JP2000196516A - 移動通信機のafc回路 - Google Patents

移動通信機のafc回路

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JP2000196516A
JP2000196516A JP10366978A JP36697898A JP2000196516A JP 2000196516 A JP2000196516 A JP 2000196516A JP 10366978 A JP10366978 A JP 10366978A JP 36697898 A JP36697898 A JP 36697898A JP 2000196516 A JP2000196516 A JP 2000196516A
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JP
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clock
base station
afc
phase difference
circuit
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JP10366978A
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English (en)
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Yukihiro Sugano
論己博 菅野
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NEC Mobile Communications Ltd
Original Assignee
NEC Mobile Communications Ltd
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基地局とは非同期の通信である移動局間の通
信時にも、周波数の安定度を高め得る移動通信機のAF
C回路を得る。 【解決手段】 基地局との通信時における当該基地局経
由で得られるマスタクロックを、ベースバンドクロック
同期検出部14にて抽出し、自身が有するTCXO1に
よる基準クロックとの位相差情報を、位相比較器9で得
てこれをメモリ11に記憶しておく。基地局とは非同期
での移動局間での通信時には、この記憶された位相情報
に従ってシンセサイザであるPLL回路30でのAFC
処理を行うものである。これにより、自身が有する基準
クロックであるTCXO1の発振クロックの周波数安定
度を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移動通信機のAFC
(Automatic Frequency Control) 回路に関し、特に基地
局とは非同期で移動局間での通信を実現する際における
移動通信機のAFC回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、CDMA(Code Division Multipl
ex Access)方式以外のディジタル無線回線網では、周波
数の有効利用を図ることを目的として、ナローバンド化
を行っており、そのチャネル間隔は6.25KHzが要
求されている。ここで、移動通信機である移動局の無線
部の源振としては、TCXO(温度補償型水晶発振器)
が用いられており、その安定度は0.5ppm程度が標
準である。そのために、隣接チャネル漏洩電力等他の通
信への妨害処置に対するスペック(規格)を満たすこと
が困難である。
【0003】そこで、従来の基地局を経由する無線機で
は、隣接したチャネルに妨害を与えないことを目的とし
て、AFC処理を施し、センタ周波数の安定度を高める
様になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】基地局とは非同期で移
動局間での通信を実現することがあるが、かかる場合に
は、AFC処理を施すための高純度のクロックの供給元
が絶たれるために、移動局自身が有するTCXOの安定
度に依存するしか手段がない。この場合にも、他の通信
への妨害処理に対するスペック(規格)を満足する手段
の実現が望まれている。
【0005】本発明の目的は、基地局とは非同期の通信
である移動局間の通信時における周波数の安定度を高め
る様にした移動通信機のAFC回路を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基地局
との通信時において当該基地局経由で得られるマスタク
ロック成分を抽出する手段と、この抽出されたマスタク
ロックと自身が保有するクロックとの位相差を検出して
位相差情報を保持する位相差情報生成手段と、前記基地
局とは非同期の通信時において前記位相差情報に応じて
受信周波数変換部における局部発振周波数のAFC制御
をなすAFC制御手段とを含むことを特徴とする移動通
信機のAFC回路が得られる。
【0007】そして、前記クロック抽出手段は、前記基
地局との通信時において当該基地局からの受信ベースバ
