专利名称：信号接收装置以及信号接收方法
技术领域：
本发明涉及一种信号接收装置以及信号接收方法,将接收RF(radio frequency 射频)信号与局部振荡信号进行混合，生成IF(Intermediate Frequency :中频)信号，并解调该IF信号。
背景技术：
历来，已知具有如下这样的IF滤波电路的信号接收装置，该IF滤波电路接收RF信号，将该RF信号与局部振荡信号进行混合，生成中频的IF信号，对该IF信号进行滤波。作为IF滤波电路，通常使用将电阻与电容器设为滤波器常数的有源滤波器。使电阻值以及电容器的容量值与应接收的RF信号的格式或IF频率、通频带宽度或频带外衰减量等相匹配来实现最佳化。例如，为了以I个信号接收装置来接收所需要的带宽不同的多个RF信号，已知如下方法，即该信号接收装置搭载多个IF滤波电路，对应接收的RF信号选择最佳的I个IF滤波电路(专利文献I)。专利文献1 :日本特开2002-217768号公报。但是，为了对应于多个调制速度或调制方式，在如专利文献I公开的结构那样，信号接收装置搭载有多个IF滤波电路的情况下，存在芯片面积增大的问题。此外，通常在构成IF滤波器的电阻的电阻值或电容器的容量值中产生因制造偏差而引起的误差，滤波器频带的设计目标值与实际值偏离。若预先将滤波器频带设定得较宽，则在存在偏离的情况下虽然也能够覆盖滤波器频带的设计目标值，但存在噪声增加的问题。此外，在现有的信号接收装置中，当仅调整作为滤波器常数的电阻值或容量值的任意一个来变更滤波器频带时，IF滤波器的中心频率也同时变化，从原来的IF频率背离，因此存在不一定能设定最佳的滤波器频带的问题。
发明内容
本发明鉴于如上所述的问题而做出，其目的在于提供一种信号接收装置以及信号接收方法，能够无需使芯片面积增大地使用IF滤波器来使中频信号的期望的频率分量通过。本发明的信号接收装置的特征在于，具有混频器，将接收到的频率信号与由局部振荡器生成的局部振荡频率信号进行混合，生成中频信号；IF滤波器，设定能够通过的频率信号的中心频率与频带，并使所述中频信号中的规定的频率分量通过；控制部，对应于所述中频信号的频带，调整对所述IF滤波器设定的频带，并且对应于伴随着所述调整而变动的、对所述IF滤波器设定的中心频率，调整输入到所述IF滤波器的所述中频信号的中心频率；以及解调部，对在所述IF滤波器中通过并输出的所述中频信号的频率分量进行解调。此外，本发明的信号接收方法的特征在于，具有混频步骤，将接收到的频率信号与由局部振荡器生成的局部振荡频率信号进行混合，生成中频信号；滤波步骤，使设定了能够通过的频率信号的中心频率与频带的IF滤波器通过所述中频信号中的规定的频率分量；第一调整步骤，对应于所述中频信号的频带，调整对所述IF滤波器设定的频带；第二调整步骤，对应于伴随着对所述IF滤波器设定的频带的调整的、对所述IF滤波器设定的中心频率的变动，调整所述中频信号的中心频率；以及解调步骤，对在所述IF滤波器中通过的所述中频信号进行解调。发明效果
根据本发明的信号接收装置以及信号接收方法，能够无需增大芯片面积地使用IF滤波器来使中频信号的期望的频率分量通过。
图I是表示作为本发明的实施例的信号接收装置的结构的框图。图2是表示图I的IF滤波器的结构的框图。图3是表示在图2的高通滤波器中包含的电容器块的结构的电路图。图4是表示在图2的低通滤波器中包含的电容器块的结构的电路图。图5是表示IF滤波器输出调整处理程序的流程图。图6是表示控制电路和电容器块的结构的框图。附图标记的说明 I信号接收装置；
10接收部；
11放大器；
12局部振荡器；
13混频器；
14IF滤波器；
15增强器；
16解调器；
17控制部；
20高通滤波器；
21滤波器输入端子；
22电容器块；
23电阻；
24信号输入部；
30低通滤波器；
