JP3170104B2 - 自動利得制御装置 - Google Patents
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 13
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3052—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
- H03G3/3078—Circuits generating control signals for digitally modulated signals
-
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Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無線通信受信装置に使
用される自動利得制御装置(AGC)に関し、特に、信
号レベルが急激に変化する受信信号に対して適切な利得
制御が実施できるように構成したものである。
用される自動利得制御装置(AGC)に関し、特に、信
号レベルが急激に変化する受信信号に対して適切な利得
制御が実施できるように構成したものである。
【0002】
【従来の技術】携帯電話や自動車電話等の陸上移動通信
では、様々な電界環境の下でも安定した通信が行なえる
ように、変調方式にディジタル変調方式が、アクセス方
式に時分割多重方式(TDM)が採用され、また、送信
アンテナ・ホッピングや周波数ホッピングの検討が進め
られている。
では、様々な電界環境の下でも安定した通信が行なえる
ように、変調方式にディジタル変調方式が、アクセス方
式に時分割多重方式(TDM)が採用され、また、送信
アンテナ・ホッピングや周波数ホッピングの検討が進め
られている。
【0003】この送信アンテナ・ホッピングは、送信側
に複数のアンテナを設け、通信状態が悪化したとき、そ
の状況の下で、より良い送信が可能なアンテナからの送
信に切り替える方式であり、また、同様に、搬送周波数
の切り替えを行なうのが周波数ホッピングである。送信
アンテナや周波数を切り替える場合には、送信側は、ホ
ッピング・タイミング信号を送出して、受信側にそれを
知らせる。
に複数のアンテナを設け、通信状態が悪化したとき、そ
の状況の下で、より良い送信が可能なアンテナからの送
信に切り替える方式であり、また、同様に、搬送周波数
の切り替えを行なうのが周波数ホッピングである。送信
アンテナや周波数を切り替える場合には、送信側は、ホ
ッピング・タイミング信号を送出して、受信側にそれを
知らせる。
【0004】一方、無線通信受信装置は、自動利得制御
手段を備え、電界環境の変化等で生じる受信信号レベル
の変動に対応している。
手段を備え、電界環境の変化等で生じる受信信号レベル
の変動に対応している。
【0005】この従来の無線通信受信装置は、自動利得
制御を実施する構成として、図3に示すように、無線周
波数帯信号を空中から検出する受信アンテナ部1と、無
線周波数帯信号から希望する周波数帯のみを抽出する受
信フイルタ部2と、抽出した信号を増幅する初段増幅部
3と、受信信号を無線周波数帯から中間周波数帯に変換
する周波数変換部4と、中間周波数帯の信号を増幅する
可変利得増幅部(可変利得増幅手段)5と、可変利得増
幅部を制御する利得制御部(利得制御手段)6とを備え
ている。
制御を実施する構成として、図3に示すように、無線周
波数帯信号を空中から検出する受信アンテナ部1と、無
線周波数帯信号から希望する周波数帯のみを抽出する受
信フイルタ部2と、抽出した信号を増幅する初段増幅部
3と、受信信号を無線周波数帯から中間周波数帯に変換
する周波数変換部4と、中間周波数帯の信号を増幅する
可変利得増幅部(可変利得増幅手段)5と、可変利得増
幅部を制御する利得制御部(利得制御手段)6とを備え
ている。
【0006】この装置では、まず、アンテナ部1が空中
から無線周波数帯信号Aを受信し、受信フイルタ2に出
力する。受信フイルタ部2は、受信信号Aから希望する
無線周波数帯信号Bを抽出し、初段増幅部3に出力す
る。初段増幅部3は、抽出された無線周波数帯信号Bを
増幅し、信号Cとして周波数変換部4に出力し、周波数
変換部4は、無線周波数帯の信号Cを中間周波数帯の信
号Dに変換して、可変利得増幅部5に出力する。
から無線周波数帯信号Aを受信し、受信フイルタ2に出
力する。受信フイルタ部2は、受信信号Aから希望する
無線周波数帯信号Bを抽出し、初段増幅部3に出力す
