JP2002204162A - 周波数シンセサイザ、移動通信装置及び発振信号生成方法 - Google Patents

周波数シンセサイザ、移動通信装置及び発振信号生成方法

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JP2002204162A
JP2002204162A JP2000400569A JP2000400569A JP2002204162A JP 2002204162 A JP2002204162 A JP 2002204162A JP 2000400569 A JP2000400569 A JP 2000400569A JP 2000400569 A JP2000400569 A JP 2000400569A JP 2002204162 A JP2002204162 A JP 2002204162A
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signal
frequency
control
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Jun Yamakawa
純 山川
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Kenwood KK
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、発振信号の周波数を適切に切
り換える。 【解決手段】 制御回路19は、まず、第1及び第2の
スイッチ15、16を制御して位相同期ループを作動さ
せ、所定のチャネルに対応した周波数の局部発振信号が
VCO13により生成されるごとに、A/D変換器17
から電圧信号データを取り込み、プリセット電圧データ
として記憶する。次に、制御回路19は、第1及び第2
のスイッチ15、16を切り換えて、プリセット電圧デ
ータに基づいた局部発振信号の制御を可能とする。この
際、制御回路19は、プリセット電圧データが示す電圧
を直線補間することにより、各チャネルに対応してVC
O13に印加する制御電圧の大きさを特定する。D/A
変換器18は、制御回路19から供給された制御電圧デ
ータをアナログ化して電圧信号に変換したのち、第2の
スイッチ16及びループフィルタ12を介してVCO1
3に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、周波数を切換可
能な発振信号を生成する周波数シンセサイザに係り、特
に、簡単な構成で発振信号の周波数を適切に切り換える
ことができる周波数シンセサイザ及び、これを適用した
移動通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周波数を切換可能な発振信号を生成する
周波数シンセサイザとして、位相同期ループ(PLL;
Phase Locked Loop)を用いたものが知られており、例
えば携帯電話機といった、移動通信装置等に適用されて
いる。
【0003】こうした周波数シンセサイザには、周波数
の切換動作を高速化するため、分周比データと、プリセ
ット電圧データとをメモリ等に予め記憶したものがあ
る。ここで、分周比データは、目的周波数における可変
分周器の分周比に対応したデータであり、プリセット電
圧データは、電圧制御発振器(VCO;Voltage Contro
lled Oscillator)の発振周波数を切り換える際に印加
する目的周波数における制御電圧の大きさに対応したデ
ータである。周波数シンセサイザは、例えばチャネルを
検出して初期同期を確立する場合のように、生成する発
振信号の周波数を切り換える際に、周波数に対応してメ
モリ等に記憶されているデータを読み出し、可変分周器
や電圧制御発振器の動作を切換可能とする。
【0004】こうした周波数シンセサイザでは、周波数
切換時に、基準信号(参照信号)と可変分周器から出力
される信号との間に位相差が生じると、位相比較器から
出力される誤差電圧のため、位相同期の確立に長い時間
を要することがある。この点、ノーラップラウンドの2
進カウンタを用いた位相プリセット回路で、基準信号
(参照信号)に同期して可変分周器をリセットすること
により、周波数切換時における誤差電圧の発生を抑制す
ることが考えられる。
【0005】また、メモリ等に記憶されているデータを
用いて発振信号の周波数を切り換える場合には、電圧制
御発振器等における特性(制御電圧−発振周波数特性)
の温度変化や経年変化等により、データを用いて得られ
るプリセット電圧の大きさと、位相同期が確立したとき
の制御電圧の大きさとの間に差異が生じることがある。
このような差異による誤差電圧の発生を抑制するため、
位相同期が確立されたときの制御電圧を、常に、あるい
は定期的に、取り込んでディジタル化し、プリセット電
圧データを更新可能とすることが考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、位
相プリセット回路を用いて可変分周器をリセットする場
合には、発振信号の周波数を切り換えるごとに可変分周
器を初期化しなければならず、制御が複雑になるという
