JP2000165278A - Broadband receiver - Google Patents
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- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Telephone Function (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル携帯電
話等の受信機、特に簡単な構成で小型・低消費電力の広
帯域受信機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a receiver such as a digital portable telephone, and more particularly to a small-sized and low-power-consumption broadband receiver having a simple structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、各種分野でマルチメディア化が推
進され、移動体通信もマルチメディア時代における情報
端末として、高速化、大容量伝送への要求が高まってい
る。これに対応して、無線機も広帯域化をはかる必要性
が強まっている。また、最近ではディジタル回路技術の
発達により、これまでアナログ回路で実現していた機能
をディジタル回路で実現する例が増えてきており、ディ
ジタル携帯電話等の通信機分野においてもソフトウェア
無線機 (Joe Mitola,"The Software Radio Architectur
e" ,IEEE Communication Magazine,Vol.33,No.5,pp26-3
8, May 1995) と呼ばれる無線機能のほとんどをソフト
ウェアで実現する技術が提案されている。この技術の特
徴は、受信したアナログ信号をディジタル信号に変換し
た後、ハードウェアでアナログ的に行っていたチャネル
分離や変復調といった信号処理機能をソフトウェアで信
号処理を行うことにより、周波数帯や変調方式に応じて
無線機の機能を柔軟に変更可能としたところにある。2. Description of the Related Art In recent years, multimedia has been promoted in various fields, and there is an increasing demand for high-speed, large-capacity transmission of mobile communication as an information terminal in the multimedia age. Correspondingly, the need for wireless devices to increase the bandwidth has increased. In recent years, with the development of digital circuit technology, more and more functions that have been realized by analog circuits have been realized by digital circuits. In the field of communication devices such as digital mobile phones, software-defined radios (Joe Mitola , "The Software Radio Architectur
e ", IEEE Communication Magazine, Vol. 33, No. 5, pp26-3
8, May 1995), a technology for realizing most of the wireless functions by software has been proposed. The feature of this technology is that after converting a received analog signal to a digital signal, the signal processing functions such as channel separation and modulation / demodulation that were performed analogously by hardware are processed by software, so that the frequency band and modulation method are The function of the wireless device can be flexibly changed according to the situation.
【0003】図4は、ディジタル携帯電話等において、
無線機の機能の一部をDSP(Digital Signal Process
or)で実現した従来の広帯域受信機の一例を示す構成概
要図である。同図において、前記広帯域受信機は、アン
テナ61と、高周波信号の帯域外不要波を除去するRF
バンドパスフィルタ62と、高周波信号を低雑音で増幅
するRFアンプ63と、高周波信号を広帯域のまま中間
周波信号に周波数変換するミキサ64と、固定の発振周
波数を出力する局部発振器65と、中間周波信号の帯域
外不要波を除去するIFバンドパスフィルタ66と、ア
ナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器6
7と、チャネル分離や変復調処理等の信号処理機能をデ
ィジタル的に行うDSP68と、復調後の音声あるいは
データの信号処理及び受信機全体の動作の制御を行う制
御部69とで構成される。FIG. 4 shows a digital portable telephone or the like.
A part of the function of the wireless device is changed to DSP (Digital Signal Process).
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional wideband receiver realized in or). In the figure, the broadband receiver includes an antenna 61 and an RF for removing unnecessary out-of-band waves of a high-frequency signal.
A band-pass filter 62, an RF amplifier 63 for amplifying the high-frequency signal with low noise, a mixer 64 for converting the high-frequency signal into an intermediate frequency signal while keeping a wide band, a local oscillator 65 for outputting a fixed oscillation frequency, IF band-pass filter 66 for removing out-of-band unnecessary waves of a signal, and A / D converter 6 for converting an analog signal to a digital signal
7, a DSP 68 that digitally performs signal processing functions such as channel separation and modulation / demodulation processing, and a control unit 69 that performs signal processing of demodulated voice or data and controls the operation of the entire receiver.
【0004】上記受信機の受信動作は次の通りである。
受信機のアンテナ61で受信された中心周波数fRFの高
周波受信信号は、RFバンドパスフィルタ62において
帯域外の不要波が除去される。ここで、割り当てられた
周波数帯域をWsとするとき、隣接チャネル干渉特性等
の受信性能を満たすために必要なダイナミックレンジ
(例えば80dB)を得るために中心周波数fRF、帯域
幅WRFのRFバンドパスフィルタ62が必要であると仮
定する。 RFバンドパスフィルタ62の出力はRFア
ンプ63によって増幅された後、ミキサ64において固
定の発振周波数を出力する局部発振器65からのローカ
ル信号とのミキシングによって、広帯域のまま中心周波
数がfIFの中間周波信号に周波数変換される。[0004] The receiving operation of the above receiver is as follows.
