ＣＤＭＡ受信機および受信電界検出方法
【課題】ＩＦアンプが飽和するような高電界時においても正確な受信電界検出を可能とする。
【解決手段】制御部１２は、ＩＦディジタル信号Ｓ７が一定値となるようＡＧＣアンプ８に出力するＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５を制御する。制御部１２は、ＩＦアンプ７を構成するシリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧Ｖｂｅの値をＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８により測定し、測定されたＶｂｅ電圧が基準電圧よりも大きい場合、ＡＧＣアンプ８の利得を制御するためのＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを推定するが、測定されたＶｂｅ電圧が基準値より小さい場合には高電界状態であると判定して、予め準備された変換テーブルを用いてＶｂｅ電圧から受信電界レベルを推定する。
【解決手段】制御部１２は、ＩＦディジタル信号Ｓ７が一定値となるようＡＧＣアンプ８に出力するＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５を制御する。制御部１２は、ＩＦアンプ７を構成するシリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧Ｖｂｅの値をＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８により測定し、測定されたＶｂｅ電圧が基準電圧よりも大きい場合、ＡＧＣアンプ８の利得を制御するためのＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを推定するが、測定されたＶｂｅ電圧が基準値より小さい場合には高電界状態であると判定して、予め準備された変換テーブルを用いてＶｂｅ電圧から受信電界レベルを推定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続：Code Division Multiple Access）方式の無線信号を受信するためのＣＤＭＡ受信機に関し、特に受信した無線信号の受信電界の受信電界レベルを検出するための受信電界検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動通信システムに用いられる通信方式として、干渉や妨害に強いＣＤＭＡ通信方式が注目されている。このＣＤＭＡ通信方式の１つにＷ−ＣＤＭＡ（Wideband CDMA：広帯域ＣＤＭＡ）通信方式がある。このＷ−ＣＤＭＡ方式の移動通信システムでは、移動局の送信電力を制御するために移動局から無線基地局装置に対する無線信号の受信電界レベルを検出するための機能が必要となる。そのため、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局装置には、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線信号を受信して、その受信電界レベルを検出するための機能が設けられている。
【０００３】
このような受信機において、受信した無線信号の受信電界を検出するための受信電界検出方法としては様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。特に、上記の特許文献２には、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御を行うためのＶＡＧＣ電圧のレベルに基づいて受信電界レベルを検出する方法が開示されている。
【０００４】
このような受信電界検出方法を行う従来の受信機の構成を図６に示す。この従来の受信機は、図６に示されるように、受信信号Ｓ１を受信するアンテナ１と、この受信信号Ｓ１を処理するＲＦアンプ２及びＲＦフィルタ３と、ＲＦフィルタ３通過後の受信信号を第１中間周波数信号Ｓ２に周波数変換する第１ミキサ４と、第１中間周波数信号Ｓ２を処理するＩＦアンプ５とＩＦフィルタ６と、シリコントランジスタで構成されるＩＦアンプ７と、ＡＧＣ制御を行うために利得を制御可能なＡＧＣアンプ８と、ＡＧＣアンプ８により増幅された後の信号を第２中間周波数信号Ｓ３に周波数変換する第２ミキサ９と、Ａ／Ｄコンバータ１０と、ベースバンド（ＢＢ）部１１と、制御部９２とを備えている。ベースバンド部１１は、Ａ／Ｄコンバータ１０から出力されたＩＦディジタル信号Ｓ４を復調する回路を備えている。ＡＧＣアンプ８は、制御部９２から入力されるＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５により利得が制御される。
【０００５】
また、図６中の制御部９２の構成を図７に示す。制御部９２は、図７に示されるように、演算を行うマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵとする）９５と、読み出し専用メモリ（以下ＲＯＭとする。）９６と、Ｄ／Ａコンバータ１７とから構成されている。
【０００６】
ＲＯＭ９６には、図８に示されるように、ＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２と、ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６という２つのテーブルが格納されている。
【０００７】
ＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２は、Ａ／Ｄコンバータ１０からのＩＦディジタル信号Ｓ７と、基準値との差であるＩＦレベル差をＡＧＣ制御量に変換するテーブルである。
【０００８】
ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６は、ＶＡＧＣ可変量に対する受信電界を算出するためのテーブルである。
【０００９】
Ｄ／Ａコンバータ１７は、ＡＧＣアンプ８の利得制御を行うためのアナログ量のＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５を生成する。
【００１０】
次に、上述した従来のＷ−ＣＤＭＡ方式の受信機の動作を図面を参照して説明する。
【００１１】
アンテナ１にて受信された希望波である受信信号Ｓ１は、ＲＦアンプ２により増幅されＲＦフィルタ３を通過した後に、第１ミキサ４により第１中間周波数信号Ｓ２に変換される。そして、この第１中間周波数信号Ｓ２は、ＩＦアンプ５により増幅されＩＦフィルタ６を通過した後に再度ＩＦアンプ７により増幅される。そして、ＩＦアンプ７の出力信号は、ＡＧＣアンプ８により一定のレベルの信号に増幅された後に第２ミキサ９により周波数変換され第２中間周波数信号Ｓ３に変換されてＡ／Ｄコンバータ１０に入力される。
【００１２】
Ａ／Ｄコンバータ１０では、アナログ量である第２中間周波数信号Ｓ３を、ディジタル量であるＩＦディジタル信号Ｓ４、Ｓ７に変換し、ベースバンド部１１及び制御部９２へ出力する。
【００１３】
携帯電話システム等の移動通信システムでは、移動局の移動に伴い無線基地局における受信電界レベルは刻々と変化する。しかし、この受信電界レベルの変化に伴って、ベースバンド部１１により復調されるＩＦディジタル信号Ｓ４のレベルが変動したのでは正常な復調処理ができなくなってしまう。そのため、Ａ／Ｄコンバータ１０に入力される第２中間周波数信号Ｓ３のレベルを一定にする必要がある。
【００１４】
このような目的のため、制御部９２では、Ａ／Ｄコンバータ１０の出力であるＩＦデジタル信号Ｓ７のＩＦレベルを監視して、このＩＦレベルが一定となるように、ＡＧＣアンプ８に入力されるＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５の制御を行っている。
【００１５】
この制御部９２において行われるＡＧＣ制御を図９のブロック図を参照して説明する。
【００１６】
まず、制御部９２内のＣＰＵ９５では、ＩＦ基準レベル２０を設定し、ＩＦディジタル信号Ｓ７の値であるＩＦレベル１９が、ＩＦ基準レベル２０より高い場合はＡＧＣアンプ８の利得を下げ、またＩＦ基準レベル２０より低い場合はＡＧＣアンプ８の利得を上げ、ＩＦレベル１９とＩＦ基準レベル２０との差が０となるよう制御する。そのため制御部９２では、ＣＰＵ９５がＩＦディジタル信号Ｓ７の値であるＩＦレベル１９と、予め設定されているＩＦ基準レベル２０とのレベル差であるＩＦレベル差２１を以下の式で算出する。
ＩＦレベル差［ｄＢ］＝１０ｌｏｇ（ＩＦ基準レベル）−１０ｌｏｇ（ＩＦレベル）
