特許 6645843 無線受信装置及び無線受信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6645843

(24)【登録日】2020年1月14日

(45)【発行日】2020年2月14日

(54)【発明の名称】無線受信装置及び無線受信方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/16 20060101AFI20200203BHJP

   H04B 17/318 20150101ALI20200203BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/16 R

   H04B17/318

【請求項の数】12

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-10593(P2016-10593)

(22)【出願日】2016年1月22日

(65)【公開番号】特開2017-130877(P2017-130877A)

(43)【公開日】2017年7月27日

【審査請求日】2018年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】308033711

【氏名又は名称】ラピスセミコンダクタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079119

【弁理士】

【氏名又は名称】藤村 元彦

(74)【代理人】

【識別番号】100147728

【弁理士】

【氏名又は名称】高野 信司

(72)【発明者】

【氏名】舘 聡史

【審査官】 鴨川 学

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２１１１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１５０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８０８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００１７６０２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／１６

Ｈ０４Ｂ １７／３１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力信号の振幅を利得制御信号に応じた利得で変化させて出力する可変利得回路と、
前記可変利得回路の出力信号のうち所定の周波数帯域の信号成分を通過させるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタを通過した通過信号の信号強度が基準信号強度未満である場合に、前記通過信号の受信電界強度を検出して第１検出値を得る第１の信号強度検出回路と、
前記通過信号の信号強度が前記基準信号強度以上である場合に、前記通過信号の信号振幅値を検出して第２検出値を得る第２の信号強度検出回路と、
前記第１検出値又は前記第２検出値をデジタル値に変換するアナログデジタル変換器と、
前記第１及び第２の信号強度検出回路のうちの一方と前記アナログデジタル変換器とを切り替え可能に接続し、前記第１検出値又は前記第２検出値を前記アナログデジタル変換器に供給する切替スイッチと、
前記切替スイッチにおける切替を制御する切替制御部と、
前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換された前記第１検出値を記憶する記憶領域と、
前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換された前記第２検出値に基づいて前記利得制御信号を生成し、前記可変利得回路における前記利得を制御する利得制御回路と、
を有することを特徴とする無線受信装置。

【請求項2】

前記第１の信号強度検出回路は、前記受信電界強度を示すＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）値を前記第１検出値として取得するＲＳＳＩ検出回路であることを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。

【請求項3】

前記第２の信号強度検出回路は、前記通過信号に包絡線検波を行い、前記通過信号の前記信号振幅値を前記第２検出値として取得する検波回路であることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線受信装置。

【請求項4】

前記切替制御部は、所定の周期で前記切替を行うように前記切替スイッチを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の無線受信装置。

【請求項5】

前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換されたｎ個（ｎは２以上の整数）の前記第２検出値の平均値を算出する平均値算出回路を有し、
前記利得制御回路は、前記平均値に基づいて前記可変利得回路における利得を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の無線受信装置。

【請求項6】

前記切替制御部は、前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換された前記第１検出値又は前記第２検出値と前記基準信号強度との大小を比較した比較結果に応じて前記切替を行うように前記切替スイッチを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の無線受信装置。

【請求項7】

入力信号の振幅を利得制御信号に応じた利得で変化させて出力信号を得るステップと、
前記出力信号のうち所定の周波数帯域の信号成分を通過させて通過信号を得るステップと、
前記通過信号の信号強度が基準信号強度未満である場合に、前記通過信号の受信電界強度を検出して第１検出値を得るステップと、
前記通過信号の信号強度が前記基準信号強度以上である場合に、前記通過信号の信号振幅値を検出して第２検出値を得るステップと、
前記第１検出値又は前記第２検出値のいずれか一方を選択的に切り替えるステップと、
前記切り替えに応じて前記第１検出値又は前記第２検出値をデジタル値に変換するステップと、
デジタル値に変換された前記第１検出値を記憶するステップと、
デジタル値に変換された前記第２検出値に基づいて前記利得制御信号を生成するステップと、
を含むことを特徴とする無線受信方法。

【請求項8】

前記第１検出値は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）値であることを特徴とする請求項７に記載の無線受信方法。

【請求項9】

前記第２検出値は、前記通過信号に包絡線検波を行って取得した前記信号振幅値であることを特徴とする請求項７又は８に記載の無線受信方法。

【請求項10】

前記第１検出値又は前記第２検出値のいずれか一方を選択的に切り替えるステップは、所定の周期で前記切り替えを行うステップを含むことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１に記載の無線受信方法。

