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JP4027565B2 - Digital receiver - Google Patents

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JP4027565B2
JP4027565B2 JP2000117717A JP2000117717A JP4027565B2 JP 4027565 B2 JP4027565 B2 JP 4027565B2 JP 2000117717 A JP2000117717 A JP 2000117717A JP 2000117717 A JP2000117717 A JP 2000117717A JP 4027565 B2 JP4027565 B2 JP 4027565B2
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JP
Japan
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band
output
level
frequency
digital
Prior art date
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Application number
JP2000117717A
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Japanese (ja)
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JP2001308730A (en
Inventor
宏達 勝田
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Kenwood KK
Original Assignee
Kenwood KK
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Publication date
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル受信機に関し、特に広い周波数帯域に亘ってA/D変換器のダイナミックレンジを広げることができるディジタル受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ディジタル回路技術の発達により、アナログ回路で実現していた機能をディジタル回路で実現する例が増えている。ディジタル回路で機能を実現した場合、特性のバラツキがない、経年劣化がない、調整が不要というメリットが得られ、さらに、ディジタル回路としてDSP等のプログラマブルなデバイスを用いた場合、ソフトウェアによって機能が記述されるので、修正、変更が容易であるというメリットも得られる。
ディジタル携帯電話等の移動体通信の分野においてもディジタル回路への移行は進んでおり、DSP等におけるソフトウェアで通信機能を実現することによって、変復調機能やフィルタ機能の修正・変更が容易な受信機が考案されており、究極の例として通信機能のほとんどをソフトウェアで実現するソフトウェア無線機が提案されている。
【0003】
図4は、従来の受信信号を広帯域のままディジタル信号に変換して変復調等を行う広帯域ディジタル受信機の一例を示す構成概要図である。
なお、広帯域ディジタル受信機とは、受信した広帯域信号をそのままRF帯あるいはIF帯においてA/D変換し、チャネル分離以降の処理をディジタル回路で行う受信機をいう。
同図に示すように、この受信機は、無線電波を受信するアンテナ100、受信信号を所定の中間周波信号に変換するRF部1、バンドパスフィルタ(BPF)2、AGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)アンプ3、A/D変換器4及びディジタル信号処理部9で構成される。
【0004】
同図において、アンテナ100で受信された受信信号は、RF部1において広帯域のまま所定の周波数の中間周波信号(IF信号)に変換されてバンドパスフィルタ2に入力する。
前記バンドパスフィルタ2においてIF受信信号は、必要な帯域制限を受けてAGCアンプ3に出力される。ここで言う必要な帯域とは、本広帯域ディジタル受信機が受信可能なバンド幅であり、通常使用されるシステムのサービスバンド帯域に一致するよう設定される。ここで前記バンドパスフィルタ2の通過帯域幅をWbとする。
前記AGCアンプ3では、次段のA/D変換器4に対して、該A/D変換器4の最大入力レベルを越えない範囲で最大になるように入力のIF信号を増幅して出力する。前記AGCアンプ3で増幅されたIF信号は、A/D変換器4で広帯域のままディジタル信号に変換されてディジタル信号処理部9に出力され、前記ディジタル信号処理部9においてチャネル分離、復調等の信号処理が行われてデータ出力信号となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のディジタル受信機においては受信した周波数帯域Wbの信号をA/D変換器4でディジタル信号に変換するので、所望のチヤネルの外に複数の干渉波(他チャンネル、雑音など)が存在する場合、前記A/D変換器4において所望のチャネルに対して必要なダイナミックレンジが取れなくなる場合がある。
即ち、所望のチヤネルのレベルをVxとし、m個の干渉波のレベルをXi(i=1からm)とすると、A/D変換器5へ入力される信号の最高レベルVmaxはVmax=Vx+ΣXiとなり、このVmaxの値がAGCアンプによってA/D変換器4の最大入力レベル(以下、フルスケールレンジ:FSRという)になるように増幅されて入力することになる。
従って、このとき所望のチャネル信号に対してはVx/(Vx+ΣXi)の割合のダイナミックレンジが振り当てられることになる。このとき、所望のチヤネルのレベルVxに対して、極端に高いレベルの干渉波Xiが存在した場合は、 Vxに振り当てられるダイナミックレンジが大きく減少することになる。
