JP2008160181A

JP2008160181A - シンボル処理装置及び方法

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Publication number: JP2008160181A
Application number: JP2006343152A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Shiozawa; 秀章塩澤
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: JP5103894B2

Abstract

【課題】受信信号からシンボルクロックを生成するデクリメントカウンタがＤＳＰに実装されていた従来の通信機では、デクリメントカウンタへの計測カウント値の設定処理が遅れたり、ＤＳＰのパワーダウンモードから通常動作モードへ復帰時に、シンボルクロックの検出処理に時間がかかったりしている。これを解決する。
【解決手段】デクリメントカウンタはＤＳＰ１２の外部のタイマーロジック１５に装備する。該カウンタは、各計測サイクルで計測カウント値を計測し、各サイクルの終了時にシンボルクロックとしての外部割込みをＤＳＰ１２に供給する。ＤＳＰ１２は、計測カウント値を所定の調整値にするコマンドをタイマーロジック１５へ送って、外部割込みタイミングを補正する。タイマーロジック１５は、ＤＳＰ１２のパワーダウン中も作動を継続する。ＤＳＰ１２は、通常動作モードへの復帰時、外部割込みタイミングを使ってシンボルタイミングを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば携帯型無線通信機の受信部等に装備されるシンボル処理装置及び方法に関する。

特許文献１は、各シンボル期間をｍ（ｍは３以上の整数）個に分割して、各分割点をサンプリングタイミングにして、各サンプリングタイミングにおいてデジタル変調信号からシンボルを検出する受信機を開示する。該受信機では、ｍ個のサンプリングタイミングの並び順における中央のサンプリングタイミングがシンボルタイミングとなるように、各サンプリングタイミングにおけるシンボル値に基づき１番目のサンプリングタイミングを補正している（特許文献１の図６のステップ６６，６７）。

特許文献１は、また、特許文献２を従来技術として紹介している。該特許文献２では、４値ＦＳＫ変調の場合に、各シンボル期間内の第１及び第２の２個の時点を選定し、第１及び第２の時点における検波信号の第１及び第２の偏移量から求めた基準値、例えば平均値と、第１の偏移量との差に基づきシンボルクロックのずれの向きを検出して（特許文献２の図２）、ずれが解消されるように、シンボルクロックのタイミングを補正している（特許文献２の図１のＶＦＯ）。

図１１〜図１５の従来の携帯型無線通信機１００に関する。後述の本発明に係る図１〜図８と共通する部分についてはそれら図のものと同一符号で指示するとともに、説明を省略する。以下、携帯型無線通信機１００の主要点についてのみ説明する。

図１１は携帯型無線通信機１００の受信系統の概略構成図である。携帯型無線通信機１００はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１０１を備えている。検波信号は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ１１においてＡ／Ｄ変換されてから、ＤＳＰ１０１へ供給される。クロック再生部１０２は、Ａ／Ｄコンバータ１１からの入力信号に基づきシンボルクロックを再生し、シンボル検出部２０へ供給する。シンボル検出部２０は、シンボルクロックに基づくシンボルタイミングにおいて、Ａ／Ｄコンバータ１１からの入力信号からシンボル値を抽出する。抽出されたシンボル値は、ボコーダ２２及びＤ／Ａ（デジタル／アナログ）コンバータ１３を経てスピーカ１４から音声として出力される。

図１２はＤＳＰ１０１におけるシンボルレート制御処理の説明図である。シンボルレート制御処理はＤＳＰ１０１のクロック再生部１０２において実行される。１個のシンボル期間がＮ（この例ではＮ＝５）個に等分割され、各時間区分の中心時刻をサンプリングタイミングとして、シンボル値を抽出する。ナイキスト点は、１〜Ｎ番の中心の番号（該例では３番）の時間区分にあるとして、該時間区分の中心時刻をシンボルタイミングとして、シンボルタイミングにおけるサンプリング値をシンボル値とする。

図１３はＤＳＰ１０１におけるシンボルレート補正処理の説明図である。シンボルレート補正処理もＤＳＰ１０１のクロック再生部１０２において実行される。図１３では、ＤＳＰ１０１におけるシンボルタイミングがナイキスト点に対して負側（遅れ側）にずれたことを想定している。

ＤＳＰ１０１はデクリメントカウンタにＮを設定した後、シンボルタイミングの検出処理を行い、ずれていることを検知するのに伴い、シンボルタイミング補正処理を開始する。シンボルタイミングがナイキスト点に対して負側にずれている場合には、デクリメントカウンタの次の計測カウント値設定処理で、デフォルト値のＮに代えて、Ｎより小さいＮ−１をデクリメントカウンタの計測カウント値として設定する。図１３の例では、Ｎ−１＝４である。

これにより、デクリメントカウンタの次の計測サイクルは計測カウント値＝Ｎ−１となるので、次の次の計測サイクルの開始が早まる。結果、ナイキスト点に対するシンボルタイミングのずれが低下する。
特開２００６−７４０８９号公報特開２００３−３３３１１３号公報

図１４はＤＳＰ１０１のモード切替とシンボルタイミングとの関係についての説明図である。携帯型無線通信機１００は、節電のために、適宜、通常動作モードからパワーダウンモードへ切替えられて、バッテリの消費電力を抑制する。パワーダウンモードでは、ＤＳＰ１０１は、バッテリからの給電を停止されて、一部の機能（例：外部割込み）を除き作動停止状態になる。図１４では、携帯型無線通信機１００が、最初、通常動作モードにあり、次に、パワーダウンモードになり、所定の割込み信号を受信して、再び、通常動作モードへ戻る場合を想定している。