【請求項11】

デジタル値に変換されたｎ個（ｎは２以上の整数）の前記第２検出値の平均値を算出するステップを有し、
前記デジタル値に変換された前記第２検出値に基づいて前記利得制御信号を生成するステップは、前記平均値に基づいて前記利得制御信号を生成するステップを含むことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１に記載の無線受信方法。

【請求項12】

前記第１検出値又は前記第２検出値のいずれか一方を選択的に切り替えるステップは、デジタル値に変換された前記第１検出値又は前記第２検出値と前記基準信号強度との大小を比較した比較結果に応じて前記切り替えを行うステップを含むことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１に記載の無線受信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線受信装置及び無線受信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、渋滞情報や事故情報等を示す交通情報をＦＭのラジオ放送信号に重畳して送信するＶＩＣＳ(登録商標）（Vehicle Information and Communication System）等の情報通信システムが用いられている。かかる情報通信システムでは、車両等の移動体に搭載される無線受信装置において受信を行う。そのため、移動による基地局との位置関係の変化に応じて電波の伝播状況が変化する。そこで、かかる無線受信装置は、受信信号の信号強度（電界強度）を示すＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）値を取得し、一定レベル以上のＲＳＳＩ値が得られる周波数（チャンネル）に合わせてチューニングを行いつつ信号を受信する。

【0003】

また、無線受信装置には、受信信号の信号レベルに応じて増幅器の利得制御を行う利得制御回路が設けられている。利得制御回路は、受信信号の信号レベルが低い場合にはＳＮ比（signal-to-noise ratio）を改善するために利得を大きくし、信号レベルが高い場合は受信器内で発生する信号の歪を小さくするために利得を小さくする制御を行う。このため、無線受信装置には、受信信号を検波して信号レベルを検出する検波回路が設けられている。

【0004】

ＶＩＣＳ(登録商標）等の情報通信システムにおいて、無線受信装置は、受信信号の信号強度が交通情報等を受信可能なレベルにあるか否かを判定するためにＲＳＳＩ値を用いる。従って、ＲＳＳＩ値を取得するＲＳＳＩ回路は、低い信号強度の範囲を検出対象としている。これに対し、検波回路は、利得制御を行うために信号レベルを検出する回路であるため、高い信号強度の範囲を検出対象としている。そこで、ＲＳＳＩ回路と検波回路とを夫々別個に設けた無線受信装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−２８５２０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＲＳＳＩ回路の出力はアナログ値であるため、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）回路によりデジタル値に変換された後、ＲＳＳＩデータとして記憶領域に蓄積される。また、検波回路の出力もアナログ値であるため、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）回路によりデジタル値への変換が行われる。従って、上記のようにＲＳＳＩ回路と検波回路とを夫々別個に設けた無線受信装置では、２つの回路の夫々に対応した２つのＡＤＣが必要となる。このため、受信回路を構成する半導体集積回路の面積が増大してしまうという問題があった。

【0007】

上記課題を解決するため、本発明は、受信回路の回路規模を抑えつつＲＳＳＩ回路及び検波回路の出力のデジタル値を得ることが可能な無線受信装置及び無線受信方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る無線受信装置は、入力信号の振幅を利得制御信号に応じた利得で変化させて出力する可変利得回路と、前記可変利得回路の出力信号のうち所定の周波数帯域の信号成分を通過させるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを通過した通過信号の信号強度が基準信号強度未満である場合に、前記通過信号の受信電界強度を検出して第１検出値を得る第１の信号強度検出回路と、前記通過信号の信号強度が前記基準信号強度以上である場合に、前記通過信号の信号振幅値を検出して第２検出値を得る第２の信号強度検出回路と、前記第１検出値又は前記第２検出値をデジタル値に変換するアナログデジタル変換器と、前記第１及び第２の信号強度検出回路のうちの一方と前記アナログデジタル変換器とを切り替え可能に接続し、前記第１検出値又は前記第２検出値を前記アナログデジタル変換器に供給する切替スイッチと、前記切替スイッチにおける切替を制御する切替制御部と、前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換された前記第１検出値を記憶する記憶領域と、前記アナログデジタル変換器によりデジタル値に変換された前記第２検出値に基づいて前記利得制御信号を生成し、前記可変利得回路における前記利得を制御する利得制御回路と、を有することを特徴とする。