このことは、帯域を広く取ればとるほど、当然干渉波の数も増えるため、所望のチャネルに対するダイナミックレンジの割合が低くなる確率が高くなることを意味する。
そのため、上記のような広帯域ディジタル受信機のA/D変換器には、高速で広いダイナミックレンジを要求されるが、現状では極めて高価で大型になってしまうという問題があった。
本発明は、以上説明したような従来の広帯域ディジタル受信機の問題点を解決するためになされたものであって、性能を劣化させることなく広帯域の受信信号に対して広いダイナミックレンジを確保できるようにすることによって、安価で、小型のA/D変換器を使用できる広帯域ディジタル受信機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明においては、高周波受信部で中間周波に周波数変換された複数のチヤネルを含む広帯域の受信信号の周波数帯域制限を行うバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタ出力のレベル増幅を行うAGCアンプと、前記AGCアンプ出力をディジタル信号に変換するA/D変換部と、前記A/D変換部出力の信号処理を行うディジタル信号処理部とを備えたディジタル受信機において、
前記A/D変換部出力に前記AGCアンプのゲイン制御情報を得て前記A/D変換部からの出力レベルを調整するレベル調整部が接続され、
前記バンドパスフィルタは、受信周波数帯域をN(Nは2以上の自然数)分割して割り当てられたそれぞれの周波数帯の中心周波数を通過帯域の中心とし、その中心周波数の上下に所定の通過帯域幅を有するN個のバンドパスフィルタで構成され、
前記AGCアンプは、前記N個のバンドパスフィルタの出力を該AGCアンプにそれぞれ接続された前記A/D変換部の最大入力レベルに合致するように増幅するアンプであり、
前記A/D変換部出力は後段に接続された前記レベル調整部で所定のレベルに調整された後加算部で加算され、前記ディジタル信号処理部に入力することを特徴とする。
【0007】
請求項2の発明においては、請求項1記載の受信機において、前記バンドパスフィルタの通過帯域は、受信周波数帯域をN分割して割り当てられたそれぞれの周波数帯域より上下に広い帯域を有するものであって、分割された隣接する帯域にまたがって所望の周波数帯域が有る場合は、前記AGCアンプの増幅率に対応して前記隣接した帯域のうちの一方を選択することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態に基づいて説明する。図1は、参考例に係わる広帯域ディジタル受信機の実施の一形態例を示す構成概要図である。
同図に示すように、本受信機は、無線電波を受信するアンテナ100と、受信信号を所定の中間周波信号に変換するRF部1と、N個のバンドパスフィルタ(以下、BPF)21、22、・・2Nと、前記N個のBPF21〜2Nにそれぞれ接続されたAGCアンプ31、32、・・3Nと、加算器6とA/D変換器7と、ディジタル信号処理部9とで構成される。
前記N個のBPF21〜2Nは、全受信帯域幅WbをN分割したそれぞれの帯域を通過帯域とするフィルタであり、また、前記AGCアンプ31、32、・・3Nは前記BPF21〜2Nの各出力の最大信号レベルがそれぞれ所定のレベルになるように増幅する増幅器である。
【0009】
同図において、アンテナ100で受信された受信信号は、RF部1において広帯域のまま所定の周波数の中間周波信号(IF信号)に変換されてBPF21、22、・・2Nに入力する。
前記BPF21、22、・・2Nにおいて、IF受信信号はそれぞれ必要な帯域制限を受けてAGCアンプ31、32、・・3Nに出力される。ここで言う必要な帯域は、前述のように、全受信帯域幅WbをN分割したそれぞれの帯域を通過帯域として割り当てられた帯域に一致するよう設定される。
各BPF21、22、・・2Nの出力は、それぞれのBPFに接続されたAGCアンプ31、32、・・3Nによって、それぞれ所定のレベル、例えばA/D変換器7のFSRの1/Nの値になるように増幅される。
【0010】
前記各AGCアンプ31、32、・・3Nの出力信号は、加算器6で加算されて、もとの受信周波数帯域に復元される。このときの演算精度は、各信号のダイナミックレンジが維持できるように、A/D変換器7の量子化ビット数に比べて十分大きい値をとる。
加算器6で加算された信号はA/D変換器7でディジタル信号変換されてディジタル信号処理部9においてチャネル分離、復調等の信号処理がなされて受信機出力信号が取り出される。
上記の動作によって、前記加算器6出力の信号レベルは、RF部1出力信号の中の極端に大きいレベルの信号は抑圧され、また、極端に小さいレベルの信号は増幅されることになる。
従って、所望のチャネルの信号に対するダイナミックレンジの割合Vx/(Vx+ΣXi)は、大きい信号レベルの干渉波の影響が緩和されて、必要なダイナミックレンジを確保できるようになる。
【0011】
図2は、請求項記載の発明に係わる広帯域ディジタル受信機の実施の一形態例を示す構成概要図である。同図に示すように、本受信機は、無線電波を受信するアンテナ100と、受信信号を所定の中間周波信号に変換するRF部1と、N個のバンドパスフィルタ(以下、BPF)21、22、・・2Nと、前記BPF21〜2Nにそれぞれ接続されたAGCアンプ31、32、・・3Nと、前記AGCアンプ31〜3Nにそれぞれ接続されたA/D変換器41、42、・・4Nと、レベル調整回路51、52、・・5Nと、加算器8と、前記AGCアンプ31、32、・・3Nのゲイン制御情報をA/D変換して前記レベル調整回路51、52、・・5Nに出力する第2のA/D変換器61、62、・・6Nと、加算器8と、ディジタル信号処理部9とで構成される。
前記BPF21〜2Nは、受信帯域幅WbをN分割したそれぞれの帯域を通過帯域とするフィルタである。また、前記AGCアンプ31、32、・・3Nは前記BPF21〜2Nの出力の最大信号レベルがそれぞれ接続されたA/D変換器41、42、・・4NのFSRのレベルになるように増幅する増幅器である。
