JP5617924B2 - 無線通信装置及び無線通信装置制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置及び無線通信装置制御方法に関する。

現在、第３世代移動通信システムや次世代の移動通信システムにおける無線通信方式については、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において審議がなされ、様々な規定が制定されている。

この３ＧＰＰにおいて、使用する周波数帯として複数の周波数帯が規定されている。そして、規定された周波数帯のそれぞれが複数の事業者に排他的に割り当てられる。事業者は割り当てられた周波数帯を使用して無線通信のサービスを提供することになる。

事業者の中には、規定された１つの周波数帯の中の広い帯域が割り当てられる事業者がいる。このような事業者の場合、同じ周波数帯の信号を用いて無線通信を行うので、１つの局部発振信号で信号処理が行えるので、発振器が１つあればよい。

これに対して、事業者の中には、他の事業者に帯域が押さえられてしまい、狭い帯域しか確保できない事業者が存在する。このような、事業者は、１つの周波数帯では周波数帯域が十分に確保できないため、狭い帯域を複数の周波数帯において確保することで、必要とする周波数帯域を確保する場合がある。このように、複数の周波数帯を用いて無線通信を行う場合、各周波数帯に対して異なる局部発振信号を用いるため、複数の発振器が必要となる。そして、異なる周波数帯の信号を同時受信する場合にも、複数の発振器が必要となる。この点、発振器と周波数変換器はそれぞれ１つずつの１セットとして用いられることが一般的であるため、異なる周波数帯の信号を同時受信しようとすると、２系統の受信経路が必要となってしまう。

従来は、２つの異なる周波数帯の信号を合成して１つの信号とする場合、図７に示すような無線通信装置を用いていた。このような無線通信装置では、図７に示すように２つの異なる受信経路で受信した信号に対してそれぞれの信号処理部９０１及び信号処理部９０２で処理を施し、各信号処理部で処理された結果を合成部９０３で合成して信号を１つの信号にしていた。

また、異なる信号を取り扱う技術としては、主信号に異なる周波数帯の信号を付加して送信し、受信側で付加した各信号を復調し、付加された信号の差分を用いて主信号の周波数安定度を保つ従来技術がある。また、図７にあるような直交復調器を用いた技術としては、位相がπ／２ずれたローカル信号をそれぞれＩ（In-phase）軸及びＱ（Quadrature）軸の各受信信号の周波数変換に用いて信号の再生を行うダイレクトコンバージョン方式を用いた従来技術が提案されている。

特開２０００−１５１５５３号公報 特開２００６−２０３６８６号公報

しかしながら、図７に示すような無線通信装置では、１つの周波数の受信経路に対して発振器９０４や発振器９０５のように１つの発振器しか備わっていない。そのため、１つの受信経路においては１つの周波数帯からの信号しか受信できなかった。そこで、異なる２つの周波数帯に含まれる信号を処理するためには、図７に示すように受信経路が２つ必要となり、回路規模が大きくなってしまっていた。

また、主信号の周波数安定度を保つ従来技術は、異なる周波数帯の信号を用いて周波数安定度を確保することは行っているが、異なる周波数帯の信号の受信及び合成といった処理は行っていない。また、ダイレクトコンバージョン方式は、ＩＦフィルタを用いないため受信機の広帯域化が容易となるが、異なる周波数帯の信号の受信及び合成といった処理は行っていない。すなわち、これらの従来技術を用いても、異なる２つの周波数帯の信号を受信して、その受信した信号を合成して１つの信号にする無線通信装置の規模を小さくすることは困難である。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、１つの受信経路で周波数帯の異なる信号を処理することができる無線通信装置及び無線通信装置制御方法を提供することを目的とする。