【0009】

本発明に係る無線受信方法は、入力信号の振幅を利得制御信号に応じた利得で変化させて出力信号を得るステップと、前記出力信号のうち所定の周波数帯域の信号成分を通過させて通過信号を得るステップと、前記通過信号の信号強度が基準信号強度未満である場合に、前記通過信号の受信電界強度を検出して第１検出値を得るステップと、前記通過信号の信号強度が前記基準信号強度以上である場合に、前記通過信号の信号振幅値を検出して第２検出値を得るステップと、前記第１検出値又は前記第２検出値のいずれか一方を選択的に切り替えるステップと、前記切り替えに応じて前記第１検出値又は前記第２検出値をデジタル値に変換するステップと、デジタル値に変換された前記第１検出値を記憶するステップと、デジタル値に変換された前記第２検出値に基づいて前記利得制御信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、受信回路の回路規模を抑えつつＲＳＳＩ回路及び検波回路の出力のデジタル値を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の無線受信装置における受信回路の構成を示すブロック図である。

【図2】受信信号強度に対するＲＳＳＩ回路の出力（ａ）及び検波回路の出力（ｂ）の関係を模式的に示す図である。

【図3】ＳＷ回路の構成を示す図である。

【図4】ＳＷ切替制御信号及び利得制御信号とＡＤＣ及び論理回路の動作とを示すタイムチャートである。

【図5】実施例２における受信回路の構成を示すブロック図である。

【図6】実施例２におけるＳＷ切替制御信号及び利得制御信号とＡＤＣ及び論理回路の動作とを示すタイムチャートである。

【図7】実施例３における受信回路の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

【実施例1】

【0013】

図１は、本発明にかかる無線受信装置の受信回路１０の構成を示すブロック図である。受信回路１０は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１１、局部発振器１２、ミキサ１３、可変利得回路１４、バンドパスフィルタ１５、復調回路１６、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）回路１７、検波回路１８、スイッチ１９（以下、ＳＷ１９と称する）、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）２０及び論理回路２１を含む。論理回路２１は、ＳＷ切替制御回路２２、記憶領域２３及び自動利得制御回路２４を含む。

【0014】

ＬＮＡ１１は、アンテナ（図示せず）を介して受信した高周波信号ＲＦを増幅し、増幅信号ＡＳとしてミキサ１３に供給する。

【0015】

局部発振器１２は、局部発信信号ＦＬを生成し、ミキサ１３に供給する。

【0016】

ミキサ１３は、増幅信号ＡＳに局部発信信号ＦＬを混合することにより、高周波信号ＲＦよりも周波数が低い中間周波信号ＩＳを生成し、可変利得回路１４に供給する。

【0017】

可変利得回路１４は、中間周波信号ＩＳの入力を受け、利得制御信号ＧＣＳに応じた利得で、中間周波信号ＩＳ（入力信号）の振幅を変化させる。可変利得回路１４は、可変ステップアッテネータにより構成され、利得制御信号ＧＣＳに示される利得制御値ＧＣＶに応じて利得を変化させつつ中間周波信号ＩＳを減衰する。可変利得回路１４は、振幅を変化させた中間周波信号ＩＳを振幅変換中間周波信号ＡＩＳとしてバンドパスフィルタ１５に供給する。

【0018】

バンドパスフィルタ１５は、振幅変換中間周波信号ＡＩＳに対して、所定の周波数帯域の成分のみを通過させる周波数選択処理を施すことにより、不要な帯域成分を除去したフィルタ通過信号ＰＳを生成する。バンドパスフィルタ１５は、生成したフィルタ通過信号ＰＳを復調回路１６、ＲＳＳＩ回路１７及び検波回路１８に供給する。

【0019】

復調回路１６は、フィルタ通過信号ＰＳに対して復調処理を施すことにより、変調された情報データを復元し、データ出力ＤＯを得る。

【0020】

ＲＳＳＩ回路１７は、フィルタ通過信号ＰＳに基づいて受信信号強度（受信電界強度）を検出し、アナログ値としてのＲＳＳＩ値ＲＶを得る。このＲＳＳＩ値ＲＶは、ＡＤＣ２０によるデジタル変換を経て記憶領域２３に格納され、無線受信装置内のチューナー（図示せず）におけるチューニングの際の電波状況の判定に用いられる。

【0021】

検波回路１８は、フィルタ通過信号ＰＳに対して包絡線検波を行い、高周波成分を除去して、アナログ値としての信号振幅値ＳＶを得る。この信号振幅値ＳＶは、ＡＤＣ２０によるデジタル変換を経て自動利得制御回路２４に供給され、可変利得回路１４の利得の制御に用いられる。

【0022】

図２は、ＲＳＳＩ回路１７の出力であるＲＳＳＩ値ＲＶと受信信号強度との関係（図２（ａ））、検波回路１８の出力である信号振幅値ＳＶと受信信号強度との関係（図２（ｂ））を示す図である。横軸は受信信号強度を常用対数で表している。

