JP2006217013A - Cofdm modulation signal receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、COFDM変調信号受信機に係り、特にCOFDM変調信号を受信するRF段及びIF段の性能改善に関する。 The present invention relates to a COFDM modulated signal receiver, and more particularly to improving the performance of an RF stage and an IF stage that receive a COFDM modulated signal.
従来のCOFDM変調信号受信機の例として、COFDMで最も早くから国際標準化されたDABの移動体受信機について説明する。図2は、自動車等の移動体にも搭載されている既存(旧社会主義圏を除く欧州、カナダ、オーストラリアにて本放送開始済み)のCOFDM変調方式放送であるDAB(“ETS300401”)の受信機のチューナー部の構成を示したブロック図である(例えば特許文献1参照)。この例はCOFDM変調方式を使用したデジタル音声ラジオの分類に属するが、チューナー部としては従来のアマチュア無線機やアナログのNTSC/PAL/SECAM方式のテレビ、FM、AMラジオと大きく変わることは無く、アンテナで受波した希望信号のC/Nをなるべく失わずに増幅し、後段の信号処理部となる復調部へ送出することを目的にすることには変わりはない。 As an example of a conventional COFDM modulated signal receiver, a DAB mobile receiver that has been internationally standardized earliest in COFDM will be described. FIG. 2 shows the reception of DAB (“ETS300401”), which is an existing COFDM modulation system broadcast (mainly started in Europe, Canada, and Australia excluding the former socialist sphere) that is also mounted on mobile objects such as automobiles. It is the block diagram which showed the structure of the tuner part of a machine (for example, refer patent document 1). This example belongs to the category of digital audio radio using the COFDM modulation system, but the tuner section is not much different from conventional amateur radio equipment or analog NTSC / PAL / SECAM television, FM, AM radio, The objective is to amplify the C / N of the desired signal received by the antenna without losing it as much as possible, and send it to the demodulator as the signal processor at the subsequent stage.
図2にて、まず、RF入力端子45から図示されないアクティブなアンテナエレメントに誘起した電力を取り込み、デュプレクサ1により、既存のDABで使用されているL−Band(1452〜1492MHz)、BandIII(175〜240or250MHz)の二つのバンドを抽出し、各々L−Bandゲイン可変RFアンプ25、コンバイナ2へ送出する。また、この時、アンテナ用DCサプライ端子35からはローパスフィルタ37を介してDC電流がアクティブなアンテナエレメントに供給されている。尚、図中、35はアンテナ用DCサプライ端子、37はローパスフィルタである。
In FIG. 2, first, electric power induced in an active antenna element (not shown) is taken in from an
L−Bandゲイン可変RFアンプ25へ送られた信号はここで増幅された後、L−Bandミキサー26にて、L−Band用PLLブロック30により制御されたL−Band用局部発振器27からの出力と混合され、BandIIIの周波数帯のRF信号となり、さらにコンバイナ2を経由して第1のトラッキング・フィルタ3へ送出される。一方、L−Bandミキサー26からの出力信号はAGCブロック31にて包絡線検波され、そのDC化された信号がL−Bandゲイン可変RFアンプ25のゲインをコントロールし、L−Bandの周波数帯のRF信号の入力レベルが最適になるように制御するAGCループが形成されている。
The signal sent to the L-Band gain
コンバイナ2へ送出されたBandIIIのRF信号は、第1のトラッキング・フィルタ3(多くは単同調型が用いられている)に送出されて帯域制限を受けてからBandIIIゲイン可変アンプ4で増幅された後、第2のトラッキング・フィルタ5で再度帯域制限を受けて第1のミキサー6へ送出される。
The BandIII RF signal sent to the combiner 2 was sent to the first tracking filter 3 (many of which the single-tuning type is used) and subjected to band limitation, and then amplified by the BandIII gain variable amplifier 4. Thereafter, the
第2のトラッキング・フィルタ5で帯域制限されたRF信号は、PLLブロック10、ローパスフィルタ15、RF段局部発振器7、バッファアンプ9により生成されたDC信号と第1のミキサー6にて混合された後、第1のIF信号となって第1のIFアンプ12に送出される。また、RF段局部発振器7の発振周波数を制御するために生成されたDC信号は、RF段の第1のトラッキング・フィルタ3、第2のトラッキング・フィルタ5へも印加され、通過帯域の中心周波数を制御するために兼用される。
The RF signal band-limited by the
第1のIF周波数にダウンコンバートされた信号は、第1のIFアンプ12にて増幅された後、第1のIFバンドパス・フィルタ(固定型)13によりRF段での処理に比して狭帯域な帯域制限を受ける。帯域制限を受けた第1のIF周波数信号は、再度第2のIFアンプ14にて増幅されてからアッテネータ16を通過後、第2のミキサー17へ送出される。
The signal down-converted to the first IF frequency is amplified by the
一方、第1のミキサー6でダウンコンバートされた信号はRF段AGCブロック11で抽出され、ここで包絡線検波を施されてDC化された信号に成り、その信号がゲイン可変RFアンプ4に印加されることでAGCループを築き、RF信号のゲインが調整される。
On the other hand, the signal down-converted by the first mixer 6 is extracted by the RF
