JP2002374134A - アナログ信号変換回路およびそれを用いた通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡易な構成によりアナログ信号の精度
低下および劣化を生じさせることなく所望の信号変換処
理を行い得るアナログ信号変換回路を提供する。 【解決手段】 アナログ信号変換回路２０では、入力端
子２１に入力された入力信号Ｘ(t) は波形前処理部２４
により入力信号Ｘ(t) に基づいて定められる直流電圧
（検出電圧Ｖｓ）を検出され、検出電圧Ｖｓと参照電圧
源２２による参照電圧Ｖrfとをパラメータとする任意の
関数Ｆ(x) を関数演算器２６により演算して演算結果Ｚ
を出力する。そして乗算器２８により、演算結果Ｚと入
力信号Ｘ(t)とを乗算して出力信号Ｙ(t) を出力する。
これにより、検出電圧Ｖｓと参照電圧Ｖrfとをパラメー
タとする任意の関数演算Ｆ(x) を施し、演算結果Ｚを入
力信号Ｘ(t) に乗算できる。したがって、比較的簡易な
構成により入力信号Ｘ(t) の精度低下および劣化を生じ
させることなく、所望の信号変換処理を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力されたアナロ
グ信号に任意の関数演算を施して出力するアナログ信号
変換回路およびそれを用いた通信装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年のディジタル回路の普及により、入
力されたアナログ信号に任意の関数演算を施して出力す
る処理、例えば振幅変換処理、信号レベル調整処理、フ
ィルタリング処理等の多くは、回路設計の簡便さや設定
パラメータの自由度の高さ等の理由から、アナログ回路
よりもディジタル回路を用いて実現される場合の方が多
いという実情がある。

【０００３】例えば、振幅変換処理を行う回路において
は、入力されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路によりデ
ィジタル信号に変換した後、ディジタル回路により所定
の演算を行い所望の振幅をもつ出力信号に変換するよう
に構成される。

【０００４】また、信号レベル調整処理を行う回路にお
いても、同様にＡ／Ｄ変換回路により、アナログ入力信
号をディジタル信号に変換した後、ディジタル回路によ
り所定の演算を行い所望の信号レベルをもつ出力信号に
変換するように構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディジ
タル回路による演算処理は、離散値演算処理にならざる
を得ないため、ゼロに近い微少値では精度が低下すると
いう問題がある。即ち、ディジタル処理の本質的な特徴
により、連続的な値を連続処理することはできないた
め、幾らサンプリング幅を小さくしても、限りなくゼロ
に近い領域においては情報の欠落を防ぐことができない
という問題がある。

【０００６】また、信号レベル調整処理を行う回路にお
いては、入力されたアナログ信号が完全にゼロでない限
り、所定の演算処理を一律に行うため、アナログ入力信
号がゼロに近い値の場合（例えばゼロに近い微少雑音信
号等）には、極めて高い利得による演算処理を行うこと
になり出力信号波形の劣化を招くという問題がある。

【０００７】さらに、このようなディジタル回路により
アナログ信号の処理を行う構成を採用する通信装置にお
いては、かかるディジタル回路による信号変換処理上の
問題が、例えば送受信信号の劣化やＳ／Ｎの低下等にも
直結するため、当該ディジタル回路の存在が通信装置自
体の性能を大きく左右するという問題がある。

【０００８】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、比較的
簡易な構成により、アナログ信号の精度低下および劣化
を生じさせることなく、所望の信号変換処理を行い得る
アナログ信号変換回路を提供することにある。また、本
発明の別の目的は、送受信信号の劣化やＳ／Ｎの低下を
抑制し得る通信装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段および発明の作用・効果】
上記目的を達成するため、請求項１のアナログ信号変換
回路では、入力されたアナログ信号に任意の関数演算を
施して出力するアナログ信号変換回路であって、所定の
直流電圧を発生する直流電圧源と、前記入力されたアナ
ログ信号に基づいて定められる直流電圧を検出する直流
電圧検出器と、前記直流電圧源により発生する所定の直
流電圧および前記直流電圧検出器により検出する検出電
圧を入力し、両者をパラメータとする任意の関数を演算
して、この演算結果を出力する関数演算器と、前記関数
演算器による前記演算結果および前記アナログ信号を入
力し、両者を乗算して、出力信号を出力する乗算器と、
を備えることを技術的特徴とする。