【0023】

ＲＳＳＩ回路１７は、受信しようとする電波の存在を確認するために受信信号強度を検出する。従って、ＲＳＳＩ回路１７は、比較的小さい受信信号強度を検出可能に構成されている。例えば、ＲＳＳＩ回路１７は、図２（ａ）に示すように、基準信号強度である４０ｄＢμＶよりも低い０ｄＢμＶ〜４０ｄＢμＶの範囲で、受信信号強度に対して出力（ＲＳＳＩ値ＲＶ）が比例する（すなわち、傾きが直線となる）ように検出動作を行う。受信信号強度が基準信号強度（４０ｄＢμＶ）を超えると、ＲＳＳＩ回路１７の出力であるＲＳＳＩ値ＲＶは飽和する。

【0024】

すなわち、ＲＳＳＩ回路１７は、信号強度が基準信号強度未満である場合に（すなわち、基準信号よりも低い信号強度の範囲で）フィルタ通過信号ＰＳの信号強度を検出する第１の信号強度検出回路である。ＲＳＳＩ回路１７は、第１検出値であるＲＳＳＩ値ＲＶをＳＷ１９に供給する。

【0025】

一方、可変利得回路１４における利得の制御は、受信信号強度が大きい状況下において、可変利得回路１４の出力が飽和することによる受信特性の劣化を抑えるために行われる。従って、検波回路１８は、比較的大きい受信信号強度を検出可能に構成されている。例えば、検波回路１８は、図２（ｂ）に示すように、受信信号強度が基準信号強度４０ｄＢμＶとなる手前付近から信号振幅値ＳＶが増加を始めるよう、検波動作を行う。なお、受信信号強度が６５ｄＢμＶ以上になると、増幅中間周波信号ＡＩＳの信号レベルが一定となるように可変利得回路１４の利得が制御されるため、検波回路１８の出力である信号振幅値ＳＶは一定となる。

【0026】

すなわち、検波回路１８は、信号強度が基準信号強度以上である場合に（すなわち、基準信号強度及び基準信号強度よりも高い信号強度の範囲で）フィルタ通過信号ＰＳの信号強度を検出する第２の信号強度検出回路である。検波回路１８は、第２検出値である信号振幅値ＳＶをＳＷ１９に供給する。

【0027】

ＳＷ１９は、ＲＳＳＩ回路１７及び検波回路１８とＡＤＣ２０との間の接続を切り替える切替スイッチである。ＳＷ１９は、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳに応じて接続を切り替え、ＲＳＳＩ値ＲＶ又は信号振幅値ＳＶをＡＤＣ２０に供給する。

【0028】

図３は、ＳＷ１９の構成を示す回路図である。ＳＷ１９は、第１トランスファーゲート３１と、第２トランスファーゲート３２と、インバータ３３と、を含む。

【0029】

第１トランスファーゲート３１は、ＮＭＯＳトランジスタＮ１及びＰＭＯＳトランジスタＰ１から構成されている。ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレイン端子及びＰＭＯＳトランジスタＰ１のソース端子は接続端Ｔ１を介して互いに接続されている。接続端Ｔ１は検波回路１８に接続され、信号振幅値ＳＶの入力を受ける。ＮＭＯＳトランジスタＮ１のソース端子及びＰＭＯＳトランジスタＰ１のドレイン端子は接続端Ｔ２を介して互いに接続されている。接続端Ｔ２はＡＤＣ２０に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＮ１のゲート端子はＳＷ切替制御回路２２に接続され、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳの供給を受ける。ＰＭＯＳトランジスタＰ１のゲート端子は、インバータ３３を介してＳＷ切替制御回路２２に接続されている。

【0030】

第２トランスファーゲート３２は、ＮＭＯＳトランジスタＮ２及びＰＭＯＳトランジスタＰ２から構成されている。ＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレイン端子及びＰＭＯＳトランジスタＰ２のソース端子は接続端Ｔ３を介して互いに接続されている。接続端Ｔ３はＲＳＳＩ回路１７に接続され、ＲＳＳＩ値ＲＶの入力を受ける。ＮＭＯＳトランジスタＮ２のソース端子及びＰＭＯＳトランジスタＰ２のドレイン端子は接続端Ｔ４を介して互いに接続されている。接続端Ｔ４はＡＤＣ２０に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＮ２のゲート端子はインバータ３３を介してＳＷ切替制御回路２２に接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＰ２のゲート端子はＳＷ切替制御回路２２に接続され、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳの供給を受ける。

