiver.
前記温度センサの計測結果を取得するときに前記温度センサ側に切り替わり、前記RSSI信号を取得するときに前記検波回路側に切り替わるスイッチを用いることを特徴とする請求項2に記載の無線受信装置。 When the control unit acquires the measurement result of the temperature sensor and the RSSI signal by one A / D converter and performs analog / digital conversion,
The radio reception apparatus according to claim 2, wherein a switch that switches to the temperature sensor side when acquiring the measurement result of the temperature sensor and switches to the detection circuit side when acquiring the RSSI signal is used.
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