JP2001244861A - Wireless receiving apparatus and method - Google Patents
Wireless receiving apparatus and methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数のアンテナの切替え及び利得の切替えを
容易かつ適切に行い、フェージング環境下でも良好な通
信特性が得られる無線受信装置を提供する。
【解決手段】 複数のアンテナ10a,10bをアンテ
ナ選択スイッチ11aで切り替えてダイバシチ受信動作
を行う無線受信装置において、受信スロット内の受信に
必須な情報部分以前に、この情報部分を受信するアンテ
ナとは異なる別のアンテナを選択し、受信信号強度検出
部19で、受信電界強度を測定し記憶した後、元のアン
テナに切り替え、情報部分の受信時に受信電界強度を測
定し、ダイバシチ制御及び利得制御部21により、先に
記憶した受信電界強度とを比較し、受信電界強度の大き
い方のアンテナを次スロットの受信に必須な情報部分を
受信するアンテナとして設定するとともに、次スロット
における利得状態を前記受信電界強度の大きい方のアン
テナの受信電界強度を基に設定する。
(57) [Problem] To provide a radio receiving apparatus capable of easily and appropriately switching a plurality of antennas and switching a gain and obtaining good communication characteristics even in a fading environment. SOLUTION: In a radio receiving apparatus which performs a diversity reception operation by switching a plurality of antennas 10a and 10b by an antenna selection switch 11a, an antenna which receives this information part before an information part essential for reception in a reception slot is described. Another different antenna is selected, the received signal strength detector 19 measures and stores the received electric field strength, switches to the original antenna, measures the received electric field strength when receiving the information portion, and performs the diversity control and the gain control. 21, comparing the received electric field strength stored previously with the antenna, setting the antenna having the larger received electric field strength as an antenna for receiving an information portion essential for reception of the next slot, and determining the gain state in the next slot by the reception. Set based on the received electric field strength of the antenna with the larger electric field strength.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、直交した2つのベ
ースバンド信号(I,Q信号)を基に信号処理を行って
検波・復調する無線受信装置に関し、特に、間欠受信動
作などを行う際に、2つのアンテナを切り替えるダイバ
シチ機能と、ゼロIF(中間周波数)信号処理部の飽和
を防ぐ利得切り替え機能とを備えた無線受信装置及びそ
の無線受信方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio receiving apparatus which performs signal processing based on two orthogonal baseband signals (I and Q signals) to perform detection and demodulation. In addition, the present invention relates to a radio receiving apparatus having a diversity function for switching between two antennas and a gain switching function for preventing saturation of a zero IF (intermediate frequency) signal processing unit and a radio receiving method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、無線通信装置は、移動体通信シス
テムなどに応用されるのに伴い、装置の性能向上ととも
に、さらなる装置の小型化、ローコスト化、低消費電力
化が要求されている。最近では、ダイレクトコンバージ
ョン受信方式に代表されるゼロIF受信機が通信端末の
装置の小型化、ローコスト化を実現する手段の1つとし
て注目されている。また、PDC(Personal Digital C
ellular System)、PHS(Personal Handyphone Syst
em)などにおける受信機では、消費電流を低減するため
に、通常、間欠受信動作が実施されている。2. Description of the Related Art In recent years, as wireless communication devices are applied to mobile communication systems and the like, there is a demand for improved device performance as well as further reduction in size, lower cost, and lower power consumption. Recently, a zero-IF receiver represented by a direct-conversion receiving method has been receiving attention as one of means for realizing miniaturization and low cost of a communication terminal device. In addition, PDC (Personal Digital C)
ellular System), PHS (Personal Handyphone Syst)
In receivers such as em), intermittent reception operation is usually performed to reduce current consumption.
【0003】従来のダイレクトコンバージョン方式の受
信機では、ベースバンド信号処理部を能動素子で構成す
るために、ダイナミックレンジを広くとれないという問
題があり、これを補うために、従来では増幅器の利得を
受信電界強度に応じて切り替える自動利得制御(AG
C)が行われている。The conventional direct conversion receiver has a problem that the dynamic range cannot be widened because the baseband signal processing section is composed of active elements. To compensate for this, conventionally, the gain of the amplifier is increased. Automatic gain control (AG
C) is being performed.
【0004】図7は従来の利得切り替え動作のタイミン
グを示す説明図である。受信スロット内の予め設定され
たタイミング101,102で受信信号強度を検出し、
検出した受信信号強度が予め設定した値より大きいか小
さいかを比較することにより、利得状態を判定する。そ
して、その利得状態の判定結果を次の受信の開始時に反
映する。これにより、弱電界から強電界に至るまで良好
な通信特性を確保する。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the timing of a conventional gain switching operation. The received signal strength is detected at preset timings 101 and 102 in the reception slot,
The gain state is determined by comparing whether the detected received signal strength is larger or smaller than a preset value. Then, the determination result of the gain state is reflected at the start of the next reception. This ensures good communication characteristics from a weak electric field to a strong electric field.
【0005】また、移動体通信装置の移動局では、通信
端末の移動に伴い、受信電界強度が時間的に変動するフ
ェージングという現象が現れる。このフェージングによ
る受信電界強度の変動により、受信電界強度の低下した
時に通信品質が劣化するという問題があった。従来、こ
のフェージングの対策として、ダイバシチという手法が
知られている(特開平5−206903号公報参照)。
このダイバシチは、互いに独立な複数のアンテナ及び受
信部を用意し、これら複数のアンテナ及び受信部の出力
の中から最も受信電界強度の大きいものを選択する方
式、あるいは各出力を加算もしくは合成する方式であ
る。[0005] Further, in a mobile station of a mobile communication device, a phenomenon called fading in which the received electric field intensity fluctuates with time as the communication terminal moves appears. Due to the fluctuation of the received electric field strength due to the fading, there is a problem that the communication quality is deteriorated when the received electric field strength is reduced. Conventionally, a technique called diversity has been known as a countermeasure against this fading (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-206903).
In this diversity, a method of preparing a plurality of antennas and receiving units independent of each other and selecting the antenna having the largest received electric field strength from the outputs of the plurality of antennas and the receiving unit, or a method of adding or combining the respective outputs It is.
【0006】移動体通信装置の通信端末では、受信アン
テナを2つ用意して受信部を1つだけ設けるようにし
て、各アンテナを切り替えて受信電界強度を測定し、受
信電界強度の大きい方のアンテナに切り替えるアンテナ
切り替え受信方法がよく用いられている。このアンテナ
切り替え受信方法は、簡易な構成で実現できるという利
点がある。In a communication terminal of a mobile communication apparatus, two receiving antennas are prepared and only one receiving unit is provided, and each antenna is switched to measure a receiving electric field strength. An antenna switching reception method for switching to an antenna is often used. This antenna switching reception method has an advantage that it can be realized with a simple configuration.
【0007】図8はアンテナ切り替え受信方法によりダ
イバシチを実現する構成を示すブロック図である。スイ
ッチ203はダイバシチ制御部206からの制御信号に
基づいてアンテナ201,202のいずれかの出力を選
択する。受信部204は、スイッチ203を介して入力
される受信信号を処理して復調した出力信号205及び
受信電界強度検出信号207を出力する。ダイバシチ制
御部206は、受信電界強度検出信号207を基に、ア
ンテナ201,202を切り替える。このとき、ダイバ
シチ制御部206は、受信に必須な情報部分前の任意の
タイミングで、第1アンテナ201に切り替え、受信電
界強度を測定して記憶し、続いて第2アンテナ202に
切り替えて受信電界強度を測定し、測定した受信電界強
度と先に記憶した第1アンテナ201による受信電界強
度とを比較し、受信電界強度の大きい方のアンテナを受
信に必須な情報部分の受信に用いるように制御する。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration for realizing diversity by an antenna switching reception method. Switch 203 selects one of the outputs of antennas 201 and 202 based on a control signal from diversity control section 206. The receiving unit 204 outputs a received signal strength detection signal 207 and an output signal 205 obtained by processing and demodulating the received signal input via the switch 203. Diversity control section 206 switches antennas 201 and 202 based on received electric field strength detection signal 207. At this time, the diversity control unit 206 switches to the first antenna 201 at an arbitrary timing before the information part essential for reception, measures and stores the reception electric field strength, and then switches to the second antenna 202 to switch to the second antenna 202 to receive the reception electric field. The intensity is measured, the measured received electric field strength is compared with the previously stored received electric field strength by the first antenna 201, and control is performed so that the antenna having the larger received electric field strength is used for receiving an information portion essential for reception. I do.