【００１０】請求項１の発明では、直流電圧源により所
定の直流電圧を発生し、直流電圧検出器により入力され
たアナログ信号に基づいて定められる直流電圧を検出
し、関数演算器により、直流電圧源により発生する所定
の直流電圧および直流電圧検出器により検出する検出電
圧をパラメータとする任意の関数を演算してこの演算結
果を出力し、乗算器により、関数演算器による演算結果
およびアナログ信号を乗算して出力信号を出力する。即
ち、入力されたアナログ信号は、直流電圧検出器により
当該アナログ信号に基づいて定められる直流電圧を検出
され、この検出電圧と直流電圧源による所定の直流電圧
とをパラメータとする任意の関数を関数演算器により演
算して、この演算結果を出力する。そして乗算器によ
り、この演算結果と入力されたアナログ信号とを乗算し
て出力信号として出力する。これにより、入力されたア
ナログ信号に基づいて定められる検出電圧と所定の直流
電圧とをパラメータとする任意の関数演算を施し、その
演算結果を入力されたアナログ信号に乗算するので、直
流電圧源、直流電圧検出器、関数演算器および乗算器と
いう比較的簡易な構成によって、入力されたアナログ信
号に任意の関数演算を施して出力することができる。し
たがって、比較的簡易な構成により、アナログ信号の精
度低下および劣化を生じさせることなく、所望の信号変
換処理を行い得る効果がある。

【００１１】また、請求項２のアナログ信号変換回路で
は、請求項１において、前記乗算器に入力されるアナロ
グ信号は、前記直流電圧検出器に入力されるアナログ信
号とは異なる、他の入力されたアナログ信号であること
を技術的特徴とする。

【００１２】請求項２の発明では、乗算器に入力される
アナログ信号は、直流電圧検出器に入力されるアナログ
信号とは異なる、他の入力されたアナログ信号であるこ
とから、乗算器では、関数演算器により演算されて出力
される演算結果と、当該他のアナログ信号とを乗算す
る。これにより、入力されたアナログ信号に基づいて定
められる検出電圧と所定の直流電圧とをパラメータとす
る任意の関数演算を施し、その演算結果を当該他の入力
されたアナログ信号に乗算するので、入力されたアナロ
グ信号の信号情報に基づいて当該他の入力されたアナロ
グ信号を信号変換することができる。したがって、この
ような他の入力されたアナログ信号に対しても、比較的
簡易な構成により、当該他の入力されたアナログ信号の
精度低下および劣化を生じさせることなく、所望の信号
変換処理を行い得る効果がある。

【００１３】さらに、請求項３のアナログ信号変換回路
では、請求項１または２において、前記任意の関数は、
前記直流電圧源により発生する所定の直流電圧を、前記
直流電圧検出器により検出する検出電圧によって、除算
するものであることを技術的特徴とする。

【００１４】請求項３の発明では、任意の関数は、直流
電圧源により発生する所定の直流電圧を、直流電圧検出
器により検出する検出電圧によって、除算するものであ
ることから、入力されたアナログ信号に基づいて定めら
れる直流電圧に対する直流電圧源による所定の直流電圧
の比を得ることができる。これにより、検出電圧が所定
の直流電圧よりも大きいときには、除算結果Ｚとして０
＜Ｚ＜１の数値が得られ、また検出電圧が所定の直流電
圧よりも小さいときには、除算結果Ｚとして、Ｚ＞１の
数値が得られる。そのため、演算結果としての当該除算
結果Ｚと入力したアナログ信号とを乗算器により乗算す
ると、所定の直流電圧以下の出力を出力信号として得る
ことができる。つまり、入力信号のレベルが変動しても
フィードバックループを構成することなく、当該所定の
直流電圧以下の出力信号を出力するように入力信号を変
換することができる。したがって、比較的簡易な構成に
より、アナログ信号の精度低下および劣化を生じさせる
ことなく、所定の直流電圧以下の出力信号を出力するよ
うに入力信号を変換する信号変換処理を行い得る効果が
ある。

【００１５】上記目的を達成するため、請求項４の通信
装置では、請求項１記載のアナログ信号変換回路を用い
た通信装置であって、前記アナログ信号は、ベースバン
ド信号から抽出した抽出信号であり、前記任意の関数
は、前記直流電圧源により発生する所定の直流電圧を、
前記直流電圧検出器により検出する検出電圧によって、
除算するものであることを技術的特徴とする。

【００１６】請求項４の発明では、入力されたアナログ
信号は、ベースバンド信号から抽出した抽出信号であ
り、関数演算器による任意の関数は、直流電圧源により
発生する所定の直流電圧を直流電圧検出器により検出す
る検出電圧によって除算するものであることから、ベー
スバンド信号から抽出した抽出信号は、直流電圧検出器
により当該抽出信号に基づいて定められる直流電圧を検
出され、この検出電圧と直流電圧源による所定の直流電
圧とをパラメータとする任意の関数を関数演算器により
演算してこの演算結果を出力する。そして、この演算結
果と当該抽出信号とを乗算器により乗算して出力信号と
して出力する。これにより、当該抽出信号に基づいて定
められる検出電圧と所定の直流電圧とをパラメータとす
る任意の関数演算を施し、その演算結果を当該抽出信号
に乗算するので、直流電圧源、直流電圧検出器、関数演
算器および乗算器という比較的簡易な構成によって、当
該抽出信号に任意の関数演算を施して出力することがで
きる。したがって、比較的簡易な構成により、ベースバ
ンド信号から抽出した抽出信号の精度低下および劣化を
生じさせることなく、所望の信号変換処理を行い得る効
果があり、またこれにより送受信信号の劣化やＳ／Ｎの
低下を抑制し得る効果がある。

