JP4093230B2

JP4093230B2 - 受信装置、受信方法及び受信装置用集積回路

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Publication number: JP4093230B2
Application number: JP2004369390A
Authority: JP
Inventors: 善亮中村; 国雄岡田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2024-12-21
Also published as: JP2006180054A

Description

本発明は、受信装置、受信方法及び受信装置用集積回路に関する。

近年、携帯電話や車載用テレビ等の移動通信端末がデジタル信号を受信するための移動体通信用受信装置の研究が盛んに行われている。このようなデジタル信号の受信装置として、良好な受信品位を保つために、受信信号を検波し、検波した信号に含まれるノイズを検出して所定値と比較し、比較結果に応じてＡＧＣ（Auto Gain Control）制御を行う技術が特許文献１に開示されている。
特開平８−３３０９８５号公報

しかしながら、特許文献１の技術の場合、復調される前の信号のノイズを検出してＡＧＣ制御を行うため、最適なＡＧＣ制御を行うことは難しい。また移動体通信用の受信装置の場合には移動によって受信状況が変化し、受信信号の電圧レベルが急激に変化し得る。このような際に、特許文献１の技術ではＡＧＣ制御を適切に行うことができず、受信品位を損ねる原因となっていた。

本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、最適な受信品位を維持するように適切なＡＧＣ制御を行う受信装置、受信方法及び受信装置用集積回路を提供することを目的としている。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明の受信装置は、アンテナで受信された受信信号を増幅する第１の増幅手段（例えば、図１のＲＦ−ＡＧＣ２２）と、この第１の増幅手段によって増幅された受信信号から目的とする選択局の周波数帯域の信号を抽出し増幅する第２の増幅手段（例えば、図１のＩＦ−ＡＧＣ２６）と、この第２の増幅手段によって増幅された選択局の信号を復調する復調手段（例えば、図１の復調回路部３）と、前記アンテナで受信された受信信号の信号強度を検出する受信信号強度検出手段（例えば、図１のＲＳＳＩ出力回路４）と、前記第２の増幅手段によって増幅された選択局の信号の信号強度を検出する増幅信号強度検出手段（例えば、図２の信号強度検出回路３５１）と、前記増幅信号強度検出手段によって検出された前記選択局の信号の信号強度と第１の所定値とを比較する第１の比較手段（例えば、図２の第１比較回路３５２）と、前記受信信号強度検出手段によって検出された前記受信信号の信号強度と第２の所定値とを比較する第２の比較手段（例えば、図２の第２比較回路３５４）と、前記第１の比較手段の比較結果と前記第２の比較手段の比較結果とに基づいて、前記第１の増幅手段における増幅率と前記第２の増幅手段における増幅率とを制御するＡＧＣ電圧制御手段（例えば、図１のＡＧＣ電圧制御回路３５）と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置であって、前記ＡＧＣ電圧制御手段は、前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より小さく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より大きい場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を減少させ、前記第２の増幅手段における増幅率を増加させる制御を行うことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置であって、前記ＡＧＣ電圧制御手段は、前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より小さく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より小さく、且つ、前記第１の増幅手段における増幅率の増加が不可能な場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を維持し、前記第２の増幅手段における増幅率を増加させる制御を行うことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置であって、前記ＡＧＣ電圧制御手段は、前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より小さく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より小さく、且つ、前記第１の増幅手段における増幅率の増加が可能な場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を増加させ、前記第２の増幅手段における増幅率を維持する制御を行うことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置であって、前記ＡＧＣ電圧制御手段は、前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より大きく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より大きい場合に、前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段における増幅率を減少させる制御を行うことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置であって、前記ＡＧＣ電圧制御手段は、前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より大きく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より小さく、且つ、前記第２の増幅手段における増幅率の減少が不可能な場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を減少させ、前記第２の増幅手段における増幅率を維持する制御を行うことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の受信装置であって、前記ＡＧＣ電圧制御手段は、前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より大きく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より小さく、且つ、前記第２の増幅手段における増幅率の減少が可能な場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を維持し、前記第２の増幅手段における増幅率を減少させる制御を行うことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項２〜７の何れか一項に記載の受信装置であって、前記第２の所定値は前記第１の増幅手段における増幅率に応じて可変することを特徴とする。

