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公開番号2025016105
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023119160
出願日2023-07-21
発明の名称受信装置、および信号処理方法
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H04B 1/16 20060101AFI20250124BHJP(電気通信技術)
要約【課題】受信信号の帯域の広さによらずスプリアスと所望波成分とを視覚的に区別できるようにした受信装置を提供すること。
【解決手段】受信装置は、無線信号を受信する受信機と、信号処理部とを具備する。受信機は、プリセレクタと、周波数変換部と、A/D変換器とを備える。プリセレクタは、受信した無線信号の帯域を制限する。周波数変換部は、プリセレクタの出力とローカル信号とを混合して中間周波数信号を得る。A/D変換器は、中間周波数信号のデジタルデータを生成する。信号処理部は、画像生成部と、計算部と、スプリアス明示処理部とを備える。画像生成部は、デジタルデータから無線信号のスペクトラム画像を生成する。計算部は、無線信号の周波数とローカル信号の周波数とからスプリアスの発生帯域を計算する。スプリアス明示処理部は、スペクトラム画像においてスプリアスを明示する。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
無線信号を受信してデジタルデータに変換する受信機と、
前記デジタルデータを処理する信号処理部とを具備し、
前記受信機は、
前記受信した無線信号の帯域を制限するプリセレクタと、
前記プリセレクタの出力とローカル信号とを混合して中間周波数信号を得る周波数変換部と、
前記中間周波数信号をデジタル変換して前記デジタルデータを生成するアナログ／デジタル変換器とを備え、
前記信号処理部は、
前記デジタルデータから前記無線信号のスペクトラム画像を生成する画像生成部と、
前記無線信号の周波数と前記ローカル信号の周波数とからスプリアスの発生帯域を計算する計算部と、
前記スペクトラム画像において前記スプリアスを明示するスプリアス明示処理部とを備える、受信装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
無線信号を受信して第１デジタルデータに変換する第１受信機と、
前記無線信号を受信して第２デジタルデータに変換する第２受信機と、
前記第１デジタルデータおよび前記第２デジタルデータを処理する信号処理部とを具備し、
前記第１受信機は、
前記受信した無線信号の帯域を制限するプリセレクタと、
前記プリセレクタの出力とローカル信号とを混合して中間周波数信号を得る周波数変換部と、
前記中間周波数信号をデジタル変換して前記第１デジタルデータを生成するアナログ／デジタル変換器とを備え、
前記第２受信機は、
前記受信した無線信号を、設定可能な減衰量で減衰させる可変アッテネータと、
前記可変アッテネータの出力の帯域を制限するプリセレクタと、
前記プリセレクタの出力とローカル信号とを混合して中間周波数信号を得る周波数変換部と、
前記中間周波数信号をデジタル変換して前記第２デジタルデータを生成するアナログ／デジタル変換器とを備え、
前記信号処理部は、
前記第１デジタルデータおよび前記第２デジタルデータから前記無線信号のスペクトラム画像を生成する画像生成部と、
前記第１デジタルデータに基づくピークと前記第２デジタルデータに基づくピークとの差分と、設定された前記減衰量との比較からスプリアスを特定する特定部と、
前記スペクトラム画像において前記スプリアスを明示するスプリアス明示処理部とを備える、受信装置。
【請求項３】
前記スプリアス明示処理部は、前記スプリアスの発生帯域の色を他の帯域とは異ならせる、請求項１または２のいずれかに記載の受信装置。
【請求項４】
前記スプリアス明示処理部は、前記スプリアスにマーカを付して示す、請求項１または２のいずれかに記載の受信装置。
【請求項５】
無線信号をローカル信号と混合して生成された中間周波数信号をデジタル変換して得られたデジタルデータを処理するプロセッサによる信号処理方法であって、
前記プロセッサが、前記デジタルデータから前記無線信号のスペクトラム画像を生成する過程と、
前記プロセッサが、前記無線信号の周波数と前記ローカル信号の周波数とからスプリアスの発生帯域を計算する過程と、
前記プロセッサが、前記スペクトラム画像において前記スプリアスを明示する過程と、
前記プロセッサが、前記スプリアスを明示したスペクトラム画像を表示器に表示する過程とを具備する、信号処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、受信装置、および信号処理方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
