JP2006129039A - Transmitter, temperature compensation method of rf signal, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信出力レベルの温度補償を行う送信機に関するものである。 The present invention relates to a transmitter that performs temperature compensation of a transmission output level.
送信機は、外的、内的の様々な要因、例えば周囲の温度により、出力信号の送信出力レベルが変動することがある。そのために、送信出力レベルの補償が可能な送信機が、多数提案されている。 In the transmitter, the transmission output level of the output signal may fluctuate due to various external and internal factors such as the ambient temperature. Therefore, many transmitters capable of compensating the transmission output level have been proposed.
このような送信機の一例を図5に示す(従来例1)。従来例1の送信機では、変調信号生成回路140で生成したデジタル変調信号をD/A変換回路141にてD/A変換してIF信号を生成する。生成したIF信号と局部発振器142の出力とをミキサ143でミキシングした後、AGC(Automatic Gain Control)アンプ144及びアンプ145で増幅する。増幅後に、結合器146及びフィルタ147を介してアンテナ148からRF信号として送信する。
An example of such a transmitter is shown in FIG. 5 (conventional example 1). In the transmitter of Conventional Example 1, the digital modulation signal generated by the modulation
前述の通り、RF信号の送信出力レベルは、送信機の周囲温度の影響を受けて変化することがある。従来例1では、送信出力レベルを一定にすべく、送信出力レベルをフィードバック制御により補償している。 As described above, the transmission output level of the RF signal may change under the influence of the ambient temperature of the transmitter. In Conventional Example 1, the transmission output level is compensated by feedback control in order to keep the transmission output level constant.
フィードバック制御では、まず、実質的に送信出力レベルに等しいレベルを有するアンプ145の出力を結合器146を介してダイオード検波部149にて検波する。次いで、その検波出力をA/D変換回路150にてデジタル信号に変換する。このデジタル信号を、比較器152において、メモリ151に格納された送信出力初期値と比較する。ここで送信出力初期値とは、所望の送信出力レベルを示している。送信機は、基準温度(例えば常温:25℃)において送信出力初期値に相当する送信出力レベルのRF信号を送信するように構成されている。従って、比較器152の出力は、温度変化に対応した送信出力レベルの変動分を表すことになる。演算・補正処理回路153は比較器152の出力を受けて、何dB調整するべきかを算出して、その算出結果を表す利得制御デジタル信号を生成する。利得制御デジタル信号は、D/A変換回路154によりD/A変換され、利得制御信号としてAGCアンプ144に供給される。AGCアンプ144は、この利得制御信号により利得が調整され、RF信号の温度補償をするようになっている。
In the feedback control, first, the output of the
従来例1は、フィードバック制御(閉ループ制御)により送信出力レベルの温度補償を行う例であったが、図6に示されるように、フィードフォワード制御(開ループ制御)により送信出力レベルの温度補償を行う送信機もある(従来例2:特許文献1参照)。なお、図6に示される従来例2の送信機の各構成要素のうち、図5に示される構成要素と同一のものについては同一符号を付してある。 Conventional example 1 is an example in which the temperature compensation of the transmission output level is performed by feedback control (closed loop control), but as shown in FIG. 6, the temperature compensation of the transmission output level is performed by feedforward control (open loop control). There is also a transmitter to perform (refer to Conventional Example 2: Patent Document 1). Of the constituent elements of the transmitter of the conventional example 2 shown in FIG. 6, the same constituent elements as those shown in FIG.
従来例2の送信機においては、従来例1の送信機のようにアンプ145の出力を検波する代わりに、温度検出器155にて送信機の周囲温度を検出し、検出した温度に応じた利得制御信号を生成して、これをもってAGCアンプ144における利得を制御している。
In the transmitter of Conventional Example 2, instead of detecting the output of the
温度検出器155は、例えばサイリスタを含んで構成されており、温度変化に応じた電圧信号を出力する。温度検出器155の出力はA/D変換回路150によりA/D変換されて、演算・補正処理回路156に入力される。演算・補正処理回路156は、A/D変換回路150を介して温度検出器155の出力を受けると、予めメモリ157に格納された温度補正値を参照して、温度補償するためのAGCアンプ144の利得を制御するための利得制御デジタル信号を生成する。利得制御デジタル信号は、従来例1の場合と同様に、D/A変換回路154によりD/A変換されて、利得制御信号としてAGCアンプ144に供給さる。利得制御信号によりAGCアンプ144の利得が調整され、RF信号の送信出力レベルが温度補償されるようになっている。
The
従来例1の送信機によるフィードバック制御では、送信出力レベルを補正する上で、ダイオード検波部149による検波が重要になってくる。しかし、ダイオード検波では微弱な電波を検波することが困難である。例えば、免許を要しないような無線局からの電波には、3mの距離で500uV/mという微弱な振幅となるものもあるが、ダイオード検波方式ではかかる電波を検波することは困難である。この場合、ダイオード検波の結果に従って送信出力レベルを補正しても、そのレベルを補償することはできない。
In the feedback control by the transmitter of Conventional Example 1, detection by the
これに対して、従来例2の送信機の場合、サイリスタなどの再現性の高い温度検出器155を用いて送信機の周囲温度を検出し、検出した温度に従って送信出力レベルの制御を行っていることから、従来例1の送信機が有するような問題は生じない。
In contrast, in the case of the transmitter of Conventional Example 2, the ambient temperature of the transmitter is detected using a
しかしながら、図6から明らかなように、従来例2の送信機の場合、2つのD/A変換回路141、154が必要である。D/A変換回路はハードウェアとしては比較的大きいものの一つであり、消費電力も大きいが、従来例2の構成上、デジタル変調信号のアナログ変換用に用いられるD/A変換回路141と、演算・補正処理回路156の出力のアナログ変換用に用いられるD/A変換回路154とは別体とせざるを得ない。そのため、従来例2の送信機では小型化に限界があり、また、送信機の消費電力の削減に関しても制限があった。
However, as is apparent from FIG. 6, in the case of the transmitter of Conventional Example 2, two D /
本発明は、従来例2の有する小型化の限界及び低消費電力化に関する制限を緩和し、温度補償機能を有する送信機であって、従来よりも小型で且つ消費電力も小さい送信機を提供することを課題とする。 The present invention provides a transmitter having a temperature compensation function that relaxes the limitations on miniaturization and lower power consumption of the conventional example 2, and has a smaller size and lower power consumption than the conventional transmitter. This is the issue.