問題があった。
【0007】また、メモリ等に記憶されているデータを
用いて周波数の切換動作を制御する場合には、温度変化
や経年変化に対応してプリセット電圧データを更新可能
とするため、制御電圧を、常に、あるいは定期的に、取
り込んでディジタル化しなければならない。このため、
処理量の増加により消費電力が増大するという問題があ
った。
【0008】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
のであり、簡単な構成で、発振信号の周波数を適切に切
り換えることができる周波数シンセサイザ及び、これを
適用した移動通信装置を、提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第1の観点に係る周波数シンセサイザ
は、印加電圧の大きさに対応した周波数の発振信号を生
成する電圧制御発振手段と、位相同期ループにより位相
同期を確立して、前記電圧制御発振手段により生成され
る発振信号の周波数を規定するための電圧信号を生成す
る第1の電圧信号生成手段と、前記電圧制御発振手段に
印加される電圧信号を取り込んで初期設定電圧データを
生成する電圧取込手段と、前記電圧取込手段により生成
された初期設定電圧データが示す電圧を補間して、前記
電圧制御発振手段が生成する発振信号の周波数を規定す
るための制御電圧データを生成する制御電圧データ生成
手段と、前記制御電圧データ生成手段により生成された
制御電圧データに対応した電圧の大きさを有する電圧信
号を生成する第2の電圧信号生成手段と、前記電圧制御
発振手段に印加する電圧信号を、前記第1の電圧信号生
成手段により生成された電圧信号と前記第2の電圧信号
生成手段により生成された電圧信号とで切り換える切換
手段とを備える、ことを特徴とする。
【0010】この発明によれば、制御電圧データ生成手
段は、電圧取込手段により生成された初期設定電圧デー
タが示す電圧を補間して制御電圧データを生成する。第
2の電圧信号生成手段は、制御電圧データ生成手段によ
り生成された制御電圧データに対応した電圧の大きさを
有する電圧信号を生成する。切換手段は、電圧制御発振
手段に印加する電圧を、第2の電圧信号生成手段により
生成された電圧信号に切り換えることで、制御電圧デー
タによる発振信号の周波数制御を可能とする。これによ
り、簡単な構成で、発振信号の周波数を適切に切り換え
ることができる。
【0011】より詳細には、前記切換手段は、まず、前
記第1の電圧信号生成手段により生成された電圧信号を
前記電圧制御発振手段に印加するべく設定して、前記電
圧取込手段による初期設定電圧データの生成を可能と
し、次に、前記第2の電圧信号生成手段により生成され
た電圧信号を前記電圧制御発振手段に印加するべく設定
して、前記制御電圧データ生成手段が生成した制御電圧
データによる、前記電圧制御発振手段における発振信号
周波数の制御を可能とすることが望ましい。
【0012】また、前記第1の電圧信号生成手段は、前
記電圧制御発振手段により生成された発振信号を分周比
可変で分周する分周手段と、所定周波数の基準信号を生
成する基準信号生成手段と、前記分周手段により分周さ
れた信号の位相と、前記基準信号生成手段により生成さ
れた信号の位相とを比較し、位相差に対応した大きさの
電圧信号を生成する位相比較手段とを備え、前記基準信
号生成手段は、前記電圧制御発振手段が前記制御電圧デ
ータ生成手段により生成された制御電圧データに従って
発振信号周波数を切り換える際のステップ幅となる周波
数よりも高周波の基準信号を生成することが望ましい。
これにより、第1の電圧信号生成手段の位相同期ループ
におけるループゲインを大きくすることができ、位相同
期の確立に要する時間を短縮して、発振信号の周波数を
迅速に切り換えることができる。
【0013】この発明の第2の観点に係る移動通信装置
は、チャネルを検出して通信を実行するものであって、
無線信号を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段
により受信した信号の周波数を変換する周波数変換手段
と、前記周波数変換手段により周波数が変換された信号
に基づいて受信信号の強度を測定し、チャネルを検出可
能とするチャネル検出手段と、前記周波数変換手段に局
部発振信号を供給する局部発振信号生成手段とを備え、
前記局部発振信号生成手段は、印加電圧の大きさに対応
した周波数の局部発振信号を生成し、前記周波数変換手
段に供給する電圧制御発振手段と、位相同期ループによ
り位相同期を確立して、前記電圧制御発振手段により生
成される局部発振信号の周波数を規定するための電圧信
号を生成する第1の電圧信号生成手段と、前記電圧制御
発振手段に印加されている電圧信号を取り込んで初期設
定電圧データを生成する電圧取込手段と、前記電圧取込
手段により生成された初期設定電圧データが示す電圧を
補間して、前記電圧制御発振手段が生成する局部発振信
号の周波数を、チャネルが設定されうる周波数の間隔に
合わせて切り換えるための制御電圧データを生成する制
御電圧データ生成手段と、前記制御電圧データ生成手段
により生成された制御電圧データに対応した電圧の大き
さを有する電圧信号を生成する第2の電圧信号生成手段