請求項９に記載の発明の受信方法は、アンテナで受信された受信信号を増幅する第１の増幅工程（例えば、図１のＲＦ−ＡＧＣ２２）と、この第１の増幅工程によって増幅された受信信号から目的とする選択局の周波数帯域の信号を抽出し増幅する第２の増幅工程（例えば、図１のＩＦ−ＡＧＣ２６）と、この第２の増幅工程によって増幅された選択局の信号を復調する復調工程（例えば、図１の復調回路部３）と、前記アンテナで受信された受信信号の信号強度を検出する受信信号強度検出工程（例えば、図１のＲＳＳＩ出力回路４）と、前記第２の増幅工程によって増幅された選択局の信号の信号強度を検出する増幅信号強度検出工程（例えば、図２の信号強度検出回路３５１）と、前記増幅信号強度検出工程によって検出された前記選択局の信号の信号強度と第１の所定値とを比較する第１の比較工程（例えば、図２の第１比較回路３５２）と、前記受信信号強度検出工程によって検出された前記受信信号の信号強度と第２の所定値とを比較する第２の比較工程（例えば、図２の第２比較回路３５４）と、前記第１の比較工程の比較結果と前記第２の比較工程の比較結果とに基づいて、前記第１の増幅工程における増幅率と前記第２の増幅工程における増幅率とを制御するＡＧＣ電圧制御工程（例えば、図１のＡＧＣ電圧制御回路３５）と、を有することを特徴とする。

請求項１０に記載の受信装置用集積回路は、接続されたアンテナで受信された受信信号を増幅する第１の増幅回路（例えば、図１のＲＦ−ＡＧＣ２２）と、この第１の増幅回路によって増幅された受信信号から目的とする選択局の周波数帯域の信号を抽出し増幅する第２の増幅回路（例えば、図１のＩＦ−ＡＧＣ２６）と、この第２の増幅回路によって増幅された選択局の信号を復調する復調回路（例えば、図１の復調回路部３）と、前記アンテナで受信された受信信号の信号強度を検出する受信信号強度検出回路（例えば、図１のＲＳＳＩ出力回路４）と、前記第２の増幅回路によって増幅された選択局の信号の信号強度を検出する増幅信号強度検出回路（例えば、図２の信号強度検出回路３５１）と、前記増幅信号強度検出回路によって検出された前記選択局の信号の信号強度と第１の所定値とを比較する第１の比較回路（例えば、図２の第１比較回路３５２）と、前記受信信号強度検出回路によって検出された前記受信信号の信号強度と第２の所定値とを比較する第２の比較回路（例えば、図２の第２比較回路３５４）と、前記第１の比較回路の比較結果と前記第２の比較回路の比較結果とに基づいて、前記第１の増幅回路における増幅率と前記第２の増幅回路における増幅率とを制御するＡＧＣ電圧制御回路（例えば、図１のＡＧＣ電圧制御回路３５）と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、受信装置が移動されて電波の受信状況が変化したといった場合でも、第１の増幅手段と第２の増幅手段の増幅率を適切な増幅率に自動的に制御することができる。このため、最適な受信品位を確保することができ、受信装置の受信性能を上げることができる。請求項９及び１０に記載の発明も同様の作用効果を奏する。

請求項２〜７に記載の発明によれば、選択局の信号の信号強度と第１の所定値との比較結果、及び、受信信号の受信強度と第２の所定値との比較結果に基づいて第１の増幅手段と第２の増幅手段の増幅率の増減を制御することにより、第1の増幅手段の線形性劣化までの余裕度を考慮して増幅率の増減を制御することが可能となる。従って、例えば受信装置が移動されて電波の受信状況が変化したといった場合でも、第1の増幅手段は、必ず線形性が保持される範囲で動作するので、受信信号の変化に対して第１の増幅手段と第２の増幅手段の増幅率を適切な増幅率に自動的に制御することができる。これにより、受信信号が時々刻々と変化しても常に最適な受信品位を確保することができ、受信装置の受信性能を上げることができる。

請求項８に記載の発明によれば、第２の所定値は第１の増幅手段の増幅率に応じて設定することができる。これにより、第1の増幅手段の増幅率に基づいて、第1の増幅手段の線形性が保持される範囲を有効に活用するようにして増幅率の増減制御を行うことが可能となる。従って、例えば受信装置が移動されて電波の受信状況が変化したといった場合でも、第1の増幅手段は、必ず線形性が保持される範囲で動作するので、受信信号の変化に対して第１の増幅手段と第２の増幅手段の増幅率を適切な増幅率に自動的に制御することができる。これにより、受信信号が時々刻々と変化しても常に最適な受信品位を確保することができ、受信装置の受信性能を上げることができる。

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。また、以下で説明する実施の形態は本発明の受信装置をデジタル放送の電波を受信するための移動体通信用の受信装置に適用した場合について説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１は、デジタル放送の電波を受信する受信装置１００の構成を示すブロック図である。受信装置１００は、アンテナ１と、チューナー回路２と、復調回路部３と、ＲＳＳＩ出力回路４とを備えて構成される。ここで、受信装置１００の各構成要素は、アンテナ１を除いて半導体集積回路により構成されるものとしても良い。