ＤＳＰ１０１は、パワーダウンモードに突入する前の通常動作モードでは、デクリメントカウンタ（受信データサンプル数カウンタ）を作動させて、シンボルタイミングを捕捉しているが、パワーダウンモードへの突入に伴い、デクリメントカウンタの作動が停止する。その後、ＤＳＰ１０１は、所定の外部割込み信号を受けて、通常動作モードに復帰するが、復帰時点では、シンボルタイミングを見失っているので、デクリメントカウンタの作動をシンボルタイミング（ナイキスト点）に同期させるための復帰処理が通常動作モードへの復帰に伴い必要となり、これに相当の時間がかかる。なお、ＤＳＰ１０１を通常動作モードへ復帰させる外部割込み信号のタイミングは、シンボルタイミングからずれたものであり、割込みタイミングにデクリメントカウンタを同期させて、同期のための復帰時間を短縮させることは困難である。

図１５はＤＳＰ１０１におけるデクリメントカウンタの処理時の問題点についての説明図である。デクリメントカウンタは、各サイクルの計測カウント値をシンボル期間おけるシンボル値のサンプリング回数Ｎにして、該計測カウント値を各サイクルの開始に先立ち設定されることになっている。しかしながら、図１５における３個のＮ設定のうち、左から２番目のＮ設定のように、該サイクル開始時に、別の処理が重なって、該別の処理が優先される場合には、計測カウント値の設定処理が遅れることがある。また、図１５における３個のＮ設定のうち、一番右のＮ設定のように、計測カウント値の設定処理自体が長くかかることがある。このようなときには、デクリメントカウンタにおける計測カウント値の設定が、次のデータ受信に間に合わず、ＤＳＰ１０１の受信用シリアルポートにエラーが生じたり、受信データのカウント数にずれが生じたりする。

特許文献１のシンボル処理装置は、シンボル期間を複数に等分割して、各区分に対応付けてサンプリングタイミングを設定し、各サンプリングタイミングにおけるシンボル値からアイパターンの中心に相当するサンプリングタイミングを検出し、該サンプリングタイミングがシンボルタイミングとなるように、調整するだけのものである。特許文献１のシンボル処理装置は、タイマーカウンタを使用して、シンボルタイミングを検出するものではなく、タイマーカウンタに基づき算出したシンボルタイミングがナイキスト点に対してずれた場合に、タイマーカウンタの計測カウント値を調整して、ずれを解消するものでもない。

特許文献２のシンボル処理装置は、ナイキスト点に一致するように、シンボルクロックを補正するが、タイマーカウンタは使用しておらず、前述の図１５に指摘するようなタイマーカウンタ特有の問題点を解決する手段については一切言及していない。

本発明の目的は、シンボルタイミング生成用のタイマーカウンタの計測カウント値の設定処理を円滑にすることができるシンボル処理装置及び方法を提供することである。

本発明の他の目的は、デジタルシグナルプロセッサが通常動作モードへ復帰したときに、適切なシンボルタイミングを迅速に得ることができるシンボル処理装置及び方法を提供することである。

本発明によれば、シンボルタイミングの基になるシンボルクロックを生成するタイマーカウンタは、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）ではなく、ＤＳＰの外にある外部装置に装備される。ＤＳＰは、タイマーカウンタからシンボルクロックを外部割込みとして供給されて、該外部割込みに係るシンボルタイミングでシンボル値を抽出する。ＤＳＰは、また、ナイキスト点に対するシンボルタイミングのずれに係る情報をデジタル変調信号に基づき検出し、該ずれの減少方向へ外部割込みのタイミングを補正するコマンドを外部装置へ発行する。

好ましくは、ＤＳＰが節電モードから通常動作モードへ復帰した際、外部装置のタイマーカウンタからＤＳＰへの外部割込みをシンボルタイミングの検出に利用して、復帰処理を合理化する。

すなわち、本発明のシンボル処理装置は、デジタルシグナルプロセッサ、及びデジタルシグナルプロセッサの外部に設けられる外部装置を備えている。外部装置はタイマーカウンタを装備し、該タイマーカウンタは、設定時間を計測するサイクルを繰り返すとともに、各サイクルの終了ごとにデジタルシグナルプロセッサへ外部割込みを供給する。

デジタルシグナルプロセッサは、さらに、シンボル値取得手段及びコマンド発行手段を備えている。シンボル値取得手段は、外部割込みの供給タイミングに基づくシンボルタイミングにおいてシンボル値を取得する。コマンド発行手段は、ナイキスト点に対するシンボルタイミングのずれに係る情報を、受信信号から抽出したデジタル変調信号に基づき検出し、ずれの減少方向へ外部割込みの供給タイミングを移行させるコマンドを外部装置へ発行する。

本発明のシンボル処理方法は次のステップを備えている。
デジタルシグナルプロセッサを制御するステップであって、受信信号から抽出されてデジタルシグナルプロセッサへ供給されるデジタル変調信号から、デジタルシグナルプロセッサの外部にあるタイマーカウンタからの外部割込みの供給タイミングに基づくシンボルタイミングでシンボル値を取得するステップ、
デジタルシグナルプロセッサを制御するステップであって、ナイキスト点に対するシンボルタイミングのずれに係る情報をデジタル変調信号に基づき検出し、ずれの減少方向へ外部割込みの供給タイミングを移行させるコマンドを外部装置へ発行するステップ、及び
タイマーカウンタを制御するステップであって、デジタルシグナルプロセッサからタイマーカウンタへのコマンドに基づきタイマーカウンタの計測カウント値を設定しタイマーカウンタに計測カウント値を計測するサイクルを繰り返させて、計測サイクルの終了ごとにタイマーカウンタからデジタルシグナルプロセッサへ外部割込みを供給するステップ。