【００１７】また、請求項５の通信装置では、請求項２
記載のアナログ信号変換回路を用いた通信装置であっ
て、前記アナログ信号は、ベースバンド信号から抽出し
た抽出信号であり、前記他の入力されたアナログ信号
は、前記ベースバンド信号であり、前記任意の関数は、
前記直流電圧源により発生する所定の直流電圧を、前記
直流電圧検出器により検出する検出電圧によって、除算
するものであることを技術的特徴とする。

【００１８】請求項５の発明では、入力されるアナログ
信号は、ベースバンド信号から抽出した抽出信号であ
り、他の入力されたアナログ信号は、ベースバンド信号
であり、任意の関数は、直流電圧源により発生する所定
の直流電圧を直流電圧検出器により検出する検出電圧に
よって除算するものであることから、ベースバンド信号
から抽出した抽出信号は、直流電圧検出器により当該抽
出信号に基づいて定められる直流電圧を検出され、この
検出電圧と直流電圧源による所定の直流電圧とをパラメ
ータとする任意の関数を関数演算器により演算してこの
演算結果を出力する。そして、この演算結果とベースバ
ンド信号とを乗算器により乗算して出力信号として出力
する。これにより、ベースバンド信号から抽出した抽出
信号に基づいて定められる検出電圧と所定の直流電圧と
をパラメータとする任意の関数演算を施し、その演算結
果をベースバンド信号に乗算するので、当該抽出信号の
信号情報に基づいてベースバンド信号を信号変換するこ
とができる。したがって、このようなベースバンド信号
に対しても、比較的簡易な構成により、ベースバンド信
号の精度低下および劣化を生じさせることなく、所望の
信号変換処理を行い得る効果があり、またこれにより送
受信信号の劣化やＳ／Ｎの低下を抑制し得る効果があ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のアナログ信号変換
回路およびそれを用いた通信装置の実施形態について図
を参照して説明する。

【００２０】[第１実施形態]まず、本発明の第１実施形
態に係るアナログ信号変換回路の構成を図１に基づいて
説明する。図１には、本第１実施形態に係るアナログ信
号変換回路２０の構成を示すブロック図が図示されてい
る。

【００２１】図１に示すように、アナログ信号変換回路
２０は、主に、参照電圧源２２、波形前処理部２４、関
数演算器２６、乗算器２８から構成されており、入力端
子２１に入力されたアナログ信号（以下「入力信号Ｘ
(t) 」という。）に任意の関数演算を施して出力端子２
９に出力信号Ｙ(t) として出力するものである。

【００２２】参照電圧源２２は、所定の直流電圧として
の参照電圧Ｖrfを発生する直流電圧源である。この参照
電圧源２２は、その設定を変更することによって任意の
直流定電圧を発生し得るように構成されており、この参
照電圧源２２により発生する参照電圧Ｖrfは後述する関
数演算器２６による任意の関数演算のパラメータになる
ものである。

【００２３】波形前処理部２４は、入力端子２１に入力
された入力信号Ｘ(t) に基づいて定められる直流電圧
（検出電圧Ｘｓ）を検出するものである。ここで「入力
信号Ｘ(t) に基づいて定められる直流電圧（検出電圧Ｘ
ｓ）」とは、入力信号Ｘ(t) の変動する入力レベルに関
連して得られる一定の直流電圧のことをいい、例えば、
所定期間（例えば１周期）内における入力信号Ｘ(t) の
絶対最大値（＞０）、平均値、絶対値等である。この検
出電圧Ｘｓも関数演算器２６による任意の関数演算のパ
ラメータになるものである。

【００２４】関数演算器２６は、参照電圧源２２により
発生する参照電圧Ｖrfおよび波形前処理部２４により検
出する検出電圧Ｘｓを入力し、両者をパラメータとする
任意の関数Ｆ(x) を演算して、この演算結果Ｚを出力す
るものである。つまり、前述した参照電圧Ｖrfと検出電
圧Ｘｓとをパラメータとして任意の関数演算Ｆ(x) を行
い、演算結果Ｚを求めるものである。ここで「任意の関
数Ｆ(x) 」とは、参照電圧Ｖrfと検出電圧Ｘｓとの乗
算、除算、加算、減算、あるいは参照電圧Ｖrfまたは検
出電圧Ｘｓ自身の二乗、平方根、微分、積分、位相シフ
ト、時間遅延、レベルシフト等により演算結果Ｚを求め
るものである。