【0008】ここで、一例としてPHSの場合を示す。
図9はPHSにおける受信スロットのフォーマットを示
す説明図である。通信スロット300の一部である受信
スロット309は、前縁ガードビット(G)302、ス
タートシンボル(SS)303、プリアンブル(PR)
304、ユニークワード(UW)305、情報信号
(I)306及び後縁ガードビット(G)307から構
成されている。この受信スロット309が通信スロット
構成における1スロットを表し、前後が受信前スロット
301、受信後スロット308である。通信品質確保の
点から、ユニークワード305以降は安定して受信が行
われることが望ましく、受信に必須な情報部分である。
したがって、ユニークワード305以前にダイバシチ制
御を完了すればよいことになる。Here, the case of PHS is shown as an example.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a format of a reception slot in the PHS. The reception slot 309 which is a part of the communication slot 300 includes a leading edge guard bit (G) 302, a start symbol (SS) 303, and a preamble (PR).
304, a unique word (UW) 305, an information signal (I) 306, and a trailing edge guard bit (G) 307. The reception slot 309 represents one slot in the communication slot configuration, and the front and rear are a pre-reception slot 301 and a post-reception slot 308. From the viewpoint of ensuring communication quality, it is desirable that the reception after the unique word 305 is performed stably, which is an information part indispensable for reception.
Therefore, it is only necessary to complete the diversity control before the unique word 305.
【0009】受信スロット開始後、第1アンテナで受信
し(310)、受信電界強度を測定して記憶する(31
3)。続いて、第2アンテナに切り替えて受信し(31
1)、受信電界強度を測定する(314)。そして、測
定した第2アンテナの受信電界強度と先に記憶した第1
アンテナの受信電界強度とを比較し、受信電界強度の大
きいの方のアンテナに再度切り替え(312)、それ以
降のスロットの受信を行う(315)。このように、ダ
イバシチ動作を行うように、受信部を構成することで、
フェージングがあっても良好な通信品質を確保すること
ができる。After the start of the reception slot, reception is performed by the first antenna (310), and the reception electric field strength is measured and stored (31).
3). Subsequently, the reception is switched to the second antenna (31).
1) Measure the received electric field strength (314). Then, the measured received electric field strength of the second antenna and the first stored first
The reception electric field strength of the antenna is compared, the antenna is switched again to the antenna having the higher reception electric field strength (312), and the subsequent slots are received (315). Thus, by configuring the receiving unit to perform the diversity operation,
Good communication quality can be ensured even if fading occurs.
【0010】また、無線通信装置では、受信電界強度の
大きい方のアンテナを、送信時にも選択することで通信
品質を向上させる方法が送信ダイバシチとして知られて
いる(特開平9−18396号公報参照)。In a wireless communication apparatus, a method of improving communication quality by selecting an antenna having a larger received electric field strength even at the time of transmission is known as transmission diversity (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-18396). ).
【0011】そして、上記ダイバシチと前述した自動利
得制御(AGC)とを組み合わせることにより、ダイレ
クトコンバージョン方式の受信機において良好な通信状
態を確保することが可能となる。By combining the diversity with the automatic gain control (AGC) described above, it is possible to secure a good communication state in a direct conversion receiver.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイバ
シチ受信のためにアンテナの切り替えを行うと、この影
響により受信信号に乱れが生じていた。特に、ベースバ
ンド信号の帯域で信号処理を行うダイレクトコンバージ
ョン方式の受信機では、ベースバンド信号処理部の時定
数が長いため、その影響が大きくなる。However, when the antenna is switched for diversity reception, the received signal is disturbed due to this effect. In particular, in a direct conversion type receiver that performs signal processing in the band of a baseband signal, the time constant of the baseband signal processing unit is long, so that the influence is large.
【0013】したがって、受信スロット内で2つのアン
テナを切り替える場合、受信信号の乱れが受信に必須な
情報部分を受信するまでに収束しないおそれがある。ま
た、ダイバシチによるアンテナの切り替えを行うと、そ
れに応じて受信電界強度が上昇するため、ダイレクトコ
ンバージョン方式の受信機では、アンテナの切り替えに
合わせて利得の切り替えも行う必要が生じる。これは、
アンテナを切り替えることによって受信信号が装置のダ
イナミックレンジを越えてしまうようになると、逆に通
信特性の劣化が生じてしまうためである。Therefore, when two antennas are switched in a receiving slot, there is a possibility that the disturbance of the received signal does not converge before the information part essential for reception is received. In addition, when the antenna is switched by the diversity, the received electric field strength increases accordingly. Therefore, in the direct conversion receiver, it is necessary to switch the gain in accordance with the antenna switching. this is,
This is because, if the received signal exceeds the dynamic range of the device by switching the antenna, the communication characteristics deteriorate.
【0014】さらに、ダイバシチによるアンテナ切り替
えに伴って利得の切り替えを行うと、アンテナ切り替え
による受信信号の乱れの他に、利得の切り替えに伴う受
信信号の乱れも加わり、受信信号の乱れが収束するまで
の時間は、ダイバシチ動作だけの場合に比べてさらに長
くなってしまうおそれがある。Further, when the gain is switched along with the antenna switching due to the diversity, the disturbance of the received signal due to the gain switching is added in addition to the disturbance of the received signal due to the antenna switching, and until the disturbance of the received signal converges. This time may be longer than in the case of only the diversity operation.
【0015】これに対し、2つのアンテナに対応して受
信部を2つ用意し、その出力を選択あるいは合成するよ
うに構成することで、上記問題点は解消されるが、小型
化、低コスト化が可能なダイレクトコンバージョン受信
方式の利点が失われてしまうことになる。On the other hand, the above problem can be solved by preparing two receiving sections corresponding to the two antennas and selecting or synthesizing the outputs, but it is possible to reduce the size and cost. The advantage of the direct conversion receiving method that can be implemented is lost.
【0016】このように、TDMA信号を受信するPH
Sなどのダイレクトコンバージョン方式を用いた従来の
無線受信装置では、ダイバシチによるアンテナの切り替
え及び利得の切り替えを行うことは非常に困難であり、
フェージングに対して良好な通信特性を得ることが難し
いという問題点があった。As described above, the PH for receiving the TDMA signal
In a conventional radio receiving apparatus using a direct conversion method such as S, it is very difficult to perform antenna switching and gain switching by diversity,
There is a problem that it is difficult to obtain good communication characteristics against fading.
【0017】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、複数のアンテナの切り替え及び利得の
切り替えを容易に行うことができ、フェージング環境下
でも良好な通信特性を得ることができる無線受信装置及
び方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable easy switching of a plurality of antennas and switching of a gain, and to obtain good communication characteristics even in a fading environment. It is an object of the present invention to provide a wireless receiving apparatus and method capable of performing the above.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無線受信装置は、複数のアンテナを切り替
えて無線信号を受信する無線受信装置において、受信ス
ロット内の情報部分を受信する以前に、前記情報部分の
受信に使用する第1のアンテナとは異なる第2のアンテ
ナを選択する選択手段と、前記選択された第2のアンテ
ナでの受信電界強度を測定する第1の測定手段と、前記
受信スロット内の情報部分を前記第1のアンテナで受信
する際に、この第1のアンテナでの受信電界強度を測定
する第2の測定手段と、前記第1のアンテナで測定され
た受信電界強度と前記第2のアンテナで測定された受信
電界強度とを比較する比較手段と、前記比較結果に基づ
き、受信電界強度の大きい方のアンテナを、次回の受信
スロット内の情報部分の受信に使用するアンテナに設定
するアンテナ設定手段とを備えたことを特徴とする。In order to achieve the above object, a radio receiving apparatus according to the present invention receives an information portion in a reception slot in a radio receiving apparatus which receives a radio signal by switching a plurality of antennas. Previously, selecting means for selecting a second antenna different from the first antenna used for receiving the information portion, and first measuring means for measuring a received electric field strength at the selected second antenna And a second measuring means for measuring a received electric field strength at the first antenna when the information portion in the reception slot is received by the first antenna; and Comparing means for comparing the received electric field strength with the received electric field strength measured by the second antenna; and, based on the result of the comparison, the antenna having the larger received electric field strength is set to the information in the next reception slot. Characterized by comprising an antenna setting means for setting an antenna for use in minute reception.