チューナー回路２は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）２１と、ＲＦ−ＡＧＣ２２と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）２３及び２５と、ＲＦミキサ２４と、ＩＦ−ＡＧＣ２６と、ＩＦミキサ２７と、ＬＰＦ（Low Pass Filter）２８とを備えて構成される。

アンテナ１によって受信された電波は、まずＬＮＡ２１及びＲＦ−ＡＧＣ２２によって所定の増幅率で増幅される。ここでＲＦ−ＡＧＣ２２の増幅率は後述するＡＧＣ電圧制御回路３５から出力される信号ＲＦＳによって制御されて適切な値となるようになされている。

ＲＦ−ＡＧＣ２２から出力された信号Ｓ３はＢＰＦ２３によって所定の幅の周波数帯域のみが切り出され、更にＲＦミキサ２４によって所定の中心周波数を有する中間周波数信号に変換される。ＲＦミキサ２４から出力された信号はＢＰＦ２５によって所定の幅の周波数帯域のみが切り出され、ＩＦ−ＡＧＣ２６によって増幅される。

そしてＩＦ−ＡＧＣ２６から出力された信号はＩＦミキサ２７及びＬＰＦ２８を経ることによって所定の中心周波数を有する放送波信号に変換される。ここでＩＦ−ＡＧＣ２６の増幅率は後述するＡＧＣ電圧制御回路３５から出力される信号ＩＦＳによって制御されて適切な値となるようになされている。

また、ＲＦ−ＡＧＣ２２から出力された信号Ｓ３はＲＳＳＩ出力回路４に入力されてＲＳＳＩ（Received Signai Strength Indicator）値が受信信号の強度値として検出され、検出されたＲＳＳＩ値を示す信号ＲＳが出力される。ここでＲＳＳＩ出力回路４は、受信信号の強度を検出して出力する回路である。

復調回路部３は、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）３１と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）３２と、波形等価回路３３と、誤り訂正回路３４と、ＡＧＣ電圧制御回路３５とによって構成される。

チューナー回路２から出力された信号Ｓ２は、ＡＤＣ３１によってＡ／Ｄ変換され、ＦＦＴ３２によってフーリエ変換処理が行われる。ＦＦＴ３２から出力された信号は波形等価回路３３によって波形等価（振幅等価及び位相等価）処理が施され、更に誤り訂正回路３４によって誤り訂正処理が施される。そしてＴＳ（Transport Stream）として受信装置１００の外部へ出力される。

ＡＧＣ電圧制御回路３５は、ＡＤＣ３１から出力された信号ＭＳと第１所定値、ＲＳＳＩ出力回路４から出力された信号ＲＳと第２所定値とを比較し、それぞれの比較結果に応じてＲＦＡＧＣ電圧とＩＦＡＧＣ電圧の増減を決定する回路である。ここでＲＦＡＧＣ電圧とはＲＦ−ＡＧＣ２２の増幅率制御を行うための電圧であり、ＩＦＡＧＣ電圧とはＩＦ−ＡＧＣ２６の増幅率制御を行うための電圧である。

図２は、ＡＧＣ電圧制御回路３５の構成を示すブロック図である。ＡＧＣ電圧制御回路３５は、信号強度検出回路３５１と、第１比較回路３５２と、ＡＤＣ３５３と、第２比較回路３５４と、利得配分制御回路３５５と、ＩＦ−ＡＧＣ演算回路３５６と、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）３５７及び３５９と、ＲＦ−ＡＧＣ演算回路３５８とを備えて構成される。

ＡＤＣ３１から出力された信号ＭＳは、信号強度検出回路３５１によって当該信号の振幅等から信号強度が検出される。即ち、信号強度検出回路３５１は、チューナー回路２から出力された信号Ｓ２の信号強度を検出する。そして、この検出された信号強度は第１比較回路３５２によって第１所定値と比較される。またＲＳＳＩ出力回路４から出力された信号ＲＳは、ＡＤＣ３５３によってＡ／Ｄ変換され、第２比較回路３５４によって第２所定値と比較される。