上記課題を解決する本発明の送信機は、RF信号の送信出力レベルが周囲の温度の変化に応じて変動する送信機において、自機の温度を検出して、検出した温度を表す検出信号を生成する第1手段と、変換されて前記RF信号となるデジタル変調信号を生成する変調信号生成手段と、温度に対応した送信出力レベルの補正量を記憶しており、前記検出信号が表す温度に応じた補正量に基づくデジタル信号と前記デジタル変調信号とをデジタル信号処理することで、デジタル信号処理後のデジタル変調信号に基づく前記RF信号の送信出力レベルの温度補償を行う温度補償処理手段と、送信出力レベルの温度補償のためのデジタル信号処理がなされたデジタル変調信号に基づいて前記RF信号を生成する第2手段と、を備える。 The transmitter of the present invention that solves the above-mentioned problems is a transmitter in which the transmission output level of the RF signal fluctuates according to a change in ambient temperature, detects the temperature of the own device, and generates a detection signal indicating the detected temperature. The first means for generating, the modulation signal generating means for generating the digital modulation signal converted into the RF signal, the correction amount of the transmission output level corresponding to the temperature are stored, and the temperature indicated by the detection signal is stored. Temperature compensation processing means for performing temperature compensation of the transmission output level of the RF signal based on the digital modulation signal after digital signal processing by digital signal processing of the digital signal based on the corresponding correction amount and the digital modulation signal; Second means for generating the RF signal based on a digital modulation signal subjected to digital signal processing for temperature compensation of the transmission output level.
デジタル変調信号に対して、そのまま温度補償のための処理を行う。つまり従来、AGCアンプでアナログ処理により行われていた温度補償のための処理を、デジタル処理で行う。そのために、従来、デジタル変調信号用とAGCアンプの制御信号用の2つ必要であったD/A変換回路は、温度補償後のデジタル変調信号用の1つで済むことになる。これにより、送信機自体の小型化、低消費電力化が実現できるようになる。
このような送信機は、フィードバック制御を行わず、フィードフォワード制御により温度補償を行っているので、例えば免許を要しないような無線局の微弱な電波を扱う送信機として有用である。
The digital modulation signal is directly subjected to temperature compensation processing. That is, the processing for temperature compensation conventionally performed by analog processing by the AGC amplifier is performed by digital processing. Therefore, conventionally, two D / A conversion circuits for the digital modulation signal and the control signal for the AGC amplifier are required for the digital modulation signal after temperature compensation. As a result, the transmitter itself can be reduced in size and power consumption.
Since such a transmitter does not perform feedback control and performs temperature compensation by feedforward control, it is useful as a transmitter that handles weak radio waves of a wireless station that does not require a license, for example.
このような送信機において、前記温度補償処理手段は、例えば、以下のような構成によりデジタル信号を生成することができる。例えば、温度補償処理手段を、前記補正量を、対応する温度に関連づけして記憶する送信出力温度補正記憶手段と、前記検出信号が表す温度に対応する補正量を前記送信出力温度補正記憶手段から選択する補正値選択手段と、所定の基準温度における送信出力レベルの値を保持する初期値保持手段と、前記補正値選択手段により選択された補正量と前記初期値保持手段が保持する前記値とから前記デジタル信号を生成する手段と、を備えるように構成する。このような構成では、送信出力温度補正記憶手段を参照することで、補正量がすぐわかるようになっているので、デジタル信号が容易に生成できるようになる。 In such a transmitter, the temperature compensation processing means can generate a digital signal with the following configuration, for example. For example, the temperature compensation processing means stores the correction amount in association with the corresponding temperature and stores the transmission output temperature correction storage means, and the correction amount corresponding to the temperature represented by the detection signal from the transmission output temperature correction storage means. A correction value selection means to select; an initial value holding means for holding a value of a transmission output level at a predetermined reference temperature; a correction amount selected by the correction value selection means; and the value held by the initial value holding means And means for generating the digital signal. In such a configuration, referring to the transmission output temperature correction storage means, the correction amount can be readily known, so that a digital signal can be easily generated.
