JP2001024720A - デジタル携帯電話装置 - Google Patents

デジタル携帯電話装置

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JP2001024720A
JP2001024720A JP11192474A JP19247499A JP2001024720A JP 2001024720 A JP2001024720 A JP 2001024720A JP 11192474 A JP11192474 A JP 11192474A JP 19247499 A JP19247499 A JP 19247499A JP 2001024720 A JP2001024720 A JP 2001024720A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信周波数ズレによる誤り率の劣化を防止
し、正確な品質データを出力し、周波数ズレを検出す
る。 【解決手段】 受信信号の位相129と累積補正値15
5は加算器1で加算され、ノイズ誤差拡散遅延検波部
2、デコーダ3を介して受信データ133aとして出力
されるため受信周波数ズレによる誤り率の劣化を防止し
得る。一方、1シンボル遅延部141、減算器142、
補正回路144を介して第1デコーダ143にて品質デ
ータ133bがデコードされるため正確な品質データを
出力し得る。さらに、補正回路144から出力される補
正値153により周波数ズレを検出し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタル携帯電話装
置に関し、特に周波数偏差判定機能及び受信データ品質
情報生成機能を有するデジタル携帯電話装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来のデジタル携帯電話装置の
一例の構成図である。デジタル携帯電話装置は、同図に
示すようにアンテナ101と、無線部102と、復調部
103と、自動周波数制御部(以下、AFC部という)
104と、クロック発生部(以下、CLK部という)1
05と、音声処理部106と、基準発振器108と、制
御部109と、操作部110と、表示部111と、マイ
ク(MIC)112と、レシーバ(REC)113とを
含んで構成される。
【0003】このデジタル携帯電話装置では、アンテナ
101にて受信した信号から受信したい信号周波数を無
線部102にて選択し、さらに周波数変換及び増幅を行
い中間周波信号(以下、IF信号という)161を出力
する。復調部103はそのIF信号161を復調して受
信データ162を出力する。制御部109はその受信デ
ータ162を処理して音声信号163を出力する。音声
処理部106はその音声信号163をアナログ信号に変
えてレシーバー113より音声164を出力する。
【0004】又、マイク112より入力された音声16
5は、音声処理部106にてデジタル信号に変換され、
制御部109はその信号を送信データに処理を行い、そ
の送信データを無線部102にて変調し規定の周波数の
搬送波とし、さらに増幅してアンテナ101より送信す
る。
【0005】又、操作部110は、電話番号入力などを
司り、その入力データを制御部109に渡す。表示部1
11は各種の表示を行う。CLK部105はタイミング
処理や時刻表示等の為のクロックを発生する。基準発振
器108は無線部102の周波数発生部に使用する基準
周波数と、制御部109及び復調部103で使用する正
確な周波数とを発生する。AFC部104は受信した基
地局の正確な周波数に合致するように基準発振器108
を制御する。
【0006】次に復調部103について説明する。デジ
タル携帯電話システムでは、変調方式として、π/4シ
フトDQPSK(Differential Quad
rature Phase Shift Keyin
g)が用いられている。この復調方式としてデジタル携
帯電話装置で一般的に用いられている遅延検波方式の復
調回路の一例を図5に示す。図5はこの遅延検波方式の
復調回路の一例の構成図である。なお、この復調回路は
公知であるため、詳細な説明は省略する。
【0007】図5を参照して、復調部103は位相検出
部121と、データ再生部(以下、DATA再生部とい
う)122と、位相補正部123と、クロック再生部
(以下、CLK再生部という)124と、復調クロック
部125とを含んで構成される。
【0008】位相検出部121は、無線部102から出