る。初段増幅部3は、抽出された無線周波数帯信号Bを
増幅し、信号Cとして周波数変換部4に出力し、周波数
変換部4は、無線周波数帯の信号Cを中間周波数帯の信
号Dに変換して、可変利得増幅部5に出力する。
【0007】可変利得増幅部5は、利得制御部6の出力
する利得制御信号Fに従って増幅率を変えながら、信号
Dを増幅してIF(中間周波数)信号Eを生成し、次段
の回路と利得制御部6とに出力する。利得制御部6は、
IF信号Eが時間平均的に一定値を保持するように、利
得制御信号Fを送って可変利得増幅部5の増幅率を制御
する。
する利得制御信号Fに従って増幅率を変えながら、信号
Dを増幅してIF(中間周波数)信号Eを生成し、次段
の回路と利得制御部6とに出力する。利得制御部6は、
IF信号Eが時間平均的に一定値を保持するように、利
得制御信号Fを送って可変利得増幅部5の増幅率を制御
する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の自動利
得制御装置は、受信信号レベルが急激に変動したとき、
自動制御機能がそれに追従できないという問題点があ
る。例えば、送信アンテナ・ホッピング方式または周波
数ホッピング方式の送信装置から信号を受信する場合、
図4に示すように、送信アンテナまたは搬送周波数の切
換え時に受信信号レベルが急激に変化することがある。
こうした急激な受信信号レベルの変動に対して、従来の
自動利得制御装置は追従することができない。
得制御装置は、受信信号レベルが急激に変動したとき、
自動制御機能がそれに追従できないという問題点があ
る。例えば、送信アンテナ・ホッピング方式または周波
数ホッピング方式の送信装置から信号を受信する場合、
図4に示すように、送信アンテナまたは搬送周波数の切
換え時に受信信号レベルが急激に変化することがある。
こうした急激な受信信号レベルの変動に対して、従来の
自動利得制御装置は追従することができない。
【0009】これは、利得制御特性が時定数を持つこと
によって生じ、送信が送信アンテナ1から送信アンテナ
2に切換わる時点で希望無線周波数帯信号Bの振幅が急
激に減少した場合にも、利得制御信号Fの振幅(この振
幅が下がる程、可変利得増幅部5の増幅度が増すものと
する)が低下するまでには時間が掛かる。その結果、送
信アンテナ2に切換わった当初では、振幅の小さい信号
Bの振幅をさらに低下させる方向に可変利得増幅部5が
働いてしまう。
によって生じ、送信が送信アンテナ1から送信アンテナ
2に切換わる時点で希望無線周波数帯信号Bの振幅が急
激に減少した場合にも、利得制御信号Fの振幅(この振
幅が下がる程、可変利得増幅部5の増幅度が増すものと
する)が低下するまでには時間が掛かる。その結果、送
信アンテナ2に切換わった当初では、振幅の小さい信号
Bの振幅をさらに低下させる方向に可変利得増幅部5が
働いてしまう。
【0010】また、同様に、送信が送信アンテナ2から
送信アンテナ1に切換わる時点で希望無線周波数帯信号
Bの振幅が急激に増加した場合にも、利得制御信号Fの
振幅が増加するまでに時間が掛かり、そのため、送信ア
ンテナ1に切換わった当初では、振幅の大きい信号Bの
振幅をさらに増加させる方向に可変利得増幅部5が働い
てしまう。
送信アンテナ1に切換わる時点で希望無線周波数帯信号
Bの振幅が急激に増加した場合にも、利得制御信号Fの
振幅が増加するまでに時間が掛かり、そのため、送信ア
ンテナ1に切換わった当初では、振幅の大きい信号Bの
振幅をさらに増加させる方向に可変利得増幅部5が働い
てしまう。
【0011】その結果、可変利得増幅部5から出力され
るIF信号の振幅幅が広がり、自動利得制御後の回路で
は、非常に大きなダイナミック・レンジを必要とし、十
分なダイナミック・レンジを備えていない場合には、信
号にひずみが生じるという欠点がある。
るIF信号の振幅幅が広がり、自動利得制御後の回路で
は、非常に大きなダイナミック・レンジを必要とし、十
分なダイナミック・レンジを備えていない場合には、信
号にひずみが生じるという欠点がある。
【0012】そうかと言って、利得制御特性における時
定数を小さくしたのでは、信号を時間平均的に一定に保
持する自動利得制御機能そのものが果たせなくなる。
定数を小さくしたのでは、信号を時間平均的に一定に保
持する自動利得制御機能そのものが果たせなくなる。
【0013】本発明は、こうした従来の問題を解決する
ものであり、利得制御後の回路において大きなダイナミ
ック・レンジを必要とすること無く、送信アンテナ・ホ