【００２５】乗算器２８は、関数演算器２６による演算
結果Ｚおよび入力信号Ｘ(t) を入力し、両者を乗算し
て、出力信号Ｙ(t) を出力するものである。即ち、関数
演算器２６による演算結果Ｚを入力信号Ｘ(t) に乗算す
ることにより、入力信号Ｘ(t)に任意の関数演算Ｆ(x)
を施して出力端子２９に出力信号Ｙ(t) を出力するもの
である。

【００２６】このようにアナログ信号変換回路２０を構
成することにより、入力端子２１に入力された入力信号
Ｘ(t) は、波形前処理部２４により入力信号Ｘ(t) に基
づいて定められる直流電圧（検出電圧Ｘｓ）を検出さ
れ、この検出電圧Ｘｓと参照電圧源２２による参照電圧
Ｖrfとをパラメータとする任意の関数Ｆ(x) を関数演算
器２６により演算してこの演算結果Ｚを出力する。そし
て乗算器２８により、この演算結果Ｚと入力信号Ｘ(t)
とを乗算して出力信号Ｙ(t) として出力する。

【００２７】これにより、入力信号Ｘ(t) に基づいて定
められる検出電圧Ｘｓと参照電圧Ｖrfとをパラメータと
する任意の関数演算Ｆ(x) を施し、その演算結果Ｚを入
力信号Ｘ(t) に乗算するので、参照電圧源２２、波形前
処理部２４、関数演算器２６および乗算器２８という比
較的簡易な構成によって、入力信号Ｘ(t) に任意の関数
演算Ｆ(x) を施して出力することができる。したがっ
て、比較的簡易な構成により、入力信号Ｘ(t) （アナロ
グ信号）の精度低下および劣化を生じさせることなく、
所望の信号変換処理を行い得る効果がある。

【００２８】なお、参照電圧源２２、波形前処理部２
４、関数演算器２６および乗算器２８は、いずれもオペ
アンプ等により構成することができるので、ディスクリ
ート部品を用いることなく、ハイブリッドＩＣ（混成集
積回路）等により構成することができる。そのため、さ
らなる簡易な構成を可能にすることができる。

【００２９】次に、上述したアナログ信号変換回路２０
を信号レベル調整回路３０に適用した場合の構成および
作動を図２〜図５に基づいて説明する。なお、図２に
は、信号レベル調整回路３０の構成を示すブロック図、
また図３には、信号レベル調整回路３０により処理され
る信号の波形の例を示す説明図、図４および図５には、
信号レベル調整回路３０により処理される入力信号Ｘ
(t) のピーク電圧Ｘpkと出力信号Ｙ(t) のピーク電圧Ｙ
pkとの関係を示す入出力特性図、がそれぞれ図示されて
いる。

【００３０】図２に示すように、信号レベル調整回路３
０は、前述したアナログ信号変換回路２０とほぼ同様に
構成されており、波形前処理部３４および関数演算器３
６の処理内容がより具体的に明示されている点が、アナ
ログ信号変換回路２０と異なる。そのため、アナログ信
号変換回路２０の構成と実質的に同一の構成部分につい
ては同一符号を付し、その説明を省略する。

【００３１】波形前処理部３４は、前述した波形前処理
部２４と同様、入力端子２１に入力された入力信号Ｘ
(t) に基づいて定められる直流電圧を検出するものであ
るが、ここでは、図３(A) に示すように所定期間（例え
ば１周期）内における入力信号Ｘ(t) の絶対最大値（＞
０）、つまり図３(B) に示すような振幅のピーク電圧Ｘ
pkを検出するように構成されている。

【００３２】また、関数演算器３６も、前述した関数演
算器２６と同様に、参照電圧Ｖrfと検出電圧Ｘｓとをパ
ラメータとして任意の関数演算Ｆ(x) を行い、演算結果
Ｚを求めるものであるが、ここでは任意の関数Ｆ(x)
を、両パラメータ（参照電圧Ｖrfとピーク電圧Ｘpk）に
よる除算演算を行うものである。即ち、任意の関数Ｆ
(x) を次に示す式（１）に設定する。

【００３３】 Ｆ(x) ＝ Ｖrf／Ｘpk ・・・（１）

【００３４】この式（１）により、入力信号Ｘ(t) のピ
ーク電圧Ｘpkに対する参照電圧Ｖrfの比を得ることがで
きる。具体的には、まず図３(C) に示すようにピーク電
圧Ｘpkの逆数（１／Ｘpk）を演算し、その演算結果に参
照電圧Ｖrfを掛けて（Ｖrf／Ｘpk）、図３(D) および次
式（２）に示すような演算結果Ｚを得ている。

【００３５】 Ｚ ＝ Ｖrf／Ｘpk ・・・（２）

【００３６】これにより、ピーク電圧Ｘpkが参照電圧Ｖ
rfよりも大きいときには、演算結果Ｚとして０＜Ｚ＜１
の数値を得ることができ、またピーク電圧Ｘpkが参照電
圧Ｖrfよりも小さいときには、演算結果ＺとしてＺ＞１
の数値を得ることができる。なお、ピーク電圧Ｘpkおよ
び参照電圧Ｖrfのいずれも正の直流電圧値であるから、
演算結果Ｚは正の直流電圧値になる。

