JP2024028033A - 無線局および周波数誤差補償方法 - Google Patents

無線局および周波数誤差補償方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の発振器を備える無線局において、各発振器の周波数精度のばらつきを補償することが可能な無線局および周波数誤差補償方法を提供する。【解決手段】無線局１は、第１目標値が目標周波数である第１基準信号を出力する第１発振器１１と、第１目標値に目標偏差を加算した第２目標値が目標周波数である第２基準信号を出力する少なくとも１つの第２発振器１２と、復調信号を生成する復調部３３と、復調信号に基づいて第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差を検出する偏差検出部３４と、を備える。無線局１は、周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて第１目標値に対する第１基準信号の周波数誤差を補償する誤差補償部３５を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、無線局および周波数誤差補償方法に関する。
局部発振器は、ディスクリート部品で構成される発振回路と、１つの基準周波数発振器を有するＰＬＬ（Phase-Locked Loop：位相同期ループ）－ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）とで構成される。この種の局部発振器を備える無線局の一例が特許文献１に開示されている。
ＰＬＬ－ＶＣＯは、ＶＣＯが内蔵されたＰＬＬ ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）で実現されることがある。ＰＬＬ ＩＣは、１０ＭＨｚ以上、かつ、１４００ＭＨｚ以下という広帯域でＦＭ（Frequency Modulation：周波数変調）、具体的には、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）を可能とする。
特開平９－３２６７５２号公報
上述のＰＬＬ ＩＣが、ＰＬＬ－ＶＣＯを構成する基準周波数発振器の発振周波数の整数倍付近で用いられる場合に、整数値境界スプリアスが発生することがある。整数値境界スプリアスが発生すると、送信側の無線局は電波法で定められるスプリアス規格を満たすことができず、受信側の無線局では所望の電波以外の電波を受信するスプリアス受信が起こることがある。
整数値境界スプリアスによる送受信への影響を抑制するため、複数の基準周波数発振器を備え、複数の基準周波数発振器を切り替えて使用する無線局がある。基準周波数発振器には、経年による周波数誤差が生じる。経年による周波数誤差の大きさは、基準周波数発振器ごとに異なることがある。
例えば、基地局と通信する無線局において、基地局から受信した受信信号を周波数変換する際に用いられる基準周波数発振器については、受信信号に基づいて、基地局が有する基準周波数発振器にあわせて、無線局が備える基準周波数発振器の周波数誤差を補正することが可能である。上述のように周波数誤差を補正することで、受信時に用いられる基準周波数発振器の周波数精度を維持することができる。しかしながら、基地局に送信される送信信号の生成時に用いられる基準周波数発振器については、上述のように周波数誤差を補正することができないため、周波数精度が低下してしまう。この結果、複数の発振器を備える無線局において、各発振器の周波数精度のばらつきが生じることがある。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、複数の発振器を備える無線局において、各発振器の周波数精度のばらつきを補償することが可能な無線局および周波数誤差補償方法を提供することが目的である。
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る無線局は、
第１目標値が目標周波数である第１基準信号を出力する第１発振器と、
前記第１目標値に目標偏差を加算した第２目標値が目標周波数である第２基準信号を出力する少なくとも１つの第２発振器と、
前記第２基準信号に基づいて第１中間周波数が目標周波数である対象信号を生成する信号生成部と、
前記対象信号に基づいて、前記第１基準信号を用いて周波数変換して周波数が前記第１中間周波数より低い第２中間周波数である第２中間周波数信号を生成し、前記第２中間周波数信号を復調することで、復調信号を生成する復調部と、
前記復調信号に基づいて、前記第１基準信号と前記第２基準信号との周波数偏差を検出する偏差検出部と、
前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する誤差補償部と、
を備える。
好ましくは、前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、定められた量ずつ前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償することを繰り返す。
好ましくは、他の無線局からの信号を受信する受信モードにおいて、前記信号を受信する受信期間と前記信号の受信を停止する非受信期間とが繰り返され、
前記誤差補償部は、前記非受信期間において前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記受信モードの開始直後の受信時調節期間の経過後に前記受信期間と前記非受信期間とが繰り返され、