31滤波器输出端子；
32电阻；
33电容器块；
34信号输入部；
41电容器块输入端子；
42电容器块输出端子；51-1 51-m寄存器；
52选择器；
53-1 53-m寄存器；
54选择器；
55-1 55-m寄存器；
56选择器； 57控制电路；
CHO CHn、CLO CLn电容器；
SHO SHn、SLO SLn 开关；
THO THn、TLO TLn信号输入端子。
具体实施例方式以下，针对本发明的实施例，一边参照附图一边详细地进行说明。<第一实施例>
图I是表示作为本发明的实施例的信号接收装置I的结构的框图。信号接收装置I具有混频器13，将接收到的频率信号与由局部振荡器12生成的局部振荡频率信号进行混合，生成中频信号；IF滤波器14，设定能够通过的频率信号的中心频率与频带，使中频信号中的规定的频率分量通过；控制部17，对应于中频信号的频带，调整对IF滤波器14设定的频带，并且对应于伴随着该调整而变动的、对IF滤波器14设定的中心频率，调整向IF滤波器14输入的中频信号的中心频率；以及解调部16，对通过IF滤波器14输出的中频信号的频率分量进行解调。针对信号接收装置1，以下详细地进行说明。向IF滤波器14输入滤波器调整输入信号(以下,也称为第一控制输入信号)。此夕卜，向局部振荡器12输入振荡频率设定输入信号(以下，也称为第二控制输入信号)。接收部10利用无线方式接收RF信号，将其向放大器11供给。放大器11是对RF信号进行放大的例如低噪声放大器(LNA Low NoiseAmplifier)等放大器。局部振荡器12是生成局部振荡信号的局部振荡器。局部振荡信号的频率基于从外部供给的振荡频率设定输入信号进行设定。在局部振荡器12是PLL(Phase LockedLoop，锁相环)局部振荡器的情况下，振荡频率设定输入信号是表示分频比的信号。在该情况下，局部振荡器12基于从水晶振子(未图示)供给的输入基准信号和振荡频率设定输入信号所表示的分频比，设定局部振荡信号的频率。PLL局部振荡器只要是包含VCO(VoltageControlled Oscillator，压控振荡器)、环路滤波器、相位比较器、分频器(均未图示)的一般性结构即可。该分频器将基于振荡频率设定输入信号所表示的分频比而生成的分频信号向相位比较器供给。混频器13是如下这样的混频器将由放大器11放大的RF信号与由局部振荡器12生成的局部振荡信号进行混合，生成中频信号，即IF信号。IF滤波电路(以下，仅称为IF滤波器)14仅使IF信号的频率分量中的规定频带内的频率分量通过。IF滤波器14的滤波器特性由从外部供给的滤波器调整输入信号设定。滤波器特性是决定通过频率分布(profile)的特性。增强器(amplifier)15是在规定的振幅限制内对IF滤波器14的输出信号进行放大的放大器。解调器16解调由增强器15放大的信号，并输出基带信号。控制部17对应于IF滤波器14的输出信号的频带宽度，调整对IF滤波器14设定的频带。此外，控制部17对应于伴随着频带宽度的调整而变动的、IF滤波器14的输出信号的中心频率，调整向IF滤波器14输入的中频信号的中心频率。详细地说，控制部17通过向局部振荡器12输入振荡频率设定输入信号,变更局部振荡信号的频率,从而调整中频信号的中心频率。
控制部17也可以对应于来自例如CPU等信息处理部(未图示)的信号而进行工作，也可以对应于作业者以手动设定的信号等而进行工作。再有，控制部17也可以分为用于调整对IF滤波器14设定的频带与调整中频信号的中心频率的两个控制部。上述的滤波器调整输入信号以及振荡频率设定输入信号是使用例如具有手动可变特性的电子零部件而得到的手动输入信号。此外，控制电路生成这些信号亦可。在自动生成控制输入信号的情况下，例如能够基于经验法则等，将这些信号的内容相互关联，得到最佳的滤波器特性以及与其相适合的局部振荡频率。换言之，在输入了表示某一个滤波器特性的滤波器调整输入信号的情况下，生成对应于该滤波器特性的最佳频率的局部振荡信号。图2是表示IF滤波器14的结构的框图。IF滤波器14由高通滤波器20与低通滤波器30构成。将来自混频器13的IF信号向高通滤波器20的输入端子21输入。将高通滤波器20的输出向低通滤波器30输入。将低通滤波器30的输出从输出端子31向增强器