【００３７】そして、後段の乗算器２８により、この演
算結果Ｚと入力信号Ｘ(t) とを乗算すると、次に示す式
（３）により、出力信号Ｙ(t) を得ることができる。

【００３８】 Ｙ(t) ＝ Ｚ×Ｘ(t) ・・・（３）

【００３９】ここで、上式（３）は、次式（４）、
（５）に示すように表すことができ、また入力信号Ｘ
(t) をピーク電圧Ｘpkで割ったもの（Ｘ(t) ／Ｘpk）
は、次式（６）に示すように表すことができる。

【００４０】 Ｙ(t) ＝ Ｖrf／Ｘpk×Ｘ(t) ・・・（４） ＝（Ｘ(t) ／Ｘpk）×Ｖrf ・・・（５） Ｘ(t) ／Ｘpk ＝ １ ・・・（６）

【００４１】したがって、出力信号Ｙ(t) のピーク電圧
Ｙpkは、次式（７）のように表すことができ、出力信号
Ｙ(t) のピーク電圧Ｙpkと参照電圧Ｖrfとは一致するこ
とがわかる。

【００４２】 Ｙpk ＝ Ｖrf ・・・（７）

【００４３】つまり、信号レベル調整回路３０は乗算器
２８の出力として、図３(E) に示すように、参照電圧Ｖ
rf以下の出力信号Ｙ(t) を出力することができる。ま
た、信号レベル調整回路３０は、アナログ回路で構成さ
れているため、その動作可能範囲によって以下のような
効果を得ることができる。

【００４４】即ち、アナログ回路は、その電源電圧が＋
Ｖcc（正）、−Ｖcc（負）の２電源方式である場合に
は、当該電源電圧（＋Ｖcc、−Ｖcc）によって信号電圧
の動作可能範囲が＋Ｖccから−Ｖccまでに限定される。
例えば、電源電圧Ｖccが±１５Ｖの場合、当該回路内の
全ての信号電圧の最高値は＋１５Ｖ以下、最小電圧は−
１５Ｖ以上になる。

【００４５】そのため、信号レベル調整回路３０の電源
電圧Ｖccが、例えば±１５Ｖに設定されている場合に
は、入力信号Ｘ(t) の逆数値（１／Ｘ(t) ）が＋１５Ｖ
以上となるときは自動的に出力電圧がクランプされ＋１
５Ｖになる。その結果、入力振幅がある値より小さくな
ったときは、自動レベル調整機能は動作することなく、
出力振幅の値は入力振幅の変化に合わせて小さくなる。
つまり、入力信号Ｘ(t)がゼロのときには、雑音を無限
に増幅して出力するというような動作はせず、ある程度
以上の振幅を持った入力信号Ｘ(t) のみを自動的に検出
し、ゲインを制御することができるという、雑音除去機
能を有している。

【００４６】ここで、前述した入力信号Ｘ(t) のピーク
電圧Ｘpkと出力信号Ｙ(t) のピーク電圧Ｙpkとの入出力
特性を図４を参照して説明する。なお、この図４に示す
Ｖccは前述した電源電圧Ｖccのことである。図４に示す
ように、信号レベル調整回路３０では、入力信号Ｘ(t)
のピーク電圧Ｘpkが電源電圧Ｖccを超えた場合および参
照電圧Ｖrfが電源電圧Ｖccを超えた場合には、出力信号
Ｙ(t) は出力されない。

【００４７】また、これらを超えない範囲内でも、入力
信号Ｘ(t) が１以下の場合には、（１／Ｘ(t) ）による
値は１よりも大きくなるので、入力信号Ｘ(t) が所定値
よりも小さくなると、（１／Ｘ(t) ）が飽和して動作す
ることができない。つまり、（参照電圧Ｖrf／入力信号
Ｘ(t) ）が電源電圧Ｖccよりも小さい場合には、信号レ
ベル調整回路３０は動作することができない。これによ
り、前述したように、入力信号Ｘ(t) がゼロの場合に
は、雑音除去機能を発揮することができる。

【００４８】なお、図５に示すように、参照電圧Ｖrfを
様々な値（図５では、参照電圧Ｖrf＝１Ｖ、２Ｖ、３
Ｖ、４Ｖ、１５Ｖ）に設定することにより、信号レベル
調整回路３０の動作範囲を任意に設定することができ
る。したがって、参照電圧Ｖrfの設定を適宜変更するこ
とにより、変換したい信号レベルを任意に設定すること
ができる。

【００４９】上述したように、信号レベル調整回路３０
によると、任意の関数Ｆ(x) は、参照電圧源２２により
発生する参照電圧Ｖrfを、波形前処理部３４により検出
するピーク電圧Ｘpkによって、除算するものであること
から、入力された入力信号Ｘ(t) に基づいて定められる
ピーク電圧Ｘpkに対する参照電圧源２２による参照電圧
Ｖrfの比を得ることができる。

