JP2621657B2 - デュアル・モード自動周波数制御 - Google Patents
デュアル・モード自動周波数制御Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/0003—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain
- H04B1/0028—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain wherein the AD/DA conversion occurs at baseband stage
- H04B1/0032—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain wherein the AD/DA conversion occurs at baseband stage with analogue quadrature frequency conversion to and from the baseband
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J7/00—Automatic frequency control; Automatic scanning over a band of frequencies
- H03J7/02—Automatic frequency control
- H03J7/04—Automatic frequency control where the frequency control is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element or where the nature of the frequency controlling element is not significant
- H03J7/06—Automatic frequency control where the frequency control is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element or where the nature of the frequency controlling element is not significant using counters or frequency dividers
- H03J7/065—Automatic frequency control where the frequency control is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element or where the nature of the frequency controlling element is not significant using counters or frequency dividers the counter or frequency divider being used in a phase locked loop
-
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
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- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/227—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation
- H04L27/2271—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals
- H04L27/2272—Demodulator circuits; Receiver circuits using coherent demodulation wherein the carrier recovery circuit uses only the demodulated signals using phase locked loops
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、一般に自動周波数制御装置に関し、さらに
詳しくは、受信機と、アナログ情報信号またはディスク
リート符号化情報信号のいずれかを送信する送信機との
間の周波数の差を補正する自動周波数制御システムに関
する。
詳しくは、受信機と、アナログ情報信号またはディスク
リート符号化情報信号のいずれかを送信する送信機との
間の周波数の差を補正する自動周波数制御システムに関
する。
情報信号は、変調と呼ばれる処理によって電磁波上に
重畳される。変調処理のおいて、情報信号は電磁波（搬
送波という）と合成され、その結果得られる合成信号は
情報信号の値に応じて、ある方法で変化する電磁波とな
る。情報信号を電磁波上に変調させるさまざまな変調方
法が開発されており、振幅変調，周波数変調および位相
変調はそのような変調方法のうちの３つの方法である。
重畳される。変調処理のおいて、情報信号は電磁波（搬
送波という）と合成され、その結果得られる合成信号は
情報信号の値に応じて、ある方法で変化する電磁波とな
る。情報信号を電磁波上に変調させるさまざまな変調方
法が開発されており、振幅変調，周波数変調および位相
変調はそのような変調方法のうちの３つの方法である。
概して、振幅変調信号は、情報信号が情報信号の値に
応じて電磁波の振幅を変更するように情報信号を電磁波
上に変調することによって形成される。電磁波の周波数
は変化せず、変調信号の情報内容は信号の波形、または
振幅内に内包される。この信号の波形は信号のエンベロ
ープと呼ばれ、変調信号の振幅の変化はそれによって形
成されるエンベロープを変化させる。周波数変調信号
は、情報信号の値に応じて電磁波の周波数を変更するこ
とにより形成される。電磁波の振幅は変化せず、変調信
号の情報内容は信号の周波数の変化内に内包される。位
相変調信号は、情報信号の値に応じて電磁波の位相を変
化させることによって形成される。電磁波の振幅は変化
せず、変調信号の情報内容は、信号の位相変化内に内包
される。周波数変調信号および位相変調信号の振幅は変
化しないので、これらの変調信号は定エンベロープ信号
と呼ばれる。
応じて電磁波の振幅を変更するように情報信号を電磁波
上に変調することによって形成される。電磁波の周波数
は変化せず、変調信号の情報内容は信号の波形、または
振幅内に内包される。この信号の波形は信号のエンベロ
ープと呼ばれ、変調信号の振幅の変化はそれによって形
成されるエンベロープを変化させる。周波数変調信号
は、情報信号の値に応じて電磁波の周波数を変更するこ
とにより形成される。電磁波の振幅は変化せず、変調信
号の情報内容は信号の周波数の変化内に内包される。位
相変調信号は、情報信号の値に応じて電磁波の位相を変
化させることによって形成される。電磁波の振幅は変化
せず、変調信号の情報内容は、信号の位相変化内に内包
される。周波数変調信号および位相変調信号の振幅は変
化しないので、これらの変調信号は定エンベロープ信号
と呼ばれる。
変調情報信号を受信する受信機は、電磁波上に変調さ
れた情報信号を検出、あるいはその他の方法で再生する
回路を含む。この処理のことを復調といい、さまざまな
受信回路はいろいろな変調方法によって電磁波上に変調
された情報信号を復調することができる。
れた情報信号を検出、あるいはその他の方法で再生する
回路を含む。この処理のことを復調といい、さまざまな
受信回路はいろいろな変調方法によって電磁波上に変調
された情報信号を復調することができる。
多くの異なる変調情報信号は、複数の異なる周波数で
複数の送信機によって同時に送信することができる。
複数の送信機によって同時に送信することができる。
電磁周波数スペクトルの100メガヘルツの成分（800メ
ガヘルツから900メガヘルツまで延びている）は、例え
ばセルラ通信システムで用いられる無線電話装置による
無線電話通信用に割り当てられている。無線電話装置
は、変調情報信号を生成し、かつ受信する回路を内蔵し
ている。
ガヘルツから900メガヘルツまで延びている）は、例え
ばセルラ通信システムで用いられる無線電話装置による
無線電話通信用に割り当てられている。無線電話装置
は、変調情報信号を生成し、かつ受信する回路を内蔵し
ている。
セルラ通信システムは、ある地域全体にわたって離間
した位置に多数の基地局を配置することにより構成され
る。各基地局は、無線電話装置に対して変調情報信号を
同時に送受して、２局間で双方向通信を行うように構成
されている。基地局は、地域内の任意の位置にある無線
電話装置が基地局受信機の少なくともひとつの受信範囲
内にあるような位置に配置されている。
した位置に多数の基地局を配置することにより構成され
る。各基地局は、無線電話装置に対して変調情報信号を
同時に送受して、２局間で双方向通信を行うように構成
されている。基地局は、地域内の任意の位置にある無線
電話装置が基地局受信機の少なくともひとつの受信範囲
内にあるような位置に配置されている。
地域は複数の区域に分けられ、ひとつの基地局が各区
域に配置される。このように区分された地域の各区域
は、「セル」と呼ばれる。
域に配置される。このように区分された地域の各区域
は、「セル」と呼ばれる。
先に述べたように、100メガヘルツ周波数帯域の成分
がセルラ通信用に割り当てられている。多数の変調情報
信号を異なる送信周波数で同時に送信することができる
が、各信号は周波数帯域の有限成分を占めている。同時
