JP2004120584A - 利得制御装置及び利得制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電源電圧変動等が生じた場合でも高速且つ正確に利得制御を行うことができる利得制御装置を提供する。
【解決手段】カプラ２で増幅器１００の出力を監視し、検波回路３で高周波信号を検波電圧信号に変換する。そして、Ａ／Ｄ変換回路４で利得制御期間における検波電圧信号をサンプリングし、更にサンプリングデータ群のなかから不要分除去回路５にて増幅器１００の利得に変動をきたす要因のあるものを削除する。そして、残ったサンプリングデータ群を平均化回路６で平均化し、その平均値を設定回路７からの収束基準値と比較して収束基準値とのずれを算出し、算出した値をレジスタ回路９にて増幅器１００の利得制御電圧に変換して増幅器１００に与える。
【選択図】 図１
【解決手段】カプラ２で増幅器１００の出力を監視し、検波回路３で高周波信号を検波電圧信号に変換する。そして、Ａ／Ｄ変換回路４で利得制御期間における検波電圧信号をサンプリングし、更にサンプリングデータ群のなかから不要分除去回路５にて増幅器１００の利得に変動をきたす要因のあるものを削除する。そして、残ったサンプリングデータ群を平均化回路６で平均化し、その平均値を設定回路７からの収束基準値と比較して収束基準値とのずれを算出し、算出した値をレジスタ回路９にて増幅器１００の利得制御電圧に変換して増幅器１００に与える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などの無線通信装置の受信部に設けられた増幅器の利得を制御する利得制御装置及び利得制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述した無線通信装置においては、受信部の復調器の入力信号レベルを一定に保つために、復調器前段に設けられた増幅器の利得を調整するようにしている。増幅器の利得を制御する利得制御装置の利得特性は、電源電圧と制御電圧との比により決定されるため、電源変動や電源に雑音が重畳されると制御電圧に変動が生じて正確な利得調整ができないことがある。
【０００３】
特に、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）動作を高速に行うシステムや電力制御ダイナミックレンジが広いシステムにおいては、ＴＤＤの電源制御の立ち上がり等による電源電圧の変動が利得制御装置に対して無視できなくなる場合がある。すなわち、信号の先頭部にはプリアンブルと呼ばれるＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御やＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行うためデータが割り当てられていることから、ＴＤＤ動作の立ち上がりによる電源電圧の変動で利得が大きく変動してそれらのデータを取得できなくなると、ＡＧＣ制御やＡＦＣ制御を行えなくなる。
【０００４】
例えば、図１２に示すように送信スロットから受信スロットに移行したときに、制御電圧が一定になっているにも関わらず受信側の電源電圧がその特性上の要因（一時遅れ要素）で遅れて立ち上がるため、増幅器の利得が一時的に高くなり、その分、増幅器の利得を低く抑える方向に利得制御値が決定されることから収束振幅Ａ２が本来の収束振幅Ａ１よりも低くなる。
【０００５】
そこで、電源電圧の変動を抑えて正確な利得制御を可能にしたものがある（特許文献１参照）。図１３は特許文献１で開示された電力増幅装置の構成を示すブロック図である。この電力増幅装置では、利得制御回路１０１の利得を高精度に固定するために、制御基準電圧ＶＲＥＦと制御電圧ＶＣＴＬの直流成分を利得制御回路１０１に帰還入力するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−８００８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−８００８号公報で開示されている利得制御回路１０１においては、時定数の大きなコンデンサ１０３を用いて電源電圧を平滑化しているため、検波回路１０２の検波電圧の変動検出に遅れが生じ、高速な利得制御を行うことができないという問題がある。
【０００８】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、電源電圧の変動が生じた場合でも正確且つ高速に利得制御を行うことができる利得制御装置及び利得制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段の出力を検波する検波手段と、前記検波手段の検波出力をサンプリングするサンプリング手段と、前記増幅手段の利得制御期間において前記サンプリング手段にて得られたサンプリングデータのうち前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを削除する削除手段と、前記削除手段にて削除されたサンプリングデータを除く残りのサンプリングデータ群の平均値を求める平均値算出手段と、前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値と前記平均値算出手段にて算出されたサンプリングデータ平均値との差分を求め、これにより得られた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定する利得制御値決定手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、サンプリングされた検波電圧から電源変動の影響のあるものを削除するので、検波電圧値の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いる構成を採っていないので、高速な利得制御が可能となる。すなわち、電源電圧の変動が生じた場合でも正確且つ高速に利得制御を行うことができる利得制御装置を実現することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明の利得制御装置は、請求項１に係る発明の利得制御装置において、前記削除手段は、前記増幅手段に対する利得制御期間の開始時点から一定時間に亘ってサンプリングデータを削除する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、サンプリングした検波電圧のうち電源電圧の立ち上がり時の変動の影響を受けたものを除外するので、検波電圧の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明の利得制御装置は、請求項１に係る発明の利得制御装置において、前記削除手段は、初回のサンプリングデータを削除すると共に、初回のサンプリングデータを除く１サンプル毎に現在のサンプリングデータとその直前のサンプリングデータと差分を求め、これにより得られた差分が所定の閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを削除する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、サンプリングした検波電圧のうち、初回のサンプリングデータとその後の１サンプル毎に直前のサンプリングデータとを比較して、その差が所定の閾値を超えるもの即ち電源の電圧変動や雑音成分が印加されたものを除外するので、検波電圧の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明の利得制御装置は、請求項１に係る発明の利得制御装置において、前記削除手段は、１サンプル毎にサンプリングデータと前記基準収束値との差分を求め、得られた差分が所定の閾値を超える場合に前記サンプリングデータを削除する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、サンプリングされた検波電圧と増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で検波出力が収束する基準収束値との差分を求め、その差分が所定の閾値を超える場合に検波電圧のサンプリングデータを除外するので、検波電圧の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。
