[go: up one dir, main page]

JP7468253B2 - Receiving device - Google Patents

Receiving device Download PDF

Info

Publication number
JP7468253B2
JP7468253B2 JP2020143540A JP2020143540A JP7468253B2 JP 7468253 B2 JP7468253 B2 JP 7468253B2 JP 2020143540 A JP2020143540 A JP 2020143540A JP 2020143540 A JP2020143540 A JP 2020143540A JP 7468253 B2 JP7468253 B2 JP 7468253B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
band
filter
reference oscillator
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020143540A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022038850A (en
Inventor
啓行 西▲辻▼
涼 久保島
秀章 塩澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JVCKenwood Corp
Original Assignee
JVCKenwood Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JVCKenwood Corp filed Critical JVCKenwood Corp
Priority to JP2020143540A priority Critical patent/JP7468253B2/en
Publication of JP2022038850A publication Critical patent/JP2022038850A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7468253B2 publication Critical patent/JP7468253B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)

Description

本発明は、受信技術に関し、特に信号を受信する受信装置に関する。 The present invention relates to receiving technology, and in particular to a receiving device for receiving a signal.

一般的に、無線通信装置は、外部から送信された信号波をアンテナを介して受信し、受信したRF(Radio Frequency)信号をIF(Intermediate Frequency)信号に周波数変換し、復調を行う受信回路と、周波数変換を行うためのローカル信号を出力する発振回路とを備える。発振回路は基準発振器を備え、基準発振器が発振する周波数を基準周波数としてPLL(Phase Locked Loop)制御を行う。基準発振器は基準周波数の基準信号を出力する。通常、基準発振器は、基準周波数で発振するときにその高調波も発生してしまう。高調波が受信回路へ輻射され、高調波がRF信号に干渉すると受信感度の抑圧を発生させる要因となる。特許文献1には、基準周波数を変更することにより、高調波の干渉による受信感度の抑圧を低減することが記載されている。 In general, a wireless communication device includes a receiving circuit that receives a signal wave transmitted from an external source via an antenna, converts the frequency of the received RF (Radio Frequency) signal to an IF (Intermediate Frequency) signal, and performs demodulation, and an oscillation circuit that outputs a local signal for performing the frequency conversion. The oscillation circuit includes a reference oscillator, and performs PLL (Phase Locked Loop) control using the frequency oscillated by the reference oscillator as the reference frequency. The reference oscillator outputs a reference signal of the reference frequency. Normally, when the reference oscillator oscillates at the reference frequency, it also generates its harmonics. If the harmonics are radiated to the receiving circuit and interfere with the RF signal, this becomes a factor that causes suppression of the receiving sensitivity. Patent Document 1 describes that by changing the reference frequency, the suppression of the receiving sensitivity caused by interference from harmonics can be reduced.

特開2011-14961号公報JP 2011-14961 A

しかしながら、特許文献1に記載されているような無線通信装置では、受信周波数に応じて基準周波数を変更するかしないかを設定する必要がある。 However, in a wireless communication device such as that described in Patent Document 1, it is necessary to set whether or not to change the reference frequency depending on the receiving frequency.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、高調波の干渉による受信感度の抑圧を自動的に低減する技術を提供することである。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to provide a technology that automatically reduces the suppression of reception sensitivity caused by harmonic interference.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信装置は、基準発振器と、基準発振器が発振する周波数を基準周波数としてPLL制御を実行する発振回路と、発振回路におけるPLL制御により出力されるローカル信号により受信信号を直交検波する直交検波器と、直交検波器により直交検波された受信信号の同相成分における高域成分を通過させる第1高域通過フィルタと、直交検波器により直交検波された受信信号の直交成分における高域成分を通過させる第2高域通過フィルタとを備える。基準発振器が発振する周波数には、発振回路のループフィルタの帯域内での変調がなされる。 In order to solve the above problems, a receiving device according to one aspect of the present invention includes a reference oscillator, an oscillation circuit that performs PLL control using the frequency oscillated by the reference oscillator as a reference frequency, a quadrature detector that performs quadrature detection of a received signal using a local signal output by the PLL control in the oscillation circuit, a first high-pass filter that passes high-frequency components in the in-phase components of the received signal quadrature-detected by the quadrature detector, and a second high-pass filter that passes high-frequency components in the quadrature components of the received signal quadrature-detected by the quadrature detector. The frequency oscillated by the reference oscillator is modulated within the band of the loop filter of the oscillation circuit.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 In addition, any combination of the above components, and any transformation of the present invention into a method, device, system, recording medium, computer program, etc., are also valid aspects of the present invention.

本発明によれば、高調波の干渉による受信感度の抑圧を自動的に低減できる。 The present invention can automatically reduce the suppression of reception sensitivity caused by harmonic interference.