【0031】

ＳＷ切替制御信号ＣＳＣは、所定の周期ＣＰで信号レベルが「ハイ」及び「ロー」の２値に遷移する信号である。ＳＷ切替制御信号ＳＣＳの信号レベルがハイである期間（ハイレベル期間ＨＣＰ）において、第１トランスファーゲート３１のＮＭＯＳトランジスタＮ１及びＰＭＯＳトランジスタＰ１がオンとなり、検波回路１８から供給された信号振幅値ＳＶがＡＤＣ２０に供給される。一方、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳの信号レベルがローである期間（ローレベル期間ＬＣＰ）において、第２トランスファーゲート３２のＮＭＯＳトランジスタＮ２及びＰＭＯＳトランジスタＰ２がオンとなり、ＲＳＳＩ回路１７から供給されたＲＳＳＩ値ＲＶがＡＤＣ２０に供給される。

【0032】

再び図１を参照すると、ＡＤＣ２０は、ＳＷ１９から供給されたＲＳＳＩ値ＲＶ又は信号振幅値ＳＶをデジタル値ＤＶに変換し、論理回路２１のＳＷ切替制御回路２２に供給する。以下の説明では、ＲＳＳＩ値ＲＶをデジタル値ＤＶに変換したものをデジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶ、信号振幅値ＳＶをデジタル値ＤＶに変換したものをデジタル振幅値ＤＳＶと称する。

【0033】

ＳＷ切替制御回路２２は、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳをＳＷ１９に供給する。また、ＳＷ切替制御回路２２は、ＡＤＣ２０から供給されたデジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶを、記憶領域２３に格納する。また、ＳＷ切替制御回路２２は、ＡＤＣ２０から供給されたデジタル振幅値ＤＳＶを自動利得制御回路２４に供給する。

【0034】

自動利得制御回路２４は、デジタル振幅値ＤＳＶに基づいて利得制御値ＧＣＶを計算し、計算結果に基づいて、可変利得回路１４の利得を制御する利得制御信号ＧＣＳを生成し、可変利得回路１４に供給する。

【0035】

自動利得制御回路２４は、例えばバンドパスフィルタ１５に入力される信号の振幅上限閾値ＴＨ１（例えば、６５ｄＢμＶ）及び振幅下限閾値ＴＨ２（例えば、４０ｄＢμＶ）を保持し、デジタル振幅値ＤＳＶとの比較を行う。デジタル振幅値ＤＳＶが振幅上限閾値ＴＨ１を上回っている場合、自動利得制御回路２４は、可変利得回路１４の利得を下げるべく利得制御値ＧＣＶを算出し、これに対応する信号レベルを有する利得制御信号ＧＣＳを生成する。デジタル振幅値ＤＳＶが振幅下限閾値ＴＨ２を下回っている場合、自動利得制御回路２４は、可変利得回路１４の利得を上げるべく利得制御値ＧＣＶを算出し、これに対応する信号レベルを有する利得制御信号ＧＣＳを生成する。

【0036】

次に、受信回路１０の各部の動作について、図４のタイムチャートを参照して説明する。

【0037】

ＳＷ切替制御信号ＳＣＳの信号レベルがローであるローレベル期間ＬＣＰにおいて、ＳＷ１９は、ＲＳＳＩ回路１７の出力であるＲＳＳＩ値ＲＶをＤＳＶ２０に供給する。この間、自動利得制御回路２４は、一定の信号レベルを有する利得制御信号ＧＣＳを可変利得回路１４に供給する。

【0038】

ＡＤＣ２０は、ＲＳＳＩ回路１７からＳＷ１９を介して供給されたＲＳＳＩ値ＲＶをデジタル値ＤＶ（すなわち、デジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶ）に変換して、論理回路２１のＳＷ切替制御回路２２に供給する。ＳＷ切替制御回路２２は、デジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶを記憶領域２３に格納する。

【0039】

一方、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳの信号レベルがハイであるハイレベル期間ＨＣＰにおいて、ＳＷ１９は、検波回路１８の出力である信号振幅値ＳＶをＡＤＣ２０に供給する。ＡＤＣ２０は、信号振幅値ＳＶをデジタル値ＤＶ（デジタル振幅値ＤＳＶ）に変換する。論理回路２１のＳＷ切替制御回路２２は、デジタル振幅値ＤＳＶを自動利得制御回路２４に供給する。自動利得制御回路２４は、デジタル振幅値ＤＳＶに基づいて利得制御値ＧＣＶを計算し、利得制御値ＧＣＶを反映した信号レベルを有する利得制御信号ＧＣＳを可変利得回路１４に供給する。