【0019】また、好ましくは、受信した無線信号を増
幅する際の利得を受信電界強度に応じて制御する利得制
御手段を備え、前記利得制御手段は、前記設定されたア
ンテナの受信電界強度に基づき、次回の受信スロットに
おける前記利得を設定することとする。Preferably, the apparatus further comprises gain control means for controlling the gain when amplifying the received radio signal in accordance with the received electric field strength, wherein the gain control means is based on the set received electric field strength of the antenna. , The gain in the next reception slot is set.
【0020】また、好ましくは、受信した無線信号を第
1の中間周波数信号に変換する第1の周波数変換手段
と、前記第1の中間周波数信号を、直交変換された2つ
のベースバンド信号に変換する第2の周波数変換手段
と、前記ベースバンド信号の増幅及び帯域制限を行う信
号処理手段とを備えたものとする。Preferably, a first frequency conversion means for converting the received radio signal into a first intermediate frequency signal, and the first intermediate frequency signal is converted into two orthogonally transformed baseband signals. And a signal processing means for amplifying the baseband signal and limiting the band.
【0021】本発明の無線通信装置は、上記の無線受信
装置を受信部に備えるとともに、無線信号を送信する送
信手段を備え、前記送信手段は、無線信号の送信時に、
前記受信部での直前の受信において使用設定されたアン
テナを使用することを特徴とする。A wireless communication apparatus according to the present invention includes the above-described wireless receiving apparatus in a receiving unit, and further includes a transmitting unit that transmits a wireless signal, wherein the transmitting unit transmits a wireless signal when transmitting the wireless signal.
The antenna set to be used in the immediately preceding reception by the receiving unit is used.
【0022】本発明の無線受信方法は、複数のアンテナ
を切り替えて無線信号を受信する無線受信方法であっ
て、受信スロット内の情報部分を受信する以前に、前記
情報部分の受信に使用する第1のアンテナとは異なる第
2のアンテナを選択する選択ステップと、前記選択され
た第2のアンテナでの受信電界強度を測定する第1の測
定ステップと、前記受信スロット内の情報部分を前記第
1のアンテナで受信する際に、この第1のアンテナでの
受信電界強度を測定する第2の測定ステップと、前記第
1のアンテナで測定された受信電界強度と前記第2のア
ンテナで測定された受信電界強度とを比較する比較ステ
ップと、前記比較結果に基づき、受信電界強度の大きい
方のアンテナを、次回の受信スロット内の情報部分の受
信に使用するアンテナに設定するアンテナ設定ステップ
とを有することを特徴とする。A radio reception method according to the present invention is a radio reception method for receiving a radio signal by switching a plurality of antennas, wherein a radio signal used for receiving the information portion before receiving the information portion in a reception slot. A selecting step of selecting a second antenna different from the first antenna; a first measuring step of measuring a received electric field strength at the selected second antenna; A second measurement step of measuring a reception electric field strength at the first antenna when receiving the signal with the first antenna; and a reception electric field strength measured at the first antenna and measuring the reception electric field strength at the second antenna. A comparison step of comparing the received electric field strength with the received electric field strength, and based on the comparison result, an antenna used for receiving the information portion in the next reception slot using the antenna having the larger received electric field strength. And having an antenna setting step of setting a.
【0023】本発明では、今回の受信スロット内の情報
部分を受信する以前に、この情報部分の受信に使用する
第1のアンテナとは異なる第2のアンテナを選択し、選
択された第2のアンテナで受信電界強度を測定する。そ
して、今回の受信スロット内の情報部分を第1のアンテ
ナで受信する際に、この第1のアンテナで受信電界強度
を測定し、第1のアンテナで測定された受信電界強度と
第2のアンテナで測定された受信電界強度とを比較す
る。この比較の結果より、受信電界強度の強い方のアン
テナを、次回の受信スロット内の情報部分の受信に使用
するアンテナに設定する。また、利得制御手段におい
て、設定されたアンテナの受信電界強度に基づき、次回
の受信スロットにおける利得を設定する。According to the present invention, before receiving the information portion in the current reception slot, a second antenna different from the first antenna used for receiving the information portion is selected, and the selected second antenna is selected. Measure the received electric field strength with the antenna. When the information portion in the current reception slot is received by the first antenna, the reception field strength is measured by the first antenna, and the reception field strength measured by the first antenna and the second antenna Is compared with the reception electric field strength measured in step (1). From the result of this comparison, the antenna with the stronger received electric field strength is set as the antenna used for receiving the information portion in the next reception slot. Further, the gain control means sets the gain in the next reception slot based on the set reception electric field strength of the antenna.
【0024】これにより、複数のアンテナの切り替え及
び利得の切り替えを容易かつ適切に行うことが可能とな
り、小型かつ安価な構成で、フェージング環境下でも良
好な通信特性が得られる。[0024] This makes it possible to easily and appropriately switch a plurality of antennas and to switch gains, and to obtain good communication characteristics even in a fading environment with a small and inexpensive configuration.
【0025】さらに、送信手段において、無線信号の送
信時に、直前の受信において使用設定されたアンテナを
使用することで、送信時に最適なアンテナを事前に設定
することが可能となり、上記の受信手段と送信手段とを
組み合わせることで、受信時とともに送信時においても
良好な通信特性を得ることができる無線通信装置が実現
される。Further, in the transmitting means, when the radio signal is transmitted, by using the antenna set to be used in the immediately preceding reception, it is possible to set an optimum antenna in advance at the time of transmission. By combining with the transmission means, a wireless communication device that can obtain good communication characteristics at the time of transmission as well as at the time of reception is realized.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0027】本実施形態の無線受信装置は、TDMA
(時分割多元接続)信号の間欠送受信動作を行う移動体
通信装置(移動局等の端末)などに適用するのが好まし
い。ここでは、TDMA方式の移動体通信装置の構成例
を示す。The radio receiving apparatus according to the present embodiment uses TDMA
(Time division multiple access) It is preferable to apply the present invention to a mobile communication device (terminal such as a mobile station) that performs intermittent transmission / reception of signals. Here, a configuration example of a TDMA-type mobile communication device is shown.
【0028】図1は本発明の実施形態に係る移動体通信
装置の構成を示す回路図である。この移動体通信装置
は、無線信号送受信部11、受信部60及び送信部30
を有して構成される。受信部60は、主に高周波アナロ
グ信号処理部12、第1の局部発振部13、第1の中間
周波数信号処理部14、第2の局部発振部15、第2の
中間周波数信号処理部16、第3の中間周波数信号処理
部17、第3の局部発振部18、受信信号強度検出部1
9、検波部20、ダイバシチ及び利得制御部21、及び
直流オフセット電圧調整制御部25を有して構成され
る。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a mobile communication device according to an embodiment of the present invention. The mobile communication device includes a wireless signal transmitting / receiving unit 11, a receiving unit 60, and a transmitting unit 30.
Is configured. The receiving unit 60 mainly includes a high-frequency analog signal processing unit 12, a first local oscillation unit 13, a first intermediate frequency signal processing unit 14, a second local oscillation unit 15, a second intermediate frequency signal processing unit 16, Third intermediate frequency signal processing section 17, third local oscillation section 18, received signal strength detection section 1
9, a detection unit 20, a diversity and gain control unit 21, and a DC offset voltage adjustment control unit 25.
【0029】無線信号送受信部11は、アンテナ10
a,10b、アンテナ選択スイッチ11a、フィルタ1
1b、アンテナ出力スイッチ11cを有してなり、アン
テナ10a,10bのいずれかで受信された無線信号を
アンテナ選択スイッチ11a(選択手段)により選択
し、フィルタ11bにより不要な周波数成分を除去した
後、アンテナ出力スイッチ11cを経由して高周波アナ
ログ信号処理部12(第1の周波数変換手段)に出力す
る。The radio signal transmitting / receiving section 11 includes an antenna 10
a, 10b, antenna selection switch 11a, filter 1
1b, an antenna output switch 11c, a radio signal received by one of the antennas 10a, 10b is selected by an antenna selection switch 11a (selection means), and unnecessary frequency components are removed by a filter 11b. The signal is output to the high-frequency analog signal processing unit 12 (first frequency conversion unit) via the antenna output switch 11c.