に送信される変調信号を重複させることは、同一周波数
上の重複信号間の干渉により受信機がいずれの変調情報
信号も検出することが阻止されるので、許されていな
い。
がセルラ通信用に割り当てられている。多数の変調情報
信号を異なる送信周波数で同時に送信することができる
が、各信号は周波数帯域の有限成分を占めている。同時
に送信される変調信号を重複させることは、同一周波数
上の重複信号間の干渉により受信機がいずれの変調情報
信号も検出することが阻止されるので、許されていな
い。
周波数帯域は複数のチャンネルに分割され、各チャン
ネルは30キロヘルツの帯域幅を有する。現在、周波数帯
域の各30キロヘルツ帯域幅のチャンネルでひとつの信号
を送信することが許されている。さらに、824メガヘル
ツと849メガヘルツとの間に延びる周波数帯域の第１成
分は、無線電話装置から基地局への変調情報信号の送信
用に割り当てられている。869メガヘルツと894メガヘル
ツとの間に延びる周波数帯域の第２成分は、基地局から
無線電話装置への変調情報信号の送信用に割り当てられ
ている。この第１周波数帯域成分内に832本の送信チャ
ンネルが形成され、第２周波数帯域成分内に832本の送
信チャンネルが形成されており、それにより地域内で最
大832本の同時双方向通信が可能になっている。
ネルは30キロヘルツの帯域幅を有する。現在、周波数帯
域の各30キロヘルツ帯域幅のチャンネルでひとつの信号
を送信することが許されている。さらに、824メガヘル
ツと849メガヘルツとの間に延びる周波数帯域の第１成
分は、無線電話装置から基地局への変調情報信号の送信
用に割り当てられている。869メガヘルツと894メガヘル
ツとの間に延びる周波数帯域の第２成分は、基地局から
無線電話装置への変調情報信号の送信用に割り当てられ
ている。この第１周波数帯域成分内に832本の送信チャ
ンネルが形成され、第２周波数帯域成分内に832本の送
信チャンネルが形成されており、それにより地域内で最
大832本の同時双方向通信が可能になっている。
任意のひとつの送信チャンネル上で送信される変調信
号は、送信チャンネルの帯域幅（即ち30キロヘルツ）を
差し引いた帯域幅でなければならない。そのため、電磁
搬送波を生成する周波数で発振する発振器は、周波数の
ばらつきに影響を受けやすい。このようなばらつきは周
波数ドリフトと呼ばれ、送信信号を送信チャンネルの境
界を越えさせることがある。
号は、送信チャンネルの帯域幅（即ち30キロヘルツ）を
差し引いた帯域幅でなければならない。そのため、電磁
搬送波を生成する周波数で発振する発振器は、周波数の
ばらつきに影響を受けやすい。このようなばらつきは周
波数ドリフトと呼ばれ、送信信号を送信チャンネルの境
界を越えさせることがある。
セルラ通信システムの普及により、セルラ無線電話通
信用に割り当てられたすべての送信チャンネルが全稼働
している場合が多い。電磁スペクトルの他の周波数帯域
も同様に全稼働している場合が多い。
信用に割り当てられたすべての送信チャンネルが全稼働
している場合が多い。電磁スペクトルの他の周波数帯域
も同様に全稼働している場合が多い。
電磁スペクトルの他の周波数帯域を利用することによ
り、セルラ無線電話通信システムのみならず他の通信シ
ステムの情報伝送容量を向上するため、さまざまな試み
がなされてきた。しかし、既存のセルラ無線電話通信シ
ステムは、周波数変調されたアナログ信号を送受する回
路を有する無線電話および基地局によって構成されてい
る。送信チャンネル上では一度にひとつの変調情報信号
しか送信できない。そのため、セルラ無線電話通信シス
テムの情報伝送容量の実質的な増加は制限されていた。
り、セルラ無線電話通信システムのみならず他の通信シ
ステムの情報伝送容量を向上するため、さまざまな試み
がなされてきた。しかし、既存のセルラ無線電話通信シ
ステムは、周波数変調されたアナログ信号を送受する回
路を有する無線電話および基地局によって構成されてい
る。送信チャンネル上では一度にひとつの変調情報信号
しか送信できない。そのため、セルラ無線電話通信シス
テムの情報伝送容量の実質的な増加は制限されていた。
しかし、同一周波数で２つ以上の信号を送信すること
を可能にするディスクリート変調方式が開発されてい
る。ディスクリート変調方式で生成された変調情報信号
を送信できるセルラ無線電話通信システムは、送信チャ
ンネル上で２つ以上の信号を送信することができる。そ
のような通信システムの容量は大幅に増加することがで
きる。
を可能にするディスクリート変調方式が開発されてい
る。ディスクリート変調方式で生成された変調情報信号
を送信できるセルラ無線電話通信システムは、送信チャ
ンネル上で２つ以上の信号を送信することができる。そ
のような通信システムの容量は大幅に増加することがで
きる。
概して、ディスクリート変調方式は連続した情報信号
をディスクリート信号に符号化して、このディスクリー
ト信号を電磁波上に変調し、それにより変調信号を生成
する。２つ以上の情報信号からなるディスクリート信号
は、同一搬送周波数の電磁波上に変調して、２つ以上の
無線電話装置に逐次送信することができる。
をディスクリート信号に符号化して、このディスクリー
ト信号を電磁波上に変調し、それにより変調信号を生成
する。２つ以上の情報信号からなるディスクリート信号
は、同一搬送周波数の電磁波上に変調して、２つ以上の
無線電話装置に逐次送信することができる。
特定のディスクリート符号化信号を送信する場合、周
波数ドリフトはさらに大きな問題となりうる。情報信号
が変調される電磁波を生成する発振器は、温度変化や電
源電圧のばらつきなどの環境条件の変化に応答する周波
数ドリフトの影響を受けやすい。送信チャンネルの境界
内に従来のアナログ信号を維持する大きさの周波数ドリ
フトは、対応するディスクリート符号化信号を送信チャ
ンネルの境界を越えさせる大きさである場合が多い。デ
ィスクリート変調方式によって生成される変調情報信号
の周波数ドリフトは、従来のアナログ変調方法によって
生成される変調情報信号に比べ、干渉問題の影響を受け
やすい。
波数ドリフトはさらに大きな問題となりうる。情報信号
が変調される電磁波を生成する発振器は、温度変化や電
源電圧のばらつきなどの環境条件の変化に応答する周波
数ドリフトの影響を受けやすい。送信チャンネルの境界
内に従来のアナログ信号を維持する大きさの周波数ドリ
フトは、対応するディスクリート符号化信号を送信チャ
ンネルの境界を越えさせる大きさである場合が多い。デ
ィスクリート変調方式によって生成される変調情報信号
の周波数ドリフトは、従来のアナログ変調方法によって
生成される変調情報信号に比べ、干渉問題の影響を受け
やすい。
さらに、あるディスクリート符号化方式の信号の被送
信情報信号を復調する回路は、従来のアナログ信号で許
容される周波数誤差に比べ、周波数誤差が少なくなけれ
ばならない。定量的には、従来のアナログ信号で許容さ
れる米国のセルラ標準周波数誤差は2.5ppm（parts per
million）であるが、ディスクリート符号化信号で許容
される周波数誤差は約0.2ppmである。
信情報信号を復調する回路は、従来のアナログ信号で許
容される周波数誤差に比べ、周波数誤差が少なくなけれ
ばならない。定量的には、従来のアナログ信号で許容さ
れる米国のセルラ標準周波数誤差は2.5ppm（parts per
million）であるが、ディスクリート符号化信号で許容
される周波数誤差は約0.2ppmである。
周波数ドリフトを最小限に抑さえ、それにより周波数
ドリフトの問題を最小限に抑さえるための周波数制御シ
ステムおよび方法は、多くの既存の通信システムで周知
であり、頻繁に利用されている。概して、送信機内の基
準発振器という一つの発振器は、それによって生成され
る信号の周波数ドリフトが許容範囲内となるように制御
される。そして、無線装置の他の発振器は基準発振器の
周波数に同期できるようになる。
ドリフトの問題を最小限に抑さえるための周波数制御シ
ステムおよび方法は、多くの既存の通信システムで周知
であり、頻繁に利用されている。概して、送信機内の基
準発振器という一つの発振器は、それによって生成され
る信号の周波数ドリフトが許容範囲内となるように制御
される。そして、無線装置の他の発振器は基準発振器の
周波数に同期できるようになる。
上記のようなセルラ無線電話通信の特定の例では、情
報信号を変調するため地域に配置された基地局の発振器
は、それによって生成される電磁波の周波数のドリフト
を最小限に抑さえるため厳密に制御しなければならな
い。無線電話装置の受信機は、基地局からの変調情報信
号の周波数を基準周波数として利用する。この基準周波
数は、例えば、無線電話装置の送信周波数をオフセット
するための基準として無線電話装置が利用し、無線電話
装置によって送信される信号を基地局の周波数と同じよ
うに厳密な周波数とすることができる。
報信号を変調するため地域に配置された基地局の発振器
は、それによって生成される電磁波の周波数のドリフト
を最小限に抑さえるため厳密に制御しなければならな
い。無線電話装置の受信機は、基地局からの変調情報信
号の周波数を基準周波数として利用する。この基準周波
数は、例えば、無線電話装置の送信周波数をオフセット
するための基準として無線電話装置が利用し、無線電話
装置によって送信される信号を基地局の周波数と同じよ
うに厳密な周波数とすることができる。
セルラ通信システムの容量を増加するため、従来のア
ナログ信号のみを送受する回路を有する既存の基地局
は、ディスクリート符号化変調情報信号の送受も可能な
基地局へと移行する必要がある。従来のアナログ信号
と、ディスクリート符号化信号の両方の送受が可能な無
線電話装置の開発が進んでいる。セルラ・システムの基
地局は徐々に移行され、また無線電話装置も同様に開発
されているため、セルのチャンネルの一部はディスクリ