ＩＦレベル差２１を対数を用いて算出する理由は、Ａ／Ｄコンバータ１０が出力するＩＦディジタル信号Ｓ７の値はリニア値であるため、［ｄＢ］に変換したほうがレベルの計算がしやすいからである。
【００１７】
さらにＣＰＵ９５は、上述のＩＦレベル差２１を、ＲＯＭ９６に記憶されたＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２を参照し、ＩＦレベル差２１に対応するＶＡＧＣ可変量２３を導き出す。
【００１８】
算出したＶＡＧＣ可変量２３はディジタル信号Ｓ６としてＤ／Ａコンバータ１７でＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５へ変換され、ＡＧＣアンプ８の利得を制御する。
【００１９】
なお、このＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２は、図８に示されるように、上述したＩＦレベル差２１とＶＡＧＣ可変量２３が１対１で対応しており、この時のＶＡＧＣ可変量２３によって可変されるＡＧＣアンプ８の利得［ｄＢ］は、ＩＦレベル差２１の絶対量［ｄＢ］と以下の関係がある。
ＡＧＣアンプ８の利得［ｄＢ］＝−ＩＦレベル差［ｄＢ］
次にＣＰＵ９５では、ＶＡＧＣ制御値の更新が行われる。ＶＡＧＣ可変量２３が加算される前の、現在のＡＧＣ制御値をＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）２４とし、ＶＡＧＣ可変量２３が加算された後の新しいＡＧＣ制御値をＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２５とすると、以下の関係式が成り立つ。
ＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２５＝ＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）２４＋ＶＡＧＣ可変量
そして、ＣＰＵ９５は、このようにして更新されたＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２５に基づいてＡＧＣアンプ８の利得の制御を行う。
【００２０】
例として受信電界レベルが−９３ｄＢｍから−９０ｄＢｍに増加した時の−９０ｄＢｍの電界検出について説明する。
【００２１】
この場合には、受信電界レベルは３ｄＢアップすることになる。ここでＩＦ基準レベル２０は「８０」に設定されていたものとする。この場合に上述した受信電界レベルの増加が起こると、基準レベル「８０」に収束していたＡ／Ｄコンバータ１０の入力レベルであるＩＦレベル１９は「８０」から「１６０」となる。上述の式によりＩＦレベル差２１を算出すると、
ＩＦレベル差［ｄＢ］＝１０ｌｏｇ（８０）−１０ｌｏｇ（１６０）＝−３ｄＢ
となり、ＩＦレベル差２１は３ｄＢである。この値を、図８に示したＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２で、ＶＡＧＣ可変量２３に変換すると「４０」であることがわかる。現在のＶＡＧＣ制御値であるＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）２４は「９００」となっているため、
ＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）＝ＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）＋ＶＡＧＣ可変量
＝９００＋（−４０）＝８６０
よって新しいＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２５は８６０となる。この値をＤ／Ａコンバータ１７にてＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５に変換すると
ＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５＝３×８６０／２10＝２．５２［Ｖ］
となる。ＶＡＧＣ制御値２４が９００時の値の時に、ＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５にてＡＧＣアンプ８を制御する電圧２．６４［Ｖ］と比較し０．１２［Ｖ］低い電圧でＡＧＣアンプ８を制御することで３ｄＢゲインを低下させる。その結果、Ａ／Ｄコンバータ１０から出力されるＩＦディジタル信号Ｓ４、Ｓ７のＩＦレベルは「８０」となる。そして、ＣＰＵ９５は、ＶＡＧＣ制御値が「９００」から「８６０」になったことにより、図８に示されたＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６を参照して受信電界レベルが−９３ｄＢｍから−９０ｄＢｍになったことを検出することができる。
【００２２】
このようなＡＧＣ制御が行われることにより、受信電界レベルに影響を受けることなく、Ａ／Ｄコンバータ１０の入力レベルおよび出力レベルは一定となるように制御される。そして、このＡＧＣ制御を行うためのＶＡＧＣ制御値を、ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６と比較することによりＣＰＵ９５では現在の受信電界レベルを検出することが可能となる。
【００２３】
このようにＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを検出する従来の受信電界検出方法によれば、受信電界レベル自体がそれほど大きくない場合には受信電界レベルの検出をかなりの精度で検出することが可能である。しかし、受信電界レベルが高い高電界時には受信電界レベルを正確に検出することができなくなるという問題点を有している。この理由を下記に述べる。
【００２４】
Ｗ−ＣＤＭＡ受信機では初段のＲＦアンプ２の耐入力は高いが、ＩＦアンプ７には利得が高く、耐入力の低い比較的安価なシリコントランジスタのデバイスを用いて構成している。その際、図１０に示すように通常受信の低入力時は受信信号レベルが低く問題ないが、高電界受信時にはＡＧＣアンプ８が飽和していないのに耐入力の低いＩＦアンプ７は出力が飽和してしまう。つまりＩＦアンプ７は動作点が動き、Ｖｂｅ（ベース−エミッタ間電圧）が低下し、図１１のように０．７Ｖから０．５Ｖへ、そしてＢ級増幅動作、Ｃ級増幅動作となり、さらに高電界が入力されると入力信号がＶｅｂｏに近づいていく。この状態は図１２に示すような、出力が飽和する飽和領域に差し掛かっているため、入力に対しリニアな出力が得られなくなる。
【００２５】
従来のＷ−ＣＤＭＡ受信機は、ＡＧＣアンプ８までのトータルゲインが一定である事を前提としていた。つまり、従来のＷ−ＣＤＭＡ受信機では、正確な受信電界検出を行うためには、各デバイスがリニアリティを持つ領域で使用しなくてはならず、上述のようにデバイスが飽和領域に差し掛かると、正確な受信電界報告ができなかった。なぜなら、図１２のような入力レベルに対してＩＦアンプ７の出力が一定となる飽和領域に差し掛かると、受信電界レベルが増減してもＡ／Ｄコンバータ１０及び、ＡＧＣアンプ８の入力電界が一定となっていき、受信電界レベルが変化していないように検出され、正確な受信電界報告は望めなくなるからである。さらに高電界時では、図１３に示されるように、受信電界レベルが増加してもＩＦアンプ７にて出力レベルが下がるため、逆に受信電界が下がったかのような検出をする恐れもあった。
【００２６】
ＩＦアンプ７に高ゲイン、高ＩＰの高価なデバイスを使用すれば、上述の問題を解決することは可能である。しかし、高ＩＰ、高電流のデバイスを使用すると、コストアップとともに消費電力が増大するという問題が発生するため現実的ではなく、シリコントランジスタのデバイスにより構成されたＩＦアンプ７を用いた上で、高電界時でも受信電界レベルを正確に検出することができる受信電界検出方法が要求されている。
【特許文献１】特開２０００−２６１３３９号公報
【特許文献２】特開２００２−３３５１３９号公報
【特許文献３】特開２００３−３４８０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上述した従来のＣＤＭＡ受信機では、受信電界レベルが高くなり、ＩＦアンプの出力が一定となる飽和領域に達すると、受信電界レベルの正確な検出を行うことができないという問題点があった。
【００２８】
本発明の目的は、高電界時においても正確な受信電界検出が可能なＣＤＭＡ受信機および受信電界検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記目的を達成するために、本発明の受信電界検出方法は、シリコントランジスタにより構成されたＩＦアンプと、ＡＧＣ制御を行うためのＡＧＣアンプとを備えた受信機において、受信した無線信号の受信電界レベルを検出するための受信電界検出方法であって、