また前記温度補償処理手段を、複数の温度範囲と各温度範囲を代表する代表値とを関連付けて記憶する温度判定値記憶手段と、前記第1手段により生成された前記検出信号が表す温度が、前記温度判定値記憶手段のいずれの温度範囲に属するかを判定して、当該温度範囲の代表値を特定する温度特定手段と、各代表値に対応する前記補正量を、当該代表値に関連づけして記憶する送信出力温度補正記憶手段と、前記温度特定手段により特定された代表値に対応する補正量を前記送信出力温度補正記憶手段から選択する補正値選択手段と、所定の基準温度における送信出力レベルの値を保持する初期値保持手段と、前記補正値選択手段により選択された補正量と前記初期値保持手段が保持する前記値とから前記デジタル信号を生成する手段と、を備えるように構成してもよい。この場合は、温度の代表値により補正量が決められるので、送信出力温度補正記憶手段の記憶容量を小さくできる。また、温度判定値記憶手段を参照するのみで代表値の特定が容易に行える。 Further, the temperature compensation processing means, a temperature determination value storage means for storing a plurality of temperature ranges in association with representative values representing each temperature range, and a temperature represented by the detection signal generated by the first means, It is determined which temperature range of the temperature determination value storage means belongs, temperature specifying means for specifying a representative value of the temperature range, and the correction amount corresponding to each representative value is associated with the representative value. Transmission output temperature correction storage means for storing the correction value, correction value selection means for selecting a correction amount corresponding to the representative value specified by the temperature specifying means from the transmission output temperature correction storage means, and transmission output at a predetermined reference temperature Initial value holding means for holding a level value; means for generating the digital signal from the correction amount selected by the correction value selection means and the value held by the initial value holding means; It may be configured to include. In this case, since the correction amount is determined by the representative value of temperature, the storage capacity of the transmission output temperature correction storage means can be reduced. Further, the representative value can be easily specified only by referring to the temperature judgment value storage means.
前記温度判定値記憶手段が、例えば各温度範囲の境界を表す閾値温度を保持するように構成すると、前記温度特定手段を、前記検出信号が表す温度を前記閾値温度と順次比較して当該温度が属する温度範囲を判定するように構成することで、容易に検出した温度がどの温度範囲に属するかを知ることができ、代表値の特定が容易になる。 If the temperature determination value storage means is configured to hold, for example, a threshold temperature that represents the boundary of each temperature range, the temperature specifying means sequentially compares the temperature represented by the detection signal with the threshold temperature to determine the temperature. By configuring so as to determine the temperature range to which it belongs, it is possible to easily know which temperature range the detected temperature belongs to, and it becomes easy to specify the representative value.
以上のような温度補償処理手段が有する各記憶手段を、書き換え可能なものにするとすると、各記憶手段の内容を書き換えるだけで、送信機が様々な環境で使用されてもその環境に応じた補正量を提供することができる。そのために、どのような使用環境でも、送信機のRF信号の送信出力レベルを安定させることが容易に可能となる。 Assuming that each storage means of the temperature compensation processing means as described above is rewritable, even if the transmitter is used in various environments, it is only necessary to rewrite the contents of each storage means. Quantity can be provided. Therefore, it becomes easy to stabilize the transmission output level of the RF signal of the transmitter in any use environment.
デジタル信号処理の一例としては、乗算処理がある。この場合、例えば、前記温度補償処理手段を、前記デジタル信号と前記デジタル変調信号とを乗算処理することで、送信出力レベルの温度補償を行うように構成してもよい。 An example of digital signal processing is multiplication processing. In this case, for example, the temperature compensation processing means may be configured to perform temperature compensation of the transmission output level by multiplying the digital signal and the digital modulation signal.
以上のような本願発明の送信機では、前記第1手段を、ダイオード或いはサイリスタを用いて構成することができる。これらを用いる場合、温度検出手段は、ダイオードの温度依存性により変化する順方向電圧、或いはサイリスタの温度依存性により変化する電圧に基づいて、前記検出信号を生成するように構成することができる。 In the transmitter according to the present invention as described above, the first means can be configured using a diode or a thyristor. When these are used, the temperature detection means can be configured to generate the detection signal based on a forward voltage that changes depending on the temperature dependency of the diode or a voltage that changes depending on the temperature dependency of the thyristor.
本発明のRF信号の温度補償方法は、自機の温度を検出して、検出した温度を表す検出信号を生成する手段と、変換されてRF信号となるデジタル変調信号を生成する手段と、温度に対応する前記RF信号の送信出力レベルの補正量を記憶しており、送信出力レベルの温度補償を行う処理手段と、補正された前記デジタル変調信号に基づいて、所定のアンテナから出力されるRF信号を生成する手段と、を備えた送信機により実行される方法である。前記処理手段が、前記検出信号が表す温度に応じた補正量を選択する段階と、選択した前記補正量に応じたデジタル信号を生成する段階と、生成したデジタル信号と前記デジタル変調信号とをデジタル信号処理することで、デジタル信号処理後のデジタル変調信号に基づくRF信号の送信出力レベルの温度補償を行う段階と、を含む。 The RF signal temperature compensation method of the present invention detects a temperature of the own device, generates a detection signal representing the detected temperature, a means for generating a digital modulation signal converted into an RF signal, and a temperature The amount of correction of the transmission output level of the RF signal corresponding to is stored, processing means for performing temperature compensation of the transmission output level, and RF output from a predetermined antenna based on the corrected digital modulation signal And means for generating a signal. The processing means selects a correction amount according to the temperature represented by the detection signal, generates a digital signal according to the selected correction amount, and digitally generates the generated digital signal and the digital modulation signal. And performing temperature compensation of the RF signal transmission output level based on the digital modulation signal after the digital signal processing by performing the signal processing.