【００１７】
請求項５に係る発明の利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段に与えられる電源の電圧変動があると前記増幅手段に与える利得制御電圧の立ち上がり時の波形を整形する波形整形手段と、を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、利得制御電圧の立ち上がり時の波形を整形することにより、電源電圧が変化した場合に増幅手段の利得特性を変化させることができる。
【００１９】
請求項６に係る発明の利得制御装置は、請求項５に係る発明の利得制御装置において、前記波形形成手段は、前記増幅手段の利得変動を打ち消すように前記利得制御電圧の波形整形を行う構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、電源変動による利得変動を打ち消すように利得制御電圧の波形整形を行うので、増幅手段の出力振幅を一定にすることができる。
【００２１】
請求項７に係る発明の利得制御装置は、請求項６に係る発明の利得制御装置において、前記波形整形手段は、利得制御電圧に応じて波形整形方法を変化させる構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、利得変動量が利得制御電圧と電源変動により変化する影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００２３】
請求項８に係る発明の利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、出力の信号レベルが最大値で０Ｖとなるように前記増幅手段に与えられる電源のオフセット電圧を変化させるオフセット手段と、前記オフセット手段の出力と前記増幅手段に与える利得制御電圧との差を求め、その差に基づいて前記電源の電圧変動を打ち消す利得制御電圧を生成して前記増幅手段に与える利得制御電圧生成手段と、を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、ＴＤＤ動作時に電源変動が生じていても、変動特性を増幅手段に与える利得制御電圧に印加することにより、利得制御電圧の振幅特性を平坦にすることが可能となる。
【００２５】
請求項９に係る発明の無線通信装置は、請求項１から請求項８のいずれかに係る発明の利得制御装置を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、ＴＤＤ動作時に電源変動が生じても利得制御電圧の振幅特性を平坦にすることが可能となり、安定した性能が得られる無線通信装置を実現できる。
【００２７】
請求項１０に係る発明の無線通信装置は、受信部にて自動利得制御を行う無線通信装置であって、送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性を当該信号の立ち上がり時において変化させる波形整形手段と、を具備する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、電源変動における利得変動の影響を修正することができる。
【００２９】
請求項１１に係る発明の無線通信装置は、請求項１０に係る発明の無線通信装置において、前記波形整形手段は、前記送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性が前記受信部の利得制御装置の電源電圧変動による利得変動と逆特性となるように当該信号を波形整形する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、ＴＤＤ動作時に電源変動が生じた場合の受信振幅変動を受信部にて制御を行うことなく利得制御電圧の振幅特性を平坦にすることが可能となる。
【００３１】
請求項１２に係る発明の利得制御方法は、増幅器の利得を制御する利得制御方法であって、前記増幅手段の出力を検波し、さらに前記増幅手段の利得制御期間において検波出力をサンプリングして前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを除外し、除外して残ったサンプリングデータ群の平均値を求め、求めたサンプリングデータ平均値と前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値との差分を求め、求めた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定する。
【００３２】
この方法によれば、サンプリングされた検波電圧から電源変動の影響のあるものを削除するので、検波電圧値の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いる構成を採ることがないので、高速な利得制御が可能となる。すなわち、電源電圧の変動が生じた場合でも正確且つ高速に利得制御を行うことができる利得制御装置を実現することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、増幅手段の出力を検波して得られた検波電圧から増幅手段の利得を制御する利得制御電圧の決定において、利得制御期間にて得られる検波電圧のうち電源電圧変動や雑音成分が印加されたものを除外することで正確且つ高速に利得制御を行うことである。
【００３４】
以下、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。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る利得制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る利得制御装置１は、外部より利得制御が可能な増幅器１００の利得制御を行うものであり、増幅器１００の出力を分岐して取り出すカプラ２と、カプラ２にて取り出された増幅器１００の出力を検波する検波回路３と、検波回路３の検波出力をサンプリングするＡ／Ｄ変換回路４と、検波電圧のサンプリングデータのうち増幅器１００の利得に変動をきたす要因のあるものを除去する不要分除去回路５と、不要分除去回路５にて除去されなかった検波電圧のサンプリングデータを平均化する平均化回路６と、検波電圧の収束基準値を出力する設定回路７と、平均化回路６の出力と設定回路８の収束基準値との減算を行う減算器８と、減算器８の結果を増幅器１００における制御電圧に変換して増幅器１００に供給するレジスタ回路９とを備えている。
【００３６】
ここで、図２を参照して不要分除去回路５の機能について説明する。
図２に示すように、不要分除去回路５は、受信スロット区間内で得られた複数のサンプリングデータのうち、利得制御期間の開始時点から一定時間に亘ってサンプリングデータの削除を行う。この場合、サンプリングデータを削除する期間は電源電圧変動により増幅器１００の利得が変動してしまう虞のある期間とする。この期間は予め実際の特性を確認することで精度を高めることができる。
【００３７】
因みに、図２では受信スロットの開始時点からＴ１期間をサンプリングデータ削除期間として、この期間内のサンプリングデータＤ１及びＤ２を削除するようにしている。これらのサンプリングデータＤ１及びＤ２は明らかに増幅器１００の利得が大きく変動したときのデータであり、これらを削除することでサンプリングデータの正確な平均化が可能となり、この結果、増幅器１００に対する正確な利得制御が可能となる。また、従来のような電源変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いる構成を採っていないので、高速な利得制御が可能となる。以上のことから高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【００３８】
なお、サンプリングデータは、利得制御電圧の値により削除を行うか否かを決定してもよい。これは、利得制御電圧の値により電源電圧変動による利得変動が変化するためである。