【００５０】これにより、ピーク電圧Ｘpkが参照電圧Ｖ
rfよりも大きいときには、演算結果Ｚとして０＜Ｚ＜１
の数値が得られ、またピーク電圧Ｘpkが参照電圧Ｖrfよ
りも小さいときには、演算結果Ｚとして、Ｚ＞１の数値
が得られる。そのため、演算結果Ｚと入力信号Ｘ(t) と
を乗算器２８により乗算すると、参照電圧Ｖrf以下の出
力を出力信号Ｙ(t) として得ることができる。つまり、
入力信号Ｘ(t) が変動しても、フィードバックループを
構成することなく、参照電圧Ｖrf以下の出力信号Ｙ(t)
を出力するように入力信号Ｘ(t) を変換することができ
る。したがって、比較的簡易な構成により、入力信号Ｘ
(t) の精度低下および劣化を生じさせることなく、参照
電圧Ｖrf以下の出力信号Ｙ(t) を出力するように入力信
号Ｘ(t)を変換する信号変換処理を行い得る効果があ
る。

【００５１】続いて、前述した信号レベル調整回路３０
を通信装置のマーキング信号抽出回路４０に適用した場
合の構成等を図６に基づいて説明する。なお、このマー
キング信号抽出回路４０は、有線スペクトラム拡散通信
装置の受信ユニットにおいて、電力線から受けた受信信
号から所定のマーキング信号を抽出する回路として用い
ることができるものである。また、当該有線スペクトラ
ム拡散通信装置の構成および作用等については、本願出
願人による「有線スペクトラム拡散通信装置および通信
方法」（特願２０００−０３０１１６号）に添付の明細
書、図面を参照されたい。

【００５２】図６に示すように、マーキング信号抽出回
路４０は、前述した信号レベル調整回路３０の入力端子
２１の前段にＢＰＦ４２が前置されていること以外は、
前述の信号レベル調整回路３０とほぼ同様に構成されて
いる。したがって、信号レベル調整回路３０の構成と実
質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明
を省略する。

【００５３】入力端子４１に接続されるＢＰＦ４２は、
いわゆるバンドパスフィルタであり、所定の周波数帯域
の信号の通過を許し、それ以外の周波数の信号の通過を
阻止するものである。ここでは例えば、入力信号Ｘ(t)
としてのベースバンド信号に含まれるマーキング信号
Ｘ’(t) の通過を許容する周波数帯域がＢＰＦ４２に設
定されている。これにより、ＢＰＦ４２によりベースバ
ンド信号Ｘ(t) から所望のマーキング信号Ｘ’(t) を抽
出することができる。

【００５４】ＢＰＦ４２の出力には、波形前処理部３４
と乗算器２８とが接続されている。そのため、ベースバ
ンド信号Ｘ(t) から抽出されたマーキング信号Ｘ’(t)
は、波形前処理部３４と乗算器２８とにそれぞれ入力さ
れる。つまりマーキング信号Ｘ’(t) は、前述したアナ
ログ信号変換回路２０の入力信号Ｘ(t) に相当する。

【００５５】波形前処理部３４に入力されたマーキング
信号Ｘ’(t) は、波形前処理部３４により所定期間（例
えば１周期）内における入力信号Ｘ’(t) の絶対値Ｘ’
ab(t) の最大値（＞０）、つまり振幅のピーク電圧Ｘpk
が検出される（図６参照）。

【００５６】そして、関数演算器２６には、波形前処理
部３４によるピーク電圧Ｘpkと、参照電圧源２２による
参照電圧Ｖrfとが入力される。これにより、前述した式
（１）による関数演算（Ｆ(x) ＝Ｖrf／Ｘpk）が行わ
れ、さらに乗算器２８によりその演算結果Ｚとマーキン
グ信号Ｘ’(t) との乗算演算が行われる。

【００５７】即ち、マーキング信号抽出回路４０による
と、ベースバンド信号Ｘ(t) から抽出したマーキング信
号Ｘ’(t) は、波形前処理部３４により抽出したマーキ
ング信号Ｘ’(t) に基づいて定められるピーク電圧Ｘpk
を検出され、このピーク電圧Ｘpkと参照電圧源２２によ
る参照電圧Ｖrfとをパラメータとする関数（Ｆ(x) ＝Ｖ
rf／Ｘpk）を関数演算器３６により演算してこの演算結
果Ｚを出力する。そして、この演算結果Ｚとマーキング
信号Ｘ’(t) とを乗算器２８により乗算して出力信号Ｙ
(t) として出力する。

