JP6887890B2 - 半導体装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は半導体装置及びその方法に関し、例えばＬｏｗ−ＩＦ（Intermediate Frequency）方式の無線受信機として用いられる半導体装置及びその方法に関する。

特許文献１には、アンテナ、同調回路、高周波増幅回路、局部発振器、ミキサ、ＩＦフィルタ、及びＩＦ増幅回路を備えたスーパーヘテロダイン方式の無線受信機が開示されている。スーパーヘテロダイン方式の無線受信機は、一般的な受信機であり、周波数安定性と選択性に優れているため、携帯電話、テレビ、ラジオ等、幅広い通信、放送分野で用いられている。

スーパーヘテロダイン方式では、イメージ信号が発生するという問題がある。なお、イメージ信号とは、アンテナにより受信される妨害波信号であって、ミキサを通過後に希望波信号の受信帯域に折り返す信号のことである。例えば、アンテナにより受信される希望波信号の周波数をｆ＿ＲＦ、ローカル信号の周波数をｆ＿ＬＯ、イメージ信号の周波数をｆ＿ＩＭとすると、ｆ＿ＲＦ＞ｆ＿ＬＯの場合には、ｆ＿ＲＦ−ｆ＿ＬＯ＝ｆ＿ＬＯ−ｆ＿ＩＭという関係になる。

スーパーヘテロダイン方式では、同調回路等のフィルタにより、ミキサに入力される前にイメージ信号を減衰させることによって、イメージ信号による受信性能の劣化を軽減することが知られている。

また、スーパーヘテロダイン方式と構成は同じであるが、ＩＦ周波数をより小さい周波数としたＬｏｗ−ＩＦシステムの無線受信機が知られている。Ｌｏｗ−ＩＦシステムの無線受信機では、ＩＦ周波数をより小さい周波数とすることで、後段のデジタル処理を行いやすくすることができるという利点を有する。

特開２０００−０６８７５２号公報

しかし、Ｌｏｗ−ＩＦ方式では、受信希望波信号の周波数とイメージ信号の周波数とが近接している。このため、フィルタによってミキサに入力される前にイメージ信号を十分に減衰させることが難しく、イメージ信号による受信性能の劣化を軽減することが困難であるという問題があった。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施の形態によれば、半導体装置は、ローカル信号を発生する発振回路と、ミキサと、アナログフィルタと、前記アナログフィルタを通過した信号をデジタル化して第１の信号を生成するＡＤ変換器と、前記ＡＤ変換器を通過した信号をフィルタリングして第２の信号を生成するデジタルフィルタと、前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差を検出する電力比較部と、妨害波がない場合の前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差である理論電力差を格納するレジスタと、前記電力比較部により検出された電力差と前記理論電力差とに基づいて、前記ローカル信号の周波数を決定する判定部と、を備えるものである。

前記一実施の形態によれば、イメージ信号による受信性能の劣化を軽減することができる。

実施の形態１にかかる半導体装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる理論電力差を説明するための図である。 実施の形態１にかかるローカル信号の周波数の決定手法を説明するための図である。 実施の形態１にかかるローカル信号の周波数の決定手法を説明するための図である。 実施の形態１にかかる半導体装置の構成の具体例を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる半導体装置の判定部の処理を説明するための図である。 実施の形態１にかかる半導体装置の判定部の処理を説明するための図である。 実施の形態１にかかる半導体装置の判定部の処理を説明するための図である。 実施の形態１にかかる半導体装置の構成の他の例を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる半導体装置の処理例を示すフローチャートである。 実施の形態２にかかる半導体装置の処理例を示すフローチャートである。 受信信号の希望波帯域とイメージ信号との関係について説明するための図である。 受信信号の希望波帯域とイメージ信号との関係について説明するための図である。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（動作ステップ等も含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。

実施の形態の説明に先立って、受信信号の希望波帯域とイメージ信号との関係について、図１２及び図１３を用いて説明する。

図１２は、ミキサ通過後のＩＦ周波数の希望波帯域とイメージ信号との関係を示す図である。図１２の例では、チャネル間隔が２００ｋＨｚであり、ＩＦ周波数として５００ｋＨｚを中心としたｃｈ６（チャネル６）を用いて通信を行っている場合を示している。この場合、−５００ｋＨｚを中心としたｃｈ１の信号は、ミキサ通過後にｃｈ６の希望波帯域に折り返す。このため、図１２の例では、ｃｈ１のイメージ信号によって、ｃｈ６の受信性能が劣化する。

