JP2023081171A - Direct conversion type radio receiver and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイレクトコンバージョン方式の無線受信機等に関する。 The present invention relates to a direct conversion radio receiver and the like.
ダイレクトコンバージョン方式の無線受信機では、受信信号と、受信機内部の局部発振器で発生させた、受信信号の周波数と非常に近い周波数(受信周波数)の信号を混合させることによって復調を行う。しかしながら、受信信号の周波数と局部発振器の周波数が完全に一致してしまうと復調ができなくなってしまう。このため、通常は、特許文献1に記載されているように、受信機内部の局部発振器で発生させた信号の周波数を受信信号の周波数と異ならせるように設定することが知られている。 A direct conversion radio receiver performs demodulation by mixing a received signal with a signal of a frequency very close to that of the received signal (received frequency) generated by a local oscillator inside the receiver. However, if the frequency of the received signal and the frequency of the local oscillator completely match, demodulation will not be possible. For this reason, it is generally known to set the frequency of the signal generated by the local oscillator inside the receiver to be different from the frequency of the received signal, as described in Patent Document 1.
しかしながら、例えば、DCS(Digital Coded Squelch)で使用されるトーン信号のような、低い周波数の2値FSK信号が含まれた(重畳された)信号をダイレクトコンバージョン方式の受信機で受信する場合、以下のような問題が生じる。 However, for example, when receiving a signal containing a low frequency binary FSK signal (superimposed) such as a tone signal used in DCS (Digital Coded Squelch) with a direct conversion receiver, the following problems such as
2値FSK信号が含まれた信号をダイレクトコンバージョン方式で受信する場合、AFC(Automatic Frequency Control)による、受信周波数の制御は、受信信号の中心周波数(搬送波の周波数)よりも数10Hz~200Hz程度ずらした箇所を目標として設定される。ここで、受信した信号に含まれたFSK信号がトーン信号のように低い周波数であり、さらに、“1”が連続したり、“0”が連続したりすると、2値FSK信号の中心周波数をAFCにおいて正確に検出することができない。それゆえ、受信周波数が、目標より高い側または低い側にずれることがある。このような場合、受信したFSK信号の変調波における一部の周波数(例えば“1”の変調周波数)が局部発振器の周波数と一致してしまい、復号できない領域に位置すると、変調波の当該一部を適正に受信することができなくなる。 When receiving a signal containing a binary FSK signal by the direct conversion method, the reception frequency is controlled by AFC (Automatic Frequency Control), which is shifted from the center frequency (carrier frequency) of the reception signal by several 10 Hz to 200 Hz. set as a target. Here, if the FSK signal included in the received signal has a low frequency like a tone signal, and if "1"s continue or "0"s continue, the center frequency of the binary FSK signal is It cannot be detected accurately in AFC. Therefore, the received frequency may deviate higher or lower than the target. In such a case, if a part of the modulated wave of the received FSK signal (for example, the modulated frequency of "1") matches the frequency of the local oscillator and is located in an area where decoding is not possible, the part of the modulated wave cannot be properly received.
本発明の一態様は、ダイレクトコンバージョン方式の無線受信機において安定して信号を受信することを目的とする。 An object of one aspect of the present invention is to stably receive a signal in a direct conversion wireless receiver.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るダイレクトコンバージョン方式の無線受信機は、局部発振信号を発生する局部発振器と、トーン信号が重畳された無線周波数信号と前記局部発振信号とを混合して周波数変換する周波数変換部と、前記無線周波数信号の中心周波数を検出する周波数検出部と、前記局部発振信号の周波数を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記局部発振器の周波数を、前記周波数検出部によって検出された前記中心周波数に合せるように前記局部発振器を制御する。 In order to solve the above problems, a direct conversion radio receiver according to an aspect of the present invention includes a local oscillator that generates a local oscillation signal, a radio frequency signal on which a tone signal is superimposed, and the local oscillation signal. a frequency conversion unit that mixes and converts the frequency, a frequency detection unit that detects the center frequency of the radio frequency signal, and a control unit that controls the frequency of the local oscillation signal, wherein the control unit includes the local The local oscillator is controlled so that the frequency of the oscillator matches the center frequency detected by the frequency detector.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るダイレクトコンバージョン方式の無線受信機の制御方法は、局部発振信号を発生する局部発振器と、トーン信号が重畳されている無線周波数信号と前記局部発振信号とを混合して周波数変換する周波数変換部と、前記無線周波数信号の中心周波数を検出する周波数検出部と、を備えるダイレクトコンバージョン方式の無線受信機の制御方法であって、前記局部発振信号の周波数を、前記周波数検出部によって検出された前記中心周波数に合せるように前記局部発振器を制御すること、を含んでいる。 In order to solve the above problems, a control method for a direct conversion radio receiver according to an aspect of the present invention comprises: a local oscillator for generating a local oscillation signal; a radio frequency signal on which a tone signal is superimposed; A control method for a direct conversion radio receiver comprising: a frequency conversion unit that mixes and frequency-converts a local oscillation signal; and a frequency detection unit that detects the center frequency of the radio frequency signal, the method comprising: and controlling the local oscillator to match the frequency of the signal to the center frequency detected by the frequency detector.