【0030】高周波アナログ信号処理部12は、高周波
増幅器12a、高周波ミキサ12b、電源スイッチ12
cを有してなり、無線信号送受信部11から出力された
信号を高周波増幅器12aにより増幅した後、高周波ミ
キサ12bにより第1の局部発振部13の局部発振信号
と混合し、第1の中間周波数信号に変換する。The high-frequency analog signal processing unit 12 includes a high-frequency amplifier 12a, a high-frequency mixer 12b, a power switch 12
c, the signal output from the radio signal transmitting and receiving unit 11 is amplified by the high frequency amplifier 12a, and then mixed with the local oscillation signal of the first local oscillation unit 13 by the high frequency mixer 12b to obtain the first intermediate frequency. Convert to a signal.
【0031】第1の中間周波数信号処理部14(第2の
周波数変換手段)は、利得切り替え機能を有する緩衝増
幅部14a及び直交ミキサ14bを有してなり、前記第
1の中間周波数信号を直交変換されたI,Qのベースバ
ンド信号に変換する。この第1の中間周波数信号処理部
14は、直交変換に供される一対の直交する局部発振信
号を出力する第2の局部発振部15から出力される局部
発振信号を受けて動作する。第2の局部発振部15は、
発振器15a及び90度の移相器15bを有してなり、
第1の中間周波数信号と同じ周波数で互いに90度位相
がずれた関係にある一対の局部発振信号を出力する。The first intermediate frequency signal processing section 14 (second frequency conversion means) includes a buffer amplifier section 14a having a gain switching function and a quadrature mixer 14b, and converts the first intermediate frequency signal into quadrature signals. The converted I and Q baseband signals are converted. The first intermediate frequency signal processing unit 14 operates upon receiving a local oscillation signal output from a second local oscillation unit 15 that outputs a pair of orthogonal local oscillation signals subjected to orthogonal transformation. The second local oscillator 15
An oscillator 15a and a 90-degree phase shifter 15b,
A pair of local oscillation signals having the same frequency as that of the first intermediate frequency signal and being out of phase with each other by 90 degrees are output.
【0032】ここで、第1の中間周波数信号処理部14
の出力信号には、信号処理の障害となる直流オフセット
電圧が含まれている。これは、直交ミキサ14bで局部
発振信号が第1の中間周波数信号の入力側に漏れ込んで
くることによる自己混合、及び素子の不整合により生じ
るものであり、ダイレクトコンバージョン方式の受信機
ではよく知られた現象である。この直流オフセット電圧
に対し、直流オフセット電圧調整制御部25、第1の直
流オフセット電圧調整部26、減算器26a、第2の直
流オフセット電圧調整部27及び減算器27aにより、
直流オフセット電圧の大まかな調整が行われる(以後、
この動作を粗調という)。この粗調動作の詳細について
は後述する。Here, the first intermediate frequency signal processing section 14
Output signal contains a DC offset voltage that hinders signal processing. This is caused by self-mixing due to the local oscillation signal leaking into the input side of the first intermediate frequency signal in the quadrature mixer 14b, and by element mismatching, and is well known in a direct conversion receiver. It is a phenomenon that was done. The DC offset voltage is controlled by a DC offset voltage adjustment control unit 25, a first DC offset voltage adjustment unit 26, a subtracter 26a, a second DC offset voltage adjustment unit 27, and a subtractor 27a.
Rough adjustment of the DC offset voltage is performed (hereafter,
This operation is called coarse adjustment). Details of the coarse adjustment operation will be described later.
【0033】第2の中間周波数信号処理部16(信号処
理手段)は、利得の設定が可能な第1のベースバンド増
幅器16a,16d、低域通過フィルタ16b,16
e、及び第2のベースバンド増幅器16c,16fを有
して構成される。I,Qのベースバンド信号は、直流オ
フセット電圧の調整が行われた後、第2の中間周波数信
号処理部16により必要なレベルまで増幅されるととも
に、その帯域が制限されて必要な信号成分だけが取り出
される。The second intermediate frequency signal processing section 16 (signal processing means) includes first baseband amplifiers 16a and 16d whose gain can be set, low-pass filters 16b and 16
e, and the second baseband amplifiers 16c and 16f. After the adjustment of the DC offset voltage, the I and Q baseband signals are amplified to a required level by the second intermediate frequency signal processing unit 16, and the band is limited so that only the necessary signal components are provided. Is taken out.
【0034】さらに、第2の中間周波数信号処理部16
の出力信号に対し、直流オフセット電圧調整制御部2
5、第3の直流オフセット電圧調整部28、減算器28
a、第4の直流オフセット電圧調整部29及び減算器2
9aにより、直流オフセット電圧の細かな調整が行われ
る。これにより、直流オフセット電圧による受信特性の
劣化を許容できる値まで抑える(以後、この動作を微調
という)。なお、この微調動作の詳細も、粗調動作の詳
細と合わせて後述する。Further, the second intermediate frequency signal processing section 16
DC offset voltage adjustment controller 2 for the output signal of
5. Third DC offset voltage adjusting unit 28, subtractor 28
a, fourth DC offset voltage adjusting unit 29 and subtractor 2
9a, fine adjustment of the DC offset voltage is performed. As a result, the deterioration of the receiving characteristic due to the DC offset voltage is suppressed to an allowable value (hereinafter, this operation is referred to as fine adjustment). The details of the fine adjustment operation will be described later together with the details of the coarse adjustment operation.
【0035】第3の中間周波数信号処理部17は、直交
変調器17a、帯域通過フィルタ17b、リミッタアン
プ17cを有して構成される。直流オフセット電圧が調
整されたI,Qのベースバンド信号は、直交変調器17
a及び第3の局部発振部18により第3の中間周波数信
号に周波数変換され、帯域通過フィルタ17bにより周
波数変換により生じた高調波成分を主とする不要な周波
数成分が取り除かれた後、リミッタアンプ17cにより
増幅され、その振幅制限がなされる。第3の局部発振部
18は、発振器18a、分周器18b及び移相器18c
を有してなり、直交変調に供される一対の直交する局部
発振信号を出力する。そして、リミッタアンプ17cの
出力信号は、検波部20に入力されて検波・復調され
る。The third intermediate frequency signal processing section 17 includes a quadrature modulator 17a, a band pass filter 17b, and a limiter amplifier 17c. The I and Q baseband signals whose DC offset voltage has been adjusted are output to the quadrature modulator 17.
a and the third local oscillator 18 converts the frequency into a third intermediate frequency signal, and the bandpass filter 17b removes unnecessary frequency components mainly including harmonic components generated by the frequency conversion. The signal is amplified by 17c, and its amplitude is limited. The third local oscillator 18 includes an oscillator 18a, a frequency divider 18b, and a phase shifter 18c.
And outputs a pair of orthogonal local oscillation signals subjected to orthogonal modulation. Then, the output signal of the limiter amplifier 17c is input to the detector 20 and detected and demodulated.
【0036】受信信号強度検出部19(第1の測定手
段、第2の測定手段)は、第1の受信信号強度検出部1
9a及び第2の受信信号強度検出部19bを有して構成
される。この受信信号強度検出部19は、リミッタアン
プ17cに接続されており、受信信号強度に比例した電
圧を出力する。第1の受信信号強度検出部19aは、検
波部20に接続されており、その出力信号は受信電界強
度表示などの情報として使用される。一方、第2の受信
信号強度検出部19bは、ダイバシチ及び利得の切り替
え制御を行うダイバシチ制御及び利得制御部21(比較
手段、アンテナ設定手段、利得制御手段)に接続されて
おり、その出力信号はダイバシチ制御及び利得の切り替
え制御を行う際の情報として使用される。The received signal strength detecting section 19 (first measuring means, second measuring means) includes the first received signal strength detecting section 1.