前記シリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧を測定するステップと、
測定された前記ベース−エミッタ間電圧が予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記ＡＧＣアンプの利得を制御するためのＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを推定し、測定された前記ベース−エミッタ間電圧が、予め設定された基準電圧以下の場合には前記ベース−エミッタ間電圧に基づいて受信電界レベルを推定するステップとを備えている。
【００３０】
本発明によれば、ＩＦアンプのＶｂｅ電圧が予め設定された比較基準電圧よりも小さい場合には、高電界時であると判断して、ＶＡＧＣ制御値ではなくＶｂｅ検出値に基づいて受信電界レベルの検出を行うようにしているので、受信電界レベルが高電界時においても正確な受信電界検出が可能になる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、ＩＦアンプのＶｂｅ電圧が予め設定された比較基準電圧よりも小さい場合には、ＶＡＧＣ制御値ではなくＶｂｅ検出値に基づいて受信電界レベルの検出を行うようにしているので、受信電界レベルが高電界時においても正確な受信電界検出が可能になるという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の受信機の構成を示すブロック図である。図１において、図６中の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
【００３４】
本実施形態の受信機は、図１に示されるように、アンテナ１と、ＲＦアンプ２と、ＲＦフィルタ３と、第１ミキサ４と、ＩＦアンプ５と、ＩＦフィルタ６と、ＩＦアンプ７と、ＡＧＣアンプ８と、第２ミキサ９と、Ａ／Ｄコンバータ１０と、ベースバンド（ＢＢ）部１１と、制御部１２とから構成されている。
【００３５】
本実施形態の受信機は、図６に示した従来の受信機に対して、制御部９２が制御部１２に置き換えられ、ＩＦアンプ７を構成するシリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧（以下、Ｖｂｅ電圧とする）を検出したＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８が制御部１２に入力されている点が異なっている。
【００３６】
次に、図１中の制御部１２の構成を図２に示す。本実施形態における制御部１２は、図２に示されるように、ＣＰＵ１５と、記録部であるＲＯＭ１６と、Ｄ／Ａコンバータ１７と、Ａ／Ｄコンバータ１８とから構成されている。
【００３７】
本実施形態における制御部１２は、図７に示した従来の受信機における制御部９２に対して、ＣＰＵ９５、ＲＯＭ９６を、それぞれＣＰＵ１５、ＲＯＭ１６に置き換えＡ／Ｄコンバータ１８を追加した構成になっている。Ａ／Ｄコンバータ１８は、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８をディジタル信号Ｓ９にＡ／Ｄ変換する。
【００３８】
ＲＯＭ１６は、図３に示されるように、ＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２と、ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６に加えて、Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル２７が新たに加えられた構成となっている。
【００３９】
Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル２７は、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧から受信電界を推定するためのテーブルであり、Ｖｂｅ検出値と受信電界報告値が１対１で対応している。
【００４０】
制御部１２は、Ａ／Ｄコンバータ１０への入力レベルを検出する機能と、Ａ／Ｄコンバータ１０の入力レベルが所定のレベルとなるために必要なＡＧＣアンプ制御値を算出し、ＡＧＣアンプ８の利得を制御する機能と、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧を検出する機能を備えている。
【００４１】
本実施形態の受信電界検出方法では、高電界時の受信電界検出を正確に検出するために、従来の受信電界検出方法に加えて、新しくＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧を用いた点が異なっている。
【００４２】
次に、本実施形態の受信機における受信電界検出方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００４３】
本実施形態の受信電界検出方法を図４のフローチャートに示す。先ず、本実施形態の受信機では、受信電界レベルの検出を行おうとする際に、制御部１２内のＣＰＵ１５は、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８の電圧を、予め設定されたＶｂｅ基準値と比較する（ステップ４０１）。
【００４４】
そして、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８の電圧が、予め設定されたＶｂｅ基準電圧より高いと判断された時は、ＩＦアンプ７が飽和せず高電界が入力されていないと判断し、ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６に記憶されているＶＡＧＣ制御値と受信電界検出値の関係を表すテーブルであるＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６を参照する事で、上述のＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２４から受信電界報告値を得る（ステップ４０２）。このＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６は、ＶＡＧＣ制御値と受信電界報告値が１対１で対応している。これによりＶＡＧＣ制御値から希望波の受信電界報告値を検出する事が可能となる。ここまでの動作は従来のＣＤＭＡ受信機における受信電界検出方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
そして、ステップ４０１において、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８の電圧が、予め設定されたＶｂｅ基準電圧以下であると判断された場合、ＣＰＵ１５は、ＩＦアンプ７が飽和したものと判定してＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界検出を行うのではなく、Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル２７を用いてＶｂｅ検出値を受信電界報告値に変換する（ステップ４０３）。
【００４６】
次に、本実施形態の受信電界検出方法の具体的な例について説明する。ここでは、Ｖｂｅ基準電圧として、Ｖｂｅ電圧が下がり始め、ＩＦアンプ７が飽和領域に差し掛かるあたりの０．６Ｖに設定されているものとする。（図１２を参照）
例えば、通常の電界時において、ＣＰＵ１５が受信電界検出をスタートし、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧をＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８にて検出した結果０．７Ｖであったとする。すると、ＣＰＵ１５は、Ｖｂｅ電圧がＶｂｅ基準電圧の０．６Ｖより大きいため、高電界時ではないと判断して（図４のステップ４０１のＹ）、ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６にてＶＡＧＣ制御値２４の値「８６０」を受信電界報告値「−９０ｄＢｍ」に変換すること受信電界を検出する（ステップ４０２）。
【００４７】
次に、高電界時の具体的な例として受信電界レベルが−４５ｄＢｍから−３５ｄＢｍにアップした時の−３５ｄＢｍの電界検出について説明する。
【００４８】