本願の開示する無線通信装置及び無線通信装置制御方法は、一つの態様において、信号受信部は、周波数帯の異なる複数の信号又は単一の周波数の１つの信号を受信する。第１発振部は、第１局部発振信号を出力する。第２発振部は、前記第１局部発振信号とは異なる周波数の第２発振信号を出力する。変調部は、前記第１局部発振信号及び前記第２局部発振信号を基に周波数を変調させ周波数が異なる複数の局部発振信号を生成する。接続スイッチは、前記第１発振部と前記変調部との間及び前記第２発振部と前記変調部との間のそれぞれに配置される。スイッチ制御部は、前記信号受信部が単一の周波数の１つの信号を受信する場合、前記接続スイッチの一方をＯＮにして他方をＯＦＦにし、前記信号受信部が周波数の異なる複数の信号を受ける場合、前記接続スイッチの双方をＯＮにする。周波数変換部は、前記信号受信部が受信した周波数の異なる複数の前記信号に前記周波数の異なる複数の局部発振信号を混合する。信号処理部は、前記周波数変換部による混合により生成された信号に対して所定の処理を行う。

本願の開示する無線通信装置及び無線通信装置制御方法の一つの態様によれば、１つの受信経路で周波数帯の異なる信号を処理することができる。これにより、異なる周波数の信号の同時受信を行う無線通信装置の回路規模を小さくできるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る無線通信装置のブロック図である。 図２は、受信周波数と発振周波数との関係を表す模式図である。 図３は、実施例１に係る無線通信装置における受信信号の処理のフローチャートである。 図４は、実施例２に係る無線通信装置のブロック図である。 図５は、発振周波数の変調の処理のフローチャートである。 図６は、実施例２に係る無線通信装置の変形例のブロック図である。 図７は、従来の異なる周波数の信号の同時受信を行う無線通信装置を説明するための図である。

以下に、本願の開示する無線通信装置及び無線通信装置制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信装置及び無線通信装置制御方法が限定されるものではない。

図１は、実施例１に係る無線通信装置のブロック図である。図１に示すように、本実施例１に係る無線通信装置は、第１発振器１、第２発振器２、変調器３、直交復調器４、ＬＮＡ(Low Noise Amplifier)５、フィルタ処理部６、ＡＤＣ(Analog Digital Converter)７、信号処理部８及びアンテナ９を有している。本実施例１に係る無線通信装置は、ダイレクトコンバージョン方式を用い、且つ直行変調を行うものとする。

発振器１は、発振周波数ｆ１の局部発振信号を変調器３へ出力する。ここで、発振器１が第１発振部の一例にあたり、発振器１が出力する局部発振信号が第１局部発振信号の一例にあたる。

発振器２は、発振周波数ｆ２の局部発振信号を変調器３へ出力する。ここで、発振器２が第２発振部の一例にあたり、発振器２が出力する局部発振信号が第２局部発振信号の一例にあたる。また、本実施例では、ｆ２はｆ１より小さい周波数とする。

ここで、周波数ｆ１と周波数ｆ２は、ｆ１＋ｆ２とｆ１−ｆ２とが受信対象とする２種類のＲＦ(Radio Frequency)信号のそれぞれの周波数とほぼ一致するように予め操作者により指定されているものとする。

変調器３は、予め周波数の変調方法を記憶している。具体的には、本実施例では、変調器３は、入力された２つの信号の差と和を求める式を記憶している。

変調器３は、発振器１から発振周波数ｆ１の局部発振信号を受信する。また、変調器３は、発振器２から発振周波数ｆ２の局部発振信号を受信する。そして、変調器３は、予め記憶している式に発振周波数ｆ１及び発振周波数ｆ２を用いて、２つの信号の発振周波数の和であるｆ１＋ｆ２と２つの信号の周波数の差であるｆ１−ｆ２とを求める。