上記の構成によれば、トーン信号が重畳されている無線周波数信号の受信時には、局部発振信号が、検出された無線周波数信号の中心周波数に合せられる。これにより、無線周波数信号を安定して受信することができる。 According to the above configuration, when receiving the radio frequency signal on which the tone signal is superimposed, the local oscillation signal is adjusted to the center frequency of the detected radio frequency signal. Thereby, a radio frequency signal can be stably received.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るダイレクトコンバージョン方式の無線受信機は、局部発振信号を発生する局部発振器と、無線周波数信号と前記局部発振信号とを混合して周波数変換する周波数変換部と、前記無線周波数信号の中心周波数を検出する周波数検出部と、前記局部発振信号の周波数を制御する制御部と、受信している前記無線周波数信号にトーン信号が重畳されているか否かを示す受信信号情報を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記受信信号情報に基づいて、前記無線周波数信号に前記トーン信号が重畳されている場合には、前記局部発振信号の周波数を、前記無線周波数信号の中心周波数に合せるように前記局部発振器を制御する一方、前記無線周波数信号に前記トーン信号が重畳されていない場合には、前記局部発振信号の周波数を、前記無線周波数信号の中心周波数に対してずらすように前記局部発振器を制御する。 In order to solve the above problems, a direct conversion radio receiver according to an aspect of the present invention includes a local oscillator that generates a local oscillation signal, and a radio frequency signal and the local oscillation signal that are mixed and frequency-converted. a frequency detector that detects the center frequency of the radio frequency signal; a controller that controls the frequency of the local oscillation signal; and whether a tone signal is superimposed on the received radio frequency signal. and a storage unit for storing received signal information indicating whether or not the local oscillation is generated based on the received signal information when the tone signal is superimposed on the radio frequency signal. While controlling the local oscillator so that the frequency of the signal matches the center frequency of the radio frequency signal, when the tone signal is not superimposed on the radio frequency signal, the frequency of the local oscillation signal is adjusted to the frequency of the radio frequency signal. The local oscillator is controlled to be offset with respect to the center frequency of the radio frequency signal.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るダイレクトコンバージョン方式の無線受信機の制御方法は、局部発振信号を発生する局部発振器と、無線周波数信号と前記局部発振信号とを混合して周波数変換する周波数変換部と、前記無線周波数信号の中心周波数を検出する周波数検出部と、を備えるダイレクトコンバージョン方式の無線受信機の制御方法であって、受信している前記無線周波数信号に前記トーン信号が重畳されているか否かを示す受信信号情報に基づいて、前記無線周波数信号に前記トーン信号が重畳されている場合には、前記局部発振信号の周波数を、前記無線周波数信号の中心周波数に合せるように前記局部発振器を制御する一方、前記無線周波数信号に前記トーン信号が重畳されていない場合には、前記局部発振信号の周波数を、前記無線周波数信号の中心周波数に対してずらすように前記局部発振器を制御すること、を含んでいる。 In order to solve the above problems, a control method for a direct conversion radio receiver according to one aspect of the present invention provides a local oscillator that generates a local oscillation signal, and a radio frequency signal that mixes the local oscillation signal. and a frequency detector for detecting the center frequency of the radio frequency signal, wherein the radio frequency signal being received includes the Based on received signal information indicating whether or not a tone signal is superimposed, if the tone signal is superimposed on the radio frequency signal, the frequency of the local oscillation signal is changed to the center frequency of the radio frequency signal. while controlling the local oscillator to match the frequency of the radio frequency signal, and shifting the frequency of the local oscillation signal with respect to the center frequency of the radio frequency signal when the tone signal is not superimposed on the radio frequency signal controlling the local oscillator.