【0040】

ＳＷ切替制御回路２２は、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳの信号レベルを周期ＣＰで周期的にハイレベル、ローレベルに切り替える。ＡＤＣ２０は、ハイレベル期間ＨＣＰ、ローレベル期間ＬＣＰの夫々で一回ずつ変換動作を行う。論理回路２１は、デジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶの記憶領域２３への格納を１回のローレベル期間ＬＣＰにつき１回行い、デジタル振幅値ＤＳＶに基づく利得制御値ＧＣＶの計算を１回のハイレベル期間ＨＣＰにつき１回行う。ＳＷ１９、ＡＤＣ２０及び論理回路２１の各部は、かかる一連の動作を繰り返し行う。

【0041】

このように、本発明の受信回路１０では、ＳＷ１９が周期的にスイッチングを行い、ＲＳＳＩ値ＲＶ又は信号振幅値ＳＶのいずれか一方をＡＤＣ２０に供給する。そして、ＡＤＣ２０は、ＳＷ１９を介して供給されたＲＳＳＩ値ＲＶ又は信号振幅値ＳＶをデジタル値ＤＶに変換する。従って、受信回路内にＲＳＳＩ回路及び検波回路の夫々に対応したＡＤＣを別個に設ける必要がないため、回路規模を抑えつつＲＳＳＩ回路及び検波回路の出力のデジタル値を得ることができる。

【0042】

なお、受信回路１０を有する無線受信装置が、例えば移動体で使用されるラジオやテレビジョンチューナーである場合、フェージングにより受信信号強度が変動する。この変動の周期は、フェージング周波数の逆数となる。移動体の移動速度をｖ（ｍ／ｓ）、受信電波の波長をλ（ｍ）とすると、フェージング周波数ｆｄ（Ｈｚ）は以下の式（１）で表される。

【0043】

ｆｄ＝ｖ／λ （１）
受信周波数をテレビジョン放送の最大周波数チャンネルである４３０（ＭＨｚ）とすると、受信電波の波長は、０．６９８（ｍ）（＝光速３×１０⁸（ｍ／ｓ）÷４３０×１０⁶）となる。従って、例えば移動体の移動速度を８０（ｋｍ／ｈ）とすると、フェージング周波数ｆｄは、３２（Ｈｚ）（＝８０（ｋｍ／ｈ）×１０００÷３６００÷０．６９８（ｍ））となる。よって、フェージング周期は１／ｆｄ＝３１（ｍｓｅｃ）となる。

【0044】

従って、可変利得回路１４における利得調整の周期は数ｍｓｅｃ程度であれば良く、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳの周期も、例えば数ｍｓｅｃ程度の期間を有していればよい。

【0045】

また、無線受信装置が例えばバーストデータ通信システムに使用される受信装置である場合、キャリアの存在を確認するためにバーストの初めに受信されるプリアンブル期間にＲＳＳＩ値を得られれば良い。従って、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳは、プリアンブル期間に相当する期間だけローレベルに維持されれば良い。

【実施例2】

【0046】

本実施例の無線受信装置及び受信方法について、図５及び図６を参照して説明する。なお、実施例１と同様又は等価な構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0047】

図５は、本実施例の無線受信装置における受信回路１０の構成を示すブロック図である。本実施例において、論理回路２１は、実施例１と同様の構成（ＳＷ切替制御回路２２、記憶領域２３及び自動利得制御回路２４）の他に、平均値算出回路４１を含む。

【0048】

ＡＤＣ２０は、ＳＷ１９からデジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶを供給された場合、実施例１と同様、これをＳＷ切替制御部２２に供給する。一方、ＳＷ１９からデジタル振幅値ＤＳＶを供給された場合、これを平均値算出回路４１に供給する。

【0049】

平均値算出回路４１は、ＡＤＣ２０からデジタル振幅値ＤＳＶを所定回数取得すると、平均値を算出する。そして、平均値算出回路４１は、算出した平均値を平均振幅値ＳＡＶとしてＳＷ切替制御部２２に供給する。

【0050】

ＳＷ切替制御回路２２は、ＡＤＣ２０から供給された平均振幅値ＳＡＶを自動利得制御回路２４に供給する。

【0051】

自動利得制御回路２４は、平均振幅値ＳＡＶに基づいて利得制御値ＧＣＶを計算し、計算結果に基づいて、可変利得回路１４の利得を制御する利得制御信号ＧＣＳを生成し、可変利得回路１４に供給する。

【0052】

次に、本実施例における受信回路１０の各部の動作について、図６のタイムチャートを参照して説明する。

【0053】

ＳＷ切替制御信号ＳＣＳは、実施例１よりも長いハイレベル期間ＨＣＰにおいて、信号レベルがハイレベルとなる。このハイレベル期間ＨＣＰの間、検波回路１８はｎ回（ｎは２以上の整数）の包絡線検波を行い、ｎ個の信号振幅値ＳＶを取得する。ＳＷ１９は、ハイレベル期間ＨＣＰの間、ｎ個の信号振幅値ＳＶをＡＤＣ２０に供給する。