【００３９】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置１によれば、検波電圧のサンプリングデータの平均値を求めるに際して電源電圧の変動の影響を受けたサンプリングデータを排除するようにしたので、正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源電圧変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いないので、高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る利得制御装置について説明する。
本実施の形態に係る利得制御装置は、不要なサンプリングデータを除去する方法に違いがある以外、実施の形態１に係る利得制御装置と同一の構成を採っている。以下、図３を参照して本実施の形態における不要サンプリングデータ除去について説明する。
【００４１】
図３に示すように、本実施の形態に係る利得制御装置は、受信スロット区間において、時系列順で１サンプル毎に直前のサンプリングデータと現在のサンプリングデータとの差分を求め、求めた差分を所定の閾値と比較し、閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを除去する。すなわち、現在のサンプリングデータを利得制御電圧算出用のデータとして採用しない。なお、最初のサンプリングデータＤ１については、直前のサンプリングデータがないので差分を求めることはできないが、このサンプリングデータＤ１は明らかに増幅器１００の利得が大きく変動したときのデータである確率が高いので、このサンプリングデータＤ１を最初から排除することとする。
【００４２】
因みに、図３では、次のサンプリングデータＤ２については、サンプリングデータＤ１との差分（１）が所定の閾値よりも大きいので、このサンプリングデータＤ２を平均値算出データとして採用しない。またその後のサンプリングデータＤ３については、サンプリングデータＤ２との差分（２）が所定の閾値よりも小さいので、このサンプリングデータＤ３を平均値算出データとして採用する。更にその後のサンプリングデータＤ４についてはサンプリングデータＤ３との差分（３）が所定の閾値よりも小さいので、このサンプリングデータＤ４も平均値算出データとして採用する。
【００４３】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置によれば、時系列順で１サンプル毎に、現在のサンプリングデータと直前のサンプリングデータとの差分を求め、求めた差分が所定の閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを利得制御電圧算出用のデータとして採用しないようにしたので、実施の形態１の利得制御装置と同様に正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源電圧変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを使用する構成を採っていないので、高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【００４４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る利得制御装置について説明する。
本実施の形態に係る利得制御装置は、実施の形態２に係る利得制御装置と同様に不要なサンプリングデータを除去する方法に違いがある以外、実施の形態１に係る利得制御装置と同一の構成を採っている。以下、図４を参照して本実施の形態における不要サンプリングデータ除去について説明する。
【００４５】
図４に示すように、本実施の形態に係る利得制御装置は、受信スロット区間において、時系列的にサンプリングデータと収束振幅基準値Ａｄ１とを比較して差分を求め、求めた差分値を所定の閾値と比較する。この比較処理において、閾値を超えるサンプリングデータがあれば、それを平均値算出用のデータとしては採用せず除外する。この場合、収束振幅基準値Ａｄ１と比較することから、実施の形態２に係る利得制御装置と違って最初のサンプリングデータＤ１も収束振幅基準値Ａｄ１との比較対象となる。収束振幅基準値Ａｄ１とは、検波電圧が電源電圧変動や雑音成分の影響がない状態で収束する振幅値のことである。
【００４６】
因みに、図４では、最初のサンプリングデータＤ１については、収束振幅基準値Ａｄ１との差分（１）が所定の閾値よりも大であるから、平均値算出用のデータとして採用しない。その後のサンプリングデータＤ２については、収束振幅基準値Ａｄ１との差分（２）が所定の閾値よりも小であるので、平均値算出用のデータとして採用する。更にその後のサンプリングデータＤ３も収束振幅基準値Ａｄ１との差分（３）が所定の閾値よりも小であるので、平均値算出用のデータとして採用する。
【００４７】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置によれば、時系列的にサンプリングデータと収束振幅基準値Ａｄ１とを比較して差分を求め、求めた差分値を所定の閾値と比較し、閾値を超える場合には平均値算出用のデータとして採用しないようにしたので、実施の形態１に係る利得制御装置と同様に正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源電圧変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを使用する構成を採っていないので、高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【００４８】
また、本実施の形態に係る利得制御装置では、検波電圧のサンプリングデータを収束振幅基準値Ａｄ１と比較するので、電源電圧変動がＴＤＤ（Ｔｉｍｅ ＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）動作時のみならず、電源系に雑音が印加された場合についても振幅の異常を検出できるので、より正確な利得制御が可能となる。
【００４９】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４に係る利得制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る利得制御装置５０は、電源電圧と基準電圧を比較する比較器５１と、比較器５１の比較出力に応じたランプ出力を行うデータを記憶したランピングテーブル５２と、ランピングテーブル５２の出力をアナログ変換するＤ／Ａ変換回路５３と、Ｄ／Ａ変換回路５３のランピング出力とＡＧＣ設定電圧とを混合する混合器５４とを備えて構成される。混合器５４の出力が利得制御電圧として増幅器１００に与えられる。
【００５０】
本実施の形態に係る利得制御装置５０では、電源電圧の変動に応じたランピング特性の電圧を発生させる。例えば電源電圧変動Ａ時には図６の（ａ）に示すようなランピング電圧を発生する。また、電源電圧変動Ｂ時には図６の（ｂ）に示すようなランピング電圧を発生する。このランピング電圧を利得制御電圧と混合させることで当該制御電圧の波形整形を行う。
【００５１】
従来の利得制御装置では、電源電圧に変動が生じた場合、利得が電源電圧変動に応じて変化してしまうが、本実施の形態に係る利得制御装置では電源電圧変動が生じる区間において利得制御電圧を、利得変動を打ち消すようにその立ち上がり時に波形整形を行うようにしている。この場合、電源電圧変動による利得変動が変化するため、電源電圧値により利得制御電圧の波形整形を変化させることが望ましい。
【００５２】
図７は、利得制御装置５０の動作を説明するための波形図である。
この図において、送信スロットから受信スロットに移行するアイドル区間において受信側の電源電圧が（ａ）に示すように一次遅れ要素的に立ち上がるが、このとき利得制御電圧が一定であるので、制御利得は（ｃ）に示すように瞬時に大きく立ち上がる。そこで、利得制御電圧を（ｄ）に示すように波形整形することで制御利得は（ｅ）に示すように瞬時に立ち上がることなく平坦な波形になる。
【００５３】
このように本実施の形態に係る利得制御装置５０によれば、利得制御電圧を電源電圧変動に対する変動を打ち消すように波形整形したので、電源変動による利得変動の影響を無くすことができ、正確な利得制御が可能となる。
【００５４】
（実施の形態５）