ート符号化変調情報信号を受信できる回路を有する受信
機から構成され、他のチャンネルは従来のアナログ変調
情報信号しか受信できない回路を有する受信機から構成
されている。同様に、セルラ通信システムで運用される
無線電話装置の一部は、ディスクリート符号化変調情報
信号と従来のアナログ変調情報信号の両方を送受できる
回路を内蔵しているものもある。他の無線電話装置は、
従来のアナログ変調情報信号しか送受できない回路を内
蔵している。
ナログ信号のみを送受する回路を有する既存の基地局
は、ディスクリート符号化変調情報信号の送受も可能な
基地局へと移行する必要がある。従来のアナログ信号
と、ディスクリート符号化信号の両方の送受が可能な無
線電話装置の開発が進んでいる。セルラ・システムの基
地局は徐々に移行され、また無線電話装置も同様に開発
されているため、セルのチャンネルの一部はディスクリ
ート符号化変調情報信号を受信できる回路を有する受信
機から構成され、他のチャンネルは従来のアナログ変調
情報信号しか受信できない回路を有する受信機から構成
されている。同様に、セルラ通信システムで運用される
無線電話装置の一部は、ディスクリート符号化変調情報
信号と従来のアナログ変調情報信号の両方を送受できる
回路を内蔵しているものもある。他の無線電話装置は、
従来のアナログ変調情報信号しか送受できない回路を内
蔵している。
従来のアナログ変調情報信号とディスクリート符号化
変調情報信号の両方を送信できるデュアル・モード無線
電話装置は、従来のアナログ変調情報信号の送受信用の
第１回路と、ディスクリート符号化変調情報信号の送受
信用第２回路とを持たせて構成することができる。無線
電話装置がディスクリート符号化信号を受信する場合、
この信号を復号するためデジタル信号プロセッサを便宜
的に用いることができる。同時に、このデジタル信号プ
ロセッサを用いて、誤差信号を導出し、無線電話装置内
で基準周波数を補正することができる。
変調情報信号の両方を送信できるデュアル・モード無線
電話装置は、従来のアナログ変調情報信号の送受信用の
第１回路と、ディスクリート符号化変調情報信号の送受
信用第２回路とを持たせて構成することができる。無線
電話装置がディスクリート符号化信号を受信する場合、
この信号を復号するためデジタル信号プロセッサを便宜
的に用いることができる。同時に、このデジタル信号プ
ロセッサを用いて、誤差信号を導出し、無線電話装置内
で基準周波数を補正することができる。
アナログ信号を受信する場合に、デジタル信号プロセ
ッサを用いて誤差信号を生成し、基準周波数を補正する
ことはできるが、デジタル信号プロセッサは従来のアナ
ログ変調信号の基準周波数を判定するために用いられる
従来のアナログ回路に比べ、多くの電力を消費する。し
かし、従来のアナログ回路は、ディスクリート符号化情
報信号の基準周波数を判定するには不十分である。
ッサを用いて誤差信号を生成し、基準周波数を補正する
ことはできるが、デジタル信号プロセッサは従来のアナ
ログ変調信号の基準周波数を判定するために用いられる
従来のアナログ回路に比べ、多くの電力を消費する。し
かし、従来のアナログ回路は、ディスクリート符号化情
報信号の基準周波数を判定するには不十分である。
従来のアナログ変調情報信号とディスクリート符号化
変調情報信号の両方を受信でき、いずれの種類の送信信
号の基準周波数を判定するための回路を有し、さらに、
最小限の消費電力要件を有する無線電話装置が有利であ
る。
変調情報信号の両方を受信でき、いずれの種類の送信信
号の基準周波数を判定するための回路を有し、さらに、
最小限の消費電力要件を有する無線電話装置が有利であ
る。
従って、最小限の消費電力を必要とし、しかも無線電
話装置に送信される従来のアナログ変調情報信号または
ディスクリート符号化変調情報信号のいずれかの基準周
波数を判定するため交互に動作可能な周波数制御方式が
必要になる。
話装置に送信される従来のアナログ変調情報信号または
ディスクリート符号化変調情報信号のいずれかの基準周
波数を判定するため交互に動作可能な周波数制御方式が
必要になる。
発明の概要 従って、本発明の目的は、アナログおよびディスクリ
ート符号化変調情報信号の両方を送受すべく動作可能な
送信機と受信機との間の周波数差を補正する周波数制御
システムを提供することである。
ート符号化変調情報信号の両方を送受すべく動作可能な
送信機と受信機との間の周波数差を補正する周波数制御
システムを提供することである。
本発明の別の目的は、従来のアナログ変調方法によっ
て、あるいはディスクリート変調方法によって送信され
る信号の基準周波数を判定すべく動作可能な、動作消費
電力が最小限で済む周波数制御システムを提供すること
である。
て、あるいはディスクリート変調方法によって送信され
る信号の基準周波数を判定すべく動作可能な、動作消費
電力が最小限で済む周波数制御システムを提供すること
である。
さらに本発明の目的は、従来のアナログ情報信号と、
ディスクリート符号化信号との両方を受信すべく動作可
能で、最小限の消費電力要件の周波数制御回路を有する
デュアル・モード無線電話装置を提供することである。
ディスクリート符号化信号との両方を受信すべく動作可
能で、最小限の消費電力要件の周波数制御回路を有する
デュアル・モード無線電話装置を提供することである。
本発明に従って、ある周波数によって特徴づけられる
搬送波上に変調さてそれにより変調情報信号となる情報
信号を受信すべく動作可能な受信機と、この情報信号を
送信する送信機との間の周波数差を補正する周波数制御
システムが開示される。変調情報信号は受信され、アナ
ログ信号検出回路は、情報信号がアナログ信号の場合
に、搬送波を特徴づける特定周波数を判定し、そうして
判定された特定周波数を示す第１周波数の基準信号を生
成する。ディスクリート信号検出回路は、情報信号がデ
ィスクリート符号化信号の場合に、搬送波を特徴づける
特定周波数を判定し、そうして判定された特定周波数を
示す第２周波数の基準信号を生成する。可変周波数発振
器の発振周波数は、第１周波数基準信号または第２周波
数基準信号の値に応答して変化され、受信機と送信機と
の間の周波数差を補正する。
搬送波上に変調さてそれにより変調情報信号となる情報
信号を受信すべく動作可能な受信機と、この情報信号を
送信する送信機との間の周波数差を補正する周波数制御
システムが開示される。変調情報信号は受信され、アナ
ログ信号検出回路は、情報信号がアナログ信号の場合
に、搬送波を特徴づける特定周波数を判定し、そうして
判定された特定周波数を示す第１周波数の基準信号を生
成する。ディスクリート信号検出回路は、情報信号がデ
ィスクリート符号化信号の場合に、搬送波を特徴づける
特定周波数を判定し、そうして判定された特定周波数を
示す第２周波数の基準信号を生成する。可変周波数発振
器の発振周波数は、第１周波数基準信号または第２周波
数基準信号の値に応答して変化され、受信機と送信機と
の間の周波数差を補正する。
図面の簡単な説明 本発明は、添付の図面と共に読むことによりさらによ
く理解されよう。
く理解されよう。
第１図は、本発明の周波数制御システムによって用い
ることのできる振幅変調情報信号のグラフである。
ることのできる振幅変調情報信号のグラフである。
第2A図および第2B図は、定エンベロープ信号のグラフ
であり、第2A図は本発明の周波数制御システムによって
用いることのできる周波数変調信号であり、第2B図は本
発明の周波数制御システムによって用いることのできる
位相変調信号である。
であり、第2A図は本発明の周波数制御システムによって
用いることのできる周波数変調信号であり、第2B図は本
発明の周波数制御システムによって用いることのできる
位相変調信号である。
第３図は、情報信号を符号化してディスクリート符号
化信号を生成するために用いることのできるディスクリ
ート符号化方式の空間点のグラフである。
化信号を生成するために用いることのできるディスクリ
ート符号化方式の空間点のグラフである。
第４図は、周波数の関数として表した、第2A図の周波
数変調信号のグラフである 第５図は、周波数の関数として表した、振幅変調信号
と位相変調信号の組み合わせであるDQPSK信号のグラフ
である。
数変調信号のグラフである 第５図は、周波数の関数として表した、振幅変調信号
と位相変調信号の組み合わせであるDQPSK信号のグラフ
である。
第６図は、従来の変調情報信号が第１送信チャンネル
上で送信され、ディスクリート符号化変調情報信号が第
２送信チャンネル上で送信される、ある周波数帯域の２
つの隣接する送信チャンネルのグラフである。
上で送信され、ディスクリート符号化変調情報信号が第
２送信チャンネル上で送信される、ある周波数帯域の２
つの隣接する送信チャンネルのグラフである。
第７図は、本発明の周波数制御システムのブロック図
である。
である。
第８図は、本発明の好適な実施例の部分的なブロック
概略図である。
概略図である。
第９図は、本発明の別の好適な実施例の部分的なブロ
ック概略図である。
ック概略図である。
好適な実施例の説明 まず、第１図および第2A,2B図において、３種類の変
調情報信号の波形図を示す。第１図および第2A,2B図の
波形と同様な波形（さらに詳しくは、第2A図の波形と同
様な波形および第１図および第2B図の組み合わせと同様
な波形）は本発明のシステムによって用いられ、このよ
うな波形を受信すべく動作可能な受信機と、このような
波形を送信すべく動作可能な送信機との間の周波数差を
補正することができる。これらの波形は、横軸12の時間
の関数として、縦軸10にミリボルト単位の電圧を表した
ものである。
調情報信号の波形図を示す。第１図および第2A,2B図の
波形と同様な波形（さらに詳しくは、第2A図の波形と同
様な波形および第１図および第2B図の組み合わせと同様