実施例に係る受信装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a receiving device according to an embodiment. 受信信号のスペクトラムを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the spectrum of a received signal. 基準発振器によるスプリアスのスペクトラムを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a spurious spectrum due to a reference oscillator. 受信信号と基準発振器によるスプリアスのスペクトラムを示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating the spectrum of a received signal and a spurious signal due to a reference oscillator. 検波後の受信信号と基準発振器によるスプリアスのスペクトラムを示す図である。1A and 1B are diagrams showing the spectrum of a received signal after detection and a spurious spectrum due to a reference oscillator. 検波後の受信信号と基準発振器によるスプリアスとHPFの関係を示す図である。11 is a diagram showing the relationship between the received signal after detection, spurious due to a reference oscillator, and the HPF. FIG. 図1の発振回路から出力されるローカル信号のスペクトラムを示す図である。2 is a diagram showing a spectrum of a local signal output from the oscillator circuit of FIG. 1; 図1の直交検波器での検波後の受信信号と基準発振器によるスプリアスのスペクトラムを示す図である。2 is a diagram showing a spectrum of a received signal after detection by the quadrature detector of FIG. 1 and a spurious spectrum due to a reference oscillator. 図1の直交検波器での検波後の受信信号と基準発振器によるスプリアスとHPFとの関係を示す図である。2 is a diagram showing the relationship between a received signal after detection by the quadrature detector in FIG. 1, a spurious due to a reference oscillator, and an HPF. 図1の発振回路から出力される別のローカル信号のスペクトラムを示す図である。1. FIG. 4 is a diagram showing the spectrum of another local signal output from the oscillator circuit of FIG. 変形例に係る受信装置の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a receiving device according to a modified example. 別の変形例に係る受信装置の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a receiving device according to another modified example.

本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本実施例は、無線の信号を受信する受信装置に関する。受信装置は、例えば、ダイレクトコンバージョン型の直交検波を実行する。受信装置は、基準発振器における基準周波数をもとにPLL制御によってローカル信号を生成し、ミキサにおいてローカル信号により受信信号を直交検波する。その際、基準発振器から発生される高調波が受信信号に重畳される。高調波が受信信号に重畳されることによって、検波後において、基準発振器の高調波が受信信号と干渉するスプリアスは常にDC(Direct Current)となる。その結果、高調波の干渉による受信感度の抑圧が生じる。受信信号と干渉するスプリアスを低減するために、直交検波された受信信号の同相成分と直交成分がHPF(High Pass Filter)処理される。しかしながら、HPF処理により受信信号も低減されるので、受信歪みによる劣化が発生する。受信歪みの劣化により、受信音声の劣化、2tone/5toneのようなシグナリングの復号失敗が発生しやすくなる。 Before describing the present invention in detail, an overview will be given first. This embodiment relates to a receiving device that receives a wireless signal. The receiving device performs, for example, direct conversion type quadrature detection. The receiving device generates a local signal by PLL control based on the reference frequency of a reference oscillator, and performs quadrature detection of the received signal using the local signal in a mixer. At that time, harmonics generated from the reference oscillator are superimposed on the received signal. By superimposing the harmonics on the received signal, after detection, the spurious interference caused by the harmonics of the reference oscillator interfering with the received signal always becomes DC (Direct Current). As a result, the reception sensitivity is suppressed due to the interference of the harmonics. In order to reduce the spurious interference with the received signal, the in-phase component and quadrature component of the quadrature detected received signal are subjected to HPF (High Pass Filter) processing. However, the received signal is also reduced by the HPF processing, so degradation due to reception distortion occurs. Deterioration in reception distortion can lead to deterioration of received audio and failure to decode signaling such as 2-tone/5-tone.

本実施例における受信装置は、基準発振器のコントロール電圧に低い周波数の周波数変調(Frequency Modulation)を実行することによって、周波数変調がなされたローカル信号がミキサに入力される。このようなローカル信号により直交検波を実行することによって、受信信号の同相成分と直交成分にも周波数変調がなされる。直交検波された受信信号の同相成分と直交成分をHPF処理して受信信号と干渉するスプリアスが低減されるが、受信信号の成分も残る。これより、スプリアスによる受信感度の抑圧が低減され、受信歪みによる劣化も低減される。 The receiving device in this embodiment performs low-frequency frequency modulation on the control voltage of the reference oscillator, and a frequency-modulated local signal is input to the mixer. By performing quadrature detection using this local signal, the in-phase and quadrature components of the received signal are also frequency-modulated. The in-phase and quadrature components of the quadrature-detected received signal are HPF-processed to reduce spurious interference with the received signal, but the components of the received signal remain. This reduces the suppression of receiving sensitivity due to spurious, and also reduces degradation due to receiving distortion.

図1は、受信装置100の構成を示す。受信装置100は、変調信号生成器10、第1フィルタ12、基準発振器16、発振回路18、アンテナ20、第2フィルタ22、LNA(Low Noise Amplifier)24、第3フィルタ26、ミキサ28と総称される第1ミキサ28a、第2ミキサ28b、可変増幅器30と総称される第1可変増幅器30a、第2可変増幅器30b、AAF(Anti-Aliasing Filter)32と総称される第1AAF32a、第2AAF32b、ADC(Analog to Digital Converter)34と総称される第1ADC34a、第2ADC34b、HPF(High Pass Filter)36と総称される第1HPF36a、第2HPF36b、第4フィルタ38、第5フィルタ40、復調器42を含む。発振回路18は、PLL50、ループフィルタ52、VCO(Voltage-Controlled Oscillator)54を含む。 Figure 1 shows the configuration of a receiving device 100. The receiving device 100 includes a modulated signal generator 10, a first filter 12, a reference oscillator 16, an oscillator circuit 18, an antenna 20, a second filter 22, an LNA (Low Noise Amplifier) 24, a third filter 26, a first mixer 28a and a second mixer 28b collectively referred to as mixer 28, a first variable amplifier 30a and a second variable amplifier 30b collectively referred to as variable amplifier 30, a first AAF 32a and a second AAF 32b collectively referred to as AAF (Anti-Aliasing Filter) 32, a first ADC 34a and a second ADC 34b collectively referred to as ADC (Analog to Digital Converter) 34, and a HPF (High Pass Filter). The oscillator circuit 18 includes a first HPF 36a, a second HPF 36b, a fourth filter 38, a fifth filter 40, and a demodulator 42, collectively referred to as a PLL (Phase-Locked Loop) 36. The oscillator circuit 18 includes a PLL 50, a loop filter 52, and a VCO (Voltage-Controlled Oscillator) 54.