前記誤差補償部は、前記受信時調節期間において、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第２目標値に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記信号生成部は、前記受信時調節期間および前記非受信期間において前記対象信号を生成し、前記受信期間において前記第１基準信号または前記第２基準信号に基づいて無変調信号である変換用信号を生成し、
周波数が前記第１目標値または前記第２目標値に一致する目標信号に基づいて変調を行うことで生成された信号を受信し、受信信号に基づいて、前記目標信号の周波数が目標周波数である前記第１基準信号または前記第２基準信号に基づく前記変換用信号を用いて周波数変換を行うことで前記第１中間周波数が目標周波数である第１中間周波数信号を生成する受信部をさらに備え、
前記復調部は、前記対象信号または前記第１中間周波数信号に基づいて前記第２中間周波数信号を生成し、前記第２中間周波数信号を復調することで、前記復調信号を生成し、
前記偏差検出部は、前記復調部が前記対象信号に基づいて前記復調信号を生成すると、該復調信号に基づいて、前記第１基準信号と前記第２基準信号との周波数偏差を検出し、前記復調部が前記第１中間周波数信号に基づいて前記復調信号を生成すると、該復調信号に基づいて、前記復調信号の生成に用いられる前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で用いられる前記第１基準信号または前記第２基準信号と前記目標信号との周波数偏差を検出し、
前記誤差補償部は、前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で前記第１基準信号が用いられると、前記受信期間において前記第１基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて前記目標信号に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償し、前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で前記第２基準信号が用いられると、前記受信期間において前記第２基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて前記目標信号に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記誤差補償部は、前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で前記第１基準信号が用いられると、前記受信期間において前記第１基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、定められた量ずつ前記目標信号に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償することを繰り返し、前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で前記第２基準信号が用いられると、前記受信期間において前記第２基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、定められた量ずつ前記目標信号に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償することを繰り返す。
好ましくは、前記誤差補償部は、前記受信期間において、前記第２基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、前記目標信号に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償すると、該受信期間の直後の前記非受信期間において、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記受信モードの前記受信期間において前記目標信号に対する前記第１基準信号の周波数誤差が補償された後に、前記第２基準信号に基づく信号を他の無線局に送信する送信モードが開始されると、該送信モードの開始直後の送信時調節期間において、
前記復調部は、前記対象信号に基づいて前記復調信号を生成し、
前記偏差検出部は、前記復調信号に基づいて、前記第１基準信号と前記第２基準信号との周波数偏差を検出し、
前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第２目標値に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記第２目標値が互いに異なる前記第２基準信号を出力する複数の前記第２発振器を備え、
前記受信モードの前記受信期間において、前記第２発振器のいずれかが出力する前記第２基準信号の前記目標信号に対する周波数誤差が補償された後に、他の前記第２発振器が出力する前記第２基準信号に基づく信号を他の無線局に送信する送信モードが開始されると、該送信モードの開始直後の送信時調節期間において、
前記復調部は、前記他の第２発振器が出力する前記第２基準信号に基づく前記対象信号に基づいて前記復調信号を生成し、