な波形）は本発明のシステムによって用いられ、このよ
うな波形を受信すべく動作可能な受信機と、このような
波形を送信すべく動作可能な送信機との間の周波数差を
補正することができる。これらの波形は、横軸12の時間
の関数として、縦軸10にミリボルト単位の電圧を表した
ものである。
第１図の波形14は、情報信号を電磁波上に変調して得
られる振幅変調信号であり、ここで波形14の振幅（すな
わち、電圧）は変調された情報信号の値に応答して変化
する。波形14の情報含有成分は、波形の振幅に内包さ
れ、波形14の振幅の変化は情報信号の振幅の変化に対応
する。波形14の振幅は、この波形のエンベロープとい
い、第１図において曲線16によって表される。曲線16
は、情報信号と形が同様であり、この情報信号は電磁波
上に変調されて波形14となる。波形14の周波数は変化せ
ず、波形14の周波数は、情報信号が変調されている非変
調波の周波数に相当する。このような周波数は、波形14
の搬送周波数といい、この電磁波は搬送波という。
られる振幅変調信号であり、ここで波形14の振幅（すな
わち、電圧）は変調された情報信号の値に応答して変化
する。波形14の情報含有成分は、波形の振幅に内包さ
れ、波形14の振幅の変化は情報信号の振幅の変化に対応
する。波形14の振幅は、この波形のエンベロープとい
い、第１図において曲線16によって表される。曲線16
は、情報信号と形が同様であり、この情報信号は電磁波
上に変調されて波形14となる。波形14の周波数は変化せ
ず、波形14の周波数は、情報信号が変調されている非変
調波の周波数に相当する。このような周波数は、波形14
の搬送周波数といい、この電磁波は搬送波という。
第2A図の波形18は、情報信号を電磁波上に変調するこ
とによって形成される周波数変調信号である。波形18の
振幅は変化しないが、波形18の周波数は変調された情報
信号の値に応答して変化する。従って、波形18の周波数
の変化は、波形の情報含有部を構成する。しかし、情報
信号を電磁波に変調することによって生じる波形18の周
波数の変化は、電磁波の周波数に比較して、わずかであ
る。故に、第１図の波形14と同様に、波形18は情報信号
が変調されている電磁波の周波数によって特徴づけら
れ、このような周波数を波形18の搬送周波数といい、こ
の電磁波を搬送波という。
とによって形成される周波数変調信号である。波形18の
振幅は変化しないが、波形18の周波数は変調された情報
信号の値に応答して変化する。従って、波形18の周波数
の変化は、波形の情報含有部を構成する。しかし、情報
信号を電磁波に変調することによって生じる波形18の周
波数の変化は、電磁波の周波数に比較して、わずかであ
る。故に、第１図の波形14と同様に、波形18は情報信号
が変調されている電磁波の周波数によって特徴づけら
れ、このような周波数を波形18の搬送周波数といい、こ
の電磁波を搬送波という。
第2B図の波形19は、情報信号を電磁上に変調すること
によって形成される位相変調信号である。波形19の振幅
は変化しないが、波形19の位相は変調された情報信号の
値に応答して変化する。従って、波形の位相の変化は、
波形19の情報含有部を構成する。ただし、第2B図の波形
19の急激な位相変化は図示のためにすぎず、実際の位相
変調信号は漸進的な位相変化を示すことに留意された
い。波形19の位相変化は、信号の搬送周波数を大幅に変
化させることはない。従って、いったん変調されると、
（第１図の波形14および第2A図の波形18と同様に）波形
19は搬送周波数によって特徴づけられるといえる。
によって形成される位相変調信号である。波形19の振幅
は変化しないが、波形19の位相は変調された情報信号の
値に応答して変化する。従って、波形の位相の変化は、
波形19の情報含有部を構成する。ただし、第2B図の波形
19の急激な位相変化は図示のためにすぎず、実際の位相
変調信号は漸進的な位相変化を示すことに留意された
い。波形19の位相変化は、信号の搬送周波数を大幅に変
化させることはない。従って、いったん変調されると、
（第１図の波形14および第2A図の波形18と同様に）波形
19は搬送周波数によって特徴づけられるといえる。
第３図のグラフにおいて、情報信号を符号化するディ
スクリート符号化方式の空間点を示す。上記のように、
情報信号を一連のディスクリート符号化信号に符号化す
ることにより、ある一つの周波数において２つ以上の信
号を送信して、特定周波数帯域の情報伝送容量を大幅に
増加することができる。
スクリート符号化方式の空間点を示す。上記のように、
情報信号を一連のディスクリート符号化信号に符号化す
ることにより、ある一つの周波数において２つ以上の信
号を送信して、特定周波数帯域の情報伝送容量を大幅に
増加することができる。
第３図は、情報信号が８つの異なるレベル（すなわ
ち、位相）の一つとなる、８値PSK（phase shift keyin
g）方式を示す。もちろん、他のディスクリート符号化
方式も同様に可能である。この方式では、情報信号はＩ
（ｔ）およびＱ（ｔ）という２つの並列ビット列に符号
化される。標本化時間tiにおいて、Ｉ（ti）およびＱ
（ti）はベクトルとなり、そのとりうる値（すなわち、
ベクトル先端）は第３図に表されている。縦軸20および
横軸22は、Ｑ（ｔ）およびＩ（ｔ）の大きさについて縮
尺している。このようなベクトルは電磁波上に変調さ
れ、変調情報信号を生成することができ、この信号の情
報内容は、一連のディスクリート信号レベル（または位
相）からなる。
ち、位相）の一つとなる、８値PSK（phase shift keyin
g）方式を示す。もちろん、他のディスクリート符号化
方式も同様に可能である。この方式では、情報信号はＩ
（ｔ）およびＱ（ｔ）という２つの並列ビット列に符号
化される。標本化時間tiにおいて、Ｉ（ti）およびＱ
（ti）はベクトルとなり、そのとりうる値（すなわち、
ベクトル先端）は第３図に表されている。縦軸20および
横軸22は、Ｑ（ｔ）およびＩ（ｔ）の大きさについて縮
尺している。このようなベクトルは電磁波上に変調さ
れ、変調情報信号を生成することができ、この信号の情
報内容は、一連のディスクリート信号レベル（または位
相）からなる。
第３図の符号化方式は、米国で実施されるデジタル・
セルラ無線電話通信システム用に選定されたの規格を示
す。とくに米国規格については、２つの順次ベクトルの
間の４つの差変化しか許されていない。このような符号
化方式は、DQPSK（differential quaternary phase shi
ft keying）方式と呼ばれる。
セルラ無線電話通信システム用に選定されたの規格を示
す。とくに米国規格については、２つの順次ベクトルの
間の４つの差変化しか許されていない。このような符号
化方式は、DQPSK（differential quaternary phase shi
ft keying）方式と呼ばれる。
第４図は、周波数の関数として表した第2A図の波形18
のグラフである。第４図の縦軸50は、横軸52のヘルツ単
位の周波数の関数として、ミリワット単位の信号のパワ
ーを表す。この波形は、参照番号54で記される中心周波
数fcを中心にしている。側波帯56,58は、この波形の情
報含有部を構成している。FM信号の帯域幅は、成分59に
よって示される。
のグラフである。第４図の縦軸50は、横軸52のヘルツ単
位の周波数の関数として、ミリワット単位の信号のパワ
ーを表す。この波形は、参照番号54で記される中心周波
数fcを中心にしている。側波帯56,58は、この波形の情
報含有部を構成している。FM信号の帯域幅は、成分59に
よって示される。
第５図は、DQPSK信号が変調される波形を周波数の関
数として表しているグラフである。DQPSK変調信号は、
振幅変調成分（第１図と同様）と、位相変調成分（第2B
図と同様）とを有する合成変調信号である。縦軸60にミ
リワットとするこの波形のパワーは、横軸62のヘルツ単
位の周波数の関数として示されている。この信号は、参
照番号64で示される中心周波数fcを中心にしている。中
心周波数64は、側波帯66,68を規定する。DQPSK信号の帯
域幅は成分69によって示される。
数として表しているグラフである。DQPSK変調信号は、
振幅変調成分（第１図と同様）と、位相変調成分（第2B
図と同様）とを有する合成変調信号である。縦軸60にミ
リワットとするこの波形のパワーは、横軸62のヘルツ単
位の周波数の関数として示されている。この信号は、参
照番号64で示される中心周波数fcを中心にしている。中
心周波数64は、側波帯66,68を規定する。DQPSK信号の帯
域幅は成分69によって示される。
第６図は、２つの隣接する送信チャンネルのグラフ
で、各送信チャンネルは30キロヘルツの帯域幅である。
第６図の点線74,76,78は、隣接チャンネル70,72のそれ
ぞれの境界を示し、線76はチャンネル70とチャンネル72
との間の境界を示す。第4,5図のグラフと同様に、第６
図の波形は、周波数の関数としてのパワーのグラフであ
る。図示するため、送信チャンネル70で表される波形
は、中心周波数80と側波帯82,84とを有する周波数変調
信号である。先に説明したように、側波帯82,84は変調
情報信号の情報含有部を表す。
で、各送信チャンネルは30キロヘルツの帯域幅である。
第６図の点線74,76,78は、隣接チャンネル70,72のそれ
ぞれの境界を示し、線76はチャンネル70とチャンネル72
との間の境界を示す。第4,5図のグラフと同様に、第６
図の波形は、周波数の関数としてのパワーのグラフであ
る。図示するため、送信チャンネル70で表される波形
は、中心周波数80と側波帯82,84とを有する周波数変調
信号である。先に説明したように、側波帯82,84は変調
情報信号の情報含有部を表す。