図１３の例のように、ｃｈ６のＩＦ周波数を変更することによって、ｃｈ１のイメージ信号によるｃｈ６の受信性能の劣化を軽減することができる。図１３の例では、ｃｈ６の中心周波数を５５０ｋＨｚとしている。この場合、−４５０ｋＨｚを中心としたｃｈ１の信号は、ミキサ通過後に４５０ｋＨｚに折り返す。これにより、ｃｈ１の折り返し信号の中心周波数とｃｈ６の中心周波数とは、１００ｋＨｚ離れる。このため、図１３の例では、図１２の例に比べて、ｃｈ１のイメージ信号によるｃｈ６の受信性能の劣化を軽減することができる。

しかし、図１３の例であっても、図１３にて点線で示すように、−５５０ｋＨｚにイメージ信号が存在する場合には、そのイメージ信号は、ミキサ通過後にｃｈ６の希望波帯域に折り返す。本件発明者は、これらの点を鑑み、通信開始時に、適応的にＩＦ周波数を切り替えることを想到した。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

実施の形態１
図１は、実施の形態１にかかる半導体装置１００の構成例を示すブロック図である。半導体装置１００は、発振回路１と、ミキサ２と、アナログフィルタ３と、ＡＤ変換器４と、デジタルフィルタ５と、電力比較部６と、レジスタ７と、判定部８と、を備えている。また、半導体装置１００は、例えば、ＳｕｂＧＨｚ帯域の信号を受信する無線受信機として用いられるが、これに限らない。

発振回路１は、ローカル信号を発生する発振回路である。発振回路１は、ローカル信号をミキサ２へ出力する。ここでは一例として、位相を９０°ずらしたＩおよびＱのローカル信号を用いているが、受信機のアーキテクチャによっては１つのローカル信号のみを用いるように構成することも可能である。

ミキサ２には、半導体装置１００により受信された受信信号が入力される。また、ミキサ２には、発振回路１からローカル信号が入力される。また、ミキサ２は、受信信号とローカル信号とを乗算する。そして、ミキサ２は、乗算により生成された信号をアナログフィルタ３へ出力する。

アナログフィルタ３は、ミキサ２から出力された信号をフィルタリングする。また、アナログフィルタ３は、フィルタリングにより生成された信号をＡＤ変換器４へ出力する。

ＡＤ変換器４は、アナログフィルタ３から出力された信号をデジタル化して第１の信号を生成する。そして、ＡＤ変換器４は、生成された第１の信号をデジタルフィルタ５及び電力比較部６へ出力する。

デジタルフィルタ５は、第１の信号をフィルタリングして第２の信号を生成する。そして、デジタルフィルタ５は、生成された第２の信号を電力比較部６へ出力する。なお、デジタルフィルタ５の帯域幅は、アナログフィルタ３の帯域幅より狭い。

電力比較部６は、第１の信号をＡＤ変換器４から受け取る。また、電力比較部６は、第２の信号をデジタルフィルタ５から受け取る。また、電力比較部６は、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する。なお、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差とは、第１の信号の電力帯域積分値から第２の信号の電力帯域積分値を減算した値を示す。そして、電力比較部６は、検出された電力差を判定部８へ出力する。

レジスタ７は、妨害波がない場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差である理論電力差を格納している。なお、妨害波がない場合とは、アナログフィルタ３の帯域内、及びデジタルフィルタ５の帯域内に妨害波が被らない場合のことである。

例えば、理論電力差とは、受信信号における希望波信号とアナログフィルタ３の帯域とデジタルフィルタ５の帯域とが、図２の例に示すような関係である場合において、第１の信号の電力帯域積分値から第２の信号の電力帯域積分値を減算した値である。なお、図２の状態では、イメージ妨害波は、アナログフィルタ３の帯域内、及びデジタルフィルタ５の帯域内に被っていない。このため、理論電力差は、第１の信号の電力帯域積分値から第２の信号の電力帯域積分値を減算することにより、希望波信号の電力が打ち消された値、すなわち０に近い値となる。

判定部８は、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を、電力比較部６から受け取る。また、判定部８は、理論電力差をレジスタ７から読み出す。また、判定部８は、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差と、理論電力差とに基づいて、ローカル信号の周波数を決定する。そして、判定部８は、発振回路１により生成されるローカル信号の周波数を、決定された周波数に調整する。

ここで、図３及び図４を用いて、判定部８によるローカル信号の周波数の決定手法について説明する。図３の例では、イメージ妨害波は、希望波の帯域内に被っていない。これに対し、図４の例では、イメージ妨害波は、希望波の帯域内に被っている。このため、図４の例では、イメージ信号の影響によって図３の例よりも受信性能は劣化する。

また、図３の例における第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差の方が、図４の例における第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差よりも理論電力差に近い。このため、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差が、理論電力差に近くなるようにローカル信号の周波数を決定することにより、イメージ信号による受信性能の劣化を軽減することができる。