The RF bandpass filter 62 removes unnecessary waves outside the band from the high-frequency reception signal of the center frequency fRF received by the antenna 61 of the receiver. Here, when the allocated frequency band is Ws, an RF band-pass filter having a center frequency fRF and a bandwidth WRF to obtain a dynamic range (for example, 80 dB) required to satisfy reception performance such as adjacent channel interference characteristics. Assume that 62 is needed. The output of the RF band-pass filter 62 is amplified by the RF amplifier 63, and then mixed with a local signal from the local oscillator 65 that outputs a fixed oscillation frequency in the mixer 64. Is frequency-converted.
【0005】前記ミキサ64より出力された中間周波信
号は、中心周波数fIF、受信性能を満たすために必要な
ダイナミックレンジ(80dB)を得るための帯域幅WI
FのIFバンドパスフィルタ66により所要帯域以外の
不要波が除去される。 IFバンドパスフィルタ66の
出力は、A/D変換器67によってディジタル信号に変
換される。ディジタル信号に変換された中間周波信号は
DSP68においてチャネル分離や復調処理等の信号処
理がディジタル的に行われ、制御部69から音声あるい
はデータとして出力される。[0005] The intermediate frequency signal output from the mixer 64 has a center frequency fIF and a bandwidth WI for obtaining a dynamic range (80 dB) required to satisfy the reception performance.
Unnecessary waves other than the required band are removed by the IF bandpass filter 66 of F. The output of the IF bandpass filter 66 is converted into a digital signal by the A / D converter 67. The intermediate frequency signal converted into a digital signal is digitally subjected to signal processing such as channel separation and demodulation processing in the DSP 68, and is output from the control unit 69 as voice or data.
【0006】上記受信動作における中間周波信号とA/
D変換器のサンプリング速度の関係を詳細に説明する。
図5は、本受信機の高周波入力信号と周波数変換後の中
間周波信号の周波数スペクトルをモデル化した図で、
(a)はベースバンド付近に周波数変換された場合であ
り、(b)はベースバンドより比較的高い周波数に周波
数変換された場合を示す。図5(a)に示すように、R
Fバンドパスフィルタ62からの高周波信号は、ミキサ
64においてベースバンド付近の中間周波に周波数変換
され、更に、IFバンドパスフィルタ66で不要波が除
去された中心周波数fIF、帯域幅WIFの広帯域の中間周波
信号は、A/D変換器67においてナイキストサンプリ
ング方式によってサンプリングされ、ディジタル信号に
変換される。このとき、A/D変換器67に要求される
サンプリング速度fSは、中間周波信号の最大周波数をf
MAXとすると、 fS>2×fMAX (1) なる条件が必要であることが知られている (Jeffery A.
Wepman:"Analog-to-Digital Converters and Their Ap
plications in Radio Receivers",IEEE Communication
Magazine,Vol.33,No.5,pp39-45,May 1995)。また、同図
から次式が得られる。 fMAX=fIF+WIF/2 (2) 式(1)及び式(2)から、 fS>2×fIF+WIF (3) となる。The intermediate frequency signal and A /
The relationship between the sampling rates of the D converter will be described in detail.
FIG. 5 is a diagram modeling a frequency spectrum of a high-frequency input signal of the receiver and an intermediate frequency signal after frequency conversion.
(A) shows the case where the frequency has been converted to the vicinity of the baseband, and (b) shows the case where the frequency has been converted to a relatively higher frequency than the baseband. As shown in FIG.
The high-frequency signal from the F band-pass filter 62 is frequency-converted by the mixer 64 to an intermediate frequency near the baseband, and furthermore, the IF band-pass filter 66 removes unnecessary waves from the center frequency fIF and the intermediate band of the bandwidth WIF. The frequency signal is sampled in the A / D converter 67 by the Nyquist sampling method, and is converted into a digital signal. At this time, the sampling speed fS required of the A / D converter 67 is determined by setting the maximum frequency of the intermediate frequency signal to f.
It is known that a condition of fS> 2 × fMAX (1) is required when MAX is set (Jeffery A.
Wepman: "Analog-to-Digital Converters and Their Ap
replications in Radio Receivers ", IEEE Communication
Magazine, Vol. 33, No. 5, pp 39-45, May 1995). Also, the following equation is obtained from FIG. fMAX = fIF + WIF / 2 (2) From equations (1) and (2), fS> 2 × fIF + WIF (3)
【0007】また、図5(b)に示すように、中心周波
数fRF、帯域幅WRFのRFバンドパスフィルタ62からの
高周波信号がミキサ64においてベースバンドより比較
的高い中間周波に周波数変換され、更に、IFバンドパ
スフィルタ66で不要波が除去された中心周波fIF、帯
域幅WIFの広帯域の中間周波信号は、A/D変換器67
においてバンドパスサンプリング方式によってサンプリ
ングされ、ディジタル信号に変換される。このとき、A
/D変換器67に要求されるサンプリング速度fSは、 fS>2× WIF (4) なる条件が必要であることが知られている (Jeffery A.