本発明によれば、タイマーカウンタは、ＤＳＰの外部にある外部装置に装備され、ＤＳＰは、タイマーカウンタが各サイクルで計測する計測カウント値を各サイクルごとに一々設定する必要はなくなり、単に、タイマーカウンタの計測カウント値を補正するコマンドを外部装置に発行するだけで済む。したがって、ＤＳＰが別の処理に手間取って、タイマーカウンタにおける計測カウント値の設定処理が他の優先処理のために後回しにされて遅れたり、タイマーカウンタにおける計測カウント値の設定処理自体が長引いて、タイマーカウンタにおける計測カウント値の設定完了が遅れたりする事態を回避できる。

図１は携帯型無線通信機１０の受信系統の主要部概略構成図である。携帯型無線通信機１０は、Ａ／Ｄコンバータ１１、ＤＳＰ１２、Ｄ／Ａコンバータ１３、スピーカ１４及びタイマーロジック１５を備えている。相手側の携帯型無線通信機又は基地局等からの電波は、携帯型無線通信機１０の図示していないアンテナに捕捉された後、フロントエンド及び検波器（共に図示せず）において抽出、検波され、検波信号（ベースバンド信号）としてＡ／Ｄコンバータ１１へ入力される。該検波信号はこの場合はデジタル変調信号であり、該デジタル変調信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１においてアナログデジタル変換され、ＤＳＰ１２へ供給される。

ＤＳＰ１２は、シンボル検出部２０、クロック再生部２１及びボコーダ２２を備えている。クロック再生部２１は、タイマーロジック１５からのシンボルクロックに基づきシンボルタイミングを算出し、シンボルタイミングをシンボル検出部２０へ送る。クロック再生部２１は、また、Ａ／Ｄコンバータ１１からのデジタル変調信号に基づきナイキスト点を検出し、ナイキスト点に対するシンボルタイミングのずれを検出し、ずれを解消させるコマンドをタイマーロジック１５へ送る。

シンボル検出部２０は、各シンボルタイミングにおいてデジタル変調信号からシンボル値を抽出して、ボコーダ２２へ送る。ボコーダ２２は、シンボル検出部２０からのシンボル値からデジタルオーディオ信号を生成し、Ｄ／Ａコンバータ１３へ送る。

Ｄ／Ａコンバータ１３は、ボコーダ２２からのデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号を生成する。スピーカ１４は、該アナログオーディオ信号をオーディオへ変換して、出力する。

図２は携帯型無線通信機１０のモード切替説明図である。携帯型無線通信機１０は、その電源投入期間、通常動作モードとパワーダウンモードとへ適宜、切り替えられる。パワーダウンモードでは、外部割込み受付け及びそれに伴う通常動作モードへの復帰処理開始のためのトリガ発生関係以外のＤＳＰ１２の大部分の素子への給電が停止され、携帯型無線通信機１０の省電力化が図られる。

通常動作モード通常動作モードとパワーダウンモードパワーダウンモードとの切替制御例は次のとおりである。

（ａ）検波回路（アナログ又はロジック回路）が一定時間ごとに電界強度を測定し、制御ＩＣ（例：後述の図７の外部制御ＩＣ６５）がその測定値を監視し、通常動作モード期間において電界強度レベルが閾値未満であった場合には、適切な信号無しと判断し、該制御ＩＣが通常動作モードからパワーダウンモードへの切替制御を行う。

（ｂ）検波回路が一定時間ごとに電界強度を測定し、制御ＩＣがその測定値を監視し、パワーダウンモード期間において電界強度レベルが閾値以上になって、適切な信号が出力されていると判断された場合、該制御ＩＣがパワーダウンモードから通常動作モードへの切替制御を行う。

（ｃ）受信して復調したデジタルデータには、受信すべきタイミング情報（例：チャンネル情報（主にＴＤＭＡ）やフレーム情報）が存在する。その情報に従って、受信する必要のない期間をパワーダウンモードに設定し、受信すべきタイミングが来る直前に通常動作モードへ戻るように、制御ＩＣがモードを切り替える。

（ｄ）ユーザが手動で通常動作モードとパワーダウンモードとを切り替える。

図３はＤＳＰ１２及びタイマーロジック１５の主要部の詳細構成図である。なお、以降、「デフォルトカウント値」及び「調整カウント値」を適宜略して、それぞれ「デフォルト値」及び「調整値」と呼ぶことがある。ＤＳＰ１２はシンボルタイミング制御部２７を実装し、シンボルタイミング制御部２７はシンボルレート設定部２８及びシンボルタイミング補正処理部２９を有している。シンボルタイミング制御部２７は、タイマーロジック１５へ送るコマンドとして基本的に２個を有している。

第１のコマンドはシンボルレート設定部２８が発行し、第２のコマンドはシンボルタイミング補正処理部２９が発行する。シンボルレート設定部２８が発行するコマンドは、シンボルレート設定部２８が、デジタル変調信号に基づきシンボルレートを算出し、該シンボルレートに対応する計測カウント値のデフォルト値（例えば、デフォルト値＝図１２で説明したＮ）をタイマーロジック１５へ通知するものである。シンボルタイミング補正処理部２９が発行するコマンドは、シンボルタイミング補正処理部２９がデジタル変調信号に基づきタイマーロジック１５からの外部割込みのタイミングの補正の要否を判断し、補正要の場合に、補正に係る調整値（例えば調整値＝Ｎ−１又はＮ＋１である。）をタイマーロジック１５へ通知するものである。

タイマーロジック１５は、デクリメントカウンタ３３、デフォルトカウント値記憶部３４、調整カウント値記憶部３５及び切替部３６を備える。デクリメントカウンタ３３は、デクリメントサイクルの開始に先立ち計測カウント値を設定され、サイクル開始後は所定のクロックパルスを入力されるごとにカウント値を１ずつデクリメントする。デクリメントカウンタ３３は、そのカウント値が０になるごとに、すなわち各計測サイクル終了ごとに、デフォルトカウント値記憶部３４及び調整カウント値記憶部３５へ計測カウント値のロード要求を出す。デフォルトカウント値記憶部３４及び調整カウント値記憶部３５は、デクリメントカウンタ３３からのロード要求に対して、それぞれデフォルト値及び調整値を出力する。