前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記他の第２発振器が出力する前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記他の第２発振器が出力する前記第２基準信号の前記第２目標値に対する周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記第１発振器が出力する前記第１基準信号の周波数を調節する周波数調節部をさらに備え、
前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記周波数調節部を制御して前記第１基準信号の周波数を調節することで、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記周波数調節部は、制御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を分周比で分周する分周器と、前記分周器で分周された信号と前記第１発振器が出力する前記第１基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力する位相比較器と、前記位相差信号を電圧に変換して電圧を前記電圧制御発振器に出力するループフィルタと、を有し、
前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記周波数調節部が有する前記分周器の前記分周比を調節することで、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記第１発振器が出力する前記第１基準信号の周波数を調節する周波数調節部をさらに備え、
前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、前記周波数調節部を制御して前記第１基準信号の周波数を調節することで、前記目標信号に対する第１基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記周波数調節部は、制御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を分周比で分周する分周器と、前記分周器で分周された信号と前記第１発振器が出力する前記第１基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力する位相比較器と、前記位相差信号を電圧に変換して電圧を前記電圧制御発振器に出力するループフィルタと、を有し、
前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、前記周波数調節部が有する前記分周器の前記分周比を調節することで、前記目標信号に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記信号生成部は、制御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を分周比で分周する分周器と、前記分周器で分周された信号と前記第１基準信号または前記第２基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力する位相比較器と、前記位相差信号を電圧に変換して電圧を前記電圧制御発振器に出力するループフィルタと、を有し、
前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記位相比較器が前記分周器で分周された信号と前記第２基準信号との位相差に基づく前記位相差信号を出力するときの前記分周器の前記分周比を調節することで、前記第２目標値に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記信号生成部は、制御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を分周比で分周する分周器と、前記分周器で分周された信号と前記第１基準信号または前記第２基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力する位相比較器と、前記位相差信号を電圧に変換して電圧を前記電圧制御発振器に出力するループフィルタと、を有し、
前記誤差補償部は、前記第２基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、前記位相比較器が前記分周器で分周された信号と前記第２基準信号との位相差に基づく前記位相差信号を出力するときの前記分周器の前記分周比を調節することで、前記目標信号に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する。
好ましくは、前記信号生成部は、入力される対象データと前記第２基準信号とに基づいて変調を行うことで変調信号である前記対象信号を生成する。
好ましくは、前記信号生成部は、前記第２基準信号に基づく無変調信号である前記対象信号を生成する。
本発明の第２の観点に係る周波数誤差補償方法は、
第１目標値が目標周波数である第１基準信号を出力する第１発振器と、前記第１目標値に目標偏差を加算した第２目標値が目標周波数である第２基準信号を出力する少なくとも１つの第２発振器と、を備える無線局が行う周波数誤差補償方法であって、
前記第２基準信号に基づいて第１中間周波数が目標周波数である対象信号を生成し、
前記対象信号に基づいて、前記第１基準信号を用いて周波数変換して周波数が前記第１中間周波数より低い第２中間周波数である第２中間周波数信号を生成し、前記第２中間周波数信号を復調することで、復調信号を生成し、