Wepman:"Analog-to-Digital Converters and Their Ap
plications in Radio Receivers",IEEE Communication
Magazine,Vol.33,No.5,pp39-45,May 1995)。 式(4)
から明らかなように、この場合サンプリング速度は、主
としてA/D変換器へ入力する信号の帯域幅に依存し、
入力する信号の最大周波数にはほとんど影響されない。
そのため、バンドパスサンプリング方式によるとナイキ
スト方式に比べ、A/D変換器におけるサンプリング速
度を小さくすることができる。As shown in FIG. 5B, a high-frequency signal from an RF band-pass filter 62 having a center frequency fRF and a bandwidth WRF is frequency-converted by a mixer 64 to an intermediate frequency relatively higher than a baseband. , An IF band-pass filter 66, a center frequency fIF from which unnecessary waves have been removed, and a broadband intermediate frequency signal having a bandwidth WIF are converted to an A / D converter 67.
Is sampled by a band-pass sampling method and converted into a digital signal. At this time, A
It is known that the sampling rate fS required of the / D converter 67 needs to satisfy the following condition: fS> 2 × WIF (4) (Jeffery A.
Wepman: "Analog-to-Digital Converters and Their Ap
replications in Radio Receivers ", IEEE Communication
Magazine, Vol. 33, No. 5, pp 39-45, May 1995). Equation (4)
As can be seen from this, the sampling rate in this case depends mainly on the bandwidth of the signal input to the A / D converter,
It is hardly affected by the maximum frequency of the input signal.
Therefore, according to the bandpass sampling method, the sampling speed in the A / D converter can be reduced as compared with the Nyquist method.
【0008】A/D変換器67にてディジタル化された
信号は、DSP68にてチャネル分離される。DSP6
8は、待機状態にあってはチャネル分離された信号に基
づいて各チャネルごとに通信環境を監視し、通信開始時
には通信環境の優れたチャネルを選択し、該チャネルの
信号を復調して制御部69へ出力する。制御部69は、
DSP68から入力された信号を音声あるいはデータ列
として出力する。また、制御部69は、利用するサービ
スの変更に伴い受信周波数帯域が変更されたとき、ミキ
サ64から所定の中間周波信号が得られるよう局部発信
器65を制御する。The signal digitized by the A / D converter 67 is channel-separated by the DSP 68. DSP6
8 monitors a communication environment for each channel based on the signal separated in the standby state, selects a channel having an excellent communication environment at the start of communication, demodulates a signal of the channel, and controls the control unit. Output to 69. The control unit 69
The signal input from the DSP 68 is output as a voice or a data string. Further, the control unit 69 controls the local oscillator 65 such that a predetermined intermediate frequency signal is obtained from the mixer 64 when the reception frequency band is changed due to the change of the service to be used.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、式
(3)及び式(4)に示されるように、A/D変換器6
7のサンプリング速度fSは、IFバンドパスフィルタ
66を通過する信号の特性値のfIF及びWIFで決定
される。図4の構成で、例えば帯域幅Ws=20MHz
の広帯域受信機を構成する場合、IFバンドパスフィル
タを良好な減衰特性が得られるSAW(Surface Acoust
ic Wave)フィルタで構成すると、WIF=60 MHz、fIF=3
40MHz程度の特性値を有するフィルタとなる。このと
き、ナイキストサンプリング方式によるサンプリング速
度は、式(3)からfS=740 M sps(M sample per s
econd)、また、サンプリング速度を低くできるバンド
パスサンプリング方式においても、式(4)から fS
=120 Msps の膨大な数値となり、いずれの場合も、ダ
イナミックレンジが80dBで、前記の大きなサンプリ
ング速度を有するA/D変換器を構成するには、現状で
は非常に高価、大型で消費電流も大となってしまい、こ
のため、移動体通信、取り分け小型の携帯電話用に広帯
域受信機を構成することが困難になるという問題があっ
た。本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
であって、構成する回路への要求性能を軽減することに
よって、簡単な構成で、小型・低消費電力の広帯域受信
機を提供することを目的とする。However, as shown in equations (3) and (4), the A / D converter 6
The sampling speed fS of 7 is determined by the characteristic values fIF and WIF of the signal passing through the IF bandpass filter 66. In the configuration of FIG. 4, for example, the bandwidth Ws = 20 MHz
In the case of configuring a wideband receiver, a surface acoustic wave (SAW) which can obtain an excellent attenuation characteristic by using an IF bandpass filter is used.