図８は、本実施の形態５に係る無線通信装置の主要部の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る無線通信装置８０は、送信側のＩＱ信号（ベースバンド信号）をランピングすることにより、増幅器１００の出力波形において一定の包絡線を得ることを可能にしたものであり、電源電圧と基準電圧を比較する比較器８１と、比較器８１の比較出力に応じたランプ出力を行うデータを記憶したランピングテーブル８２と、ランピングデータブル８２の出力をアナログ変換するＤ／Ａ変換回路８３と、Ｄ／Ａ変換回路８３のランピング出力とＩＱ信号とを混合する混合器８４とを備えている。
【００５５】
図９は無線通信装置８０の動作を示す波形図であり、（ａ）は送信側のＩＱ信号、（ｂ）は受信側の電源電圧、（ｃ）は利得制御電圧、（ｄ）は制御利得、（ｅ）は受信側のＩＱ信号である。この波形図に示すように、本実施の形態に係る無線通信装置８０は、送信側のＩＱ信号の振幅包絡線特性を信号立ち上がり時において変化させる。このＩＱ信号の振幅包絡線特性が無線通信装置８０の受信側の電源変動に対する利得変動の逆特性を持つようＩＱ信号の包絡線特性特性に時定数を持たせて緩慢に立ち上げる。このＩＱ信号の包絡線特性の波形整形は、利得制御電圧の値により電源電圧変動による利得変動が変化するため、利得制御電圧の値により変化させることが望ましい。
【００５６】
このように本実施の形態に係る無線通信装置８０によれば、電源変動に応じて送信側のＩＱ信号の波形整形を行うことにより、受信側の出力振幅特性を平坦化できる。また、送信特性はＩＱ信号の波形整形を行うことにより、歪特性の改善を図ることができる。
【００５７】
（実施の形態６）
図１０は、本実施の形態６に係る利得制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る利得制御装置１１０は、オフセット回路１１１により電源電圧Ｖｄｄ１の電圧変動を検出してＡＧＣ電圧との差分を求め、求めた差分に基づいて電源電圧Ｖｄｄ１の変動を打ち消す利得制御電圧を生成するものである。
【００５８】
オフセット回路１１１には増幅器１００に与えられる電源電圧Ｖｄｄ１とＡＧＣ電圧とが与えられる。この場合、オフセット回路１１１の出力レベルが最大で０Ｖとなるようオフセット電圧が印加される。オフセット回路１１１から出力される電源電圧Ｖｄｄ２（即ちオフセットが印加された電源電圧Ｖｄｄ１）は利得可変増幅回路１１２に入力される。利得可変増幅回路１１２は、増幅器１００に与えられる利得制御電圧の値により利得が変化する。
【００５９】
これは増幅器１００の利得が利得制御電圧の値の違いにより電源電圧変動の影響の仕方が異なるからである。例えば、増幅器１００の電源電圧が同一であっても、利得制御電圧が高い場合と低い場合とでは増幅器１００の利得変動の影響は異なり、利得制御電圧が低い場合の方が高い場合よりも変動が大きくなる。このため、ＡＧＣ設定電圧から利得変動の影響量を検出し、利得変動量を抑えるような電圧を加算回路１１３に入力する。すなわち、加算回路１１３へはＡＧＣ電圧に加えて利得可変増幅回路１１２からの電源電圧Ｖｄｄ３が入力される。これにより、加算回路１１３からは、立ち上がり時の電源変動分を考慮した利得制御電圧が出力される。
【００６０】
図１１は利得制御装置１１０の動作を示す波形図であり、（ａ）は変動した電源電圧Ｖｄｄ１、（ｂ）はオフセットが印加された電源電圧Ｖｄｄ２、（ｃ）は利得可変処理された電源電圧Ｖｄｄ３、（ｄ）は立ち上がり時の電源変動分を考慮していない利得制御電圧、（ｅ）は立ち上がり時の電源変動分を考慮した利得制御電圧、（ｆ）は増幅器１００の出力である。（ｅ）の利得制御電圧は、電源電圧Ｖｄｄ１の変動を打ち消すことができる波形となっていることが分かる。
【００６１】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置１１０によれば、電源変動に応じて利得制御電圧を変化させるので、出力振幅特性を検波すること無しに利得を平坦化することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検波電圧のサンプリング値を最適に制御することにより電源電圧変動等が生じた場合でも高速且つ正確に制御可能な利得制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図３】本発明の実施の形態２に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図４】本発明の実施の形態３に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図５】本発明の実施の形態４に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図７】本発明の実施の形態４に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図８】本発明の実施の形態５に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態５に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図１０】本発明の実施の形態６に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態６に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図１２】従来の利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図１３】従来の利得制御装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１、５０、８０、１１０ 利得制御装置
２ カプラ
３ 検波回路
４ Ａ／Ｄ変換回路
５ 不要分除去回路
６ 平均化回路
７ 設定回路
８ 減算器
９ レジスタ回路
５１、８１ 比較器
５２、８２ ランピングテーブル
５３、８３ Ｄ／Ａ変換回路
５４、８４ 混合器
１００ 増幅器
１１１ オフセット回路
１１２ 利得可変増幅回路
１１３ 加算回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）などの無線通信装置の受信部に設けられた増幅器の利得を制御する利得制御装置及び利得制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述した無線通信装置においては、受信部の復調器の入力信号レベルを一定に保つために、復調器前段に設けられた増幅器の利得を調整するようにしている。増幅器の利得を制御する利得制御装置の利得特性は、電源電圧と制御電圧との比により決定されるため、電源変動や電源に雑音が重畳されると制御電圧に変動が生じて正確な利得調整ができないことがある。
【０００３】
特に、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）動作を高速に行うシステムや電力制御ダイナミックレンジが広いシステムにおいては、ＴＤＤの電源制御の立ち上がり等による電源電圧の変動が利得制御装置に対して無視できなくなる場合がある。すなわち、信号の先頭部にはプリアンブルと呼ばれるＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御やＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を行うためデータが割り当てられていることから、ＴＤＤ動作の立ち上がりによる電源電圧の変動で利得が大きく変動してそれらのデータを取得できなくなると、ＡＧＣ制御やＡＦＣ制御を行えなくなる。
【０００４】
例えば、図１２に示すように送信スロットから受信スロットに移行したときに、制御電圧が一定になっているにも関わらず受信側の電源電圧がその特性上の要因（一時遅れ要素）で遅れて立ち上がるため、増幅器の利得が一時的に高くなり、その分、増幅器の利得を低く抑える方向に利得制御値が決定されることから収束振幅Ａ２が本来の収束振幅Ａ１よりも低くなる。
【０００５】