更に、第2のミキサー17では、入力されるRF信号と、水晶20と局部発振器32の組み合わせより発生する固定の周波数信号とが混合され、一定の周波数分のダウンコンバートが行われて、第2のIF信号に変換され、第2のIF段AGCブロック18、RSSIブロック19及び第2のIFアンプ22に入力される。IF信号はIF段AGCブロック18で抽出されて包絡線検波を施されることによりDC化された信号と成り、その信号がアッテネータ16に印加されることで、もう一つのAGCループを築き、第2のIF信号のゲインが調整される。
Further, the
第2のIFアンプ22へ送出された信号は増幅された後、次段の第2のIFバンドパス・フィルタ(固定型)23で最後の狭帯域制限を受け、第2のIFアンプ24にて図示されない復調部の入力レンジに適した信号レベルまで増幅され、これが受信機のアナログ・ベースバンド信号として、IF出力端子40から復調部へ送出される。
After the signal sent to the
一方、第2のミキサー17から送出された第2のIF信号は、RSSI(受信信号強度検出器)ブロック19にも印加され、時定数の小さな包絡線検波を施された後、ローパスフィルタ41によって高周波成分が除去され、それがバッファアンプ21を経由して後続の復調部がシンクロナイゼーション初期(バースト信号に対するタイミング同期)の段階で必要とするRSSI信号として、RSSI出力端子42から出力される。
On the other hand, the second IF signal sent out from the
尚、外部システムコントローラとの通信端子は、例えばI2C(アイスクエアシー)バスではPLLブロック10のN値の制御やPLLのロックを認識するための3端子(DATA36、CLOCK37、LOCK38)が有り、また、後続の復調部からの微細な周波数チューニングを行うための、AFC端子39が設けられている。
しかしながら、上記した従来のCOFDM変調信号受信機では、(1).受信対象の放送波ごとに受信機(チューナー)が別途設ける必要があった。(2).電圧制御型局部発振器(VCO)の制御電圧をRF段のトラッキング・フィルタの中心周波数制御に流用していたため、理想的なトラッキングを得ることが難しく、また製品量産時に、生産/製造ラインでの工数・時間が多く割かれていた。(3).IFフィルタが固定帯域幅のデバイスが使われていたため、帯域幅が異なる放送波を受信する際、一本のIF段構成では、対処できなかった。(4).RF段のバンドパス・フィルタとRFAmp間の入出力インピーダンスは、周波数偏差をもっているため、受信周波数に依っては、インピーダンス・マッチングが崩れ、フィルタの選択度特性、RFAmpの雑音指数、パワーゲイン特性に劣化が生じ、受信周波数に依って、受信感度、周波数選択度特性が大きく損なわれ易かった。 However, in the conventional COFDM modulated signal receiver described above, (1). It was necessary to provide a receiver (tuner) separately for each broadcast wave to be received. (2). Since the control voltage of the voltage controlled local oscillator (VCO) was used to control the center frequency of the tracking filter in the RF stage, it is difficult to obtain ideal tracking, and man-hours on the production / manufacturing line during mass production・ A lot of time was spent. (3). Since a device with a fixed bandwidth IF filter was used, a single IF stage configuration could not cope with receiving broadcast waves with different bandwidths. (4). Since the input / output impedance between the RF stage bandpass filter and RFAmp has a frequency deviation, depending on the reception frequency, impedance matching may be lost, resulting in filter selectivity characteristics, RFAmp noise figure, and power gain characteristics. Degradation occurred, and reception sensitivity and frequency selectivity characteristics were easily damaged depending on the reception frequency.
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、1本のチューナー、1本のIF段構成で、トラッキング性能、フィルタの選択度特性、RFアンプの雑音指数、パワーゲイン特性、受信感度、周波数選択度特性及び、受信情報品質などの受信機の基本性能を確保することができるCOFDM変調信号受信機を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a single tuner and a single IF stage configuration, tracking performance, filter selectivity characteristics, RF amplifier noise figure, An object of the present invention is to provide a COFDM modulated signal receiver capable of ensuring basic receiver performance such as power gain characteristics, reception sensitivity, frequency selectivity characteristics, and received information quality.
本発明は上記目的を達成するため、Hi−BAND段、RF段、IF段を備えることにより、希望チャネルのCOFDM変調波を受信してアナログ・ベースバンド信号として復調部に出力するCOFDM変調信号受信機であって、前記RF段のトラッキング・フィルタとして複同調形パッシブフィルタを用い、複同調フィルタの2ポールを各々、独立したDC制御で行い、しかも、そのためのDC制御電圧を複数のD/A変換器で発生させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes a Hi-BAND stage, an RF stage, and an IF stage, thereby receiving a COFDM modulated wave of a desired channel and receiving it as an analog baseband signal to a demodulator. A double-tuned passive filter is used as a tracking filter of the RF stage, and two poles of the double-tuned filter are each controlled by independent DC control, and the DC control voltage for this purpose is applied to a plurality of D / A. It is generated by a converter.