利得配分制御回路３５５は、第１比較回路３５２及び第２比較回路３５４から出力された比較結果に基づいて、ＲＦＡＧＣ電圧及びＩＦＡＧＣ電圧の増減を決定する。ＩＦ−ＡＧＣ演算回路３５６は利得配分制御回路３５５によって決定されたＩＦＡＧＣ電圧の増減に従ってＩＦＡＧＣ電圧を算出する。算出されたＩＦＡＧＣ電圧はＤＡＣ３５７によってＤ／Ａ変換され、信号ＩＦＳとしてＩＦ−ＡＧＣ２６に出力される。またＲＦ−ＡＧＣ演算回路３５８は利得配分制御回路３５５によって決定されたＲＦＡＧＣ電圧の増減に従ってＲＦＡＧＣ電圧を算出する。算出されたＲＦＡＧＣ電圧はＤＡＣ３５９によってＤ／Ａ変換され、信号ＲＦＳとしてＲＦ−ＡＧＣ２２に出力される。

次に、ＲＦ−ＡＧＣ２２に入力される信号Ｓ１の信号レベルに対する信号ＲＳの示すＲＳＳＩ値特性と、信号Ｓ１の信号レベルに対するチューナー回路２の出力信号Ｓ２の信号レベル特性を説明する。図３は信号Ｓ１の信号レベルと信号ＲＳの示すＲＳＳＩ値の関係の一例をＲＦ−ＡＧＣ２２の制御電圧毎に示したグラフである。図４はＩＦ−ＡＧＣ２６の増幅度を一定の値に保持した場合の信号Ｓ１の信号レベルと信号Ｓ２の信号レベルの関係の一例をＲＦ−ＡＧＣ２２のＡＧＣ制御電圧毎に示したグラフである。この場合、信号Ｓ１の信号レベルと信号Ｓ２の信号レベルの関係は、見かけ上信号Ｓ１の信号レベルと信号Ｓ３の信号レベルの関係と等しくなるため、図４からＲＦ−ＡＧＣ２２の入出力特性を推測することができる。

図４において、例えばＲＦＡＧＣ電圧＝ｅの時、信号Ｓ１の入力レベルが−４０［ｄＢｍ］以上になると信号Ｓ２の信号レベルの線形性が劣化することが分かる。ここで、ＩＦ―ＡＧＣ２６の増幅度は一定値に保持している為、信号Ｓ２の線形性が劣化することから、ＲＳＳＩ出力回路４へ入力される信号Ｓ３の線形性が劣化したことが推測される。従って、図４においてＲＦＡＧＣ電圧＝ｅの時、信号Ｓ１の入力レベルが−４０［ｄＢｍ］まではＲＳＳＩ出力回路４へ入力される信号Ｓ３の線形性が保たれ、−４０［ｄＢｍ］以上になるとＲＳＳＩ出力回路４へ入力される信号Ｓ３の線形性が劣化することが分かる。
また、図３において、ＲＦＡＧＣ電圧＝ｅの時、信号Ｓ１の入力レベルが−４０［ｄＢｍ］の時の信号ＲＳのＲＳＳＩ値は２６００［ｍＶ］であり、２６００［ｍＶ］を超えるとＲＦ−ＡＧＣ２２から出力される信号の線形性が劣化することが分かる。これは、ＲＳＳＩ出力回路４に入力される信号３の線形性が信号Ｓ１の入力レベルが−４０［ｄＢｍ］以上になると劣化するために、ＲＳＳＩ出力回路４の出力となる信号ＲＳの線形性が劣化すると考えられる。

このように、信号ＲＳのＲＳＳＩ値を観測することにより、ＲＳＳＩ出力回路４へ入力される信号Ｓ３が線形性を維持する範囲、及び、線形性が劣化するまでの余裕度を知ることができる。以上のことから、第２比較回路３５４において比較に用いる第２所定値をＲＦ−ＡＧＣ２２の線形性が保たれるレベルに設定し、信号ＲＳのＲＳＳＩ値に従ってＲＦ−ＡＧＣ２２の増幅率の増減を決定することにより、ＲＦ−ＡＧＣ２２に対して無歪みの増幅を維持させつつ、Ｓ／Ｎ比の良い増幅を行わせることができる。第２所定値は例えばＲＦ−ＡＧＣ２２の各増幅率について、信号ＲＳのＲＳＳＩ値の線形性が維持される上限値を求め、その平均を取った値に設定される。また第１所定値も設計上又は実験上定められた適切な値に設定される。

次に本実施の形態のＡＧＣ電圧制御について更に詳しく説明する。図５はＡＧＣ電圧制御回路３５の回路動作の流れを説明するためのフローチャートである。まず利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧及びＩＦＡＧＣ電圧を最小値に設定するよう指示信号を出力する（ステップＡ１）。この指示信号に基づいてＩＦ−ＡＧＣ演算回路３５６によってＩＦＡＧＣ電圧が算出され、算出結果がＤＡＣ３５７によってＤ／Ａ変換されて、信号ＩＦＳとしてＩＦ−ＡＧＣ２６に出力される。更にＲＦ−ＡＧＣ演算回路３５８によってＲＦＡＧＣ電圧が算出され、算出結果がＤＡＣ３５９によってＤ／Ａ変換されて、信号ＲＦＳとしてＲＦ−ＡＧＣ２２に出力される。