本発明のコンピュータプログラムは、RF信号の送信出力レベルが周囲の温度の変化に応じて変動する送信機を有するコンピュータに、自機の温度を検出して、検出した温度を表す検出信号を生成する手段、変換されて前記RF信号となるデジタル変調信号を生成する手段、温度に対応した送信出力レベルの補正量を記憶しており、前記検出信号が表す温度に応じた補正量に基づくデジタル信号と、前記デジタル変調信号とをデジタル信号処理することで、デジタル信号処理後のデジタル変調信号に基づくRF信号の送信出力レベルの温度補償を行う手段、送信出力レベルの温度補償のためのデジタル信号処理がなされたデジタル変調信号に基づいてRF信号を生成する手段、を形成するためのコンピュータプログラム、である。 The computer program of the present invention detects the temperature of its own device and generates a detection signal representing the detected temperature in a computer having a transmitter in which the transmission output level of the RF signal fluctuates according to a change in ambient temperature. Means for generating a digital modulation signal converted into the RF signal, storing a correction amount of the transmission output level corresponding to the temperature, and a digital signal based on the correction amount corresponding to the temperature represented by the detection signal; Means for performing digital signal processing on the digital modulation signal to perform temperature compensation of the transmission output level of the RF signal based on the digital modulation signal after the digital signal processing, and digital signal processing for temperature compensation of the transmission output level. A computer program for forming means for generating an RF signal based on a digital modulation signal made.
本発明の送信機によれば、温度検出手段で検出した温度に応じてデジタル変調信号を直接補正して温度補償を行い、その後にD/A変換手段によりD/A変換するようにしたため、D/A変換手段の必要数を一つ削減することができる。それに伴い、サイズ削減及び更なる低消費電力化が可能となる。 According to the transmitter of the present invention, the digital modulation signal is directly corrected in accordance with the temperature detected by the temperature detection means to perform temperature compensation, and then D / A conversion is performed by the D / A conversion means. The required number of / A conversion means can be reduced by one. Accordingly, size reduction and further reduction in power consumption are possible.
以下、図を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図1は、本発明の送信機の構成を示す図である。この送信機は、自機の温度に応じてRF信号の送信出力レベルの温度補正を行うものである。この送信機は、温度検出器10、A/D変換回路20、変調信号生成回路30、温度補償処理部40、D/A変換回路50、RF信号生成部60、及びアンテナ70を備えている。変調信号生成回路30及び温度補償処理部40はデジタル信号処理を行うための構成要素であり、一体の部品として設けられるようにしてもよい。また、変調信号生成回路30及び温度補償処理部40を、汎用のCPUやDSP等の処理装置に本発明のコンピュータプログラムを実行させることで実現するようにしてもよい。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a transmitter according to the present invention. This transmitter performs temperature correction of the transmission output level of the RF signal according to the temperature of the own device. The transmitter includes a
温度検出器10は、送信機の周囲の温度を検出して、これを表す検出電圧信号を生成するものである。検出電圧信号は、検出温度に応じて変化するアナログ信号である。温度検出器10は、例えば、ダイオードを備えており、ダイオードの順方向電圧の温度依存性を利用して、周囲温度の変化を電圧変化として検出可能なものである。例えば、順方向電流を一定に保った場合のSiダイオードやGeダイオードの温度依存性は−2mV/℃であり、これを利用して、温度変化に対してリニアに応答する電圧変化を再現性良く得ることができる。温度検出器10は、上記のような構成の他に、従来のように、サイリスタの温度依存性を利用して構成することもできる。
The
A/D変換回路20は、温度検出器10から入力される検出電圧信号をA/D変換して、デジタル化された検出電圧信号、即ち検出デジタル信号を生成するものである。生成された検出デジタル信号は、温度補償処理部40に入力される。
The A / D conversion circuit 20 A / D converts the detection voltage signal input from the
変調信号生成回路30は、従来技術の変調信号生成回路140と同様の機能を持つものであり、デジタル変調信号を生成するようになっている。従来と同様のものであるので、ここでは説明を省略する。デジタル変調信号は、温度補償のためのデジタル信号処理がなされた後に、この送信機から出力されるRF信号となる。
The modulation
温度補償処理部40は、変調信号生成回路30で生成されるデジタル変調信号に対して、検出デジタル信号に応じたデジタル信号処理を行い、その結果としての温度補償済デジタル変調信号を生成するものである。生成された温度補償済デジタル変調信号は、D/A変換回路50に入力される。温度補償処理部40は、検出デジタル信号に応じて送信出力レベルの補正量を表すデジタル信号である温度補償信号を生成し、この温度補償信号とデジタル変調信号とを用いてデジタル信号処理を行うことで、デジタル変調信号がRF信号に変換されて出力される際の送信出力レベルの温度補償を行うようになっている。
The temperature
D/A変換回路50は、温度補償処理部40から入力される温度補償済デジタル変調信号をD/A変換して、温度補償済デジタル変調信号に対応するアナログ信号である温度補償済IF信号を生成するものである。生成された温度補償済IF信号はRF信号生成部60に入力される。
The D /
RF信号生成部60は、温度補償済IF信号に対して所定のアナログ処理を行ってRF信号を生成し、アンテナ70を介して送信機外部へ送信するものである。RF信号生成部60は、局部発振器61と、局部発振器61の出力と温度補償済IF信号とをミキシングするミキサ62と、ミキサ62の後段に設けられたアンプ63と、アンプ63の後段に設けられRF信号をアンテナ70に送り出すフィルタ64とを備えている。局部発振器61、ミキサ62、アンプ63、及びフィルタ64は、それぞれ従来技術の局部発振器142、ミキサ143、アンプ145、及びフィルタ147と同様のものであり、従来と同じ機能を奏するようになっている。そのために、ここでは説明を省略する。なお、ミキサ62とアンプ63との間に、AGCアンプを備えるようにしてもよい。AGCアンプを備えることで、温度補償以外の理由で送信出力レベルの補正を行う際などに、利得の調整が可能になる。
The RF
温度補償処理部40について詳述する。温度補償処理部40は、温度判定値テーブル41、温度特定部42、送信出力温度補正テーブル43、補正値選択回路44、送信出力初期値を保持する初期値保持部45、第1乗算器46、及び第2乗算器47を備えている。温度判定値テーブル41及び送信出力温度補正テーブル43は、論理的には別体であるが、物理的には、書き換え可能な同一のメモリに格納されていてもよい。