上記の構成によれば、トーン信号が重畳された無線周波数信号の受信時には、局部発振信号が無線周波数信号の中心周波数に合せられる。一方、トーン信号が重畳されていない無線周波数信号の受信時には、局部発振信号が無線周波数信号の中心周波数に対してずらされる。したがって、トーン信号の重畳の有無に関わらず無線周波数信号を安定して受信することができる。 According to the above configuration, when receiving the radio frequency signal on which the tone signal is superimposed, the local oscillation signal is matched with the center frequency of the radio frequency signal. On the other hand, when receiving a radio frequency signal on which no tone signal is superimposed, the local oscillation signal is shifted with respect to the center frequency of the radio frequency signal. Therefore, the radio frequency signal can be stably received regardless of whether or not the tone signal is superimposed.
本発明の一態様によれば、ダイレクトコンバージョン方式の無線受信機において安定して信号を受信することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to stably receive a signal in a direct conversion radio receiver.
〔実施形態〕
以下、本発明の一実施形態について、図1~図6を参照して詳細に説明する。
[Embodiment]
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
〈無線受信機の構成〉
図1は、本発明の一実施形態に係る無線受信機10の要部の構成を示すブロック図である。
<Configuration of radio receiver>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the essential parts of a
図1に示すように、無線受信機10は、ダイレクトコンバージョン方式の無線受信機である。無線受信機10は、ダイレクトコンバージョン部1(周波数変換部)と、FM検波部2(周波数検出部)と、ノイズ検出部3と、局部発振器4と、記憶装置5(記憶部)と、操作部6と、制御装置7とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ダイレクトコンバージョン部1は、受信された無線周波数信号RFと局部発振信号Soとを混合(乗算)することで、中間周波数信号を0Hzにした中間周波数信号IF(変換信号)に周波数変換する。このため、ダイレクトコンバージョン部1は、図示はしないが、90度位相器と、第1ミキサと、第2ミキサと、2つのローパスフィルタと、2つのAD変換器とを有している。無線周波数信号RFは、トーン信号が重畳されている場合と、トーン信号が重畳されていない場合とがある。 The direct conversion unit 1 mixes (multiplies) the received radio frequency signal RF and the local oscillation signal So, thereby frequency-converting the intermediate frequency signal into an intermediate frequency signal IF (converted signal) of 0 Hz. Therefore, although not shown, the direct conversion section 1 has a 90-degree phase shifter, a first mixer, a second mixer, two low-pass filters, and two AD converters. The radio frequency signal RF may or may not have a tone signal superimposed thereon.
90度位相器は、局部発振信号Soに基づいて、位相差0度の0度発振信号と、位相差90度の90度発振信号とを出力する。第1ミキサは、無線周波数信号RFを0度発振信号と混合することによりI信号に周波数変換する。第2ミキサは、無線周波数信号RFを90度発振信号と混合することによりQ信号に周波数変換する。2つのローパスフィルタは、それぞれ、I信号およびQ信号の不要な周波数成分を除去して出力する。2つのAD変換器は、2つのローパスフィルタから出力された信号をそれぞれデジタルに変換して、Iチャンネルの中間周波数信号IFと、Qチャンネルの中間周波数信号IFとを出力する。 The 90-degree phase shifter outputs a 0-degree oscillation signal with a phase difference of 0 degrees and a 90-degree oscillation signal with a phase difference of 90 degrees based on the local oscillation signal So. A first mixer frequency converts the radio frequency signal RF to an I signal by mixing it with the 0 degree oscillating signal. A second mixer frequency converts the radio frequency signal RF to a Q signal by mixing it with the 90 degree oscillating signal. The two low-pass filters remove unnecessary frequency components from the I and Q signals and output them. The two AD converters digitally convert the signals output from the two low-pass filters, respectively, and output an I-channel intermediate frequency signal IF and a Q-channel intermediate frequency signal IF.
FM検波部2は、上記の2つの中間周波数信号IFに基づいて復調を行うことにより、低周波数の復調信号AFを出力する。また、FM検波部2は、上記の2つの中間周波数信号IFについての中心周波数を検出し、中心周波数情報Fcを制御装置7のAFC制御部73に出力する。FM検波部2は、デジタルで信号処理を行うため、例えば、DSP(Digital Signal Processor)によって構成されている。
The
ノイズ検出部3は、復調信号AFに混在するノイズ成分を検出し、検出したノイズ成分をノイズパルスPnとして出力する。 The noise detector 3 detects noise components mixed in the demodulated signal AF, and outputs the detected noise components as noise pulses Pn.