15供给。高通滤波器20是使IF信号的频率分量中的规定频率以上的频带的频率分量通过的滤波器。高通滤波器20包含电容器块22与电阻23。电容器块22连接在输入端子21与连接端子25之间。电阻23连接在连接端子25与接地端子26之间。向接地端子26供给接地电位。将IF信号向输入端子21输入，从连接端子25输出。电容器块22的容量值基于向信号输入部24输入的滤波器调整输入信号的内容而进行自由设定。低通滤波器30是使IF信号的频率分量中的规定频率以下的频带的频率分量通过的滤波器。低通滤波器30包含电阻32与电容器块33。电阻32连接在连接端子35与输出端子36之间。电容器块33连接在输出端子36与接地端子37之间。向接地端子37供给接地电位。将经由所述高通滤波器20的IF信号向输入端子35输入，从连接端子31输出。电容器块33的容量值基于向信号输入部34输入的滤波器调整输入信号的内容而进行自由设定。图3是表示在高通滤波器20中包含的电容器块22的结构的电路图。电容器CHO经由开关SHO设置在输入端子21与连接端子25之间。同样地，电容器CHl CHn (n为2以上的整数)的每一个也分别经由开关SHl SHn中的对应的一个设置在输入端子21与连接端子25之间。通过这样的结构，电容器CHO CHn相互并联连接。信号输入部24由信号输入端子THO THn构成。向信号输入端子THO THn输入滤波器调整输入信号。滤波器调整输入信号例如是表示二进制位串的信号，将构成该位串的多个位值中的对应的I个位值向信号输入端子THO THn的每一个输入。在二进制位串例如是“I…01”的情况下，分别向信号输入端子THO输入位值“1”，向信号输入端子THl输入位值“0”，…，向信号输入端子THn输入位值“I”。开关SHO对应于向信号 输入端子THO输入的位值进行接通/断开。同样地，开关SHl SHn的每一个也对应于向信号输入端子THl THn输入的位值进行接通/断开。开关SHO SHn的每一个当位值例如为“0”时则断开，为“I”时则接通。利用开关SHO SHn的接通/断开，使电容器CHO CHn中的几个选择性地并联连接在输入端子21与连接端子25之间。由此，能够变更电容器块22的容量值，并能够使滤波器特性最佳化。图4是表示在低通滤波器30中包含的电容器块33的结构的电路图。电容器CLO经由开关SLO设置在输出端子36与接地端子37之间。同样地，电容器CLl CLn (n为2以上的整数)的每一个也经由开关SLl SLn中的对应的I个设置在输出端子36与接地端子37之间。通过这样的结构，电容器CLO CLn相互并联连接。信号输入部34由信号输入端子TLO TLn构成。向信号输入端子TLO TLn输入滤波器调整输入信号。滤波器调整输入信号例如是表示二进制位串的信号，将构成该位串的多个位值中的对应的I个位值向信号输入端子TLO TLn的每一个输入。开关SLO对应于向信号输入端子TLO输入的位值进行接通/断开。同样地，开关SLl SLn的每一个也对应于向信号输入端子TLl TLn输入的位值进行接通/断开。开关SLO SLn的每一个当位值例如为“0”时则断开，为“I”时则接通。利用开关SLO SLn的接通/断开，使电容器CLO CLn中的几个选择性地并联连接在输出端子36与接地端子37之间。