そして、変調器３は、発振周波数ｆ１＋ｆ２を有する局部発振信号と発振周波数ｆ１−ｆ２を有する局部発振信号とを直交復調器４へ出力する。以下では、発振周波数ｆ１＋ｆ２の局部発振信号を「ｆ１＋ｆ２信号」といい、発振周波数ｆ１−ｆ２の局部発振信号を「ｆ１−ｆ２信号」という場合がある。ここで、変調器３が変調部の一例にあたる。

アンテナ９は、外部から送信されてきた信号を受信する。アンテナ９は、異なる周波数の２つの信号であるＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２を受信する。ここで、ＲＦ信号１０１の周波数をＲＦ１とし、ＲＦ信号１０２の周波数をＲＦ２とする。このＲＦ１及びＲＦ２は、受信周波数と呼ばれることがある。また、本実施例１に係る無線通信装置との通信で用いられるＲＦ１を含む周波数帯は、ｆ１＋ｆ２信号と混合されることによって所定の周波数に変換される周波数帯である。さらに、本実施例１に係る無線通信装置との通信で用いられるＲＦ２を含む周波数帯は、ｆ１−ｆ２信号を混合されることによってＲＦ１の場合と同じ所定の周波数に変換される周波数帯である。ここで、本実施例１ではダイレクトコンバージョン方式を用いているため、変換された周波数はほぼ０に近い周波数となる。そして、これらの周波数帯は、本実施例１に係る無線通信装置が無線通信を行うにあたって使用が認められた周波数帯である。また、ＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２には、それぞれ異なる拡散コードが割り当てられ、その拡散コードが各信号に付加されている。

ここで、図２を参照して、ＲＦ１及びＲＦ２とｆ１及びｆ２との関係を説明する。図２は、受信周波数と発振周波数との関係を表す模式図である。上述したように、本実施例ではダイレクトコンバージョン方式を用いているため、図２に示すように、ｆ１からｆ２を減算した値２０１は、ＲＦ２と一致する。すなわち、ｆ１−ｆ２＝ＲＦ２となる。そして、値２０１は、ＲＦ２を含む周波数帯２０３に含まれる。また、ｆ１にｆ２を加算した値２０２は、ＲＦ１と一致する。すなわち、ｆ１＋ｆ２＝ＲＦ１となる。そして、値２０２は、ＲＦ１を含む周波数帯２０４に含まれる。本実施例１では、ＲＦ１及びＲＦ２が含まれる周波数帯域の幅はそれぞれ１００ＭＨｚ(Mega Hertz)程度であるとする。

ＬＮＡ５は、アンテナ９が受信したＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２を増幅する。そして、ＬＮＡ５は、増幅したＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２を直交復調器４へ出力する。このアンテナ９及びＬＮＡ５が信号受信部の一例にあたる。

直交復調器４は、周波数変換器４１や、可変利得アンプ４２や、移相器（不図示）などを有する。ここで、周波数変換器４１が周波数変換部の一例にあたる。

直交復調器４は、ｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号を変調器３から受信する。そして、ｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号に加えて、移相器により、ｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号のそれぞれの位相が９０度ずらされた信号が生成される。そして、周波数変換器４１は、位相が元のままのｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号、並びに位相が９０度ずらされたｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号の入力を受ける。また、周波数変換器４１は、ＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２をＬＮＡ５から受信する。そして、周波数変換器４１は、ＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２のそれぞれと元の位相のｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号並びに位相が９０度ずらされたｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号のそれぞれとを混合し、Ｉ信号及びＱ信号のベースバンド信号を取得する。本実施例１では、周波数変換器４１は、ＲＦ信号から局部発振信号を減算することでベースバンド信号を得る。ここで、ＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２とｆ１＋ｆ２信号とを混合した場合、ＲＦ信号１０１は所定の周波数のベースバンド信号に変換されるが、ＲＦ信号１０２は所定の周波数とは異なるベースバンド信号に変換される。そこで、帯域通過フィルタを用いることで、ＲＦ信号１０２とｆ１＋ｆ２信号とを混合した信号は除去される。同様に、ＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２とｆ１−ｆ２信号とを混合した場合、ＲＦ信号１０２は所定の周波数のベースバンド信号に変換されるが、ＲＦ信号１０１は所定の周波数とは異なるベースバンド信号に変換される。そこで、帯域通過フィルタを用いることで、ＲＦ信号１０１とｆ１−ｆ２信号とを混合した信号は除去される。また、周波数変換器４１は、局部発振信号の位相を９０度ずらすことにより、Ｉ信号とＱ信号とに分離したベースバンド信号を取得することができる。周波数変換器４１は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号を可変利得アンプ４２へ出力する。