The temperature
温度判定値テーブル41は、例えば、図2に示されるような内容である。このテーブルは、複数の温度範囲と、各温度範囲を代表する代表値(例えば、中心値)とを関連付けして記憶するテーブルである。この実施形態においては、温度検出器10により検出可能な温度範囲をL1(〜t1)、L2(t1〜t2)、M1(t2〜t3)、M2(t3〜t4)、M3(t4〜t5)、H1(t5〜t6)、H2(t6〜)の7つの温度範囲に分けており、それぞれの代表値はl1、l2、m1、m2、m3、h1、h2である。このうち、M2の代表値であるm2は基準温度である。各温度範囲L1(〜t1)、L2(t1〜t2)、M1(t2〜t3)、M2(t3〜t4)、M3(t4〜t5)、H1(t5〜t6)、H2(t6〜)の代表値l1、l2、m1、m2、m3、h1、h2は離散的な値をとる。
The temperature judgment value table 41 has contents as shown in FIG. 2, for example. This table is a table that stores a plurality of temperature ranges in association with representative values (for example, center values) that represent the respective temperature ranges. In this embodiment, the temperature ranges detectable by the
温度判定値テーブル41は、隣接する2つの温度範囲の境界となる閾値温度を保持している。例えば、温度範囲L1と温度範囲L2の境界となる閾値温度はt1であるので、温度範囲L1と温度範囲L2の組み合わせに対して閾値温度t1を関連付けて保持している。同様に、温度範囲L2と温度範囲M1の組み合わせに対しては閾値温度t2が、温度範囲M1と温度範囲M2の組み合わせに対しては閾値温度t3が、温度範囲M2と温度範囲M3の組み合わせに対しては閾値温度t4が、温度範囲M3と温度範囲H1の組み合わせに対しては閾値温度t5が、温度範囲H1と温度範囲H2の組み合わせに対しては閾値温度t6が、それぞれ関連付けられている。 The temperature determination value table 41 holds a threshold temperature that is a boundary between two adjacent temperature ranges. For example, since the threshold temperature serving as the boundary between the temperature range L1 and the temperature range L2 is t1, the threshold temperature t1 is stored in association with the combination of the temperature range L1 and the temperature range L2. Similarly, the threshold temperature t2 for the combination of the temperature range L2 and the temperature range M1, the threshold temperature t3 for the combination of the temperature range M1 and the temperature range M2, and the combination of the temperature range M2 and the temperature range M3. The threshold temperature t4 is associated with the threshold temperature t5 for the combination of the temperature range M3 and the temperature range H1, and the threshold temperature t6 for the combination of the temperature range H1 and the temperature range H2.
温度特定部42は、温度検出器10により検出された温度が、温度判定値テーブル41のどの温度範囲に属するかを判定して、その代表値を特定するものである。温度特定部42は、A/D変換回路20から検出デジタル信号が入力されると、この検出デジタル信号の示す温度である検出温度が温度範囲L1、L2、M1、M2、M3、H1、H2のいずれに属するかを判定して、温度範囲の代表値を特定する。特定された代表値(温度)は補正値選択回路44に入力される。
The
温度特定部42は、温度判定値テーブル41が図2に示すような内容なので、主として比較処理だけで容易に代表値を特定することができる。例えば、温度検出器10による検出温度txが、温度範囲M1に属する場合には、以下のような比較処理により代表値を特定する。まず温度特定部42は、検出温度txと閾値温度t1とを比較して、検出温度txの方が高いことを判定する。検出温度txの方が閾値温度t1よりも高いので、温度特定部42は、次に検出温度txと閾値温度t2との比較を行う。温度特定部42は、閾値温度t2よりも検出温度txが高いと判定するので、次に検出温度txと閾値温度t3との比較を行う。温度特定部42は、検出温度txよりも閾値温度t3が高いと判断するので、検出温度txが閾値温度t2と閾値温度t3との間にあることがわかる。これにより温度特定部42は、検出温度txが温度範囲M1に属することが分かる。
Since the temperature determination value table 41 has the contents as shown in FIG. 2, the
送信出力温度補正テーブル43は、温度の代表値と、当該代表値に対応する補正値とを関連づけして記憶するテーブルである。補正値は、対応する代表値と基準温度(m2)との温度差によって予め決められており、これにより最終的な出力の補正量が決まる。なお、基準温度の場合、温度差は0であり温度補償の必要はないので補正値も「0」である。 The transmission output temperature correction table 43 is a table that stores a representative value of temperature and a correction value corresponding to the representative value in association with each other. The correction value is determined in advance by the temperature difference between the corresponding representative value and the reference temperature (m2), and this determines the final output correction amount. In the case of the reference temperature, the temperature difference is 0 and there is no need for temperature compensation, so the correction value is “0”.
補正値選択回路44は、送信出力温度補正テーブル43を参照して、検出温度に対応した補正値を選択するものである。補正値選択回路44は、温度特定部42から代表値が入力されるようになっており、この代表値に基づいて送信出力温度補正テーブル43を参照して、補正値を選択するようになっている。選択された補正値は、第1乗算器46に入力される。
The correction
初期値保持部45は、RF信号の基準温度における送信出力レベルの値(送信出力初期値)を表すデジタル信号を保持するものである。初期値保持部45は書き換え可能であってもよく、この場合、RF信号の基準温度における送信出力レベルが変更されても対応できるようになる。 The initial value holding unit 45 holds a digital signal representing the value of the transmission output level (transmission output initial value) at the reference temperature of the RF signal. The initial value holding unit 45 may be rewritable. In this case, the initial value holding unit 45 can cope with a change in the transmission output level at the reference temperature of the RF signal.