続いて、図５のブロック図を用いて、実施の形態１にかかる半導体装置１００の構成の具体例について説明する。半導体装置１００は、例えば、ＳｕｂＧＨｚ帯域の信号を受信するＬｏｗ−ＩＦ方式の無線受信機として用いられる。

半導体装置１００は、発振回路１と、ミキサ２と、アナログフィルタ３と、ＡＤ変換器４と、デジタルフィルタ５と、電力比較部６と、レジスタ７と、判定部８と、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）９と、ＶＧＡ（Variable Gain Amplifiers）１０と、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路１１と、ＩＩＲ（Infinite impulse response）フィルタ１２と、複素乗算器１３と、ＮＣＯ（Numerical Controlled Oscillator）１４と、ＤＥＭＯＤ（Demodulator）１５と、を備えている。また、デジタルフィルタ５は、ＩＩＲフィルタ１６を備えている。

図示しないアンテナにより受信されたＳｕｂＧＨｚ帯域のＲＦ（Radio Frequency）信号は、ＬＮＡ９に入力される。ＬＮＡ９は、ＲＦ信号を増幅し、ミキサ２へ出力する。なお、図５の例では、ＬＮＡ９は、利得可変型の低雑音増幅器である。ＬＮＡ９は、ＡＧＣ回路１１により利得が制御される。

発振回路１は、ローカル信号を発生する発振回路である。発振回路１は、例えばＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路である。発振回路１は、ローカル信号をミキサ２へ出力する。ここでは一例として、位相を９０°ずらしたＩおよびＱのローカル信号を用いているが、受信機のアーキテクチャによっては１つのローカル信号のみを用いるように構成することも可能である。

ミキサ２は、ＲＦ信号とローカル信号とを乗算してＩＦ信号を生成する。そして、ミキサ２は、生成されたＩＦ信号をアナログフィルタ３へ出力する。

アナログフィルタ３は、ＩＦフィルタである。アナログフィルタ３は、ミキサ２から出力されたＩＦ信号をフィルタリングし、ＶＧＡ１０へ出力する。

ＶＧＡ１０は、アナログフィルタ３から出力されたＩＦ信号を増幅し、ＡＤ変換器４へ出力する。なお、ＶＧＡ１０は、ＡＧＣ回路１１により利得が制御される。

ＡＤ変換器４は、ＶＧＡ１０から出力されたＩＦ信号をデジタル化して第１の信号を生成する。そして、ＡＤ変換器４は、生成された第１の信号を、ＡＧＣ回路１１、ＩＩＲフィルタ１２、及び電力比較部６へ出力する。

ＡＧＣ回路１１は、ＡＤ変換器４から第１の信号を受け取る。また、ＡＧＣ回路１１は、第１の信号の電力値が所定の電力値になるように、ＬＮＡ９及びＶＧＡ１０の利得を制御する。

ＩＩＲフィルタ１２は、ＡＤ変換器４から出力された第１の信号をフィルタリングし、複素乗算器１３へ出力する。

ＮＣＯ１４は、発振信号を生成し、複素乗算器１３へ出力する。

複素乗算器１３は、ＩＩＲフィルタ１２から出力された第１の信号とＮＣＯ１４から出力された発振信号とを複素乗算してベースバンド信号を生成する。そして、複素乗算器１３は、生成されたベースバンド信号をＩＩＲフィルタ１６へ出力する。

ＩＩＲフィルタ１６は、複素乗算器１３から出力されたベースバンド信号をフィルタリングして第２の信号を生成する。そして、ＩＩＲフィルタ１６は、生成された第２の信号を、ＤＥＭＯＤ１５及び電力比較部６へ出力する。

ＤＥＭＯＤ１５は、ＩＩＲフィルタ１６から出力された第２の信号を復調する。

電力比較部６は、第１の信号をＡＤ変換器４から受け取る。また、電力比較部６は、第２の信号をＩＩＲフィルタ１６から受け取る。また、電力比較部６は、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する。そして、電力比較部６は、検出された電力差を判定部８へ出力する。

判定部８は、電力比較部６により検出された電力差と理論電力差とに基づいて、ｎ種類（ｎは自然数）の候補周波数の中からローカル信号の周波数を決定する。

具体的には、判定部８は、ｎ種類の候補周波数のローカル信号を発生するように発振回路１を制御する。また、判定部８は、ｎ種類の候補周波数のそれぞれについて、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を電力比較部６から受け取る。すなわち、判定部８は、ｎ個の電力差を電力比較部６から受け取る。また、判定部８は、理論電力差をレジスタ７から読み出す。また、判定部８は、ｎ個の電力差の中で理論電力差に最も近い電力差を選択する。さらに、判定部８は、選択された最も近い電力差に対応する候補周波数を、ローカル信号の周波数として決定する。そして、判定部８は、発振回路１により生成されるローカル信号の周波数を、決定された周波数に調整する。