と、前記電圧制御発振手段に印加する電圧信号を、前記
第1の電圧信号生成手段により生成された電圧信号と前
記第2の電圧信号生成手段により生成された電圧信号と
で切り換える切換手段とを備える、ことを特徴とする。
【0014】この発明によれば、制御電圧データ生成手
段は、電圧取込手段により生成された初期設定電圧デー
タが示す電圧を補間して、電圧制御発振手段が生成する
局部発振信号の周波数を、チャネルが設定されうる周波
数の間隔に合わせて切り換えるための制御電圧データを
生成する。第2の電圧信号生成手段は、制御電圧データ
生成手段により生成された制御電圧データに対応した電
圧の大きさを有する電圧信号を生成する。切換手段は、
電圧制御発振手段に印加する電圧を、第2の電圧信号生
成手段により生成された電圧信号に切り換えることで、
制御電圧データによる発振信号の周波数制御を可能とす
る。これにより、簡単な構成で、局部発振信号の周波数
を適切に切り換えて、チャネルを検出することができ
る。
【0015】より詳細には、前記切換手段は、まず、前
記第1の電圧信号生成手段により生成された電圧信号を
前記電圧制御発振手段に印加するべく設定して、前記電
圧取込手段による初期設定電圧データの生成を可能と
し、次に、前記第2の電圧信号生成手段により生成され
た電圧信号を前記電圧制御発振手段に印加するべく設定
して、前記制御電圧データ生成手段が生成した制御電圧
データによる、前記電圧制御発振手段における発振信号
周波数の制御を可能とすることが望ましい。
【0016】また、前記第1の電圧信号生成手段は、前
記電圧制御発振手段により生成された局部発振信号を分
周比可変で分周する分周手段と、所定周波数の基準信号
を生成する基準信号生成手段と、前記分周手段により分
周された信号の位相と、前記基準信号生成手段により生
成された信号の位相とを比較し、位相差に対応した大き
さの電圧信号を生成する位相比較手段とを備え、前記基
準信号生成手段は、チャネルが設定されうる周波数の間
隔よりも大きな値の周波数を有する基準信号を生成する
ことが望ましい。これにより、第1の電圧信号生成手段
の位相同期ループにおけるループゲインを大きくするこ
とができ、位相同期の確立に要する時間を短縮して、局
部発振信号を迅速に切り換えることができる。
【0017】この発明の第3の観点に係る発振信号生成
方法は、印加電圧の大きさに対応した周波数の発振信号
を生成する電圧制御発振ステップと、位相同期ループに
より位相同期を確立して、前記電圧制御発振ステップに
て生成される発振信号の周波数を規定するための電圧信
号を生成する第1の電圧信号生成ステップと、前記電圧
制御発振ステップにおける印加電圧を取り込んで初期設
定電圧データを生成する電圧取込ステップと、前記電圧
取込ステップにて生成した初期設定電圧データが示す電
圧を直線補間して、前記電圧制御発振ステップにて生成
される発振信号の周波数を規定するための制御電圧デー
タを生成する制御電圧データ生成ステップと、前記制御
電圧データ生成ステップにて生成された制御電圧データ
に対応した電圧の大きさを有する電圧信号を生成する第
2の電圧信号生成ステップと、前記電圧制御発振ステッ
プにおける印加電圧を、前記第1の電圧信号生成ステッ
プにて生成された電圧信号と前記第2の電圧信号生成ス
テップにて生成した電圧信号とで切り換える切換ステッ
プとを備える、ことを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、この発
明の実施の形態に係る周波数シンセサイザを、移動通信
装置に応用した場合を例に、詳細に説明する。
【0019】図1は、この発明の実施の形態に係る移動
通信装置100の構成を示す図である。図示するよう
に、この移動通信装置100は、無線信号受信部1と、
周波数変換部2と、復調部3と、周波数シンセサイザ4
とを備えている。
【0020】無線信号受信部1は、例えば、アンテナ、
LNA(Low Noise Amplifier)等から構成され、例え
ば、送信側となる基地局等にて符号分割多重化が施され
無線にて送信された信号を、受信するためのものであ
る。
【0021】周波数変換部2は、例えば、ミキサ、BP
F(Band Pass Filter)等から構成され、無線信号受信
部1により受信した信号の周波数を変換するためのもの
である。すなわち、周波数変換部2は、無線信号受信部
1から受けた信号を、周波数シンセサイザ4により生成
された局部発振信号と乗積することにより、無線周波数
(RF;Radio Frequency)帯の受信信号を、中間周波
数(IF;IntermediateFrequency)帯に変換(ダウンコ
ンバート)する。
【0022】復調部3は、例えば、直交検波器、フィン
ガー受信機、マッチトフィルタ等から構成され、周波数
変換部2により中間周波数帯に変換された受信信号か
ら、伝送された情報信号を復調するためのものである。
ここで、復調部3は、復調した信号等から受信信号の強
度を測定するなどしてチャネルを検出し、初期同期を確
立するための処理等を実行することにより、通信を可能
とする。
【0023】周波数シンセサイザ4は、周波数変換部2
に供給する局部発振信号を生成するためのものであり、