可変利得アンプ４２は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号の入力を周波数変換器４１から受ける。そして、可変利得アンプ４２は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号のそれぞれを増幅し、ＡＤ(Analog Digital)変換するときに適したレベルに調整する。そして、可変利得アンプ４２は、増幅したＩ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号をフィルタ処理部６へ出力する。

フィルタ処理部６は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号の入力を可変利得アンプ４２から受ける。そして、フィルタ処理部６は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号に対してフィルタ処理を行い、高周波数の雑音成分や他の回路からのリーク成分を除去する。そして、フィルタ処理部６は、フィルタ処理を行ったＩ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号をＡＤＣ７へ出力する。

ＡＤＣ７は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号の入力をフィルタ処理部６から受ける。そして、ＡＤＣ７は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。そして、ＡＤＣ７は、ディジタル信号に変換されたＩ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号を信号処理部８へ出力する。

信号処理部８は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号の入力をＡＤＣ７から受ける。そして、信号処理部８は、入力された各信号の拡散コードにより、各信号がＲＦ信号１０１又はＲＦ信号１０２のいずれであるかを判定する。このように、拡散コードを用いることで、信号処理部８は、重畳した状態で入力されるＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２を分離することができる。そして、信号処理部８は、分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号それぞれに対して位相の調整や各信号の合成といった信号処理を施す。このように、ＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２を分離することで、信号処理部８は、同時受信した２つの信号をそれぞれ処理することができる。その後、信号処理部８は、処理を行った信号を用いて出力部（不図示）に出力を行わせる。例えば、信号処理部８は、処理を行った信号によりスピーカを鳴らし音声を出力する。

次に、図３を参照して、本実施例に係る無線通信装置における受信信号の処理について説明する。ここで、図３は、実施例１に係る無線通信装置における受信信号の処理のフローチャートである。

アンテナ９は、ＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２を受信する（ステップＳ１０１）。

ＬＮＡ５は、ＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２を増幅する（ステップＳ１０２）。

発振器１は発振周波数ｆ１の局部発振信号を発振し、発振器２は発振周波数ｆ２の局部発振信号を発振する（ステップＳ１０３）。

変調器３は、発振器１及び発振器２から入力された局部発振信号を変調し、ｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号を生成する（ステップＳ１０４）。

直交復調器４は、移相器によりｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号のそれぞれの位相を９０度ずらし位相変換を行った信号を生成する（ステップＳ１０５）。

周波数変換器４１は、ＲＦ信号１０１及びＲＦ信号１０２のそれぞれに対して、元の位相のｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号及び位相を９０度ずらしたｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号のそれぞれを混合させる。そして、周波数変換器４１は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号を生成する（ステップＳ１０６）。

可変利得アンプ４２は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号を増幅し、ＡＤ変換に適したレベルにする（ステップＳ１０７）。

フィルタ処理部６は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号に対してフィルタリング処理を行い、雑音成分などを処理する（ステップＳ１０８）。

ＡＤＣ７は、Ｉ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する（ステップＳ１０９）。

信号処理部８は、入力された各信号の拡散コードにより、各信号がＲＦ信号１０１又はＲＦ信号１０２のいずれであるかを判定し信号を分離する（ステップＳ１１０）。そして、信号処理部８は、分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号及びＲＦ信号１０２のベースバンド信号に信号処理を施す（ステップＳ１１１）。そして、信号処理部８は、処理を施した信号を用いて出力部に出力を行わせる（ステップＳ１１２）。