【００５８】これにより、マーキング信号Ｘ’(t) に基
づいて定められるピーク電圧Ｘpkと参照電圧Ｖrfとをパ
ラメータとする関数演算（Ｆ(x) ＝Ｖrf／Ｘpk）を施
し、その演算結果Ｚをマーキング信号Ｘ’(t) に乗算す
るので、前述の如く、参照電圧Ｖrf以下の出力信号Ｙ
(t) を出力するようにマーキング信号Ｘ’(t) を変換す
ることができる。したがって、比較的簡易な構成によ
り、ベースバンド信号Ｘ(t)から抽出したマーキング信
号Ｘ’(t) の精度低下および劣化を生じさせることな
く、参照電圧Ｖrf以下の出力信号Ｙ(t) を出力するよう
にマーキング信号Ｘ’(t) を変換する信号変換処理を行
い得る効果がある。また伝送路特性等により信号レベル
が変動しても、出力信号Ｙ(t) として安定したマーキン
グ信号Ｘ’(t) を出力することができるので、受信信号
の劣化やＳ／Ｎの低下を抑制し得る効果がある。

【００５９】[第２実施形態]次に、本発明の第２実施形
態に係るアナログ信号変換回路５０の構成を図７に基づ
いて説明する。本第２実施形態に係るアナログ信号変換
回路５０は、波形前処理部２４に入力される入力信号Ｘ
1(t)と、乗算器２８に入力される入力信号Ｘ2(t)とが異
なる点が、前述した第１実施形態に係るアナログ信号変
換回路２０と相違するところである。

【００６０】図７に示すように、アナログ信号変換回路
５０に入力されるアナログ信号は、第１入力端子５１を
介して波形前処理部２４に入力される入力信号Ｘ1(t)
と、第２入力端子５３を介して乗算器２８に入力される
入力信号Ｘ2(t)とに分けられている。つまり、乗算器２
８に入力されるアナログ信号は、波形前処理部２４に入
力されるアナログ信号とは異なる、他の入力されたアナ
ログ信号である。

【００６１】このように、波形前処理部２４に入力され
る入力信号Ｘ1(t)と、乗算器２８に入力される入力信号
Ｘ2(t)と、別々の信号にすることにより、乗算器２８で
は、関数演算器２６により演算されて出力される演算結
果Ｚと、第２入力端子５３に入力された入力信号Ｘ2(t)
とを乗算する。

【００６２】これにより、第１入力端子５１に入力され
た入力信号Ｘ1(t)に基づいて定められる検出電圧Ｖｓと
参照電圧Ｖrfとをパラメータとする任意の関数演算を施
し、その演算結果Ｚを第２入力端子５３に入力された入
力信号Ｘ2(t)に乗算するので、第１入力端子５１の信号
情報に基づいて入力信号Ｘ2(t)を信号変換することがで
きる。したがって、このような入力信号Ｘ2(t)に対して
も、比較的簡易な構成により、入力信号Ｘ2(t)の精度低
下および劣化を生じさせることなく、所望の信号変換処
理を行い得る効果がある。

【００６３】続いて、本第２実施形態に係るアナログ信
号変換回路５０を通信装置のベースバンド信号レベル調
整回路６０に適用した場合の構成等を図８に基づいて説
明する。なお、このベースバンド信号レベル調整回路６
０も、前述したマーキング信号抽出回路４０と同様に、
有線スペクトラム拡散通信装置の受信ユニットに用いる
ことができるものである。

【００６４】図８に示すように、ベースバンド信号レベ
ル調整回路６０は、第１実施形態で説明したマーキング
信号抽出回路４０のＢＰＦ４２を、その入力端子４１と
波形前処理部３４との間に介在させた構成を採るところ
以外は、前述のマーキング信号抽出回路４０とほぼ同様
に構成されている。したがって、マーキング信号抽出回
路４０の構成と実質的に同一の構成部分には、同一符号
を付し、その説明を省略する。

【００６５】入力端子６１に接続されるＢＰＦ４２は、
例えば、入力信号Ｘ(t) としてのベースバンド信号に含
まれるマーキング信号Ｘ’(t) の通過を許容する周波数
帯域が設定されている。これにより、入力端子６１を介
して入力されるベースバンド信号Ｘ(t) は、ＢＰＦ４２
により所望のマーキング信号Ｘ’(t) を抽出され、後段
の波形前処理部３４に出力される。

【００６６】一方、入力端子６１を介して入力されるベ
ースバンド信号Ｘ(t) は、乗算器２８にも入力される。
これにより、乗算器２８では、入力される、関数演算器
３６による演算結果Ｚとベースバンド信号Ｘ(t) とを乗
算して出力信号Ｙ(t) として出力する。