また、上記アンテナ100とRF部1とBPF21、22、・・2Nとディジタル信号処理部9の機能動作は図1のアンテナ100とRF部1とBPF21、22、・・2Nとディジタル信号処理部9の機能動作と同一である。
【0012】
同図において、アンテナ100で受信された受信信号は、図1の受信機の場合と同様にして、IF信号に変換され、N分割されてAGCアンプ31、32、・・3Nに入力する。それぞれの信号は、各AGCアンプ31〜3Nにおいて、前記AGCアンプ31、32、・・3Nにそれぞれ接続されたA/D変換器41、42、・・4NのFSRのレベルに増幅され、前記A/D変換器41、42、・・4Nに出力される。
前記A/D変換器41、42、・・4Nでディジタルに変換された信号は、それぞれレベル調整回路51、52、・・5Nで後述する信号レベルに調整されて、加算器8に入力する。前記加算器8では、入力した信号が加算されて受信信号と同じ周波数帯域の信号に復元される。そして、前記加算器8で加算されたディジタルの広帯域受信信号は、ディジタル信号処理部9に入力して信号処理が行われる。
【0013】
前記A/D変換器41、42、・・4Nの入力信号は、AGCアンプ31、32、・・3Nでそれぞれ異なった割合で増幅されているので、加算器8において加算されるとき帯域間のレベルが揃うように、例えば各BPF21〜2N出力レベルに戻るように、レベル調整回路51、52、・・5Nにおいて、前記AGCアンプ31、32、・・3Nから第2のA/D変換器61、62、・・6Nを介してそれぞれのゲイン制御情報を得て、レベル調整される。
そして、前記加算器8における加算処理は、各入力信号のダイナミックレンジが維持できるように、A/D変換器41、42、・・4Nの量子化ビット数に比べて十分高い演算精度をもって処理される。
上記の動作によって、加算器8の出力信号は、広いダイナミックレンジをもつ広帯域なディジタル信号となり、ディジタル信号処理部9の信号処理に必要なダイナミックレンジを確保できるようになる。
【0014】
図2の受信機において、受信周波数帯域WbをN分割したときに、所望の周波数帯域(例えば受信チャネル)がBPF21〜2Nのいずれかによって分割されてしまうことがある。この場合は、加算器8出力における所望の周波数帯域の信号には、理想の帯域制限特性を有しない前記BPF21〜2Nの出力を加算したことによる歪みが発生する。
図3は、上記問題に対応した広帯域ディジタル受信機の実施例を示す構成概要図である。同図に示すように、本受信機は、無線電波を受信するアンテナ100と、受信信号を所定の中間周波信号に変換するRF部1と、N個のバンドパスフィルタ(以下、BPF)71、72、・・7Nと、前記BPF71〜7Nにそれぞれ接続されたAGCアンプ31、32、・・3Nと、A/D変換器41、42、・・4Nと、レベル調整回路51、52、・・5Nと、前記AGCアンプ31、32、・・3Nのゲイン制御情報をA/D変換して前記レベル調整回路51、52、・・5Nに出力する第2のA/D変換器61、62、・・6Nと、加算器8と、前記加算器8出力の全体の受信帯域の監視を行う信号処理部91とチャネル分離や復調等の信号処理を行う第2の信号処理部92とから成るディジタル信号処理部90と、セレクタ10とで構成される。
前記BPF71〜7Nは、それぞれが受信帯域幅WbをN分割して割り当てられた各帯域以上の通過帯域をもつフィルタである。また、前記AGCアンプ31、32、・・3Nは前記BPF71〜7Nの出力の最大信号レベルが、それぞれ接続されたA/D変換器41、42、・・4NのFSRのレベルになるように増幅する増幅器である。
また、上記アンテナ100とRF部1とAGCアンプ31〜3NとA/D変換器41〜4Nとレベル調整回路51〜5Nと第2のA/D変換器61〜6Nと加算器8の機能動作は図2の同一符号の各部の機能動作と同一である。
【0015】
同図において、アンテナ100で受信された受信信号は、RF部1でIF信号に変換されて、BPF71、72、・・7Nに入力する。該BPF71、72、・・7Nは、受信帯域幅WbをN分割した帯域の中心周波数をそれぞれ通過帯域の中心とし、その中心周波数の上下にそれぞれ(Wb/2N)より広い通過帯域をもつフィルタである。前記BPF71、72、・・7NでN分割された受信信号は帯域制限されてAGCアンプ31、32、・・3Nに入力する。
前記AGCアンプ31、32、・・3Nにおいて、それぞれの信号は、図2の受信機の場合と同様にして、A/D変換器41、42、・・4NのFSRのレベルになるように増幅される。そして、A/D変換器41、42、・・4Nでディジタル信号に変換された後、レベル調整回路51、52、・・5Nに出力される。
前記レベル調整回路51、52、・・5Nでは、前記AGCアンプ31、32、・・3Nから第2のA/D変換器61、62、・・6Nを介して送られてくる各AGCアンプ31〜3Nのゲイン制御情報を得て、加算器8で前記レベル調整回路51〜5N出力が加算されるとき帯域間のレベルが揃うように、例えば各BPF71〜7N出力レベルに戻るようにレベル調整される。同時に、前記第2のA/D変換器61、62、・・6Nからのゲイン制御情報はセレクタ10にも送出される。
上記のようにレベルが調整された後、各レベル調整回路51、52、・・5N出力は加算器8において加算され、ディジタル信号処理部90の信号処理部91に出力される。同時に、前記レベル調整回路51、52、・・5N出力は、それぞれディジタル信号処理部90の第2の信号処理部92にも送出される。
【0016】
前記信号処理部91においては受信帯域全体の電波環境の監視、目的チヤネルの検索等が行われる。例えば、ここで帯域内のあるチャネル信号に着目して信号を解析する場合、この信号処理部9により中心周波数の推定、変調方式の推定、変調パラメータの推定などを行い、その結果を第2の信号処理部92に伝える。前記第2の信号処理部92においては信号処理部91で解析した結果の情報をもとにチャネル分離、復調等の信号処理を行う。