また、本発明は、Hi−BAND段、RF段、IF段を備えることにより、希望チャネルのCOFDM変調波を受信してアナログ・ベースバンド信号として復調部に出力するCOFDM変調信号受信機であって、前記IF段の帯域制限フィルタとして帯域可変なパッシブな複同調形フィルタを用い、且つ、この複同調フィルタの二つのポールを各々、独立したDC制御で行い、しかも、そのためのDC制御電圧を複数のD/A変換器で発生させることを特徴とする。 In addition, the present invention is a COFDM modulated signal receiver that includes a Hi-BAND stage, an RF stage, and an IF stage to receive a COFDM modulated wave of a desired channel and output it as an analog baseband signal to a demodulation unit. A passively tunable filter with variable bandwidth is used as the band limiting filter of the IF stage, and the two poles of the double tuned filter are each controlled by independent DC control, and a plurality of DC control voltages are used for this purpose. It is generated by a D / A converter.
また、本発明は、前記RFの増幅器の入出力側に制御可能なインピーダンス整合回路を設け、前記RFの増幅器の入出力のインピーダンス・マッチングを、受信周波数に応じて変化させることを特徴とする。 The present invention is also characterized in that a controllable impedance matching circuit is provided on the input / output side of the RF amplifier, and the impedance matching of the input / output of the RF amplifier is changed according to the reception frequency.
このように本発明のCOFDM変調信号受信機では、COFDM変調信号受信機のRF段とIF段の帯域制限フィルタに帯域可変同調フィルタを用い、RF段に制御可能なインピーダンス整合回路を備えることにより、1本のチューナー、1本のIF段構成で、トラッキング性能、フィルタの選択度特性、受信機の雑音指数、パワーゲイン特性、受信感度、周波数選択度特性及び、受信情報品質などの受信機の基本性能を確保することができる。 As described above, in the COFDM modulated signal receiver of the present invention, by using the variable bandwidth tuning filter for the band limiting filters of the RF stage and IF stage of the COFDM modulated signal receiver, and by providing an impedance matching circuit that can be controlled in the RF stage, Receiver basics such as one tuner, one IF stage configuration, tracking performance, filter selectivity characteristics, receiver noise figure, power gain characteristics, reception sensitivity, frequency selectivity characteristics, and received information quality Performance can be ensured.
本発明によれば、RF段及びIF段のトラッキング・フィルタとして複同調形パッシブフィルタを用い、複同調の2ポールを各々、独立したDC制御で行い、しかも、そのためのDC制御電圧を複数のD/A変換器で発生させることにより、希望受信帯域幅の比が比較的大きくなるCOFDM変調された信号(DABでは1.536MHz、地上波デジタルテレビでは約6MHz)を受信する場合、局部発振器の発振周波数の制御にPLL内のチューニング電圧を使用しないため、トラッキング・フィルタの通過帯域特性が犠牲になったり、トラッキングフィルタの特性を重視するために生じる局部発振器の出力信号の発振純度が犠牲になってきたことが各々独立な設計が可能となるため解消される。
受信周波数に対する、希望受信周波数帯域幅が比較的大きくなるCOFDM変調された信号を受信する場合、インダクタやコンデンサで構成されるパッシブ回路のトラッキング・フィルタやRF増幅器間のインピーダンス・マッチングの整合度合いの受信周波数偏差が受信性能として無視できなくなり、主要因として、複数のトラッキング・フィルタでの通過帯域特性と通過損失、RF増幅器での雑音指数の劣化とパワーゲインの周波数偏差の増大などを発生するが、前記RFの増幅器の入出力側に制御可能なインピーダンス整合回路を設け、前記RF増幅器の入出力のインピーダンス・マッチングを、受信周波数に応じて変化させることにより、複数のトラッキング・フィルタでの通過帯域特性と通過損失、RF増幅器での雑音指数の劣化とパワーゲインの周波数偏差の増大などを防止することができる。
PLLループ内部の位相比較周波数を作るための基準発振器の周波数の分周する際に二箇所で分周することにより、局部発振器の発振純度の品質、受信機として言えば、受信感度、受信信号の情報品質の劣化を防止することができる。
IF段での帯域幅の制御可能な帯域制限フィルタ(複同調)を持つことにより、例えば、受信周波数バンドに共通範囲を持つ、FMラジオやDABやTVのVHFチャンネル夫々に、一つのチューナーで対応でき、複数の受信機、RFモジュールを持つことを防ぐことが可能となる。
RF段においてトラッキング・フィルタ−RFAmp間に制御可能なインピーダンス整合回路を設ける事に依り、受信周波数の違いに因る、受信機の基本性能である受信感度(雑音指数、パワーゲイン)、耐隣接妨害特性(周波数選択度特性)の装置劣化の発生を防ぐことが可能となる。
RF段のトラッキング・フィルタの制御がプログラマブルで且つ、直流電圧を生成する装置がD/A変換器となるため、量産時の特性ばらつきの軽減効果が期待できる。
受信機の後段に複数の種類の復調部(例えばAMラジオの検波回路、FMラジオの復調回路、NTSC/PAL復調回路、デジタル変調復調のためのADCなど)を設けることで、COFDM以外の変調方式の放送信号の復調信号処理をさせる拡張性も備える。
この構成の受信機はStational(添え置き受信型)、mobile(移動体受信型)に求められる信号処理動作を1台で兼ね備える事が可能となる。
According to the present invention, a double-tuned passive filter is used as a tracking filter for the RF stage and the IF stage, and the double-tuned two poles are each controlled by independent DC control. When a COFDM modulated signal (1.536 MHz for DAB, approximately 6 MHz for terrestrial digital television) is received with a relatively large ratio of the desired reception bandwidth by being generated by the A / A converter, oscillation of the local oscillator Since the tuning voltage in the PLL is not used to control the frequency, the passband characteristic of the tracking filter is sacrificed, or the oscillation purity of the output signal of the local oscillator generated due to the importance of the characteristic of the tracking filter is sacrificed. This is eliminated because each can be designed independently.