そこで、電源電圧の変動を抑えて正確な利得制御を可能にしたものがある（特許文献１参照）。図１３は特許文献１で開示された電力増幅装置の構成を示すブロック図である。この電力増幅装置では、利得制御回路１０１の利得を高精度に固定するために、制御基準電圧ＶＲＥＦと制御電圧ＶＣＴＬの直流成分を利得制御回路１０１に帰還入力するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−８００８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−８００８号公報で開示されている利得制御回路１０１においては、時定数の大きなコンデンサ１０３を用いて電源電圧を平滑化しているため、検波回路１０２の検波電圧の変動検出に遅れが生じ、高速な利得制御を行うことができないという問題がある。
【０００８】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、電源電圧の変動が生じた場合でも正確且つ高速に利得制御を行うことができる利得制御装置及び利得制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段の出力を検波する検波手段と、前記検波手段の検波出力をサンプリングするサンプリング手段と、前記増幅手段の利得制御期間において前記サンプリング手段にて得られたサンプリングデータのうち前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを削除する削除手段と、前記削除手段にて削除されたサンプリングデータを除く残りのサンプリングデータ群の平均値を求める平均値算出手段と、前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値と前記平均値算出手段にて算出されたサンプリングデータ平均値との差分を求め、これにより得られた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定する利得制御値決定手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、サンプリングされた検波電圧から電源変動の影響のあるものを削除するので、検波電圧値の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いる構成を採っていないので、高速な利得制御が可能となる。すなわち、電源電圧の変動が生じた場合でも正確且つ高速に利得制御を行うことができる利得制御装置を実現することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明の利得制御装置は、請求項１に係る発明の利得制御装置において、前記削除手段は、前記増幅手段に対する利得制御期間の開始時点から一定時間に亘ってサンプリングデータを削除する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、サンプリングした検波電圧のうち電源電圧の立ち上がり時の変動の影響を受けたものを除外するので、検波電圧の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明の利得制御装置は、請求項１に係る発明の利得制御装置において、前記削除手段は、初回のサンプリングデータを削除すると共に、初回のサンプリングデータを除く１サンプル毎に現在のサンプリングデータとその直前のサンプリングデータと差分を求め、これにより得られた差分が所定の閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを削除する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、サンプリングした検波電圧のうち、初回のサンプリングデータとその後の１サンプル毎に直前のサンプリングデータとを比較して、その差が所定の閾値を超えるもの即ち電源の電圧変動や雑音成分が印加されたものを除外するので、検波電圧の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明の利得制御装置は、請求項１に係る発明の利得制御装置において、前記削除手段は、１サンプル毎にサンプリングデータと前記基準収束値との差分を求め、得られた差分が所定の閾値を超える場合に前記サンプリングデータを削除する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、サンプリングされた検波電圧と増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で検波出力が収束する基準収束値との差分を求め、その差分が所定の閾値を超える場合に検波電圧のサンプリングデータを除外するので、検波電圧の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。
【００１７】
請求項５に係る発明の利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段に与えられる電源の電圧変動があると前記増幅手段に与える利得制御電圧の立ち上がり時の波形を整形する波形整形手段と、を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、利得制御電圧の立ち上がり時の波形を整形することにより、電源電圧が変化した場合に増幅手段の利得特性を変化させることができる。
【００１９】
請求項６に係る発明の利得制御装置は、請求項５に係る発明の利得制御装置において、前記波形形成手段は、前記増幅手段の利得変動を打ち消すように前記利得制御電圧の波形整形を行う構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、電源変動による利得変動を打ち消すように利得制御電圧の波形整形を行うので、増幅手段の出力振幅を一定にすることができる。
【００２１】
請求項７に係る発明の利得制御装置は、請求項６に係る発明の利得制御装置において、前記波形整形手段は、利得制御電圧に応じて波形整形方法を変化させる構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、利得変動量が利得制御電圧と電源変動により変化する影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００２３】
請求項８に係る発明の利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、出力の信号レベルが最大値で０Ｖとなるように前記増幅手段に与えられる電源のオフセット電圧を変化させるオフセット手段と、前記オフセット手段の出力と前記増幅手段に与える利得制御電圧との差を求め、その差に基づいて前記電源の電圧変動を打ち消す利得制御電圧を生成して前記増幅手段に与える利得制御電圧生成手段と、を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、ＴＤＤ動作時に電源変動が生じていても、変動特性を増幅手段に与える利得制御電圧に印加することにより、利得制御電圧の振幅特性を平坦にすることが可能となる。
【００２５】
請求項９に係る発明の無線通信装置は、請求項１から請求項８のいずれかに係る発明の利得制御装置を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、ＴＤＤ動作時に電源変動が生じても利得制御電圧の振幅特性を平坦にすることが可能となり、安定した性能が得られる無線通信装置を実現できる。
【００２７】
請求項１０に係る発明の無線通信装置は、受信部にて自動利得制御を行う無線通信装置であって、送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性を当該信号の立ち上がり時において変化させる波形整形手段と、を具備する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、電源変動における利得変動の影響を修正することができる。
【００２９】
請求項１１に係る発明の無線通信装置は、請求項１０に係る発明の無線通信装置において、前記波形整形手段は、前記送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性が前記受信部の利得制御装置の電源電圧変動による利得変動と逆特性となるように当該信号を波形整形する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、ＴＤＤ動作時に電源変動が生じた場合の受信振幅変動を受信部にて制御を行うことなく利得制御電圧の振幅特性を平坦にすることが可能となる。