前記信号処理部91で受信帯域を監視した結果、所望のチャネルあるいは帯域が受信帯域の分割によって、例えばBPF71とBPF72で分割されていることが判明した場合は、前記第2の信号処理部92において、セレクタ10に第2のA/D変換器61、62を介して伝送されたAGCアンプ31、32のゲイン制御情報に基づき、AGCアンプの増幅率の高い方のBPF出力の帯域に含まれている所望のチャネルを選択する。
上記動作によって、分割した帯域の境界付近においても加算処理による歪みの発生を避け、かつ、よりダイナミックレンジのより広いディジタル信号を有するチャネルを選択することができる。
上記の例で隣接するBPFの出力のいずれの帯域に含まれるチャネルを選択するかの選択基準は、BPF出力のノイズフロアレベル(帯域内のノイズの平均レベル)でもよく、この場合は、ノイズフロアレベルの高い方のBPF出力の帯域に含まれている所望のチャネルを選択することによってよって、よりダイナミックレンジのより広いディジタル信号を有するチャネルを選択することができる。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来のA/D変換器を使って、従来の受信機よりより広い周波数帯域にわたって、均等に広いダイナミックレンジを有するディジタル受信信号を得ることが可能になる。
これによって、例えば全サービス帯域のうち最も電波伝播状況が良好なチャネルを選択して、そのチャネルの通信方式で通信したいという場合に有効な、低価格で小型なディジタル無線機の提供に大いに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例に係るディジタル受信機の実施の一形態例を示す構成概要図。
【図2】 請求項記載の発明に係るディジタル受信機の実施の一形態例の示す構成概要図。
【図3】 請求項記載の発明に係るディジタル受信機の他の変形実施例を示す構成概要図。
【図4】 従来のディジタル受信機の実施例を示す構成概要図。
【符号の説明】
1・・RF部、 2・・バンドパスフィルタ(BPF)、
3・・AGCアンプ、 4・・A/D変換器、 6・・加算器、
7・・A/D変換器、 8・・加算器、
9・・ディジタル信号処理部、 10・・セレクタ、
21、22、・・2N・・バンドパスフィルタ(BPF)、
31、32、・・3N・・AGCアンプ、
41、42、・・4N・・A/D変換器、
51、52、・・5N・・レベル調整回路、
61、62、・・6N・・第2のA/D変換器、
71、72、・・7N・・バンドパスフィルタ(BPF)、
90・・ディジタル信号処理部、 91・・信号処理部、
92・・第2の信号処理部、 100・・アンテナ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital receiver, and more particularly to a digital receiver capable of extending the dynamic range of an A / D converter over a wide frequency band.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of digital circuit technology, there are an increasing number of examples in which functions realized by analog circuits are realized by digital circuits. When functions are realized with digital circuits, there are advantages that there is no variation in characteristics, there is no deterioration over time, and there is no need for adjustment. Furthermore, when programmable devices such as DSPs are used as digital circuits, the functions are described by software. Therefore, the merit that correction and change are easy is also obtained.
In the field of mobile communications such as digital cellular phones, the transition to digital circuits is progressing, and by realizing communication functions with software in DSPs, etc., there are receivers that can easily modify and change modulation / demodulation functions and filter functions. As an ultimate example, a software defined radio that realizes most of the communication functions with software has been proposed.
[0003]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional wideband digital receiver that performs modulation / demodulation by converting a received signal into a digital signal with a wideband.