When receiving a COOFDM-modulated signal with a relatively large desired reception frequency bandwidth relative to the reception frequency, reception of the matching degree of impedance matching between the passive circuit tracking filter and RF amplifier composed of inductors and capacitors The frequency deviation cannot be ignored as reception performance, and the main factors include passband characteristics and pass loss in multiple tracking filters, noise figure degradation in RF amplifier and increase in power gain frequency deviation, etc. A controllable impedance matching circuit is provided on the input / output side of the RF amplifier, and by changing the impedance matching of the input / output of the RF amplifier according to the reception frequency, the passband characteristics in a plurality of tracking filters And passage loss, degradation of noise figure in RF amplifier Such as an increase of the frequency deviation of the power gain can be prevented.
When dividing the frequency of the reference oscillator for creating the phase comparison frequency inside the PLL loop, the frequency of the local oscillator is divided by two parts, so that the quality of the oscillation purity of the local oscillator, the receiver sensitivity, the received signal Degradation of information quality can be prevented.
By having a band limiting filter (double tuning) that can control the bandwidth at the IF stage, for example, one tuner can be used for each VHF channel of FM radio, DAB, and TV that has a common range in the reception frequency band. It is possible to prevent having a plurality of receivers and RF modules.
By providing a controllable impedance matching circuit between the tracking filter and RFAmp in the RF stage, the receiver performance (noise figure, power gain) and anti-adjacent interference are the basic performance of the receiver due to the difference in reception frequency. It is possible to prevent the occurrence of device deterioration of characteristics (frequency selectivity characteristics).
Since the control of the RF stage tracking filter is programmable and the device for generating a DC voltage is a D / A converter, an effect of reducing characteristic variations during mass production can be expected.
By providing a plurality of types of demodulation units (for example, an AM radio detection circuit, an FM radio demodulation circuit, an NTSC / PAL demodulation circuit, an ADC for digital modulation demodulation) at the subsequent stage of the receiver, a modulation method other than COFDM It also has expandability that allows demodulated signal processing of broadcast signals.
The receiver having this configuration can have a signal processing operation required for Stationary (accompanying reception type) and mobile (mobile reception type) in one unit.
1本のチューナー、1本のIF段構成で、トラッキング性能、フィルタの選択度特性、RFアンプの雑音指数、パワーゲイン特性、受信感度、周波数選択度特性及び、受信情報品質などの受信機の基本性能を確保する目的を、COFDM変調信号受信機のRF段とIF段の帯域制限フィルタに帯域可変同調フィルタを用い、RF段に制御可能なインピーダンス整合回路を備えることにより実現する。 1 tuner, 1 IF stage configuration, tracking performance, filter selectivity characteristics, RF amplifier noise figure, power gain characteristics, receiver sensitivity, frequency selectivity characteristics, receiver information quality, etc. The purpose of ensuring the performance is realized by using a variable band tuning filter for the band limiting filters of the RF stage and IF stage of the COFDM modulated signal receiver and providing an impedance matching circuit that can be controlled in the RF stage.