ここで、判定部８の処理について、図６〜図８を用いて説明する。なお、アンテナにより受信される希望波周波数は、１ＧＨｚであり、ローカル周波数の初期設定値は、９９９．５ＭＨｚであり、初期ＩＦ周波数は、５００ｋＨｚであるものとして説明する。また、ローカル信号のｎ種類の候補周波数として、０ｐｐｍ（９９９．５ＭＨｚ）、−１００ｐｐｍ（９９９．４ＭＨｚ）、＋１００ｐｐｍ（９９９．６ＭＨｚ）の３種類の候補周波数を用いるものとする。なお、ローカル信号の候補周波数が、０ｐｐｍ（９９９．５ＭＨｚ）、−１００ｐｐｍ（９９９．４ＭＨｚ）、＋１００ｐｐｍ（９９９．６ＭＨｚ）の場合、ＩＦ周波数は、それぞれ５００ｋＨｚ、６００ｋＨｚ、４００ｋＨｚとなる。

なお、候補周波数は、例えば半導体装置１００により受信する信号のデータレートに基づいて設定するようにしてもよい。例えば、半導体装置１００により受信する信号のデータレートが１００ｋｂｐｓの場合に、候補周波数を１００ｐｐｍ間隔で設定するようにしてもよい。

まず、判定部８は、ローカル信号の周波数が０ｐｐｍ（９９９．５ＭＨｚ）になるように発振回路１を制御する。これにより、電力比較部６は、ローカル信号の周波数が０ｐｐｍである場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する。そして、判定部８は、ローカル信号の周波数が０ｐｐｍである場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を電力比較部６から受け取る。

図６は、ローカル信号の周波数が０ｐｐｍ（９９９．５ＭＨｚ）の場合における、受信希望波信号、イメージ妨害波、アナログフィルタ３の帯域、及びＩＩＲフィルタ１６の帯域の関係の例を示す図である。この場合、イメージ妨害波が希望波に重なるため、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差は、理論電力差からずれる。

次に、判定部８は、ローカル信号の周波数がー１００ｐｐｍ（９９９．４ＭＨｚ）になるように発振回路１を制御する。これにより、電力比較部６は、ローカル信号の周波数が−１００ｐｐｍである場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する。そして、判定部８は、ローカル信号の周波数が−１００ｐｐｍである場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を電力比較部６から受け取る。

図７は、ローカル信号の周波数が−１００ｐｐｍ（９９９．４ＭＨｚ）の場合における、受信希望波信号、イメージ妨害波、アナログフィルタ３の帯域、及びＩＩＲフィルタ１６の帯域の関係の例を示す図である。この場合、希望波がＩＩＲフィルタ１６の中心になり、イメージ妨害波がＩＩＲフィルタ１６の帯域外にずれるため、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差は、理論電力差に近づく。

次に、判定部８は、ローカル信号の周波数が＋１００ｐｐｍ（９９９．６ＭＨｚ）になるように発振回路１を制御する。これにより、電力比較部６は、ローカル信号の周波数が＋１００ｐｐｍである場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する。そして、判定部８は、ローカル信号の周波数が＋１００ｐｐｍである場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を電力比較部６から受け取る。

図８は、ローカル信号の周波数が＋１００ｐｐｍ（９９９．６ＭＨｚ）の場合における、受信希望波信号、イメージ妨害波、アナログフィルタ３の帯域、及びＩＩＲフィルタ１６の帯域の関係の例を示す図である。この場合、希望波がＩＩＲフィルタ１６の帯域外にずれるため、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差は、理論電力差からずれる。

次に、判定部８は、３つの電力差の中で理論電力差に最も近い電力差を選択する。本例では、ローカル信号の周波数が−１００ｐｐｍの場合における第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差が理論電力差に最も近い。このため、判定部８は、−１００ｐｐｍの場合における電力差を選択する。

次に、判定部８は、選択された最も近い電力差に対応する候補周波数である−１００ｐｐｍ（９９９．４ＭＨｚ）を、ローカル信号の周波数として決定する。そして、判定部８は、発振回路１により生成されるローカル信号の周波数を、９９９．４ＭＨｚに調整する。

なお、実施の形態１にかかる半導体装置１００は、図９のブロック図に示すように、ＩＩＲフィルタ１７及びＡＦＣ（Automatic frequency control）回路１８をさらに備えるようにしてもよい。