図2に示すような構成を有している。すなわち、周波数
シンセサイザ4は、基準発振器10と、位相比較器11
と、ループフィルタ12と、VCO(Voltage Controll
ed Oscillator)13と、可変分周器14と、第1及び
第2のスイッチ15、16と、A/D(Analog/Digita
l)変換器17と、D/A(Digital/Analog)変換器1
8と、制御回路19とを備えている。ここで、位相比較
器11、ループフィルタ12、VCO13、可変分周器
14及び第1のスイッチ15からなるループ回路は、位
相同期ループ(PLL;Phase Locked Loop)として機
能する。
【0024】基準発振器10は、例えば水晶発振器等か
ら構成され、位相同期ループにより局部発振信号を生成
する際の基準信号(参照信号)となる所定周波数の発振
信号を生成する発振回路である。基準発振器10から位
相比較器11に供給される基準信号(参照信号)の周波
数は、この移動通信装置100が適用される移動通信シ
ステムにてチャネルの中心周波数が設定されうる周波数
の間隔よりも大きな値となるように、設定されている。
すなわち、基準発振器10は、VCO13が生成する局
部発振信号を切り換える際のステップ幅となる周波数よ
りも、高周波の基準信号(参照信号)を生成する。
【0025】位相比較器11は、基準発振器10により
生成された基準信号の位相と、可変分周器14により分
周された局部発振信号の位相とを比較し、その位相差に
対応した大きさの電圧信号を生成する。
【0026】ループフィルタ12は、例えばLPF(Lo
w Pass Filter)等から構成され、第1のスイッチ15
を介して、位相比較器11又はD/A変換器18から、
電圧信号の供給を受け、高周波成分を除去するためのも
のである。
【0027】VCO13は、印加電圧の大きさに対応し
た周波数の局部発振信号を生成する電圧制御発振器であ
る。すなわち、VCO13は、ループフィルタ12によ
り高周波成分が除去された電圧信号の大きさに対応して
発振周波数を規定し、局部発振信号を生成して周波数変
換部2に出力する。
【0028】可変分周器14は、VCO13により生成
された局部発振信号を、制御回路19の制御に従って、
分周比可変で分周するためのものである。
【0029】第1のスイッチ15は、位相比較器11の
出力と、ループフィルタ12の入力との間に介挿され、
制御回路19の制御により、位相同期ループの作動と停
止とを切り換えるためのものである。すなわち、第1の
スイッチ15は、位相比較器11により生成された電圧
信号のVCO13への印加と遮断とを切り換えることに
より、位相同期ループの作動と停止とを切り換える。
【0030】第2のスイッチ16は、D/A変換器18
の出力と、ループフィルタ12の入力との間に介挿さ
れ、制御回路19が記憶しているプリセット電圧データ
を用いた局部発振信号の生成動作の作動と停止とを切り
換えるためのものである。すなわち、第2のスイッチ1
6は、D/A変換器18により生成された電圧信号のV
CO13への印加と遮断とを切り換えることにより、プ
リセット電圧データを用いた局部発振信号の生成動作の
作動と停止とを切り換える。ここで、第2のスイッチ1
6は、第1のスイッチ15と相補的に動作する。すなわ
ち、第1のスイッチ15がループフィルタ12を介して
電圧信号をVCO13に印加している場合、第2のスイ
ッチ16は電圧信号を遮断し、第1のスイッチ15が電
圧信号を遮断している場合、第2のスイッチ16はルー
プフィルタ12を介して電圧信号をVCO13に印加す
る。
【0031】A/D変換器17は、ループフィルタ12
から出力される電圧信号をディジタル化して、電圧信号
データとして制御回路19に取り込むためのものであ
る。
【0032】D/A変換器18は、制御回路19から供
給される制御電圧データをアナログ化することにより電
圧信号を生成し、第2のスイッチ16及びループフィル
タ12を介してVCO13に供給するためのものであ
る。
【0033】制御回路19は、例えばメモリを備えたマ
イクロプロセッサ等から構成され、周波数シンセサイザ
4全体の動作を制御するためのものである。例えば、制
御回路19は、第1及び第2のスイッチ15、16を制
御して位相同期ループを作動させて局部発振信号を生成
可能とし、A/D変換器17から電圧信号データを取得
して、プリセット電圧データとして記憶する。また、制
御回路19は、この移動通信装置100が適用される移
動通信システムにて提供される任意のチャネルに対応し
て局部発振信号の周波数を設定する際に、先に記憶した
プリセット電圧データに基づいて制御電圧データを生成
し、D/A変換器18に供給する。すなわち、制御回路
19は、チャネルの中心周波数に対応した周波数間隔で
局部発振信号の周波数を切り換える際に、プリセット電
圧データが示す電圧を直線補間することにより、各チャ
ネルに対応した制御電圧データを生成し、D/A変換器
18に供給する。
【0034】以下に、この発明の実施の形態に係る移動
通信装置100の動作を説明する。この移動通信装置1
00は、移動通信システムを構成する基地局等から送信
される無線信号を受信してチャネルを検出し、初期同期