【0054】

ＡＤＣ２０は、ＳＷ１９から供給された信号振幅値ＳＶをデジタル振幅値ＤＳＶに順次変換し、平均値算出回路４１に供給する。すなわち、ＡＤＣ２０は、ハイレベル期間ＨＣＰの間、ｎ回の変換動作を行う。

【0055】

平均値算出部４１は、ハイレベル期間ＨＣＰの間にＡＤＣ２０から供給されたｎ個のデジタル振幅値ＤＳＶの平均値を算出する。平均値算出部４１は、この平均値を平均振幅値ＳＡＶとしてＳＷ切替制御回路２２に供給する。

【0056】

ＳＷ切替制御回路２２は、平均振幅値ＳＡＶを自動利得制御回路２４に供給する。自動利得制御回路２４は、平均振幅値ＳＡＶに基づいて利得制御値ＧＣＶを計算し、計算した結果を反映した信号レベルを有する利得制御信号ＧＣＳを可変利得回路１４に供給する。

【0057】

以上のように、本実施例の受信回路１０では、１回のハイレベル期間ＨＣＰ毎にｎ個の信号振幅値ＳＶがＳＷ１９を介してＡＤＣ２０に供給され、ＡＤＣ２０はｎ回の変換動作を行う。そして、平均値算出回路４１はｎ個のデジタル振幅値ＤＳＶの平均振幅値ＳＡＶを算出し、自動利得制御回路２４は平均振幅値ＳＡＶに基づいて可変利得回路１４の利得制御を行う。

【0058】

本実施例の受信回路１０によれば、可変利得回路１４の利得制御を安定して行うことができる。例えば、受信した高周波信号ＲＦの信号レベルがフェージング等により短い時間に大きく変化するような状況下では、信号振幅値ＳＶを取得する毎に利得制御を行うと、利得制御信号ＧＣＳが短時間に繰り返し変化することで、利得変化時の切り替え動作に伴う雑音が増加し、ＳＮ比の低下等により受信特性が劣化する可能性がある。しかし、本実施例の受信回路１０は、長い周期でＳＷ１９の切り替えを行い、複数回に亘って取得したデジタル振幅値ＤＳＶの平均値を算出して利得制御を行うため、かかる状況下においても、安定した可変利得回路１４の利得制御を行うことができるのである。また、フェージング周期に比べて十分に長い期間をハイレベル期間ＨＣＰとして設定することにより、より安定した利得制御を行うことが可能となる。

【実施例3】

【0059】

本実施例の無線受信装置及び受信方法について、図７を参照して説明する。なお、実施例１と同様又は等価な構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0060】

図７は、本実施例の無線受信装置における受信回路１０の構成を示すブロック図である。本実施例において、論理回路２１は、実施例１と同様の構成（ＳＷ切替制御回路２２、記憶領域２３及び自動利得制御回路２４）の他に、基準信号強度格納部４２を含む。

【0061】

基準信号強度格納部２６は、ＳＷ１９における切り替え動作の基準となる基準信号強度ＲＴＨ（例えば、４０ｄＢμＶ）を格納する。

【0062】

ＳＷ切替制御部２２は、ＡＤＣ２０から供給されたデジタル値ＤＶ（デジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶ又はデジタル振幅値ＤＳＶ）と基準信号強度ＲＴＨとを比較し、比較結果に応じてＳＷ１９の切替制御を行う。

【0063】

具体的には、ＳＷ１９がＲＳＳＩ回路１７の出力であるＲＳＳＩ値ＲＶをＡＤＣ２０に供給している状態において、デジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶが基準信号強度ＲＴＨよりも小さい場合、ＳＷ切替制御部２２は、ＳＷ１９にそのままの状態を維持させるＳＷ切替制御信号ＳＣＳを生成し、ＳＷ１９に供給する。デジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶが基準信号強度ＲＴＨ以上となった場合、ＳＷ切替制御部２２は、検波回路１８からの信号振幅値ＳＶをＡＤＣ２０に供給するべくＳＷ１９の接続を切り替えるＳＷ切替制御信号ＳＣＳを生成し、ＳＷ１９に供給する。