ic Wave) filter, WIF = 60 MHz, fIF = 3
The filter has a characteristic value of about 40 MHz. At this time, the sampling speed by the Nyquist sampling method is fS = 740 Msps (M sample per s
econd) Also, in the band-pass sampling method that can reduce the sampling speed, fS
= 120 Msps, and in any case, to construct an A / D converter having a dynamic range of 80 dB and a large sampling speed, it is very expensive, large and consumes a large amount of current at present. For this reason, there is a problem that it is difficult to configure a wideband receiver for mobile communication, especially for a small mobile phone. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a small-sized, low-power-consumption broadband receiver with a simple configuration by reducing the required performance of constituent circuits. Aim.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、チャネル分離や変復調等の無線
機能の一部をディジタル信号処理手段にて実現する広帯
域受信機において、広帯域受信信号を所定の帯域幅を有
する複数の帯域に分割し、それぞれの帯域を順次同一の
中間周波数となるよう周波数変換を行い、得られた中間
周波信号をディジタル変換し前記ディジタル信号処理手
段にてFFT処理することにによって電波環境を監視
し、その結果に基づいて前記分割した帯域の中から所望
のチャネルが含まれる帯域を選択して受信することを特
徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a wideband receiver which implements a part of radio functions such as channel separation and modulation / demodulation by digital signal processing means. It is divided into a plurality of bands having a predetermined bandwidth, each band is sequentially frequency-converted so as to have the same intermediate frequency, and the obtained intermediate frequency signal is digitally converted and subjected to FFT processing by the digital signal processing means In particular, the radio wave environment is monitored, and a band including a desired channel is selected and received from the divided bands based on the monitoring result.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
の形態に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明に係
わる広帯域受信機の実施の一形態例を示す構成概要図で
ある。同図に示すように、本受信機は、高周波信号を受
信するアンテナ1と、高周波受信信号の帯域外不要波を
除去するRFバンドパスフィルタ2と、高周波入力信号
を低雑音で増幅するRFアンプ3と、高周波信号を中間
周波信号に周波数変換するミキサ4と、前記ミキサ4に
周波数可変のローカル信号を出力する局部発振器5と、
中間周波信号の帯域外不要波を除去するIFバンドパス
フィルタ6と、アナログ信号をディジタル信号に変換す
るA/D変換器7と、チャネル分離や変復調処理或いは
入力信号のFFT等の信号処理機能をディジタル的に行
うDSP8と、前記局部発振器5の発振周波数をあるパ
ターンで切り替えるための制御信号を出力する周波数パ
ターンメモリ部9と、復調後の音声あるいはデータの処
理及び受信機全体の動作の制御を行う制御部10とで構
成される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a broadband receiver according to the present invention. As shown in FIG. 1, the receiver includes an antenna 1 for receiving a high-frequency signal, an RF bandpass filter 2 for removing an out-of-band unnecessary wave of the high-frequency reception signal, and an RF amplifier for amplifying the high-frequency input signal with low noise. 3, a mixer 4 for converting a high-frequency signal into an intermediate-frequency signal, a local oscillator 5 for outputting a frequency-variable local signal to the mixer 4,
An IF band-pass filter 6 for removing unnecessary waves outside the band of the intermediate frequency signal, an A / D converter 7 for converting an analog signal into a digital signal, and signal processing functions such as channel separation, modulation / demodulation processing, and FFT of an input signal. A digital DSP 8; a frequency pattern memory 9 for outputting a control signal for switching the oscillation frequency of the local oscillator 5 in a certain pattern; and processing of demodulated voice or data and control of the operation of the entire receiver. And a control unit 10 for performing the control.
【0012】上記構成の広帯域受信機の動作を図1の構
成概要図に基づいて、且つ、動作説明をより分かりやす
くするために、ここでは400MHz帯と800MHz
帯と1.9GHz帯の無線システムの周波数帯域を受信
可能な広帯域受信機として説明する。本受信機のアンテ
ナ1とRFバンドパスフィルタ2とRFアンプ3は、上
記の400MHz帯と800MHz帯と1.9GHz帯
すべての帯域を受信し増幅するものである。RFアンプ
3で増幅された受信信号は、ミキサ4において局部発振
器5からのローカル信号とのミキシングによって周波数
変換され、例えば中心周波数が70MHzで通過帯域幅
は5MHzのIFバンドパスフィルタ6に出力される。The operation of the broadband receiver having the above-described configuration will be described with reference to the schematic diagram of FIG.