The wideband digital receiver is a receiver that performs A / D conversion on the received wideband signal as it is in the RF band or IF band, and performs processing after channel separation by a digital circuit.
As shown in the figure, this receiver includes an antenna 100 that receives radio waves, an RF unit 1 that converts a received signal into a predetermined intermediate frequency signal, a bandpass filter (BPF) 2, an AGC (Automatic Gain Control). (Gain control) It comprises an amplifier 3, an A / D converter 4 and a digital signal processing unit 9.
[0004]
In the figure, the received signal received by the antenna 100 is converted into an intermediate frequency signal (IF signal) having a predetermined frequency in the RF unit 1 while being in a wide band, and is input to the band pass filter 2.
In the band pass filter 2, the IF reception signal is output to the AGC amplifier 3 after being subjected to necessary band restrictions. The necessary band mentioned here is a band that can be received by the wideband digital receiver, and is set to match the service band band of a system that is normally used. Here, the pass bandwidth of the bandpass filter 2 is Wb.
The AGC amplifier 3 amplifies and outputs the input IF signal to the A / D converter 4 at the next stage so as to be maximized within a range not exceeding the maximum input level of the A / D converter 4. . The IF signal amplified by the AGC amplifier 3 is converted into a digital signal in a wide band by the A / D converter 4 and output to the digital signal processing unit 9, and the digital signal processing unit 9 performs channel separation, demodulation, etc. Signal processing is performed to obtain a data output signal.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional digital receiver, since the received signal of the frequency band Wb is converted into a digital signal by the A / D converter 4, a plurality of interference waves (other channels, noise, etc.) exist outside the desired channel. In this case, the A / D converter 4 may not have a dynamic range necessary for a desired channel.
That is, if the desired channel level is Vx and the m interference wave levels are Xi (i = 1 to m), the maximum level Vmax of the signal input to the A / D converter 5 is Vmax = Vx + ΣXi. The value of Vmax is amplified and input by the AGC amplifier so as to reach the maximum input level (hereinafter referred to as full scale range: FSR) of the A / D converter 4.
Accordingly, at this time, a dynamic range of a ratio of Vx / (Vx + ΣXi) is allocated to a desired channel signal. At this time, if there is an extremely high level of interference wave Xi with respect to the desired channel level Vx, the dynamic range allocated to Vx is greatly reduced.
This means that the wider the band, the greater the number of interference waves, and thus the higher the probability that the ratio of the dynamic range to the desired channel will be lower.
For this reason, the A / D converter of the wideband digital receiver as described above is required to have a wide dynamic range at a high speed, but there is a problem that it is extremely expensive and large at present.
The present invention has been made to solve the problems of the conventional wideband digital receiver as described above, and can ensure a wide dynamic range for a wideband received signal without degrading the performance. Accordingly, an object of the present invention is to provide a wideband digital receiver that is inexpensive and can use a small A / D converter.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of claim 1, a bandpass filter for limiting a frequency band of a wideband received signal including a plurality of channels frequency-converted to an intermediate frequency by a high-frequency receiver, and the bandpass filter A digital receiver comprising an AGC amplifier that performs output level amplification, an A / D converter that converts the AGC amplifier output into a digital signal, and a digital signal processor that performs signal processing of the output of the A / D converter In
A level adjusting unit that obtains gain control information of the AGC amplifier and adjusts an output level from the A / D converting unit is connected to the A / D converting unit output,
The band-pass filter uses a center frequency of each frequency band allocated by dividing the reception frequency band by N (N is a natural number of 2 or more) as a center of the pass band, and a predetermined pass bandwidth above and below the center frequency. Comprising N bandpass filters having
The AGC amplifier is an amplifier that amplifies the outputs of the N band pass filters so as to match the maximum input level of the A / D converter connected to the AGC amplifier,
The output of the A / D conversion unit is adjusted to a predetermined level by the level adjustment unit connected at a subsequent stage, added by a post addition unit, and input to the digital signal processing unit .
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the receiver according to the first aspect , the pass band of the band-pass filter has a band that is wider above and below each of the frequency bands assigned by dividing the received frequency band into N parts. If there is a desired frequency band across the divided adjacent bands, one of the adjacent bands is selected in accordance with the amplification factor of the AGC amplifier.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a wideband digital receiver according to a reference example .
As shown in the figure, the receiver includes an antenna 100 that receives radio waves, an RF unit 1 that converts a received signal into a predetermined intermediate frequency signal, N band-pass filters (hereinafter referred to as BPF) 21, .. 2N, AGC amplifiers 31, 32,... 3N connected to the N BPFs 21 to 2N, an adder 6, an A / D converter 7, and a digital signal processing unit 9, respectively. Is done.
The N BPFs 21 to 2N are filters whose pass bands are the respective bands obtained by dividing the total reception bandwidth Wb into N, and the AGC amplifiers 31, 32,... 3N are the outputs of the BPFs 21 to 2N. Are amplified so that the maximum signal level of each becomes a predetermined level.