【００３１】
請求項１２に係る発明の利得制御方法は、増幅器の利得を制御する利得制御方法であって、前記増幅手段の出力を検波し、さらに前記増幅手段の利得制御期間において検波出力をサンプリングして前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを除外し、除外して残ったサンプリングデータ群の平均値を求め、求めたサンプリングデータ平均値と前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値との差分を求め、求めた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定する。
【００３２】
この方法によれば、サンプリングされた検波電圧から電源変動の影響のあるものを削除するので、検波電圧値の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いる構成を採ることがないので、高速な利得制御が可能となる。すなわち、電源電圧の変動が生じた場合でも正確且つ高速に利得制御を行うことができる利得制御装置を実現することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、増幅手段の出力を検波して得られた検波電圧から増幅手段の利得を制御する利得制御電圧の決定において、利得制御期間にて得られる検波電圧のうち電源電圧変動や雑音成分が印加されたものを除外することで正確且つ高速に利得制御を行うことである。
【００３４】
以下、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。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る利得制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る利得制御装置１は、外部より利得制御が可能な増幅器１００の利得制御を行うものであり、増幅器１００の出力を分岐して取り出すカプラ２と、カプラ２にて取り出された増幅器１００の出力を検波する検波回路３と、検波回路３の検波出力をサンプリングするＡ／Ｄ変換回路４と、検波電圧のサンプリングデータのうち増幅器１００の利得に変動をきたす要因のあるものを除去する不要分除去回路５と、不要分除去回路５にて除去されなかった検波電圧のサンプリングデータを平均化する平均化回路６と、検波電圧の収束基準値を出力する設定回路７と、平均化回路６の出力と設定回路８の収束基準値との減算を行う減算器８と、減算器８の結果を増幅器１００における制御電圧に変換して増幅器１００に供給するレジスタ回路９とを備えている。
【００３６】
ここで、図２を参照して不要分除去回路５の機能について説明する。
図２に示すように、不要分除去回路５は、受信スロット区間内で得られた複数のサンプリングデータのうち、利得制御期間の開始時点から一定時間に亘ってサンプリングデータの削除を行う。この場合、サンプリングデータを削除する期間は電源電圧変動により増幅器１００の利得が変動してしまう虞のある期間とする。この期間は予め実際の特性を確認することで精度を高めることができる。
【００３７】
因みに、図２では受信スロットの開始時点からＴ１期間をサンプリングデータ削除期間として、この期間内のサンプリングデータＤ１及びＤ２を削除するようにしている。これらのサンプリングデータＤ１及びＤ２は明らかに増幅器１００の利得が大きく変動したときのデータであり、これらを削除することでサンプリングデータの正確な平均化が可能となり、この結果、増幅器１００に対する正確な利得制御が可能となる。また、従来のような電源変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いる構成を採っていないので、高速な利得制御が可能となる。以上のことから高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【００３８】
なお、サンプリングデータは、利得制御電圧の値により削除を行うか否かを決定してもよい。これは、利得制御電圧の値により電源電圧変動による利得変動が変化するためである。
【００３９】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置１によれば、検波電圧のサンプリングデータの平均値を求めるに際して電源電圧の変動の影響を受けたサンプリングデータを排除するようにしたので、正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源電圧変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いないので、高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る利得制御装置について説明する。
本実施の形態に係る利得制御装置は、不要なサンプリングデータを除去する方法に違いがある以外、実施の形態１に係る利得制御装置と同一の構成を採っている。以下、図３を参照して本実施の形態における不要サンプリングデータ除去について説明する。
【００４１】
図３に示すように、本実施の形態に係る利得制御装置は、受信スロット区間において、時系列順で１サンプル毎に直前のサンプリングデータと現在のサンプリングデータとの差分を求め、求めた差分を所定の閾値と比較し、閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを除去する。すなわち、現在のサンプリングデータを利得制御電圧算出用のデータとして採用しない。なお、最初のサンプリングデータＤ１については、直前のサンプリングデータがないので差分を求めることはできないが、このサンプリングデータＤ１は明らかに増幅器１００の利得が大きく変動したときのデータである確率が高いので、このサンプリングデータＤ１を最初から排除することとする。
【００４２】
因みに、図３では、次のサンプリングデータＤ２については、サンプリングデータＤ１との差分（１）が所定の閾値よりも大きいので、このサンプリングデータＤ２を平均値算出データとして採用しない。またその後のサンプリングデータＤ３については、サンプリングデータＤ２との差分（２）が所定の閾値よりも小さいので、このサンプリングデータＤ３を平均値算出データとして採用する。更にその後のサンプリングデータＤ４についてはサンプリングデータＤ３との差分（３）が所定の閾値よりも小さいので、このサンプリングデータＤ４も平均値算出データとして採用する。
【００４３】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置によれば、時系列順で１サンプル毎に、現在のサンプリングデータと直前のサンプリングデータとの差分を求め、求めた差分が所定の閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを利得制御電圧算出用のデータとして採用しないようにしたので、実施の形態１の利得制御装置と同様に正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源電圧変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを使用する構成を採っていないので、高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【００４４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る利得制御装置について説明する。
本実施の形態に係る利得制御装置は、実施の形態２に係る利得制御装置と同様に不要なサンプリングデータを除去する方法に違いがある以外、実施の形態１に係る利得制御装置と同一の構成を採っている。以下、図４を参照して本実施の形態における不要サンプリングデータ除去について説明する。
【００４５】