9a and a second received signal strength detector 19b. The reception signal strength detection section 19 is connected to the limiter amplifier 17c and outputs a voltage proportional to the reception signal strength. The first received signal strength detection section 19a is connected to the detection section 20, and its output signal is used as information such as a received field strength display. On the other hand, the second received signal strength detection unit 19b is connected to a diversity control and gain control unit 21 (comparison unit, antenna setting unit, gain control unit) that performs diversity and gain switching control, and the output signal is It is used as information when performing diversity control and gain switching control.
【0037】このように、本実施形態の受信部60で
は、従来から用いられてきたスーパヘテロダイン受信機
と同様、リミッタアンプ17cから振幅制限がなされた
リミッティング信号が出力されるので、後段の検波・復
調を行う検波部20としてスーパヘテロダイン受信機と
同様のものを有効に活用することができる。As described above, in the receiving section 60 of the present embodiment, like the conventional superheterodyne receiver, the limiting signal whose amplitude is limited is output from the limiter amplifier 17c. A detector similar to a superheterodyne receiver can be effectively used as the demodulator 20 for demodulation.
【0038】次に、第1から第4の直流オフセット電圧
調整部26,27,28,29によるオフセット電圧の
調整動作(粗調、微調)について説明する。図2は図1
における直流オフセット電圧調整制御部25の構成を示
す回路図である。Next, the adjustment operation (coarse adjustment, fine adjustment) of the offset voltage by the first to fourth DC offset voltage adjustment units 26, 27, 28, 29 will be described. FIG. 2 shows FIG.
3 is a circuit diagram showing a configuration of a DC offset voltage adjustment control unit 25 in FIG.
【0039】直交変調器17aは、ミキサ17d,17
eを有してなり、これらのミキサ17d,17eには、
第3の局部発振部18から一対の直交した局部発振信号
18d,18eがそれぞれ入力される。そして、直交変
調器17aから直交変調出力信号17fが出力される。The quadrature modulator 17a includes mixers 17d and 17d.
e, and these mixers 17d and 17e include:
A pair of orthogonal local oscillation signals 18d and 18e are input from the third local oscillation unit 18, respectively. Then, a quadrature modulation output signal 17f is output from the quadrature modulator 17a.
【0040】ミキサ17dの入力側に現れた直流オフセ
ット電圧は、ミキサ17dの出力側において、第3の局
部発振部18の局部発振信号18dと等しい周波数、及
び局部発振信号18dの位相とほぼ等しい位相を有し、
その振幅がミキサ17dの入力側において直流オフセッ
ト電圧に比例した信号(以下、キャリアリーク信号とい
う)となって現れる。このキャリアリーク信号は、周波
数0Hzである直流オフセット電圧が第3の局部発振周
波数を有する局部発振信号と混合され、第3の局部発振
周波数±0Hz、すなわち第3の局部発振周波数に等し
い周波数に変換されることにより生じる。The DC offset voltage appearing on the input side of the mixer 17d has the same frequency as the local oscillation signal 18d of the third local oscillator 18 and the phase substantially equal to the phase of the local oscillation signal 18d at the output side of the mixer 17d. Has,
The amplitude appears on the input side of the mixer 17d as a signal proportional to the DC offset voltage (hereinafter, referred to as a carrier leak signal). This carrier leak signal is obtained by mixing a DC offset voltage having a frequency of 0 Hz with a local oscillation signal having a third local oscillation frequency and converting it into a third local oscillation frequency ± 0 Hz, that is, a frequency equal to the third local oscillation frequency. It is caused by being done.
【0041】直流オフセット電圧調整制御部25には、
直交変調器17aからのキャリアリーク信号を含む直交
変調出力信号17fが入力される。前記ミキサ17dの
入力側に現れた直流オフセット電圧は、前記キャリアリ
ーク信号を増幅器25aで増幅した後、ミキサ25bに
より第3の局部発振部18からの局部発振信号18dで
位相検波し、低域通過フィルタ25eにより高周波成分
を取り除くことによって、再び直流成分として検出する
ことができる。同様に、ミキサ17eの入力側に現れた
直流オフセット電圧についても、スイッチ25dをミキ
サ25c側に切り替えることによって検出可能である。The DC offset voltage adjustment controller 25 includes:
A quadrature modulation output signal 17f including a carrier leak signal from the quadrature modulator 17a is input. The DC offset voltage appearing on the input side of the mixer 17d is obtained by amplifying the carrier leak signal with an amplifier 25a, and then performing phase detection on the local oscillation signal 18d from the third local oscillation unit 18 with a mixer 25b, and performing low pass. By removing the high frequency component by the filter 25e, it can be detected again as a DC component. Similarly, the DC offset voltage appearing on the input side of the mixer 17e can be detected by switching the switch 25d to the mixer 25c.
【0042】このようにして検出された直流オフセット
電圧に基づき、直流オフセット電圧調整制御部25k
は、その出力値を増加もしくは減少させるか、または直
流オフセット電圧が許容範囲内にあるか否かの判定を行
う(以後、この判定動作を収束判定という)。この収束
判定は、2つの比較回路25i,25j、及び対応する
2つの基準電圧25f,25gにより行うことが可能で
ある。Based on the DC offset voltage thus detected, the DC offset voltage adjustment control unit 25k
Determines whether the output value is increased or decreased, or determines whether the DC offset voltage is within an allowable range (hereinafter, this determination operation is referred to as convergence determination). This convergence determination can be performed using two comparison circuits 25i and 25j and two corresponding reference voltages 25f and 25g.
【0043】直流オフセット電圧が正であった場合、検
出される直流オフセット電圧の検出出力信号は正とな
り、一方、直流オフセット電圧が負であった場合、検出
される直流オフセット電圧の検出出力信号は負となる。
比較回路25i,25jにおいて、検出出力信号と比較
される正の基準電圧25f及び負の基準電圧25gをそ
れぞれ許容可能な直流オフセット電圧の正の上限値及び
負の下限値に設定しておくことにより、調整値を増加す
べきか減少すべきか、あるいは収束しているか否かを判
定することができる。なお、バイアス電圧25hは、正
の基準電圧25f及び負の基準電圧25gを設定する際
に加算する電圧源である。When the DC offset voltage is positive, the detected output signal of the detected DC offset voltage is positive, while when the DC offset voltage is negative, the detected output signal of the detected DC offset voltage is Becomes negative.
By setting the positive reference voltage 25f and the negative reference voltage 25g to be compared with the detection output signal in the comparison circuits 25i and 25j to the allowable upper limit value and the lower limit value of the allowable DC offset voltage, respectively. , It can be determined whether the adjustment value should be increased or decreased, or whether it has converged. The bias voltage 25h is a voltage source to be added when setting the positive reference voltage 25f and the negative reference voltage 25g.
【0044】直流オフセット電圧調整制御部25kは、
比較回路25i,25jの出力信号に従って、DAコン
バータ25Lの値を増加あるいは減少させる操作を行
う。DAコンバータ25Lの出力は、直流オフセット電
圧を除去する減算器26aに接続されており、第1の中
間周波数信号処理部14のI信号側出力の直流オフセッ
ト電圧を調整する。この操作を収束状態と判定されるま
で繰り返すことによって、第1の直流オフセット電圧調
整部26による直流オフセット電圧の調整が行われる。The DC offset voltage adjustment control unit 25k includes:
An operation for increasing or decreasing the value of the DA converter 25L is performed according to the output signals of the comparison circuits 25i and 25j. The output of the DA converter 25L is connected to a subtractor 26a that removes a DC offset voltage, and adjusts the DC offset voltage of the I signal side output of the first intermediate frequency signal processing unit 14. By repeating this operation until the convergence state is determined, the DC offset voltage is adjusted by the first DC offset voltage adjustment unit 26.
【0045】同様の操作を、第2の直流オフセット電圧
調整部27から第4の直流オフセット電圧調整部29に
対して行うことにより、受信機に存在する直流オフセッ
ト電圧を調整することが可能である。ここで、第3、第
4の直流オフセット電圧調整部28、29による調整時
には、2つの基準電圧25f,25gの電圧範囲を狭め
ることで、さらに直流オフセット電圧の調整精度を高め
ることができる。By performing the same operation from the second DC offset voltage adjusting unit 27 to the fourth DC offset voltage adjusting unit 29, it is possible to adjust the DC offset voltage existing in the receiver. . Here, at the time of adjustment by the third and fourth DC offset voltage adjustment units 28 and 29, the adjustment accuracy of the DC offset voltage can be further enhanced by narrowing the voltage range of the two reference voltages 25f and 25g.
