JP2006505990A - 改善されたリアルタイム精度を有する移動無線受信機 - Google Patents

Abstract

本発明は、時間基準信号を受信するための受信デバイス（２２、１９）を備える移動無線受信機に関する。移動無線機で正確なリアルタイム表示を可能にするために、アナログ信号をデジタル信号に変換するために２番目に並んだアナログ−デジタル変換器（３）を有するＧＳＭ受信ユニット（１）と、受信信号を再構築しかつ処理するためのデジタル信号プロセッサ（４）と、移動無線機の部品を制御するためのシステムコントローラ（５）と、発振器（８）を備えるリアルタイム回路（７）と、情報を示すための表示装置（６）とを備える移動無線機であって、他の受信ユニット（１９、２２）が時間基準信号を受信するために設けられ、この他の受信ユニット（１９、２２）は時間基準信号を受信するためのアンテナ（１８、１３）、送信周波数に同調される同調可能なコンデンサ（１２）、および受信時間基準信号を増幅するための増幅器（１１）を備え、さらに、ＧＳＭ受信ユニット（１）とアナログ−デジタル変換器（３）の間に多重ユニット（２）が挿入され、この多重ユニット（２）は受信アナログ移動無線信号および時間基準信号を供給することができ、受信時間基準信号は、予め決められた瞬間に、復調およびフィルタ処理のためにデジタル信号プロセッサＤＳＰ（４）に供給され、および復号化のためにシステムコントローラ（５）に供給されることができ、復号された時間基準信号でリアルタイム回路（７）を更新することが実現される移動無線機が提案される。このようにして、ほとんどハードウェアまたはソフトウェアのサプリメントを有しないＧＳＭ移動無線機が得られ、この移動無線機は、時間基準信号を受信しかつ復号し、さらにその時間基準信号を、リアルタイム回路（７）を更新するために使用することができる状況にある。

Description

本発明は、時間基準信号を受信する受信デバイスを備える移動無線受信機に関し、より詳細にはＧＳＭ移動無線電話に関する。

現代の移動無線機は非常に多くの付加機能を有する。例えば、システム手帳（Organizer）として、目覚まし時計として、またはポケット型計算器として使用することができる。大抵の場合、無線機の表示装置は日付およびリアルタイムも示す。日付および時間表示の精度が、本発明の目的である。移動無線機は、例えば、付加特徴としてＰＣカードの形態のノートブック用にアレンジすることがある。

リアルタイム回路の基準として使用されるフリーホイーリング発振器に基づいて、リアルタイムが表示されるとき、非常に不正確であることが多い。このフリーホイーリング発振器は、精度が制限され、さらに温度変化に敏感であり、その上、電池が低い状態で動作しているときその精度は変化する。一方ではさらに超現代的でその上高信頼性で動作する移動無線機には、我々が慣れている全ての時計の精度がない。さらに、このフリーホイーリング発振器は、例えば夏時間と冬時間の間または時間帯間の時間変化を考慮に入れることができない。

移動無線で広く使用されているＧＳＭ標準では、時間情報が一緒に送信されないので、ＣＤＭＡまたはＧＰＳ信号と違って、無線信号は、ただ抽出されるだけのものである時間情報を含まない。

したがって、本発明の目的は、正確なリアルタイムを表示することができる構成および方法を提供することである。

この目的は、ＧＳＭ受信ユニットと、アナログ信号をデジタル信号に変換する２番目のアナログ−デジタル変換器と、受信信号を再構築しかつ処理するデジタル信号プロセッサと、移動無線機の部品を制御するシステムコントローラと、発振器を有するリアルタイム回路と、情報を表示する表示装置とを有する移動無線機によって実現され、この無線機にはさらに、時間基準信号を受信する受信ユニットが設けられ、この受信ユニットは時間基準信号を受信するためのアンテナ、送信周波数に同調させるための同調可能コンデンサ、および受信時間基準信号を増幅するための増幅器を備え、さらに、ＧＳＭ受信ユニットとアナログ−デジタル変換器の間に多重ユニットが挿入され、この多重ユニットに受信アナログ移動無線信号および時間基準信号を入力することができ、さらにこの無線機では、受信時間基準信号は、復調およびフィルタ処理のために所定の時間にデジタル信号プロセッサに入力され、また復号化のためにシステムコントローラに入力されることができ、リアルタイム回路は、復号された時間基準信号によって更新されるように実現される。

本発明は、時間を正確に表示するために、複数の時間基準信号が使用可能であるがこれまで移動無線機で使用されなかったという認識に基づいている。

移動無線機は、一般に、約９００ＭＨｚ、１８００または１９００ＭＨｚのそれぞれの送信周波数で無線信号を受信するＧＳＭ受信ユニットを含む。ＧＳＭ受信ユニットは、約−１３０ｋＨｚから＋１３０ｋＨｚまでの周波数範囲を有するベースバンド信号を２番目のアナログ−デジタル変換器に送る。