The description will be made as a wideband receiver capable of receiving the frequency band of the wireless system of the band 1.9 GHz. The antenna 1, the RF bandpass filter 2, and the RF amplifier 3 of the receiver receive and amplify all the 400 MHz, 800 MHz, and 1.9 GHz bands. The received signal amplified by the RF amplifier 3 is frequency-converted in the mixer 4 by mixing with the local signal from the local oscillator 5, and is output to, for example, an IF bandpass filter 6 having a center frequency of 70 MHz and a pass bandwidth of 5 MHz. .
【0013】本受信機においては、アンテナ1で受信す
る400MHz帯、800MHz帯、1.9GHz帯の
それぞれの無線システムの全周波数帯を、5MHz幅の
小帯域に連続的に分割し、400MHz周波数帯の各小
帯域の中心周波数をそれぞれf401、f402、・・
f40n、800MHz周波数帯の各小帯域の中心周波
数をそれぞれf801、f802、・・f80n、1.
5GHz周波数帯の各小帯域の中心周波数をそれぞれf
151、f152、・・f15nとする。前記局部発振
器5は、前記各中心周波数と該局部発振器5の発振周波
数とのミキシングによって得られる中間周波数が、それ
ぞれIFバンドパスフィルタ6の中心周波数である70
MHzに一致するようような発振周波数を、周波数パタ
ーンメモリ部9の制御に基づいて出力するものである。In this receiver, the entire frequency band of each of the 400 MHz band, 800 MHz band, and 1.9 GHz band received by the antenna 1 is continuously divided into small bands of 5 MHz width, and the 400 MHz frequency band is divided. The center frequencies of the respective small bands are denoted by f401, f402,.
f40n, the center frequencies of the respective small bands in the 800 MHz frequency band are f801, f802,.
The center frequency of each small band of the 5 GHz frequency band is f
151, f152,... F15n. In the local oscillator 5, an intermediate frequency obtained by mixing each of the center frequencies with the oscillation frequency of the local oscillator 5 is a center frequency of the IF bandpass filter 6.
An oscillation frequency that matches the MHz is output based on the control of the frequency pattern memory unit 9.
【0014】次に、前記周波数パターンメモリ部9の機
能を図2の受信周波数パターン例に基づいて説明する。
同図(a)は、本受信機が、400MHz帯から1.9
GHz帯の全周波数帯を、時間間隔Tpで、400MHz
帯の最低周波数帯から1.9GHz帯の最高周波数帯ま
でを順次スキャンして受信するためのパターン例であ
る。このパターンで受信するために、周波数パターンメ
モリ部9は局部発振器5に対して、時間間隔Tpごとに、
前記周波数f401、・・f40n、f801、・・f
80n、f151、・・f15nとのミキシングによっ
て、それぞれ70MHzの中間周波信号が得られる局部
発振信号を出力するように、制御信号を出力する。この
制御信号を受けて発振器5は、時間間隔Tpごとに、所
定の発振周波数を出力する。前記動作の結果、時間間隔
Tpごとに、5MHzの帯域幅で、最低周波数帯域から
最高周波数帯域に向けて、全周波数帯を受信することが
できるので、例えば、通信待機時に各帯域の通信環境を
監視することが可能となる。Next, the function of the frequency pattern memory section 9 will be described based on the example of the reception frequency pattern shown in FIG.
FIG. 3A shows that the receiver is 1.9 band from the 400 MHz band.
All frequency bands of GHz band are 400 MHz at time interval Tp.
It is a pattern example for sequentially scanning and receiving from the lowest frequency band of the band to the highest frequency band of the 1.9 GHz band. In order to receive signals in this pattern, the frequency pattern memory unit 9 sends a signal to the local oscillator 5 at every time interval Tp.
The frequencies f401,... F40n, f801,.
The control signal is output so as to output a local oscillation signal from which an intermediate frequency signal of 70 MHz is obtained by mixing with 80n, f151,... F15n. Upon receiving this control signal, the oscillator 5 outputs a predetermined oscillation frequency at each time interval Tp. As a result of the above operation, the entire frequency band can be received from the lowest frequency band to the highest frequency band with a bandwidth of 5 MHz for each time interval Tp. It becomes possible to monitor.
【0015】また、制御信号として周波数パターンメモ
リ部9から局部発振器5に出力する制御信号を変更する
ことによって、例えば、特定の無線システムの帯域のみ
或いは各無線システムを交互に受信する、更に任意の順
に無線システム内の小帯域を受信する等、いかなる受信
パターンも構成できる。図2(b)は、800MHz周
波数帯の5MHz小帯域を、任意の順序で受信するパタ
ーン例を示した図である。なお、ここで局部発振器5へ
の制御間隔は、無線システムで予め定められた時分割の
タイミングに応じて適宜設定すべきことはいうまでもな
い。Further, by changing a control signal output from the frequency pattern memory unit 9 to the local oscillator 5 as a control signal, for example, only a specific radio system band or each radio system is alternately received. Any reception pattern can be configured, such as sequentially receiving small bands in the wireless system. FIG. 2B is a diagram showing an example of a pattern in which a 5 MHz small band of the 800 MHz frequency band is received in an arbitrary order. Here, it goes without saying that the control interval to the local oscillator 5 should be appropriately set in accordance with the time division timing predetermined in the wireless system.