以上で説明したように、実施例１に係る無線通信装置は、２つの発振器からの異なる周波数の局部発振信号を用いることで、１つの信号処理部で異なる周波数帯に含まれるＲＦ信号を同時に受信して処理することができる。すなわち、１つの受信経路で複数の周波数帯の処理を行うことができる。これにより、複数の異なる周波数帯の信号を同時受信することができる無線通信装置の回路規模を小さくすることができる。そのため、個々の周波数帯での使用帯域幅が狭い事業者が、全体で広い信号帯域を確保しスループットをあげる場合に、回路規模が小さい無線通信装置を用いることができる。したがって、そのような事業者の通信事業にかかるコストを抑えることに寄与することができる。

また、本実施例に係る無線通信装置においては、片方の発振器は、２つの受信信号の中間の周波数の局部発振信号を発振し、他方の発振器は、その中間の周波数と各信号の周波数との差分の周波数の信号を発振する。これにより、直接受信信号の周波数と同じ周波数の信号を発振する場合に比べて、各信号の中間の周波数から各信号の周波数までの差分の周波数の信号を発振する発振器の消費電力を抑えることができる。

また、本実施例では、ダイレクトコンバージョン方式でかつ直交変調を用いた受信方法で説明しているが、これは周波数変換を行い、直接又は間接的にベースバンド信号を生成する方法であれば他の受信方法を用いてもよい。例えば、ヘテロダイン方式やスーパーヘテロダイン方式などでも良く、また位相変調を行わない構成でもよい。例えば、スーバーヘテロダイン方式を用いた場合、ＲＦ信号１とｆ１＋ｆ２信号との周波数の差及びＲＦ信号２とｆ１−ｆ２信号との周波数の差が中間周波数になるようにｆ１及びｆ２を選択することになる。

さらに、本実施例では、図２に示すように異なる周波数帯に含まれる信号を受信する場合で説明したが、これは同一周波数帯に含まれる異なる周波数の信号を受信する場合でも同様である。同一周波数帯に含まれる異なる周波数の信号を受信する場合には、発振器１の局部発振信号の周波数を受信する２つの周波数の中間の信号とし、発振器２の局部発振信号の周波数を受信する２つの周波数の差分の半分とすればよい。ここで、同一周波数帯では受信周波数の差分は数十ＭＨｚ(Mega Hertz)程度であり、数百Ｈｚ〜数ＧＨｚ(Giga Hertz)受信周波数そのものよりも一桁小さい周波数である。そして、周波数が高くなると消費電力が大きくなる。そのため、それぞれの発振器から受信する２つの周波数と同じ周波数の局部発振信号を発振する場合に比べて、発振器２からの局部発振信号を受信する２つの周波数の差分の半分の周波数に抑えることで、全体の消費量を抑えることが可能となる。

図４は、実施例２に係る無線通信装置のブロック図である。実施例２に係る無線通信装置は、発振器による発振の実行及び禁止を制御することが実施例１と異なるものである。そこで、以下では、発振器１及び発振器２の制御について主に説明する。図４において図１と同様の符号を有する各部は、特に説明の無い限り同様の機能を有するものとする。

図４に示すように、本実施例２に係る無線通信装置は、図１で表される実施例１の無線通信装置に発振器制御部１０をさらに加えた構成である。

発振器制御部１０は、操作者が指定した受信対象となるＲＦ信号の周波数の入力を入力部（不図示）から受ける。受信対象となるＲＦ信号の周波数がｆ１の場合には、発振器制御部１０は、発振器１を発振させ、発振器２の発振を禁止する。また、受信対象となるＲＦ信号１０１の周波数がｆ２の場合には、発振器制御部１０は、発振器１の発振を禁止し、発振器２を発振させる。さらに、受信対象となるＲＦ信号の周波数がｆ１＋ｆ２及びｆ１−ｆ２の場合には、発振器制御部１０は、発振器１及び発振器２のいずれも発振させる。以下では、１種類の周波数の信号を受信する場合には、その信号をＲＦ信号１０１として説明する。