図1は、本発明の一実施の形態に係るCOFDM変調信号受信機の構成例を示したブロック図である。COFDM変調信号受信機は、デュプレクサ1、コンバイナ2、第二のバンドのRF段1st複同調型トラッキング・フィルタ3、第二のバンドのRF増幅器前段のインピーダンス整合器4、第二のバンドのゲイン可変RF増幅器5、第二のバンドのゲイン連続可変なRF増幅器後段のインピーダンス整合器6、第二のバンドのRF段2nd複同調型トラッキング・フィルタ7、第一のバンドのRF段1st複同調型トラッキング・フィルタ8、第一のバンドのRF増幅器前段のインピーダンス整合器9、第一のバンドのゲイン連続な可変RF増幅器10、第一のバンドのRF増幅器後段のインピーダンス整合器11、第一のバンドのRF段2nd複同調型トラッキング・フィルタ12、第二のバンドの1stミキサー13、第一のバンドの1stミキサー14、第一のバンドの1st局部発振器15、第二のバンドの1st局部発振器16、第一のバンドの1st局部発振器のバッファアンプ17、第二のバンドの1st局部発振器のバッファアンプ18、RF段の第1のPLLブロック(位相比較器)19、RF段AGCブロック(包絡線検波)20、第一の1stIFAmp21、1stIF複同調型バンドパス・フィルタ22、第二の1stIFAmp23、V−I変換増幅器24、アッテネータ25、2ndミキサー26、IF段AGCブロック(包絡線検波)27、2ndIFバンドパス・フィルタ28、固定バンドパス・フィルタ29、逓倍器30、第一2ndIFAmp31、RSSI生成器32、ローパスフィルタ33、バッファアンプ34、第二2ndIFゲイン可変Amp35、他のHi Band用AGCブロック(包絡線検波)36、他のHi Band用ゲイン可変RFAmp37、バンド・ダウン変換器用ミキサー38、他のHi Band帯局部発振器39、ローパスフィルタ40、バッファアンプ41、ダウン変換器用PLLブロック42、ローパスフィルタ43、バンドパス・フィルタ44、VCTCXO(電圧制御型温度自己補償基準水晶発振器)45、集合D/A変換器46、アンテナ接続端子47、アクティブアンテナ用DC供給端子48、DATA入力端子49、CLOCK入力端子50、PLLのLOCKステータス出力端子((例)49.〜51.:“I2Cbus“)51、AFC制御端子52、RSSI出力端子53、IF OUT(アナログ・ベースバンド出力端子)54、Fine AGC制御端子55、CLOCK入力端子56、DATA入力端子57、GND端子58、ローパスフィルタ59を有して構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a COFDM modulated signal receiver according to an embodiment of the present invention. The COFDM signal receiver includes a duplexer 1, a combiner 2, a second band RF stage 1st double-tuned
次に本実施の形態の動作について説明する。まず、RF入力端子47から図示されないアクティブなアンテナエレメントに誘起した電力を取り込み、デュプレクサ1により、既存のDABで使用されているL−Band(1452から1492MHz)、BandIII(175〜240or250MHz)の二つのバンドを抽出し、第一のバンドのRF段1st複同調型トラッキング・フィルタ8、コンバイナ2、他のHi Band用AGCブロック(包絡線検波)36、他のHi Band用ゲイン可変RFAmp37へ送出される。また、この時、アクティブアンテナ用DC供給端子48からはローパスフィルタ43を介してDC電流がアンテナエレメントに供給されている。尚、本実施形態で対象としているCOFDM変調放送用受信機で現代において運用されている放送システムとしては、「DAB」(:“ETS300401”)、「DVB」、「『地上波デジタル・テレビ』の移動体受信用の1セグメント受信モード(車載用を含めた移動体受信用、携帯電話のフィーチャー用の受信モード」が上げられる。また、無線LANの領域でもIEEE802、11、a等でもOFDMかCOFDMが既に運用されている。
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, power induced in an active antenna element (not shown) is taken in from the RF input terminal 47, and the duplexer 1 uses two L-Band (1452 to 1492 MHz) and BandIII (175 to 240 or 250 MHz) used in the existing DAB. The band is extracted and sent to the first band RF stage 1st double-tuned
まず、二つのバンド別に設けられたゲイン可変なRF増幅器5、10、とその前、後段に設けられた、第二のバンドのRF段1st複同調型トラッキング・フィルタ3、第二のバンドのRF段2st複同調型トラッキング・フィルタ7、第一バンドのRF段1st複同調型トラッキング・フィルタ8、第一のバンドのRF段1st複同調型トラッキング・フィルタ12とを備え、1stIF信号を生成するために混合される信号を発する2種類のバンドの1st局部発振器15、16、またバンドごとに受信信号と各々設けられた局部発振器の出力信号を混合する1stミキサー13、14にて、唯一の1stIF周波数にダウンコンバートされる。
First, the
また更に周波数の高い三つ目のバンドはデュプレクサ1(今回の提案では正式名称はトリプレクサとなる)に依って、他のHi Band用ゲイン可変RFAmp37に送出され、他のHi Band用AGCブロック36を介した閉ループに依り、受信した信号レベルの最適な増幅度で増幅され、コンバイナ2へ送出される。同調周波数により制御される各バンドのトラッキング・フィルタ3、7、8、12は、従来の局部発信機の周波数制御用のDC電圧信号では無く、集合D/A変換器46で生成されたDC電圧信号を用いて制御される。また各々のトラッキング・フィルタ3、7、8、12は複同調型を用いており、その二つのポールを別途、集合D/A変換器46内部の独立したD/A変換器に依って制御されることにより、通過中心周波数のみならず、通過帯域幅特性も可変可能な構成となっている。
Further, the third band having a higher frequency is sent to another Hi Band gain
二つのRF段のゲイン可変RFAmp5、10前後のインピーダンス整合器4、6、9、11も同様に独立したD/A変換器より電圧制御を受け、ゲイン可変RFAmpの入出力のインピーダンス・マッチングを補正する。そのため、受信周波数によるPower Gainや雑音指数(:NF)の周波数−偏差が抑制される。更に付加効果として、その前後のパッシブな複同調トラッキング・フィルタもインピーダンス・マッチングが崩れないため、フィルタの選択度特性や通過損失特性の劣化が軽減される。
Similarly, the
また、トラッキング・フィルタ用制御信号及びインピーダンス整合回路用制御信号はシステムコントローラからの処理に基づいて生成される。トラッキング・フィルタ用制御信号、インピーダンス整合器用信号のシステムコントローラからの処理により、RF段の複同調型トラッキング・フィルタ3、7、8、12、そして1stIF段の複同調型バンドパス・フィルタ22における二つのポールの制御を独立にした事により、占有帯域幅の異なる放送波の受信が、システムコントローラ部のプログラムやROMに格納されたテーブル形式のデータで対処することが可能となる。