由此，能够变更电容器块33的容量值，并能够使滤波器特性最佳化。以下，针对用于从IF滤波器14输出具有期望的频率分布的信号的设定处理进行说明。设定处理例如在制品出厂前的特性检查中进行。再有，设定处理例如在制品出厂后由用户完成亦可，能够根据需要适当执行。此外，设定处理对应于假定的输入频率信号的变更来进行亦可。本发明的频率信号的接收方法具有混频步骤，将接收到的频率信号与由局部振荡器12生成的局部振荡频率信号进行混合，生成中频信号；滤波步骤，使设定了能够通过的频率信号的中心频率与频带的IF滤波器14通过中频信号中的规定的频率分量；第一调整步骤，对应于中频信号的频带，调整对IF滤波器14设定的频带；第二调整步骤，对应于伴随着对IF滤波器14设定的频带的调整的、对IF滤波器14设定的中心频率的变动，调整中频信号的中心频率；以及解调步骤，对在所述IF滤波器14中通过的所述中频信号进行解调。作为前提，信号接收装置I进行以下的工作。首先，接收部10接收RF信号。放大器11对该RF信号进行放大。局部振荡器12生成局部振荡信号。混频器13将放大后的RF信号与局部振荡信号进行混合，生成中频信号。IF滤波器14仅使中频信号的频率分量中的规定频带内的频率分量通过。增强器15对IF滤波器14的输出信号进行放大。解调器16对由增强器15放大后的信号进行解调。向IF滤波器14输入用于初始设定成期望的频带的滤波器调整输入信号。对应于滤波器调整输入信号的内容，设定用于构成IF滤波器14的高通滤波器20的电容器块22的容量值以及低通滤波器30的电容器块33的容量值。由此，初始设定IF滤波器14的滤波器特性。高通滤波器20的截止(cut off)频率fHPF由式⑴定义。[式I]
权利要求
1.一种频率信号接收装置，其特征在于，具有 混频器，将接收到的频率信号与由局部振荡器生成的局部振荡频率信号进行混合，生成中频信号； IF滤波器，设定能够通过的频率信号的中心频率与频带，使所述中频信号中的规定的频率分量通过； 控制部，对应于所述中频信号的频带，调整对所述IF滤波器设定的频带，并且对应于伴随着所述调整而变动的、对所述IF滤波器设定的中心频率，调整向所述IF滤波器输入的所述中频信号的中心频率；以及 解调部，对在所述IF滤波器中通过并输出的所述中频信号的频率分量进行解调。
2.根据权利要求I所述的频率信号接收装置，其特征在于，所述控制部通过调整所述局部振荡频率信号的中心频率,从而进行所述中频信号的中心频率的调整。
3.根据权利要求I或2所述的频率信号接收装置，其特征在干， 所述IF滤波器构成为具有电阻、以及连接到所述电阻并且电容能够切换的电容器块； 对所述IF滤波器设定的频带的调整是通过调整所述电容器块的容量值而进行的。
4.根据权利要求3所述的频率信号接收装置，其特征在干， 所述电容器块由相互并联连接且能够选择与所述电阻的连接的多个电容器构成；所述电容器块的容量值的调整是通过调整连接到所述电阻的所述多个电容器的数量而进行的。
5.根据权利要求I 4中任意一项所述的频率信号接收装置，其特征在干， 所述IF滤波器由相互串联连接的高通滤波器与低通滤波器构成。
6.根据权利要求2 5中任意一项所述的频率信号接收装置，其特征在干， 所述电容器块的容量值的调整是基于如下内容而进行的，该内容为对应于所述中频信号的频带应选择的、预先存储有与连接到所述电阻的所述多个电容器数量相关的第一信息的第一存储部的所述第一信息。
7.根据权利要求6所述的频率信号接收装置，其特征在干， 所述第一存储部具有多个第一寄存器，其中该第一寄存器具有对预先假定的所述中频信号的频带的每ー个设定的所述第一信息； 所述电容器块的容量值的调整是基于对应于输入的所述中频的频带而选择的所述第一寄存器的所述第一信息而进行的。