図１０に示したレベルダイヤグラムを参照すると、受信電界レベルが−３５ｄＢｍの高電界時は、ＩＦアンプ７の入力レベルは−１５ｄＢｍとなるため、ＩＦアンプ７の飽和領域に入る。よってＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８のディジタル量を表す、ディジタル信号Ｓ９の値は、Ｖｂｅ基準電圧の「２０５」（Ｄ／Ａ変換後の０．６Ｖ）を下回り、「１１９」（Ｄ／Ａ変換後の０．３５Ｖ）となるため（図４のステップのＮ）、ＣＰＵ１５は、Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル２７により、前述の「１１９」に対応する受信電界報告値が−３５ｄＢｍであるという結果が得られる。これにより高電界時における受信電界を正確に検出することが可能となる。
【００４９】
次に、高電界受信時に従来の受信電界検出方法により受信電界検出を行った場合について説明する。
【００５０】
ＩＦアンプ７が飽和領域に差し掛かかっているため、図１２に示したように、−１５ｄＢｍの入力レベルに対し、出力レベルは飽和している。図１に示したブロック図でＩＦアンプ７の出力が飽和すると言うことは、それ以降のＡ／Ｄコンバータ１０の入力レベルが変化しないため、ＡＧＣアンプ８のＶＡＧＣ電圧ＣＰＵＳ５は一定となる。それにより受信電界報告値も図１３に示すように、本来−３５ｄＢｍと報告すべきであるのに対し、−３３ｄＢｍと報告してしまい、不正確な報告値を出力してしまう。これに対して、本実施形態の受信電界検出方法によれば、上述したように、−３５ｄＢｍという正確な結果を得ることができる。
【００５１】
このように本実施形態の受信機によれば、ＩＦアンプ７の出力が飽和する領域にてＩＦアンプ７を構成するシリコントランジスタのＶｂｅを検出する事で、高電界でも正確な受信電界検出が可能となり、受信電界検出のダイナミックレンジを広げることができる。その結果、従来のＷ−ＣＤＭＡ受信機ではＩＦアンプ７が、飽和領域で出力が下がる領域に差し掛かっていた場合に、受信電界が増加していても減少したかのように誤って検出していた現象を防ぐことができる。
【００５２】
つまり、本実施形態によれば、受信電界レベルによりＶＡＧＣ制御値とＶｂｅ電圧による２種類の受信電界検出方法を切り替える事で、受信電界検出のダイナミックレンジを広げることが可能になる。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態のＣＤＭＡ受信機について説明する。
【００５４】
本発明の第２の実施形態のＣＤＭＡ受信機を図５に示す。上記で説明した図１の第１の実施形態のＣＤＭＡ受信機では、ＩＦフィルタ６を通過した後の中間周波数信号を増幅するためのＩＦアンプ７がシリコントランジスタにより構成されているものとして説明していたが、本実施形態ではＩＦフィルタ６に入力される前の中間周波数信号を増幅するためのＩＦアンプ５もシリコントランジスタにより構成されている場合に本発明を適用したものである。図５において、図１中の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
【００５５】
本実施形態の受信機は、図５に示されるように、図１に示した第１の実施形態の受信機に対して、制御部１２が制御部５２に置き換えられ、ＩＦアンプ７を構成するシリコントランジスタのＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８だけでなく、ＩＦアンプ５を構成するシリコントランジスタのＶｂｅ電圧検出信号Ｓ９が制御部５２に入力される構成となっている点が異なる。
【００５６】
本実施形態における受信電界検出方法では、ＩＦアンプ７だけでなくＩＦアンプ５のＶｂｅ電圧をも監視して受信電界検出を行うことにより、高電界時の受信電界をさらに正確に検出することが可能となる。例えば、高電界時にＩＦアンプ７の次にＩＦアンプ５が飽和し始めるデバイスであるとすると、ＩＦアンプ７のＶｂｅと共にＩＦアンプ５のＶｂｅを検出する事で、ＩＦアンプ７単体のＶｂｅを検出した場合と比較し、さらなる高電界時の受信電界の検出が可能となる。
【００５７】
上記第１および第２の実施形態では、ＣＤＭＡ受信機における受信電界検出方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の通信方式を使用した受信機において受信電界を検出する場合でも同様に本発明を適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態のＷ−ＣＤＭＡ方式の受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の制御部１２の構成を示すブロック図である。
【図３】図２中のＲＯＭ１６内のテーブルを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のＷ−ＣＤＭＡ受信機における受信電界検出方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態のＷ−ＣＤＭＡ方式の受信機の構成を示すブロック図である。
【図６】従来のＷ−ＣＤＭＡ方式の受信機の構成を示すブロック図である。
【図７】図６中の制御部９２の構成を示すブロック図である。
【図８】図７中のＲＯＭ９６内のテーブルを示す図である。
【図９】Ｗ−ＣＤＭＡ方式の受信機におけるＡＧＣ制御を説明するためのブロック図である。
【図１０】高入力時と低入力時のレベルダイヤグラムの例を示す図である。
【図１１】シリコントランジスタＩＦアンプ７の入力電界レベルとＶｂｅ（ベースエミッタ間電圧）の関係を示す図である。
【図１２】シリコントランジスタＩＦアンプ７の入力レベルに対する出力レベルとＶｂｅの関係を示す図である。
【図１３】入力電界に対する受信電界報告値を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ アンテナ
２ ＲＦアンプ
３ ＲＦフィルタ
４ 第１ミキサ
５ ＩＦアンプ
６ ＩＦフィルタ
７ ＩＦアンプ
８ ＡＧＣアンプ
９ 第２ミキサ
１０ Ａ／Ｄコンバータ
１１ ベースバンド（ＢＢ）部
１２ 制御部
１５ マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
１６ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
１７ Ｄ／Ａコンバータ
１９ ＩＦレベル
２０ ＩＦ基準レベル
２１ ＩＦレベル差
２２ ＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル
２３ ＶＡＧＣ可変量
２４ ＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）
２５ ＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）
２６ ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル
２７ Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル
５２ 制御部
９２ 制御部
９５ マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
９６ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
４０１〜４０３ ステップ
Ｓ１ 受信信号
Ｓ２ 第１中間周波数信号
Ｓ３ 第２中間周波数信号
Ｓ４ ＩＦディジタル信号
Ｓ５ ＶＡＧＣ電圧信号
Ｓ６ ディジタル信号
Ｓ７ ＩＦディジタル信号
Ｓ８、Ｓ９ Ｖｂｅ電圧検出信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続：Code Division Multiple Access）方式の無線信号を受信するためのＣＤＭＡ受信機に関し、特に受信した無線信号の受信電界の受信電界レベルを検出するための受信電界検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動通信システムに用いられる通信方式として、干渉や妨害に強いＣＤＭＡ通信方式が注目されている。このＣＤＭＡ通信方式の１つにＷ−ＣＤＭＡ（Wideband CDMA：広帯域ＣＤＭＡ）通信方式がある。このＷ−ＣＤＭＡ方式の移動通信システムでは、移動局の送信電力を制御するために移動局から無線基地局装置に対する無線信号の受信電界レベルを検出するための機能が必要となる。そのため、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局装置には、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線信号を受信して、その受信電界レベルを検出するための機能が設けられている。
【０００３】