局部発振器4は、VCO(Voltage Controlled Oscillator)を有しており、局部発振信号Soを発生する。局部発振器4は、VCOが出力する局部発振信号Soの周波数を、制御装置7から出力される受信周波数設定情報Scで表される周波数を有する基準信号を生成し、当該基準信号に同期した周波数に合せる。このため、局部発振器4はPLL(Phase Lock loop)回路で構成される。
The local oscillator 4 has a VCO (Voltage Controlled Oscillator) and generates a local oscillation signal So. The local oscillator 4 converts the frequency of the local oscillation signal So output by the VCO to a reference signal having a frequency represented by the reception frequency setting information Sc output from the
記憶装置5は、半導体メモリなどで構成されており、受信周波数情報および受信トーン設定情報を記憶している。受信周波数情報は、各チャンネルに設定されている受信周波数についての情報であり、当該受信周波数で受信される無線周波数信号RFに、トーン信号が重畳されているか否かのトーン信号情報を併せて含んでいる。受信トーン設定情報は、トーンスケルチをONさせるときの受信を待ち受けるトーン信号としてDCS信号およびCTCSS(Continuous Tone-Coded Squelch System)信号のいずれかが設定されている情報である。
The
操作部6は、無線受信機10に対する各種の操作を受け付ける。操作部6は、キー、ダイヤル、タッチパネル付きディスプレイなどを有している。操作部6は、ダイヤルによるチャンネル選択の操作をダイヤル操作信号Sdとして出力する。なお、トーンスケルチのON・OFFについては、事前に設定された受信トーン設定情報によってチャンネルごとに規定されている。
The
制御装置7は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサによって構成されており、局部発振器4の動作を制御する。制御装置7は、その制御機能を実現するために、ノイズスケルチ制御部71と、情報出力制御部72と、AFC(Automatic Frequency Control)制御部73(制御部)とを有している。
The
ノイズスケルチ制御部71は、ノイズ検出部3からのノイズパルスPnにより、出力を阻止すべきレベルのノイズが検出されたことを認識すると、ノイズスケルチ状態信号SQLを出力しないことにより、ノイズスケルチを閉じさせる。また、ノイズスケルチ制御部71は、ノイズスケルチ状態信号SQLをAFC制御部73に与える。
When the noise
情報出力制御部72は、操作部6からダイヤル操作信号Sdが入力されたときに、記憶装置5からダイヤル操作信号Sdにより選択されるチャンネルについての受信周波数情報を読み出して、AFC制御部73に出力する。また、情報出力制御部72は、操作部6からトーン操作信号Stが入力されたときに、記憶装置5から受信トーン設定情報を読み出して、AFC制御部73に出力する。
When the dial operation signal Sd is input from the
AFC制御部73は、情報出力制御部72から受信周波数情報が入力される場合、当該受信周波数情報に受信トーン設定情報が含まれているとき、FM検波部2からの中心周波数情報Fcに基づいて、局部発振信号Soの周波数を中間周波数信号IFの中心周波数に合せるための受信周波数設定情報Scを生成して、局部発振器4に出力する。
When the reception frequency information is input from the information
AFC制御部73は、情報出力制御部72から受信周波数情報が入力される場合、当該受信周波数情報にトーン信号情報が含まれていないとき、および情報出力制御部72から受信トーン設定情報が入力されない場合、FM検波部2からの中心周波数情報Fcに基づいて、局部発振信号Soの周波数を中間周波数信号IFの中心周波数からずらせるための受信周波数設定情報Scを生成して、局部発振器4に出力する。
AFC制御部73は、ノイズスケルチ制御部71からのノイズスケルチ状態信号SQLが出力されることによりノイズスケルチが開いている状態で、局部発振信号Soの周波数を中間周波数信号IFの中心周波数に合せるための上記の制御を行う。一方、AFC制御部73は、ノイズスケルチ状態信号SQLが出力されないことによりノイズスケルチが閉じている状態では、局部発振信号Soの周波数を中間周波数信号IFの中心周波数に合せるための上記の制御を行わない。
The
無線受信機10において、ダイレクトコンバージョン部1、FM検波部2、AFC制御部73および局部発振器4により、AFC部が構成されている。
In
〈無線受信機の動作〉
図2は、無線受信機10による受信周波数の設定の手順(制御方法)を示すフローチャートである。
<Operation of radio receiver>
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure (control method) for setting the reception frequency by the
図2に示すように、AFC制御部73は、ノイズスケルチ制御部71からのノイズスケルチ状態信号SQLに基づいてノイズスケルチ状態を取得したか否かを判定する(ステップS1)。次に、AFC制御部73は、取得したノイズスケルチ状態に基づいてノイズスケルチが開いているか否かを判定する(ステップS2)。AFC制御部73は、ステップS2において、ノイズスケルチが閉じていると判定すると(NO)、処理をステップS1に戻す。
As shown in FIG. 2, the