信号の側波帯をチャンネル70の30キロヘルツ帯域内に
維持しつつ、送信信号の特定の周波数ドリフト量は許容
される。送信チャンネル70内にプロットされるアナログ
周波数変調信号の場合、この信号の許容周波数ドリフト
は中心周波数80上に示される矢印86によって示される。
矢印86は、信号をチャンネル70の境界内に維持しつつ、
信号の中心周波数80の許容範囲を示す。矢印86で示され
るドリフトの周波数を越えない変調情報信号の搬送波の
ドリフトは、側波帯82,84をチャンネル70の30キロヘル
ツ帯域幅内に維持する。定量的には、信号の許容周波数
ドリフトは、中心周波数の両側で約2,100ヘルツであ
る。中心周波数fc’を中心とする参照番号80'によって
示される信号は、高周波にドリフトする周波数変調信号
を示すが、依然許容周波数ドリフト内である。側波帯8
2',84'は、送信チャンネル70の境界74,76内に維持され
ている。ただし、この波形のドリフトがさらに大きくな
ると、側波帯84'は送信チャンネル70,72を分離している
境界76を越えてしまうことに留意されたい。このような
ドリフトでは、隣接チャンネルの信号が重複し、それに
より隣接チャンネル間干渉が生じることがある。
維持しつつ、送信信号の特定の周波数ドリフト量は許容
される。送信チャンネル70内にプロットされるアナログ
周波数変調信号の場合、この信号の許容周波数ドリフト
は中心周波数80上に示される矢印86によって示される。
矢印86は、信号をチャンネル70の境界内に維持しつつ、
信号の中心周波数80の許容範囲を示す。矢印86で示され
るドリフトの周波数を越えない変調情報信号の搬送波の
ドリフトは、側波帯82,84をチャンネル70の30キロヘル
ツ帯域幅内に維持する。定量的には、信号の許容周波数
ドリフトは、中心周波数の両側で約2,100ヘルツであ
る。中心周波数fc’を中心とする参照番号80'によって
示される信号は、高周波にドリフトする周波数変調信号
を示すが、依然許容周波数ドリフト内である。側波帯8
2',84'は、送信チャンネル70の境界74,76内に維持され
ている。ただし、この波形のドリフトがさらに大きくな
ると、側波帯84'は送信チャンネル70,72を分離している
境界76を越えてしまうことに留意されたい。このような
ドリフトでは、隣接チャンネルの信号が重複し、それに
より隣接チャンネル間干渉が生じることがある。
第６図の右側に示される送信チャンネル72は、点線76
と78との間に延びる30キロヘルツの送信チャンネルを規
定する。図示のため、DQPSK変調情報信号は送信チャン
ネル72内に配置されている。第５図の信号と同様な変調
情報信号は、参照番号90によって示される中心周波数fc
を中心にしている。中心周波数90は、側波帯92,94を規
定する。
と78との間に延びる30キロヘルツの送信チャンネルを規
定する。図示のため、DQPSK変調情報信号は送信チャン
ネル72内に配置されている。第５図の信号と同様な変調
情報信号は、参照番号90によって示される中心周波数fc
を中心にしている。中心周波数90は、側波帯92,94を規
定する。
送信チャンネル72内に図示されている信号のようなデ
ィスクリート信号の許容周波数ドリフトは、従来のアナ
ログ信号（例えば、送信チャンネル70内で図示されてい
る信号）の許容周波数ドリフトよりも小さい。中心周波
数90の上に示されている矢印96は、送信チャンネル72の
ディスクリート符号化信号の許容周波数ドリフトを示
す。矢印96は、送信チャンネル70のインパルス・スパイ
ク80の上に示されている矢印86に対応し、ディスクリー
ト符号化信号の許容周波数ドリフトを規定する。定量的
には、ディスクリート符号化信号の許容周波数ドリフト
は、中心周波数の両側で約200ヘルツである。この許容
ドリフトは、従来のアナログ信号の許容ドリフトよりも
約一桁小さい。
ィスクリート信号の許容周波数ドリフトは、従来のアナ
ログ信号（例えば、送信チャンネル70内で図示されてい
る信号）の許容周波数ドリフトよりも小さい。中心周波
数90の上に示されている矢印96は、送信チャンネル72の
ディスクリート符号化信号の許容周波数ドリフトを示
す。矢印96は、送信チャンネル70のインパルス・スパイ
ク80の上に示されている矢印86に対応し、ディスクリー
ト符号化信号の許容周波数ドリフトを規定する。定量的
には、ディスクリート符号化信号の許容周波数ドリフト
は、中心周波数の両側で約200ヘルツである。この許容
ドリフトは、従来のアナログ信号の許容ドリフトよりも
約一桁小さい。
DQPSK信号の許容周波数ドリフトはさらに小さくなけ
ればならない。これは、信号が隣接チャンネルに溢れ出
るためだけでなく、DQPSK信号を受信し復調する受信回
路はDQPSK信号の周波数シフトが生じると、DQPSK信号を
正確に受信し、復調することができないためである。
ればならない。これは、信号が隣接チャンネルに溢れ出
るためだけでなく、DQPSK信号を受信し復調する受信回
路はDQPSK信号の周波数シフトが生じると、DQPSK信号を
正確に受信し、復調することができないためである。
周波数制御（すなわち、同期）は、従来のアナログ信
号の周波数ドリフトを最小限に押さえるため有利である
（そして、信号の重複を防ぐため必要な場合がある）
が、周波数制御は特定のディスクリート符号化信号を送
信する場合にほとんど常に必要である。デジタル信号プ
ロセッサは、信号が従来のアナログ信号であろうが、ま
たはディスクリート符号化信号であろうが、任意の送信
信号の中心周波数（または他の基準周波数）を指示すべ
く構成することができる。しかし、デジタル信号プロセ
ッサの消費電力は高い。ディスクリート符号化信号を送
信する場合、デジタル信号プロセッサは、このディスク
リート符号化信号が送信される場合にのみ間欠的に動作
する必要がある。
号の周波数ドリフトを最小限に押さえるため有利である
（そして、信号の重複を防ぐため必要な場合がある）
が、周波数制御は特定のディスクリート符号化信号を送
信する場合にほとんど常に必要である。デジタル信号プ
ロセッサは、信号が従来のアナログ信号であろうが、ま
たはディスクリート符号化信号であろうが、任意の送信
信号の中心周波数（または他の基準周波数）を指示すべ
く構成することができる。しかし、デジタル信号プロセ
ッサの消費電力は高い。ディスクリート符号化信号を送
信する場合、デジタル信号プロセッサは、このディスク
リート符号化信号が送信される場合にのみ間欠的に動作
する必要がある。
第７図のブロック図において、本発明の周波数制御シ
ステムの要素が機能ブロック図で示されている。本発明
を具現する周波数制御システムは、ディスクリート符号
化変調情報信号または従来のアナログ変調情報信号のい
ずれかの中心周波数または他の基準周波数を判定するこ
とができる。デジタル信号プロセッサは、送信情報信号
がディスクリート符号化信号の場合にのみ動作し、か
つ、ディスクリート符号化信号が受信される場合にのみ
動作して、それによりプロセッサの消費電力を最小限に
押さえる。
ステムの要素が機能ブロック図で示されている。本発明
を具現する周波数制御システムは、ディスクリート符号
化変調情報信号または従来のアナログ変調情報信号のい
ずれかの中心周波数または他の基準周波数を判定するこ
とができる。デジタル信号プロセッサは、送信情報信号
がディスクリート符号化信号の場合にのみ動作し、か
つ、ディスクリート符号化信号が受信される場合にのみ
動作して、それによりプロセッサの消費電力を最小限に
押さえる。
また、アナログ情報信号を受信する場合、デジタル信
号プロセッサは、送信信号の基準周波数を判定するため
に用いることができる。
号プロセッサは、送信信号の基準周波数を判定するため
に用いることができる。
従来のアナログまたはディスクリート符号化信号であ
る送信信号は、アンテナ（またはその他の電磁波受信装
置）110に送信される。アンテナ110によって受信される
信号は、必要に応じて濾波および増幅され、第１ダウン
コンバータ回路112に送られる。ダウンコンバータ回路1
12は、送信周波数信号（この信号は、例えば890メガヘ
ルツでもよい）をより低い周波数の信号、例えば、45メ
ガヘルツの信号に変換する。ダウンコンバータ回路112
は、ライン114上に低周波信号を生成し、このラインは
第２ダウンコンバータ回路116に結合されている。第２
コンバータ回路116は、ライン114を介して供給される信
号をベースバンド信号に変換する。ダウンコンバータ回
路116はライン118上で同相信号と、ライン120上でこの
信号に直交する信号とを生成する。ライン118上で生成
される同相信号はベースバンド・フィルタ122に供給さ
れ、ライン120上で生成される直交信号はベースバンド
・フィルタ124に供給される。ダウンコンバータ回路116
およびフィルタ122,124は共に、点線部のブロック126で
示されるゼロ中間周波数（ZIF）回路という一つの集積
回路チップを構成してもよい。
る送信信号は、アンテナ（またはその他の電磁波受信装
置）110に送信される。アンテナ110によって受信される
信号は、必要に応じて濾波および増幅され、第１ダウン
コンバータ回路112に送られる。ダウンコンバータ回路1
12は、送信周波数信号（この信号は、例えば890メガヘ
ルツでもよい）をより低い周波数の信号、例えば、45メ
ガヘルツの信号に変換する。ダウンコンバータ回路112
は、ライン114上に低周波信号を生成し、このラインは
第２ダウンコンバータ回路116に結合されている。第２
コンバータ回路116は、ライン114を介して供給される信
号をベースバンド信号に変換する。ダウンコンバータ回
路116はライン118上で同相信号と、ライン120上でこの
信号に直交する信号とを生成する。ライン118上で生成
される同相信号はベースバンド・フィルタ122に供給さ