ここでは、(1)従来の受信装置と共通の構成、(2)従来の受信装置の課題、(3)本実施例における構成の順に説明する。
(1)従来の受信装置と共通の構成
アンテナ20は、図示しない送信装置からのRF(Radio Frequency)信号を受信する。RF信号は受信信号に相当する。RF信号には、例えば、FM変調がなされているが、これに限定されない。アンテナ20は、受信したRF信号を第2フィルタ22へ出力する。第2フィルタ22は、RF信号に含まれる雑音成分を低減する。第2フィルタ22は、雑音成分を低減させたRF信号(以下、これもまた「RF信号」という)をLNA24へ出力する。
Here, the following will be described in the order of (1) the configuration common to the conventional receiving device, (2) problems with the conventional receiving device, and (3) the configuration of this embodiment.
(1) Configuration in common with conventional receiving devices The antenna 20 receives an RF (Radio Frequency) signal from a transmitting device (not shown). The RF signal corresponds to a received signal. The RF signal is, for example, FM modulated, but is not limited to this. The antenna 20 outputs the received RF signal to the second filter 22. The second filter 22 reduces noise components contained in the RF signal. The second filter 22 outputs the RF signal with reduced noise components (hereinafter also referred to as the "RF signal") to the LNA 24.

LNA24は、第2フィルタ22からのRF信号を増幅する。LNA24は、増幅したRF信号を第3フィルタ26へ出力する。第3フィルタ26は、増幅したRF信号に含まれる雑音成分を低減する。第3フィルタ26は、雑音成分を低減させ、かつ増幅したRF信号(以下、これもまた「RF信号」という)を第1ミキサ28aと第2ミキサ28bへ出力する。 The LNA 24 amplifies the RF signal from the second filter 22. The LNA 24 outputs the amplified RF signal to the third filter 26. The third filter 26 reduces noise components contained in the amplified RF signal. The third filter 26 reduces the noise components and outputs the amplified RF signal (hereinafter also referred to as the "RF signal") to the first mixer 28a and the second mixer 28b.

基準発振器16は、基準となる周波数(以下、「基準周波数」という)を発振回路18に出力する。発振回路18は、基準発振器16が発振する基準周波数をもとにPLL制御を実行する。PLL制御は、PLL50、ループフィルタ52、VCO54によりなされ、ローカル信号が第1ミキサ28aと第2ミキサ28bに出力される。ここで、第2ミキサ28bへ出力されるローカル信号の位相は、第1ミキサ28aへ出力されるローカル信号の位相から90度位相シフトされている。 The reference oscillator 16 outputs a reference frequency (hereinafter referred to as the "reference frequency") to the oscillation circuit 18. The oscillation circuit 18 executes PLL control based on the reference frequency oscillated by the reference oscillator 16. The PLL control is performed by the PLL 50, the loop filter 52, and the VCO 54, and a local signal is output to the first mixer 28a and the second mixer 28b. Here, the phase of the local signal output to the second mixer 28b is shifted by 90 degrees from the phase of the local signal output to the first mixer 28a.

第1ミキサ28aは、第3フィルタ26からのRF信号と発振回路18からのローカル信号とを乗算することによって、I相のベースバンド信号(以下、「I信号」という)を生成する。I信号はRF信号の同相成分である。第1ミキサ28aは、I信号を第1可変増幅器30aへ出力する。第2ミキサ28bは、第3フィルタ26からのRF信号と発振回路18からのローカル信号とを乗算することによって、I相ベースバンド信号とは直交したQ相のベースバンド信号(以下、「Q信号」という)を生成する。Q信号はRF信号の直交成分である。第2ミキサ28bは、Q信号を第2可変増幅器30bへ出力する。第1ミキサ28aと第2ミキサ28bは直交検波器に相当し、直交検波器はローカル信号によりRF信号を直交検波する。 The first mixer 28a generates an I-phase baseband signal (hereinafter referred to as the "I signal") by multiplying the RF signal from the third filter 26 with the local signal from the oscillator circuit 18. The I signal is an in-phase component of the RF signal. The first mixer 28a outputs the I signal to the first variable amplifier 30a. The second mixer 28b generates a Q-phase baseband signal (hereinafter referred to as the "Q signal") that is orthogonal to the I-phase baseband signal by multiplying the RF signal from the third filter 26 with the local signal from the oscillator circuit 18. The Q signal is an orthogonal component of the RF signal. The second mixer 28b outputs the Q signal to the second variable amplifier 30b. The first mixer 28a and the second mixer 28b correspond to a quadrature detector, and the quadrature detector performs quadrature detection of the RF signal using the local signal.