また、AFC制御部73は、ステップS2において、ノイズスケルチが開いていると判定すれば(YES)、FM検波部2から中心周波数情報Fcを取得し(ステップS3)、中心周波数情報Fcを取得してから一定時間(例えば200ミリ秒)が経過したか否かを判定する(ステップS4)。AFC制御部73は、ステップS4において、一定時間の経過を判定しなければ(NO)、処理をステップS3に戻す。
Further, if the
AFC制御部73は、一定時間内で取得した最新の中心周波数情報Fcを解析した結果に基づいて局部発振器4の制御動作を行う。
The
AFC制御部73は、ステップS4において、一定時間の経過を判定すると(YES)、情報出力制御部72から、受信周波数情報および受信トーン設定情報を取得する(ステップS5)。AFC制御部73は、トーン受信情報に基づいて、受信信号にトーン信号が含まれているか(重畳されているか)否かを判定する(ステップS6)。
When the
AFC制御部73は、ステップS6において、受信信号にトーン信号が含まれていると判定すると(YES)、受信の目標となる受信周波数、すなわち局部発振器4の局部発振信号Soの周波数を受信信号の周波数の中心に合せるように局部発振器4を制御する(ステップS7)。これにより、局部発振器4は、局部発振信号Soの周波数を設定して(ステップS8)、処理を終える。
When the
AFC制御部73は、ステップS6において、受信信号にトーン信号が含まれていないと判定すると(NO)、受信周波数を受信信号の周波数の中心からずれた当該中心の近傍に合せるように局部発振器4を制御し(ステップS9)、処理をステップS8に移行する。
When the
〈無線受信機の受信周波数の設定〉
無線受信機10がトーン信号としてDCS信号が含まれた信号を受信する場合の受信周波数の設定例について説明する。図3は、無線受信機10によるDCS変調信号に対する受信周波数の設定の一例を示す図である。図4は、無線受信機10によるDCS変調信号に対する受信周波数の設定の他の例を示す図である。
<Setting the reception frequency of the wireless receiver>
An example of setting the reception frequency when the
図3において、DCS信号の変調波(2値FSK変調波)は、右端がDCS信号の“1”に相当し、左端がDCS信号の“0”に相当し、右端の波形と左端の波形との間で周波数遷移するときの掃引が雑音として現れて帯状に見える(図3のグレーの部分)。 In FIG. 3, the modulated wave of the DCS signal (binary FSK modulated wave) corresponds to the DCS signal "1" on the right end and the DCS signal "0" on the left end. The sweep at the time of frequency transition between appears as noise and looks like a band (gray part in FIG. 3).
図3に示すように、AFC制御部73により、受信周波数fc1、すなわち無線受信機10の通過帯域の中心周波数をDCS信号の変調波が含まれる受信信号の中心周波数fc2に合せるように局部発振信号Soの周波数を設定する。この状態では、DCS信号の変調波に対して、通過帯域の中心周波数が受信できない領域となるが、その領域をDCS信号の変調波(スペクトラム)がまたいで存在している。この状態であれば、DCS信号の変調波を問題無く受信することができる。また、図3に示す例では、上記のスペクトラムに対し周波数の高低等において周波数余裕が得られる。
As shown in FIG. 3, the
図4は、上述したAFC部の周波数制御の精度が低く、図3の受信状態に対して、受信周波数fc1が高い方向に偏移量Dが生じてしまった場合を示す。この場合でも、無線受信機10の受信できない中心周波数の領域は、スペクトラムの内側に位置している。これにより、この状態でも、DCS信号の変調波を問題無く受信することができる。
FIG. 4 shows a case where the accuracy of the frequency control of the AFC section described above is low, and a shift amount D occurs in the direction of the reception frequency fc1 higher than the reception state of FIG. Even in this case, the center frequency region that cannot be received by the
なお、図4に示す例では、受信周波数が高い方向にずれてしまった場合を例として説明したが、受信周波数が低い方向にずれた場合でも同じようにDCS信号の変調波を問題無く受信することができる。つまり、スペクトラムの内側に、受信周波数fc1が収まる程度にAFC部が周波数精度を有していれば、DCS信号の変調波を問題無く受信することができる。 In the example shown in FIG. 4, a case in which the reception frequency is deviated in the higher direction has been described as an example. be able to. In other words, if the AFC section has frequency accuracy to the extent that the reception frequency fc1 falls within the spectrum, the modulated wave of the DCS signal can be received without any problem.