図４に示すように、本実施の形態に係る利得制御装置は、受信スロット区間において、時系列的にサンプリングデータと収束振幅基準値Ａｄ１とを比較して差分を求め、求めた差分値を所定の閾値と比較する。この比較処理において、閾値を超えるサンプリングデータがあれば、それを平均値算出用のデータとしては採用せず除外する。この場合、収束振幅基準値Ａｄ１と比較することから、実施の形態２に係る利得制御装置と違って最初のサンプリングデータＤ１も収束振幅基準値Ａｄ１との比較対象となる。収束振幅基準値Ａｄ１とは、検波電圧が電源電圧変動や雑音成分の影響がない状態で収束する振幅値のことである。
【００４６】
因みに、図４では、最初のサンプリングデータＤ１については、収束振幅基準値Ａｄ１との差分（１）が所定の閾値よりも大であるから、平均値算出用のデータとして採用しない。その後のサンプリングデータＤ２については、収束振幅基準値Ａｄ１との差分（２）が所定の閾値よりも小であるので、平均値算出用のデータとして採用する。更にその後のサンプリングデータＤ３も収束振幅基準値Ａｄ１との差分（３）が所定の閾値よりも小であるので、平均値算出用のデータとして採用する。
【００４７】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置によれば、時系列的にサンプリングデータと収束振幅基準値Ａｄ１とを比較して差分を求め、求めた差分値を所定の閾値と比較し、閾値を超える場合には平均値算出用のデータとして採用しないようにしたので、実施の形態１に係る利得制御装置と同様に正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源電圧変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを使用する構成を採っていないので、高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【００４８】
また、本実施の形態に係る利得制御装置では、検波電圧のサンプリングデータを収束振幅基準値Ａｄ１と比較するので、電源電圧変動がＴＤＤ（Ｔｉｍｅ ＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）動作時のみならず、電源系に雑音が印加された場合についても振幅の異常を検出できるので、より正確な利得制御が可能となる。
【００４９】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４に係る利得制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る利得制御装置５０は、電源電圧と基準電圧を比較する比較器５１と、比較器５１の比較出力に応じたランプ出力を行うデータを記憶したランピングテーブル５２と、ランピングテーブル５２の出力をアナログ変換するＤ／Ａ変換回路５３と、Ｄ／Ａ変換回路５３のランピング出力とＡＧＣ設定電圧とを混合する混合器５４とを備えて構成される。混合器５４の出力が利得制御電圧として増幅器１００に与えられる。
【００５０】
本実施の形態に係る利得制御装置５０では、電源電圧の変動に応じたランピング特性の電圧を発生させる。例えば電源電圧変動Ａ時には図６の（ａ）に示すようなランピング電圧を発生する。また、電源電圧変動Ｂ時には図６の（ｂ）に示すようなランピング電圧を発生する。このランピング電圧を利得制御電圧と混合させることで当該制御電圧の波形整形を行う。
【００５１】
従来の利得制御装置では、電源電圧に変動が生じた場合、利得が電源電圧変動に応じて変化してしまうが、本実施の形態に係る利得制御装置では電源電圧変動が生じる区間において利得制御電圧を、利得変動を打ち消すようにその立ち上がり時に波形整形を行うようにしている。この場合、電源電圧変動による利得変動が変化するため、電源電圧値により利得制御電圧の波形整形を変化させることが望ましい。
【００５２】
図７は、利得制御装置５０の動作を説明するための波形図である。
この図において、送信スロットから受信スロットに移行するアイドル区間において受信側の電源電圧が（ａ）に示すように一次遅れ要素的に立ち上がるが、このとき利得制御電圧が一定であるので、制御利得は（ｃ）に示すように瞬時に大きく立ち上がる。そこで、利得制御電圧を（ｄ）に示すように波形整形することで制御利得は（ｅ）に示すように瞬時に立ち上がることなく平坦な波形になる。
【００５３】
このように本実施の形態に係る利得制御装置５０によれば、利得制御電圧を電源電圧変動に対する変動を打ち消すように波形整形したので、電源変動による利得変動の影響を無くすことができ、正確な利得制御が可能となる。
【００５４】
（実施の形態５）
図８は、本実施の形態５に係る無線通信装置の主要部の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る無線通信装置８０は、送信側のＩＱ信号（ベースバンド信号）をランピングすることにより、増幅器１００の出力波形において一定の包絡線を得ることを可能にしたものであり、電源電圧と基準電圧を比較する比較器８１と、比較器８１の比較出力に応じたランプ出力を行うデータを記憶したランピングテーブル８２と、ランピングデータブル８２の出力をアナログ変換するＤ／Ａ変換回路８３と、Ｄ／Ａ変換回路８３のランピング出力とＩＱ信号とを混合する混合器８４とを備えている。
【００５５】
図９は無線通信装置８０の動作を示す波形図であり、（ａ）は送信側のＩＱ信号、（ｂ）は受信側の電源電圧、（ｃ）は利得制御電圧、（ｄ）は制御利得、（ｅ）は受信側のＩＱ信号である。この波形図に示すように、本実施の形態に係る無線通信装置８０は、送信側のＩＱ信号の振幅包絡線特性を信号立ち上がり時において変化させる。このＩＱ信号の振幅包絡線特性が無線通信装置８０の受信側の電源変動に対する利得変動の逆特性を持つようＩＱ信号の包絡線特性特性に時定数を持たせて緩慢に立ち上げる。このＩＱ信号の包絡線特性の波形整形は、利得制御電圧の値により電源電圧変動による利得変動が変化するため、利得制御電圧の値により変化させることが望ましい。
【００５６】
このように本実施の形態に係る無線通信装置８０によれば、電源変動に応じて送信側のＩＱ信号の波形整形を行うことにより、受信側の出力振幅特性を平坦化できる。また、送信特性はＩＱ信号の波形整形を行うことにより、歪特性の改善を図ることができる。
【００５７】
（実施の形態６）
図１０は、本実施の形態６に係る利得制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る利得制御装置１１０は、オフセット回路１１１により電源電圧Ｖｄｄ１の電圧変動を検出してＡＧＣ電圧との差分を求め、求めた差分に基づいて電源電圧Ｖｄｄ１の変動を打ち消す利得制御電圧を生成するものである。
【００５８】
オフセット回路１１１には増幅器１００に与えられる電源電圧Ｖｄｄ１とＡＧＣ電圧とが与えられる。この場合、オフセット回路１１１の出力レベルが最大で０Ｖとなるようオフセット電圧が印加される。オフセット回路１１１から出力される電源電圧Ｖｄｄ２（即ちオフセットが印加された電源電圧Ｖｄｄ１）は利得可変増幅回路１１２に入力される。利得可変増幅回路１１２は、増幅器１００に与えられる利得制御電圧の値により利得が変化する。
【００５９】
これは増幅器１００の利得が利得制御電圧の値の違いにより電源電圧変動の影響の仕方が異なるからである。例えば、増幅器１００の電源電圧が同一であっても、利得制御電圧が高い場合と低い場合とでは増幅器１００の利得変動の影響は異なり、利得制御電圧が低い場合の方が高い場合よりも変動が大きくなる。このため、ＡＧＣ設定電圧から利得変動の影響量を検出し、利得変動量を抑えるような電圧を加算回路１１３に入力する。すなわち、加算回路１１３へはＡＧＣ電圧に加えて利得可変増幅回路１１２からの電源電圧Ｖｄｄ３が入力される。これにより、加算回路１１３からは、立ち上がり時の電源変動分を考慮した利得制御電圧が出力される。
【００６０】
図１１は利得制御装置１１０の動作を示す波形図であり、（ａ）は変動した電源電圧Ｖｄｄ１、（ｂ）はオフセットが印加された電源電圧Ｖｄｄ２、（ｃ）は利得可変処理された電源電圧Ｖｄｄ３、（ｄ）は立ち上がり時の電源変動分を考慮していない利得制御電圧、（ｅ）は立ち上がり時の電源変動分を考慮した利得制御電圧、（ｆ）は増幅器１００の出力である。（ｅ）の利得制御電圧は、電源電圧Ｖｄｄ１の変動を打ち消すことができる波形となっていることが分かる。