前記復調信号に基づいて、前記第１基準信号と前記第２基準信号との周波数偏差を検出し、
前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する。
本発明に係る無線局は、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、第１目標値に対する第１基準信号の周波数誤差を補償する。これにより、複数の発振器を備える無線局において、各発振器の周波数精度のばらつきを補償することが可能である。
本発明の実施の形態１に係る無線局の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る無線局が受信モードで周波数誤差補償処理を行うタイミングを示す図 実施の形態１に係る無線局が行う受信期間における第１基準信号の周波数誤差補償処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態１に係る無線局が行う受信時調節期間における第２基準信号の周波数誤差補償処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態１に係る無線局が行う受信期間における第２基準信号の周波数誤差補償処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態１に係る無線局が行う非受信期間における第１基準信号の周波数誤差補償処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態１に係る無線局が送信モードで周波数誤差補償処理を行うタイミングを示す図 本発明の実施の形態２に係る無線局の構成を示すブロック図 実施の形態２に係る無線局が行う受信時調節期間における第２基準信号の周波数誤差補償処理の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態２に係る無線局が行う非受信期間における第１基準信号の周波数誤差補償処理の動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態３に係る無線局の構成を示すブロック図 実施の形態３に係る無線局が受信モードで周波数誤差補償処理を行うタイミングを示す図 実施の形態３に係る無線局が送信モードで周波数誤差補償処理を行うタイミングを示す図 実施の形態に係る無線局の変形例が備える周波数調節部の構成を示すブロック図
以下、本発明の実施の形態に係る無線局および周波数誤差補償方法について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
（実施の形態１）
図１に示す無線局１は、例えば、ダブルスーパーヘテロダイン方式の無線局である。図１に示す無線局１は、第１目標値が目標周波数である第１基準信号を出力する第１発振器１１と、第１目標値に目標偏差を加算した第２目標値が目標周波数である第２基準信号を出力する少なくとも１つの第２発振器１２と、を備える。実施の形態１では、無線局１は、１つの第１発振器１１と、１つの第２発振器１２と、を備える。
無線局１は、変調方式として、周波数変調、具体的には、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying：周波数偏移変調）を用いる。無線局１は、他の無線局に送信するためのデータの入力を受け付ける入力部２１と、入力部２１で入力されたデータに対して信号処理を行って送信用データを生成する入力信号処理部２２と、周波数誤差を補償するための補償用データまたは周波数変換に用いられる無変調信号を生成するための変換用データを出力するデータ出力部２３と、送信用データまたは補償用データを多値ＦＳＫのシンボルにマッピングするシンボルマッパ２４と、を備える。無線局１は、第１発振器１１および第２発振器１２に接続され、第１発振器１１と第２発振器１２を切り替えて第１基準信号または第２基準信号を出力する発振器切替器２５を備える。
無線局１は、発振器切替器２５が出力する第１基準信号または第２基準信号に基づく無変調信号である変換用信号Ｓ１、発振器切替器２５が出力する第１基準信号または第２基準信号に基づく送信用変調信号Ｓ２、および発振器切替器２５が出力する第２基準信号に応じた対象信号Ｓ３、を生成する信号生成部２６を備える。信号生成部２６は、第１基準信号または第２基準信号と分周器４１で分周された信号とに基づく位相差信号を出力する位相比較器３８と、位相差信号を電圧に変換して出力するループフィルタ３９と、制御電圧に応じた発振周波数で発振するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器）４０と、ＶＣＯ４０の出力を分周比に応じて分周する分周器４１と、を有する。
無線局１は、信号生成部２６から取得した変換用信号Ｓ１、送信用変調信号Ｓ２、または対象信号Ｓ３をそれぞれ出力先を切り替えて出力する信号切替器２７と、信号切替器２７が出力する送信用変調信号Ｓ２から送信信号を生成する送信部２８と、を備える。送信部２８で生成された送信信号は、送受信切替部２９およびアンテナ３０を介して、任意の他の無線局に送信される。
無線局１は、アンテナ３０で受信され、送受信切替部２９を介して供給される受信信号から第１中間周波数信号を生成する受信部３１を備える。受信部３１は、アンテナ３０で受信され、送受信切替部２９を介して供給される受信信号を増幅する増幅器４２と、増幅器４２が出力する受信信号と信号切替器２７が出力する変換用信号Ｓ１から第１中間周波数信号を生成するミキサ４３と、を有する。