【0046】この直流オフセット電圧調整の際に、無線
信号が入力されると、それが雑音として働き、直流オフ
セット電圧の調整精度が劣化するおそれがある。この不
具合を避けるために、電源スイッチ12cによって高周
波アナログ信号処理部12の電源を切り離すことによ
り、あるいは無線信号送受信部11のアンテナ出力スイ
ッチ11cを送信部30側に接続することにより、無線
信号を遮断することができる。When a radio signal is input during the adjustment of the DC offset voltage, it acts as noise, and the adjustment accuracy of the DC offset voltage may be degraded. In order to avoid this problem, the wireless signal is cut off by disconnecting the power supply of the high-frequency analog signal processing unit 12 by the power switch 12c or by connecting the antenna output switch 11c of the wireless signal transmitting / receiving unit 11 to the transmitting unit 30 side. can do.
【0047】また、利得を切り替えた場合には、それに
伴って直流オフセット電圧に変化が生じるが、これにつ
いては、各利得状態を強制的に切り替え、各々の利得状
態に対して直流オフセット電圧の調整を行ってその調整
結果を記憶しておき、受信状態において利得が切り替わ
った場合に、その利得状態に対応して記憶された調整結
果を出力するようにすることで回避できる。When the gain is switched, the DC offset voltage changes accordingly. For this purpose, each gain state is forcibly switched, and the DC offset voltage is adjusted for each gain state. Is performed, and the adjustment result is stored, and when the gain is switched in the reception state, the adjustment result stored corresponding to the gain state is output to avoid the situation.
【0048】次に、ダイバシチ及び利得切り替えの動作
を説明する。ここで、受信機の利得の大きい順にAGC
0モード、AGC1モード、AGC2モードの3つの利
得状態を選択可能であるとする。図3は設定された3つ
の利得状態をテーブルで示した図である。Next, the operation of diversity and gain switching will be described. Here, AGC is performed in descending order of the gain of the receiver.
It is assumed that three gain states of a 0 mode, an AGC1 mode, and an AGC2 mode can be selected. FIG. 3 is a table showing the three gain states that have been set.
【0049】AGC0モードは、緩衝増幅部14a及び
第1のベースバンド増幅器16a,16dの利得を最大
に設定した状態である。AGC1モードは、第1のベー
スバンド増幅器16a,16dの利得だけを15dB下
げた状態である。AGC2モードは、緩衝増幅部14a
の利得を15dB下げ、かつ第1のベースバンド増幅器
16a,16dの利得を15dB下げた状態である。各
モードにおける利得の状態は、受信電界強度に対応し、
受信信号が装置のダイナミックレンジを越えないように
切り替えられる。The AGC0 mode is a state in which the gains of the buffer amplifier 14a and the first baseband amplifiers 16a and 16d are set to the maximum. The AGC1 mode is a state in which only the gains of the first baseband amplifiers 16a and 16d are reduced by 15 dB. In the AGC2 mode, the buffer amplifier 14a
Is reduced by 15 dB, and the gains of the first baseband amplifiers 16a and 16d are reduced by 15 dB. The state of the gain in each mode corresponds to the received electric field strength,
Switching is performed so that the received signal does not exceed the dynamic range of the device.
【0050】また、ダイバシチ用のアンテナとして、図
1に示したように、第1アンテナ10aと第2アンテナ
10bの2本を設けてアンテナ選択スイッチ11aで切
り替えるようにする。さらに、無線信号のフォーマット
は、「従来の技術」の項で示したPHS信号のフォーマ
ット(図9参照)と同じであるとする。Further, as shown in FIG. 1, two antennas for diversity are provided, a first antenna 10a and a second antenna 10b, and the antenna is switched by an antenna selection switch 11a. Further, it is assumed that the format of the radio signal is the same as the format of the PHS signal (see FIG. 9) described in the section of "Prior Art".
【0051】図4はダイバシチ制御及び利得制御部21
における動作タイミングを示す説明図である。ここで、
n−1番目スロットにおいて受信電界強度が大きいと判
定されたアンテナをANT(n)、もう一方のアンテナ
を/ANT(n)と表し、またANT(n)に対応した
利得状態をAGC(ANT(n))と表す。FIG. 4 shows a diversity control and gain control section 21.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing operation timings in FIG. here,
The antenna determined to have a large received electric field strength in the (n-1) -th slot is represented by ANT (n), the other antenna is represented by / ANT (n), and the gain state corresponding to ANT (n) is represented by AGC (ANT ( n)).
【0052】n番目の受信スロット31では、まず受信
スロットの開始前において、利得状態をAGC(ANT
(n))に設定し(32)、それ以降、n番目受信スロッ
トが終了するまで利得を固定して受信する。また、受信
スロットの開始前で、アンテナを/ANT(n)に切り
替える(33)。そして、受信スロット内のユニークワ
ードUW以前において、アンテナ/ANT(n)での受
信電界強度を測定し(34)、受信電界強度を記憶する
(35)。続いて、アンテナANT(n)に切り替える
(36)。このアンテナの切り替えタイミングは、ユニ
ークワードUW以前で、かつアンテナ切り替えによる受
信信号の乱れがこのユニークワードUW以前に収束する
ように設定される。In the n-th reception slot 31, before the start of the reception slot, the gain state is changed to AGC (ANT).
(n)) is set (32), and thereafter, reception is performed with the gain fixed until the n-th reception slot ends. Before the start of the reception slot, the antenna is switched to / ANT (n) (33). Then, before the unique word UW in the reception slot, the reception electric field strength at the antenna / ANT (n) is measured (34), and the reception electric field strength is stored (35). Subsequently, the antenna is switched to the antenna ANT (n) (36). The antenna switching timing is set before the unique word UW, and the disturbance of the received signal due to the antenna switching converges before the unique word UW.
【0053】アンテナANT(n)に切り替えた後、n
番目受信スロットが終了するまでアンテナANT(n)
で受信する(36)。ここで、アンテナANT(n)で
の受信中に受信電界強度を測定する(37)。この測定
タイミングは、任意のタイミングでよいが、受信信号強
度検出部19で安定した検出結果を得るためには、デー
タパターンが固定であるユニークワードUW中であるこ
とが好ましい。After switching to antenna ANT (n), n
Antenna ANT (n) until the reception slot ends
(36). Here, the reception electric field strength is measured during reception by the antenna ANT (n) (37). The measurement timing may be any timing. However, in order to obtain a stable detection result in the received signal strength detection unit 19, it is preferable that the data pattern be in a unique word UW having a fixed data pattern.
【0054】そして、アンテナANT(n)での受信電
界強度と、先に測定して記憶したアンテナ/ANT
(n)での受信電界強度とを比較して、受信電界強度レ
ベルの高い方のアンテナを判定し、そのアンテナをアン
テナANT(n+1)とする(38)。また、受信電界
強度レベルの高い方のアンテナでの受信電界強度を基
に、これに対応した利得状態を判定し、n+1番目受信
スロット40の利得状態AGC(ANT(n+1))41とする
(39)。Then, the reception electric field strength at the antenna ANT (n) and the antenna / ANT measured and stored previously
By comparing the received electric field strength in (n), the antenna having the higher received electric field strength level is determined, and the antenna is set as the antenna ANT (n + 1) (38). Further, based on the received electric field strength of the antenna having the higher received electric field strength level, a gain state corresponding to the received electric field strength is determined, and the gain state AGC (ANT (n + 1)) 41 of the (n + 1) th receiving slot 40 is set. (39).
【0055】n+1番目以降の受信スロットでの動作
は、上記n番目の受信スロットでの動作と同様である。
ここで、n=1のときは前のスロットの情報がなく、こ
の場合はアンテナANT(0)、利得AGC(ANT(0))
を任意に選択可能である。このようにアンテナ及び利得
を任意に選択しても不都合が生じるのはn=1のスロッ
トだけであり、全体の通信特性に対して支障は生じな
い。The operation in the (n + 1) th reception slot and thereafter is the same as the operation in the nth reception slot.