ＩＩＲフィルタ１７は、ＩＩＲフィルタ１６から第２の信号を受け取る。また、ＩＩＲフィルタ１７は、第２の信号をフィルタリングしてＡＦＣ回路１８へ出力する。

ＡＦＣ回路１８は、ＩＩＲフィルタ１７から入力された信号を用いてＡＦＣを実施する。そして、ＡＦＣ回路１８は、ＡＦＣの結果を発振回路１へフィードバックすることにより、ローカル周波数を調整して周波数偏差の補正を行う。

また、ＡＦＣ回路１８は、判定部８から候補周波数を受け取る。そして、ＡＦＣ回路１８は、ローカル信号の周波数が候補周波数になるように発振回路１を制御する。

さらに、ＡＦＣ回路１８は、判定部８からローカル信号の周波数として決定された周波数を受け取る。そして、ＡＦＣ回路１８は、ローカル信号の周波数が決定された周波数になるように発振回路１を制御する。

続いて、図１０のフローチャートを用いて、実施の形態１にかかる半導体装置１００の処理について説明する。なお、図１０のフローチャートは、図６〜図８の例と同様の条件、すなわち３つの候補周波数を用いる場合の例である。

まず、半導体装置１００は、ＡＧＣ回路１１により、ＡＧＣを実施する（ステップＳ１０１）。

次に、半導体装置１００は、判断部８により、ローカル信号の周波数が第１の候補周波数になるように発振回路１を制御する（ステップＳ１０２）。なお、第１の候補周波数は、例えば０ｐｐｍの周波数である。また、第１の候補周波数として０ｐｐｍの周波数を用いる場合に、ＡＦＣ回路１８がＡＦＣを実施することにより、ローカル信号の周波数が第１の候補周波数になるように発振回路１を制御してもよい。

次に、半導体装置１００は、電力比較部６により、ローカル信号の周波数が第１の候補周波数である場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する（ステップＳ１０３）。なお、この電力差を第１の電力差とも呼ぶ。

次に、半導体装置１００は、判断部８により、ローカル信号の周波数が第２の候補周波数になるように発振回路１を制御する（ステップＳ１０４）。なお、第２の候補周波数は、例えば−１００ｐｐｍの周波数である。

次に、半導体装置１００は、電力比較部６により、ローカル信号の周波数が第２の候補周波数である場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する（ステップＳ１０５）。なお、この電力差を第２の電力差とも呼ぶ。

次に、半導体装置１００は、判断部８により、ローカル信号の周波数が第３の候補周波数になるように発振回路１を制御する（ステップＳ１０６）。なお、第３の候補周波数は、例えば＋１００ｐｐｍの周波数である。

次に、半導体装置１００は、電力比較部６により、ローカル信号の周波数が第３の候補周波数である場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する（ステップＳ１０７）。なお、この電力差を第３の電力差とも呼ぶ。

次に、半導体装置１００は、判断部８により、理論電力差をレジスタ７から読み出す（ステップＳ１０８）。

次に、半導体装置１００は、判断部８により、第１〜第３の電力差の中で理論電力差に最も近い電力差を選択する（ステップＳ１０９）。

そして、半導体装置１００は、判断部８により、ステップＳ１０９にて選択された電力差に対応する候補周波数をローカル信号の周波数として決定する（ステップＳ１１０）。

以上、説明したように、実施の形態１にかかる半導体装置１００は、発振回路１と、ミキサ２と、アナログフィルタ３と、アナログフィルタ３を通過した信号をデジタル化して第１の信号を生成するＡＤ変換器４と、ＡＤ変換器４を通過した信号をフィルタリングして第２の信号を生成するデジタルフィルタ５と、を備える構成としている。また、半導体装置１００は、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する電力比較部６を備える構成としている。また、半導体装置１００は、妨害波がない場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差である理論電力差を格納するレジスタ７を備える構成としている。さらに、半導体装置１００は、電力比較部６により検出された電力差と理論電力差とに基づいて、ローカル信号の周波数を決定する判定部８を備える構成としている。これにより、半導体装置１００では、妨害波がない場合の理論電力差に近い電力差となるようにローカル信号の周波数を決定することができる。すなわち、半導体装置１００では、ＩＦ周波数を適応的に切り替えることができ、イメージ信号による受信性能の劣化を軽減することができる。

また、半導体装置１００では、判定部８により、電力比較部６によって検出された電力差と理論電力差とに基づいて、ｎ種類の候補周波数の中からローカル信号の周波数を決定する構成としている。これにより、半導体装置１００では、妨害波がない場合の理論電力差に近い電力差となるように、ｎ種類の候補周波数の中からローカル信号の周波数を選択することができる。また、システムにおける復調時間の制約を満たすようにｎの値を設定することにより、システムに影響を与えずに、ＩＦ周波数を適応的に切り替えることができる。