を確立することにより通信を可能とする。このため、移
動通信装置100は、例えば電源投入時や通信サービス
圏外に所在する時に、周波数シンセサイザ4が生成する
局部発振信号の周波数を切り換えつつ受信信号の強度を
測定するといった処理を実行して、予め定められた周波
数を中心周波数とするチャネルを検出する。
【0035】以下では、一例として、チャネルの中心周
波数として設定されうる周波数がN(Nは1より大なる
整数)通り存在し、中心周波数が最も低いチャネルを1
番目のチャネル、最も高いチャネルをN番目のチャネル
と称することとする。
【0036】周波数シンセサイザ4は、まず、制御回路
19がプリセット電圧データを記憶するため、中心周波
数が最も低い1番目のチャネルと最も高いN番目のチャ
ネルの他、所定数のチャネルに対応した周波数の局部発
振信号を、位相同期ループを用いて順次生成させる。例
えば、制御回路19は、1番目及びN番目のチャネルの
他、1<a<b<Nとなるa番目のチャネルと、b番目
のチャネルとに対応した周波数の局部発振信号を、位相
同期ループを用いて順次生成させる。
【0037】このとき、第1のスイッチ15は、制御回
路19の制御により、位相比較器11から出力された電
圧信号をループフィルタ12に供給するように設定され
る。また、第2のスイッチ16は、制御回路19の制御
により、D/A変換器18から出力された電圧信号を遮
断するように設定される。
【0038】ここで、基準発振器10から位相比較器1
1に供給される基準信号(参照信号)の周波数は、この
移動通信装置100が適用される移動通信システムにて
チャネルの中心周波数が設定されうる周波数の間隔より
も大きな値となるように設定されている。例えば、チャ
ネルの中心周波数が設定されうる周波数の間隔が200
kHzである場合、基準発振器10から位相比較器11
に供給される基準信号(参照信号)の周波数は、400
kHzや1MHz等に設定され、a番目のチャネルとb
番目のチャネルは、この基準周波数でPLLとして動作
させることのできる周波数を選択する。また、1番目及
びN番目のチャネルに対応した周波数を周波数シンセサ
イザ4により生成させる際に、チャネルの中心周波数が
設定されうる周波数間隔よりも大きくできる場合は、こ
れらの基準周波数も可能な限り大きいものに設定する。
【0039】位相同期ループのループゲインK[1/
s]は、数式1に示す関係を満たすことから、基準発振
器10から位相比較器11に供給される基準信号(参照
信号)の周波数を高周波に設定することにより、分周比
を減少させ、ループゲインを大きくすることができる。
これにより、位相同期ループにおける位相同期の確立に
要する時間を短縮することができ、局部発振信号の周波
数を迅速に切り換えることができる。
【数1】K=(Kp×Kv)/Div [1/s] なお、Kp[V/rad]は位相比較器11の感度であ
り、Kv[Hz/V]はVCO13の感度であり、Di
vは可変分周器14の分周比である。
【0040】可変分周器14は、制御回路19により設
定された分周比で、VCO13により生成された局部発
振信号を分周し、位相比較器11に送る。位相比較器1
1は、基準発振器10から受けた基準信号(参照信号)
の位相と、可変分周器14から受けた信号の位相とを比
較し、互いの位相差に対応した大きさの電圧信号を生成
し、第1のスイッチ15を介してループフィルタ12に
送る。これにより、位相同期ループにて位相同期を確立
してVCO13が生成する局部発振信号の周波数を規定
するための電圧信号が生成される。
【0041】ループフィルタ12は、第1のスイッチ1
5を介して位相比較器11から受けた電圧信号をフィル
タリングして高周波成分を除去したのち、VCO13に
印加する。
【0042】制御回路19は、可変分周器14の分周比
を切り換えて1、a、b、N番目の各チャネルに対応し
た周波数の局部発振信号がVCO13により生成される
ごとに、A/D変換器17から電圧信号データを取り込
み、プリセット電圧データとして記憶する。ここで、
1、a、b、N番目の各チャネルに対応して取り込んだ
電圧信号データの示す電圧が、それぞれ、V、V
、V[V]であるものとする。
【0043】次に、制御回路19は、プリセット電圧デ
ータに基づいて、移動通信システムにて提供される任意
のチャネルに対応した周波数の局部発振信号を生成可能
とする。
【0044】このとき、第1のスイッチ15は、制御回
路19の制御により、位相比較器11から出力された電
圧信号を遮断するように設定される。また、第2のスイ
ッチ16は、制御回路19の制御により、D/A変換器
18から出力された電圧信号をループフィルタ12に供
給するように設定される。
【0045】制御回路19は、1番目のチャネルからa
番目のチャネルまでの間に存在する各チャネルに対応し
た周波数の局部発振信号をVCO13に生成させるため
の制御電圧を、数式2に示す電圧ステップVs1[V]
で近似して切り換える。
【数2】Vs1=(V−V)/(a−1) [V]
【0046】例えば、制御回路19は、1番目のチャネ
ルに対応したプリセット電圧データが示す電圧V
[V]から、電圧ステップVs1[V]ずつ増加させ
た電圧を示す制御電圧データを、順次D/A変換器18