無線局１は、信号切替器２７が出力する対象信号Ｓ３または受信部３１で生成された第１中間周波数信号を切り替えて出力する信号切替器３２を備える。
無線局１は、信号切替器３２が出力する対象信号Ｓ３または第１中間周波数信号に基づいて、第１基準信号を用いて周波数変換して第２中間周波数信号を生成し、第２中間周波数信号を復調することで、復調信号を生成する復調部３３を備える。復調部３３は、第１基準信号と信号切替器３２の出力とを掛け合わせて、周波数が第１中間周波数より低い第２中間周波数である第２中間周波数信号を生成するミキサ４４と、第２中間周波数信号からデジタルデータを生成するＡ－Ｄ変換器４５と、Ａ－Ｄ変換器４５で生成されたデジタルデータについて復調処理を行って復調信号を生成するＦＭ（Frequency Modulation：周波数変調）検波部４６と、を有する。
無線局１は、復調信号に基づいて、第１基準信号または第２基準信号と目標信号との周波数偏差あるいは第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差を検出する偏差検出部３４を備える。偏差検出部３４は、復調信号に含まれる同期ワードを検出する同期ワード検出部４７と、同期ワードに基づいて、第１基準信号または第２基準信号と目標信号との周波数偏差あるいは第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差を検出する偏差算出部４８と、を有する。
無線局１は、周波数偏差に基づいて第１発振器１１または第２発振器１２の周波数誤差を補償する誤差補償部３５と、復調信号から出力用データを抽出する出力信号処理部３６と、出力用データを出力する出力部３７と、を備える。
上述の各部を制御するため、無線局１はコントローラ５０を備える。コントローラ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）５１と、Ｉ／Ｏ（Input/Output）５２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３と、ＲＯＭ（Read-Only Memory）５４と、を備える。複雑化を避け、理解を容易にするために、コントローラ５０から無線局１の各部への信号線が省略されている。コントローラ５０は無線局１の各部にＩ／Ｏ５２を介して接続され、各部の処理の開始、終了、処理内容の制御を行う。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５４に記憶されている制御プログラムを実行して、無線局１の制御を行う。またＩ／Ｏ５２を介して入力されるコマンド、データ等は、処理され、ＲＡＭ５３に一時的に記憶される。ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３に記憶されたコマンド、データ等を必要に応じて読み出し、無線局１の制御を行う。
第１発振器１１は、水晶振動子と発振回路とを有し、第１基準信号を発振器切替器２５および復調部３３に出力する。実施の形態１では、第１基準信号は、正弦波のクロック信号である。第１基準信号の目標周波数である第１目標値ｆ１は、例えば、５０．４０ＭＨｚである。第２発振器１２は、水晶振動子と発振回路とを有し、第２基準信号を発振器切替器２５に出力する。実施の形態１では、第２基準信号は、正弦波のクロック信号である。第２基準信号の目標周波数である第２目標値ｆ２は、例えば、５１．３３ＭＨｚである。
第１発振器１１は、例えば、外部から周波数制御電圧を印加することで出力周波数を調節することが可能な発振器、例えばＶＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillator：電圧制御水晶発振器）、ＶＣＴＣＸＯ（Voltage Controlled Temperature Compensated Crystal Oscillator：電圧制御型温度補償水晶発振器）等で形成される。第２発振器１２は、第１発振器１１と同様にＶＣＸＯ、ＶＣＴＣＸＯ等で形成されてもよいし、周波数制御電圧によって出力周波数を調節する機能を有さない発振器、例えば、ＳＰＸＯ（Simple Packaged Crystal Oscillator）で形成されてもよい。
無線局１は、起動されたとき、スキャンによって受信チャネルが決定されたとき等に、他の無線局から信号を受信する受信モードとなる。無線局１の操作部の操作に応じて、受信モードと他の無線局に信号を送信する送信モードとが切り替わる。操作部の操作に応じて受信モードの受信チャネルおよび送信モードの送信チャネルが決定される。
無線局１は、受信モードにおいて、決定された受信チャネルに対応する第１発振器１１が出力する第１基準信号または第２発振器１２が出力する第２基準信号に基づいて、他の無線局からの信号を受信する受信処理を行う。無線局１は、例えば、下りフレームに冗長なデータを含む通信方式、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式等のように、間欠受信が可能な通信方式による通信を行う。下りフレームに冗長なデータが含まれるとは、同じデータが繰り返して送信されること、空線信号が送信されること等を意味する。無線局１が受信モードになると、信号を受信する受信期間と信号を受信しない非受信期間とが交互に繰り返される。