また、半導体装置１００では、判定部８により、ｎ種類の候補周波数のローカル信号を発生するように発振回路１を制御する構成としている。また、半導体装置１００では、電力比較部６により、ｎ種類の候補周波数のそれぞれについて、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出することにより、ｎ個の電力差を検出する構成としている。さらに、半導体装置１００では、判定部８により、ｎ個の電力差の中で理論電力差に最も近い電力差を選択し、最も近い電力差に対応する候補周波数を、ローカル信号の周波数として決定する構成としている。これにより、半導体装置１００では、ｎ種類の候補周波数の中から理論電力差に最も近い電力差となる候補周波数を、ローカル信号の周波数として決定することができる。

実施の形態２
続いて、実施の形態２にかかる半導体装置１００Ａについて説明する。半導体装置１００Ａは、判断部８が判断部８Ａに置き換わった点以外は実施の形態１の半導体装置１００と同様であり、図示及び説明を省略する。

判断部８Ａは、ｎ種類の候補周波数のローカル信号を発生するように発振回路１を制御する。また、判定部８Ａは、ｎ種類の候補周波数のそれぞれについて、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を電力比較部６から受け取る。すなわち、判定部８Ａは、ｎ個の電力差を電力比較部６から受け取る。また、判定部８Ａは、理論電力差をレジスタ７から読み出す。なお、ここまでは、判断部８Ａの処理は、判断部８の処理と同様である。

また、判定部８Ａは、ｎ個の電力差における理論電力差に近い順番を求める。そして、判定部８Ａは、ｎ個の電力差における理論電力差に近い順番に基づいて、ローカル信号のさらなる候補周波数を決定する。

電力比較部６は、さらなる候補周波数について、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差をさらに検出する。

判定部８Ａは、ｎ個の電力差及びさらなる候補周波数の電力差の中で理論電力差に最も近い電力差を選択する。そして、判定部８Ａは、選択された最も近い電力差に対応する候補周波数を、ローカル信号の周波数として決定する。

ここで、判定部８Ａの処理について、具体例を説明する。なお、アンテナにより受信される希望波周波数は、１ＧＨｚであり、ローカル周波数の初期設定値は、９９９．５ＭＨｚであり、初期ＩＦ周波数は、５００ｋＨｚであるものとして説明する。また、ローカル信号のｎ種類の候補周波数として、０ｐｐｍ（９９９．５ＭＨｚ）、−１００ｐｐｍ（９９９．４ＭＨｚ）、＋１００ｐｐｍ（９９９．６ＭＨｚ）の３種類の候補周波数を用いるものとする。なお、候補周波数が０ｐｐｍである場合の電力差を第１の電力差とも呼ぶ。また、候補周波数が−１００ｐｐｍである場合の電力差を第２の電力差とも呼ぶ。さらに、候補周波数が＋１００ｐｐｍである場合の電力差を第３の電力差とも呼ぶ。

判定部８Ａは、第１の電力差、第２の電力差、及び第３の電力差における理論電力差に近い順番を求める。そして、判定部８Ａは、３つの電力差における理論電力差に近い順番に基づいて、ローカル信号のさらなる候補周波数を決定する。

理論電力差に近い順番が、近い順に、第１の電力差、第２の電力差、第３の電力差である場合、判定部８Ａは、０ｐｐｍと−１００ｐｐｍとの間の周波数を、ローカル信号のさらなる候補周波数として決定する。この場合、判定部８Ａは、例えば、０ｐｐｍと−１００ｐｐｍとの中間である−５０ｐｐｍをさらなる候補周波数として決定する。

理論電力差に近い順番が、近い順に、第１の電力差、第３の電力差、第２の電力差である場合、判定部８Ａは、０ｐｐｍと＋１００ｐｐｍとの間の周波数を、ローカル信号のさらなる候補周波数として決定する。この場合、判定部８Ａは、例えば、０ｐｐｍと＋１００ｐｐｍとの中間である＋５０ｐｐｍをさらなる候補周波数として決定する。

理論電力差に近い順番が、近い順に、第２の電力差、第１の電力差、第３の電力差である場合、判定部８Ａは、−１００ｐｐｍより小さい周波数を、ローカル信号のさらなる候補周波数として決定する。この場合、判定部８Ａは、例えば、−１５０ｐｐｍをさらなる候補周波数として決定する。