に供給することにより、VCO13が生成する局部発振
信号の周波数を切り換えさせる。D/A変換器18は、
制御回路19から供給された制御電圧データをアナログ
化して電圧信号に変換したのち、第2のスイッチ16及
びループフィルタ12を介してVCO13に印加する。
これにより、1番目のチャネルからa番目のチャネルま
での間に存在する各チャネルに対応した周波数の局部発
振信号が順次生成されて、周波数変換部2に供給され
る。
【0047】また、制御回路19は、a番目のチャネル
からb番目のチャネルまでの間に存在する各チャネルに
対応した周波数の局部発振信号をVCO13に生成させ
るための制御電圧を、数式3に示す電圧ステップVs2
[V]で近似して切り換える。
【数3】Vs2=(V−V)/(b−a) [V]
【0048】例えば、制御回路19は、a番目のチャネ
ルに対応したプリセット電圧データが示す電圧V
[V]から、電圧ステップVs2[V]ずつ増加させ
た電圧を示す制御電圧データを、順次D/A変換器18
に供給することにより、VCO13が生成する局部発振
信号の周波数を切り換えさせる。D/A変換器18は、
制御回路19から供給された制御電圧データをアナログ
化して電圧信号に変換したのち、第2のスイッチ16及
びループフィルタ12を介してVCO13に印加する。
これにより、a番目のチャネルからb番目のチャネルま
での間に存在する各チャネルに対応した周波数の局部発
振信号が順次生成されて、周波数変換部2に供給され
る。
【0049】また、制御回路19は、b番目のチャネル
からN番目のチャネルまでの間に存在する各チャネルに
対応した周波数の局部発振信号をVCO13に生成させ
るための制御電圧を、数式4に示す電圧ステップVs3
[V]で近似して切り換える。
【数4】Vs3=(V−V)/(N−b) [V]
【0050】例えば、制御回路19は、b番目のチャネ
ルに対応したプリセット電圧データが示す電圧V
[V]から、電圧ステップVs3[V]ずつ増加させ
た電圧を示す制御電圧データを、順次D/A変換器18
に供給することにより、VCO13が生成する局部発振
信号の周波数を切り換えさせる。D/A変換器18は、
制御回路19から供給された制御電圧データをアナログ
化して電圧信号に変換したのち、第2のスイッチ16及
びループフィルタ12を介してVCO13に印加する。
これにより、b番目のチャネルからN番目のチャネルま
での間に存在する各チャネルに対応した周波数の局部発
振信号が順次生成されて、周波数変換部2に供給され
る。
【0051】このように、制御回路19は、局部発振信
号の周波数を切り換える際に、予め記憶しているプリセ
ット電圧データが示す電圧を直線補間することにより、
各チャネルに対応してVCO13に印加する制御電圧の
大きさを特定する。
【0052】すなわち、制御回路19は、1、a、b、
N番目のチャネルにそれぞれ対応した電圧V、V
、V[V]を、図3に示すように直線補間するこ
とにより、各チャネルに対応してVCO13に印加する
制御電圧の大きさを特定する。これにより、周波数シン
セサイザ4は、局部発振信号の周波数を迅速且つ適切に
切り換えて、移動通信装置100によるチャネルの検出
等を可能とする。
【0053】こうして各チャネルに対応した周波数の局
部発振信号を順次生成する際には、プリセット電圧デー
タを用いて生成される制御電圧データにより局部発振信
号の周波数を設定することから、周波数の切換に要する
時間を、D/A変換器18のセトリングタイムのみとす
ることができる。すなわち、局部発振信号の周波数を迅
速に設定して、適切に切り換えることができる。
【0054】また、プリセット電圧データを用いて局部
発振信号の周波数を切り換える際には、位相同期ループ
の動作を停止させているので、可変分周器14のリセッ
トといった複雑な制御は不要である。すなわち、簡単な
構成で局部発振信号の周波数を切り換えることができ
る。
【0055】さらに、制御回路19は、直線補間により
制御電圧データを生成するので、プリセット電圧データ
を記憶するためにA/D変換器17から電圧信号データ
を取り込む回数を低減することができる。これにより、
消費電力を低減することができる。
【0056】周波数変換部2は、周波数シンセサイザ4
から受けた局部発振信号を、無線信号受信部1により受
信した受信信号と乗積させることにより、受信信号の周
波数を変換(ダウンコンバート)する。周波数変換部2
は、周波数を変換した受信信号を、復調部3に送る。
【0057】復調部3は、周波数シンセサイザ4により
生成される局部発振信号の周波数が切り換えられるごと
に、受信信号の強度を測定するなどして、チャネルの検
出を可能とする。
【0058】ここで、例えばIMT−2000(Intern
ational Mobile Telecommunication-2000)のシステム
で用いられるW−CDMA(Wideband-Code Division M
ultiple Access)方式では、チャネルの中心周波数が設
定されうる周波数の間隔よりも、変調波の帯域の方が十
分に広い。すなわち、IMT−2000のシステムで
は、チャネルの中心周波数が設定されうる周波数が20
0kHzステップで存在し、1つのチャネルが使用する