れ、ライン120上で生成される直交信号はベースバンド
・フィルタ124に供給される。ダウンコンバータ回路116
およびフィルタ122,124は共に、点線部のブロック126で
示されるゼロ中間周波数（ZIF）回路という一つの集積
回路チップを構成してもよい。
フィルタ122,124によってえられる濾波された信号
は、ライン128,130上にそれぞれ現われる。フィルタ12
2,124は、所望の周波数の信号を通過させるパスバンド
を有する。
は、ライン128,130上にそれぞれ現われる。フィルタ12
2,124は、所望の周波数の信号を通過させるパスバンド
を有する。
アンテナ110がディスクリート符号化信号を受信する
場合、フィルタ122,124によって得られる濾波された信
号はアナログ／デジタル変換器132,133に送られる。A/D
変換器132,133によって生成されるデジタル信号は、ラ
イン136,137を介してデジタル信号プロセッサ134に送ら
れる。デジタル信号プロセッサは供給されたデジタル信
号を処理して、ライン138上に音声信号を生成し、この
信号はディスクリート符号化方式でアンテナ110に送信
された情報信号を表す。また、デジタル信号プロセッサ
134は、ライン140上に出力信号を生成し、この信号は送
信信号の中心または他の基準周波数を表す。ライン140
上で生成された信号は、受信機の周波数を送信信号の中
心または他の基準周波数に同期するために用いることが
できる。
場合、フィルタ122,124によって得られる濾波された信
号はアナログ／デジタル変換器132,133に送られる。A/D
変換器132,133によって生成されるデジタル信号は、ラ
イン136,137を介してデジタル信号プロセッサ134に送ら
れる。デジタル信号プロセッサは供給されたデジタル信
号を処理して、ライン138上に音声信号を生成し、この
信号はディスクリート符号化方式でアンテナ110に送信
された情報信号を表す。また、デジタル信号プロセッサ
134は、ライン140上に出力信号を生成し、この信号は送
信信号の中心または他の基準周波数を表す。ライン140
上で生成された信号は、受信機の周波数を送信信号の中
心または他の基準周波数に同期するために用いることが
できる。
アンテナ110に送信される信号が従来のアナログ信号
の場合、フィルタ122,124によって得られる濾波された
信号はアップコンバータ回路142に供給される。
の場合、フィルタ122,124によって得られる濾波された
信号はアップコンバータ回路142に供給される。
アップコンバータ回路142は、ライン128,130上でそれ
ぞれ生成される濾波された同相信号および濾波された直
交信号を高周波信号に変換し、この信号はライン143上
で生成される。ライン143上で生成された信号は復調回
路144に供給される。この復調回路144は、従来の周波数
復調方法を用いて、供給された信号を復調する。ライン
128,130上で生成されたベースバンド信号を高周波信号
に変換することは、従来の復調回路で復調するために必
要である。
ぞれ生成される濾波された同相信号および濾波された直
交信号を高周波信号に変換し、この信号はライン143上
で生成される。ライン143上で生成された信号は復調回
路144に供給される。この復調回路144は、従来の周波数
復調方法を用いて、供給された信号を復調する。ライン
128,130上で生成されたベースバンド信号を高周波信号
に変換することは、従来の復調回路で復調するために必
要である。
復調回路144は、ライン145上で音声信号を生成し、こ
の信号はアンテナ110で受信された従来のアナログ変調
信号の情報信号部を表す。
の信号はアンテナ110で受信された従来のアナログ変調
信号の情報信号部を表す。
ライン143上でアップコンバータ回路142によって生成
された信号は、位相検波器146にも供給される。位相検
波器146は、アップコンバータ回路143の出力の周波数を
オフセット・ループ回路147によって生成された信号の
周波数と比較し、送信信号の中心またはその他の基準周
波数を示す出力信号をライン149上に生成する。
された信号は、位相検波器146にも供給される。位相検
波器146は、アップコンバータ回路143の出力の周波数を
オフセット・ループ回路147によって生成された信号の
周波数と比較し、送信信号の中心またはその他の基準周
波数を示す出力信号をライン149上に生成する。
変調情報信号を送信し、かつ、特にセルラ通信システ
ムの場合には基地局からなる送信機は、周囲条件や電圧
のばらつきによって生じる周波数ドリフトを防止する手
段を送信機の一部に構成することのできる大きさである
ため、送信信号の中心または他の基準周波数は受信機側
で基準周波数として用いることができる。
ムの場合には基地局からなる送信機は、周囲条件や電圧
のばらつきによって生じる周波数ドリフトを防止する手
段を送信機の一部に構成することのできる大きさである
ため、送信信号の中心または他の基準周波数は受信機側
で基準周波数として用いることができる。
第８図の部分的なブロック概略図において、本発明の
周波数制御システムの好適な実施例を示す。従来のアナ
ログ信号またはディスクリート符号化信号である変調情
報信号は、送信機150によって送信され、アンテナ152に
よって受信される。
周波数制御システムの好適な実施例を示す。従来のアナ
ログ信号またはディスクリート符号化信号である変調情
報信号は、送信機150によって送信され、アンテナ152に
よって受信される。
アンテナ152は、受信信号をライン154を介してフィル
タ156に送る。フィルタ156は、ライン158上で所望の周
波数範囲内の周波数の信号を通過させるパスバンドを構
成する。フィルタ156によって通過された信号はミキサ
回路160に供給され、アンテナ152で受信された変調信号
をダウンコンバートする。ミキサ160は、電圧制御発振
器164によって生成された発振信号をライン162を介して
受け取る。電圧制御発振器164は、位相検波器166,フィ
ルタ168および分周回路170,172を含む従来の位相同期ル
ープ（PLL）の一部を形成する。ミキサ160によってミッ
クスされた信号は、ライン163を介してフィルタ165に送
られる。フィルタ165は、ライン166上で所望の周波数の
信号を通過させるパスバンドを有する。ライン166は、
ゼロ中間周波部（ZIF）回路180の中間周波入力に結合さ
れる。ミキサ160,発振器164および関連するPLL回路なら
びにフィルタ165は、点線で示されるブロック112で囲ま
れており、これは第７図のブロック図で示されるダウン
コンバータ回路112に相当する。
タ156に送る。フィルタ156は、ライン158上で所望の周
波数範囲内の周波数の信号を通過させるパスバンドを構
成する。フィルタ156によって通過された信号はミキサ
回路160に供給され、アンテナ152で受信された変調信号
をダウンコンバートする。ミキサ160は、電圧制御発振
器164によって生成された発振信号をライン162を介して
受け取る。電圧制御発振器164は、位相検波器166,フィ
ルタ168および分周回路170,172を含む従来の位相同期ル
ープ（PLL）の一部を形成する。ミキサ160によってミッ
クスされた信号は、ライン163を介してフィルタ165に送
られる。フィルタ165は、ライン166上で所望の周波数の
信号を通過させるパスバンドを有する。ライン166は、
ゼロ中間周波部（ZIF）回路180の中間周波入力に結合さ
れる。ミキサ160,発振器164および関連するPLL回路なら
びにフィルタ165は、点線で示されるブロック112で囲ま
れており、これは第７図のブロック図で示されるダウン
コンバータ回路112に相当する。
第2PLL回路を形成する回路は、電圧制御発振器182,ロ
ーパス・フィルタ184,位相検波器186および分周回路18
8,190によって構成され、発振信号を回路180の第2LO入
力に与える。第2PLL回路および回路180は、点線で示さ
れるブロック126で囲まれており、これは第７図のゼロ
中間周波数回路126に相当する。
ーパス・フィルタ184,位相検波器186および分周回路18
8,190によって構成され、発振信号を回路180の第2LO入
力に与える。第2PLL回路および回路180は、点線で示さ
れるブロック126で囲まれており、これは第７図のゼロ
中間周波数回路126に相当する。
基準発振器192は、ライン194上で発振信号を生成し、
この信号は分周回路196によって分周され、基準発振信
号を回路180の中間周波基準入力に与える。また、ライ
ン194は、回路180の第2LO入力に接続される発振回路
と、ライン162を介して発振信号をミキサ160に与えるPL
L回路とに結合され、それにより各PLL回路に発振信号を
与えている。
この信号は分周回路196によって分周され、基準発振信
号を回路180の中間周波基準入力に与える。また、ライ
ン194は、回路180の第2LO入力に接続される発振回路
と、ライン162を介して発振信号をミキサ160に与えるPL
L回路とに結合され、それにより各PLL回路に発振信号を
与えている。
中間周波部回路180は、アンテナ152によって受信され
た変調信号がディスクリート符号化信号からなる場合
に、ライン198,200上でそれぞれＩおよびＱ出力信号を
生成する。アンテナ152によって受信される変調信号が
従来のアナログ信号からなる場合、中間周波部回路180
はライン202上で音声出力を生成する。ライン202は音声
処理回路（図示せず）に結合される。アンテナ152が従
来のアナログ変調信号を受信する場合、回路180はさら
に位相検波出力を生成し、この出力はフィルタ204に供
給される。フィルタ204は濾波された出力信号をライン2
06上で生成し、この信号はアンテナ152で受信された信