スプリアスは、帯域の広い高周波信号を対象とする受信装置においては特に問題となる。多くの受信装置では、受信した信号を局発信号と混合して中間周波数帯域にダウンコンバートする。その際、受信信号の帯域が広すぎると、所望波成分とスプリアスとを分離することが難しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－４５２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存の受信装置では、ミキサの前段にプリセレクタを設け、周波数変換前の信号の帯域を制限することでスプリアスを抑圧していた。この構成では受信信号の帯域が広すぎると、スプリアスを除去することが難しい。このためミキサのスプリアス除去の能力に頼らざるを得ないが、いずれにしても根本的な対策はとれていないのが現状である。
【０００５】
そこで、目的は、受信信号の帯域の広さによらずスプリアスと所望波成分とを視覚的に区別できるようにした受信装置、および信号処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、受信装置は、無線信号を受信してデジタルデータに変換する受信機と、デジタルデータを処理する信号処理部とを具備する。受信機は、プリセレクタと、周波数変換部と、アナログ／デジタル変換器とを備える。プリセレクタは、受信した無線信号の帯域を制限する。周波数変換部は、プリセレクタの出力とローカル信号とを混合して中間周波数信号を得る。アナログ／デジタル変換器は、中間周波数信号をデジタル変換してデジタルデータを生成する。信号処理部は、画像生成部と、計算部と、スプリアス明示処理部とを備える。画像生成部は、デジタルデータから無線信号のスペクトラム画像を生成する。計算部は、無線信号の周波数とローカル信号の周波数とからスプリアスの発生帯域を計算する。スプリアス明示処理部は、スペクトラム画像においてスプリアスを明示する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、広帯域受信装置の一例を示す系統図である。
図２は、図１のミキサ１３から出力される周波数成分を示す表である。
図３は、プリセレクタにより倍波成分を除去できることを説明するための図である。
図４は、プリセレクタにより倍波成分を除去できないことを説明するための図である。
図５は、第１の実施形態に係わる受信装置の一例を示すブロック図である。
図６は、図５に示される信号処理部２１の一例を示す機能ブロック図である。
図７は、表示器２２に表示されるスペクトラム画像の一例を示す図である。
図８は、第２の実施形態に係わる受信装置の一例を示すブロック図である。
図９は、図８に示される信号処理部２１のプロセッサ２３の一例を示す機能ブロック図である。
図１０は、表示器２２に表示されるスペクトラム画像の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して実施の形態を説明する。最初に、受信帯域とスプリアスとの関係について説明する。
図１は、広帯域受信装置の一例を示す系統図である。図１において、アンテナ１に到来した無線信号（周波数ｆ
ＲＦ
）は、低雑音増幅器１１で増幅されたのちプリセレクタ１２で帯域を制限され、局部発振器１４からのローカル信号（周波数ｆ
ＬＯ
）とミキサ１３で混合される。これにより生成された中間周波数信号（周波数ｆ
ＩＦ
）は、アンチエイリアスフィルタ１５でエイリアスを除去されたのち、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６に入力されて受信データ信号に変換される。
【０００９】
ところで、スプリアスは、ミキサ１３等の非線形回路で起こる混変調により生じる。図１の系統において、入出力にミキサ１３と同様の非直線性があることを仮定し、入力をｘ（ｔ）、出力をｙ（ｔ）で表すと、系統の出力をｔの多項式として式（１）のように近似することができる。
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2025016105000002.jpg
15
170
【００１０】
図１の系統に、式（２）の信号を入力する。式（２）は、周波数の異なる（ｆ
１
とｆ
２
）二つの正弦波を表している。
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2025016105000003.jpg
15
170
（【００１１】以降は省略されています）

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