帯域幅は約3.84MHzである。このような場合に
は、局部発振信号に多少の周波数誤差が生じても、受信
信号の強度を問題なく測定することができる。従って、
周波数シンセサイザ4は、制御回路19が予め記憶した
プリセット電圧データを用いて各チャネルに対応した周
波数の局部発振信号を生成することで、迅速且つ適切に
周波数を切り換えることができる。
【0059】以上説明したように、この発明によれば、
位相同期ループを作動させて局部発振信号を生成した際
にVCO13に印加された電圧信号を取り込んでプリセ
ット電圧データを生成し、直線補間により制御電圧デー
タを生成して、VCO13が生成する局部発振信号の周
波数を制御することができる。これにより、簡単な構成
で、局部発振信号の周波数を適切に切り換えることがで
きる。
【0060】なお、上記実施の形態では、周波数が最も
低い1番目のチャネルと最も高いN番目のチャネルの他
に、a番目のチャネルと、b番目のチャネルとに対応し
た周波数の局部発振信号を、位相同期ループを用いて生
成するものとして説明したが、これに限定されない。す
なわち、位相同期ループを用いて局部発振信号を生成す
るチャネルの数は、プリセット電圧データを取得するた
めに必要な任意の数とすることができる。
【0061】また、周波数シンセサイザ4が生成した発
振信号は、局部発振信号以外にも利用可能であり、例え
ば、クロック信号として利用することもできる。
【0062】さらに、VCO13に印加する制御電圧の
大きさを特定するための補間方式は、直線補間に限定さ
れず、例えば最小二乗法を用いた補間方式といった、適
切な制御電圧の大きさを特定するための任意の補間方式
を採用することができる。
【0063】
【発明の効果】以上の説明のように、この発明によれ
ば、位相同期ループを作動させて局部発振信号を生成し
た際の電圧信号を取り込んでプリセット電圧データを生
成し、補間により制御電圧データを生成して、発振信号
の周波数を制御することができる。これにより、簡単な
構成で、発振信号の周波数を適切に切り換えることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る移動通信装置の構
成を示す図である。
【図2】周波数シンセサイザの構成を示す図である。
【図3】VCOに印加する電圧を制御回路が特定する際
の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
1 無線信号受信部 2 周波数変換部 3 復調部 4 周波数シンセサイザ 10 基準発振器 11 位相比較器 12 ループフィルタ 13 VCO 14 可変分周器 15、16 スイッチ 17 A/D変換器 18 D/A変換器 19 制御回路 100 移動通信装置
フロントページの続き Fターム(参考) 5J106 AA04 BB01 CC02 CC15 CC24 CC41 CC43 CC47 CC53 DD08 DD33 DD35 DD36 DD43 EE03 GG01 GG07 HH01 HH03 KK03 KK38 KK39 PP02 QQ09 RR05 RR14 RR15 RR17 RR18 RR20 5K020 DD11 DD22 FF00 GG04 GG09 GG10 GG11 GG21 KK08 LL09

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】印加電圧の大きさに対応した周波数の発振
    信号を生成する電圧制御発振手段と、 位相同期ループにより位相同期を確立して、前記電圧制
    御発振手段により生成される発振信号の周波数を規定す
    るための電圧信号を生成する第1の電圧信号生成手段
    と、 前記電圧制御発振手段に印加される電圧信号を取り込ん
    で初期設定電圧データを生成する電圧取込手段と、 前記電圧取込手段により生成された初期設定電圧データ
    が示す電圧を補間して、前記電圧制御発振手段が生成す
    る発振信号の周波数を規定するための制御電圧データを
    生成する制御電圧データ生成手段と、 前記制御電圧データ生成手段により生成された制御電圧
    データに対応した電圧の大きさを有する電圧信号を生成
    する第2の電圧信号生成手段と、 前記電圧制御発振手段に印加する電圧信号を、前記第1
    の電圧信号生成手段により生成された電圧信号と前記第
    2の電圧信号生成手段により生成された電圧信号とで切
    り換える切換手段とを備える、 ことを特徴とする周波数シンセサイザ。
  2. 【請求項2】前記切換手段は、まず、前記第1の電圧信
    号生成手段により生成された電圧信号を前記電圧制御発
    振手段に印加するべく設定して、前記電圧取込手段によ
    る初期設定電圧データの生成を可能とし、次に、前記第
    2の電圧信号生成手段により生成された電圧信号を前記
    電圧制御発振手段に印加するべく設定して、前記制御電
    圧データ生成手段が生成した制御電圧データによる、前
    記電圧制御発振手段における発振信号周波数の制御を可
    能とする、 ことを特徴とする請求項1に記載の周波数シンセサイ
    ザ。