号の位相または周波数を示す。
た変調信号がディスクリート符号化信号からなる場合
に、ライン198,200上でそれぞれＩおよびＱ出力信号を
生成する。アンテナ152によって受信される変調信号が
従来のアナログ信号からなる場合、中間周波部回路180
はライン202上で音声出力を生成する。ライン202は音声
処理回路（図示せず）に結合される。アンテナ152が従
来のアナログ変調信号を受信する場合、回路180はさら
に位相検波出力を生成し、この出力はフィルタ204に供
給される。フィルタ204は濾波された出力信号をライン2
06上で生成し、この信号はアンテナ152で受信された信
号の位相または周波数を示す。
回路180がライン198,200上でＩおよびＱ出力信号を生
成する場合、生成された出力信号はアナログ／デジタル
変換器208,210にそれぞれ供給される。A/D変換器208,21
0はデジタル信号をデジタル信号プロセッサ212に与え
る。第８図は変換器208,210とプロセッサ212との間の並
列接続を図示ているが、直列接続も同様に可能であるこ
とに留意されたい。
成する場合、生成された出力信号はアナログ／デジタル
変換器208,210にそれぞれ供給される。A/D変換器208,21
0はデジタル信号をデジタル信号プロセッサ212に与え
る。第８図は変換器208,210とプロセッサ212との間の並
列接続を図示ているが、直列接続も同様に可能であるこ
とに留意されたい。
さらに、プロセッサ212はフィルタ204によって生成さ
れた濾波信号によって指示される位相角または周波数情
報を受取、この情報はアナログ／デジタル変換器214を
介してプロセッサ212に供給される。デジタル信号プロ
セッサ212はＩおよびＱ信号と、供給された周波数情報
とを処理し、出力信号を生成して、この出力信号はデジ
タル／アナログ変換器216によってアナログ信号に変換
される。
れた濾波信号によって指示される位相角または周波数情
報を受取、この情報はアナログ／デジタル変換器214を
介してプロセッサ212に供給される。デジタル信号プロ
セッサ212はＩおよびＱ信号と、供給された周波数情報
とを処理し、出力信号を生成して、この出力信号はデジ
タル／アナログ変換器216によってアナログ信号に変換
される。
D/A変換器216によって生成されるアナログ信号は、ラ
イン218を介して周波数制御スイッチ220に供給される。
ライン206も周波数制御スイッチ220に結合される。スイ
ッチ220は、ライン222を介して供給される外部信号によ
って起動され、これによりライン206またはライン218を
基準発振器に交互に接続する。ライン206,218上で供給
される信号は、アンテナ152で受信された信号の周波数
を表す。上記のように、ライン206上の信号は、この信
号が従来のアナログ信号である場合に受信信号の周波数
を表し、ライン218上で供給される信号は、アンテナ152
で受信されたディスクリート符号化信号を表す。ライン
206,218上でそれぞれ供給される信号は、発振器192の発
振周波数を変更するために用いられる。つまり、発振器
192の周波数の変化は、アンテナ152に送信される信号の
周波数の変化に対応する。
イン218を介して周波数制御スイッチ220に供給される。
ライン206も周波数制御スイッチ220に結合される。スイ
ッチ220は、ライン222を介して供給される外部信号によ
って起動され、これによりライン206またはライン218を
基準発振器に交互に接続する。ライン206,218上で供給
される信号は、アンテナ152で受信された信号の周波数
を表す。上記のように、ライン206上の信号は、この信
号が従来のアナログ信号である場合に受信信号の周波数
を表し、ライン218上で供給される信号は、アンテナ152
で受信されたディスクリート符号化信号を表す。ライン
206,218上でそれぞれ供給される信号は、発振器192の発
振周波数を変更するために用いられる。つまり、発振器
192の周波数の変化は、アンテナ152に送信される信号の
周波数の変化に対応する。
例えば、スイッチ220は、任意の電子制御可能なまた
はその他のスイッチから構成されてもよい。例えば、ス
イッチ220は、2:1マルチプレクサで構成されたCMOS伝送
ゲートからなってもよい。
はその他のスイッチから構成されてもよい。例えば、ス
イッチ220は、2:1マルチプレクサで構成されたCMOS伝送
ゲートからなってもよい。
第９図の部分的ブロック概略図において、本発明の別
の好適な実施例を示す。第８図の実施例と同様に、従来
にアナログ変調情報信号またはディスクリート符号化変
調情報信号である信号は、送信機250によって送信さ
れ、アンテナ252によって受信される。アンテナ252は、
ライン254を介して受信信号をバンドパス・フィルタ256
に供給する。バンドパス・フィルタ256は、所望の周波
数の信号をライン258を介してミキサ260に通過させるパ
スバンドを形成し、アンテナ252で受信された変調信号
を「ダウンコンバート」する。ミキサ260は、電圧制御
発振器264によって生成された発振信号をライン262上で
受け取る。電圧制御発振器264は、位相検波器266,フィ
ルタ268および分周回路270,272を含む従来のPLL回路の
一部を形成する。ミキサ260によってミックスされた信
号は、ライン274を介してバンドパス・フィルタ276に与
えられる。バンドパス・フィルタ276は、所望の周波数
の信号をライン278上で通過させて中間周波数回路280の
中間周波入力にするパスバンドを有する。
の好適な実施例を示す。第８図の実施例と同様に、従来
にアナログ変調情報信号またはディスクリート符号化変
調情報信号である信号は、送信機250によって送信さ
れ、アンテナ252によって受信される。アンテナ252は、
ライン254を介して受信信号をバンドパス・フィルタ256
に供給する。バンドパス・フィルタ256は、所望の周波
数の信号をライン258を介してミキサ260に通過させるパ
スバンドを形成し、アンテナ252で受信された変調信号
を「ダウンコンバート」する。ミキサ260は、電圧制御
発振器264によって生成された発振信号をライン262上で
受け取る。電圧制御発振器264は、位相検波器266,フィ
ルタ268および分周回路270,272を含む従来のPLL回路の
一部を形成する。ミキサ260によってミックスされた信
号は、ライン274を介してバンドパス・フィルタ276に与
えられる。バンドパス・フィルタ276は、所望の周波数
の信号をライン278上で通過させて中間周波数回路280の
中間周波入力にするパスバンドを有する。
電圧制御発振器282,ローパス・フィルタ284,位相検波
器286および分周回路288,290からなるPLLを構成する回
路は、発振信号を回路280の第2LO入力に与える。
器286および分周回路288,290からなるPLLを構成する回
路は、発振信号を回路280の第2LO入力に与える。
基準発振器292は、ライン294上で発振信号を生成し、
この信号は分周回路296によって分周され、回路280の中
間周波基準入力に供給される。また、ライン294は、回
路280の第2LO入力を接続する発振器と、ライン262を介
して発振信号をミキサ260に与えるPLL回路とに結合さ
れ、それにより発振信号をPLL回路のそれぞれに与えて
いる。
この信号は分周回路296によって分周され、回路280の中
間周波基準入力に供給される。また、ライン294は、回
路280の第2LO入力を接続する発振器と、ライン262を介
して発振信号をミキサ260に与えるPLL回路とに結合さ
れ、それにより発振信号をPLL回路のそれぞれに与えて
いる。
中間周波部回路280は、アンテナ252で受信される変調
信号がディスクリート符号化信号からなる場合に、ライ
ン298,300上でＩおよびＱ出力をそれぞれ生成する。ア
ンテナ252で受信される変調情報信号が従来のアナログ
信号からなる場合、中間周波部回路280はライン302上に
音声出力信号を生成する。ライン302は、音声処理回路
（図示せず）に結合される。アンテナ252が従来のアナ
ログ変調情報信号を受信する場合、回路280はさらに位
相検波出力を生成し、この出力はフィルタ304に供給さ
れる。フィルタ304は、ライン306上に濾波された出力信
号を生成し、この信号はアンテナ252で受信された信号
の位相または周波数を表す。
信号がディスクリート符号化信号からなる場合に、ライ
ン298,300上でＩおよびＱ出力をそれぞれ生成する。ア
ンテナ252で受信される変調情報信号が従来のアナログ
信号からなる場合、中間周波部回路280はライン302上に
音声出力信号を生成する。ライン302は、音声処理回路
（図示せず）に結合される。アンテナ252が従来のアナ
ログ変調情報信号を受信する場合、回路280はさらに位
相検波出力を生成し、この出力はフィルタ304に供給さ
れる。フィルタ304は、ライン306上に濾波された出力信
号を生成し、この信号はアンテナ252で受信された信号
の位相または周波数を表す。
中間周波部回路280は、アンテナ252で受信された変調
信号がディスクリート符号化信号からなる場合、ライン
298,300上でＩおよびＱ出力信号をそれぞれ生成する。
ライン298,300上で生成されるこのＩおよびＱ出力信号
は、アナログ／デジタル変換器308,310にそれぞれ供給
される。A/D変換器308,310は、デジタル信号プロセッサ
312にデジタル信号を与える。第９図は、変換器308,310
とプロセッサ312との間の並列接続を示しているが、直
列接続も同様に可能であることに留意されたい。デジタ
ル信号プロセッサ312は供給されたＩおよびＱ信号を処
理し、出力を生成し、この出力はデジタル／アナログ変
換器316によってアナログ信号に変換される。デジタル