力される中間周波(以下、IFという)信号を基準周波
数(例えば、14.4MHz)128をクロックとし
て、シンボルCLK132のタイミングで、位相DAT
A129として出力する。DATA再生部122はその
位相データ129より受信DATA133を作成し出力
する。
【0009】位相補正部123は位相DATA129を
基に位相補正を加え、AFC部104で使用する位相補
正の掛かったIF信号130を補正出力する。復調クロ
ック部125は基準周波数128を用いてPLL(Ph
ase Locked Loop)回路構成にて復調用
CLK181(例えば、2.688MHz)を出力す
る。CLK再生部124は復調用CLK181を128
分周してシンボルCLK132(例えば、21kHz)
及び64分周したDATA CLK131(例えば、4
2kHz)を出力する。又、位相DATA129の前半
と後半のシンボル区間の位相移動量の差によって、シン
ボルCLK132及びDATA CLK131の位相タ
イミングを調整することにより、IF127の信号のシ
ンボルタイミングに合致させる。
【0010】次に、DATA再生部122の特徴につい
て説明する。図6は従来の遅延検波回路に用いられる従
来例1のDATA再生部122の構成図である。なお、
この従来例1は公知であり、特開平3−188737号
公報にその詳細が開示されているため、詳細な説明は省
略する。
【0011】位相検出部121からの位相データ129
は1シンボル遅延部141にて1シンボル遅延される。
この1シンボル遅延後の遅延位相データ151と位相デ
ータ129とは減算器142にて減算され、5ビットの
位相差データ152として出力される。その位相差デー
タ152はデコーダ143に入力される。デコーダ14
3では、その位相差データ152がデコードされ、デコ
ード結果の上位2ビットは受信データ133aに変換さ
れ、更に下位3ビットは品質データ133bに変換され
る。そして、この受信データ133a及び品質データ1
33bは復調データ133として制御部109へ出力さ
れる。
【0012】復調データ133の内、品質データ133
bは、制御部109で演算され周波数偏差の検出手段と
して用いられる。そして、制御部109は、周波数偏差
が或る定められた一定値を越えた時にAFC部104を
動作させる。更に、制御部109は品質データ133b
を演算して受信回線の品質情報を作成し、この品質情報
を携帯電話システムにて回線制御を行うための情報手段
として用いる。
【0013】ところが、図6の従来の遅延検波回路に用
いられる従来例1のDATA再生部122は、受信周波
数がわずかでもズレると、受信感度の劣化や誤り率の劣
化を起こすという欠点を有している。このため、図7に
示す従来例2のDATA再生部122が用いられる場合
もある。図7は従来例2のDATA再生部122の構成
図である。
【0014】図7の従来例2のDATA再生部122で
は、受信周波数がズレても良好な受信感度が得られ、
又、誤り率の劣化もないという特徴を備えている。な
お、この従来例2も公知であり、その原理については特
開昭57−164645号公報にその詳細が開示されて
いるため説明を省略する。又、その回路については特開
平7−183927号公報及び特開平6−205062
号公報にその詳細が説明されているため、詳細な説明は
省略する。
【0015】図7の従来例2と図6の従来例1との相違
点は、従来例2では減算器142の出力である位相差デ
ータ152の下位3ビット(品質データ133bに相当
する)を補正回路144に入力し、周波数偏差による位
相差分を補正回路144で計算し補正値153として減
算器142に戻しているが、従来例1では位相差データ
152の下位3ビットを補正回路144に入力するよう
な処理は行っていない点である。
【0016】このDATA再生部122の補正回路14
4の構成を図9に示す。同図を参照して、補正回路14
4は累積加算部148と、平均値算出部149とを含ん
で構成される。そして、累積加算部148は位相差デー
タ152の下位3ビットを一定シンボル回数累積加算
し、その加算結果を平均値算出部149に出力する。平
均値算出部149はその加算結果から一定シンボル回数
区間での平均値を算出することで補正値153を減算器
142へ渡す。
【0017】図7に示す従来例2のDATA再生部12
2の誤り率特性について、その実験結果を図3に示す。
図3は所用C/N対受信周波数ズレ特性図である。図9
で図6に示す従来例1の特性が191であり、図9で図