第1乗算器46は、補正値選択回路44により選択された補正値と初期値保持部45に保持されている送信出力初期値とから温度補償信号を生成するものである。生成された温度補償信号は、第2乗算器47に入力される。温度補償信号は、デジタル変調信号に対して温度補償するためのデジタル信号であり、デジタル変調信号がRF信号に変換されたときの送信出力レベルを補償するための信号である。ここでは、第1乗算器46により送信出力初期値と補正値とを乗算することで温度補償信号を生成しているが、本発明はこれに限るものではなく、送信出力初期値と補正値とから他の何らかの演算を行うことで生成するようにしてもよい。
The
第2乗算器47は、デジタル変調信号と温度補償信号とから温度補償済デジタル変調信号を生成するものである。温度補償済デジタル変調信号は、RF信号に変換されたときに、その送信出力レベルが周囲の温度に対して補償されている。ここでは、第2乗算器47によりデジタル変調信号と温度補償信号とを乗算することで温度補償済デジタル変調信号を生成しているが、本発明はこれに限るものではなく、デジタル変調信号と温度補償信号とから他の何らかの演算を行うことで生成するようにしてもよい。
The
以上のような送信機により、下記の処理を行うことで、送信出力レベルの温度補償がされたRF信号が出力される。図4は、このような処理の流れを示す図である。 By performing the following processing by the transmitter as described above, an RF signal that is temperature-compensated for the transmission output level is output. FIG. 4 is a diagram showing the flow of such processing.
まず、送信機がRF信号を出力する前に、温度検出器10は、送信機の周囲の温度を検出する(ステップS10)。温度検出器10は、検出した温度に応じた電圧を表す検出温度信号を生成する。生成された検出温度信号は、温度検出器10からA/D変換回路20に送られる。A/D変換回路20は、温度検出器20から送られてきた検出電圧信号をA/D変換して検出デジタル信号を生成する(ステップS20)。検出デジタル信号は、検出温度をデジタル信号で表している。例えば、温度検出器10からは検出した温度に応じた電圧をもつアナログ信号が出力されるが、このアナログ信号が検出電圧信号である。A/D変換回路20は、アナログ信号である検出電圧信号をA/D変換してデジタル信号である検出デジタル信号を生成することになる。これにより検出温度がデジタル信号で表される。
First, before the transmitter outputs an RF signal, the
検出デジタル信号は、A/D変換回路20から温度補償処理部40の温度特定部42に送られる。温度特定部は、温度判定値テーブル41を参照して、検出デジタル信号により表される検出温度がどの温度範囲にあるかを確認して、代表値を特定する(ステップS30)。温度特定部42は、例えば前述の比較処理により、検出デジタル信号が表す検出温度の温度範囲を確認する。比較処理の結果、検出温度の温度範囲が確認されると、温度特定部42は、当該温度範囲の代表値を補正値選択回路44へ送る。
The detected digital signal is sent from the A /
補正値選択回路44は、送信出力温度補正テーブル43を参照して、温度特定部44から送られてきた代表値に対応する補正値を選択する(ステップS40)。送信出力温度補正テーブル43には、代表値に対応して補正値が決められている。そのために補正値選択回路44は、温度補正特定部42から送られた代表値に対応する補正値を、送信出力温度補正テーブル43から読み出すだけでよい。読み出された補正値は、補正値選択回路44から第1乗算器46へ送られる。
The correction
第1乗算器46は、補正値選択回路44から送られた補正値に応じて、温度補償信号を生成する。第1乗算器46は、初期値保持部45に保存された送信出力初期値を読み出し、これと補正値とを乗算することで温度補償信号を生成する。温度補償信号は第2乗算器47に送られる。
第2乗算器47は、変調信号生成回路30から送られるデジタル変調信号と、第1乗算器から送られる温度補償信号とを乗算して温度補償済デジタル変調信号を生成する(ステップS50)。これにより、RF信号の送信出力レベルの温度補償がなされる。生成された温度補償済デジタル変調信号は、第2乗算器からD/A変換回路50に送られる。
The
The
D/A変換回路50は、温度補償処理部40の第2乗算器47から送られた温度補償済デジタル変調信号を、アナログ信号である温度補償済IF信号にD/A変換する(ステップS60)。温度補償済IF信号は、D/A変換回路50からRF信号生成部60に送られる。RF信号生成部60は、温度補償済IF信号からRF信号を生成する(ステップS70)。RF信号生成部60は、まず、D/A変換回路50から送られる温度補償済IF信号と局部発振器61の出力とを、ミキサ62によりミキシングする。その後、ミキサ62の出力をアンプ63により増幅して、フィルタ64によりフィルタリングすることでRF信号を生成する。
RF信号生成部60で生成されたRF信号は、アンテナ70から出力される(ステップS80)。このような処理手順により、温度補償されたRF信号を出力することができる。
The D / A conversion circuit 50 D / A converts the temperature compensated digital modulation signal sent from the
The RF signal generated by the RF
間欠動作を行う送信機では、ステップS10の温度検出からステップS60のRF信号の出力までを繰り返し行うことになる。常時送信を行う送信機では、RF信号の送信中でも常に温度検出を行い、常に温度補償されたRF信号を生成する。 In the transmitter that performs the intermittent operation, the temperature detection in step S10 to the output of the RF signal in step S60 are repeatedly performed. In a transmitter that performs constant transmission, temperature detection is always performed even during transmission of an RF signal, and a temperature-compensated RF signal is always generated.