第1可変増幅器30aは、I信号のレベルを調節する。第1可変増幅器30aは、レベルを調節したI信号(以下、これもまた「I信号」という)を第1AAF32aへ出力する。第2可変増幅器30bは、Q信号のレベルを調節する。第2可変増幅器30bは、レベルを調節したQ信号(以下、これもまた「Q信号」という)を第2AAF32bへ出力する。 The first variable amplifier 30a adjusts the level of the I signal. The first variable amplifier 30a outputs the level-adjusted I signal (hereinafter also referred to as the "I signal") to the first AAF 32a. The second variable amplifier 30b adjusts the level of the Q signal. The second variable amplifier 30b outputs the level-adjusted Q signal (hereinafter also referred to as the "Q signal") to the second AAF 32b.

第1AAF32aは、I信号の帯域制限を実行する。第1AAF32aは、帯域制限を実行したI信号(以下、これもまた「I信号」という)を第1ADC34aへ出力する。第2AAF32bは、Q信号の帯域制限を実行する。第2AAF32bは、帯域制限を実行したQ信号(以下、これもまた「Q信号」という)を第2ADC34bへ出力する。 The first AAF 32a performs band limiting on the I signal. The first AAF 32a outputs the band-limited I signal (hereinafter also referred to as the "I signal") to the first ADC 34a. The second AAF 32b performs band limiting on the Q signal. The second AAF 32b outputs the band-limited Q signal (hereinafter also referred to as the "Q signal") to the second ADC 34b.

第1ADC34aは、第1AAF32aからのI信号に対してアナログ/デジタル変換を実行する。第1ADC34aは、デジタル信号に変換したI信号(以下、これもまた「I信号」という)を第1HPF36aへ出力する。第2ADC34bは、第2AAF32bからのQ信号に対してアナログ/デジタル変換を実行する。第2ADC34bは、デジタル信号に変換したQ信号(以下、これもまた「Q信号」という)を第2HPF36bへ出力する。第1ADC34a、第2ADC34bは、直交検波した信号を所定のタイミングでサンプリングするサンプリング部であるといえる。 The first ADC 34a performs analog-to-digital conversion on the I signal from the first AAF 32a. The first ADC 34a outputs the I signal converted into a digital signal (hereinafter also referred to as the "I signal") to the first HPF 36a. The second ADC 34b performs analog-to-digital conversion on the Q signal from the second AAF 32b. The second ADC 34b outputs the Q signal converted into a digital signal (hereinafter also referred to as the "Q signal") to the second HPF 36b. The first ADC 34a and the second ADC 34b can be said to be sampling units that sample the quadrature-detected signal at a predetermined timing.

第1HPF36aは、第1ADC34aからのI信号のうちの高域成分を通過させるフィルタである。第1HPF36aは、高域成分のI信号(以下、これもまた「I信号」という)を第4フィルタ38へ出力する。第2HPF36bは、第2ADC34bからのQ信号のうちの高域成分を通過させるフィルタである。第2HPF36bは、高域成分のQ信号(以下、これもまた「Q信号」という)を第5フィルタ40へ出力する。 The first HPF 36a is a filter that passes the high-frequency components of the I signal from the first ADC 34a. The first HPF 36a outputs the high-frequency components of the I signal (hereinafter also referred to as the "I signal") to the fourth filter 38. The second HPF 36b is a filter that passes the high-frequency components of the Q signal from the second ADC 34b. The second HPF 36b outputs the high-frequency components of the Q signal (hereinafter also referred to as the "Q signal") to the fifth filter 40.

第4フィルタ38は、I信号の帯域制限を実行する。第4フィルタ38は、帯域制限を実行したI信号(以下、これもまた「I信号」という)を復調器42へ出力する。第5フィルタ40は、Q信号の帯域制限を実行する。第5フィルタ40は、帯域制限を実行したQ信号(以下、これもまた「Q信号」という)を復調器42へ出力する。 The fourth filter 38 performs band limiting on the I signal. The fourth filter 38 outputs the band-limited I signal (hereinafter also referred to as the "I signal") to the demodulator 42. The fifth filter 40 performs band limiting on the Q signal. The fifth filter 40 outputs the band-limited Q signal (hereinafter also referred to as the "Q signal") to the demodulator 42.

復調器42は、第4フィルタ38からのI信号と第5フィルタ40からのQ信号に対して復調を実行し、復調した音声信号やデータを出力する。復調処理には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。 The demodulator 42 demodulates the I signal from the fourth filter 38 and the Q signal from the fifth filter 40, and outputs the demodulated audio signal and data. Since any known technology can be used for the demodulation process, a description thereof will be omitted here.