7に示す従来例2の特性が192である。この特性19
2は従来例2が広い周波数範囲にわたり良好な誤り率を
有していることを示している。
【0018】この従来例2の回路を用いた場合に問題と
なるのは、デコーダ143の出力である品質データ13
3bから周波数偏差が演算できないことである。周波数
がズレても誤り率が劣化しないという有利な特徴がある
反面、周波数がズレても品質データ133bも数値が変
わらないという結果から、制御部109は品質データ1
33bを演算しても周波数ズレを検出できず、結果とし
て周波数がズレているにもかかわらずAFC部104を
起動することが出来ないという欠点を有している。
【0019】更に従来例1の改善として、図8に示す従
来例3のDATA再生部122が提案されている。この
回路は公知であり、その回路の詳細については特開平8
−32640号公報に具体的に記述されている。この回
路について簡単に説明する。
【0020】図8に示すDATA再生部122は、ノイ
ズ誤差拡散遅延検波部147とデコーダ143とを含ん
で構成される。ノイズ誤差拡散遅延検波部147は位相
検出部121から位相データ129を受け取り、その位
相データ129から位相差データ152を作成する。デ
コーダ143はその位相差データ152を受け取り、そ
の位相差データ152を変換して、上位2ビットは受信
データ133aとして、下位3ビットは品質データ13
3bとして、復調データ133を制御部109へ出力す
る。
【0021】この回路の特徴は、図3の従来例3の特性
193に示すように、従来例1の特性191に比較して
誤り率特性が良好であることである。さらに、この特性
193は従来例2の特性192と比較しても受信周波数
の中央付近では良好な誤り率特性を示している。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例3の回
路は、反面、図3の特性193からも分かる通り、受信
周波数の中央付近を除くと受信周波数ズレと誤り率特性
が従来例2(特性192)に比較して劣化するという欠
点がある。
【0023】更に、この従来例3の回路では、ノイズ誤
差拡散遅延検波部147の出力の位相差データ152の
下位3ビットが示すシンボル点に於ける位相差の中央値
からの変移情報が正しく出力されない為に、デコーダ1
43にて変換される品質データ133bも正しくないと
いう欠点がある。
【0024】従って、この回路においては、品質情報の
作成と、受信周波数ズレの検出が出来ないという欠点を
有している。
【0025】一方、AFC回路に関する技術が特開平7
−297779号公報(以下、文献1という)及び特開
平8−167832号公報(以下、文献2という)に開
示され、復調方式に関する技術が特許第2504243
号公報(以下、文献3という)に開示され、周波数ズレ
を自動補償する技術が特公昭63−38143号公報
(以下、文献4という)に開示され、復調器に関する技
術が特許第2850942号公報(以下、文献5とい
う)に開示されている。しかし、これら文献1乃至5に
も上記課題を解決する手段は開示されていない。
【0026】そこで本発明の目的は、受信周波数ズレに
よる誤り率の劣化を防止することが可能で、かつ正確な
品質データを出力することが可能で、しかも周波数ズレ
を検出することも可能なデジタル携帯電話装置を提供す
ることにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、受信信号を復調する復調手段を含むデジタ
ル携帯電話装置であって、前記復調手段はデータ再生手
段を含んでおり、このデータ再生手段は前記受信信号に
基づき受信データを生成する受信データ生成手段と、前
記受信信号に基づき品質データを生成する品質データ生
成手段と、前記受信信号の受信周波数偏差情報を出力す
る周波数偏差情報出力手段とを含んで構成され、前記周
波数偏差情報出力手段からの情報が、前記品質データ生
成手段からの出力信号とは別に出力されることを特徴と
する。
【0028】本発明によれば、受信データ生成手段によ
り受信周波数ズレによる誤り率の劣化を防止することが
可能となり、品質データ生成手段により正確な品質デー
タを出力することが可能となり、かつ周波数偏差情報出
力手段により周波数ズレを検出することが可能となる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明に係
るデジタル携帯電話装置の最良の実施の形態の構成図で
ある。なお、図1では便宜上、デジタル携帯電話装置の