受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が、第１発振器１１が出力する第１基準信号であるとき、発振器切替器２５は、第１発振器１１から取得した第１基準信号を信号生成部２６に出力する。データ出力部２３は、周波数変換に用いられる無変調信号の生成に用いられる変換用データを信号生成部２６に出力する。変換用データは、例えば、０が連続するデータである。
信号生成部２６は、発振器切替器２５が出力する第１基準信号に基づいて無変調信号である変換用信号Ｓ１を生成する。詳細には、信号生成部２６は、受信モードにおいて、第１基準信号に基づいて周波数が受信周波数より第１中間周波数だけ低い無変調信号である変換用信号Ｓ１を生成し、信号切替器２７に出力する。例えば、信号生成部２６は、周波数が受信周波数より第１中間周波数だけ低い搬送波信号に、データ出力部２３から出力され、周波数偏移量が０であることを示す変換用データを重畳した信号である変換用信号Ｓ１を生成する。受信周波数は、例えば、３６０ＭＨｚ以上、かつ、４００ＭＨｚ以下の範囲に含まれる周波数である。第１中間周波数は、例えば、４９．９５ＭＨｚである。
詳細には、信号生成部２６が有する位相比較器３８は、発振器切替器２５が出力する第１基準信号とＶＣＯ４０から出力され、分周器４１で分周された信号との位相差に応じた信号である位相差信号をループフィルタ３９に出力する。ループフィルタ３９は、位相比較器３８が出力する位相差信号を電流に変換し、電流を積分して平滑化することで電圧に変換し、この電圧を制御電圧としてＶＣＯ４０に出力する。ＶＣＯ４０の発振周波数は、ループフィルタ３９の出力に応じて変化する。分周器４１は、受信モードに応じて定められた分周比に応じてＶＣＯ４０の出力を分周し、分周した信号を位相比較器３８に出力する。上述の処理により、信号生成部２６は、変換用信号Ｓ１を生成する。
信号切替器２７は、信号生成部２６から出力される無変調信号である変換用信号Ｓ１を受信部３１に送る。
受信部３１が有する増幅器４２は、例えば、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音増幅器）を有し、アンテナ３０で受信され、送受信切替部２９を介して供給される受信信号を増幅する。増幅器４２は、増幅した受信信号をミキサ４３に送る。ミキサ４３は、信号切替器２７が出力する変換用信号Ｓ１と増幅器４２で増幅された受信信号とを掛け合わせて、周波数が第１中間周波数である第１中間周波数信号を生成し、信号切替器３２に出力する。
信号切替器３２は、受信部３１が有するミキサ４３から取得した第１中間周波数信号を復調部３３に送る。
復調部３３が有するミキサ４４は、第１基準信号の周波数と第１中間周波数との差を周波数とする第２中間周波数信号をＡ－Ｄ変換器４５に出力する。第１基準信号の目標周波数である第１目標値ｆ１が５０．４０ＭＨｚであって、第１中間周波数が４９．９５ＭＨｚである場合、ミキサ４４は、５０．４０ＭＨｚから４９．９５ＭＨｚを減算した値である０．４５ＭＨｚの第２中間周波数信号をＡ－Ｄ変換器４５に出力する。
Ａ－Ｄ変換器４５は、第２中間周波数信号をＡ－Ｄ変換してデジタルデータを生成し、ＦＭ検波部４６に送る。ＦＭ検波部４６は、Ａ－Ｄ変換器４５から取得した各データの値が予め定められた４つの振幅レベルのいずれに相当するか判別し、判別した振幅レベルに対応付けられた２ビットのデータ、具体的には、００，０１，１０，１１のいずれかを復調信号として同期ワード検出部４７に出力する。
同期ワード検出部４７は、復調信号と同期ワードとの相関演算を行うことを１シンボルずつ、換言すれば、２ビットずつずらして繰り返す。相関演算の結果、相関値が閾値以上であれば、同期ワードが検出されたとみなすことができる。同期ワードは、既知のビットデータ系列である。同期ワード検出部４７は、同期をとった復調信号を出力信号処理部３６および偏差算出部４８に送る。
出力信号処理部３６は、同期ワード検出部４７で同期ワードが検出されて同期がとられた復調信号から音声データを取り出し、Ｄ－Ａ（Digital-to-Analog）変換してアナログ音声信号を生成し、出力部３７に送る。出力部３７は、アナログ音声信号を増幅させる低周波増幅器と、低周波増幅器で増幅されたアナログ音声信号を出力するスピーカと、を有する。
上述のように無線局１は、第１発振器１１が出力する第１基準信号に基づいて、他の無線局から信号を受信し、音声信号を出力する。
受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器１２が出力する第２基準信号であるときの無線局１の受信処理は、上述の第１基準信号に基づく受信処理と同様である。ただし、発振器切替器２５は、第２発振器１２から取得した第２基準信号を信号生成部２６に出力し、信号生成部２６は、発振器切替器２５が出力する第２基準信号に基づいて無変調信号である変換用信号Ｓ１を生成する。
第１発振器１１に周波数誤差が生じ、第１基準信号の周波数が第１目標値からずれていると、ミキサ４３が出力する第１中間周波数信号の周波数が目標値である第１中間周波数からずれてしまう。同様に、第２発振器１２に周波数誤差が生じ、第２基準信号の周波数が第２目標値からずれていると、ミキサ４３が出力する第１中間周波数信号の周波数が目標値である第１中間周波数からずれてしまう。この結果、ミキサ４４の出力である第２中間周波数信号の周波数が目標値である第２中間周波数からずれてしまう。そこで、無線局１は、受信モードにおいて、上述の受信処理を行いながら、第１基準信号および第２基準信号の少なくともいずれかの周波数誤差を補償する周波数誤差補償処理を行う。
受信モードで無線局１が周波数誤差補償処理を行うタイミングを図２に示す。受信用信号は、受信チャネルに対応する基準信号を示す。図２において、第１基準信号をＲＥＦ１で表し、第２基準信号をＲＥＦ２で表す。後続の図においても同様である。