このような受信機において、受信した無線信号の受信電界を検出するための受信電界検出方法としては様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。特に、上記の特許文献２には、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御を行うためのＶＡＧＣ電圧のレベルに基づいて受信電界レベルを検出する方法が開示されている。
【０００４】
このような受信電界検出方法を行う従来の受信機の構成を図６に示す。この従来の受信機は、図６に示されるように、受信信号Ｓ１を受信するアンテナ１と、この受信信号Ｓ１を処理するＲＦアンプ２及びＲＦフィルタ３と、ＲＦフィルタ３通過後の受信信号を第１中間周波数信号Ｓ２に周波数変換する第１ミキサ４と、第１中間周波数信号Ｓ２を処理するＩＦアンプ５とＩＦフィルタ６と、シリコントランジスタで構成されるＩＦアンプ７と、ＡＧＣ制御を行うために利得を制御可能なＡＧＣアンプ８と、ＡＧＣアンプ８により増幅された後の信号を第２中間周波数信号Ｓ３に周波数変換する第２ミキサ９と、Ａ／Ｄコンバータ１０と、ベースバンド（ＢＢ）部１１と、制御部９２とを備えている。ベースバンド部１１は、Ａ／Ｄコンバータ１０から出力されたＩＦディジタル信号Ｓ４を復調する回路を備えている。ＡＧＣアンプ８は、制御部９２から入力されるＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５により利得が制御される。
【０００５】
また、図６中の制御部９２の構成を図７に示す。制御部９２は、図７に示されるように、演算を行うマイクロプロセッサ（以下ＣＰＵとする）９５と、読み出し専用メモリ（以下ＲＯＭとする。）９６と、Ｄ／Ａコンバータ１７とから構成されている。
【０００６】
ＲＯＭ９６には、図８に示されるように、ＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２と、ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６という２つのテーブルが格納されている。
【０００７】
ＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２は、Ａ／Ｄコンバータ１０からのＩＦディジタル信号Ｓ７と、基準値との差であるＩＦレベル差をＡＧＣ制御量に変換するテーブルである。
【０００８】
ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６は、ＶＡＧＣ可変量に対する受信電界を算出するためのテーブルである。
【０００９】
Ｄ／Ａコンバータ１７は、ＡＧＣアンプ８の利得制御を行うためのアナログ量のＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５を生成する。
【００１０】
次に、上述した従来のＷ−ＣＤＭＡ方式の受信機の動作を図面を参照して説明する。
【００１１】
アンテナ１にて受信された希望波である受信信号Ｓ１は、ＲＦアンプ２により増幅されＲＦフィルタ３を通過した後に、第１ミキサ４により第１中間周波数信号Ｓ２に変換される。そして、この第１中間周波数信号Ｓ２は、ＩＦアンプ５により増幅されＩＦフィルタ６を通過した後に再度ＩＦアンプ７により増幅される。そして、ＩＦアンプ７の出力信号は、ＡＧＣアンプ８により一定のレベルの信号に増幅された後に第２ミキサ９により周波数変換され第２中間周波数信号Ｓ３に変換されてＡ／Ｄコンバータ１０に入力される。
【００１２】
Ａ／Ｄコンバータ１０では、アナログ量である第２中間周波数信号Ｓ３を、ディジタル量であるＩＦディジタル信号Ｓ４、Ｓ７に変換し、ベースバンド部１１及び制御部９２へ出力する。
【００１３】
携帯電話システム等の移動通信システムでは、移動局の移動に伴い無線基地局における受信電界レベルは刻々と変化する。しかし、この受信電界レベルの変化に伴って、ベースバンド部１１により復調されるＩＦディジタル信号Ｓ４のレベルが変動したのでは正常な復調処理ができなくなってしまう。そのため、Ａ／Ｄコンバータ１０に入力される第２中間周波数信号Ｓ３のレベルを一定にする必要がある。
【００１４】
このような目的のため、制御部９２では、Ａ／Ｄコンバータ１０の出力であるＩＦデジタル信号Ｓ７のＩＦレベルを監視して、このＩＦレベルが一定となるように、ＡＧＣアンプ８に入力されるＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５の制御を行っている。
【００１５】
この制御部９２において行われるＡＧＣ制御を図９のブロック図を参照して説明する。
【００１６】
まず、制御部９２内のＣＰＵ９５では、ＩＦ基準レベル２０を設定し、ＩＦディジタル信号Ｓ７の値であるＩＦレベル１９が、ＩＦ基準レベル２０より高い場合はＡＧＣアンプ８の利得を下げ、またＩＦ基準レベル２０より低い場合はＡＧＣアンプ８の利得を上げ、ＩＦレベル１９とＩＦ基準レベル２０との差が０となるよう制御する。そのため制御部９２では、ＣＰＵ９５がＩＦディジタル信号Ｓ７の値であるＩＦレベル１９と、予め設定されているＩＦ基準レベル２０とのレベル差であるＩＦレベル差２１を以下の式で算出する。
ＩＦレベル差［ｄＢ］＝１０ｌｏｇ（ＩＦ基準レベル）−１０ｌｏｇ（ＩＦレベル）
ＩＦレベル差２１を対数を用いて算出する理由は、Ａ／Ｄコンバータ１０が出力するＩＦディジタル信号Ｓ７の値はリニア値であるため、［ｄＢ］に変換したほうがレベルの計算がしやすいからである。
【００１７】
さらにＣＰＵ９５は、上述のＩＦレベル差２１を、ＲＯＭ９６に記憶されたＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２を参照し、ＩＦレベル差２１に対応するＶＡＧＣ可変量２３を導き出す。
【００１８】
算出したＶＡＧＣ可変量２３はディジタル信号Ｓ６としてＤ／Ａコンバータ１７でＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５へ変換され、ＡＧＣアンプ８の利得を制御する。
【００１９】
なお、このＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２は、図８に示されるように、上述したＩＦレベル差２１とＶＡＧＣ可変量２３が１対１で対応しており、この時のＶＡＧＣ可変量２３によって可変されるＡＧＣアンプ８の利得［ｄＢ］は、ＩＦレベル差２１の絶対量［ｄＢ］と以下の関係がある。
ＡＧＣアンプ８の利得［ｄＢ］＝−ＩＦレベル差［ｄＢ］
次にＣＰＵ９５では、ＶＡＧＣ制御値の更新が行われる。ＶＡＧＣ可変量２３が加算される前の、現在のＡＧＣ制御値をＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）２４とし、ＶＡＧＣ可変量２３が加算された後の新しいＡＧＣ制御値をＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２５とすると、以下の関係式が成り立つ。
ＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２５＝ＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）２４＋ＶＡＧＣ可変量
そして、ＣＰＵ９５は、このようにして更新されたＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２５に基づいてＡＧＣアンプ８の利得の制御を行う。
【００２０】
例として受信電界レベルが−９３ｄＢｍから−９０ｄＢｍに増加した時の−９０ｄＢｍの電界検出について説明する。
【００２１】
この場合には、受信電界レベルは３ｄＢアップすることになる。ここでＩＦ基準レベル２０は「８０」に設定されていたものとする。この場合に上述した受信電界レベルの増加が起こると、基準レベル「８０」に収束していたＡ／Ｄコンバータ１０の入力レベルであるＩＦレベル１９は「８０」から「１６０」となる。上述の式によりＩＦレベル差２１を算出すると、
ＩＦレベル差［ｄＢ］＝１０ｌｏｇ（８０）−１０ｌｏｇ（１６０）＝−３ｄＢ
となり、ＩＦレベル差２１は３ｄＢである。この値を、図８に示したＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２で、ＶＡＧＣ可変量２３に変換すると「４０」であることがわかる。現在のＶＡＧＣ制御値であるＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）２４は「９００」となっているため、
ＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）＝ＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）＋ＶＡＧＣ可変量