Here, when n = 1, there is no information of the previous slot, and in this case, the antenna ANT (0) and the gain AGC (ANT (0))
Can be arbitrarily selected. As described above, even if the antenna and the gain are arbitrarily selected, the inconvenience occurs only in the slot of n = 1, and there is no problem in the overall communication characteristics.
【0056】図5はより具体的に受信スロット中におけ
る動作タイミングを示す説明図である。ここで、n−1
番目受信スロットでは、利得状態がAGC1モード状態
であるとする。また、第1アンテナ10aと第2アンテ
ナ10bとの2つのアンテナの受信電界強度の比較結果
を基に、判定結果として、第2アンテナ10bの受信電
界強度が大きい(ANT(n)=第2アンテナ)と判定
されていたとする。さらに、第2アンテナの受信電界強
度は、AGC1モードより低い利得状態、つまりAGC
2モード状態にある(AGC(ANT(n))=AGC2)と
判定されたとする(42)。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation timing during a reception slot more specifically. Where n-1
In the third reception slot, it is assumed that the gain state is the AGC1 mode state. Further, based on the comparison result of the reception electric field strengths of the two antennas of the first antenna 10a and the second antenna 10b, the reception electric field strength of the second antenna 10b is large (ANT (n) = the second antenna ). Further, the received electric field strength of the second antenna is lower than the gain state in the AGC1 mode, that is, the AGC
It is assumed that it is determined that the camera is in the two-mode state (AGC (ANT (n)) = AGC2) (42).
【0057】n番目受信スロットでは、まず、受信スロ
ットの開始前、利得状態をAGC2モードに切り替える
(43)。これ以降、n番目受信スロットが終了するま
でAGC2モードで固定して受信する。さらに、受信ス
ロットの開始前に、第1アンテナに切り替える(4
4)。受信スロット内のユニークワードUW以前におい
て、第1アンテナでの受信電界強度を測定し(45)、
受信電界強度を記憶する(46)。続いて、第2アンテ
ナに切り替える(47)。第2アンテナに切り替えた後
は、n番目受信スロットが終了するまで第2アンテナで
受信する。In the n-th reception slot, first, before the start of the reception slot, the gain state is switched to the AGC2 mode (43). Thereafter, the reception is fixed in the AGC2 mode until the n-th reception slot ends. Further, before the start of the reception slot, switching to the first antenna (4)
4). Before the unique word UW in the reception slot, the reception electric field strength at the first antenna is measured (45),
The received electric field strength is stored (46). Subsequently, switching to the second antenna is performed (47). After switching to the second antenna, reception is performed by the second antenna until the n-th reception slot ends.
【0058】ここで、第2アンテナでの受信中に受信電
界強度を測定する(48)。第2アンテナでの受信電界
強度と、先に測定して記憶した第1アンテナでの受信電
界強度とを比較し、受信電界強度レベルの高い方のアン
テナを判定する(49)。また、受信電界強度レベルの
高い方のアンテナでの受信電界強度に対応した利得状態
を判定する(50)。この後、n+1番目の受信スロッ
トの動作は、上記n番目の受信スロットでの動作と同様
である。Here, the reception electric field strength is measured during reception by the second antenna (48). The received electric field intensity at the second antenna is compared with the received electric field intensity at the first antenna measured and stored in advance, and the antenna having the higher received electric field intensity level is determined (49). Further, a gain state corresponding to the received electric field strength of the antenna having the higher received electric field strength level is determined (50). Thereafter, the operation in the (n + 1) th reception slot is the same as the operation in the nth reception slot.
【0059】上述したようなダイバシチ制御及び利得制
御は、受信スロットタイミングとの同期がとれている場
合に適用可能である。しかし、例えば、電源投入時など
のように受信スロットタイミングとの同期がとれていな
い場合は、ダイバシチ制御及び利得制御部21からの出
力信号を固定してアンテナの切り替えを行わないように
するとともに、利得の切り替えは、例えば図6に示すよ
うに、受信スロットの開始時点で利得状態を判定し(5
1)、すぐに利得を切り替える(52)ように制御して
もよい。図6は電源投入時などにおける利得切り替えの
動作タイミングを示す説明図である。The above-described diversity control and gain control can be applied when synchronization with the reception slot timing is established. However, for example, when synchronization with the reception slot timing is not taken, such as at power-on, the output signal from the diversity control and gain control unit 21 is fixed so as not to switch the antenna, For switching the gain, for example, as shown in FIG. 6, the gain state is determined at the start of the reception slot (5
1) The control may be performed such that the gain is immediately switched (52). FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation timing of gain switching at the time of power-on or the like.
【0060】このように、本実施形態によれば、ダイバ
シチによるアンテナの切り替え及び利得の切り替えを容
易かつ適切に行うことができ、小型かつ安価な構成でフ
ェージング環境下でも良好な通信特性を得ることができ
る。この場合、各受信スロット内において利得状態は一
定であり、また、スロット内におけるダイバシチによる
アンテナ切り替えも1回のみであるため、スロット内で
の信号の乱れを最小限に抑えることができ、受信に必須
の情報部分を安定して受信することが可能となる。As described above, according to the present embodiment, the switching of the antenna and the switching of the gain by the diversity can be easily and appropriately performed, and a good communication characteristic can be obtained even in a fading environment with a small and inexpensive configuration. Can be. In this case, the gain state is constant in each reception slot, and the antenna is switched only once by diversity in the slot, so that signal disturbance in the slot can be minimized, and Indispensable information portions can be received stably.
【0061】なお、本発明は、以上で説明した実施の形
態の構成に限られるものではなく、請求項に記載した範
囲において、どのようなものであっても適用でき、構成
は種々の変形が可能である。The present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but may be applied to any configuration within the scope described in the claims, and the configuration may be modified in various ways. It is possible.
【0062】例えば、高周波アナログ信号処理部12に
より受信した無線信号を第1の中間周波数信号に一旦変
換した後、ベースバンド信号に変換する構成を一例とし
て挙げたが、第1の中間周波数信号に変換することな
く、直接にベースバンド信号に変換する構成の受信機に
対しても、同様に適用可能である。For example, a configuration in which the radio signal received by the high-frequency analog signal processing unit 12 is once converted into a first intermediate frequency signal and then converted into a baseband signal has been described as an example. The present invention is similarly applicable to a receiver configured to directly convert to a baseband signal without performing conversion.
【0063】また、無線信号送受信部11の構成におい
ても、複数のアンテナを適宜切り替え可能であればよ
く、図1に示した構成に限るものではない。例えば、ア
ンテナを3つ以上設け、それらを個別に切り替えたり、
あるいは複数のアンテナからの無線信号を合成するよう
に、アンテナを切り替えてもよい。The configuration of the radio signal transmitting / receiving section 11 is not limited to the configuration shown in FIG. 1 as long as a plurality of antennas can be switched as appropriate. For example, three or more antennas can be provided and switched individually,
Alternatively, the antennas may be switched so that radio signals from a plurality of antennas are combined.
【0064】さらに、第2の中間周波数処理部16以降
を、AD変換器を用いてデジタル信号処理する構成であ
っても、同様に適用可能である。Further, the second intermediate frequency processing section 16 and subsequent sections can be similarly applied to a digital signal processing using an AD converter.
【0065】また、ダイバシチ方式の受信部60により
判定選択されたアンテナは、送信時における通信特性の
改善にも効果的であることが知られているので、送信ダ
イバシチとして、無線信号の送信に用いるアンテナにつ
いても、受信部60で直前の受信に使用したアンテナを
選択するように構成することも可能である。Since the antenna determined and selected by the diversity receiving unit 60 is known to be effective in improving the communication characteristics at the time of transmission, it is used for transmission of radio signals as transmission diversity. As for the antenna, the receiving unit 60 may be configured to select the antenna used for the immediately preceding reception.