無線局１は、受信モード開始直後の定められた長さの期間である受信時調節期間、他の無線局からの信号を受信する受信期間、および他の無線局からの信号を受信しない非受信期間に周波数誤差の補償を行う。受信モード中に受信チャネルが変更されると、変更後の受信チャネルで新たな受信モードが開始され、無線局１は、新たな受信モードの受信時調節期間、受信期間、および非受信期間に周波数誤差の補償を行う。無線局１は、受信モードにおいて、図２に示すタイミングで、周波数誤差を補償する補償処理１－４を行う。
［補償処理１］
図２に示すように、受信チャネルに対応する基準信号が第１基準信号であるときに、受信期間が開始されると、無線局１は、補償処理１、具体的には、図３に示す周波数誤差補償処理を開始する。受信チャネルに対応する基準信号が第１基準信号であるとき、受信時調節期間および非受信期間において、無線局１は周波数誤差補償処理を行わない。
図３のステップＳ１１からＳ１４は、上述の第１基準信号に基づく受信処理と同じである。発振器切替器２５は、第１発振器１１から取得した第１基準信号を信号生成部２６に出力する。信号生成部２６は、発振器切替器２５を介して第１発振器１１から取得した第１基準信号に基づいて、周波数が受信周波数より第１中間周波数だけ低い無変調信号である変換用信号Ｓ１を生成する（ステップＳ１１）。信号生成部２６は、生成した変換用信号Ｓ１を信号切替器２７に送る。信号切替器２７は、ステップＳ１１で生成された変換用信号Ｓ１を取得し、受信部３１が備えるミキサ４３に送る。
ミキサ４３は、アンテナ３０で受信され、送受信切替部２９を介して供給され、増幅器４２で増幅された基地局からの受信信号と変換用信号Ｓ１とを掛け合わせて第１中間周波数信号を生成する（ステップＳ１２）。ミキサ４３は、生成した第１中間周波数信号を信号切替器３２に送る。信号切替器３２は、ミキサ４３から取得した第１中間周波数信号を復調部３３に送る。
復調部３３が備えるミキサ４４は、第１発振器１１から供給される第１基準信号と信号切替器３２を介して供給されるステップＳ１２で生成された第１中間周波数信号とを掛け合わせて第２中間周波数信号を生成する（ステップＳ１３）。ミキサ４４は、生成した第２中間周波数信号をＡ－Ｄ変換器４５に送る。
復調部３３が備えるＦＭ検波部４６は、ステップＳ１３で生成された第２中間周波数信号をＡ－Ｄ変換器４５でＡ－Ｄ変換することで生成されるデジタルデータについて復調処理を行って、復調信号を生成する（ステップＳ１４）。ＦＭ検波部４６は、生成した復調信号を偏差検出部３４に送る。
偏差検出部３４は、ステップＳ１４で生成された復調信号に含まれる同期ワードに基づいて、第２中間周波数信号の周波数ずれ、換言すれば、第１基準信号と目標信号との周波数偏差を検出する（ステップＳ１５）。
詳細には、図１に示す偏差検出部３４が有する偏差算出部４８は、同期ワード検出部４７で検出された同期ワードに対応するシンボルに含まれるＤＣ（Direct Current：直流）オフセットから周波数偏移を算出する。偏差算出部４８は、周波数偏移の移動平均値を周波数偏差として出力することが好ましい。
偏差算出部４８は、検出した周波数偏差を誤差補償部３５に送る。検出された周波数偏差は、目標信号の周波数に対する第１基準信号の周波数のずれを示す。例えば、第１基準信号の周波数が目標信号の周波数より高ければ、周波数偏差は正数であり、第１基準信号の周波数が目標信号の周波数より低ければ、周波数偏差は負数である。
図３に示すように、誤差補償部３５は、ステップＳ１５で検出された周波数偏差に応じて第１発振器１１を制御して、具体的には、第１発振器１１に印加される周波数制御電圧を調節して、第１基準信号の周波数誤差を補正する（ステップＳ１６）。例えば、誤差補償部３５は、第１発振器１１の制御入力端子に周波数制御電圧を印加するＤＡＣ（Digital-Analog Converter）に対する入力値を増加または減少させて周波数制御電圧を変化させる。
ＤＡＣは、入力値に応じたアナログ電圧信号を第１発振器１１の制御入力端子に出力する。すなわち、ＤＡＣが出力するアナログ電圧信号は、周波数制御電圧である。誤差補償部３５がＤＡＣの入力値を調節することで、第１発振器１１の制御入力端子に印加される周波数制御電圧が調節され、第１発振器１１が出力する第１基準信号の周波数が調節される。
ステップＳ１６において、誤差補償部３５は、ステップＳ１５で検出された周波数偏差に応じて、定められた量だけ目標信号の周波数に対する第１基準信号の周波数誤差を補償する。具体的には、ステップＳ１５で検出された周波数偏差が正数であれば、誤差補償部３５は、ステップＳ１６において、ＤＡＣの入力値を１だけ減少させる。ステップＳ１５で検出された周波数偏差が負数であれば、誤差補償部３５は、ステップＳ１６において、ＤＡＣの入力値を１だけ増加させる。この結果、周波数制御電圧が変化し、第１発振器１１が出力する第１基準信号が調節される。
ステップＳ１６の処理が完了すると、無線局１は、第１基準信号の周波数誤差を補償する処理を終了する。その後、無線局１は、定められた時間ごとに、例えば、１秒ごとに、図３に示す第１基準信号の周波数誤差を補償する処理を繰り返す。これにより、誤差補償部３５は、定められた量ずつ目標信号の周波数に対する第１基準信号の周波数誤差を補償することを繰り返す。この結果、無線局１が備える第１発振器１１が出力する第１基準信号の周波数を、基地局に設けられ、目標信号を出力する基準発振器に追従させることが可能となる。上述のように周波数制御電圧を徐々に変化させることで、第１発振器１１が出力する第１基準信号の周波数誤差を徐々に補償することが可能となる。