＝９００＋（−４０）＝８６０
よって新しいＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２５は８６０となる。この値をＤ／Ａコンバータ１７にてＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５に変換すると
ＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５＝３×８６０／２10＝２．５２［Ｖ］
となる。ＶＡＧＣ制御値２４が９００時の値の時に、ＶＡＧＣ電圧信号Ｓ５にてＡＧＣアンプ８を制御する電圧２．６４［Ｖ］と比較し０．１２［Ｖ］低い電圧でＡＧＣアンプ８を制御することで３ｄＢゲインを低下させる。その結果、Ａ／Ｄコンバータ１０から出力されるＩＦディジタル信号Ｓ４、Ｓ７のＩＦレベルは「８０」となる。そして、ＣＰＵ９５は、ＶＡＧＣ制御値が「９００」から「８６０」になったことにより、図８に示されたＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６を参照して受信電界レベルが−９３ｄＢｍから−９０ｄＢｍになったことを検出することができる。
【００２２】
このようなＡＧＣ制御が行われることにより、受信電界レベルに影響を受けることなく、Ａ／Ｄコンバータ１０の入力レベルおよび出力レベルは一定となるように制御される。そして、このＡＧＣ制御を行うためのＶＡＧＣ制御値を、ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６と比較することによりＣＰＵ９５では現在の受信電界レベルを検出することが可能となる。
【００２３】
このようにＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを検出する従来の受信電界検出方法によれば、受信電界レベル自体がそれほど大きくない場合には受信電界レベルの検出をかなりの精度で検出することが可能である。しかし、受信電界レベルが高い高電界時には受信電界レベルを正確に検出することができなくなるという問題点を有している。この理由を下記に述べる。
【００２４】
Ｗ−ＣＤＭＡ受信機では初段のＲＦアンプ２の耐入力は高いが、ＩＦアンプ７には利得が高く、耐入力の低い比較的安価なシリコントランジスタのデバイスを用いて構成している。その際、図１０に示すように通常受信の低入力時は受信信号レベルが低く問題ないが、高電界受信時にはＡＧＣアンプ８が飽和していないのに耐入力の低いＩＦアンプ７は出力が飽和してしまう。つまりＩＦアンプ７は動作点が動き、Ｖｂｅ（ベース−エミッタ間電圧）が低下し、図１１のように０．７Ｖから０．５Ｖへ、そしてＢ級増幅動作、Ｃ級増幅動作となり、さらに高電界が入力されると入力信号がＶｅｂｏに近づいていく。この状態は図１２に示すような、出力が飽和する飽和領域に差し掛かっているため、入力に対しリニアな出力が得られなくなる。
【００２５】
従来のＷ−ＣＤＭＡ受信機は、ＡＧＣアンプ８までのトータルゲインが一定である事を前提としていた。つまり、従来のＷ−ＣＤＭＡ受信機では、正確な受信電界検出を行うためには、各デバイスがリニアリティを持つ領域で使用しなくてはならず、上述のようにデバイスが飽和領域に差し掛かると、正確な受信電界報告ができなかった。なぜなら、図１２のような入力レベルに対してＩＦアンプ７の出力が一定となる飽和領域に差し掛かると、受信電界レベルが増減してもＡ／Ｄコンバータ１０及び、ＡＧＣアンプ８の入力電界が一定となっていき、受信電界レベルが変化していないように検出され、正確な受信電界報告は望めなくなるからである。さらに高電界時では、図１３に示されるように、受信電界レベルが増加してもＩＦアンプ７にて出力レベルが下がるため、逆に受信電界が下がったかのような検出をする恐れもあった。
【００２６】
ＩＦアンプ７に高ゲイン、高ＩＰの高価なデバイスを使用すれば、上述の問題を解決することは可能である。しかし、高ＩＰ、高電流のデバイスを使用すると、コストアップとともに消費電力が増大するという問題が発生するため現実的ではなく、シリコントランジスタのデバイスにより構成されたＩＦアンプ７を用いた上で、高電界時でも受信電界レベルを正確に検出することができる受信電界検出方法が要求されている。
【特許文献１】特開２０００−２６１３３９号公報
【特許文献２】特開２００２−３３５１３９号公報
【特許文献３】特開２００３−３４８０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上述した従来のＣＤＭＡ受信機では、受信電界レベルが高くなり、ＩＦアンプの出力が一定となる飽和領域に達すると、受信電界レベルの正確な検出を行うことができないという問題点があった。
【００２８】
本発明の目的は、高電界時においても正確な受信電界検出が可能なＣＤＭＡ受信機および受信電界検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記目的を達成するために、本発明の受信電界検出方法は、シリコントランジスタにより構成されたＩＦアンプと、ＡＧＣ制御を行うためのＡＧＣアンプとを備えた受信機において、受信した無線信号の受信電界レベルを検出するための受信電界検出方法であって、
前記シリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧を測定するステップと、
測定された前記ベース−エミッタ間電圧が予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記ＡＧＣアンプの利得を制御するためのＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを推定し、測定された前記ベース−エミッタ間電圧が、予め設定された基準電圧以下の場合には前記ベース−エミッタ間電圧に基づいて受信電界レベルを推定するステップとを備えている。
【００３０】
本発明によれば、ＩＦアンプのＶｂｅ電圧が予め設定された比較基準電圧よりも小さい場合には、高電界時であると判断して、ＶＡＧＣ制御値ではなくＶｂｅ検出値に基づいて受信電界レベルの検出を行うようにしているので、受信電界レベルが高電界時においても正確な受信電界検出が可能になる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、ＩＦアンプのＶｂｅ電圧が予め設定された比較基準電圧よりも小さい場合には、ＶＡＧＣ制御値ではなくＶｂｅ検出値に基づいて受信電界レベルの検出を行うようにしているので、受信電界レベルが高電界時においても正確な受信電界検出が可能になるという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の受信機の構成を示すブロック図である。図１において、図６中の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
【００３４】
本実施形態の受信機は、図１に示されるように、アンテナ１と、ＲＦアンプ２と、ＲＦフィルタ３と、第１ミキサ４と、ＩＦアンプ５と、ＩＦフィルタ６と、ＩＦアンプ７と、ＡＧＣアンプ８と、第２ミキサ９と、Ａ／Ｄコンバータ１０と、ベースバンド（ＢＢ）部１１と、制御部１２とから構成されている。
【００３５】
本実施形態の受信機は、図６に示した従来の受信機に対して、制御部９２が制御部１２に置き換えられ、ＩＦアンプ７を構成するシリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧（以下、Ｖｂｅ電圧とする）を検出したＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８が制御部１２に入力されている点が異なっている。
【００３６】
次に、図１中の制御部１２の構成を図２に示す。本実施形態における制御部１２は、図２に示されるように、ＣＰＵ１５と、記録部であるＲＯＭ１６と、Ｄ／Ａコンバータ１７と、Ａ／Ｄコンバータ１８とから構成されている。
【００３７】
本実施形態における制御部１２は、図７に示した従来の受信機における制御部９２に対して、ＣＰＵ９５、ＲＯＭ９６を、それぞれＣＰＵ１５、ＲＯＭ１６に置き換えＡ／Ｄコンバータ１８を追加した構成になっている。Ａ／Ｄコンバータ１８は、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８をディジタル信号Ｓ９にＡ／Ｄ変換する。
【００３８】
ＲＯＭ１６は、図３に示されるように、ＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル２２と、ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６に加えて、Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル２７が新たに加えられた構成となっている。