切替部３６は、調整カウント値記憶部３５から指示に基づきをデクリメントカウンタ３３をデフォルトカウント値記憶部３４又は調整カウント値記憶部３５へ接続する。調整カウント値記憶部３５は、シンボルタイミング補正処理部２９からコマンドを受け付けたときは、１個の計測サイクルに限り調整値がデクリメントカウンタ３３に計測カウント値として設定されるように、切替部３６に、調整カウント値記憶部３５をデクリメントカウンタ３３へ接続するように指示する。調整カウント値記憶部３５は、また、シンボルタイミング補正処理部２９からコマンドを受け付けないときは、デフォルトカウント値記憶部３４をデクリメントカウンタ３３へ接続する位置を切替部３６に保持させる。タイマーロジック１５は、デクリメントカウンタ３３のカウント値が０になるごとに、すなわち各計測サイクルが終了するごとに、外部割込み信号をＤＳＰ１２へ送る。該外部割込み信号は、ＤＳＰ１２におけるシンボルクロックとしてシンボルタイミング検出の基礎となる。

図４はＤＳＰ１２及びタイマーロジック１５における動作フロー図である。図４に記載されている処理の内、ＤＳＰ１２で行われる処理はＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３であり、他の処理はタイマーロジック１５において行われる。Ｓ４１では、ＤＳＰ１２は、携帯型無線通信機１０の検波信号としてのデジタル変調信号に基づきシンボルレートを算出し、シンボルレートに対応するデフォルト値を算出し、これを所定のコマンドでタイマーロジック１５へ与える。これに対して、タイマーロジック１５は、Ｓ４７において、該コマンドにより与えられたデフォルト値をデフォルト値の変数Ｄｅｆ＿ｎｕｍに設定する。この後、タイマーロジック１５内のデクリメントカウンタは、開始トリガを受けて、作動を開始する。

Ｓ４２では、ＤＳＰ１２は、デジタル変調信号に基づき検出したナイキスト点（ナイキスト点については図５以降で詳説する。）とタイマーロジック１５からの外部割込みタイミングに基づくシンボルタイミングとの時間差に係る状況、例えば前者に対して後者が進んでいるか遅れているかの状況を判断する。そして、外部割込みタイミングについて調整が必要と判断する場合には、調整に係るコマンド、具体的には、タイマーロジック１５のデクリメントカウンタ３３に、この次のサイクルにおいて計測する計測カウント値をデフォルト値Ｎに対して１だけ大又は小の調整値Ｎ＋１又はＮ−１へ変更することを指示するコマンドをタイマーロジック１５へ与える。これに対して、Ｓ４８では、タイマーロジック１５は、該コマンドにより通知された調整値を通知される。

Ｓ５０では、タイマーロジック１５が調整値の通知のコマンドをＤＳＰ１２から受けたか否かを判定し、判定が否であれば、Ｓ５１へ進み、正であれば、Ｓ５２へ進む。Ｓ５１では、Ｓ４７でＤＳＰ１２から受け付けたデフォルト値をデクリメントカウンタ３３にロードする。すなわち、デフォルト値を次の計測サイクルにおけるデクリメントカウンタ３３の計測カウント値に設定する。具体的には、変数Ｄｅｆ＿ｎｕｍの値を変数Ｄｅｃ＿ｃｏｕｎｔに代入する。Ｄｅｃ＿ｃｏｕｎｔはデクリメントカウンタ３３をソフトウェアで構成したものとなっている。Ｓ５２では、Ｓ４８でＤＳＰ１２から受け付けた調整値を変数Ｄｅｃ＿ｃｏｕｎｔ（＝デクリメントカウンタ３３）に代入する。

Ｓ５７は、所定のクロックパルスが入力されると、実行される。Ｓ５７では、デクリメントカウンタ３３のカウント値を１だけデクリメントする。具体的には、Ｄｅｃ＿ｃｏｕｎｔの値を１だけ引く。Ｓ５８では、Ｄｅｃ＿ｃｏｕｎｔ＝０か否かを判定する。判定が正であれば、Ｓ５９へ進み、否であれば、Ｓ５７へ戻る。

Ｓ５９では、タイマーロジック１５はＤＳＰ１２に外部割込みをかける。ＤＳＰ１２は、Ｓ４３において、タイマーロジック１５からの外部割込みを受け付ける。

図５はデクリメントカウンタ３３の作動初期のＤＳＰ１２及びタイマーロジック１５のタイミング図である。ＤＳＰ１２は、デクリメントカウンタ３３（図５ではシンボルタイミング用タイマーと記載している。）の作動開始（時刻ｔ１）に先立ち、タイマーロジック１５のデクリメントカウンタ３３にデフォルト値Ｎを計測カウント値として設定する。デフォルト値ＮはＤＳＰ１２に入力されるデジタル変調信号のシンボルレートにより決まり、該シンボルレートは規格により決まっているので、ＤＳＰ１２は、入力されるデジタル変調から一々検出することなく、あらかじめ所定の値をデフォルト値Ｎとしてメモリに記憶し、該メモリからデフォルト値Ｎを読み出して、それをコマンドでタイマーロジック１５へ通知することもできる。