【0016】ミキサ4からの中間周波信号は、IFバン
ドパスフィルタ6で帯域外不要波が除去され、A/D変
換器7に入力され、ディジタル変換される。前述のよう
に、前記IFバンドパスフィルタ6に入力する中間周波
信号は中心周波数は70MHz、通過帯域幅は5MHz
と一定である。中心周波数fIFが70MHz、必要とす
る通過帯域幅Wsが5MHzの特性を有するフィルタを、
例えば表面弾性波フィルタで構成すれば、ダイナミック
レンジ80dB以上が得られる帯域幅WIFは15MHz
程度となり、このフィルタによって帯域外の雑音等を十
分抑圧でき、広帯域受信時においても良好な受信性能を
確保できる。その結果、 A/D変換器におけるサンプ
リング速度は30Msps程度の速度が要求される。この
サンプリング速度は、既存の安価なA/D変換器で十分
に対応できるものである。The intermediate frequency signal from the mixer 4 is filtered by an IF band-pass filter 6 to remove unnecessary out-of-band signals, and is input to an A / D converter 7 where it is converted into a digital signal. As described above, the intermediate frequency signal input to the IF bandpass filter 6 has a center frequency of 70 MHz and a pass bandwidth of 5 MHz.
Is constant. A filter having a characteristic that the center frequency fIF is 70 MHz and the required pass bandwidth Ws is 5 MHz,
For example, if the filter is constituted by a surface acoustic wave filter, the bandwidth WIF in which a dynamic range of 80 dB or more can be obtained is 15 MHz.
With this filter, out-of-band noise and the like can be sufficiently suppressed, and good reception performance can be ensured even during wideband reception. As a result, the sampling speed in the A / D converter is required to be about 30 Msps. This sampling rate can be sufficiently handled by an existing inexpensive A / D converter.
【0017】前記A/D変換機7でデジタル変換された
入力信号は、DSP8に入力され、該DSP8において
入力信号はFFT処理されて、レベル検出等を行うこと
により、どこの周波数帯域にどんな信号が入力されてい
るか確認できる。その確認情報は制御部10へ送られ、
制御部10では、DSP8からの情報をもとに受信を希
望するチャネルを選択するとともに、周波数パターンメ
モリー部9による局部発振器5の周波数パターン制御を
停止し、所望のチャネルが存在する帯域のみが受信でき
るように局部発振器5の周波数を制御する。上記の局部
発振器5の発振周波数の制御により、所望の受信周波数
帯の受信が可能となり、中間周波バンドパスフィルタ6
で帯域外不要波が除去された受信信号は、A/D変換器
7でデジタル変換されたのちDSP8へ入力され、チャ
ネル分離、復調等の信号処理が行われ、音声通信やデー
タ通信等が可能となる。The input signal digitally converted by the A / D converter 7 is input to a DSP 8, where the input signal is subjected to FFT processing and level detection or the like is performed to determine what signal in what frequency band. You can check if is entered. The confirmation information is sent to the control unit 10,
The control unit 10 selects a channel desired to be received based on the information from the DSP 8, stops the frequency pattern control of the local oscillator 5 by the frequency pattern memory unit 9, and receives only the band in which the desired channel exists. The frequency of the local oscillator 5 is controlled as much as possible. By controlling the oscillation frequency of the local oscillator 5 described above, reception in a desired reception frequency band becomes possible.