【００３９】
Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル２７は、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧から受信電界を推定するためのテーブルであり、Ｖｂｅ検出値と受信電界報告値が１対１で対応している。
【００４０】
制御部１２は、Ａ／Ｄコンバータ１０への入力レベルを検出する機能と、Ａ／Ｄコンバータ１０の入力レベルが所定のレベルとなるために必要なＡＧＣアンプ制御値を算出し、ＡＧＣアンプ８の利得を制御する機能と、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧を検出する機能を備えている。
【００４１】
本実施形態の受信電界検出方法では、高電界時の受信電界検出を正確に検出するために、従来の受信電界検出方法に加えて、新しくＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧を用いた点が異なっている。
【００４２】
次に、本実施形態の受信機における受信電界検出方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００４３】
本実施形態の受信電界検出方法を図４のフローチャートに示す。先ず、本実施形態の受信機では、受信電界レベルの検出を行おうとする際に、制御部１２内のＣＰＵ１５は、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８の電圧を、予め設定されたＶｂｅ基準値と比較する（ステップ４０１）。
【００４４】
そして、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８の電圧が、予め設定されたＶｂｅ基準電圧より高いと判断された時は、ＩＦアンプ７が飽和せず高電界が入力されていないと判断し、ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６に記憶されているＶＡＧＣ制御値と受信電界検出値の関係を表すテーブルであるＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６を参照する事で、上述のＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）２４から受信電界報告値を得る（ステップ４０２）。このＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６は、ＶＡＧＣ制御値と受信電界報告値が１対１で対応している。これによりＶＡＧＣ制御値から希望波の受信電界報告値を検出する事が可能となる。ここまでの動作は従来のＣＤＭＡ受信機における受信電界検出方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
そして、ステップ４０１において、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８の電圧が、予め設定されたＶｂｅ基準電圧以下であると判断された場合、ＣＰＵ１５は、ＩＦアンプ７が飽和したものと判定してＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界検出を行うのではなく、Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル２７を用いてＶｂｅ検出値を受信電界報告値に変換する（ステップ４０３）。
【００４６】
次に、本実施形態の受信電界検出方法の具体的な例について説明する。ここでは、Ｖｂｅ基準電圧として、Ｖｂｅ電圧が下がり始め、ＩＦアンプ７が飽和領域に差し掛かるあたりの０．６Ｖに設定されているものとする。（図１２を参照）
例えば、通常の電界時において、ＣＰＵ１５が受信電界検出をスタートし、ＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧をＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８にて検出した結果０．７Ｖであったとする。すると、ＣＰＵ１５は、Ｖｂｅ電圧がＶｂｅ基準電圧の０．６Ｖより大きいため、高電界時ではないと判断して（図４のステップ４０１のＹ）、ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル２６にてＶＡＧＣ制御値２４の値「８６０」を受信電界報告値「−９０ｄＢｍ」に変換すること受信電界を検出する（ステップ４０２）。
【００４７】
次に、高電界時の具体的な例として受信電界レベルが−４５ｄＢｍから−３５ｄＢｍにアップした時の−３５ｄＢｍの電界検出について説明する。
【００４８】
図１０に示したレベルダイヤグラムを参照すると、受信電界レベルが−３５ｄＢｍの高電界時は、ＩＦアンプ７の入力レベルは−１５ｄＢｍとなるため、ＩＦアンプ７の飽和領域に入る。よってＩＦアンプ７のＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８のディジタル量を表す、ディジタル信号Ｓ９の値は、Ｖｂｅ基準電圧の「２０５」（Ｄ／Ａ変換後の０．６Ｖ）を下回り、「１１９」（Ｄ／Ａ変換後の０．３５Ｖ）となるため（図４のステップのＮ）、ＣＰＵ１５は、Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル２７により、前述の「１１９」に対応する受信電界報告値が−３５ｄＢｍであるという結果が得られる。これにより高電界時における受信電界を正確に検出することが可能となる。
【００４９】
次に、高電界受信時に従来の受信電界検出方法により受信電界検出を行った場合について説明する。
【００５０】
ＩＦアンプ７が飽和領域に差し掛かかっているため、図１２に示したように、−１５ｄＢｍの入力レベルに対し、出力レベルは飽和している。図１に示したブロック図でＩＦアンプ７の出力が飽和すると言うことは、それ以降のＡ／Ｄコンバータ１０の入力レベルが変化しないため、ＡＧＣアンプ８のＶＡＧＣ電圧ＣＰＵＳ５は一定となる。それにより受信電界報告値も図１３に示すように、本来−３５ｄＢｍと報告すべきであるのに対し、−３３ｄＢｍと報告してしまい、不正確な報告値を出力してしまう。これに対して、本実施形態の受信電界検出方法によれば、上述したように、−３５ｄＢｍという正確な結果を得ることができる。
【００５１】
このように本実施形態の受信機によれば、ＩＦアンプ７の出力が飽和する領域にてＩＦアンプ７を構成するシリコントランジスタのＶｂｅを検出する事で、高電界でも正確な受信電界検出が可能となり、受信電界検出のダイナミックレンジを広げることができる。その結果、従来のＷ−ＣＤＭＡ受信機ではＩＦアンプ７が、飽和領域で出力が下がる領域に差し掛かっていた場合に、受信電界が増加していても減少したかのように誤って検出していた現象を防ぐことができる。
【００５２】
つまり、本実施形態によれば、受信電界レベルによりＶＡＧＣ制御値とＶｂｅ電圧による２種類の受信電界検出方法を切り替える事で、受信電界検出のダイナミックレンジを広げることが可能になる。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態のＣＤＭＡ受信機について説明する。
【００５４】
本発明の第２の実施形態のＣＤＭＡ受信機を図５に示す。上記で説明した図１の第１の実施形態のＣＤＭＡ受信機では、ＩＦフィルタ６を通過した後の中間周波数信号を増幅するためのＩＦアンプ７がシリコントランジスタにより構成されているものとして説明していたが、本実施形態ではＩＦフィルタ６に入力される前の中間周波数信号を増幅するためのＩＦアンプ５もシリコントランジスタにより構成されている場合に本発明を適用したものである。図５において、図１中の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略するものとする。
【００５５】
本実施形態の受信機は、図５に示されるように、図１に示した第１の実施形態の受信機に対して、制御部１２が制御部５２に置き換えられ、ＩＦアンプ７を構成するシリコントランジスタのＶｂｅ電圧検出信号Ｓ８だけでなく、ＩＦアンプ５を構成するシリコントランジスタのＶｂｅ電圧検出信号Ｓ９が制御部５２に入力される構成となっている点が異なる。
【００５６】