受信対象となるＲＦ信号１０１の周波数がｆ１＋ｆ２であり、ＲＦ信号１０２の周波数がｆ１−ｆ２の場合には、実施例１の場合と同様である。そこで、以下では、受信対象となる信号が周波数ｆ１又はｆ２のＲＦ信号１０１のみの場合について説明する。

ＲＦ信号１０１の周波数がｆ１の場合には、変調器３は、発振器１からのみ発振周波数ｆ１の局部発振信号の入力を受ける。この場合、変調器３は、発振器１及び発振器２からの局部発振信号の差及び和を求めると、いずれも発振周波数ｆ１が求まる。そこで、変調器３は、発振周波数ｆ１の局部発振信号のみを直交復調器４へ出力する。

同様に、受信対象となるＲＦ信号１０１の周波数がｆ２の場合には、変調器３は、発振器１からのみ発振周波数ｆ２の局部発振信号の入力を受ける。この場合、変調器３は、発振器１及び発振器２からの局部発振信号の差及び和を求めると、いずれも発振周波数ｆ２が求まる。そこで、変調器３は、発振周波数ｆ２の局部発振信号のみを直交復調器４へ出力する。

ＲＦ信号１０１の周波数がｆ１の場合には、直交復調器４は、発振周波数ｆ１の局部発振信号を用いてＩ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号を生成する。同様に、受信対象となるＲＦ信号１０１の周波数がｆ２の場合には、直交復調器４は、発振周波数ｆ２の局部発振信号を用いてＩ信号とＱ信号とに分離したＲＦ信号１０１のベースバンド信号を生成する。

その後、生成されたベースバンド信号は、可変利得アンプ４２による増幅や、フィルタ処理部６によるフィルタ処理や、ＡＤＣ７によるアナログデジタル変換や、信号処理部８による信号処理を受け音声として出力される。

ここで、図５を用いて発振器１及び発振器２の制御の処理について説明する。図５は、実施例２に係る無線通信装置における発振器の制御のフローチャートである。

発振器制御部１０は、受信対象が周波数ｆ１のＲＦ信号１０１のみか否かを判定する（ステップＳ２０１）。受信対象が周波数ｆ１のＲＦ信号１０１のみの場合（ステップＳ２０１肯定）、発振器制御部１０は、発振器１を発振させ、発振器２の発振を禁止する（ステップＳ２０２）。

これに対して、受信対象が周波数ｆ１のＲＦ信号１０１のみでない場合（ステップＳ２０１否定）、発振器制御部１０は、受信対象が周波数ｆ２のＲＦ信号１０１のみか否かを判定する（ステップＳ２０３）。受信対象が周波数ｆ２のＲＦ信号１０１のみの場合（ステップＳ２０３肯定）、発振器制御部１０は、発振器１の発振を禁止し、発振器２を発振させる（ステップＳ２０４）。

これに対して、受信対象が周波数ｆ２のＲＦ信号１０１のみでない場合（ステップＳ２０３否定）、発振器制御部１０は、受信対象の信号が周波数ｆ１＋ｆ２のＲＦ信号１０１及び周波数ｆ１−ｆ２のＲＦ信号１０２であると判定する。そして、発振器制御部１０は、発振器１及び発振器２の双方を発振させる（ステップＳ２０５）。

以上に説明したように、本実施例２に係る無線通信装置は、周波数ｆ１の信号のみの受信、周波数ｆ２の信号のみの受信、並びに周波数ｆ１＋ｆ２及び周波数ｆ１−ｆ２の信号の同時受信を行うことができる。したがって、本実施例２に係る無線通信装置は発振器を制御することにより、３種類の信号処理を行うことができる。