ッピング方式や周波数ホッピング方式の基での受信信号
レベルの急激な変化による影響を受けずに通信品質を高
めることができる自動利得制御装置を提供することを目
的としている。
ものであり、利得制御後の回路において大きなダイナミ
ック・レンジを必要とすること無く、送信アンテナ・ホ
ッピング方式や周波数ホッピング方式の基での受信信号
レベルの急激な変化による影響を受けずに通信品質を高
めることができる自動利得制御装置を提供することを目
的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、可
変利得増幅手段と、可変利得増幅手段の増幅率を制御す
る利得制御手段とを備える自動利得制御装置において、
利得制御手段による増幅率の制御の幅を制限する利得制
限手段を設け、利得制限手段が、送信側の送信アンテナ
または搬送周波数の切換えを伝える信号に応じて、前記
制限する幅を変更するように構成している。
変利得増幅手段と、可変利得増幅手段の増幅率を制御す
る利得制御手段とを備える自動利得制御装置において、
利得制御手段による増幅率の制御の幅を制限する利得制
限手段を設け、利得制限手段が、送信側の送信アンテナ
または搬送周波数の切換えを伝える信号に応じて、前記
制限する幅を変更するように構成している。
【0015】
【0016】
【0017】
【作用】そのため、送信側の送信アンテナまたは搬送周
波数の切換え等によって受信信号レベルが急激に変動し
た場合にも、利得制御手段による増幅率の制御に制限が
加えられているため、増幅率の変化は従来の装置と比べ
て大きくならず、変化に対して素早く追従することがで
きる。したがって、利得制御以降の後段回路においても
大きなダイナミック・レンジを必要としない。
波数の切換え等によって受信信号レベルが急激に変動し
た場合にも、利得制御手段による増幅率の制御に制限が
加えられているため、増幅率の変化は従来の装置と比べ
て大きくならず、変化に対して素早く追従することがで
きる。したがって、利得制御以降の後段回路においても
大きなダイナミック・レンジを必要としない。
【0018】また、送信アンテナまた搬送周波数の切換
わる毎に、それに応じた増幅率の制限を加えることによ
り、受信バースト単位での自動利得制御を行なうことが
できる。
わる毎に、それに応じた増幅率の制限を加えることによ
り、受信バースト単位での自動利得制御を行なうことが
できる。
【0019】
【実施例】本発明の実施例における自動利得制御装置
は、図1に示すように、利得制御部(利得制御手段)6
によって出力される利得制御信号Fの振幅を制限する利
得制限部(利得制限手段)7を備えている。その他の構
成は、従来の装置(図3)と変わりがない。
は、図1に示すように、利得制御部(利得制御手段)6
によって出力される利得制御信号Fの振幅を制限する利
得制限部(利得制限手段)7を備えている。その他の構
成は、従来の装置(図3)と変わりがない。
【0020】この利得制限部7には、受信信号から再生
された、送信アンテナまたは搬送信号周波数の切換えを
伝えるホッピング・タイミング信号Gが入力する。ま
た、利得制限部7は、周波数変換部4によって変換され
た中間周波数帯の信号Dのレベルと、利得制御部6が可
変利得増幅部5を制御するために出力する利得制御信号
Fとをモニタする。
された、送信アンテナまたは搬送信号周波数の切換えを
伝えるホッピング・タイミング信号Gが入力する。ま
た、利得制限部7は、周波数変換部4によって変換され
た中間周波数帯の信号Dのレベルと、利得制御部6が可
変利得増幅部5を制御するために出力する利得制御信号
Fとをモニタする。
【0021】この装置は、次のように動作する。まず、
アンテナ部1が空中から無線周波数帯信号Aを受信し、
受信フイルタ2に出力する。受信フイルタ部2は、受信
信号Aから希望する無線周波数帯信号Bを抽出し、初段
増幅部3に出力する。初段増幅部3は、抽出された無線
周波数帯信号Bを増幅し、信号Cとして周波数変換部4
に出力し、周波数変換部4は、無線周波数帯の信号Cを
中間周波数帯の信号Dに変換して、可変利得増幅部5に
出力する。
アンテナ部1が空中から無線周波数帯信号Aを受信し、
受信フイルタ2に出力する。受信フイルタ部2は、受信
信号Aから希望する無線周波数帯信号Bを抽出し、初段
増幅部3に出力する。初段増幅部3は、抽出された無線
周波数帯信号Bを増幅し、信号Cとして周波数変換部4
に出力し、周波数変換部4は、無線周波数帯の信号Cを
中間周波数帯の信号Dに変換して、可変利得増幅部5に