(2)従来の受信装置の課題
図2は、受信信号のスペクトラムを示す。これは、図1の第1ミキサ28aと第2ミキサ28bに入力されるRF信号に相当する。図示のごとく、受信信号は例えば無変調信号である。図3は、基準発振器によるスプリアスのスペクトラムを示す。これは、基準発振器16から発振される高調波に相当する。ここでは、基準発振器によるスプリアスのいずれかの周波数が図2の受信信号の周波数と同一である場合を想定する。図4は、受信信号と基準発振器によるスプリアスのスペクトラムを示す。これは、受信信号に基準発振器によるスプリアスが重畳された信号であり、かつ図1の第1ミキサ28aと第2ミキサ28bに入力される信号である。基準発振器によるスプリアスのいずれかと受信信号とが重なる。
(2) Problems of the conventional receiving device Fig. 2 shows the spectrum of the received signal. This corresponds to the RF signal input to the first mixer 28a and the second mixer 28b in Fig. 1. As shown in the figure, the received signal is, for example, an unmodulated signal. Fig. 3 shows the spectrum of the spurious due to the reference oscillator. This corresponds to the harmonics oscillated from the reference oscillator 16. Here, it is assumed that the frequency of any of the spurious due to the reference oscillator is the same as the frequency of the received signal in Fig. 2. Fig. 4 shows the spectrum of the received signal and the spurious due to the reference oscillator. This is a signal in which the spurious due to the reference oscillator is superimposed on the received signal, and is a signal input to the first mixer 28a and the second mixer 28b in Fig. 1. Any of the spurious due to the reference oscillator overlaps with the received signal.

図5は、検波後の受信信号と基準発振器によるスプリアスのスペクトラムを示す。これは、図4の信号を直交検波した信号であり、前述のI信号とQ信号である。直交検波の結果、基準発振器によるスプリアスのうち、受信信号と干渉する成分と受信信号とがDC成分として出力される。基準発振器によるスプリアスによる干渉の影響を低減するために、図1の第1HPF36aと第2HPF36bにおいて高域成分が抽出される。図6は、検波後の受信信号と基準発振器によるスプリアスとHPFの関係を示す。これは、図5に加えてHPF36の周波数特性を示す。第1HPF36aと第2HPF36bによって基準発振器によるスプリアスのうち、受信信号と干渉する成分は除去される。しかしながら、受信信号も除去される。このように、受信信号が無変調である場合、受信信号はすべて除去されてしまうので、受信信号の受信が不可能になる。また、受信信号が変調波である場合にDC成分をHPF36で除去することによって、受信歪みが大きくなる。 Figure 5 shows the spectrum of the received signal after detection and the spurious due to the reference oscillator. This is the signal obtained by quadrature detection of the signal in Figure 4, and is the I signal and Q signal mentioned above. As a result of quadrature detection, the spurious due to the reference oscillator and the received signal that interfere with the received signal are output as DC components. In order to reduce the influence of interference due to the spurious due to the reference oscillator, high-frequency components are extracted in the first HPF 36a and the second HPF 36b in Figure 1. Figure 6 shows the relationship between the received signal after detection, the spurious due to the reference oscillator, and the HPF. This shows the frequency characteristics of the HPF 36 in addition to Figure 5. The first HPF 36a and the second HPF 36b remove the spurious due to the reference oscillator that interferes with the received signal. However, the received signal is also removed. In this way, if the received signal is unmodulated, the received signal is completely removed, making it impossible to receive the received signal. Furthermore, if the received signal is a modulated wave, removing the DC component with HPF 36 will increase reception distortion.

(3)本実施例における構成
図1の変調信号生成器10は、基準発振器16に変調を実行させるための変調信号を第1フィルタ12経由で基準発振器16に出力する。基準発振器16のコントロール電圧端子には、第1フィルタ12からの変調信号が入力され、変調信号により基準発振器16が発振する周波数には周波数変調がなされる。ループフィルタ52の帯域内の周波数の変調レートで周波数変調した場合、発振回路18から出力されるローカル信号にも周波数変調がなされる。図7は、発振回路18から出力されるローカル信号のスペクトラムを示す。図示のごとく、周波数変調されたローカル信号が示される。図1に戻る。
(3) Configuration of this embodiment The modulation signal generator 10 in Fig. 1 outputs a modulation signal to the reference oscillator 16 via the first filter 12 to cause the reference oscillator 16 to execute modulation. The modulation signal from the first filter 12 is input to the control voltage terminal of the reference oscillator 16, and the frequency at which the reference oscillator 16 oscillates is frequency modulated by the modulation signal. When the frequency is modulated at a modulation rate of a frequency within the band of the loop filter 52, the local signal output from the oscillation circuit 18 is also frequency modulated. Fig. 7 shows the spectrum of the local signal output from the oscillation circuit 18. As shown in the figure, a frequency modulated local signal is shown. Return to Fig. 1.

第1ミキサ28aと第2ミキサ28bは、周波数変調されたローカル信号によって受信信号と基準発振器によるスプリアスとを直交検波する。図8は、直交検波器での検波後の受信信号と基準発振器によるスプリアスのスペクトラムを示す。これは、図5と同様に示されるが、I信号とQ信号が周波数変調されており、基準発振器によるスプリアスのうち、受信信号と干渉する成分はDC成分となる。 The first mixer 28a and the second mixer 28b use a frequency-modulated local signal to perform quadrature detection of the received signal and spurious emissions from the reference oscillator. Figure 8 shows the spectrum of the received signal after detection by the quadrature detector and the spurious emissions from the reference oscillator. This is shown in the same way as Figure 5, but the I and Q signals are frequency modulated, and the components of the spurious emissions from the reference oscillator that interfere with the received signal are DC components.