ンド信号から前記マスタクロック成分を抽出するように
したことを特徴とし、また前記位相差情報生成手段は、
前記マスタクロックと自身が保有するクロックとの位相
差を検出する位相比較器と、この位相差を定期的にラッ
チするラッチ手段とを有することを特徴とする。
【0008】また、前記AFC制御手段は、前記自身が
保有するクロックとなる基準クロック発振器と、この発
振クロックを入力とするPLL回路とを有し、このPL
L回路のVCO出力を前記局部発振周波数とすることを
特徴とし、また前記AFC制御手段は、前記非同期の通
信時において前記ラッチ手段にラッチされた位相差情報
により前記基準クロック発振器の位相調整をなすように
したことを特徴とする。
【0009】本発明の作用を述べる。基地局との通信時
における当該基地局経由で得られるマスタクロックと自
身が有する基準クロックとの位相差情報を記憶してお
き、基地局とは非同期での移動局間での通信時には、こ
の記憶された位相情報に従ってシンセサイザのAFC処
理を行うものである。これにより、自身が有する基準ク
ロックであるTCXOの発振クロックの周波数安定度を
高めることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について図
面を用いて説明する。図1は本発明の実施例のブロック
図である。図1において、アンテナからの受信信号は広
帯域の低雑音増幅器(LNA)24により増幅され、減
衰器23へ入力される。この減衰器23は受信信号のダ
イナミックレンジを最大にする使用するための入力レベ
ル調整のためのものである。この減衰器23の出力は、
システムに割当てられた帯域外の周波数を削除するため
のバンドパスフィルタ(BPF)22を介して第1のミ
キサ21へ入力される。
【0011】このミキサ21はダブルバランスドミキサ
であり、バンドパスフィルタ22から入力される周波数
をfr とし、PLL回路30により発振制御されるVC
O(電圧制御型発振器)6から入力される周波数をfv
とすると、このミキサ21は(fr +fv )と(fr −
fv )との周波数を次段のバンドパスフィルタ20へ出
力する。このバンドパスフィルタ20は(fr −fv )
のみの周波数を次段へ通過させ、周波数のダウンコンバ
ードがなされる。この出力は更に、第2のミキサ19へ
入力される。
【0012】このミキサ19はダブルバランスドミキサ
であり、第2の局部発振器(RX2nd Lo)28か
ら出力される周波数をf2nとすると、(f2n+fr −f
v)と(f2n−fr +fv )との周波数を次段のバンド
パスフィルタ18へ出力する。このバンドパスフィルタ
18は(f2n−fr +fv )のみを次段に通過させ、周
波数のダウンコンバートを行うものである。この出力は
ベースバンド変換処理部17へ入力される。
【0013】このベースバンド変換処理部17は入力を
ディジタルサンプリングして、信号処理を施しつつエア
ー信号と内部(ロジック)クロックとの同期を確立す
る。また、レイヤ1で規定されたコーディングを復号し
たり誤り訂正処理をも行う。次段の音声コーデック16
はデータ圧縮を行い、IF信号の占有周波数帯域幅の狭
帯域化を実現するものである。次段のAF(音声処理)
回路15は音声コーデック16から出力された音声信号
をディジタル/アナログ変換等の処理を施した後、音声
レベル調整や周波数特性の決定,S/N対策等の処理を
施す。
【0014】ベースバンドロック同期検出部14は変復
調処理後のベースバンド信号から同期クロックを抽出
し、マスタクロック(高安定度)として分周器13を介
して位相比較器9へ供給する。この分周器13は、抽出
クロックの周波数が、自信が保有するクロック(TCX
O1のクロック)と同一になる様に分周数が設定され
る。すなわち、TCXO1のクロックの分周器2による
分周クロックの周波数をf1 とし、分周器13での分周
クロックの周波数をf3 とすると、f1 =f3 となる。
【0015】位相比較器9は分周器13の出力と分周器
2の出力とを位相比較するものであり、その位相差はロ
ーパスフィルタ8へ入力される。位相比較器9から入力
された電圧振幅は位相差の変動と共に揺らいでおり、こ
のローパスフィルタ8の時定数によってそれ等の平均電
圧をレベル調整器12及びA/D変換器10へ夫々出力
する。A/D変換器10はローパスフィルタ8の出力電
圧(位相差情報)をディジタル値に変換し、メモリ11
へこれを保持する。メモリ11の書込み/読出しはCP
U(制御部)7によりなされる。
【0016】レベル調整器12はTCXO1の有する発
振周波数の微調電圧範囲に、ローパスフィルタ8の出力
電圧レベルを合致させる様に減衰するためのものであ
る。TCXO1は機器の無線伝送部に対する基準クロッ
クを発振するものであり、温度補償型水晶発振器であ
る。また、このTCXOはバイアス電圧を与えることに
より、周波数の微調整が可能な構成であるものとし、レ
ベル調整器12及びLPF27の各出力により微調が可
能である。
【0017】分周器2はTCXO1からの周波数を1/
mとして位相比較器3の一入力とする。この位相比較器
3は図2に示す如き入出力特性を有しており、入力周波
数間に差がある場合、その差は時間と共に0度から36