DATA再生部の構成のみを示している。その理由は、
本発明の特徴はDATA再生部の構成にあるからであ
る。従って、従来と同様であるデジタル携帯電話装置の
構成(図4参照)及び復調部の構成(図5参照)につい
ては図示を省略するとともにその動作説明も省略する。
又、従来例(図6乃至図8)と同様の構成部分について
は同一番号を付し、その説明を省略する。
【0030】図1を参照して、本発明のDATA再生部
122は、1シンボル遅延部141と、減算器142
と、第1デコーダ143と、補正回路144と、加算器
1と、ノイズ誤差拡散遅延検波部2と、第2デコーダ3
と、アップ/ダウン(UP/DOWN)カウンタ4とを
含んで構成される。
【0031】次に、動作について簡単に説明する。位相
検出部121から出力された位相データ129は1シン
ボル遅延部141に入力される。更に、1シンボル遅延
部141から出力された遅延位相データ151は減算器
142に入力される。減算器142には補正回路144
が接続されており、減算器142の出力(第1位相差デ
ータ152)は第1デコーダ143に入力され、下位3
ビットは品質データ133bとして、復調データ133
として制御部109に渡される。
【0032】更に、第1位相差データ152は補正回路
144にも入力される。図9を参照して、補正回路14
4は累積加算部148と、平均値算出部149とを含ん
で構成される。そして、累積加算部148は位相差デー
タ152の下位3ビットを一定シンボル回数累積加算
し、その加算結果を平均値算出部149に出力する。平
均値算出部149はその加算結果から一定シンボル回数
区間での平均値を算出することで補正値153を減算器
142へ渡す。補正値153は、さらに復調データ13
3として制御部109へ出力される。
【0033】減算器142は、遅延位相データ151よ
り位相データ129と補正値153とを減算し、第1位
相差データ152として出力する。更に、補正値153
は、UP/DOWNカウンタ4に入力され、累積加減算
されて、累積補正値155として加算器1に加えられ
る。
【0034】加算器1は、位相データ129と累積補正
値155とを入力とし、これら2つの値を加算する。そ
の加算結果はノイズ誤差拡散遅延検波部2に入力され、
遅延検波された後、第2位相差データ154として第2
デコーダ3に入力される。第2デコーダ3は、第2位相
差データ154の上位2ビットを変換して、受信データ
133a(復調データ133)として制御部109へ出
力する。
【0035】以上の構成部分のうち、減算器142には
補正回路144が接続されており、その出力(第1位相
差データ152)は第1デコーダ143に入力され、そ
の下位3ビットは品質データ133bとして制御部10
9に渡される。この回路は従来例2と同様であるため、
その出力は従来例2と同様の特徴を備えている。従っ
て、品質データ133bは誤り率に相関を持った数値と
して出力される。制御部109は、この品質データ13
3bを演算して受信回線の品質情報を作成し、この品質
情報を携帯電話システムにおいて回線制御を行うための
情報手段に用いる。
【0036】次に、DATA再生部122の動作の詳細
について説明する。図1を参照して、位相検出部121
からの5ビットの信号である位相データ129は、1シ
ンボル遅延部141により1シンボル遅延され、遅延位
相データ151として出力される。従って、位相データ
129と遅延位相データ151の関係は、前者が現シン
ボル点の位相値であるのに対し、後者は1シンボル周期
前の位相値となる。
【0037】それぞれのデータは、減算器142に入力
される。減算器142の出力である第1位相差データ1
52は5ビットの位相差データである。補正回路144
は、この値の下位3ビットを入力とし、受信周波数のズ
レによる誤差を補正するための補正値を演算する。
【0038】補正回路144の詳細を図9に示す。減算
器142からの第1位相差データ152を入力値とし
て、ある一定のシンボル周期区間の入力値の平均値を求
めるための回路が補正回路144である。第1位相差デ
ータ152を累積加算部148にてある一定のシンボル
周期区間に累積加算し、平均値算出部149にて累積回
数で除算することで平均値を補正値153として出力す
る。
【0039】補正値153は減算器142に入力され
る。減算器142は、位相データ129から遅延位相デ
ータ151と補正値153とを減算して5ビットの第1
位相差データ152を出力する。
【0040】又、補正値153は復調データ133とし