続いて、比較例の無線受信機がトーン信号としてDCS信号が含まれた信号を受信する場合の受信周波数の設定例について説明する。図5は、比較例の無線受信機によるDCS変調信号に対する受信周波数の設定の一例を示す図である。図6は、比較例の無線受信機によるDCS変調信号に対する受信周波数の設定の他の例を示す図である。 Next, an example of setting the reception frequency when the radio receiver of the comparative example receives a signal containing a DCS signal as a tone signal will be described. FIG. 5 is a diagram showing an example of reception frequency setting for a DCS-modulated signal by a wireless receiver of a comparative example. FIG. 6 is a diagram showing another example of reception frequency setting for a DCS-modulated signal by the wireless receiver of the comparative example.
比較例の無線受信機は、無線受信機10のようにAFC制御部73を有していない、一般的なAFC機能を有する受信機である。図5は、当該無線受信機では、通常のAFC機能により、受信周波数fc1をDCS信号の変調波が含まれる受信信号の中心周波数fc2から、図3と同じく、高い方向に偏移量Dだけずらした場合を示す。この場合も、図4に示す場合と同様、DCS信号の変調波を問題無く受信することができる。
The radio receiver of the comparative example does not have the
図6は、AFC機能の周波数制御の精度が低く、図5の受信状態に対して、受信周波数fc1が高い方向にさらにずれが生じてしまった場合を示す。この場合、無線受信機が受信できない領域に、DCS信号の変調波のスペクトラムの右端が重なっていることが分かる。このため、DCS信号の“1”のレベルを正常に受信することができなくなる。 FIG. 6 shows a case where the accuracy of frequency control of the AFC function is low, and the reception frequency fc1 further deviates from the reception state shown in FIG. In this case, it can be seen that the right end of the spectrum of the modulated wave of the DCS signal overlaps the area that the radio receiver cannot receive. Therefore, it becomes impossible to normally receive the "1" level of the DCS signal.
〈実施形態の効果〉
本実施形態に係る無線受信機10は、局部発振器4と、ダイレクトコンバージョン部1と、FM検波部2と、AFC制御部73とを備えている。ダイレクトコンバージョン部1は、トーン信号が重畳されている無線周波数信号RFと局部発振器4からの局部発振信号Soとを混合することで、無線周波数信号RFを位相が互いに直交する2つの中間周波数信号IFに周波数変換する。FM検波部2は、2つの中間周波数信号IFの中心周波数を検出する。AFC制御部73は、局部発振信号Soの周波数を、検出された中心周波数に合せるように局部発振器4を制御する。
<Effect of the embodiment>
A
これにより、トーン信号が重畳されている無線周波数信号RFの受信時には、局部発振信号Soがトーン信号の中心周波数に合せられる。これにより、当該無線周波数信号RFを安定して受信することができる。 As a result, when receiving the radio frequency signal RF on which the tone signal is superimposed, the local oscillation signal So is matched with the center frequency of the tone signal. Thereby, the radio frequency signal RF can be stably received.
また、上述したように、AFC部の周波数制御の精度が低くても、受信機として実用が可能である。したがって、AFC部の周波数制御の精度を高めるための時間である、周波数の解析時間や受信周波数の平均化するまでの時間を長く確保する必要がなく、局部発振器4の制御を短時間で行うことができる。 Also, as described above, even if the frequency control accuracy of the AFC section is low, the receiver can be put to practical use. Therefore, it is not necessary to secure a long time for analyzing the frequency or averaging the received frequency, which is the time required to improve the accuracy of the frequency control of the AFC unit, and the control of the local oscillator 4 can be performed in a short time. can be done.
また、記憶装置5は、無線周波数信号RFにトーン信号が重畳されているか否かを示す受信信号情報(受信周波数情報および受信トーン設定情報)を記憶する。AFC制御部73は、無線周波数信号RFにトーン信号が重畳されている場合には、局部発振信号Soの周波数を、検出された中心周波数に合せるように局部発振器4を制御する。AFC制御部73は、無線周波数信号RFにトーン信号が重畳されていない場合には、局部発振信号Soの周波数を、検出された中心周波数に対してずらすように局部発振器4を制御する。
The
これにより、トーン信号が重畳された無線周波数信号RFの受信時には、局部発振信号Soが無線周波数信号RFの中心周波数に合せられる。一方、トーン信号が重畳されていない無線周波数信号RFの受信時には、局部発振信号Soが無線周波数信号RFの中心周波数に対してずらされる。したがって、トーン信号の重畳の有無に関わらず無線周波数信号RFを安定して受信することができる。 As a result, when receiving the radio frequency signal RF on which the tone signal is superimposed, the local oscillation signal So is matched with the center frequency of the radio frequency signal RF. On the other hand, when receiving the radio frequency signal RF on which the tone signal is not superimposed, the local oscillation signal So is shifted with respect to the center frequency of the radio frequency signal RF. Therefore, the radio frequency signal RF can be stably received regardless of whether or not the tone signal is superimposed.