The received signal from which unnecessary out-of-band waves have been removed is digitally converted by the A / D converter 7 and then input to the DSP 8, where signal processing such as channel separation and demodulation is performed, enabling voice communication and data communication. Becomes
【0018】前述の実施例においては、 DSP8の内
部にて広帯域信号の周波数解析を行うためにFFT機能
を実現したが、図3の本発明に係わる広帯域受信機の他
の実施例を示す構成概要図のように、 FFT処理部を
DSPの外部に備えることも可能である。同図の広帯域
受信機は、アンテナ1、RFバンドパスフィルタ2、R
Fアンプ3、監視部40、受信部50及び制御部10で
構成される。前記監視部40は、ミキサ41、局部発振
器42、IFバンドパスフィルタ43、A/D変換器4
4、広帯域入力信号をFFT処理よって周波数解析を行
うDSP45及び周波数パターンメモリ部46とで構成
され、前記受信部50は、ミキサ51、前記制御部10
の制御信号に基づいたローカル信号を発振する局部発振
器52、IFバンドパスフィルタ53、A/D変換器5
4及びチャネル分離、音声或いはデータの信号処理を行
うDSP55で構成される。In the above-described embodiment, the FFT function is implemented to perform the frequency analysis of the wideband signal inside the DSP 8, but the outline of the configuration of another embodiment of the wideband receiver according to the present invention shown in FIG. As shown, the FFT processing unit can be provided outside the DSP. The broadband receiver shown in the figure includes an antenna 1, an RF bandpass filter 2,
It comprises an F-amplifier 3, a monitoring unit 40, a receiving unit 50, and a control unit 10. The monitoring unit 40 includes a mixer 41, a local oscillator 42, an IF bandpass filter 43, and an A / D converter 4.
4. It comprises a DSP 45 for performing frequency analysis on a wideband input signal by FFT processing, and a frequency pattern memory unit 46. The receiving unit 50 includes a mixer 51 and a control unit 10.
Local oscillator 52 that oscillates a local signal based on the control signal, IF band-pass filter 53, A / D converter 5
4 and a DSP 55 for performing channel separation, voice or data signal processing.
【0019】図3において、受信された広帯域信号はR
Fアンプ3で増幅されて監視部40に入力される。監視
部40においては、図1の受信機の動作と同様にして、
制御部10の制御に基づいた周波数パターンメモリ部4
6からの受信パターンで受信して周波数変換された中間
周波信号は、DSP45でFFT処理され、受信した広
帯域周波数帯の電波の使用状況を分析し、分析結果を制
御部10に出力する。制御部10は、前記分析結果に基
づいて希望する周波数帯を選択し、受信部50の局部発
振器52に、前記所望の周波数帯域の信号を中間周波数
に変換できるローカル信号をミキサ51に出力するよう
制御信号を送出する。所望の帯域の受信信号は、ミキサ
51において所定の周波数の中間周波信号に変換され
て、IFバンドパスフィルタ53に入力される。前記中
間周波信号はIFバンドパスフィルタ53で帯域外不要
波を除去され、更に、A/D変換器54でディジタル変
換され、DSP55でチャンネル分離・復調処理等の信
号処理され、制御部10に入力され、制御部10から音
声或いはデータ信号として出力される。この場合のIF
バンドパスフィルタ53、A/D変換器54、DSP5
5は通常の性能の部品で対応できる。上記動作によっ
て、本受信機は、常に広帯域の電波環境を監視しなが
ら、その広帯域の周波数帯の中から通信環境の良好なチ
ャネルを選択して通信を行うことが可能になる。In FIG. 3, the received wideband signal is R
The signal is amplified by the F amplifier 3 and input to the monitoring unit 40. In the monitoring unit 40, in the same manner as the operation of the receiver in FIG.
Frequency pattern memory section 4 based on control of control section 10
The intermediate frequency signal received and frequency-converted according to the reception pattern from No. 6 is subjected to FFT processing by the DSP 45, analyzes the use condition of the received radio wave in the wideband frequency band, and outputs the analysis result to the control unit 10. The control unit 10 selects a desired frequency band based on the analysis result, and outputs a local signal capable of converting a signal of the desired frequency band to an intermediate frequency to the mixer 51 to the local oscillator 52 of the receiving unit 50. Send a control signal. The received signal of the desired band is converted into an intermediate frequency signal of a predetermined frequency in mixer 51 and input to IF bandpass filter 53. The intermediate frequency signal is subjected to an IF band-pass filter 53 to remove unnecessary waves outside the band, further converted to a digital signal by an A / D converter 54, subjected to signal processing such as channel separation / demodulation processing by a DSP 55, and input to the control unit 10. The data is output from the control unit 10 as a voice or data signal. IF in this case
Bandpass filter 53, A / D converter 54, DSP5
5 can be dealt with by parts of normal performance. By the above operation, the receiver can perform communication by selecting a channel having a good communication environment from the wide band frequency band while constantly monitoring the wide band radio wave environment.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる広
帯域受信機は、 受信した高周波広帯域信号を、一定帯
域幅に分割し、それぞれの帯域を同一の中間周波信号に
周波数変換して受信するように構成したので、 IFフ
ィルタやA/D変換器、DSP等のディジタル回路部品
への要求性能を著しく低減でき、従って、従来のIFフ
ィルタやA/D変換器では対応できない非常に広帯域の
受信機を簡単な回路で小型・低消費電力の受信機を構成
できるという著しい効果がある。更に、上記構成の受信
機は時々刻々と変化する電波環境の監視を広範囲に行う
ことが可能で、その監視結果に基づいて通信回線を選択
し、変更することができる。このように受信機の機能に
柔軟性をもたせることができ、電波の有効利用に大いに
貢献することができる。As described above, the wideband receiver according to the present invention divides a received high-frequency wideband signal into fixed bandwidths, and converts each band into the same intermediate frequency signal for reception. With such a configuration, the required performance of digital circuit components such as an IF filter, an A / D converter, and a DSP can be significantly reduced, and therefore, a very wide band reception that cannot be handled by a conventional IF filter or A / D converter. There is a remarkable effect that a small and low power consumption receiver can be configured with a simple circuit. Further, the receiver having the above-described configuration can monitor a radio wave environment that changes every moment over a wide range, and can select and change a communication line based on the monitoring result. In this way, the function of the receiver can be given flexibility, which can greatly contribute to the effective use of radio waves.