図1の送信機では、温度検出器10で検出された検出温度を、アナログ信号である検出電圧信号で表し、この検出電圧信号をA/D変換回路20によりデジタル信号に変換後に温度補償処理部40に供給するようにしているが、これに限らず、アナログ信号のまま温度補償処理部40に供給するようにしてもよい。第2乗算器47に入力される温度補償信号がデジタル信号として供給されるようにすれば、デジタル処理によりデジタル変調信号によるRF信号の温度補償をすることができる。そのために、温度補償信号を生成する直前まで、アナログ信号による処理とすることもできる。
例えば、温度補償処理部40の温度特定部42が、検出電圧信号を温度検出器10から直接受け取り、検出電圧信号が表す検出温度がどの温度範囲に属するかを確認するようにしてもよい。温度特定部24をアナデジ混在の回路として構成し、検出電圧信号から直接代表値を特定するようにする。つまり、本発明の検出信号には、検出電圧信号、検出デジタル信号のいずれでも用いることができる。
In the transmitter of FIG. 1, the detected temperature detected by the
For example, the
以上のような実施形態では、デジタル変調信号に対して直接的にデジタル信号処理により温度補償を行っている。そのために、従来、デジタル変調信号用と利得制御デジタル信号用の2つ設ける必要のあったD/A変換回路を1つに削減できるようになる。それに伴い、送信機のサイズ削減や更なる省エネ化が可能となる。
この送信機は、フィードフォワード制御(開ループ制御)により送信出力レベルの温度補償を行っているので、微弱電波を送信するような送信機に好適である。
また、温度判定値テーブル41及び送信出力温度補正テーブル34の内容が書き換え可能であるために、送信機が使用される環境に応じてその内容を書き換えることで、様々な環境下に置かれても適切なRF信号の送信出力レベルの温度補償が実現できる。
In the embodiment as described above, temperature compensation is performed directly on the digital modulation signal by digital signal processing. For this reason, it is possible to reduce the number of D / A conversion circuits conventionally required to be two for the digital modulation signal and the gain control digital signal to one. Along with this, it is possible to reduce the size of the transmitter and further save energy.
Since this transmitter performs temperature compensation of the transmission output level by feedforward control (open loop control), it is suitable for a transmitter that transmits weak radio waves.
In addition, since the contents of the temperature judgment value table 41 and the transmission output temperature correction table 34 can be rewritten, the contents can be rewritten according to the environment in which the transmitter is used, so that it can be placed in various environments. Appropriate RF signal transmission power level temperature compensation can be realized.
10 温度検出器
20 A/D変換回路
30 変調信号生成回路
40 温度補償処理部
41 温度判定値テーブル
42 温度特定部
43 送信出力温度補正テーブル
44 補正値選択回路
45 初期値保持部
46 第1乗算器
47 第2乗算器
50 D/A変換回路
60 RF信号生成部
61 局部発振器
62 ミキサ
63 アンプ
64 フィルタ
70 アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
自機の温度を検出して、検出した温度を表す検出信号を生成する第1手段と、
変換されて前記RF信号となるデジタル変調信号を生成する変調信号生成手段と、
温度に対応した送信出力レベルの補正量を記憶しており、前記検出信号が表す温度に応じた補正量に基づくデジタル信号と前記デジタル変調信号とをデジタル信号処理することで、デジタル信号処理後のデジタル変調信号に基づく前記RF信号の送信出力レベルの温度補償を行う温度補償処理手段と、
送信出力レベルの温度補償のためのデジタル信号処理がなされたデジタル変調信号に基づいて前記RF信号を生成する第2手段と、を備える、
送信機。 In the transmitter in which the transmission output level of the RF signal fluctuates according to changes in the ambient temperature,
First means for detecting the temperature of the device and generating a detection signal representing the detected temperature;
Modulation signal generation means for generating a digital modulation signal that is converted into the RF signal;
The transmission output level correction amount corresponding to the temperature is stored, and the digital signal based on the correction amount corresponding to the temperature represented by the detection signal and the digital modulation signal are digital signal processed, so that the digital signal processing Temperature compensation processing means for performing temperature compensation of the transmission output level of the RF signal based on a digital modulation signal;
Second means for generating the RF signal based on a digital modulation signal subjected to digital signal processing for temperature compensation of a transmission output level,
Transmitter.
前記補正量を、対応する温度に関連づけして記憶する送信出力温度補正記憶手段と、
前記検出信号が表す温度に対応する補正量を前記送信出力温度補正記憶手段から選択する補正値選択手段と、
所定の基準温度における送信出力レベルの値を保持する初期値保持手段と、
前記補正値選択手段により選択された補正量と前記初期値保持手段が保持する前記値とから前記デジタル信号を生成する手段と、を備える、
請求項1記載の送信機。 The temperature compensation processing means includes
Transmission output temperature correction storage means for storing the correction amount in association with the corresponding temperature;
Correction value selection means for selecting a correction amount corresponding to the temperature represented by the detection signal from the transmission output temperature correction storage means;
Initial value holding means for holding the value of the transmission output level at a predetermined reference temperature;
Means for generating the digital signal from the correction amount selected by the correction value selection means and the value held by the initial value holding means;
The transmitter according to claim 1.