また、前記トーン信号はDCS信号であってもよい。これにより、周波数情報に基づいて局部発振信号の周波数を受信信号の中心周波数に合せるので、中心周波数の検出が難しいDCS信号に対して、局部発振信号の周波数を短時間で制御することができる。 Also, the tone signal may be a DCS signal. As a result, the frequency of the local oscillation signal is adjusted to the center frequency of the received signal based on the frequency information, so that the frequency of the local oscillation signal can be controlled in a short period of time for the DCS signal whose center frequency is difficult to detect.
DSC信号のような低速の2値FSK信号を受信する場合、当該2値FSK信号を、高い側への周波数偏移と低い側の周波数偏移の2点の周波数間を往復する変調波として受信することになる。この場合、DCS信号が低速で変調されるため、単位時間で区切った場合、周波数が一定時間、高い側または低い側に偏移していることになる。また、DCS信号は“1”または“0”の論理データが変調されるため、“1”と“0”とのデューティ比も異なる。 When receiving a low-speed binary FSK signal such as a DSC signal, the binary FSK signal is received as a modulated wave that reciprocates between two frequencies, a frequency shift to the higher side and a frequency shift to the lower side. will do. In this case, since the DCS signal is modulated at a low speed, the frequency shifts to the higher side or the lower side for a certain period of time when divided by unit time. Further, since the DCS signal is modulated with logical data of "1" or "0", the duty ratio between "1" and "0" is also different.
上記のようなDCS信号の変調波を受信した時、その中心周波数を見出すことは難しく、高い側や低い側に検出しがちであった。仮に、AFC部の周波数精度を高めようとすると、周波数の解析時間を長くすることや、周波数の平均化処理時間を長くすることで改善が見込まれる。しかしながら、最終的にAFC制御部73による周波数制御に時間を要することになってしまうので、実用的ではない。
When receiving the modulated wave of the DCS signal as described above, it is difficult to find the center frequency, and it tends to be detected on the high side or the low side. If an attempt is made to improve the frequency accuracy of the AFC unit, improvement can be expected by lengthening the frequency analysis time or lengthening the frequency averaging processing time. However, the frequency control by the
なお、本実施形態は、受信の通過帯域が狭帯域となる、デジタル無線通信の場合でも有効である。 Note that this embodiment is also effective in the case of digital wireless communication in which the pass band for reception is a narrow band.
また、上述したように、トーンスケルチのON・OFFについては、事前の設定に限らず、操作部6に対するユーザの操作により、切り換えても良い。このように構成する場合、例えば、操作部6のタッチパネル付きディスプレイには、トーンスケルチをON・OFFさせるための操作キーがトーンキーとして設けられている。操作部6は、トーンキーの操作をトーン操作信号として出力する。トーンスケルチの設定は、トーンキーが押されるごとに、DCS信号の選択と、CTCSS信号の選択と、トーンスケルチのOFFとを順に切り替えていく。
Further, as described above, the ON/OFF of the tone squelch may be switched by the user's operation on the
AFC制御部73は、トーンキーの操作により、トーンスケルチがONする場合に、局部発振信号Soの周波数を、検出された中心周波数に合せるように局部発振器4を制御する。また、AFC制御部73は、トーンスケルチがOFFする場合に、局部発振信号Soの周波数を、検出された中心周波数に対してずらすように局部発振器4を制御する。
When the tone key is operated to turn on the tone squelch, the
〔ソフトウェアによる実現例〕
無線受信機10の制御装置7の機能は、制御装置7としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、制御装置7の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。
[Example of realization by software]
The function of the
この場合、制御装置7は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも1つの例えばプロセッサと少なくとも1つの記憶装置5を有するコンピュータを備えている。この制御装置7と記憶装置5により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。
In this case, the
上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、1または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。 The program may be recorded on one or more computer-readable recording media, not temporary. The recording medium may or may not be included in the device. In the latter case, the program may be supplied to the device via any transmission medium, wired or wireless.
また、上記各制御部の機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。 Also, part or all of the functions of the respective control units can be realized by logic circuits. For example, integrated circuits in which logic circuits functioning as the control blocks described above are formed are also included in the scope of the present invention. In addition, it is also possible to implement the functions of the control blocks described above by, for example, a quantum computer.