／アナログ変換器316によって生成されたアナログ信号
は、ライン318を介して基準発振器292に供給される。
信号がディスクリート符号化信号からなる場合、ライン
298,300上でＩおよびＱ出力信号をそれぞれ生成する。
ライン298,300上で生成されるこのＩおよびＱ出力信号
は、アナログ／デジタル変換器308,310にそれぞれ供給
される。A/D変換器308,310は、デジタル信号プロセッサ
312にデジタル信号を与える。第９図は、変換器308,310
とプロセッサ312との間の並列接続を示しているが、直
列接続も同様に可能であることに留意されたい。デジタ
ル信号プロセッサ312は供給されたＩおよびＱ信号を処
理し、出力を生成し、この出力はデジタル／アナログ変
換器316によってアナログ信号に変換される。デジタル
／アナログ変換器316によって生成されたアナログ信号
は、ライン318を介して基準発振器292に供給される。
ライン306,318上で生成された信号をスイッチに供給
せずに、ライン318上で生成された信号は基準発振器292
に直接供給され、かつライン306上で供給される信号は
オフセット電圧制御発振器320に供給される点で、第９
図の実施例は第８図の実施例と異なる。オフセット発振
器320はライン322上で発振信号を生成し、この信号はイ
メージ除波ミキサ（image reject mixer）324に供給さ
れる。基準発振器292はプリセット値に固定され、LOル
ープは基準発振器292の周波数に同期される。アンテナ2
52が従来のアナログ変調情報信号を受信する場合、デジ
タル信号プロセッサ312は非アクティブにされ、Ｉおよ
びＱ信号は用いられない。ただし、回路280によって生
成される位相検波出力信号はフィルタ304に供給され
る。フィルタ304によって生成される濾波信号は、ライ
ン306を介してオフセット発振器320に供給され、このオ
フセット発振器320は、図示のように接続されると、第2
LO入力の発振周波数を変化させる。逆に、アンテナ252
がディスクリート符号化変調情報信号を受信する場合、
発振器320は非アクティブにされ、イメージ除波ミキサ
の不均衡を生じ、第2LO帰還信号は回路324を通過し、Ｎ
分周回路によって分周された第2LOは再プログラムされ
る。これは第2LOを基準発振器292の周波数に同期させ、
デジタル信号プロセッサ312はライン318上で制御信号を
生成して、アンテナ252で受信された信号の周波数に対
応する発振器292の周波数を変更する。
せずに、ライン318上で生成された信号は基準発振器292
に直接供給され、かつライン306上で供給される信号は
オフセット電圧制御発振器320に供給される点で、第９
図の実施例は第８図の実施例と異なる。オフセット発振
器320はライン322上で発振信号を生成し、この信号はイ
メージ除波ミキサ（image reject mixer）324に供給さ
れる。基準発振器292はプリセット値に固定され、LOル
ープは基準発振器292の周波数に同期される。アンテナ2
52が従来のアナログ変調情報信号を受信する場合、デジ
タル信号プロセッサ312は非アクティブにされ、Ｉおよ
びＱ信号は用いられない。ただし、回路280によって生
成される位相検波出力信号はフィルタ304に供給され
る。フィルタ304によって生成される濾波信号は、ライ
ン306を介してオフセット発振器320に供給され、このオ
フセット発振器320は、図示のように接続されると、第2
LO入力の発振周波数を変化させる。逆に、アンテナ252
がディスクリート符号化変調情報信号を受信する場合、
発振器320は非アクティブにされ、イメージ除波ミキサ
の不均衡を生じ、第2LO帰還信号は回路324を通過し、Ｎ
分周回路によって分周された第2LOは再プログラムされ
る。これは第2LOを基準発振器292の周波数に同期させ、
デジタル信号プロセッサ312はライン318上で制御信号を
生成して、アンテナ252で受信された信号の周波数に対
応する発振器292の周波数を変更する。
第８図の基準発振器192および第９図の基準発振器292
は、例えば、ライン206,218,318上で供給される信号が
電流信号である場合には、電流制御発振器であってもよ
い。また、発振器192,292は、ライン206,218,318上で供
給される信号がデータ信号である場合には、データ駆動
型発振器であってもよい。データ駆動型基準発振器は、
制御ライン上で発生する雑音が周波数のばらつきを生じ
させないという理由から、有利である。
は、例えば、ライン206,218,318上で供給される信号が
電流信号である場合には、電流制御発振器であってもよ
い。また、発振器192,292は、ライン206,218,318上で供
給される信号がデータ信号である場合には、データ駆動
型発振器であってもよい。データ駆動型基準発振器は、
制御ライン上で発生する雑音が周波数のばらつきを生じ
させないという理由から、有利である。
本発明をさまざまな図の好適な実施例について説明し
てきたが、他の同様な実施例を利用したり、本発明から
逸脱せずに本発明の同じ機能を実行するために上記の実
施例に修正および追加できることはもちろんである。従
って、本発明は一つの実施例に限定されず、添付のクレ
ームの説明による範囲とおいて解釈すべきである。
てきたが、他の同様な実施例を利用したり、本発明から
逸脱せずに本発明の同じ機能を実行するために上記の実
施例に修正および追加できることはもちろんである。従
って、本発明は一つの実施例に限定されず、添付のクレ
ームの説明による範囲とおいて解釈すべきである。
フロントページの続き (72)発明者 ワルクザック，トーマス・ジェイ アメリカ合衆国イリノイ州パラティン、 ボーデリジ・ウェイ3070 (72)発明者 カヒル，ステファン・ブイ アメリカ合衆国イリノイ州パラティン、 ダンディー・サークル・ナンバー・スリ ーハンドレッドアンドトゥー15ビー (56)参考文献 米国特許4852086（ＵＳ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】受信機の一部をなす少なくとも一つの可変
発振器（192,292,320）の受信機発信周波数を、当該受
信機に対して送信され、受信された変調信号の発信周波
数と所望の周波数関係に保持するための周波数制御シス
テムは、受信機において受信された変調信号を、その変
調信号を表す信号特徴を持つ電気信号に変換する手段を
含み： 前記変換手段によって生成された電気信号を受信するよ
うに結合され、前記変調信号が周波数変調信号を含むと
きに動作するアナログ信号検出回路は、前記変調信号を
表す前記電気信号の周波数特性を検出し、検出された周
波数特性を表す第一基準信号のいくつかのレベルを生成
する位相検出器を有するアナログ信号検出回路（180,23
0）； 前記変換手段によって生成された電気信号を受信するよ
うに結合され、前記変調信号がディスクリート符号化変
調信号を含むときにのみ動作するディスクリート信号検
出回路であって、前記変調信号を表す前記電気信号の周
波数特性を決定し、決定された周波数特性を表す第二基
準信号のいくつかのレベルを生成する位相検出器を有す
るアナログ信号検出回路ディスクリート信号検出回路
（212,312）；および 前記可変発振器の発信周波数を切り替える手段であっ
て、前記変調信号が周波数変調信号を含むときに前記第
一基準信号のレベルに応答し、前記変調信号がディスク
リート符号化変調信号を含むときに前記第二基準信号の
レベルに応答して、受信機の可変発振器を前記変調信号
の発信周波数と所望の周波数関係に保持する切替手段
（206,306,218,318）； から構成されることを特徴とする周波数制御システム。 - 【請求項２】前記変換手段は、第一の段（112）および
第二の段（126）を持つ二段ダウンコンバータ回路を含
むことを特徴とする請求項１記載の周波数制御システ
ム。 - 【請求項３】前記第二の段のダウンコンバータ回路はベ
ースバンド情報信号を形成する、ことを特徴とする請求
項２記載の周波数制御システム。 - 【請求項４】前記情報信号がアナログ信号を含んで構成
されている場合にアナログ信号検出回路に、前記情報信
号がデイスクリート符号化信号を含んで構成されている
場合にディスクリート信号検出回路に、切り替えるスイ
ッチを形成する手段（220）を含むことを特徴とする請
求項１記載の周波数制御システム。 - 【請求項５】前記スイッチは前記送信機から送信された
信号によって作動することを特徴とする請求項４記載の
周波数制御システム。 - 【請求項６】前記スイッチはマルチプレクサを含む、こ
とを特徴とする請求項４記載の周波数制御システム。 - 【請求項７】前記ディスクリート信号検出回路を構成す
る手段はデジタル・シグナル・プロセッサから構成され
る、ことを特徴とする請求項１記載の周波数制御システ
ム。 - 【請求項８】前記デジタル・シグナル・プロセッサに結
合されたアナログ・デジタル・コンバータ（208,210,21
4）は前記デジタル・シグナル・プロセッサにデジタル
信号を供給する、ところの請求項７記載の周波数制御シ
ステム。 - 【請求項９】前記デジタル・シグナル・プロセッサで生
成された第二基準信号をアナログ形式に変換する少なく
とも一つのデジタル・アナログ・コンバータ（216）を
さらに含む、ことを特徴とする請求項７記載の周波数制
御システム。 - 【請求項１０】前記デジタル・シグナル・プロセッサが
第二基準信号を生成できなかった場合に、前記アナログ
信号検出回路の位相検出器によって生成された第一基準
信号に応答して、前記アナログ・デジタル・コンバータ
が信号を生成する、ことを特徴とする請求項９記載の周
波数制御システム。
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