複数の温度範囲と各温度範囲を代表する代表値とを関連付けて記憶する温度判定値記憶手段と、
前記第1手段により生成された前記検出信号が表す温度が、前記温度判定値記憶手段のいずれの温度範囲に属するかを判定して、当該温度範囲の代表値を特定する温度特定手段と、
各代表値に対応する前記補正量を、当該代表値に関連づけして記憶する送信出力温度補正記憶手段と、
前記温度特定手段により特定された代表値に対応する補正量を前記送信出力温度補正記憶手段から選択する補正値選択手段と、
所定の基準温度における送信出力レベルの値を保持する初期値保持手段と、
前記補正値選択手段により選択された補正量と前記初期値保持手段が保持する前記値とから前記デジタル信号を生成する手段と、を備える、
請求項1記載の送信機。 The temperature compensation processing means includes
Temperature determination value storage means for storing a plurality of temperature ranges in association with representative values representing each temperature range;
A temperature specifying means for determining which temperature range of the temperature determination value storage means the temperature represented by the detection signal generated by the first means belongs, and specifying a representative value of the temperature range;
Transmission output temperature correction storage means for storing the correction amount corresponding to each representative value in association with the representative value;
Correction value selecting means for selecting a correction amount corresponding to the representative value specified by the temperature specifying means from the transmission output temperature correction storage means;
Initial value holding means for holding the value of the transmission output level at a predetermined reference temperature;
Means for generating the digital signal from the correction amount selected by the correction value selection means and the value held by the initial value holding means;
The transmitter according to claim 1.
前記温度特定手段は、前記検出信号が表す温度を前記閾値温度と順次比較して当該温度が属する温度範囲を判定するように構成されている、
請求項3記載の送信機。 The temperature judgment value storage means holds a threshold temperature representing the boundary of each temperature range,
The temperature specifying means is configured to sequentially compare the temperature represented by the detection signal with the threshold temperature to determine a temperature range to which the temperature belongs.
The transmitter according to claim 3.
前記デジタル信号と前記デジタル変調信号とを乗算処理することで、送信出力レベルの温度補償を行うように構成されている、
請求項1記載の送信機。 The temperature compensation processing means includes
It is configured to perform temperature compensation of the transmission output level by multiplying the digital signal and the digital modulation signal.
The transmitter according to claim 1.
このダイオードの温度依存性により変化する順方向電圧に基づいて、前記検出信号を生成するように構成されている、
請求項1乃至5のいずれかに記載の送信機。 The first means comprises a diode;
The detection signal is configured to be generated based on a forward voltage that changes depending on the temperature dependence of the diode.
The transmitter according to any one of claims 1 to 5.
このサイリスタの温度依存性により変化する電圧に基づいて、前記検出信号を生成するように構成されている、
請求項1乃至5のいずれかに記載の送信機。 The first means comprises a thyristor;
Based on the voltage that changes due to the temperature dependence of this thyristor, it is configured to generate the detection signal,
The transmitter according to any one of claims 1 to 5.
前記処理手段が、
前記検出信号が表す温度に応じた補正量を選択する段階と、
選択した前記補正量に応じたデジタル信号を生成する段階と、
生成したデジタル信号と前記デジタル変調信号とをデジタル信号処理することで、デジタル信号処理後のデジタル変調信号に基づくRF信号の送信出力レベルの温度補償を行う段階と、を含む
RF信号の温度補償方法。 Means for detecting a temperature of the device itself, generating a detection signal representing the detected temperature, means for generating a digital modulation signal converted into an RF signal, and a transmission output level of the RF signal corresponding to the temperature A transmission unit that stores a correction amount and performs temperature compensation of a transmission output level, and a unit that generates an RF signal output from a predetermined antenna based on the corrected digital modulation signal A method performed by a machine,
The processing means is
Selecting a correction amount according to the temperature represented by the detection signal;
Generating a digital signal corresponding to the selected correction amount;
Compensating the temperature of the transmission output level of the RF signal based on the digital modulation signal after the digital signal processing by performing digital signal processing on the generated digital signal and the digital modulation signal. .
自機の温度を検出して、検出した温度を表す検出信号を生成する手段、
変換されて前記RF信号となるデジタル変調信号を生成する手段、
温度に対応した送信出力レベルの補正量を記憶しており、前記検出信号が表す温度に応じた補正量に基づくデジタル信号と、前記デジタル変調信号とをデジタル信号処理することで、デジタル信号処理後のデジタル変調信号に基づくRF信号の送信出力レベルの温度補償を行う手段、
送信出力レベルの温度補償のためのデジタル信号処理がなされたデジタル変調信号に基づいてRF信号を生成する手段、
を形成するためのコンピュータプログラム。
In a computer having a transmitter in which the transmission output level of the RF signal varies in accordance with a change in ambient temperature,
Means for detecting the temperature of the machine and generating a detection signal representing the detected temperature;
Means for generating a digital modulation signal which is converted into the RF signal;
Stores the correction amount of the transmission output level corresponding to the temperature, and performs digital signal processing on the digital signal based on the correction amount corresponding to the temperature represented by the detection signal and the digital modulation signal, thereby performing post-digital signal processing. Means for performing temperature compensation of the transmission output level of the RF signal based on the digital modulation signal of
Means for generating an RF signal based on a digital modulation signal subjected to digital signal processing for temperature compensation of a transmission output level;
Computer program to form.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004314184A JP2006129039A (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Transmitter, temperature compensation method of rf signal, and computer program |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010154080A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Temperature compensation circuit and temperature compensation method |
CN113437984A (en) * | 2019-03-22 | 2021-09-24 | 联发科技(新加坡)私人有限公司 | Method for compensating for signal degradation during signal transmission and transmitter using the same |
-
2004
- 2004-10-28 JP JP2004314184A patent/JP2006129039A/en active Pending
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