て制御部109にも渡される。図2に補正値153の値
と受信周波数の関係を示す。同図から分かるように、補
正値153は受信周波数のズレ量(Hz)に比例した値
となる。この性質を利用して、制御部109は補正値1
53から受信周波数のズレを検出する。
【0041】制御部109は、補正値153が定められ
た値を越えると、AFC部104を起動する。これによ
り、周波数調整を行うことで、周波数が常に一定範囲内
に自動調整され良好な通信を継続することが可能とな
る。
【0042】第1位相差データ152は、更に第1デコ
ーダ143に入力され、下位3ビットが第1デコーダ1
43により品質データ133bに変換される。品質デー
タ133bは、復調データ133として制御部に109
に渡される。制御部109は、品質データ133bを演
算して受信回線の品質情報を作成し、その品質情報を携
帯電話システムに於いて、回線制御を行うための情報手
段として用いる。
【0043】更に、補正値153はUP/DOWNカウ
ンタ4に入力される。UP/DOWNカウンタ4は、入
力値を累積加減算して累積補正値155を出力し加算器
1に渡す。加算器1は、位相データ129と累積補正値
155を加算した結果をノイズ誤差拡散遅延検波2に渡
す。
【0044】位相データ129を直接にノイズ誤差拡散
遅延検波部2に入力する場合に比べ、位相データ129
と累積補正値155とを加算してからノイズ誤差拡散遅
延検波部2に入力することにより、受信周波数ズレによ
る位相データ129の誤差を補償することができるた
め、受信周波数ズレに対し良好な誤り率特性を得ること
が出来る。
【0045】次に、原理(位相検出部121の出力の位
相データ129の特性)について以下に説明する。π/
4シフトDQPSKで変調された信号を受信した場合の
位相θは、 θ=θ0+θM+θF …(1) と表される。
【0046】ここに、θ0は1シンボル前の位相であ
り、θMは変調成分であり、θFは受信周波数ズレによ
る位相移動量である。遅延検波では、変調成分であるθ
Mを求めるため、(θ−θ0)を演算している。しか
し、受信周波数ズレによりθFが発生すると誤差となり
正確にθMを演算することが出来ない。
【0047】そこで、補正回路144は、(θM+θ
F)よりθFを算出するため、θMの期待値を(θM+
θF)から減算し、一定区間シンボル周期分の平均値を
演算することにより、θFの推定値を補正値153とし
て出力している。
【0048】又、θFは各シンボル周期ごとに積算され
る値であるので、UP/DOWNカウンター4を使って
積算した値を作成する。そこで、加算器1の出力は、 位相データ129=θ0+θM+θF …(2) 累積補正値155=−θF …(3) (θ0+θM+θF)+(−θF)=θ0+θM …(4) となり、受信周波数ズレによる誤差が相殺された上で、
ノイズ誤差拡散遅延検波部2に入力される為、受信周波
数がズレても、良好な復調が可能となる。
【0049】更に、ノイズ誤差拡散遅延検波部2を用い
ているためにより、良好な誤り率特性が得られる。な
お、ノイズ誤差拡散遅延検波部2は公知であり、特開平
8−32640にその原理と回路及び動作について詳し
く説明されているので、詳細な説明は省略する。
【0050】次に、図3の特性194に本発明の誤り率
特性の実験結果を示す。同図を参照すると、従来例の特
性191、192及び193に比べ本発明の特性194
は良好な特性であることが分かる。即ち、本発明のDA
TA再生部122は、従来のDATA再生部と比較し
て、誤り率特性が良好でかつ受信周波数ズレに対しても
良好な特性を示すことが分かる。
【0051】ノイズ誤差拡散遅延検波部2の出力の第2
位相差データ154は、第2デコーダ3に渡される。第
2デコーダ3は、上位2ビットを変換して受信データ1
33aを復調データ133として制御部109に出力す
る。
【0052】
【発明の効果】本発明によれば、受信信号を復調する復
調手段を含むデジタル携帯電話装置であって、前記復調
手段はデータ再生手段を含んでおり、このデータ再生手
段は前記受信信号に基づき受信データを生成する受信デ
ータ生成手段と、前記受信信号に基づき品質データを生
成する品質データ生成手段と、前記受信信号の受信周波
数偏差情報を出力する周波数偏差情報出力手段とを含ん
で構成され、前記周波数偏差情報出力手段からの情報
が、前記品質データ生成手段からの出力信号とは別に出
力されるため、受信データ生成手段により受信周波数ズ
レによる誤り率の劣化を防止することが可能となり、品