ドイツでは、時間基準信号ＤＣＦ７７は７７．５ｋＨｚの送信周波数で送信される。この信号は中央ヨーロッパを対象として含んでいる。英国の時間信号は６０ｋＨｚで送信され、グレートブリテンを対象として含む。また、世界の他の部分で、そのような時間基準信号が使用可能である。したがって、これらの時間基準信号は、まさに移動無線機の部品が対象として含む地域にあり、これらの部品で処理することができる。

そのような時間基準信号を受信することができるために、移動無線機は他の受信ユニットを備えている。この他の受信ユニットは、時間基準信号を受信するのに適したアンテナを備える。このアンテナは、同調可能なコンデンサによってそれぞれの時間基準信号の周波数に設定することができる。さらに、受信時間基準信号を増幅するために、増幅器が備えられる。この増幅器は、移動無線機に配置されたアナログ−デジタル変換器によるさらに他の処理に適した値までの時間基準信号の増幅を実現する。このように増幅された時間基準信号は、マルチプレクサに供給され、このマルチプレクサにベースバンド信号も供給される。マルチプレクサは、受信状態に依存して、受信移動無線信号または時間基準信号を、下流のアナログ−デジタル変換器に転送する。アナログ−デジタル変換器の後に、デジタル信号を処理するために備えられたプロセッサが続いている。このプロセッサは、プロセッサだけでなく集積化メモリも備えるデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）であり、この集積化メモリには、フィルタその他のプログラムと処理のためのデータの両方が格納されている。デジタル化時間基準信号がマルチプレクサおよび下流のＤＳＰに供給された場合、このＤＳＰで、時間信号の搬送周波数を中心にした選択帯域フィルタによって正確な時間基準信号を抽出することができる。このＤＳＰで、フィルタのプログラムおよび復調方法はプログラムとして実行される。時間基準信号をフィルタ処理するためのフィルタは、既存のＤＳＰでソフトウェアの拡張として実行される。受信時間基準信号は、ＤＳＰでフィルタ処理され、復調され、それから復号化のためにシステムコントローラに転送される。システムコントローラは、接続された時間回路を復号された時間信号で更新するので、時間または日付の表示は、このように永久に更新できるようになる。

本発明の有利な実施形態では、マルチプレクサおよび受信ユニットの利得係数および同調可能なキャパシタンスは、それぞれ、システムコントローラによって設定または制御される。このように、システムコントローラは、移動無線信号がＤＳＰに転送されるとき、および時間基準信号が転送され時間表示の更新が行なわれるときを決定する。マルチプレクサは、時間基準信号がある特定の時間だけに転送されるように、システムコントローラによって制御される。基本的には、移動無線信号が転送される。好ましくは、時間回路を更新すべき時間間隔を決定することができる。一方では、例えば１日に少なくとも一度または移動無線機の電源切断前か電源投入時にいつでものように、この更新時間間隔をシステムコントローラのプログラミングで決定することができるが、他方で、使用者は移動無線機の時間表示の不正確の関数として更新時間間隔を適合させることもできる。時間基準信号の受信が余りにも弱すぎる場合には、システムコントローラは、時間基準信号を受信するために周波数を再調整することまたは所定の他の周波数を設定することを試みる。システムコントローラは、時間基準信号が余りにも弱くなりすぎるかどうかを確認し、それからコンデンサを含めてまたは除いて同調可能なキャパシタンスを変え、他の時間基準信号の受信を他の周波数で可能にすることができる。さらに、時間回路が更新される時間が一定に予め決められるかもしれないし、または更新時間間隔が使用者によって設定されるかもしれない。

時間基準信号を受信し、移動無線機のリアルタイム回路を更新するために、ＧＳＭ移動無線信号がＧＳＭ受信ユニットで受信され、かつ時間基準信号が他の受信ユニットで受信されるが、一方で、時間基準信号は、移動無線信号と同様なレベルに増幅されると、多重ユニットに供給され、さらに移動無線機のデジタル信号プロセッサによって復調されかつフィルタ処理され、さらにシステムコントローラによって復号され、そしてリアルタイム回路が復号された時間情報で更新されるという方法によって、この目的が達成される。

本発明の有利な実施形態では、時間基準信号は振幅変調信号である。そのとき時間情報は時間基準信号の振幅で符号化されるので、時間基準信号から時間および日付を抽出するには簡単なパワー測定で十分である。この抽出は、ＤＳＰ上で起動するプログラムの改善されたもので実現できる。また、パワー測定および抽出はＤＳＰで行なわれるので、これらの機能でプログラムを拡張しさえすればよく、追加のハードウェアは必要でない。抽出された時間または日付の信号はシステムコントローラで復号され、リアルタイム回路（ＲＴＣ）に入力される。リアルタイム回路は、復号された時間信号または日付信号で更新される。