（変形例）
図６は、実施例２に係る無線通信装置の変形例のブロック図である。図６に示すように、変形例に係る無線通信装置は、変調器３の代わりに結合器３０を配置し、発振器１及び発振器２と結合器３０との間にスイッチ１１及びスイッチ２１をそれぞれ配置したことが、実施例２と異なる。このスイッチ１１及びスイッチ２１が接続スイッチの一例である。

スイッチ制御部３１は、受信対象となるＲＦ信号の周波数の入力を受け、スイッチ１１及びスイッチ２１のＯＮ／ＯＦＦの制御を行う。具体的には、スイッチ制御部３１は、発振器１からの局部発振信号を結合器３０に入力する場合にはスイッチ１１をＯＮにし、発振器１からの局部発振信号を結合器３０に入力しない場合にはスイッチ１１をＯＦＦにする。また、スイッチ制御部３１は、発振器２からの局部発振信号を結合器３０に入力する場合にはスイッチ２１をＯＮにし、発振器２からの局部発振信号を結合器３０に入力しない場合にはスイッチ２１をＯＦＦにする。例えば、受信対象が周波数ｆ１のＲＦ信号１０１のみだとすると、スイッチ制御部３１は、スイッチ１１をＯＮにし、スイッチ２１をＯＦＦにする。また、受信対象が周波数ｆ１＋ｆ２のＲＦ信号１０１及び周波数ｆ１−ｆ２のＲＦ信号１０２とすると、スイッチ制御部３１は、スイッチ１１及びスイッチ２１のいずれもＯＮにする。

結合器３０は、入力された信号を結合する。例えば、発振器１及び発振器２の双方から局部発振信号が入力された場合、結合器３０は発振器１から発振された発振周波数ｆ１の局部発振信号と発振器２から発振された発振周波数ｆ２の局部発振信号とを結合させる。この時、結合器３０は、ｆ２信号の符号を反転させて−ｆ２として、ｆ１とｆ２との結合及びｆ１と−ｆ２との結合を行う。これにより、結合器３０は、ｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号を生成する。そして、結合器３０は、ｆ１＋ｆ２信号及びｆ１−ｆ２信号を直交復調器４へ出力する。

これに対して、発振器１又は発振器２のいずれかからのみ信号が入力された場合、結合器３０は入力された信号を直交復調器４へ出力する。

また、本変形例では、発振器からの入力の制御及び周波数の変調に、結合器及びスイッチの組み合わせを用いたが、これは変調器及びスイッチの組み合わせを用いてもよい。

以上に説明したように、本変形例に係る無線通信装置は、スイッチによって局部発振信号の入力の制御を行い、周波数変換に用いる局部発振信号の種類を変更することができる。これにより、１つの周波数帯の信号を受信する場合には、１つの発振器のみが接続された状態で受信することができ、雑音を軽減することができる。

また、本変形例においても、同一周波数帯に含まれる異なる２つの周波数の信号を受信することも可能である。その場合、発振器１及び発振器２において受信する２つの信号と同じ周波数の信号をそれぞれ発振することも考えられる。そのような構成にした場合、実施例１で説明したように２つの受信信号の周波数の差分の半分の周波数を発振器２の局部発振信号として用いたほうが、全体の消費電力を抑えることができる。

１ 発振器
２ 発振器
３ 変調器
４ 直交復調器
５ ＬＮＡ
６ フィルタ処理部
７ ＡＤＣ
８ 信号処理部
９ アンテナ
１０ 発振器制御部
１１ スイッチ
２１ スイッチ
３０ 結合器
３１ スイッチ制御部
４１ 周波数変換器
４２ 可変利得アンプ
１０１ ＲＦ信号
１０２ ＲＦ信号

Claims (5)