The tracking filter control signal and the impedance matching circuit control signal are generated based on processing from the system controller. By processing the control signal for the tracking filter and the signal for the impedance matching unit from the system controller, the two-tuned
ここで、本実施形態のCOFDM変調放送用受信機の1stIF(:第一中間周波数)信号の生成手段は、システムコントローラが同調させようとして、RF段のPLLブロック19に送出するN値(プログラマブル・ディバイダ用の整数の分周値)を送ることにより、1st局部発振器(VCO)15、16の発振周波数が高い精度で安定し、その信号
と1st ミキサー13、14により、1stIF信号が生成される。
Here, the 1st IF (: first intermediate frequency) signal generating means of the COFDM modulated broadcast receiver of the present embodiment is an N value (programmable program) that is sent to the PLL block 19 of the RF stage to be tuned by the system controller. By sending an integer divider value for the divider, the oscillation frequencies of the 1st local oscillators (VCO) 15 and 16 are stabilized with high accuracy, and the 1st IF signal is generated by the signals and the
2ndIF(:第一中間周波数)信号の生成手段はPLL制御された局部発振器は設けず、周波数シンセサイザとしての熟慮した周波数設計された周波数関係に基づき、VCTCXO45を逓倍し、バンドパス・フィルタ29要成分が除去された信号を混合信号として用い、2nd26に2dIF信号が生成される。
The 2ndIF (: first intermediate frequency) signal generation means does not include a PLL-controlled local oscillator, and based on a frequency relationship designed as a frequency synthesizer, the frequency of the
他のHi BandのRF信号用にダウンコンバートブロック(コンバイナ、Hi Band用AGCブロック36、Hi Band用ゲイン可変Amp37、バンドダウン変換器用ミキサー38、PLL制ポリイミド樹脂御されたHi Band局部発振器39で構成される)を設け、さらにその出力信号は、RF段の信号処理ラインで共通回路を通過させ、同一の1st 、2ndIF周波数にダウンコンバートされ、周波数選択処理以外は同じ信号処理を受ける。
Down-converting block (combiner, Hi
既存のFMラジオ、DAB、DVB、地上波デジタル・テレビといった送信周波数バンドや比変調帯域幅の仕様の違いに対して、希望受信周波数に対しては、Hi Bandのダウン変換器部を内蔵する事とRF段を複数設けることに依り、一方、被変調帯域幅については、通過帯域幅をRF段や1st IFフィルタ22、2ndIFフィルタ28で可変することにより対応できる。また、受信機の後段に他の復調部(例えばAMラジオの検波回路、FMラジオの復調回、NTSC復調回路、デジタル変調復調のためのADCなど)を設けることで、COFDM以外の放送信号の受信・復調に向けた拡張性も備わる。
A Hi Band down-converter must be built in for the desired reception frequency against the difference in specifications of transmission frequency band and specific modulation bandwidth such as existing FM radio, DAB, DVB, and terrestrial digital television. On the other hand, the modulated bandwidth can be dealt with by varying the pass bandwidth with the RF stage, the 1st IF
ダウン変換器用PLLブロック42とRF段のPLLブロック19の位相比較用基準信号、そしてVCTCXO45の信号自体を逓倍した逓倍器30からの出力信号をシステムの周波数基準であるVCTCXO45をAFC制御端子52に印可するDC信号を後段の復調部からの制御信号で、より微細で連続な周波数チューニングが実行できるため、移動体受信時のレイリーフェージング下のドップラーシフトを含むフェージング現象にも対処できる。
The reference signal for phase comparison of the
RF段の四つのトラッキング複同調型フィルタ3、7、8、12、及び四つのインピーダンス整合器4、6、9、11への集合D/A変換器ブロック46からのDC電圧信号は、外部に設けられたシステムコントローラ内のメモリ等でテーブル型データとして管理されたデータが、CLOCK入力端子56、DATA入力端子57、GND端子58の通信端子を介して送られ、そのデータ情報よりアナログ直流電圧値に変換される事に依り得られる。
The DC voltage signal from the collective D /
RF段、1stIF段、2ndIF段における複同調型バンドパス・フィルタ3、7、8、12、22、28には、ポールと呼ばれる共振点をふたつ持っており、その周波数軸上の共振点の可変は、そのフィルタを構成する容量性素子である、バリキャップダイオードに印可する直流電圧を可変させることに依って行われる。
The double-tuned
また、RF段のゲイン可変RF増幅器5、10の前後に置かれた、インピーダンス整合器4、6、9、11も複数のインダクタ、キャパシタで構成され、そのうちのキャパシタ成分をバリキャップダイオードを用いて構成することにより、受信周波数が変化した際に良好なインピーダンス・マッチングがとれる様、受信周波数に応じて集合D/ A変換器46で生成されたDC電圧信号で制御を受ける。
The
システムコントローラからの周波数チューニング用の制御信号としては、CLOCK入力端子50、DATA入力端子49、といった通信バス(ex.“I2Cbus“※実際には他にGNDの3ラインで構成される)でN値[:プログラマブル・ディバイダの分周値]を貰い、各々のPLLループ(Hi Band、第一のRFバンド、第二のRFバンド)がロックし、各々の局部発振器15、16、39の発振周波数がロックされる。