次に放送チャンネルが設定され、選択局の受信信号がアンテナ１によって受信される（ステップＡ２）。受信信号はチューナー回路２によって増幅、中間周波数信号への変換などの処理が施され、放送波信号がＡＤＣ３１に入力される。そして信号強度検出回路３５１はＡＤＣ３１から出力された信号ＭＳを入力し、信号ＭＳの信号強度と第１所定値を比較する（ステップＡ３）。信号ＭＳの信号強度が第１所定値と同じ場合（ステップＡ３；Ｎｏ、ステップＡ４；Ｎｏ）、ＲＦＡＧＣ電圧及びＩＦＡＧＣ電圧の増減は行われない。一方、信号ＭＳの信号強度が第１所定値より大きい場合（ステップＡ３；Ｎｏ、ステップＡ４；Ｙｅｓ）、第２比較回路３５４は信号ＲＳの示すＲＳＳＩ値と第２所定値を比較する（ステップＡ５）。ＲＳＳＩ値が第２所定値以下の場合（ステップＡ５；Ｎｏ）、利得配分制御回路３５５はＩＦＡＧＣ電圧の減少が可能であるか否かを判断し、可能である場合（ステップＡ７；Ｙｅｓ）、ＲＦＡＧＣ電圧は固定とし、ＩＦＡＧＣ電圧を減少させる（ステップＡ９）。ＩＦＡＧＣ電圧の減少が不可能である場合（ステップＡ７；Ｎｏ）、利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧を減少させ、ＩＦＡＧＣ電圧を固定とする（ステップＡ８）。

ステップＡ５に戻り、ＲＳＳＩ値が第２所定値より大きい場合（ステップＡ５；Ｙｅｓ）、利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧及びＩＦＡＧＣ電圧を減少させる（ステップＡ６）。

ステップＡ３に戻り、信号ＭＳの信号強度が第１所定値より小さい場合（ステップＡ３；Ｙｅｓ）、利得配分制御回路３５５はＲＳＳＩ値と第２所定値を比較し、ＲＳＳＩ値が第２所定値以下の場合（ステップＡ１０；Ｎｏ）、ＲＦＡＧＣ電圧の増加が可能であるか否かを判断する。可能である場合（ステップＡ１２；Ｙｅｓ）、利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧を増加させ、ＩＦＡＧＣ電圧を固定とする（ステップＡ１３）。不可能である場合（ステップＡ１２；Ｎｏ）、利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧を固定とし、ＩＦＡＧＣ電圧を増加させる（ステップＡ１４）。

ステップＡ１０に戻り、ＲＳＳＩ値が第２所定値より大きい場合（ステップＡ１０；Ｙｅｓ）、利得配分制御回路２４４はＲＦＡＧＣ電圧を減少させ、ＩＦＡＧＣ電圧を増加させる（ステップＡ１１）。

以上の動作を繰り返すことによって、受信装置１００が移動されて電波の受信状況が変化した場合でも、ＲＦ−ＡＧＣ２２及びＩＦ−ＡＧＣ２６の増幅率を適切に制御することができる。このため、受信信号の受信品位を最適な値に保つことができ、受信装置１００の受信性能を上げることができる。
第1の実施の形態によれば、選択局の信号の信号強度と第１の所定値との比較結果、及び、受信信号の受信強度と第２の所定値との比較結果に基づいて第１の増幅手段と第２の増幅手段の増幅率の増減を制御することにより、第1の増幅手段の線形性劣化までの余裕度を考慮して増幅率の増減を制御することが可能となる。従って、例えば受信装置が移動されて電波の受信状況が変化したといった場合でも、第1の増幅手段は、必ず線形性が保持される範囲で動作するので、受信信号の変化に対して第１の増幅手段と第２の増幅手段の増幅率を適切な増幅率に自動的に制御することができる。これにより、受信信号が時々刻々と変化しても常に最適な受信品位を確保することができ、受信装置の受信性能を上げることができる。

〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、第２比較回路にて信号ＲＳの示すＲＳＳＩ値と第２所定値が比較され、第１比較回路及び第２比較回路の比較結果に基づいてＲＦＡＧＣ電圧及びＩＦＡＧＣ電圧の増減が決定される場合について説明した。しかし、図３に示した信号Ｓ１の信号レベルに対する信号ＲＳのＲＳＳＩ特性によれば、信号ＲＳの線形性が維持される上限値は各ＲＦＡＧＣ電圧によって異なる。第２の実施の形態は、この課題を解決するための実施形態であり、第２比較回路において比較に使用する閾値をＲＦＡＧＣ電圧に応じて変化させることとしたものである。尚、第２の実施の形態における受信装置の構成は、第１の実施の形態にて説明した受信装置１００のＡＧＣ電圧制御回路３５を図６に示すＡＧＣ電圧制御回路３５ａとしたものである。従って、同一の構成要素については説明を省略し、ＡＧＣ電圧制御回路３５ａについてのみ説明する。また、図６に示すＡＧＣ電圧制御回路３５ａは、半導体集積回路により構成されるものとしても良い。

図６は、ＡＧＣ電圧制御回路３５ａの構成を示すブロック図である。ＡＧＣ電圧制御回路３５ａは、信号強度検出回路３５１と、第１比較回路３５２と、ＡＤＣ３５３と、第２比較回路３５４と、利得配分制御回路３５５と、ＩＦ−ＡＧＣ演算回路３５６と、ＤＡＣ３５７及び３５９と、ＲＦ−ＡＧＣ演算回路３５８と、閾値保持回路３６０とを備えて構成される。

閾値保持回路３６０には図７に示すように、第２比較回路３５４にて比較に用いられる閾値がＲＦＡＧＣ電圧に対応付けられて記憶される。閾値はＲＦ−ＡＧＣ２２の線形性が維持されるＲＳＳＩ値の上限値に基づいて各ＲＦＡＧＣ電圧について設定される。閾値保持回路３６０はＲＦ−ＡＧＣ演算回路３５８によって設定されるＲＦＡＧＣ電圧を検知し、対応する閾値を第２比較回路３５４に出力する。例えば、ＲＦＡＧＣ演算回路３５８が「ＲＦＡＧＣ電圧＝ｅ」と設定している場合、閾値保持回路３６０は閾値として「２３００［ｍＶ］」を第２比較回路３５４に出力する。

ＡＤＣ３１から出力された信号ＭＳは、信号強度検出回路３５１によって当該信号の振幅等から信号強度が検出され、検出された信号強度は第１比較回路３５２によって第１所定値と比較される。またＲＳＳＩ出力回路４から出力された信号ＲＳは、ＡＤＣ３５３によってＡ／Ｄ変換され、第２比較回路３５４によって閾値保持回路３６０から出力された閾値と比較される。

図８はＡＧＣ電圧制御回路３５ａの回路動作の流れを説明するためのフローチャートである。まず利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧及びＩＦＡＧＣ電圧が最小値に設定されるよう指示信号を出力する（ステップＢ１）。この指示信号に基づいてＩＦ−ＡＧＣ演算回路３５６によってＩＦＡＧＣ電圧が算出され、算出結果がＤＡＣ３５７によってＤ／Ａ変換されて、信号ＩＦＳとしてＩＦ−ＡＧＣ２６に出力される。更にＲＦ−ＡＧＣ演算回路３５８によってＲＦＡＧＣ電圧が算出され、算出結果がＤＡＣ３５９によってＤ／Ａ変換されて、信号ＲＦＳとしてＲＦ−ＡＧＣ２２に出力される。

次に放送チャンネルが設定され、選択局の受信信号がアンテナ１によって受信される（ステップＢ２）。受信信号はチューナー回路２によって増幅、中間周波数信号への変換などの処理が施され、放送波信号がＡＤＣ３１に入力される。そして閾値保持回路３６０はＲＦ−ＡＧＣ演算回路３５８よりＲＦＡＧＣ電圧を検出し（ステップＢ３）、検出したＲＦＡＧＣ電圧に対応する閾値を第２比較回路３５４に出力する（ステップＢ４）。

信号強度検出回路３５１はＡＤＣ３１から出力された信号ＭＳを入力し、信号ＭＳの信号強度と第１所定値を比較する（ステップＢ５）。信号ＭＳの信号強度が第１所定値と同じ場合（ステップＢ５；Ｎｏ、ステップＢ６；Ｎｏ）、ＲＦＡＧＣ電圧及びＩＦＡＧＣ電圧の増減は行わない。一方、信号ＭＳの信号強度が第１所定値より大きい場合（ステップＢ５；Ｎｏ、ステップＢ６；Ｙｅｓ）、第２比較回路３５４は信号ＲＳの示すＲＳＳＩ値と閾値保持回路３６０から出力された閾値を比較する（ステップＢ７）。ＲＳＳＩ値が第２所定値以下の場合（ステップＢ７；Ｎｏ）、利得配分制御回路３５５はＩＦＡＧＣ電圧の減少が可能であるか否かを判断し、可能である場合（ステップＢ８；Ｙｅｓ）、ＲＦＡＧＣ電圧は固定とし、ＩＦＡＧＣ電圧を減少させる（ステップＢ９）。ＩＦＡＧＣ電圧の減少が不可能である場合（ステップＢ８；Ｎｏ）、利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧を減少させ、ＩＦＡＧＣ電圧を固定とする（ステップＢ１１）。