8.根据权利要求I 7中任意一项所述的频率信号接收装置，其特征在干， 所述中频信号的中心频率的调整是基于如下内容而进行的，该内容为对应于根据所述中频信号的频带进行调整的所述IF滤波器的频带而应选择的、预先存储有与所述中频信号的中心频率有关的第二信息的第二存储部的所述第二信息。
9.根据权利要求8所述的频率信号接收装置，其特征在干， 所述第二存储部具有多个第二寄存器，其中所述第二寄存器具有对预先假定的所述中频信号的频带的每ー个设定的所述第二信息； 所述局部振荡频率信号的中心频率的调整是基于对应于输入的所述中频的频带而选择的所述第二寄存器的所述第二信息而进行的。
10.根据权利要求5所述的信号接收装置，其特征在干， 所述高通滤波器中的所述电容器块，包括 输入端子，接受所述中频信号； 连接端子，连接到所述低通滤波器；以及 多个电容器，分别经由对应的I个开关而相互并联连接到所述输入端子与所述连接端子之间， 所述开关基于所述第一控制输入的内容进行接通/断开。
11.根据权利要求5所述的信号接收装置，其特征在干， 所述低通滤波器中的所述电容器块，包括 连接端子，连接到所述高通滤波器； 输出端子，输出所述规定频带信号；以及 多个电容器，分别经由对应的I个开关相互并联连接到所述连接端子与所述输出端子之间， 所述开关基于所述第一控制输入的内容进行接通/断开。
12.—种频率信号接收方法，其特征在于，具有 混频步骤，将接收到的频率信号与由局部振荡器生成的局部振荡频率信号进行混合，生成中频信号； 滤波步骤，使设定能够通过的频率信号的中心频率与频带的IF滤波器通过所述中频信号中的规定的频率分量； 第一调整步骤，对应于所述中频信号的频带，调整对所述IF滤波器设定的频带； 第二调整步骤，对应于伴随着对所述IF滤波器设定的频带的调整的对所述IF滤波器设定的中心频率的变动，调整所述中频信号的中心频率；以及 解调步骤，对在所述IF滤波器中通过的所述中频信号进行解调。
13.根据权利要求12所述的频率信号接收方法，其特征在干， 所述中频信号的中心频率的调整是通过调整从所述局部振荡器输出的所述局部振荡频率信号的中心频率来进行的。
14.根据权利要求13所述的频率信号接收方法，其特征在干， 对所述IF滤波器设定的频带的调整是基于对预先假定的所述中频信号的频带的每ー个设定的、与所述IF滤波器的频带有关的第一信息来进行的。
15.根据权利要求12 14中任意一项所述的频率信号接收方法，其特征在干， 所述局部振荡频率信号的中心频率的调整是基于对预先假定的所述中频信号的频带的每ー个设定的、与所述局部振荡频率信号的中心频率有关的第二信息来进行的。
16.根据权利要求I或2所述的频率信号接收装置，其特征在干， 所述IF滤波器构成为包含电容元件、以及连接到所述电容元件并且电阻值能够切換的电阻块， 对所述IF滤波器设定的频带的调整是通过调整所述电阻块的电阻值来进行的。
全文摘要
本发明提供一种能够无需增大芯片面积而使用IF滤波器使中频信号的期望的频率分量通过的信号接收装置以及信号接收方法。一种频率信号接收装置，具有混频器，将接收到的频率信号与由局部振荡器生成的局部振荡频率信号进行混合，生成中频信号；IF滤波器，设定能够通过的频率信号的中心频率与频带，使该中频信号中的规定的频率分量通过；控制部，对应于该中频信号的频带，调整对该IF滤波器设定的频带，并且对应于伴随着该调整而变动的对该IF滤波器设定的中心频率，调整向该IF滤波器输入的该中频信号的中心频率；以及解调部，对在该IF滤波器中通过并输出的该中频信号的频率分量进行解调。
文档编号H03J7/22GK102651654SQ20121004726
公开日2012年8月29日 申请日期2012年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者落合利幸 申请人:拉碧斯半导体株式会社