〔付記事項〕
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。また、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[Additional notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. Further, embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in the embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
1 ダイレクトコンバージョン部(周波数変換部)
2 FM検波部(周波数検出部)
4 局部発振器
5 記憶装置(記憶部)
10 無線受信機
73 AFC制御部(制御部)
IF 中間周波数信号(変換信号)
RF 無線周波数信号
So 局部発振信号
1 Direct conversion section (frequency conversion section)
2 FM detector (frequency detector)
4
10
IF Intermediate frequency signal (converted signal)
RF Radio frequency signal So Local oscillation signal
Claims (5)
トーン信号が重畳された無線周波数信号と前記局部発振信号とを混合して周波数変換する周波数変換部と、
前記無線周波数信号の中心周波数を検出する周波数検出部と、
前記局部発振信号の周波数を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記局部発振器の周波数を、前記周波数検出部によって検出された前記中心周波数に合せるように前記局部発振器を制御する、ダイレクトコンバージョン方式の無線受信機。 a local oscillator that generates a local oscillation signal;
a frequency conversion unit that mixes a radio frequency signal on which a tone signal is superimposed and the local oscillation signal and converts the frequency;
a frequency detection unit that detects the center frequency of the radio frequency signal;
a control unit that controls the frequency of the local oscillation signal,
The direct conversion radio receiver, wherein the controller controls the local oscillator so that the frequency of the local oscillator matches the center frequency detected by the frequency detector.
無線周波数信号と前記局部発振信号とを混合して周波数変換する周波数変換部と、
前記無線周波数信号の中心周波数を検出する周波数検出部と、
前記局部発振信号の周波数を制御する制御部と、
受信している前記無線周波数信号にトーン信号が重畳されているか否かを示す受信信号情報を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記受信信号情報に基づいて、前記無線周波数信号に前記トーン信号が重畳されている場合には、前記局部発振信号の周波数を、前記無線周波数信号の中心周波数に合せるように前記局部発振器を制御する一方、前記無線周波数信号に前記トーン信号が重畳されていない場合には、前記局部発振信号の周波数を、前記無線周波数信号の中心周波数に対してずらすように前記局部発振器を制御する、ダイレクトコンバージョン方式の無線受信機。 a local oscillator that generates a local oscillation signal;
a frequency converter for mixing and frequency-converting the radio frequency signal and the local oscillation signal;
a frequency detection unit that detects the center frequency of the radio frequency signal;
a control unit that controls the frequency of the local oscillation signal;
a storage unit that stores received signal information indicating whether or not a tone signal is superimposed on the received radio frequency signal,
Based on the received signal information, the control unit adjusts the frequency of the local oscillation signal to match the center frequency of the radio frequency signal when the tone signal is superimposed on the radio frequency signal. While controlling the local oscillator, when the tone signal is not superimposed on the radio frequency signal, the local oscillator is controlled so as to shift the frequency of the local oscillation signal with respect to the center frequency of the radio frequency signal. A direct conversion radio receiver.
前記局部発振信号の周波数を、前記周波数検出部によって検出された前記中心周波数に合せるように前記局部発振器を制御すること、を含むダイレクトコンバージョン方式の無線受信機の制御方法。 a local oscillator for generating a local oscillation signal; a frequency converter for mixing and frequency-converting a radio frequency signal on which a tone signal is superimposed and the local oscillation signal; and a frequency detector for detecting the center frequency of the radio frequency signal. A control method for a direct conversion radio receiver comprising:
A control method for a direct conversion radio receiver, comprising controlling the local oscillator so that the frequency of the local oscillation signal matches the center frequency detected by the frequency detector.
受信している前記無線周波数信号にトーン信号が重畳されているか否かを示す受信信号情報に基づいて、前記無線周波数信号に前記トーン信号が重畳されている場合には、前記局部発振信号の周波数を、前記無線周波数信号の中心周波数に合せるように前記局部発振器を制御する一方、前記無線周波数信号に前記トーン信号が重畳されていない場合には、前記局部発振信号の周波数を、前記無線周波数信号の中心周波数に対してずらすように前記局部発振器を制御すること、を含むダイレクトコンバージョン方式の無線受信機の制御方法。 Direct conversion comprising: a local oscillator that generates a local oscillation signal; a frequency converter that mixes and converts a radio frequency signal and the local oscillation signal; and a frequency detector that detects the center frequency of the radio frequency signal. A method of controlling a radio receiver of the system,
Based on received signal information indicating whether or not a tone signal is superimposed on the radio frequency signal being received, if the tone signal is superimposed on the radio frequency signal, the frequency of the local oscillation signal is adjusted to match the center frequency of the radio frequency signal, and if the tone signal is not superimposed on the radio frequency signal, the frequency of the local oscillation signal is adjusted to the radio frequency signal controlling the local oscillator so as to deviate from the center frequency of the direct conversion radio receiver.
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