ステップＢ７に戻り、ＲＳＳＩ値が第２所定値より大きい場合（ステップＢ７；Ｙｅｓ）、利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧及びＩＦＡＧＣ電圧を減少させる（ステップＢ１０）。

ステップＢ５に戻り、信号ＭＳの信号強度が第１所定値より小さい場合（ステップＢ５；Ｙｅｓ）、利得配分制御回路３５５はＲＳＳＩ値と第２所定値を比較し、ＲＳＳＩ値が第２所定値以下の場合（ステップＢ１２；Ｎｏ）、ＲＦＡＧＣ電圧の増加が可能であるか否かを判断する。可能である場合（ステップＢ１３；Ｙｅｓ）、利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧を増加させ、ＩＦＡＧＣ電圧を固定とする（ステップＢ１４）。不可能である場合（ステップＢ１３；Ｎｏ）、利得配分制御回路３５５はＲＦＡＧＣ電圧を固定とし、ＩＦＡＧＣ電圧を増加させる（ステップＢ１５）。

ステップＢ１２に戻り、ＲＳＳＩ値が第２所定値より大きい場合（ステップＡ１０；Ｙｅｓ）、利得配分制御回路２４４はＲＦＡＧＣ電圧を減少させ、ＩＦＡＧＣ電圧を増加させる（ステップＢ１６）。

以上の動作を繰り返すことによって、受信装置１００が移動されて電波の受信状況が変化した場合でも、ＲＦ−ＡＧＣ２２及びＩＦ−ＡＧＣ２６の増幅率をＲＦＡＧＣ電圧に応じて適切な増幅率に制御することができる。このため、受信信号の受信品位を最適な値に保つことができ、受信装置１００の受信性能を上げることができる。第２の実施形態によれば、第２の所定値は第１の増幅手段の増幅率に応じて設定することができる。これにより、第1の増幅手段の増幅率に基づいて、第1の増幅手段の線形性が保持される範囲を有効に活用するようにして増幅率の増減制御を行うことが可能となる。従って、例えば受信装置が移動されて電波の受信状況が変化したといった場合でも、第1の増幅手段は、必ず線形性が保持される範囲で動作するので、受信信号の変化に対して第１の増幅手段と第２の増幅手段の増幅率を適切な増幅率に自動的に制御することができる。これにより、受信信号が時々刻々と変化しても常に最適な受信品位を確保することができ、受信装置の受信性能を上げることができる。

以上、２つの実施の形態について説明したが、本発明の受信装置、受信方法及び受信装置用集積回路は、例えば携帯電話や車載用小型テレビ等の移動体通信の電波を受信するためのものに好適である。但し、電波の受信状況が変化するような環境・場所において使用されるものであれば、本発明の適用可能な範囲は移動体通信のためのものに限られるものではない。

第１の実施の形態の受信装置の回路構成を示すブロック図。第１の実施の形態のＡＧＣ電圧制御回路の回路構成を示すブロック図。信号Ｓ１の信号レベルと信号ＲＳの示すＲＳＳＩ値の関係をＲＦ−ＡＧＣ２２の制御電圧毎に示したグラフ。信号Ｓ１の信号レベルと信号Ｓ２の信号レベルの関係をＲＦ−ＡＧＣ２２のＡＧＣ制御電圧毎に示したグラフ。第１の実施の形態のＡＧＣ電圧制御回路の処理を説明するためのフローチャート。第２の実施の形態のＡＧＣ電圧制御回路の回路構成を示すブロック図。第２の実施の形態の閾値保持回路に記憶される閾値テーブルの一例を示す図。第２の実施の形態のＡＧＣ電圧制御回路の処理を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１００受信装置
１アンテナ
２チューナー回路
２１ＬＮＡ
２２ＲＦ−ＡＧＣ
２３、２５ＢＰＦ
２４ＲＦミキサ
２６ＩＦ−ＡＧＣ
２７ＩＦミキサ
２８ＬＰＦ
３復調回路部
３１ＡＤＣ
３２ＦＦＴ
３３波形等価回路
３４誤り訂正回路
３５ＡＧＣ電圧制御回路
４ＲＳＳＩ出力回路