As a control signal for frequency tuning from the system controller, there is a communication bus (ex. “I 2 Cbus” * actually composed of three other GND lines) such as a CLOCK input terminal 50 and a DATA input terminal 49. N value [: Divider value of programmable divider] is obtained, and each PLL loop (Hi Band, first RF band, second RF band) is locked, and oscillation of each
AGCの動作についてだが、二つのRFバンドの1stミキサーにおいては、1stIFにダウンコンバートされた信号は、RF段AGCブロック20で包絡線検波され、信号の振幅レベルに比例したDC電圧信号に変換され、二つのRFバンドのゲイン可変RFアンプ5、10へゲインコントロール信号として印可され、AGCループが形成される。ゲイン可変RF増幅器の例としてはデュアルゲートFETの第2ゲートに上記信号を印可して、パワーゲインを可変するという方法も一例である。
Regarding the operation of AGC, in the first mixer of two RF bands, the signal down-converted to 1st IF is envelope-detected by the RF
IF段でのAGC動作についても原理は同じであるが、通常IF段のゲインは数十dBと高く設計されるため、第一の1stIFAmp21のゲインの可変だけでは足りず、V−I変換増幅器24を介したDC電流の制御信号をアッテネータ25(多くの場合、PINダイオードが用いられる)に与えて、減衰量を稼ぐ動作も弱電界での弱入力受信以外の領域で行われる。
Although the principle is the same for the AGC operation in the IF stage, since the gain of the IF stage is normally designed to be as high as several tens of dB, it is not sufficient to change only the gain of the first 1st IF
最終段の2ndIFでは更に後段の復調部が信号処理(検波、AD変換、AD変換とFFT処理等)するに適したレベルに希望信号のレベルを合わせる事、不要な帯域外のノイズ成分と歪み成分を除去することが目的となり、2ndIFバンドパス・フィルタ28で最終の帯域外成分除去のフィルタリングが行われ、2段の2ndIFAmp31、35にて十分増幅され、IFOUT54から(復調部に)出力される。また、最終増幅部であるゲイン可変第二2ndIFAmp35は、復調部より、FineAGC制御端子55を介してDC制御信号を印可され、復調部に対しての微細な入力レベル調整が実施される。一方、第一2ndIFAmp31からの出力はRSSI生成器32にも送出され、時定数の小さい包絡線検波を施され、ローパスフィルタ33に出力され、高い周波数成分が其処で除去された後、バッファアンプ34を介して、RSSI出力端子から復調部へ出力される。尚、この受信機で生成されたRSSI信号は、後段の復調部がシンクロナイゼーションする際に、希望受信信号に時間的同期をかけるきっかけに主に用いられる。
In the 2nd IF of the final stage, the demodulator of the subsequent stage matches the level of the desired signal to a level suitable for signal processing (detection, AD conversion, AD conversion and FFT processing, etc.), unnecessary noise components and distortion components outside the band 2nd IF
本実施形態によれば、トラッキング・フィルタ3、7、8、12は複同調型を用いており、その二つのポールを別途、集合D/A変換器46内部の独立したD/A変換器に依って制御することにより、通過中心周波数のみならず、通過帯域幅特性も可変可能とすることができる。
According to the present embodiment, the tracking filters 3, 7, 8, and 12 use a double-tuned type, and separate the two poles into independent D / A converters inside the collective D /
また、二つのRF段のゲイン可変RFAmp5、10前後のインピーダンス整合器4、6、9、11も同様に独立したD/ A変換器より電圧制御を受け、ゲイン可変RFAmpの入出力のインピーダンス・マッチングを補正する。そのため、受信周波数によるPower Gainや雑音指数(:NF)の偏差が抑制される。更に付加効果として、その前後のパッシブな複同調トラッキング・フィルタもインピーダンス・マッチングが崩れないため、フィルタの選択度特性や通過損失特性の劣化を軽減することができる。
Similarly, the two RF stage gain
トラッキング・フィルタ用制御信号及びインピーダンス整合回路用制御信号はシステムコントローラからの処理に基づいて生成される。トラッキング・フィルタ用制御信号、インピーダンス整合器用信号のシステムコントローラからの処理により、RF段の複同調型トラッキング・フィルタ3、7、8、12、そして1stIF段の複同調型バンドパス・フィルタ22における二つのポールの制御を独立にした事により、占有帯域幅の異なる放送波の受信が、システムコントローラ部のプログラムやROMに格納されたテーブル形式のデータで対処することができる。
The tracking filter control signal and the impedance matching circuit control signal are generated based on processing from the system controller. By processing the control signal for the tracking filter and the signal for the impedance matching unit from the system controller, the two-tuned
また、受信機の後段に他の復調部(例えばAMラジオの検波回路、FMラジオの復調回、NTSC復調回路、デジタル変調復調のためのADCなど)を設けることで、COFDM以外の放送信号の受信・復調に向けた拡張性を備えることができる。 In addition, other demodulation units (for example, AM radio detection circuit, FM radio demodulation circuit, NTSC demodulation circuit, ADC for digital modulation demodulation, etc.) are provided after the receiver to receive broadcast signals other than COFDM.・ Scalability for demodulation can be provided.