前述の説明と同様に、基準発振器によるスプリアスによる干渉の影響を低減するために、図1の第1HPF36aと第2HPF36bにおいて高域成分が抽出される。図9は、直交検波器での検波後の受信信号と基準発振器によるスプリアスとHPFとの関係を示す。第1HPF36aと第2HPF36bによって受信信号と干渉するスプリアスは除去される。また、受信信号は、一部分除去されるが、残る部分も存在する。つまり、受信信号が無変調波であっても変調波であっても、受信信号に対して、HPF36により除去される部分が低減される。これにより、受信歪み劣化が低減される。 As explained above, in order to reduce the effects of interference caused by spurious signals from the reference oscillator, high-frequency components are extracted in the first HPF 36a and second HPF 36b in FIG. 1. FIG. 9 shows the relationship between the received signal after detection by the quadrature detector, the spurious signals from the reference oscillator, and the HPFs. The first HPF 36a and second HPF 36b remove spurious signals that interfere with the received signal. Although a portion of the received signal is removed, some remains. In other words, whether the received signal is an unmodulated wave or a modulated wave, the portion of the received signal that is removed by the HPF 36 is reduced. This reduces reception distortion degradation.

ここで、基準発振器16が発振する周波数を第1周波数と呼ぶ場合、RF信号の周波数は第2周波数と呼ばれる。基準発振器16の変調度をm、発振回路18の変調度をnとした場合、以下の関係式が成り立つ。
n=m×第2周波数/第1周波数
発振回路18の変調度nを大きくした場合、受信信号の帯域も広がる。受信信号の帯域が第1HPF36a、第2HPF36b、第4フィルタ38、第5フィルタ40の通過帯域よりも広がると、フィルタによって受信信号の一部が除去されて歪み劣化の原因になるので、基準発振器16の変調度は適切な値を設定する。
Here, when the frequency at which the reference oscillator 16 oscillates is called a first frequency, the frequency of the RF signal is called a second frequency. When the modulation depth of the reference oscillator 16 is m and the modulation depth of the oscillation circuit 18 is n, the following relational expression holds:
n = m × second frequency / first frequency When the modulation depth n of the oscillator circuit 18 is increased, the band of the received signal also widens. If the band of the received signal becomes wider than the passbands of the first HPF 36a, the second HPF 36b, the fourth filter 38, and the fifth filter 40, part of the received signal is removed by the filters, causing distortion and degradation. Therefore, the modulation depth of the reference oscillator 16 is set to an appropriate value.

変調信号生成器10から出力される変調信号には、ベッセル関数の搬送波レベルがゼロになる条件が適用されてもよい。そのときのローカル信号には、ベッセル関数の搬送波レベルがゼロになる条件の周波数変調がなされる。図10は、発振回路18から出力される別のローカル信号のスペクトラムを示す。このようなローカル信号により直交検波がなされることによって、I信号およびQ信号のDC成分が小さくなる。第1HPF36aと第2HPF36bによってDC成分を除去しても、受信信号に対する除去の影響が小さくなり、受信歪みの劣化がさらに低減される。 The modulation signal output from the modulation signal generator 10 may be subjected to a condition where the carrier level of the Bessel function becomes zero. The local signal at that time is frequency modulated under the condition where the carrier level of the Bessel function becomes zero. FIG. 10 shows the spectrum of another local signal output from the oscillator circuit 18. By performing quadrature detection using such a local signal, the DC components of the I and Q signals are reduced. Even if the DC components are removed by the first HPF 36a and the second HPF 36b, the effect of the removal on the received signal is reduced, and the deterioration of the reception distortion is further reduced.

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 In terms of hardware, this configuration can be realized by the CPU, memory, and other LSIs of any computer, and in terms of software, it can be realized by programs loaded into memory, but here we are illustrating functional blocks that are realized by the cooperation of these. Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various ways using only hardware, only software, or a combination of both.

これまで、受信装置100はダイレクトコンバージョンを実行しているが、ダイレクトコンバージョンに限定されない。図11は、変形例に係る受信装置100の構成を示す。受信装置100は、Low IF受信機の構成を有する。受信装置100は、図1の構成に対して、発振器60、ミキサ62と総称される第1ミキサ62a、第2ミキサ62bをさらに含む。第1ミキサ28aと第2ミキサ28bは、直交検波を実行することにより、Low IFのI信号とQ信号とを生成する。第1ミキサ62aは、発振器60からの発振信号をもとにI信号をLow IFからベースバンドに変換する。第2ミキサ62bは、発振器60からの発振信号をもとにQ信号をLow IFからベースバンドに変換する。 Up to now, the receiving device 100 has performed direct conversion, but is not limited to direct conversion. FIG. 11 shows the configuration of the receiving device 100 according to a modified example. The receiving device 100 has the configuration of a low IF receiver. The receiving device 100 further includes an oscillator 60, a first mixer 62a, and a second mixer 62b, which are collectively referred to as mixer 62, in addition to the configuration of FIG. 1. The first mixer 28a and the second mixer 28b generate low IF I and Q signals by performing quadrature detection. The first mixer 62a converts the I signal from low IF to baseband based on the oscillation signal from the oscillator 60. The second mixer 62b converts the Q signal from low IF to baseband based on the oscillation signal from the oscillator 60.