【００６１】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置１１０によれば、電源変動に応じて利得制御電圧を変化させるので、出力振幅特性を検波すること無しに利得を平坦化することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検波電圧のサンプリング値を最適に制御することにより電源電圧変動等が生じた場合でも高速且つ正確に制御可能な利得制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図３】本発明の実施の形態２に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図４】本発明の実施の形態３に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図５】本発明の実施の形態４に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図７】本発明の実施の形態４に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図８】本発明の実施の形態５に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態５に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図１０】本発明の実施の形態６に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態６に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図１２】従来の利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図１３】従来の利得制御装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１、５０、８０、１１０ 利得制御装置
２ カプラ
３ 検波回路
４ Ａ／Ｄ変換回路
５ 不要分除去回路
６ 平均化回路
７ 設定回路
８ 減算器
９ レジスタ回路
５１、８１ 比較器
５２、８２ ランピングテーブル
５３、８３ Ｄ／Ａ変換回路
５４、８４ 混合器
１００ 増幅器
１１１ オフセット回路
１１２ 利得可変増幅回路
１１３ 加算回路
Claims (12)
- 利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段の出力を検波する検波手段と、前記検波手段の検波出力をサンプリングするサンプリング手段と、前記増幅手段の利得制御期間において前記サンプリング手段にて得られたサンプリングデータのうち前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを削除する削除手段と、前記削除手段にて削除されたサンプリングデータを除く残りのサンプリングデータ群の平均値を求める平均値算出手段と、前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値と前記平均値算出手段にて算出されたサンプリングデータ平均値との差分を求め、これにより得られた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定する利得制御値決定手段と、を具備することを特徴とする利得制御装置。
- 前記削除手段は、前記増幅手段に対する利得制御期間の開始時点から一定時間に亘ってサンプリングデータを削除することを特徴とする請求項１に記載の利得制御装置。
- 前記削除手段は、初回のサンプリングデータを削除すると共に、初回のサンプリングデータを除く１サンプル毎に現在のサンプリングデータとその直前のサンプリングデータと差分を求め、これにより得られた差分が所定の閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを削除することを特徴とする請求項１に記載の利得制御装置。
- 前記削除手段は、１サンプル毎にサンプリングデータと前記基準収束値との差分を求め、得られた差分が所定の閾値を超える場合に前記サンプリングデータを削除することを特徴とする請求項１に記載の利得制御装置。
- 利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段に与えられる電源の電圧変動があると前記増幅手段に与える利得制御電圧の立ち上がり時の波形を整形する波形整形手段と、を具備することを特徴とする利得制御装置。
- 前記波形形成手段は、前記増幅手段の利得変動を打ち消すように前記利得制御電圧の波形整形を行うことを特徴とする請求項５に記載の利得制御装置。
- 前記波形整形手段は、利得制御電圧に応じて波形整形方法を変化させることを特徴とする請求項６に記載の利得制御装置。
- 利得制御可能な増幅手段と、出力の信号レベルが最大値で０Ｖとなるように前記増幅手段に与えられる電源のオフセット電圧を変化させるオフセット手段と、前記オフセット手段の出力と前記増幅手段に与える利得制御電圧との差を求め、その差に基づいて前記電源の電圧変動を打ち消す利得制御電圧を生成して前記増幅手段に与える利得制御電圧生成手段と、を具備することを特徴とする利得制御装置。
- 請求項１から請求項８のいずれかに記載の利得制御装置を具備することを特徴とする無線通信装置。
- 受信部にて自動利得制御を行う無線通信装置であって、送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性を当該信号の立ち上がり時において変化させる波形整形手段と、を具備することを特徴とする無線通信装置。
- 前記波形整形手段は、前記送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性が前記受信部の利得制御装置の電源電圧変動による利得変動と逆特性となるように当該信号を波形整形することを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
- 増幅器の利得を制御する利得制御方法であって、前記増幅手段の出力を検波し、さらに前記増幅手段の利得制御期間において検波出力をサンプリングして前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを除外し、除外して残ったサンプリングデータ群の平均値を求め、求めたサンプリングデータ平均値と前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値との差分を求め、求めた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定することを特徴とする利得制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002283578A JP2004120584A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 利得制御装置及び利得制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004120584A true JP2004120584A (ja) | 2004-04-15 |
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ID=32277400
Family Applications (1)
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| JP (1) | JP2004120584A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007259377A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Fujitsu Ltd | 無線送信装置及び無線送信電力制御方法 |
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2002
- 2002-09-27 JP JP2002283578A patent/JP2004120584A/ja active Pending
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