理論電力差に近い順番が、近い順に、第３の電力差、第１の電力差、第２の電力差である場合、判定部８Ａは、＋１００ｐｐｍより大きい周波数を、ローカル信号のさらなる候補周波数として決定する。この場合、判定部８Ａは、例えば、＋１５０ｐｐｍをさらなる候補周波数として決定する。

判定部８は、ローカル信号の周波数がさらなる候補周波数である場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を電力比較部６から受け取る。

判定部８Ａは、第１の電力差、第２の電力差、第３の電力差、及びさらなる候補周波数の電力差の中で理論電力差に最も近い電力差を選択する。そして、判定部８Ａは、選択された最も近い電力差に対応する候補周波数を、ローカル信号の周波数として決定する。

続いて、図１１のフローチャートを用いて、実施の形態２にかかる半導体装置１００Ａの処理について説明する。なお、図１１のフローチャートは、３つの候補周波数とさらなる候補周波数を用いる場合の例である。

ステップＳ２０１〜ステップＳ２０８については、図１０のステップＳ１０１〜ステップＳ１０８と同様であり、説明を省略する。

半導体装置１００Ａは、判断部８Ａにより、第１〜第３の電力差における理論電力差に近い順番を求める（ステップＳ２０９）。

次に、半導体装置１００Ａは、判断部８Ａにより、ステップＳ２０９にて求めた理論電力差に近い順番に基づいて、ローカル信号のさらなる候補周波数を決定する（ステップＳ２１０）。

次に、半導体装置１００Ａは、判断部８Ａにより、ローカル信号の周波数がステップＳ２１０にて決定されたさらなる候補周波数になるように発振回路１を制御する（ステップＳ２１１）。

次に、半導体装置１００Ａは、電力比較部６により、ローカル信号の周波数がさらなる候補周波数である場合の第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出する（ステップＳ２１２）。

次に、半導体装置１００Ａは、判断部８Ａにより、第１〜第３の電力差及びさらなる候補周波数の電力差の中で理論電力差に最も近い電力差を選択する（ステップＳ２１３）。

そして、半導体装置１００Ａは、判断部８Ａにより、ステップＳ２１３にて選択された電力差に対応する候補周波数をローカル信号の周波数として決定する（ステップＳ２１４）。

以上、説明したように、実施の形態２にかかる半導体装置１００Ａでは、判定部８Ａにより、ｎ種類の候補周波数のローカル信号を発生するように発振回路１を制御する構成としている。また、半導体装置１００Ａでは、電力比較部６により、ｎ種類の候補周波数のそれぞれについて、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差を検出することにより、ｎ個の電力差を検出する構成としている。また、半導体装置１００Ａでは、判定部８Ａにより、ｎ個の電力差における理論電力差に近い順番を求める構成としている。さらに、半導体装置１００Ａでは、判定部８Ａにより、理論電力差に近い順番に基づいて、ローカル信号のさらなる候補周波数を決定する構成としている。これにより、実施の形態２にかかる半導体装置１００Ａでは、ｎ＋１種類目の候補周波数として、ｎ種類の候補周波数よりも理論電力差に近い電力差となり得る候補周波数を決定することができる。

また、半導体装置１００Ａでは、電力比較部６により、さらなる候補周波数について、第１の信号の電力値と第２の信号の電力値との電力差をさらに検出する構成としている。また、半導体装置１００Ａでは、判定部８Ａにより、ｎ個の電力差及びさらなる候補周波数の電力差の中で理論電力差に最も近い電力差を選択し、最も近い電力差に対応する候補周波数を、ローカル信号の周波数として決定する構成としている。これにより、半導体装置１００Ａでは、ｎ種類の候補周波数の中から理論電力差に最も近い電力差となる候補周波数を決定することに比べて、理論電力差にさらに近い電力差となる候補周波数を決定し得る。すなわち、半導体装置１００Ａでは、イメージ信号による受信性能の劣化をさらに軽減することができる。

なお、実施の形態で述べた電力比較部及び判定部の処理は、例えば、少なくとも１つのプロセッサ（e.g. ＭＰＵ（Micro Processing Unit））にプログラムを実行させることによって実現することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

１ 発振回路
２ ミキサ
３ アナログフィルタ
４ ＡＤ変換器
５ デジタルフィルタ
６ 電力比較部
７ レジスタ
８、８Ａ 判定部
１００、１００Ａ 半導体装置

Claims (6)