  3. 【請求項3】前記第1の電圧信号生成手段は、 前記電圧制御発振手段により生成された発振信号を分周
    比可変で分周する分周手段と、 所定周波数の基準信号を生成する基準信号生成手段と、 前記分周手段により分周された信号の位相と、前記基準
    信号生成手段により生成された信号の位相とを比較し、
    位相差に対応した大きさの電圧信号を生成する位相比較
    手段とを備え、 前記基準信号生成手段は、前記電圧制御発振手段が前記
    制御電圧データ生成手段により生成された制御電圧デー
    タに従って発振信号周波数を切り換える際のステップ幅
    となる周波数よりも高周波の基準信号を生成する、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の周波数シンセ
    サイザ。
  4. 【請求項4】無線信号を受信してチャネルを検出し、通
    信を実行する移動通信装置であって、 無線信号を受信する無線受信手段と、 前記無線受信手段により受信した信号の周波数を変換す
    る周波数変換手段と、 前記周波数変換手段により周波数が変換された信号に基
    づいて受信信号の強度を測定し、チャネルを検出可能と
    するチャネル検出手段と、 前記周波数変換手段に局部発振信号を供給する局部発振
    信号生成手段とを備え、 前記局部発振信号生成手段は、 印加電圧の大きさに対応した周波数の局部発振信号を生
    成し、前記周波数変換手段に供給する電圧制御発振手段
    と、 位相同期ループにより位相同期を確立して、前記電圧制
    御発振手段により生成される局部発振信号の周波数を規
    定するための電圧信号を生成する第1の電圧信号生成手
    段と、 前記電圧制御発振手段に印加されている電圧信号を取り
    込んで初期設定電圧データを生成する電圧取込手段と、 前記電圧取込手段により生成された初期設定電圧データ
    が示す電圧を補間して、前記電圧制御発振手段が生成す
    る局部発振信号の周波数を、チャネルが設定されうる周
    波数の間隔に合わせて切り換えるための制御電圧データ
    を生成する制御電圧データ生成手段と、 前記制御電圧データ生成手段により生成された制御電圧
    データに対応した電圧の大きさを有する電圧信号を生成
    する第2の電圧信号生成手段と、 前記電圧制御発振手段に印加する電圧信号を、前記第1
    の電圧信号生成手段により生成された電圧信号と前記第
    2の電圧信号生成手段により生成された電圧信号とで切
    り換える切換手段とを備える、 ことを特徴とする移動通信装置。
  5. 【請求項5】前記切換手段は、まず、前記第1の電圧信
    号生成手段により生成された電圧信号を前記電圧制御発
    振手段に印加するべく設定して、前記電圧取込手段によ
    る初期設定電圧データの生成を可能とし、次に、前記第
    2の電圧信号生成手段により生成された電圧信号を前記
    電圧制御発振手段に印加するべく設定して、前記制御電
    圧データ生成手段が生成した制御電圧データによる、前
    記電圧制御発振手段における発振信号周波数の制御を可
    能とする、 ことを特徴とする請求項4に記載の移動通信装置。
  6. 【請求項6】前記第1の電圧信号生成手段は、 前記電圧制御発振手段により生成された局部発振信号を
    分周比可変で分周する分周手段と、 所定周波数の基準信号を生成する基準信号生成手段と、 前記分周手段により分周された信号の位相と、前記基準
    信号生成手段により生成された信号の位相とを比較し、
    位相差に対応した大きさの電圧信号を生成する位相比較
    手段とを備え、 前記基準信号生成手段は、チャネルが設定されうる周波
    数の間隔よりも大きな値の周波数を有する基準信号を生
    成する、 ことを特徴とする請求項4又は5に記載の移動通信装
    置。
  7. 【請求項7】印加電圧の大きさに対応した周波数の発振
    信号を生成する電圧制御発振ステップと、 位相同期ループにより位相同期を確立して、前記電圧制
    御発振ステップにて生成される発振信号の周波数を規定
    するための電圧信号を生成する第1の電圧信号生成ステ
    ップと、 前記電圧制御発振ステップにおける印加電圧を取り込ん
    で初期設定電圧データを生成する電圧取込ステップと、 前記電圧取込ステップにて生成した初期設定電圧データ
    が示す電圧を直線補間して、前記電圧制御発振ステップ
    にて生成される発振信号の周波数を規定するための制御
    電圧データを生成する制御電圧データ生成ステップと、 前記制御電圧データ生成ステップにて生成された制御電
    圧データに対応した電圧の大きさを有する電圧信号を生
    成する第2の電圧信号生成ステップと、 前記電圧制御発振ステップにおける印加電圧を、前記第
    1の電圧信号生成ステップにて生成された電圧信号と前
    記第2の電圧信号生成ステップにて生成した電圧信号と
    で切り換える切換ステップとを備える、 ことを特徴とする発振信号生成方法。
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