1. 周波数の異なる複数の信号又は単一の周波数の１つの信号を受信する信号受信部と、
   第１局部発振信号を出力する第１発振部と、
   前記第１局部発振信号とは異なる周波数の第２局部発振信号を出力する第２発振部と、
   前記第１局部発振信号及び前記第２局部発振信号を基に周波数を変調させ周波数が異なる複数の局部発振信号を生成する変調部と、
   前記第１発振部と前記変調部との間及び前記第２発振部と前記変調部との間のそれぞれに配置された接続スイッチと、
   前記信号受信部が単一の周波数の１つの信号を受信する場合、前記接続スイッチの一方をＯＮにして他方をＯＦＦにし、前記信号受信部が周波数の異なる複数の信号を受ける場合、前記接続スイッチの双方をＯＮにするスイッチ制御部と、
   前記信号受信部が受信した異なる周波数の複数の前記信号に前記周波数が異なる複数の局部発振信号を混合する周波数変換部と、
   前記周波数変換部による混合により生成された信号に対して所定の処理を行う信号処理部と
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 周波数が異なる複数の信号又は単一の周波数の１つの信号を受信する信号受信部と、
   第１局部発振信号を出力する第１発振部と、
   前記第１局部発振信号とは異なる周波数の第２局部発振信号を出力する第２発振部と、
   前記第１局部発振信号及び前記第２局部発振信号を基に周波数を変調させ周波数が異なる複数の局部発振信号を生成する変調部と、
   前記第１発振部と前記変調部との間及び前記第２発振部と前記変調部との間のそれぞれに配置された接続スイッチと、
   前記信号受信部が単一の周波数の１つの信号を受信する場合、前記接続スイッチの一方をＯＮにして他方をＯＦＦにし、前記信号受信部が周波数の異なる複数の信号を受ける場合、前記接続スイッチの双方をＯＮにするスイッチ制御部と、
   周波数が異なる複数の局部発振信号を基に、前記信号受信部が受信した周波数が異なる複数の前記信号からそれぞれのベースバンド信号を生成する直交復調部と、
   前記ベースバンド信号に対して所定の処理を行う信号処理部と
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
3. 前記変調部は、前記第１局部発振信号の周波数と前記第２局部発振信号の周波数との差の周波数の局部発振信号及び和の周波数の局部発振信号を生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記信号受信部は周波数の異なる複数の信号又は単一の周波数の１つの信号を受信し、
   前記信号受信部が単一の周波数の１つの信号を受信する場合、前記第１発振部又は前記第２発振部のいずれかのみを発振させ、前記信号受信部が周波数の異なる複数の信号を受ける場合、前記第１発振部及び第２発振部のいずれも発振させる制御を行う発振器制御部をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
5. 周波数の異なる複数の信号を受信する信号受信ステップと、
   第１発振器が第１局部発振信号を出力する第１発振ステップと、
   第２発振器が前記第１局部発振信号とは異なる周波数の第２局部発振信号を出力する第２発振ステップと、
   変調器が前記第１局部発振信号及び前記第２局部発振信号を基に周波数を変調させ周波数の異なる複数の局部発振信号を生成する変調ステップと、
   前記信号受信ステップにおいて単一の周波数の１つの信号を受信する場合、前記第１発振器と前記変調器との間及び前記第２発振器と前記変調器との間のそれぞれに配置された接続スイッチの一方をＯＮにして他方をＯＦＦにし、前記信号受信ステップにおいて周波数の異なる複数の信号を受ける場合、前記接続スイッチの双方をＯＮにするスイッチ制御ステップと、
   周波数の異なる複数の前記信号に前記周波数の異なる複数の局部発振信号を混合する周波数変換ステップと、
   前記周波数変換ステップにおける混合により生成された信号に対して所定の処理を行う信号処理ステップと
   を含んだことを特徴とする無線通信装置制御方法。

Images