1. ローカル信号を発生する発振回路と、
   受信信号と前記ローカル信号とを乗算するミキサと、
   前記ミキサから出力された信号をフィルタリングするアナログフィルタと、
   前記アナログフィルタを通過した信号をデジタル化して第１の信号を生成するＡＤ変換器と、
   前記ＡＤ変換器を通過した信号をフィルタリングして第２の信号を生成するデジタルフィルタと、
   前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差を検出する電力比較部と、
   妨害波がない場合の前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差である理論電力差を格納するレジスタと、
   前記電力比較部により検出された電力差と前記理論電力差とに基づいて、前記ローカル信号の周波数を決定する判定部と、
   を備え、
   前記判定部は、前記電力差と前記理論電力差とに基づいて、ｎ種類（ｎは自然数）の候補周波数の中から前記ローカル信号の周波数を決定し、前記ｎ種類の候補周波数のローカル信号を発生するように前記発振回路を制御し、
   前記電力比較部は、前記ｎ種類の候補周波数のそれぞれについて、前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差を検出することにより、ｎ個の電力差を検出し、
   前記判定部は、前記ｎ個の電力差の中で前記理論電力差に最も近い電力差を選択し、前記最も近い電力差に対応する前記候補周波数を、前記ローカル信号の周波数として決定する、
   半導体装置。
2. ローカル信号を発生する発振回路と、
   受信信号と前記ローカル信号とを乗算するミキサと、
   前記ミキサから出力された信号をフィルタリングするアナログフィルタと、
   前記アナログフィルタを通過した信号をデジタル化して第１の信号を生成するＡＤ変換器と、
   前記ＡＤ変換器を通過した信号をフィルタリングして第２の信号を生成するデジタルフィルタと、
   前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差を検出する電力比較部と、
   妨害波がない場合の前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差である理論電力差を格納するレジスタと、
   前記電力比較部により検出された電力差と前記理論電力差とに基づいて、前記ローカル信号の周波数を決定する判定部と、
   を備え、
   前記判定部は、ｎ種類（ｎは自然数）の候補周波数のローカル信号を発生するように前記発振回路を制御し、
   前記電力比較部は、前記ｎ種類の候補周波数のそれぞれについて、前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差を検出することにより、ｎ個の電力差を検出し、
   前記判定部は、前記ｎ個の電力差における前記理論電力差に近い順番を求め、前記近い順番に基づいて、ローカル信号のさらなる候補周波数を決定する、
   半導体装置。
3. 前記電力比較部は、前記さらなる候補周波数について、前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差をさらに検出し、
   前記判定部は、前記ｎ個の電力差及び前記さらなる候補周波数の電力差の中で前記理論電力差に最も近い電力差を選択し、前記最も近い電力差に対応する前記候補周波数を、前記ローカル信号の周波数として決定する、
   請求項２に記載の半導体装置。
4. ミキサの後段のアナログフィルタを通過した信号がデジタル化された第１の信号の電力値と、前記第１の信号がデジタルフィルタを通過して生成された第２の信号の電力値との電力差を検出し、
   妨害波がない場合の前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差である理論電力差を読み出し、
   検出された前記電力差と前記理論電力差とに基づいて、前記ミキサへ入力されるローカル信号の周波数を決定し、
   前記電力差と前記理論電力差とに基づいて、ｎ種類（ｎは自然数）の候補周波数の中から前記ローカル信号の周波数を決定し、
   前記ｎ種類の候補周波数のローカル信号を前記ミキサへ順次入力し、
   前記ｎ種類の候補周波数のそれぞれについて、前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差を検出することにより、ｎ個の電力差を検出し、
   前記ｎ個の電力差の中で前記理論電力差に最も近い電力差を選択し、
   前記最も近い電力差に対応する前記候補周波数を、前記ローカル信号の周波数として決定する、
   方法。
5. ミキサの後段のアナログフィルタを通過した信号がデジタル化された第１の信号の電力値と、前記第１の信号がデジタルフィルタを通過して生成された第２の信号の電力値との電力差を検出し、
   妨害波がない場合の前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差である理論電力差を読み出し、
   検出された前記電力差と前記理論電力差とに基づいて、前記ミキサへ入力されるローカル信号の周波数を決定し、
   ｎ種類（ｎは自然数）の候補周波数のローカル信号を前記ミキサへ順次入力し、
   前記ｎ種類の候補周波数のそれぞれについて、前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差を検出することにより、ｎ個の電力差を検出し、
   前記ｎ個の電力差における前記理論電力差に近い順番を求め、
   前記近い順番に基づいて、ローカル信号のさらなる候補周波数を決定する、
   方法。
6. 前記さらなる候補周波数について、前記第１の信号の電力値と前記第２の信号の電力値との電力差をさらに検出し、
   前記ｎ個の電力差及び前記さらなる候補周波数の電力差の中で前記理論電力差に最も近い電力差を選択し、
   前記最も近い電力差に対応する前記候補周波数を、前記ローカル信号の周波数として決定する、
   請求項５に記載の方法。

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