[0009]
In the figure, the received signal received by the antenna 100 is converted into an intermediate frequency signal (IF signal) having a predetermined frequency in the RF unit 1 while being in a wide band and is input to the BPFs 21, 22,.
In the BPF 21, 22,... 2N, the IF reception signals are output to the AGC amplifiers 31, 32,. As described above, the necessary band referred to here is set so as to match the band allocated with the respective bands obtained by dividing the total reception bandwidth Wb into N as pass bands.
The output of each BPF 21, 22,... 2N is a predetermined level, for example, a value of 1 / N of the FSR of the A / D converter 7, by the AGC amplifiers 31, 32,. It is amplified so that it becomes.
[0010]
The output signals of the AGC amplifiers 31, 32,... 3N are added by the adder 6 and restored to the original reception frequency band. The calculation accuracy at this time is sufficiently larger than the number of quantization bits of the A / D converter 7 so that the dynamic range of each signal can be maintained.
The signal added by the adder 6 is converted into a digital signal by an A / D converter 7 and subjected to signal processing such as channel separation and demodulation in a digital signal processing unit 9 to extract a receiver output signal.
As a result of the above operation, the signal level of the adder 6 output is suppressed from an extremely large level signal in the RF unit 1 output signal, and an extremely small level signal is amplified.
Therefore, the ratio Vx / (Vx + ΣXi) of the dynamic range with respect to the signal of the desired channel can relieve the influence of the interference wave having a large signal level and secure the necessary dynamic range.
[0011]
Figure 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of implementation of the wideband digital receiver according to the first aspect of the present invention. As shown in the figure, the receiver includes an antenna 100 that receives radio waves, an RF unit 1 that converts a received signal into a predetermined intermediate frequency signal, N band-pass filters (hereinafter referred to as BPF) 21, 2N, AGC amplifiers 31, 32,... 3N connected to the BPFs 21 to 2N, respectively, and A / D converters 41, 42,... 4N connected to the AGC amplifiers 31 to 3N, respectively. The level adjustment circuits 51, 52,... 5N, the adder 8, and the gain control information of the AGC amplifiers 31, 32,. The second A / D converters 61, 62,... 6N output to 5N, the adder 8, and the digital signal processing unit 9 are configured.
The BPFs 21 to 2N are filters whose pass bands are the respective bands obtained by dividing the reception bandwidth Wb by N. Further, the AGC amplifiers 31, 32,... 3N amplify the maximum signal levels of the outputs of the BPFs 21 to 2N so as to become the FSR levels of the connected A / D converters 41, 42,. It is an amplifier.
The functional operation of the antenna 100, the RF unit 1, the BPF 21, 22,... 2N and the digital signal processing unit 9 is the same as that of the antenna 100, the RF unit 1, BPF 21, 22,. It is the same as the functional operation.
[0012]
In the figure, the received signal received by the antenna 100 is converted into an IF signal, divided into N, and input to the AGC amplifiers 31, 32,... 3N, as in the case of the receiver of FIG. In each AGC amplifier 31 to 3N, each signal is amplified to the FSR level of the A / D converters 41, 42,... 4N connected to the AGC amplifiers 31, 32,. / D converters 41, 42,...
The signals converted into digital signals by the A / D converters 41, 42,... 4N are adjusted to signal levels, which will be described later, by level adjusting circuits 51, 52,. In the adder 8, the input signals are added and restored to a signal in the same frequency band as the received signal. The digital wideband received signal added by the adder 8 is input to the digital signal processing unit 9 for signal processing.
[0013]
The input signals of the A / D converters 41, 42,... 4N are amplified at different rates by the AGC amplifiers 31, 32,. In the level adjustment circuits 51, 52,... 5N, for example, the AGC amplifiers 31, 32,. , 62,... 6N to obtain the respective gain control information, and the level is adjusted.
The addition processing in the adder 8 is processed with sufficiently high calculation accuracy compared to the number of quantization bits of the A / D converters 41, 42,... 4N so that the dynamic range of each input signal can be maintained. The
With the above operation, the output signal of the adder 8 becomes a wideband digital signal having a wide dynamic range, and a dynamic range necessary for the signal processing of the digital signal processing unit 9 can be secured.
[0014]
In the receiver of FIG. 2, when the reception frequency band Wb is divided into N, a desired frequency band (for example, reception channel) may be divided by any of the BPFs 21 to 2N. In this case, distortion due to the addition of the outputs of the BPFs 21 to 2N that do not have an ideal band limiting characteristic occurs in a signal in a desired frequency band at the output of the adder 8.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a wideband digital receiver corresponding to the above problem. As shown in the figure, this receiver includes an antenna 100 that receives radio waves, an RF unit 1 that converts a received signal into a predetermined intermediate frequency signal, N bandpass filters (hereinafter referred to as BPF) 71, 72N, AGC amplifiers 31, 32,... 3N connected to the BPFs 71 to 7N, A / D converters 41, 42,... 4N, and level adjustment circuits 51, 52,. 5N and second A / D converters 61, 62 for A / D converting the gain control information of the AGC amplifiers 31, 32,... 3N and outputting them to the level adjustment circuits 51, 52,. ..Digital composed of 6N, adder 8, signal processing unit 91 that monitors the entire reception band of the output of adder 8 and second signal processing unit 92 that performs signal processing such as channel separation and demodulation Signal processor 90 and selector 10 In constructed.