タイマーロジック１５のデクリメントカウンタ３３は時刻ｔ１から作動開始する。デクリメントカウンタ３３が計測カウント値を計測開始して、デクリメントカウンタ３３のカウント値が０になるまで、すなわち計測カウント値の計測を終了するまでを１サイクルと定義する。ＤＳＰ１２は、各サイクルのほぼ中心の時点（時刻ｔ２，ｔ４，ｔ６）が送信側のシンボルタイミング、すなわちナイキスト点に一致するように、タイマーロジック１５からの外部割込みタイミング、すなわちデクリメントカウンタ３３の計測終了時点をタイマーロジック１５へのコマンドにより調整する（詳細は後述の図６）。ＤＳＰ１２は、各シンボルタイミング（時刻ｔ２，ｔ４，ｔ６）においてデジタル変調信号からシンボル値を取得する。なお、ナイキスト点の検出の具体的方法は、周知のものが種々存在するが、例えば特許文献１の図６のフローチャートを参照されたい。特許文献１の図６のおける最小値のバッファ番号に対応するサンプリングタイミングがナイキスト点となる。

タイマーロジック１５のデクリメントカウンタ３３は、所定周期のクロックパルスの入力ごとに、カウント値を１ずつデクリメントされ、カウント値が０になるごとに（時刻ｔ３，ｔ５）、ＤＳＰ１２へ外部割込みをかける。デクリメントカウンタ３３は、また、各サイクルにおいてＤＳＰ１２からコマンドを受信していない場合には、次のサイクルの計測カウント値をデフォルト値Ｎにしてから、次の計測サイクルを開始する。

図６はＤＳＰ１２がタイマーロジック１５からの外部割込みタイミングの補正が必要と判断する状況におけるＤＳＰ１２及びタイマーロジック１５のタイミング図である。ＤＳＰ１２は、時刻ｔ１１におけるタイマーロジック１５からの外部割込みに伴い、該外部割込みに基づくシンボルタイミングの検出処理を実施する。この検出処理は、例えば、特許文献１の図３及び図４に説明されている手法（アイパターンの中心タイミングを検出して、該中心タイミングをシンボルタイミングとする手法）を採用することができる。

ＤＳＰ１２は、シンボルタイミングの検出処理の終了後、外部割込みタイミングの補正が必要と判断すると、続いてシンボルタイミング補正処理を行う。具体的には、デクリメントカウンタ３３の計測カウント値をデフォルト値Ｎに対して１だけ大又は小の調整値Ｎ＋１又はＮ−１にすることである。外部割込みから算出したシンボルタイミングがナイキスト点に対して遅れている場合には、調整値をＮ−１として、デクリメントカウンタ３３のサイクルを短くし、計測サイクルの終了を早める。また、外部割込みから算出したシンボルタイミングがナイキスト点に対して進んでいる場合には、調整値をＮ＋１として、デクリメントカウンタ３３のサイクルを長くし、計測サイクルの終了を遅くする。

ＤＳＰ１２は、こうして決定した調整値を知らせるコマンドを、デクリメントカウンタ３３の次のサイクルが開始する時刻ｔ１２前にタイマーロジック１５に送る。タイマーロジック１５は、ＤＳＰ１２から調整値のコマンドがあると、調整値をデフォルト値に代えて計測カウント値に設定して、時刻ｔ１２からのサイクルを開始する。図６の例では、外部割込みがナイキスト点に対して遅れている。したがって、時刻ｔ１２−ｔ１３の時間長さＮａは、デフォルト値が設定されたサイクル（ｔ１１−ｔ１２，ｔ１３−ｔ１４）の時間長さＮｄよりもデクリメントカウンタ３３のカウント値の１に相当する分だけ短くなっている（Ｎａ＜Ｎｄ）。

これにより、調整値Ｎ−１を計測するサイクル（ｔ１２−ｔ１３）の終了時刻ｔ１３が早まる。また、時刻ｔ１３からのサイクルにおける計測カウント値は、ｔ１２−ｔ１３間にＤＳＰ１２からのコマンドを受け付けなかったので、デフォルト値Ｎに戻される。結果、ｔ１３−ｔ１４のサイクルでは、ＤＳＰ１２は、時刻ｔ１３の外部割込み信号に基づき算出するシンボルタイミングについてはそれをナイキスト点に合わせることができる。

図７は携帯型無線通信機１０を所定時間パワーダウンモードに切替え、その後、通常動作モードへ復帰させる場合のＤＳＰ１２及びタイマーロジック１５のタイミング図である。外部制御ＩＣ６５はタイマーロジック１５を兼ねることもできる。

ＤＳＰ１２は、時刻ｔ２１においてタイマーロジック１５から外部割込みを受け付けてから、パワーダウンモードへ切り替わる準備を時刻ｔ２２前に完了する。ＤＳＰ１２は、ｔ２２において、タイマーロジック１５から外部割込みを受けしだい、外部制御ＩＣ６５にパワーダウンモード突入を通知してから、パワーダウンモードに突入する。外部制御ＩＣ６５は、ＤＳＰ１２のパワーダウンモード期間、割込みをマスクする（外部から割込み信号が来ても割込み処理をしない状態にする。）。

外部マスクの具体的な方法としては、タイマーロジック１５の外部割込みと外部マスクの出力とをＡＮＤ回路の各入力とし、該ＡＮＤ回路の出力をＤＳＰ１２の外部割込み入力部へ出力させるものがある。ＡＮＤ回路は、ＤＳＰ１２の内部に設けても、ＤＳＰ１２の外部に設けてもよい。外部マスクの出力を”０”に維持すれば、タイマーロジック１５の外部割込み”１”がＤＳＰ１２の外部割込み入力部へ到達することが阻止される。