本発明のさらに他の実施形態では、ＦＭ受信機が既に組み込まれている移動無線機が使用される。多くの移動無線機は、移動無線機をラジオとしても利用できるように一体化ＦＭ受信機を既に有している。多くのＦＭ信号には、ＲＤＳまたはＲＤＢＳ情報が含まれている。このＲＤＳ信号は時間情報も含む。ＲＤＳ／ＲＤＢＳ情報は、５７ｋＨｚの送信周波数で送信される。また、この周波数は、移動無線機の部品で処理することができる周波数範囲に入っている。本発明に従った実施形態では、受信ＦＭ信号は、システムコントローラによって制御されるマルチプレクサに供給される。ＦＭ信号が転送されたとき、ＤＳＰは例えばＲＤＳ信号も抽出するので、このようにして得られた時間基準信号が、リアルタイム回路を更新するためにシステムコントローラによって使用される。ＲＤＳ／ＲＤＢＳ信号の復調は、再び、デジタル信号プロセッサによって行なわれる。また、チャネル・フィルタ処理は、ＤＳＰによって引き継がれる。そのとき、システムコントローラはＲＤＳ／ＲＤＢＳ信号からの復調時間基準信号を復号し、リアルタイム回路を更新する。

本発明のさらに他の有利な実施形態では、デジタル信号プロセッサは、時間基準信号の他に、ＲＤＳ／ＲＤＢＳ信号の他の情報も抽出し、表示装置に同じように示すことができる。例えば、ラジオ局を聞いているとき、ＲＤＳ／ＲＤＢＳ信号で一緒に送信されたラジオ局、題目、歌手またはジャンルそれぞれを移動無線機の表示装置に示すことができる。

本発明のさらに他の有利点は、異なる時間基準信号への切り換えが行なわれるときに明らかになる。時間基準信号の変化は、また時間帯の変化を必要としない。また、夏時間から冬時間への変化は自動的に検出される。

移動無線の本発明によるこの実施形態で、使用可能な時間基準信号を他の受信ユニットを介して受信することができるようになる。受信時間基準信号の他の処理は、移動無線機の使用可能な部品によって行なわれ、この部品を、時間基準信号のフィルタ処理、測定、抽出、および復号化を行なうプログラムで、補完するだけでよい。

本発明のこれらおよび他の態様は、以下で説明する実施形態から明らかであり、また以下で説明する実施形態を参照して説明する。

図１は、ＧＳＭ受信ユニット１の他に、時間基準信号を受信するための他のＡＭ受信ユニット２２も備える移動無線機を示す。

この他の受信ユニット２２は、例えばフェライト・コアの形のアンテナ１３、同調可能なコンデンサ１２、およびプリアンプ（ＬＮＡ）１１を備える。このＡＭ受信ユニット２２は、時間基準信号、例えば中波周波数範囲（ＡＭ範囲）のＤＣＦ７７を受信するように設計されている。受信された時間基準信号は、プリアンプ１１での増幅後に、マルチプレクサ２に供給される。また、受信アナログ移動無線信号がマルチプレクサ２に供給される。マルチプレクサ２は、システムコントローラ５で制御される。このことは、システムコントローラ５は、アナログ移動無線信号がアナログ−デジタル変換器３に転送されるとき、および時間基準信号がアナログ−デジタル変換器３に転送されるときを決定することを意味する。

それぞれの転送されたアナログ信号は、アナログ−デジタル変換器３によってデジタル信号に変換され、デジタル信号プロセッサ４に与えられる。デジタル信号プロセッサは、帯域フィルタによってチャネル・フィルタ処理を実行する。時間情報は振幅変調されているので、ＤＳＰは復調後にもう１つのパワー測定を行なうだけでよい。システムコントローラ５は、それから、時間情報を復号し、それでリアルタイム回路７を更新する。表示装置６は、他の情報に加えて時間および日付を示す。実装されたソフトウェア１０および９は、ＤＳＰ４とシステムコントローラ５の両方で実行され、そのソフトウェアはファームウェアとも呼ばれる。このファームウェアは、フィルタ処理および復調および復号化の方法のための係数およびプログラムを備える。このファームウェアまたはソフトウェア１０は、チャネル・フィルタ処理１５のために、および復調方法１５のためにプログラムによってただ拡張されるだけである。チャネル・フィルタ処理およびまた復調方法のプログラムは知られている。システムコントローラ５のソフトウェア９は、復号化アルゴリズム１６によって時間基準信号のために拡張されることになる。さらに、システムコントローラで、受信ユニット２２の制御が実現されることになる。同調可能なコンデンサ１２とまた前記増幅器１１の利得の両方は、インタフェース１４を介してシステムコントローラ５によって設定される。破線は、追加すべき部品を示す。移動無線は、ＡＭ受信ユニット２２で拡張されることになる。さらに、ＤＳＰおよびシステムコントローラのソフトウェア・サプリメント１５、１６が追加されることになる。このように、簡易なサプリメントによって、正確なリアルタイム表示を行なうことができる。