Each of the BPFs 71 to 7N is a filter having a pass band equal to or greater than each band allocated by dividing the reception bandwidth Wb into N parts. Further, the AGC amplifiers 31, 32,... 3N amplify so that the maximum signal level of the output of the BPFs 71 to 7N becomes the level of the FSR of the connected A / D converters 41, 42,. Amplifier.
Further, the functional operation of the antenna 100, the RF unit 1, the AGC amplifiers 31 to 3N, the A / D converters 41 to 4N, the level adjustment circuits 51 to 5N, the second A / D converters 61 to 6N, and the adder 8 are described. Is the same as the functional operation of each part of the same reference numeral in FIG.
[0015]
In the figure, the received signal received by the antenna 100 is converted into an IF signal by the RF unit 1 and input to the BPFs 71, 72,. The BPFs 71, 72,... 7N are filters each having a center frequency of a band obtained by dividing the reception bandwidth Wb by N and having a passband wider than (Wb / 2N) above and below the center frequency. is there. The reception signals divided into N by the BPF 71, 72,... 7N are band-limited and input to the AGC amplifiers 31, 32,.
In the AGC amplifiers 31, 32,... 3N, the respective signals are amplified so as to be at the FSR level of the A / D converters 41, 42,. Is done. After being converted into digital signals by the A / D converters 41, 42,... 4N, they are output to the level adjustment circuits 51, 52,.
In the level adjustment circuits 51, 52,... 5N, each AGC amplifier 31 sent from the AGC amplifiers 31, 32,... 3N via the second A / D converters 61, 62,. ˜3N gain control information is obtained, and the level adjustment circuits 51 to 5N are added by the adder 8 so that the levels between the bands are equalized, for example, the levels are adjusted to return to the respective BPF 71 to 7N output levels. The At the same time, the gain control information from the second A / D converters 61, 62,.
After the level is adjusted as described above, the outputs of the level adjustment circuits 51, 52,..., 5N are added by the adder 8 and output to the signal processing unit 91 of the digital signal processing unit 90. At the same time, the outputs of the level adjustment circuits 51, 52,... 5N are sent to the second signal processing unit 92 of the digital signal processing unit 90, respectively.
[0016]
The signal processing unit 91 monitors the radio wave environment of the entire reception band, searches for the target channel, and the like. For example, where when analyzing signals considering channel signal of the band, estimation of the center frequency by the signal processing unit 9 1, estimates of the modulation scheme, performs such estimation of the modulation parameters, the results second To the signal processing unit 92. The second signal processing unit 92 performs signal processing such as channel separation and demodulation based on information obtained as a result of analysis by the signal processing unit 91.
As a result of monitoring the reception band by the signal processing unit 91, when it is found that the desired channel or band is divided by the reception band, for example, by the BPF 71 and the BPF 72, the second signal processing unit 92 Based on the gain control information of the AGC amplifiers 31 and 32 transmitted to the selector 10 via the second A / D converters 61 and 62, the APF is included in the band of the BPF output with the higher amplification factor of the AGC amplifier. Select the desired channel.
With the above operation, it is possible to select a channel having a digital signal with a wider dynamic range while avoiding distortion due to the addition processing even in the vicinity of the boundary of the divided bands.
In the above example, the selection criterion for selecting a channel included in the output band of the adjacent BPF may be the noise floor level of the BPF output (the average level of noise in the band). In this case, the noise floor By selecting a desired channel included in the band of the higher-level BPF output, a channel having a digital signal with a wider dynamic range can be selected.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a digital reception signal having an even wider dynamic range over a wider frequency band than a conventional receiver using a conventional A / D converter. Become.
This greatly contributes to the provision of a low-priced, small-sized digital wireless device that is effective when, for example, a channel with the best radio wave propagation status is selected from all service bands and communication is desired using the channel communication method. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a digital receiver according to a reference example .
[2] configuration schematic diagram showing the one embodiment of the implementation of the digital receiver according to the invention of claim 1, wherein.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another modified embodiment of the digital receiver according to the first aspect of the present invention;
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a conventional digital receiver.