0度の区間をサイクルスリップすることになり、位相差
に対応した電圧値を出力する。この位相差出力はローパ
スフィルタ5により平均電圧が出力されて、VCO6の
制御電圧となる。このVCO6の出力はプリスケーラ4
により分周されて位相比較器3の比較入力となる。
【0018】このプリスケーラ4はプログラマブルカウ
ンタであり、CPU7により指定された値に従って周波
数の分周数を可変設定する。プリスケーラ4により分周
された周波数をf2 とすると、f1 =f2 の関係が成立
する。
【0019】データラッチ回路25はCPU11の指令
によりメモリ11から取込んだデータをD/A変換器2
6へ出力し、CPU11から供給されるデータクロック
に同期してデータの保持,解放処理を行う。D/A変換
器26はデータラッチ回路25から供給された電圧値を
D/A変換してマスタクロックと自身が保有するクロッ
クとの差分電圧値をローパスフィルタ27へ出力する。
ローパスフィルタ27はD/A変換器26の出力の波形
整形を行い、TCXO1に微調バイアス電圧として供給
する。
【0020】CPU7は主として以下に示した制御を行
う。すなわち、プリスケーラ4の分周比の設定、移動局
間通信時の独立同期方式によるAFC回路の制御、従属
同期時のマスタクロックと位相誤差電圧の保持及び更
新、無線機全体の制御、その他各種データの設定等であ
る。
【0021】尚、位相比較器3,プリスケーラ4,ロー
パスフィルタ5はVCO6を制御するPLL回路30で
ある。また、ローパスフィルタ8,位相比較器9,A/
D変換器10及びメモリ11は従属同期式AFC回路4
0である。
【0022】TCXO1は温度特性に対して逆の特性を
有した電圧特性を有し、これを内部の可変容量ダイオー
ドに対して印加することにより、温度特性に対する変化
を吸収するが、発振する周波数の精度は0.5ppm程
度が限界となるのが標準的なレベルである。
【0023】一度も主装置(基地局)との通信を行って
いない場合には、無線機はこの精度のクロックを基に、
シンセサイザを駆動し、主装置経由の信号を受信する。
この時、復調された搬送波または復調したベースバンド
信号は、基地局で使用されたOCXO(Oven Compensate
d X ′tal Oscillator) による高精度(0.1ppm程
度が主流)の周波数を基に生成された信号である。この
信号を基に、クロック再生処理を行うと、高度な安定し
たクロックを再生することができる。従って、図1に示
した構成では、後者のベースバンド信号からクロック再
生をする方式を示している。
【0024】こうして再生されたクロックは分周器13
にて一定の周波数に分周され、位相比較器9において、
TCXO1からの周波数を分周器2にて分周したものと
比較される。この時、分周器13及び2で得られる周波
数は同一となる様に、両分周器の分周数が設定される。
【0025】位相比較器9の位相差出力はローパスフィ
ルタ8によりフィルタリングされてTCXO1が有する
微調整端子に印加され、周波数安定度を高める処理がな
されると共に、ディジタル信号としてメモリ11へ一定
周期毎に記憶、更新される。データラッチ回路25はこ
のメモリの更新タイミングと同期した形でCPU7より
制御される。また、この位相差情報は、電源オフ時に
は、EEPROMの様な不揮発性記憶媒体へとデータの
待避処理が実行される。
【0026】無線機が再度電源起動した場合や、主装置
とは非同期の移動局間での子機間通信を行う際には、こ
のメモリに記憶された情報をデータラッチ回路25にラ
ッチして、D/A変換器26によりアナログ電圧として
TCXO1の微調電圧として用いることで、独立同期時
のAFC処理がなされるのである。
【0027】尚、位相差情報をメモリ11に記憶する場
合、一定周期で記憶して更新しているが、n回の情報の
平均値を演算して記憶する方法でも良く、また位相差情
報の変動分を用いる方法も考えられる。
【0028】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、基地
局を介した通信とは非同期の移動局間のみの通信時に
も、基地局と従属同期している時と同程度の周波数安定
度が確保できることから、隣接回線を使用した他の通信
に対して妨害を与えることなしに通信が可能となるとい
う効果がある。よって、狭帯域により周波数の有効利用
が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のブロック図である。
【図2】位相比較器3の入出力特性を示す図である。
【符号の説明】
1 TCXO 2,13 分周器 3,9 位相比較器 4 プリスケーラ 5,8,27 LPF 6 VCO 7 CPU 10 A/D変換器 11 メモリ 14 ベースバンドクロック同期検出部 15 AF回路 16 音声CODEC 17 ヘースバンド処理部 18,20,22 BPF 19,21 ミキサ 23 ATT 24 LNA 25 データラッチ回路 26 D/A変換器 28 RX2ndLo 30 PLL回路 40 縦続同期式AFC回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年3月27日(2000.3.2