このＤＳＰ１２は、パワーダウン中、外部割込み入力部に外部割込みを受け付けると、直ちに、パワーダウンモードから通常動作モードへ復帰するようになっている。また、タイマーロジック１５のデクリメントカウンタ３３は、ＤＳＰ１２のパワーダウンモード中、ＤＳＰ１２からのコマンドがないので、デフォルト値Ｎを計測するサイクルを繰り返し、各サイクル終了ごとにＤＳＰ１２へ外部割込みを出し続けている。しかし、タイマーロジック１５からの外部割込みが外部割込み入力部へ到達することがマスクにより阻まれ、ＤＳＰ１２はパワーダウンモードを維持する。

外部制御ＩＣ６５は、ＤＳＰ１２を通常動作モードへ切り替える時期であると判断すると、ＤＳＰ１２の割込みマスクを解除する。又は、マスクされていない別の割込みをＤＳＰ１２にかけ、これにより、ＤＳＰ１２は、その割込み処理で割込みマスクを解除する。

割込みマスクが解除された以降の時刻ｔ２３では、ＤＳＰ１２は、タイマーロジック１５から外部割込みを受けて、通常動作モードへ直ちに復帰するとともに、該外部割込みに基づくシンボルタイミングを算出する。

タイマーロジック１５は、ｔ２２−ｔ２３において、すなわちＤＳＰ１２のパワーダウンモード期間において、デフォルト値Ｎの計測サイクルを休むことなく繰り返しており、結果、ｔ２３におけるタイマーロジック１５からＤＳＰ１２への外部割込みは、ＤＳＰ１２のパワーダウンモード中も、ナイキスト点との同期をほぼ維持されている。したがって、ＤＳＰ１２は、復帰時にシンボルクロック検出処理を省略し、時刻ｔ２３における外部割込みのタイミングに基づき直ちにシンボルタイミングを検出して、適切なシンボル値を速やかに入手することができる。

図８はマスクを使用せずにタイマーロジック１５の外部割込みによりＤＳＰ１２のパワーダウンモードから通常動作モードへの復帰を行う処理過程のＤＳＰ１２及びタイマーロジック１５のタイミング図である。図８の場合も、ＤＳＰ１２は、パワーダウンモード中、タイマーロジック１５から外部割込みを受け付けると、それをトリガにして通常動作モードへ復帰するようになっている。図８の場合では、図７における外部制御ＩＣ６５は不要となる。

ＤＳＰ１２は、時刻ｔ３１においてタイマーロジック１５からの外部割込みを受け付け、その後、パワーダウンモードへ切り替わる準備を時刻ｔ３２の前に完了する。その準備には、今回のパワーダウンモードの時間、すなわち、次の外部割込み受付時刻ｔ３２からＤＳＰ１２が次に再びパワーダウンモードへ復帰する時刻ｔ３３までの時間を算出する。ここでＤＳＰ１２により計算されるパワーダウンモード時間（ｔ３２−ｔ３３の時間）は、タイマーロジック１５によるデフォルト値Ｎの計数時間Ｎｄ（Ｎｄは図６参照）のｕ倍（ｕは２以上の整数）に設定する。こうして、該パワーダウンモード時間ｕ・Ｎｄに対応する調整値ｕ・Ｎのコマンドが時刻ｔ３２より前にＤＳＰ１２からタイマーロジック１５へ通知される。

デクリメントカウンタ３３は、時刻ｔ３２の前に、パワーダウンモード期間に対応する調整値ｕ・Ｎを計測カウント値とし、時刻ｔ３２から調整値ｕ・Ｎの計測を開始する。該調整値ｕ・Ｎの計測終了は、時刻ｔ３２から時間ｕ・Ｎｄが経過した時刻ｔ３３になる。したがって、デクリメントカウンタ３３は、時刻ｔ３３において、外部割込みをＤＳＰ１２へ送る。

ＤＳＰ１２は、パワーダウン中、タイマーロジック１５からの外部割込みを受け付けると、直ちに、パワーダウンモードから通常動作モードへ復帰するようになっている。結果、時刻ｔ３３以降において、ＤＳＰ１２は、通常動作モードに復帰する。

ｔ３２−ｔ３３の時間ｕ・Ｎｄは、タイマーロジック１５によるデフォルト値Ｎの計数時間Ｎｄの整数倍であるので、ｔ３３は、ナイキスト点とほぼ同期している。したがって、ＤＳＰ１２は、復帰時にシンボルクロック検出処理を省略し、ｔ３３における外部割込みのタイミングに基づき直ちにシンボルタイミングを検出して、適切なシンボル値を速やかに入手することができる。

図９はシンボル処理装置７０のブロック図である。シンボル処理装置７０はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）７１及び外部装置７８を備えている。シンボル処理装置７０は、例えば携帯型無線通信機１０（図１）に装備されるが、携帯型無線通信機１０以外の通信機、例えば車載型の通信機や、据え置き型の通信機、さらには受信専用の通信機に装備されてもよい。

外部装置７８は、ＤＳＰ７１の外部にあってタイマーカウンタ７９を装備する。タイマーカウンタ７９は、設定時間を計測するサイクルを繰り返すとともに、各サイクルの終了ごとにＤＳＰ７１へ外部割込みを供給する。ＤＳＰ７１及び外部装置７８の具体例はそれぞれＤＳＰ１２及びタイマーロジック１５である。

タイマーカウンタ７９は例えばデクリメントカウンタ３３（図３）であり、典型的にはソフトウェア上の存在である。タイマーカウンタ７９はインクリメントカウンタであってもよい。タイマーロジック１５のデクリメントカウンタ３３（図３）は、数値としての計測カウント値を計測しているが、実質はシンボル期間等の時間を計測している。

ＤＳＰ７１はシンボル値取得手段７２及びコマンド発行手段７３を含む。シンボル値取得手段７２は、外部割込みの供給タイミングに基づくシンボルタイミングにおいてシンボル値を取得する。コマンド発行手段７３は、ナイキスト点に対するシンボルタイミングのずれに係る情報を、受信信号から抽出したデジタル変調信号に基づき検出し、ずれの減少方向へ外部割込みの供給タイミングを移行させるコマンドを外部装置７８へ発行する。