質データ生成手段により正確な品質データを出力するこ
とが可能となり、かつ周波数偏差情報出力手段により周
波数ズレを検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデジタル携帯電話装置の最良の実
施の形態の構成図である。
【図2】補正値153対受信周波数ズレ特性図である。
【図3】所用C/N対受信周波数ズレ特性図である。
【図4】従来のデジタル携帯電話装置の一例の構成図で
ある。
【図5】遅延検波方式の復調回路の一例の構成図であ
る。
【図6】従来の遅延検波回路に用いられる従来例1のD
ATA再生部122の構成図である。
【図7】従来例2のDATA再生部122の構成図であ
る。
【図8】従来例3のDATA再生部122の構成図であ
る。
【図9】DATA再生部122の補正回路144の構成
図である。
【符号の説明】
1 加算器 2 ノイズ誤差拡散遅延検波部 3 第2デコーダ 4 UP/DOWNカウンタ 122 DATA再生部 141 1シンボル遅延部 142 減算器 143 第1デコーダ 144 補正回路

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号を復調する復調手段を含むデジ
    タル携帯電話装置であって、 前記復調手段はデータ再生手段を含んでおり、このデー
    タ再生手段は前記受信信号に基づき受信データを生成す
    る受信データ生成手段と、前記受信信号に基づき品質デ
    ータを生成する品質データ生成手段と、前記受信信号の
    受信周波数偏差情報を出力する周波数偏差情報出力手段
    とを含んで構成され、前記周波数偏差情報出力手段から
    の情報が、前記品質データ生成手段からの出力信号とは
    別に出力されることを特徴とするデジタル携帯電話装
    置。
  2. 【請求項2】前記受信データ生成手段には前記受信デー
    タの誤り率の劣化を防止する誤り率劣化防止手段が含ま
    れ、前記品質データには受信周波数情報が含まれないこ
    とを特徴とする請求項1記載のデジタル携帯電話装置。
  3. 【請求項3】 前記品質データ生成手段には前記受信信
    号の周波数情報を補正する補正手段が含まれ、前記品質
    データ生成手段は前記補正手段で得られた新たな周波数
    情報に基づき前記品質データを生成することを特徴とす
    る請求項1又は2記載のデジタル携帯電話装置。
  4. 【請求項4】 前記周波数偏差情報出力手段から出力さ
    れる受信周波数偏差情報は前記補正手段で得られた補正
    値であることを特徴とする請求項3記載のデジタル携帯
    電話装置。
  5. 【請求項5】 前記周波数偏差情報出力手段より出力さ
    れる受信周波数偏差情報に基づき受信周波数の自動制御
    を行う自動周波数制御さらに含むことを特徴とする請求
    項1乃至4いずれかに記載のデジタル携帯電話装置。
  6. 【請求項6】 前記補正手段は前記受信信号の周波数ズ
    レを補正することを特徴とする請求項3乃至5いずれか
    に記載のデジタル携帯電話装置。
  7. 【請求項7】 前記品質データは回線制御のための情報
    として用いられることを特徴とする請求項1乃至6いず
    れかに記載のデジタル携帯電話装置。
  8. 【請求項8】 前記誤り率劣化防止手段は前記周波数偏
    差情報出力手段から出力される受信周波数偏差情報に基
    づき前記受信データを処理することを特徴とする請求項
    1乃至7いずれかに記載のデジタル携帯電話装置。
  9. 【請求項9】 前記誤り率劣化防止手段は、前記周波数
    偏差情報出力手段から出力される受信周波数偏差情報と
    前記受信信号とを加算する加算器と、この加算結果をノ
    イズ遅延拡散検波するノイズ遅延拡散検波器と、このノ
    イズ遅延拡散検波後のデータをデコードするデコーダと
    を含むことを特徴とする請求項1乃至8いずれかに記載
    のデジタル携帯電話装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009055279A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Iwatsu Electric Co Ltd 自動周波数制御方法と装置

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