出力する。
【0022】可変利得増幅部5は、利得制御部6の出力
する利得制御信号Fに従って増幅率を変えながら、信号
Dを増幅してIF信号Eを生成し、次段の回路と利得制
御部6とに出力する。利得制御部6は、利得制限部7か
らの制限を受けながら、利得制御信号Fを出力して可変
利得増幅部5の増幅率を制御する。
する利得制御信号Fに従って増幅率を変えながら、信号
Dを増幅してIF信号Eを生成し、次段の回路と利得制
御部6とに出力する。利得制御部6は、利得制限部7か
らの制限を受けながら、利得制御信号Fを出力して可変
利得増幅部5の増幅率を制御する。
【0023】利得制限部7は、ホッピング・タイミング
信号Gが入力すると、可変利得増幅部5の増幅率が受信
バースト単位に設定した上限と下限とを超えないように
利得制御部6に制限を加えるための制限信号Hを出力す
る。
信号Gが入力すると、可変利得増幅部5の増幅率が受信
バースト単位に設定した上限と下限とを超えないように
利得制御部6に制限を加えるための制限信号Hを出力す
る。
【0024】この上限および下限の値を設定するため、
利得制限部7は、受信信号を送信したアンテナ(または
搬送周波数)ごとの受信信号Dのレベルと利得制御信号
Fとをモニタし、その受信信号Dのレベルと利得制御信
号Fとを基に、送信アンテナ(または搬送周波数)切換
え時にIF信号の振幅が後段回路のダイナミック・レン
ジを超えて信号に歪みが生じたり、信号が小さすぎて後
段において精度が取れないような状態が発生しないよう
に、送信アンテナ(または搬送周波数)毎の上限値およ
び下限値を決める。この上限値および下限値は、次回の
同じ送信アンテナから(または搬送周波数)の信号バー
ストに対する上限値および下限値として用いられる。
利得制限部7は、受信信号を送信したアンテナ(または
搬送周波数)ごとの受信信号Dのレベルと利得制御信号
Fとをモニタし、その受信信号Dのレベルと利得制御信
号Fとを基に、送信アンテナ(または搬送周波数)切換
え時にIF信号の振幅が後段回路のダイナミック・レン
ジを超えて信号に歪みが生じたり、信号が小さすぎて後
段において精度が取れないような状態が発生しないよう
に、送信アンテナ(または搬送周波数)毎の上限値およ
び下限値を決める。この上限値および下限値は、次回の
同じ送信アンテナから(または搬送周波数)の信号バー
ストに対する上限値および下限値として用いられる。
【0025】利得制限部7からの利得制限信号Hによっ
て利得制御信号Fの振幅が制限された利得制御部6は、
IF信号Eの時間平均値が送信アンテナ(または搬送周
波数)毎に設定された一定の範囲内に収まるように可変
利得増幅部5の増幅を制御することになる。
て利得制御信号Fの振幅が制限された利得制御部6は、
IF信号Eの時間平均値が送信アンテナ(または搬送周
波数)毎に設定された一定の範囲内に収まるように可変
利得増幅部5の増幅を制御することになる。
【0026】図2には、送信アンテナ・ホッピング数を
2とした場合の希望無線周波数帯信号Bと利得制御信号
FとIF信号Eとの関係を示しており、利得制御信号F
の振幅は、送信アンテナの切換わる毎に利得制限部7に
よって設定された上限値と下限値との間でのみ変化す
る。
2とした場合の希望無線周波数帯信号Bと利得制御信号
FとIF信号Eとの関係を示しており、利得制御信号F
の振幅は、送信アンテナの切換わる毎に利得制限部7に
よって設定された上限値と下限値との間でのみ変化す
る。
【0027】送信アンテナ・ホッピング方式では、送信
アンテナが切換わるごとに希望無線周波数帯信号Bの振
幅が大きく変動する場合があるが、実施例の自動利得増
幅装置では、利得制御信号Fの振幅が上限値と下限値と
の間に制限されるため、送信アンテナの切換え直後にお
いても、利得制限信号Fの振幅の変化は大きなものとな
らず、そのため、素早く変化に追従することができる。
したがって、従来の装置において生じていた、振幅の小
さい信号の振幅をさらに小さくしたり、振幅の大きな信
号をさらに増幅したりする可変増幅部5の動作が避けら
れる。
アンテナが切換わるごとに希望無線周波数帯信号Bの振
幅が大きく変動する場合があるが、実施例の自動利得増
幅装置では、利得制御信号Fの振幅が上限値と下限値と
の間に制限されるため、送信アンテナの切換え直後にお
いても、利得制限信号Fの振幅の変化は大きなものとな
らず、そのため、素早く変化に追従することができる。
したがって、従来の装置において生じていた、振幅の小
さい信号の振幅をさらに小さくしたり、振幅の大きな信