こうして、ＤＳＰ７１は、自身でタイマーカウンタを保有して、該タイマーカウンタに各サイクルごとに計測カウント値を設定する管理から解放される。ＤＳＰ７１は、外部装置７８に対しては、計測カウント値に係るコマンドを発行すること、及びシンボルクロックに係る外部割込みを受けることのみの処理だけで済む。したがって、シンボル処理装置７０では、ＤＳＰ７１が、他の優先処理のために、タイマーカウンタへの計測カウント値の設定処理を遅れせてしまったり、タイマーカウンタへの計測カウント値の設定処理自体に手間取ったりする問題が生じることが回避できる。

ナイキスト点の周期に対応するタイマーカウンタ７９の設定時間を「デフォルト時間」と定義する。好ましくは、タイマーカウンタ７９は、ＤＳＰ７１の節電モード中も作動状態に保持されて、デフォルト時間の計測サイクルを繰り返す。これに対して、シンボル値取得手段７２は、ＤＳＰ７１が節電モードから通常動作モードへ復帰した時は、その時のタイマーカウンタ７９からの外部割込みをシンボルクロックにしてシンボルタイミングを得る。

これにより、ＤＳＰ７１が節電モードから通常動作モードへ復帰した時には、シンボルクロックを入力検波信号から新たに検出する処理を省略して、迅速に適切なシンボルタイミングを捕捉することができる。

好ましくは、シンボル処理装置７０はマスク手段７６を備えている。マスク手段７６は、タイマーカウンタ７９の節電モード中、外部装置７８からＤＳＰ７１への外部割込みをマスクする。マスク手段７６の具体例は外部制御ＩＣ６５（図７）である。タイマーカウンタ７９の節電モードとは例えば図２のパワーダウンモードである。外部制御ＩＣ６５は、例えば、一方の入力側にマスク手段７６からの外部割込みが入力されるＡＮＤ回路の他方の入力側を、節電モード中、”０”に維持する。これら構成は、前述した図７の説明に対応している。

例えば、コマンド発行手段７３は、デジタルシグナルプロセッサ７１が節電モードへ移行するのに先立って、デフォルト時間の整数倍である調整時間を今回の節電モードの期間とし、該調整時間をタイマーカウンタ７９の設定時間にするように指示するコマンドを外部装置７８へ発行する。また、ＤＳＰ７１は、節電モード中、外部装置７８からの外部割込みを供給されると、通常動作モードへ復帰する。シンボル値取得手段７２は、ＤＳＰ７１が節電モードから通常動作モードへ復帰した時は、その時のタイマーカウンタ７９からの外部割込みをシンボルクロックにしてシンボルタイミングを得る。

調整時間をデフォルト時間の整数倍にして、タイマーカウンタ７９の設定時間にする構成は、前述した図８の説明に対応している。調整時間及び設定時間は、図８の説明では、それらの下位概念の調整カウント値及び計測カウント値をそれぞれ使用した。

典型的には、ずれの減少方向へシンボルクロックのタイミングを移行させるコマンドとは、デフォルト時間に対して所定量増加又は減少させた時間をタイマーカウンタ７９の設定時間にするように外部装置７８に指示するコマンドある。該コマンドは、ＤＳＰ１２がタイマーロジック１５に計数カウント値としてデフォルト値に代えて調整値にすることを指示したコマンドに対応する。

典型的には、ＤＳＰ７１は、デフォルト時間を外部装置７８に通知するコマンドを外部装置７８の作動開始時に発行する。また、外部装置７８は、ＤＳＰ７１からコマンドを受け付けない場合には、デフォルト時間を次の計測サイクルにおける設定時間とする。

図１０はシンボル処理方法８６のフローチャートである。シンボル処理方法８６は、シンボル処理装置７０に適用され、Ｓ８８，Ｓ８９，Ｓ９２を備える。Ｓ８８，Ｓ８９はＤＳＰ７１の制御に関し、Ｓ９２は外部装置７８の制御に関する。

Ｓ８８では、受信信号から抽出されてＤＳＰ７１へ供給されるデジタル変調信号から、ＤＳＰ７１の外部にあるタイマーカウンタ７９からの外部割込みの供給タイミングに基づくシンボルタイミングでシンボル値を、取得する。

Ｓ８９では、ナイキスト点に対するシンボルタイミングのずれに係る情報をデジタル変調信号に基づき検出し、ずれの減少方向へ外部割込みの供給タイミングを移行させるコマンドを外部装置７８へ発行する。

Ｓ９２では、ＤＳＰ７１からタイマーカウンタ７９へのコマンドに基づきタイマーカウンタ７９の計測カウント値を設定しタイマーカウンタ７９に計測カウント値を計測するサイクルを繰り返させて、計測サイクルの終了ごとにタイマーカウンタ７９からＤＳＰ７１へ外部割込みを供給する。

Ｓ８８，Ｓ８９の処理はそれぞれシンボル値取得手段７２及びコマンド発行手段７３の機能に対応しており、シンボル値取得手段７２及びコマンド発行手段７３について前述した各具体的機能はＳ８８，Ｓ８９の具体的処理としても適用可能になっている。同様に、Ｓ９２の処理は外部装置７８の機能に対応しており、外部装置７８について前述した各具体的機能はＳ９２の具体的処理としても適用可能になっている。

本発明を最良の形態について説明したが、本発明は、これに限定されず、要旨の範囲内で種々の形態により実施可能であることは言うまでもない。

携帯型無線通信機の受信系統の主要部概略構成図である。携帯型無線通信機のモード切替説明図である。ＤＳＰ及びタイマーロジックの主要部の詳細構成図である。ＤＳＰ及びタイマーロジックにおける動作フロー図である。デクリメントカウンタの作動初期のＤＳＰ及びタイマーロジックのタイミング図である。