図２は、ＦＭ受信ユニット１９を備える移動無線機を示す。

ＦＭ信号はアンテナ１８によって受信される。このＦＭ信号は大抵ＲＤＳ／ＲＤＢＳ信号も含む。このＦＭ信号はマルチプレクサ２に与えられる。受信されたＦＭ局が聞かれたとき、この信号は、ＤＳＰによってフィルタ処理され、さらに復調される。知られているものと比べると、ＤＳＰは、ＲＤＳ信号のフィルタ処理および復調を可能にするソフトウェア２０によって補完されている。また、このソフトウェアも知られている。ＲＤＳ信号の復号化はシステムコントローラ５によって行なわれ、このシステムコントローラ５が、復号された時間信号でリアルタイム回路７を更新する。図１に示すように、システムコントローラはまた、インタフェース１４を介してＦＭ信号の受信を制御する。この回路では、ＤＳＰおよびシステムコントローラ５用のソフトウェアだけが、ＲＤＳ信号から時間情報を抽出するために拡張されることになる。

時間基準信号を受信するためのＡＭ受信ユニットを有する移動無線機を示すブロック回路図である。 ＦＭ受信ユニットを有する移動無線機を示すブロック回路図である。

Claims (11)

1. ＧＳＭ受信ユニットと、アナログ信号をデジタル信号に変換するために２番目に並んでいるアナログ−デジタル変換器と、受信信号を再構築しかつ処理するためのデジタル信号プロセッサと、移動無線機の部品を制御するためのシステムコントローラと、発振器を備えるリアルタイム回路と、情報を表示するための表示装置とを備える移動無線機であって、時間基準信号を受信する受信ユニットが設けられ、この受信ユニットは時間基準信号を受信するためのアンテナ、送信周波数に同調させるための同調可能なコンデンサ、および前記受信時間基準信号を増幅するための増幅器を備え、さらに、多重ユニットが前記ＧＳＭ受信ユニットと前記アナログ−デジタル変換器の間に挿入され、この多重ユニットは前記受信アナログ移動無線信号および前記時間基準信号を供給することができ、前記受信時間基準信号は、予め決められた瞬間に、復調およびフィルタ処理のために前記デジタル信号プロセッサに供給され、および復号化のために前記システムコントローラに供給されることができ、前記復号された時間基準信号で前記リアルタイム回路を更新することが実現される移動無線機。
2. 前記多重ユニットは前記システムコントローラで制御することができることを特徴とする請求項１に記載の移動無線機。
3. 前記増幅器の利得係数および前記同調可能なキャパシタンスは前記システムコントローラで設定することができることを特徴とする請求項１に記載の移動無線機。
4. 前記リアルタイム回路は前記システムコントローラで更新することができることを特徴とする請求項１に記載の移動無線機。
5. 更新間隔は、任意に選ぶことができるかまたは固定的にプログラムされることを特徴とする請求項１に記載の移動無線機。
6. 前記他の受信ユニットは、振幅変調信号のための受信ユニットであることを特徴とする請求項１に記載の移動無線機。
7. 前記受信ユニットは、周波数変調信号のための受信ユニットであることを特徴とする請求項１に記載の移動無線機。
8. 時間基準信号を受信し、移動無線機のリアルタイム回路を更新する方法であって、ＧＳＭ移動無線信号がＧＳＭ受信ユニットで受信され、かつ時間基準信号が他の受信ユニットで受信され、前記移動無線信号と同様なレベルに増幅された後の前記時間基準信号が、多重ユニットに供給され、さらに、前記移動無線機のデジタル信号プロセッサによって復調されかつフィルタ処理され、さらに、システムコントローラによって復号され、そして前記リアルタイム回路が前記復号された時間情報で更新される方法。
9. 前記時間基準信号が振幅変調信号である、請求項８に記載の方法。
10. 前記時間基準信号が周波数変調ＲＤＳ／ＲＤＢＳ信号に含まれる、請求項８に記載の方法。
11. 前記ＲＤＳ／ＲＤＢＳ信号に含まれた他の情報が復号され、かつ表示装置に表示される、請求項１０に記載の方法。

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