[Explanation of symbols]
1 ·· RF part 2 ·· Band pass filter (BPF)
3 .... AGC amplifier, 4 .... A / D converter, 6 .... adder,
7. A / D converter, 8. Adder,
9. Digital signal processing unit, 10. Selector,
21, 22,... 2N, Bandpass filter (BPF),
31, 32, 3N, AGC amplifier,
41, 42,... 4N, A / D converter,
51, 52,... 5N, Level adjustment circuit,
61, 62,... 6N, a second A / D converter,
71, 72,... 7N, Bandpass filter (BPF),
90 .. Digital signal processing unit 91.. Signal processing unit
92 .. Second signal processing unit, 100 .. Antenna

Claims (2)

高周波受信部で中間周波に周波数変換された複数のチヤネルを含む広帯域の受信信号の周波数帯域制限を行うバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタ出力のレベル増幅を行うAGCアンプと、前記AGCアンプ出力をディジタル信号に変換するA/D変換部と、前記A/D変換部出力の信号処理を行うディジタル信号処理部とを備えたディジタル受信機において、
前記A/D変換部出力に前記AGCアンプのゲイン制御情報を得て前記A/D変換部からの出力レベルを調整するレベル調整部が接続され、
前記バンドパスフィルタは、受信周波数帯域をN(Nは2以上の自然数)分割して割り当てられたそれぞれの周波数帯の中心周波数を通過帯域の中心とし、その中心周波数の上下に所定の通過帯域幅を有するN個のバンドパスフィルタで構成され、
前記AGCアンプは、前記N個のバンドパスフィルタの出力を該AGCアンプにそれぞれ接続された前記A/D変換部の最大入力レベルに合致するように増幅するアンプであり、
前記A/D変換部出力は後段に接続された前記レベル調整部で所定のレベルに調整された後加算部で加算され、前記ディジタル信号処理部に入力することを特徴とするディジタル受信機。
A band-pass filter that limits a frequency band of a wide-band received signal including a plurality of channels that are frequency-converted to an intermediate frequency by a high-frequency receiver, an AGC amplifier that performs level amplification of the band-pass filter output, and an AGC amplifier output In a digital receiver comprising an A / D converter for converting into a digital signal and a digital signal processor for performing signal processing of the output of the A / D converter,
A level adjusting unit that obtains gain control information of the AGC amplifier and adjusts an output level from the A / D converting unit is connected to the A / D converting unit output,
The band-pass filter uses a center frequency of each frequency band allocated by dividing the reception frequency band by N (N is a natural number of 2 or more) as a center of the pass band, and a predetermined pass bandwidth above and below the center frequency. Comprising N bandpass filters having
The AGC amplifier is an amplifier that amplifies the outputs of the N band pass filters so as to match the maximum input level of the A / D converter connected to the AGC amplifier,
The digital receiver is characterized in that the output of the A / D conversion unit is adjusted to a predetermined level by the level adjustment unit connected at a subsequent stage, added by a post addition unit, and input to the digital signal processing unit .
前記バンドパスフィルタの通過帯域は、受信周波数帯域をN分割して割り当てられたそれぞれの周波数帯域より上下に広い帯域を有するものであって、
分割された隣接する帯域にまたがって所望の周波数帯域が有る場合は、前記AGCアンプの増幅率に対応して前記隣接した帯域のうちの一方を選択することを特徴とする請求項記載のディジタル受信機。
The passband of the bandpass filter has a band that is wider above and below each frequency band assigned by dividing the received frequency band into N parts,
If the desired frequency band across divided adjacent bands is present, digital claim 1, wherein the selecting one of the band that the adjacent corresponding to the amplification factor of the AGC amplifier Receiving machine.
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JP2003169100A (en) * 2001-11-29 2003-06-13 Nec Corp Signal processor
US6768441B2 (en) 2002-08-20 2004-07-27 Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson Methods of receiving communications signals including a plurality of digital filters having different bandwidths and related receivers
US7885409B2 (en) 2002-08-28 2011-02-08 Rockwell Collins, Inc. Software radio system and method
US20060227898A1 (en) * 2003-07-10 2006-10-12 Gibson Timothy P Radio receiver
JP4204541B2 (en) 2004-12-24 2009-01-07 株式会社東芝 Interactive robot, interactive robot speech recognition method, and interactive robot speech recognition program
JP4610003B2 (en) * 2005-06-10 2011-01-12 株式会社日立国際電気 Receiving machine
US7720506B1 (en) 2006-07-28 2010-05-18 Rockwell Collins, Inc. System and method of providing antenna specific front ends for aviation software defined radios
US7831255B1 (en) 2006-07-31 2010-11-09 Rockwell Collins, Inc. System and method of providing automated availability and integrity verification for aviation software defined radios
KR101347295B1 (en) 2010-11-02 2014-01-03 한국전자통신연구원 Reception apparatus and Transmission apparatus for approving scalable bandwidth on the carrier aggregation environment
US8711993B2 (en) 2010-12-10 2014-04-29 Honeywell International Inc. Wideband multi-channel receiver with fixed-frequency notch filter for interference rejection
JP5635649B1 (en) * 2013-06-12 2014-12-03 日本電信電話株式会社 Reception device and received signal processing method
US10432434B2 (en) * 2016-07-20 2019-10-01 Tektronix, Inc. Multi-band noise reduction systems and methods

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