ＤＳＰがタイマーロジックからの外部割込みタイミングの補正が必要と判断する状況におけるＤＳＰ及びタイマーロジックのタイミング図である。携帯型無線通信機を所定時間パワーダウンモードに切替え、その後、通常動作モードへ復帰させる場合のＤＳＰ及びタイマーロジックのタイミング図である。マスクを使用せずにタイマーロジックの外部割込みによりＤＳＰのパワーダウンモードから通常動作モードへの復帰を行う処理過程のＤＳＰ及びタイマーロジックのタイミング図である。シンボル処理装置のブロック図である。シンボル処理方法のフローチャートである。

従来の携帯型無線通信機の受信系統の概略構成図である。従来の携帯型無線通信機のＤＳＰにおけるシンボルレート制御処理の説明図である。従来の携帯型無線通信機のＤＳＰにおけるシンボルレート補正処理の説明図である。従来の携帯型無線通信機のＤＳＰのモード切替とシンボルタイミングとの関係についての説明図である。従来の携帯型無線通信機のＤＳＰにおけるデクリメントカウンタの処理時の問題点についての説明図である。

符号の説明

７０：シンボル処理装置、７１：デジタルシグナルプロセッサ、７２：シンボル値取得手段、７３：コマンド発行手段、７６：マスク手段、７８：外部装置、７９：タイマーカウンタ、８６：シンボル処理方法。

Claims

デジタルシグナルプロセッサ、及び
前記デジタルシグナルプロセッサの外部にあってタイマーカウンタを装備し該タイマーカウンタは設定時間を計測するサイクルを繰り返すとともに各サイクルの終了ごとに前記デジタルシグナルプロセッサへ外部割込みを供給する外部装置、
を備え、
前記デジタルシグナルプロセッサは、
前記外部割込みの供給タイミングに基づくシンボルタイミングにおいてシンボル値を取得するシンボル値取得手段、及び
ナイキスト点に対するシンボルタイミングのずれに係る情報を、受信信号から抽出したデジタル変調信号に基づき検出し、ずれの減少方向へ前記外部割込みの供給タイミングを移行させるコマンドを前記外部装置へ発行するコマンド発行手段、
を含むことを特徴とするシンボル処理装置。
ナイキスト点の周期に対応する前記タイマーカウンタの設定時間をデフォルト時間と定義し、
前記タイマーカウンタは、前記デジタルシグナルプロセッサの節電モード中も作動状態に保持されてデフォルト時間の計測サイクルを繰り返し、
前記シンボル値取得手段は、前記デジタルシグナルプロセッサが節電モードから通常動作モードへ復帰した時は、その時の前記タイマーカウンタからの外部割込みをシンボルクロックにして、シンボルタイミングを得ることを特徴とする請求項１記載のシンボル処理装置。
前記タイマーカウンタの節電モード中、前記外部装置から前記デジタルシグナルプロセッサへの外部割込みをマスクするマスク手段を備えることを特徴とする請求項２記載のシンボル処理装置。
ナイキスト点の周期に対応する前記タイマーカウンタの設定時間をデフォルト時間と定義し、
前記コマンド発行手段は、前記デジタルシグナルプロセッサが節電モードへ移行するのに先立って、デフォルト時間の整数倍である調整時間を今回の節電モードの期間とし、該調整時間を前記タイマーカウンタの設定時間にするように指示するコマンドを前記外部装置へ発行し、
前記デジタルシグナルプロセッサは、節電モード中、前記外部装置からの外部割込みを供給されると、通常動作モードへ復帰し、
前記シンボル値取得手段は、前記デジタルシグナルプロセッサが節電モードから通常動作モードへ復帰した時は、その時の前記タイマーカウンタからの外部割込みをシンボルクロックにしてシンボルタイミングを得ることを特徴とする請求項１記載のシンボル処理装置。
ナイキスト点の周期に対応する前記タイマーカウンタの設定時間をデフォルト時間と定義し、
ずれの減少方向へ前記シンボルクロックのタイミングを移行させるコマンドとは、デフォルト時間に対して所定量増加又は減少させた時間を前記タイマーカウンタの設定時間にするように前記外部装置に指示するコマンドあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシンボル処理装置。
前記デジタルシグナルプロセッサは、デフォルト時間を前記外部装置に通知するコマンドを前記外部装置の作動開始時に発行し、
前記外部装置は、前記デジタルシグナルプロセッサからコマンドを受け付けない場合には、デフォルト時間を次の計測サイクルにおける設定時間とすることを特徴とする請求項５記載のシンボル処理装置。
デジタルシグナルプロセッサを制御するステップであって、受信信号から抽出されて前記デジタルシグナルプロセッサへ供給されるデジタル変調信号から、前記デジタルシグナルプロセッサの外部にあるタイマーカウンタからの外部割込みの供給タイミングに基づくシンボルタイミングでシンボル値を取得するステップ、
前記デジタルシグナルプロセッサを制御するステップであって、ナイキスト点に対するシンボルタイミングのずれに係る情報を前記デジタル変調信号に基づき検出し、ずれの減少方向へ前記外部割込みの供給タイミングを移行させるコマンドを外部装置へ発行するステップ、及び
前記タイマーカウンタを制御するステップであって、前記デジタルシグナルプロセッサから前記タイマーカウンタへのコマンドに基づき前記タイマーカウンタの計測カウント値を設定し前記タイマーカウンタに計測カウント値を計測するサイクルを繰り返させて、計測サイクルの終了ごとに前記タイマーカウンタから前記デジタルシグナルプロセッサへ外部割込みを供給するステップ、
を備えることを特徴とするシンボル処理方法。