図12は、別の変形例に係る受信装置の構成を示す。受信装置100は、ヘテロダイン受信機の構成を有する。受信装置100は、図1の構成に対して、ミキサ70、MCF72、IFアンプ74、可変増幅器76をさらに含み、発振回路18と総称される第1発振回路18a、第2発振回路18bを含む。第1発振回路18aは第1PLL50a、第1ループフィルタ52a、第1VCO54aを含み、第2発振回路18bは、第2PLL50b、第2ループフィルタ52b、第2VCO54bを含む。第1PLL50a、第2PLL50bは、PLL50と総称され、第1ループフィルタ52a、第2ループフィルタ52bは、ループフィルタ52と総称され、第1VCO54a、第2VCO54bは、VCO54と総称される。ヘテロダイン受信機として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。 Figure 12 shows the configuration of a receiving device according to another modified example. The receiving device 100 has the configuration of a heterodyne receiver. The receiving device 100 further includes a mixer 70, an MCF 72, an IF amplifier 74, and a variable amplifier 76 in addition to the configuration of Figure 1, and includes a first oscillation circuit 18a and a second oscillation circuit 18b collectively referred to as an oscillation circuit 18. The first oscillation circuit 18a includes a first PLL 50a, a first loop filter 52a, and a first VCO 54a, and the second oscillation circuit 18b includes a second PLL 50b, a second loop filter 52b, and a second VCO 54b. The first PLL 50a and the second PLL 50b are collectively referred to as PLL 50, the first loop filter 52a and the second loop filter 52b are collectively referred to as loop filter 52, and the first VCO 54a and the second VCO 54b are collectively referred to as VCO 54. Since any known technology can be used as a heterodyne receiver, we will not go into detail here.

本実施例によれば、直交検波された受信信号の同相成分および直交成分における高域成分を通過させることによって、基準発振器からの高調波成分が低減されるので、高調波の干渉による受信感度の抑圧を自動的に低減できる。また、基準周波数に周波数変調を実行するので、受信信号をローカル信号により周波数変調できる。また、受信信号がローカル信号により周波数変調されるので、I信号およびQ信号をHPFにより処理しても除去される成分を少なくできる。また、I信号およびQ信号をHPFにより処理しても除去される成分が少なくなるので、受信歪み劣化を低減できる。また、受信歪み劣化が低減されるので、2tone/5toneなどの復号を実行できる。また、基準発振器に変調を実行させるための変調信号を基準発振器に出力するので、基準発振器における変調を実行できる。また、受信信号の帯域が第1HPF36a、第2HPF36b、第4フィルタ38、第5フィルタ40の通過帯域内になるように、基準発振器にかける変調の変調度を設定するので、変調による影響を低減できる。 According to this embodiment, the harmonic components from the reference oscillator are reduced by passing the high-frequency components in the in-phase and quadrature components of the quadrature-detected received signal, so that the suppression of reception sensitivity due to interference from harmonics can be automatically reduced. In addition, since frequency modulation is performed on the reference frequency, the received signal can be frequency modulated by a local signal. In addition, since the received signal is frequency modulated by a local signal, the components removed can be reduced even when the I and Q signals are processed by the HPF. In addition, since the components removed can be reduced even when the I and Q signals are processed by the HPF, reception distortion deterioration can be reduced. In addition, since reception distortion deterioration is reduced, decoding such as 2tone/5tone can be performed. In addition, since a modulation signal for causing the reference oscillator to perform modulation is output to the reference oscillator, modulation in the reference oscillator can be performed. In addition, since the modulation degree of the modulation applied to the reference oscillator is set so that the band of the received signal is within the pass band of the first HPF 36a, the second HPF 36b, the fourth filter 38, and the fifth filter 40, the influence of modulation can be reduced.

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on examples. These examples are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications are possible in the combination of each component and each treatment process, and that such modifications are also within the scope of the present invention.

10 変調信号生成器、 12 第1フィルタ、 16 基準発振器、 18 発振回路、 20 アンテナ、 22 第2フィルタ、 24 LNA、 26 第3フィルタ、 28 ミキサ、 30 可変増幅器、 32 AAF、 34 ADC、 36 HPF、 38 第4フィルタ、 40 第5フィルタ、 42 復調器、 50 PLL、 52 ループフィルタ、 54 VCO、 60 発振器、 62,70 ミキサ、 72 MCF、 74 IFアンプ、 76 可変増幅器、 100 受信装置。 10 Modulation signal generator, 12 First filter, 16 Reference oscillator, 18 Oscillator circuit, 20 Antenna, 22 Second filter, 24 LNA, 26 Third filter, 28 Mixer, 30 Variable amplifier, 32 AAF, 34 ADC, 36 HPF, 38 Fourth filter, 40 Fifth filter, 42 Demodulator, 50 PLL, 52 Loop filter, 54 VCO, 60 Oscillator, 62, 70 Mixer, 72 MCF, 74 IF amplifier, 76 Variable amplifier, 100 Receiver.