【0064】

一方、ＳＷ１９が検波回路１８の出力である信号振幅値ＳＶをＡＤＣ２０に供給している状態において、デジタル振幅値ＤＳＶが基準信号強度ＲＴＨ以上である場合、ＳＷ１９にそのままの状態を維持させるＳＷ切替制御信号ＳＣＳを生成し、ＳＷ１９に供給する。デジタル振幅値ＤＳＶが基準信号強度ＲＴＨ未満となった場合、ＳＷ切替制御部２２は、ＲＳＳＩ回路１７からのＲＳＳＩ値ＲＶをＡＤＣ２０に供給するべくＳＷ１９の接続を切り替えるＳＷ切替制御信号ＳＣＳを生成し、ＳＷ１９に供給する。

【0065】

このように、本実施例の受信回路１０は、実施例１のように予め定めた周期で周期的にＳＷ１９の接続切り替えを行うのではなく、基準信号強度ＲＴＨとデジタルＲＳＳＩ値ＲＶ又はデジタル振幅値ＤＳＶとの大小関係に応じてＳＷ１９の接続切り替えを行う。このため、受信信号強度が基準信号強度ＲＴＨ未満である場合には、検波回路１８の動作とは無関係に、複数回のＲＳＳＩ値ＲＶの取得及びデジタル値ＤＶへの変換を行うことができる。同様に、受信信号強度が基準信号強度ＲＴＨ以上である場合には、ＲＳＳＩ回路１７の動作とは無関係に、複数回の信号振幅値ＳＶの取得及びデジタル値ＤＶへの変換を行うことができる。従って、ＳＷ１９の切り替えを、電波状況に応じて柔軟に行うことができる。

【0066】

以上のように、本発明の無線受信装置は、第１の信号強度検出回路（ＲＳＳＩ回路１７）及び第２の信号強度検出回路（検波回路１８）のうちの一方とアナログデジタル変換器（ＡＤＣ２０）とを切り替え可能に接続し、第１検出値（ＲＳＳＩ値ＲＶ）又は第２検出値（信号振幅値ＳＶ）をアナログデジタル変換器（ＡＤＣ２０）に供給する切替スイッチ（ＳＷ１９）を有し、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ２０）は第１検出値（ＲＳＳＩ値ＲＶ）又は第２検出値（信号振幅値ＳＶ）をデジタル値（ＤＶ）に変換する。従って、第１の信号強度検出回路（ＲＳＳＩ回路１７）又は第２の信号強度検出回路（検波回路１８）の夫々に対応したアナログデジタル変換器（ＡＤＣ２０）を別個に設ける必要がないため、回路規模を抑えつつ第１検出値（ＲＳＳＩ値ＲＶ）及び第２検出値（信号振幅値ＳＶ）をデジタル値（ＤＶ）に変換することができる。

【0067】

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施例では、ＳＷ１９が、図３に示すように夫々ＮＭＯＳトランジスタ及びＰＭＯＳトランジスタからなる第１及び第２トランスファーゲートから構成される場合について説明した。しかし、ＳＷ１９の構成はこれに限られず、ＳＷ切替制御信号ＳＣＳに応じてＲＳＳＩ回路１７からの出力又は検波回路１８からの出力を切り替えてＳＷ１９に供給可能な構成を有するものであれば良い。

【0068】

また、上記実施例では、基準信号強度を４０ｄＢμＶとし、ＲＳＳＩ回路１７が、０〜４０ｄＢμＶの範囲で受信信号強度に比例するＲＳＳＩ値ＲＶを取得する例について説明した。しかし、ＲＳＳＩ回路１７の動作範囲はこれに限られない。少なくとも、ＦＭ多重放送のデータを受信するチューナーの受信感度のレベルである２０〜３０ｄＢμＶの近辺の受信信号強度において動作するものであればよい。

【0069】

また、上記実施例２では、受信回路１０がｎ個のデジタル振幅値ＤＳＶの平均値を算出する平均値算出回路４１を有し、自動利得制御回路２４は平均振幅値ＳＡＶに基づいて可変利得回路１４の利得制御を行う例について説明した。しかし、複数のデジタルＲＳＳＩ値ＤＲＶの平均値を算出する平均値算出回路を設け、算出した平均値を記憶領域２３に格納する構成としても良い。

【符号の説明】

【0070】

１０ 受信回路
１１ ＬＮＡ
１２ 局部発振器
１３ ミキサ
１４ 可変利得回路
１５ バンドパスフィルタ
１６ 復調回路
１７ ＲＳＳＩ回路
１８ 検波回路
１９ ＳＷ
２０ ＡＤＣ
２１ 論理回路
２２ ＳＷ切替制御回路
２３ 記憶領域
２４ 自動利得制御回路
３１ 第１トランスファーゲート
３２ 第２トランスファーゲート
３３ インバータ
４１ 平均値算出回路
４２ 基準信号強度格納部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】