Claims

アンテナで受信された受信信号を増幅する第１の増幅手段と、
この第１の増幅手段によって増幅された受信信号から目的とする選択局の周波数帯域の信号を抽出し増幅する第２の増幅手段と、
この第２の増幅手段によって増幅された選択局の信号を復調する復調手段と、
前記アンテナで受信された受信信号の信号強度を検出する受信信号強度検出手段と、
前記第２の増幅手段によって増幅された選択局の信号の信号強度を検出する増幅信号強度検出手段と、
前記増幅信号強度検出手段によって検出された前記選択局の信号の信号強度と第１の所定値とを比較する第１の比較手段と、
前記受信信号強度検出手段によって検出された前記受信信号の信号強度と第２の所定値とを比較する第２の比較手段と、
前記第１の比較手段の比較結果と前記第２の比較手段の比較結果とに基づいて、前記第１の増幅手段における増幅率と前記第２の増幅手段における増幅率とを制御するＡＧＣ電圧制御手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
前記ＡＧＣ電圧制御手段は、
前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より小さく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より大きい場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を減少させ、前記第２の増幅手段における増幅率を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ＡＧＣ電圧制御手段は、
前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より小さく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より小さく、且つ、前記第１の増幅手段における増幅率の増加が不可能な場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を維持し、前記第２の増幅手段における増幅率を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ＡＧＣ電圧制御手段は、
前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より小さく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より小さく、且つ、前記第１の増幅手段における増幅率の増加が可能な場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を増加させ、前記第２の増幅手段における増幅率を維持する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ＡＧＣ電圧制御手段は、
前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より大きく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より大きい場合に、前記第１の増幅手段及び前記第２の増幅手段における増幅率を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ＡＧＣ電圧制御手段は、
前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より大きく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より小さく、且つ、前記第２の増幅手段における増幅率の減少が不可能な場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を減少させ、前記第２の増幅手段における増幅率を維持する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記ＡＧＣ電圧制御手段は、
前記第１の比較手段によって比較した結果前記選択局の信号の信号強度が前記第１の所定値より大きく、且つ、前記第２の比較手段によって比較した結果前記受信信号の信号強度が前記第２の所定値より小さく、且つ、前記第２の増幅手段における増幅率の減少が可能な場合に、前記第１の増幅手段における増幅率を維持し、前記第２の増幅手段における増幅率を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記第２の所定値は前記第１の増幅手段における増幅率に応じて可変することを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載の受信装置。
アンテナで受信された受信信号を増幅する第１の増幅工程と、
この第１の増幅工程によって増幅された受信信号から目的とする選択局の周波数帯域の信号を抽出し増幅する第２の増幅工程と、
この第２の増幅工程によって増幅された選択局の信号を復調する復調工程と、
前記アンテナで受信された受信信号の信号強度を検出する受信信号強度検出工程と、
前記第２の増幅工程によって増幅された選択局の信号の信号強度を検出する増幅信号強度検出工程と、
前記増幅信号強度検出工程によって検出された前記選択局の信号の信号強度と第１の所定値とを比較する第１の比較工程と、
前記受信信号強度検出工程によって検出された前記受信信号の信号強度と第２の所定値とを比較する第２の比較工程と、
前記第１の比較工程の比較結果と前記第２の比較工程の比較結果とに基づいて、前記第１の増幅工程における増幅率と前記第２の増幅工程における増幅率とを制御するＡＧＣ電圧制御工程と、
を有することを特徴とする受信方法。
接続されたアンテナで受信された受信信号を増幅する第１の増幅回路と、
この第１の増幅回路によって増幅された受信信号から目的とする選択局の周波数帯域の信号を抽出し増幅する第２の増幅回路と、
この第２の増幅回路によって増幅された選択局の信号を復調する復調回路と、
前記アンテナで受信された受信信号の信号強度を検出する受信信号強度検出回路と、
前記第２の増幅回路によって増幅された選択局の信号の信号強度を検出する増幅信号強度検出回路と、
前記増幅信号強度検出回路によって検出された前記選択局の信号の信号強度と第１の所定値とを比較する第１の比較回路と、
前記受信信号強度検出回路によって検出された前記受信信号の信号強度と第２の所定値とを比較する第２の比較回路と、
前記第１の比較回路の比較結果と前記第２の比較回路の比較結果とに基づいて、前記第１の増幅回路における増幅率と前記第２の増幅回路における増幅率とを制御するＡＧＣ電圧制御回路と、
を備えることを特徴とする受信装置用集積回路。