7)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基地局
と非同期状態である移動局間の通信における移動通信機
のAFC回路であって、基地局との通信時において当該
基地局経由で得られるマスタクロック成分を抽出する手
段と、この抽出されたマスタクロックと自身が保有する
クロックとの位相差を検出して位相差情報を保持する位
相差情報生成手段と、前記基地局とは非同期の通信時に
おいて前記位相差情報に応じて受信周波数変換部におけ
る局部発振周波数のAFC制御をなすAFC制御手段と
を含むことを特徴とする移動通信機のAFC回路が得ら
れる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】データラッチ回路25はCPUの指令に
よりメモリ11から取込んだデータをD/A変換器26
へ出力し、CPUから供給されるデータクロックに同
期してデータの保持,解放処理を行う。D/A変換器2
6はデータラッチ回路25から供給された電圧値をD/
A変換してマスタクロックと自身が保有するクロックと
の差分電圧値をローパスフィルタ27へ出力する。ロー
パスフィルタ27はD/A変換器26の出力の波形整形
を行い、TCXO1に微調バイアス電圧として供給す
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 1 TCXO 2,13 分周器 3,9 位相比較器 4 プリスケーラ 5,8,27 LPF 6 VCO 7 CPU 10 A/D変換器 11 メモリ 14 ベースバンドクロック同期検出部 15 AF回路 16 音声CODEC 17 ヘースバンド処理部 18,20,22 BPF 19,21 ミキサ 23 ATT 24 LNA 25 データラッチ回路 26 D/A変換器 28 RX2ndLo 30 PLL回路 40 従属同期式AFC回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J103 AA07 DA05 DA08 DA27 DA32 DA44 5K004 AA05 FK09 5K020 DD21 GG04 LL07 5K067 AA23 CC10 DD25 EE02 EE10 EE67 KK00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基地局との通信時において当該基地局経
    由で得られるマスタクロック成分を抽出する手段と、こ
    の抽出されたマスタクロックと自身が保有するクロック
    との位相差を検出して位相差情報を保持する位相差情報
    生成手段と、前記基地局とは非同期の通信時において前
    記位相差情報に応じて受信周波数変換部における局部発
    振周波数のAFC制御をなすAFC制御手段とを含むこ
    とを特徴とする移動通信機のAFC回路。
  2. 【請求項2】 前記クロック抽出手段は、前記基地局と
    の通信時において当該基地局からの受信ベースバンド信
    号から前記マスタクロック成分を抽出するようにしたこ
    とを特徴とする請求項1記載の移動通信機のAFC回
    路。
  3. 【請求項3】 前記位相差情報生成手段は、前記マスタ
    クロックと自身が保有するクロックとの位相差を検出す
    る位相比較器と、この位相差を定期的にラッチするラッ
    チ手段とを有することを特徴とする請求項1または2記
    載の移動通信機のAFC回路。
  4. 【請求項4】 前記AFC制御手段は、前記自身が保有
    するクロックとなる基準クロック発振器と、この発振ク
    ロックを入力とするPLL回路とを有し、このPLL回
    路のVCO出力を前記局部発振周波数とすることを特徴
    とする請求項1〜3いずれか記載の移動通信機のAFC
    回路。
  5. 【請求項5】 前記AFC制御手段は、前記非同期の通
    信時において前記ラッチ手段にラッチされた位相差情報
    により前記基準クロック発振器の位相調整をなすように
    したことを特徴とする請求項4記載の移動通信機のAF
    C回路。
  6. 【請求項6】 前記基準クロック発振器は、温度補償型
    クリスタル発振器であることを特徴とする請求項5記載
    の移動通信機のAFC回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100518439B1 (ko) * 2002-08-26 2005-09-29 엘지전자 주식회사 이중화된 클럭 모듈의 위상 동기화 장치
US7046968B2 (en) 2001-08-31 2006-05-16 Nec Corporation Frequency correcting method for cellular phone terminal
WO2006085511A1 (ja) * 2005-02-09 2006-08-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. パルス変調無線通信装置

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