【００６７】これにより、ベースバンド信号Ｘ(t) から
抽出したマーキング信号Ｘ’(t) に基づいて定められる
ピーク電圧Ｘpkと参照電圧Ｖrfとをパラメータとする関
数演算（Ｆ(x) ＝Ｖrf／Ｘpk）を施し、その演算結果Ｚ
をベースバンド信号Ｘ(t) に乗算するので、参照電圧Ｖ
rfに基づいた振幅をもつ出力信号Ｙ(t) を出力するよう
にベースバンド信号Ｘ(t) を変換することができる。し
たがって、このようなベースバンド信号Ｘ(t) に対して
も、比較的簡易な構成により、ベースバンド信号Ｘ(t)
の精度低下および劣化を生じさせることなく、参照電圧
Ｖrfに基づいた振幅をもつ出力信号Ｙ(t) を出力するよ
うにベースバンド信号Ｘ(t) を変換する信号変換処理を
行い得る効果があり、またこれにより受信信号の劣化や
Ｓ／Ｎの低下を抑制し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るアナログ信号変換
回路の構成を示すブロック図である。

【図２】本第１実施形態に係るアナログ信号変換回路を
適用した信号レベル調整回路の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】本第１実施形態による信号レベル調整回路によ
り処理される信号の波形の例を示す説明図で、図３(A)
は所定期間内における入力信号Ｘ(t) の波形例、図３
(B) は図３(A) の入力信号Ｘ(t) に対するピーク電圧Ｘ
pkの波形例、図３(C) はピーク電圧Ｘpkの逆数を演算し
た結果の波形例、図３(D) は（１／Ｘpk）に参照電圧Ｖ
rfを掛けた結果の波形例、図３(E) は乗算器の出力信号
Ｙ(t) の波形例、をそれぞれ示すものである。

【図４】本第１実施形態による信号レベル調整回路によ
り処理される、入力信号Ｘ(t)のピーク電圧Ｘpkと出力
信号Ｙ(t) のピーク電圧Ｙpkとの関係を示す入出力特性
図である。

【図５】図４に示す入出力特性図を、様々な参照電圧
（Ｖrf＝１Ｖ、２Ｖ、３Ｖ、４Ｖ、１５Ｖ）を設定した
場合について示したものである。

【図６】本第１実施形態のアナログ信号変換回路を通信
装置のマーキング信号抽出回路に適用した例を示すブロ
ック図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係るアナログ信号変換
回路の構成を示すブロック図である。

【図８】本第２実施形態のアナログ信号変換回路を通信
装置のベースバンド信号レベル調整回路に適用した例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

２０、５０ アナログ信号変換回路 ２２ 参照電圧源 （直流電圧源） ２４ 波形前処理部（直流電圧検出器） ２６ 関数演算器 ２８ 乗算器 ３０ 信号レベル調整回路 ４０ マーキング信号抽出回路 ４２、４２ ＢＰＦ ６０ ベースバンド信号レベル調整回路 Ｘ(t) 入力信号 （入力されたアナログ信
号） Ｘ1(t) 入力信号 （入力されたアナログ信
号） Ｘ2(t) 入力信号 （他の入力されたアナロ
グ信号） Ｖrf 参照電圧 （所定の直流電圧） Ｘｓ 検出電圧 Ｘpk ピーク電圧 （検出電圧） Ｚ 演算結果 Ｙ(t) 出力信号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたアナログ信号に任意の関数演
   算を施して出力するアナログ信号変換回路であって、 所定の直流電圧を発生する直流電圧源と、 前記入力されたアナログ信号に基づいて定められる直流
   電圧を検出する直流電圧検出器と、 前記直流電圧源により発生する所定の直流電圧および前
   記直流電圧検出器により検出する検出電圧を入力し、両
   者をパラメータとする任意の関数を演算して、この演算
   結果を出力する関数演算器と、 前記関数演算器による前記演算結果および前記アナログ
   信号を入力し、両者を乗算して、出力信号を出力する乗
   算器と、 を備えることを特徴とするアナログ信号変換回路。
2. 【請求項２】 前記乗算器に入力されるアナログ信号
   は、 前記直流電圧検出器に入力されるアナログ信号とは異な
   る、他の入力されたアナログ信号であることを特徴とす
   る請求項１記載のアナログ信号変換回路。
3. 【請求項３】 前記任意の関数は、前記直流電圧源によ
   り発生する所定の直流電圧を、前記直流電圧検出器によ
   り検出する検出電圧によって、除算するものであること
   を特徴とする請求項１または２記載のアナログ信号変換
   回路。
4. 【請求項４】 請求項１記載のアナログ信号変換回路を
   用いた通信装置であって、 前記アナログ信号は、ベースバンド信号から抽出した抽
   出信号であり、 前記任意の関数は、前記直流電圧源により発生する所定
   の直流電圧を、前記直流電圧検出器により検出する検出
   電圧によって、除算するものであることを特徴とする通
   信装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載のアナログ信号変換回路を
   用いた通信装置であって、 前記アナログ信号は、ベースバンド信号から抽出した抽
   出信号であり、 前記他の入力されたアナログ信号は、前記ベースバンド
   信号であり、 前記任意の関数は、前記直流電圧源により発生する所定
   の直流電圧を、前記直流電圧検出器により検出する検出
   電圧によって、除算するものであることを特徴とする通
   信装置。