【図1】本発明に係わる広帯域受信機の実施の一形態例
を示す構成概要図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a wideband receiver according to the present invention.
【図2】(a)、(b)は、本発明における受信周波数
パターン例を示す図。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing examples of reception frequency patterns according to the present invention.
【図3】本発明に係わる広帯域受信機の他の実施例を示
す構成概要図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the wideband receiver according to the present invention.
【図4】従来の、無線機能の一部をDSPで実現した受
信機の一例を示す構成概要図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional receiver in which a part of a wireless function is realized by a DSP.
【図5】(a)、(b)は、図4の受信機における受信
入力信号と中間周波信号のスペクトルをモデル化した
図。5 (a) and 5 (b) are diagrams modeling a spectrum of a received input signal and an intermediate frequency signal in the receiver of FIG. 4;
1・・アンテナ、 2・・RFバンドパスフィルタ、
3・・RFアンプ、4、41、51・・ミキサ、
5、42、52・・局部発振器、6、43、53・・I
Fバンドパスフィルタ、7、44、54・・A/D変換
器、 8、45、55・・DSP、9、46・・周波
数パターンメモリ部、 10・・制御部、40・・監
視部、 50・・受信部 (以上本発明に係わ
る) 61・・アンテナ、62・・RFバンドパスフィルタ、
63・・RFアンプ、64・・ミキサ、 65・・局部
発振器、66・・IFバンドパスフィルタ、67・・A
/D変換器、68・・DSP、69・・制御部1. Antenna, 2. RF bandpass filter,
3, RF amplifier, 4, 41, 51, mixer,
5, 42, 52 ... local oscillator, 6, 43, 53 ... I
F band pass filter, 7, 44, 54 A / D converter, 8, 45, 55 DSP, 9, 46 frequency pattern memory section, 10 control section, 40 monitoring section, 50 .. A receiving section (according to the present invention) 61. an antenna, 62 .. an RF bandpass filter,
63 RF amplifier, 64 mixer 65 local oscillator 66 IF bandpass filter 67 A
/ D converter, 68 · · DSP, 69 · · · control section
Claims (1)
をディジタル信号処理手段にて実現する広帯域受信機に
おいて、広帯域受信信号を所定の帯域幅を有する複数の
帯域に分割し、それぞれの帯域を順次同一の中間周波数
となるよう周波数変換を行い、得られた中間周波信号を
ディジタル変換し、前記ディジタル信号処理手段にてF
FT処理することによって電波環境を監視し、その結果
に基づいて前記分割した帯域の中から所望のチャネルが
含まれる帯域を選択して受信することを特徴とする広帯
域受信機。1. A broadband receiver which realizes a part of a radio function such as channel separation and modulation / demodulation by digital signal processing means, divides a wideband received signal into a plurality of bands having a predetermined bandwidth, and Are sequentially converted to have the same intermediate frequency, and the obtained intermediate frequency signal is digitally converted.
A wideband receiver which monitors a radio wave environment by performing FT processing, and selects and receives a band including a desired channel from the divided bands based on the result.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10335660A JP2000165278A (en) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | Broadband receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10335660A JP2000165278A (en) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | Broadband receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000165278A true JP2000165278A (en) | 2000-06-16 |
Family
ID=18291100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10335660A Pending JP2000165278A (en) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | Broadband receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000165278A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003032148A (en) * | 2001-07-17 | 2003-01-31 | Advantest Corp | Signal processor |
JP2011182101A (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Anritsu Corp | Base station evaluation device and received frequency control method thereof |
-
1998
- 1998-11-26 JP JP10335660A patent/JP2000165278A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003032148A (en) * | 2001-07-17 | 2003-01-31 | Advantest Corp | Signal processor |
JP2011182101A (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Anritsu Corp | Base station evaluation device and received frequency control method thereof |
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