Claims (3)

基準発振器と、
前記基準発振器が発振する周波数を基準周波数としてPLL制御を実行する発振回路と、
前記発振回路におけるPLL制御により出力されるローカル信号により受信信号を直交検波する直交検波器と、
前記直交検波器により直交検波された受信信号の同相成分における高域成分を通過させる第1高域通過フィルタと、
前記直交検波器により直交検波された受信信号の直交成分における高域成分を通過させる第2高域通過フィルタとを備え、
前記基準発振器が発振する周波数には、前記発振回路のループフィルタの帯域内での変調がなされることを特徴とする受信装置。
A reference oscillator;
an oscillation circuit that performs PLL control using a frequency oscillated by the reference oscillator as a reference frequency;
a quadrature detector that performs quadrature detection on a received signal using a local signal output by PLL control in the oscillator circuit;
a first high-pass filter that passes a high-frequency component of an in-phase component of a received signal that has been quadrature detected by the quadrature detector;
a second high-pass filter that passes a high-frequency component of the quadrature components of the received signal quadrature-detected by the quadrature detector;
A receiving device, characterized in that the frequency oscillated by said reference oscillator is modulated within the band of a loop filter of said oscillation circuit.
前記基準発振器に変調を実行させるための変調信号を前記基準発振器に出力する変調信号生成部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 The receiving device according to claim 1, further comprising a modulation signal generating unit that outputs a modulation signal to the reference oscillator to cause the reference oscillator to perform modulation. 前記第1高域通過フィルタから受け取った信号の帯域制限を行う第1帯域制限フィルタと、
前記第2高域通過フィルタから受け取った信号の帯域制限を行う第2帯域制限フィルタと、
前記第1帯域制限フィルタで帯域制限した信号と、前記第2帯域制限フィルタで帯域制限した信号を復調する復調器とを更に有し、
前記基準発振器の変調度は、受信信号の帯域が、前記第1高域通過フィルタ、前記第2高域通過フィルタ、前記第1帯域制限フィルタ、及び前記第2帯域制限フィルタの帯域内となるように設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の受信装置。
a first band-limiting filter that limits the band of the signal received from the first high-pass filter;
a second band-limiting filter that limits the band of the signal received from the second high-pass filter;
a demodulator that demodulates a signal band-limited by the first band-limiting filter and a signal band-limited by the second band-limiting filter,
3. The receiving device according to claim 1, wherein the modulation depth of the reference oscillator is set so that the band of the received signal is within the bands of the first high-pass filter, the second high-pass filter, the first band-limiting filter, and the second band-limiting filter.
JP2020143540A 2020-08-27 2020-08-27 Receiving device Active JP7468253B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020143540A JP7468253B2 (en) 2020-08-27 2020-08-27 Receiving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020143540A JP7468253B2 (en) 2020-08-27 2020-08-27 Receiving device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022038850A JP2022038850A (en) 2022-03-10
JP7468253B2 true JP7468253B2 (en) 2024-04-16

Family

ID=80498156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020143540A Active JP7468253B2 (en) 2020-08-27 2020-08-27 Receiving device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7468253B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005260860A (en) 2004-03-15 2005-09-22 Motorola Inc Narrow band interference suppression apparatus
JP2006253816A (en) 2005-03-08 2006-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Direct conversion receiver
JP2009071359A (en) 2007-09-10 2009-04-02 Tokai Rika Co Ltd Receiver and communication control system
JP2017135525A (en) 2016-01-27 2017-08-03 株式会社Jvcケンウッド Oscillator circuit, radio communication apparatus and sensitivity suppression reduction method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005260860A (en) 2004-03-15 2005-09-22 Motorola Inc Narrow band interference suppression apparatus
JP2006253816A (en) 2005-03-08 2006-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Direct conversion receiver
JP2009071359A (en) 2007-09-10 2009-04-02 Tokai Rika Co Ltd Receiver and communication control system
JP2017135525A (en) 2016-01-27 2017-08-03 株式会社Jvcケンウッド Oscillator circuit, radio communication apparatus and sensitivity suppression reduction method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022038850A (en) 2022-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7627302B2 (en) Apparatus and method for digital image correction in a receiver
US7151917B2 (en) Apparatus and method for deriving a digital image correction factor in a receiver
US20100097151A1 (en) Phase noise correction device and its method
JP2007104522A (en) Receiver
TWI392299B (en) Radio receiver and method for am suppression and dc-offset removal
JP7468253B2 (en) Receiving device
JP7677053B2 (en) Receiving device
EP0962046A2 (en) System and method for harmonic interference avoidance in carrier recovery for digital demodulation
JP7787204B2 (en) Frequency modulation tracking for band rejection to reduce dynamic range
JP2016140020A (en) Receiving apparatus and receiving method of receiving apparatus
US9461587B2 (en) FM receiver that receives fm signal and method for receiving FM signal
CN114553335B (en) A fast full-channel power detection circuit structure for adaptive channel selection
JP2026003403A (en) Receiving device
JP2010178220A (en) Radio receiver and synchronous detecting circuit built in the receiver
US7796964B2 (en) Intermediate-frequency type radio signal receiver
WO2016136039A1 (en) Fm reception device and fm reception method
KR100928611B1 (en) Signal demodulation method and apparatus
JP2010178227A (en) Radio receiver, interference removing circuit built in the receiver, and interference removing method using the interference removing circuit
JP6572049B2 (en) Receiving machine
JP7056611B2 (en) Receiver, program
US20190372809A1 (en) Wireless receiver
JPH06315040A (en) Digital transmission receiver
JP5200046B2 (en) Receiver circuit
WO2016136040A1 (en) Fm reception device and fm reception method
JPH06232773A (en) Interference wave suppression receiver for spread spectrum signal reception

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230331

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240318

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7468253

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150