本実施形態における受信電界検出方法では、ＩＦアンプ７だけでなくＩＦアンプ５のＶｂｅ電圧をも監視して受信電界検出を行うことにより、高電界時の受信電界をさらに正確に検出することが可能となる。例えば、高電界時にＩＦアンプ７の次にＩＦアンプ５が飽和し始めるデバイスであるとすると、ＩＦアンプ７のＶｂｅと共にＩＦアンプ５のＶｂｅを検出する事で、ＩＦアンプ７単体のＶｂｅを検出した場合と比較し、さらなる高電界時の受信電界の検出が可能となる。
【００５７】
上記第１および第２の実施形態では、ＣＤＭＡ受信機における受信電界検出方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の通信方式を使用した受信機において受信電界を検出する場合でも同様に本発明を適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態のＷ−ＣＤＭＡ方式の受信機の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の制御部１２の構成を示すブロック図である。
【図３】図２中のＲＯＭ１６内のテーブルを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のＷ−ＣＤＭＡ受信機における受信電界検出方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態のＷ−ＣＤＭＡ方式の受信機の構成を示すブロック図である。
【図６】従来のＷ−ＣＤＭＡ方式の受信機の構成を示すブロック図である。
【図７】図６中の制御部９２の構成を示すブロック図である。
【図８】図７中のＲＯＭ９６内のテーブルを示す図である。
【図９】Ｗ−ＣＤＭＡ方式の受信機におけるＡＧＣ制御を説明するためのブロック図である。
【図１０】高入力時と低入力時のレベルダイヤグラムの例を示す図である。
【図１１】シリコントランジスタＩＦアンプ７の入力電界レベルとＶｂｅ（ベースエミッタ間電圧）の関係を示す図である。
【図１２】シリコントランジスタＩＦアンプ７の入力レベルに対する出力レベルとＶｂｅの関係を示す図である。
【図１３】入力電界に対する受信電界報告値を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ アンテナ
２ ＲＦアンプ
３ ＲＦフィルタ
４ 第１ミキサ
５ ＩＦアンプ
６ ＩＦフィルタ
７ ＩＦアンプ
８ ＡＧＣアンプ
９ 第２ミキサ
１０ Ａ／Ｄコンバータ
１１ ベースバンド（ＢＢ）部
１２ 制御部
１５ マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
１６ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
１７ Ｄ／Ａコンバータ
１９ ＩＦレベル
２０ ＩＦ基準レベル
２１ ＩＦレベル差
２２ ＩＦレベル差−ＶＡＧＣ可変量変換テーブル
２３ ＶＡＧＣ可変量
２４ ＶＡＧＣ制御値（ｏｌｄ）
２５ ＶＡＧＣ制御値（ｎｅｗ）
２６ ＶＡＧＣ制御値−受信電界報告値変換テーブル
２７ Ｖｂｅ検出値−受信電界報告値変換テーブル
５２ 制御部
９２ 制御部
９５ マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
９６ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
４０１〜４０３ ステップ
Ｓ１ 受信信号
Ｓ２ 第１中間周波数信号
Ｓ３ 第２中間周波数信号
Ｓ４ ＩＦディジタル信号
Ｓ５ ＶＡＧＣ電圧信号
Ｓ６ ディジタル信号
Ｓ７ ＩＦディジタル信号
Ｓ８、Ｓ９ Ｖｂｅ電圧検出信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコントランジスタにより構成されたＩＦアンプと、ＡＧＣ制御を行うためのＡＧＣアンプとを備えた受信機において、受信した無線信号の受信電界レベルを検出するための受信電界検出方法であって、
前記シリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧を測定するステップと、
測定された前記ベース−エミッタ間電圧が予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記ＡＧＣアンプの利得を制御するためのＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを推定し、測定された前記ベース−エミッタ間電圧が、予め設定された基準電圧以下の場合には前記ベース−エミッタ間電圧に基づいて受信電界レベルを推定するステップと、を備えた受信電界検出方法。
【請求項２】
シリコントランジスタにより構成されたＩＦアンプと、ＡＧＣ制御を行うためのＡＧＣアンプを備えたＣＤＭＡ受信機において、
前記ＩＦアンプを構成するシリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧値をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、ディジタル信号に変換されたベース−エミッタ間電圧値から受信電界レベルを算出するための変換テーブルを格納する記憶部とを備え、測定された前記ベース−エミッタ間電圧が予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記ＡＧＣアンプの利得を制御するためのＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを推定し、測定された前記ベース−エミッタ間電圧が、予め設定された基準電圧以下の場合には前記変換テーブルを用いて前記ベース−エミッタ間電圧から受信電界レベルを推定する制御部を有することを特徴とするＣＤＭＡ受信機。
【請求項３】
前記ＩＦアンプが、ＩＦフィルタに入力される前の中間周波数信号を増幅するための第１のＩＦアンプと、該ＩＦフィルタを通過した後の中間周波数信号を増幅するための第２のＩＦアンプとから構成される請求項２記載のＣＤＭＡ受信機。
【請求項１】
シリコントランジスタにより構成されたＩＦアンプと、ＡＧＣ制御を行うためのＡＧＣアンプとを備えた受信機において、受信した無線信号の受信電界レベルを検出するための受信電界検出方法であって、
前記シリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧を測定するステップと、
測定された前記ベース−エミッタ間電圧が予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記ＡＧＣアンプの利得を制御するためのＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを推定し、測定された前記ベース−エミッタ間電圧が、予め設定された基準電圧以下の場合には前記ベース−エミッタ間電圧に基づいて受信電界レベルを推定するステップと、を備えた受信電界検出方法。
【請求項２】
シリコントランジスタにより構成されたＩＦアンプと、ＡＧＣ制御を行うためのＡＧＣアンプを備えたＣＤＭＡ受信機において、
前記ＩＦアンプを構成するシリコントランジスタのベース−エミッタ間電圧値をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、ディジタル信号に変換されたベース−エミッタ間電圧値から受信電界レベルを算出するための変換テーブルを格納する記憶部とを備え、測定された前記ベース−エミッタ間電圧が予め設定された基準電圧よりも大きい場合には、前記ＡＧＣアンプの利得を制御するためのＶＡＧＣ制御値に基づいて受信電界レベルを推定し、測定された前記ベース−エミッタ間電圧が、予め設定された基準電圧以下の場合には前記変換テーブルを用いて前記ベース−エミッタ間電圧から受信電界レベルを推定する制御部を有することを特徴とするＣＤＭＡ受信機。
【請求項３】
前記ＩＦアンプが、ＩＦフィルタに入力される前の中間周波数信号を増幅するための第１のＩＦアンプと、該ＩＦフィルタを通過した後の中間周波数信号を増幅するための第２のＩＦアンプとから構成される請求項２記載のＣＤＭＡ受信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−４０７４０（Ｐ２００７−４０７４０Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２２８１２（Ｐ２００５−２２２８１２）
【出願日】平成１７年８月１日（２００５．８．１）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１日（２００５．８．１）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
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