号をさらに増幅したりする可変増幅部5の動作が避けら
れる。
【0028】このように、利得制御信号Fの振幅を制限
することによって、1つの送信アンテナから送信された
信号を受信しているときのIF信号Eの平均化の幅は多
少広がるものの、送信アンテナの切換え等によって生じ
る受信信号の急激な変動に対して、短時間で追従するこ
とができるため、総体的に見たとき、IF信号Eは時間
平均的により一定化する。
することによって、1つの送信アンテナから送信された
信号を受信しているときのIF信号Eの平均化の幅は多
少広がるものの、送信アンテナの切換え等によって生じ
る受信信号の急激な変動に対して、短時間で追従するこ
とができるため、総体的に見たとき、IF信号Eは時間
平均的により一定化する。
【0029】そのため、送信アンテナ切換え時にIF信
号Eが次段回路のダイナミック・レンジから外れたり、
また、信号が小さすぎて後段回路において精度が取れな
いような状態を生ずること無く自動利得制御を実現する
ことができる。
号Eが次段回路のダイナミック・レンジから外れたり、
また、信号が小さすぎて後段回路において精度が取れな
いような状態を生ずること無く自動利得制御を実現する
ことができる。
【0030】なお、利得制御信号Fの振幅の上限値およ
び下限値は、送信アンテナまたは搬送周波数の切換わり
に関わらず、一定の値に設定することも可能である。
び下限値は、送信アンテナまたは搬送周波数の切換わり
に関わらず、一定の値に設定することも可能である。
【0031】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の自動利得制御装置は、送信アンテナ・ホッ
ピングや周波数ホッピングの切換え時等に生ずる受信信
号レベルの急激な変動に対しても、自動利得制御が素早
く追従するできるため、通信品質が向上し、また、利得
制御後の回路におけるダイナミック・レンジの拡大を必
要としない。
に、本発明の自動利得制御装置は、送信アンテナ・ホッ
ピングや周波数ホッピングの切換え時等に生ずる受信信
号レベルの急激な変動に対しても、自動利得制御が素早
く追従するできるため、通信品質が向上し、また、利得
制御後の回路におけるダイナミック・レンジの拡大を必
要としない。
【図1】本発明の自動利得制御装置における一実施例の
構成を示すブロック図、
構成を示すブロック図、
【図2】実施例の自動利得制御装置の特性を示す波形
図、
図、
【図3】従来の自動利得制御装置の構成を示すブロック
図、
図、
【図4】従来の自動利得制御装置の特性を示す波形図で
ある。
ある。
1 受信アンテナ部 2 受信フイルタ部 3 初段増幅部 4 周波数変換部 5 可変利得増幅部 6 利得制御部 7 利得制限部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−297043(JP,A) 特開 昭63−119388(JP,A) 特開 平1−291589(JP,A) 特開 平6−334629(JP,A) 特開 平5−48511(JP,A) 特開 平1−202031(JP,A) 特開 昭60−186145(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/005 H04J 13/00
Claims (2)
- 【請求項1】 可変利得増幅手段と、該可変利得増幅手
段の増幅率を制御する利得制御手段とを備える自動利得
制御装置において、 前記利得制御手段による増幅率の制御の幅を制限する利
得制限手段を備え、前記利得制限手段が、送信側の送信
アンテナの切換えを伝える信号に応じて、前記制限する
幅を変更することを特徴とする自動利得制御装置。 - 【請求項2】 可変利得増幅手段と、該可変利得増幅手
段の増幅率を制御する利得制御手段とを備える自動利得
制御装置において、 前記利得制御手段による増幅率の制御の幅を制限する利
得制限手段を備え、前記利得制限手段が、送信側の搬送
周波数の切換えを伝える信号に応じて、前記制限する幅
を変更することを特徴とする 自動利得制御装置。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15804993A JP3170104B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 自動利得制御装置 |
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