【0066】上述のように本実施形態では、TDMA方
式における間欠受信動作など、ダイレクトコンバージョ
ン方式の受信機で複数スロットにわたって受信を行う際
に、ダイバシチによる複数のアンテナの切り替え及びA
GCの利得切り替えを容易かつ適切に行うことができ
る。このため、小型かつ安価な構成で、フェージング環
境下でも良好な通信特性を得ることが可能である。ま
た、送信時に最適なアンテナを推定することができ、受
信手段と送信手段とを組み合わせることで、送信時にお
いても良好な通信特性を得られる無線通信装置を実現で
きる。As described above, in the present embodiment, when performing reception over a plurality of slots with a receiver of a direct conversion system such as an intermittent reception operation in a TDMA system, switching of a plurality of antennas by diversity and A
The gain switching of the GC can be easily and appropriately performed. Therefore, with a small and inexpensive configuration, it is possible to obtain good communication characteristics even in a fading environment. In addition, it is possible to estimate an optimal antenna at the time of transmission, and to realize a wireless communication device capable of obtaining good communication characteristics even at the time of transmission by combining the reception unit and the transmission unit.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のアンテナの切り替え及び利得の切り替えを容易に行
うことができ、フェージング環境下でも良好な通信特性
を得ることが可能となる効果が得られる。As described above, according to the present invention, the switching of a plurality of antennas and the switching of the gain can be easily performed, and an excellent communication characteristic can be obtained even in a fading environment. can get.
【図1】本発明の実施形態に係る移動体通信装置の構成
を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a mobile communication device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1における直流オフセット電圧調整制御部の
構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a DC offset voltage adjustment control unit in FIG.
【図3】設定された3つの利得状態をテーブルで示した
図である。FIG. 3 is a table showing three gain states that have been set;
【図4】ダイバシチ制御及び利得制御部における動作タ
イミングを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing operation timing in a diversity control and gain control unit.
【図5】より具体的に受信スロット中における動作タイ
ミングを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing operation timing during a reception slot more specifically;
【図6】電源投入時などの受信スロットタイミングとの
同期がとれていない場合における利得切り替えの動作タ
イミングを示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation timing of gain switching when synchronization with a reception slot timing such as when power is turned on is not achieved;
【図7】従来の利得切り替え動作のタイミングを示す説
明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the timing of a conventional gain switching operation.
【図8】アンテナ切り替え受信方法によりダイバシチを
実現する構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration for realizing diversity by an antenna switching reception method.
【図9】PHSにおける受信スロットのフォーマットを
示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a format of a reception slot in the PHS.
10a 第1アンテナ 10b 第2アンテナ 11 無線信号送受信部 11a アンテナ選択スイッチ 14 第1の中間周波数信号処理部 14a 緩衝増幅部 16 第2の中間周波数信号処理部 16a,16d 第1のベースバンド増幅器 19 受信信号強度検出部 21 ダイバシチ制御及び利得制御部 25 直流オフセット電圧調整制御部 10a first antenna 10b second antenna 11 radio signal transmitting / receiving section 11a antenna selection switch 14 first intermediate frequency signal processing section 14a buffer amplification section 16 second intermediate frequency signal processing section 16a, 16d first baseband amplifier 19 reception Signal strength detection unit 21 Diversity control and gain control unit 25 DC offset voltage adjustment control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇井 孝 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 長瀬 幸一 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 Fターム(参考) 5K059 CC02 CC03 DD02 DD27 DD44 EE02 5K061 AA11 BB12 CC02 CC05 CC46 CC52 CD01 FF17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Takashi Ui 4-3-1 Tsunashima Higashi, Kohoku-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Inside Matsushita Communication Industrial Co., Ltd. No.3-1, Matsushita Communication Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5K059 CC02 CC03 DD02 DD27 DD44 EE02 5K061 AA11 BB12 CC02 CC05 CC46 CC52 CD01 FF17
Claims (5)
受信する無線受信装置において、 受信スロット内の情報部分を受信する以前に、前記情報
部分の受信に使用する第1のアンテナとは異なる第2の
アンテナを選択する選択手段と、 前記選択された第2のアンテナでの受信電界強度を測定
する第1の測定手段と、 前記受信スロット内の情報部分を前記第1のアンテナで
受信する際に、この第1のアンテナでの受信電界強度を
測定する第2の測定手段と、 前記第1のアンテナで測定された受信電界強度と前記第
2のアンテナで測定された受信電界強度とを比較する比
較手段と、 前記比較結果に基づき、受信電界強度の大きい方のアン
テナを、次回の受信スロット内の情報部分の受信に使用
するアンテナに設定するアンテナ設定手段とを備えたこ
とを特徴とする無線受信装置。1. A radio receiving apparatus for receiving a radio signal by switching a plurality of antennas, wherein before receiving an information portion in a reception slot, a second antenna different from the first antenna used for receiving the information portion is provided. Selecting means for selecting an antenna, first measuring means for measuring a received electric field strength at the selected second antenna, and when an information portion in the receiving slot is received by the first antenna. Second measuring means for measuring the received electric field intensity at the first antenna, and comparing the received electric field intensity measured at the first antenna with the received electric field intensity measured at the second antenna. Comparing means, based on the comparison result, an antenna setting means for setting an antenna having a larger received electric field strength as an antenna used for receiving an information portion in a next reception slot. Radio receiving apparatus, characterized in that.
受信電界強度に応じて制御する利得制御手段を備え、 前記利得制御手段は、前記設定されたアンテナの受信電
界強度に基づき、次回の受信スロットにおける前記利得
を設定することを特徴とする請求項1記載の無線受信装
置。2. A gain control means for controlling a gain when amplifying a received radio signal in accordance with a received electric field strength, wherein the gain control means determines a next time based on the set received electric field strength of the antenna. 2. The radio receiving apparatus according to claim 1, wherein said gain in a receiving slot is set.
号に変換する第1の周波数変換手段と、 前記第1の中間周波数信号を、直交変換された2つのベ
ースバンド信号に変換する第2の周波数変換手段と、 前記ベースバンド信号の増幅及び帯域制限を行う信号処
理手段とを備えたことを特徴とする請求項1又は2記載
の無線受信装置。3. A first frequency converting means for converting a received radio signal into a first intermediate frequency signal, and a second frequency converting means for converting the first intermediate frequency signal into two orthogonally transformed baseband signals. The radio receiving apparatus according to claim 1, further comprising: a frequency conversion unit configured to amplify the baseband signal and a signal processing unit configured to limit a band of the baseband signal.
備えるとともに、無線信号を送信する送信手段を備え、 前記送信手段は、無線信号の送信時に、前記受信部での
直前の受信において使用設定されたアンテナを使用する
ことを特徴とする無線通信装置。4. The radio receiving apparatus according to claim 1, further comprising: a transmitting unit that transmits a radio signal, wherein the transmitting unit transmits a radio signal when the radio unit transmits immediately before the radio signal is received by the receiving unit. A wireless communication device using an antenna whose use has been set.
受信する無線受信方法であって、 受信スロット内の情報部分を受信する以前に、前記情報
部分の受信に使用する第1のアンテナとは異なる第2の
アンテナを選択する選択ステップと、 前記選択された第2のアンテナでの受信電界強度を測定
する第1の測定ステップと、 前記受信スロット内の情報部分を前記第1のアンテナで
受信する際に、この第1のアンテナでの受信電界強度を
測定する第2の測定ステップと、 前記第1のアンテナで測定された受信電界強度と前記第
2のアンテナで測定された受信電界強度とを比較する比
較ステップと、 前記比較結果に基づき、受信電界強度の大きい方のアン
テナを、次回の受信スロット内の情報部分の受信に使用
するアンテナに設定するアンテナ設定ステップとを有す
ることを特徴とする無線受信方法。5. A radio receiving method for receiving a radio signal by switching a plurality of antennas, wherein said method is different from a first antenna used for receiving said information portion before receiving an information portion in a reception slot. A selecting step of selecting a second antenna; a first measuring step of measuring a reception electric field strength at the selected second antenna; and receiving the information portion in the reception slot by the first antenna. A second measuring step of measuring a received electric field strength at the first antenna; and a receiving electric field strength measured at the first antenna and a received electric field strength measured at the second antenna. A comparing step of comparing, based on the result of the comparison, an antenna that sets the antenna having the larger received electric field strength as the antenna used for receiving the information portion in the next reception slot. Radio receiving method characterized by having a constant step.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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