また、ダウン変換器用PLLブロック42とRF段のPLLブロック19の位相比較用基準信号、そしてVCTCXO45の信号自体を逓倍した逓倍器30からの出力信号をシステムの周波数基準であるVCTCXO45をAFC制御端子52に印可するDC信号を後段の復調部からの制御信号で、より微細で連続な周波数チューニングが実行できるため、移動体受信時のドップラーシフトを含むレイリーフェージング現象にも対処することができる。
Further, the reference signal for phase comparison of the
尚、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement also with another various form in a concrete structure, a function, an effect | action, and an effect.
1……デュプレクサ、2……コンバイナ、3……第二のバンドのRF段1st複同調型トラッキング・フィルタ、4……第二のバンドのRF増幅器前段のインピーダンス整合器、5……第二のバンドのゲイン可変RF増幅器、6……第二のバンドのゲイン連続可変なRF増幅器後段のインピーダンス整合器、7……第二のバンドのRF段2nd複同調型トラッキング・フィルタ、8……第一のバンドのRF段1st複同調型トラッキング・フィルタ、9……第一のバンドのRF増幅器前段のインピーダンス整合器、10……第一のバンドのゲイン連続な可変RF増幅器、11……第一のバンドのRF増幅器後段のインピーダンス整合器、12……第一のバンドのRF段2nd複同調型トラッキング・フィルタ、13……第二のバンドの1stミキサー、14……第一のバンドの1stミキサー、15……第一のバンドの1st局部発振器、16……第二のバンドの1st局部発振器、17……第一のバンドの1st局部発振器のバッファアンプ、18……第二のバンドの1st局部発振器のバッファアンプ、19……RF段のPLLブロック(位相比較器)、20……RF段AGCブロック(包絡線検波)、21……第一の1stIFAmp、22……1stIF複同調型バンドパス・フィルタ、23……第二の1stIFAmp、24……V−I変換増幅器、25……アッテネータ、26……2ndミキサー、27……IF段AGCブロック(包絡線検波)、28……2ndIFバンドパス・フィルタ、29……固定バンドパス・フィルタ、30……逓倍器、31……第一2ndIFAmp、32……RSSI生成器、33……ローパスフィルタ、34……バッファアンプ、35……第二2ndIFゲイン可変Amp、36……他のHi Band用AGCブロック(包絡線検波)、37……他のHi Band用ゲイン可変RFAmp、38……バンド・ダウンコンバータ用ミキサー、39……他のHi Band帯局部発振器、40……ローパスフィルタ、41……バッファアンプ、42……ダウンコンバータ用PLLブロック、43……ローパスフィルタ、44……バンドパス・フィルタ、45……VCTCXO(電圧制御型温度自己補償基準水晶発振器)、46……集合DAコンバータ、47……アンテナ接続端子、48……アクティブアンテナ用DC供給端子、49……DATA入力端子、50……CLOCK入力端子、51……PLLのLOCKステータス出力端子、52……AFC制御端子、53……RSSI出力端子、54……IF OUT(アナログ・ベースバンド出力端子)、55……Fine AGC制御端子、56……CLOCK入力端子、57……DATA入力端子、58……GND端子、59……ローパスフィルタ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Duplexer, 2 ... Combiner, 3 ... Second band RF stage 1st double-tuned tracking filter, 4 ... Second band RF amplifier front stage impedance matching device, 5 ... Second Band gain variable RF amplifier, 6... Second band gain continuously variable RF amplifier latter impedance matcher, 7. Second band RF stage 2nd double-tuned tracking filter, 8. RF band 1st double-tuned tracking filter for the first band, 9... First impedance amplifier for the first band RF amplifier, 10... First band gain continuous variable RF amplifier, 11. Impedance matcher after the band RF amplifier, 12... 1st band RF stage 2nd double-tuned tracking filter, 13. 14: First band 1st mixer 15: First band 1st local oscillator 16: Second band 1st local oscillator 17: First band 1st local
Claims (7)
前記RF段のトラッキング・フィルタとして複同調形パッシブフィルタを用い、複同調フィルタの2ポールを各々、独立したDC制御で行い、しかも、そのためのDC制御電圧を複数のD/A変換器で発生させることを特徴とするCOFDM変調信号受信機。 A COFDM modulated signal receiver that includes a Hi-BAND stage, an RF stage, and an IF stage to receive a COFDM modulated wave of a desired channel and output it as an analog baseband signal to a demodulation unit,
A double-tuned passive filter is used as the tracking filter of the RF stage, and two poles of the double-tuned filter are each controlled by independent DC control, and a DC control voltage for that purpose is generated by a plurality of D / A converters. A COFDM modulated signal receiver.
前記IF段の帯域制限フィルタとして帯域可変なパッシブな複同調形フィルタを用い、且つ、この複同調フィルタの二つのポールを各々、独立したDC制御で行い、しかも、そのためのDC制御電圧を複数のD/A変換器で発生させることを特徴とするCOFDM変調信号受信機。 A COFDM modulated signal receiver that includes a Hi-BAND stage, an RF stage, and an IF stage to receive a COFDM modulated wave of a desired channel and output it as an analog baseband signal to a demodulation unit,
A passive double-tuned filter having a variable bandwidth is used as the band-limiting filter of the IF stage, and each of the two poles of the double-tuned filter is performed by independent DC control. A COFDM modulated signal receiver generated by a D / A converter.
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2005
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