［補償処理２］
図２に示すように、受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であると、無線局１は、受信モードの開始直後の受信時調節期間において、補償処理２、具体的には、図４に示す周波数誤差補償処理を行う。
発振器切替器２５は、第２発振器１２から取得した第２基準信号を信号生成部２６に出力する。信号生成部２６は、発振器切替器２５を介して第２発振器１２から取得した第２基準信号に基づいて、周波数が第１中間周波数である搬送波信号に、補償用データに基づく変調用データが重畳された変調信号である対象信号Ｓ３を生成する（ステップＳ２１）。
詳細には、図１に示すデータ出力部２３は、周波数誤差を補償する際に用いられる補償用データをシンボルマッパ２４に出力する。実施の形態１では、補償用データは、同期ワードを含む固定データである。
シンボルマッパ２４は、データ出力部２３で生成された補償用データをシンボルにマッピングし、マッピングしたシンボルを示す変調用データを対象データとして信号生成部２６に出力する。例えば、無線局１が４値ＦＳＫを行う場合、シンボルマッパ２４は、２ビットのデータ００に＋１のシンボルを割り当て、２ビットのデータ０１に－１のシンボルを割り当て、２ビットのデータ１０に＋３のシンボルを割り当て、２ビットのデータ１１に－３のシンボルを割り当てる。シンボルごとに周波数偏移量が定められている。
信号生成部２６は、入力される対象データと発振器切替器２５が出力する第２基準信号とに基づいて周波数変調を行うことで変調信号である対象信号Ｓ３を生成する。対象信号Ｓ３の生成に用いられる対象データは、シンボルマッパ２４から入力される変調用データである。
詳細には、信号生成部２６が有する位相比較器３８は、発振器切替器２５が出力する第１基準信号または第２基準信号とＶＣＯ４０から出力され、分周器４１で分周された信号との位相差に応じた信号である位相差信号をループフィルタ３９に出力する。ループフィルタ３９は、位相比較器３８が出力する位相差信号を電流に変換し、電流を積分して平滑化することで電圧に変換し、この電圧を制御電圧としてＶＣＯ４０に出力する。ＶＣＯ４０の発振周波数は、ループフィルタ３９の出力に応じて変化する中心周波数を中心として、シンボルマッパ２４から出力される変調用データに応じて上下に変動する。発振周波数が上述のように変動することで、ＦＭ（Frequency Modulation）変調が行われる。分周器４１は、送信モードに応じて定められた分周比に応じてＶＣＯ４０の出力を分周し、分周した信号を位相比較器３８に出力する。上述の処理により、信号生成部２６は、対象信号Ｓ３を生成し、対象信号Ｓ３を信号切替器２７に出力する。
信号切替器２７は、上述のように生成された対象信号Ｓ３を信号切替器３２に送る。信号切替器３２は、信号切替器２７から、対象信号Ｓ３の供給を受け、対象信号Ｓ３を復調部３３に送る。
図４に示すように、復調部３３が備えるミキサ４４は、第１発振器１１から供給される第１基準信号と信号切替器２７，３２を介して供給されるステップＳ２１で生成された対象信号Ｓ３とを掛け合わせて第２中間周波数信号を生成する（ステップＳ２２）。詳細には、ミキサ４４は、第１基準信号の周波数と対象信号Ｓ３の周波数との差を周波数とする第２中間周波数信号を生成し、生成した第２中間周波数信号をＡ－Ｄ変換器４５に出力する。
復調部３３が備えるＦＭ検波部４６は、ステップＳ２２で生成された第２中間周波数信号をＡ－Ｄ変換器４５でＡ－Ｄ変換することで生成されるデジタルデータについて復調処理を行って、復調信号を生成する（ステップＳ２３）。復調部３３は、生成した復調信号を偏差検出部３４に送る。
偏差検出部３４は、復調信号に含まれる同期ワードに基づいて、第２中間周波数信号の周波数ずれ、換言すれば、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差を検出する（ステップＳ２４）。偏差検出部３４は、検出した周波数偏差を誤差補償部３５に送る。検出された周波数偏差は、第１基準信号と第２基準信号の周波数偏差を示す。
誤差補償部３５は、ステップＳ２４で検出された周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて信号生成部２６の分周比４１の分周比を調節する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５において、誤差補償部３５は、第１発振器１１が出力する第１基準信号と第２発振器１２が出力する第２基準信号との周波数偏差に応じて、信号生成部２６を制御して対象信号Ｓ３の周波数を調節することで、第２基準信号の周波数誤差を補償する。
例えば、誤差補償部３５は、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差を目標偏差に近づけるための分周比調節量を求め、分周比調節量に応じて分周器４１の分周比を調節する。詳細には、誤差補償部３５は、分周比調節量に応じて、位相比較器３８が分周器４１で分周された信号と第２基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力するときの分周器４１の分周比を調節する。例えば、誤差補償部３５は、受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比を調節する。
第１基準信号の周波数が第１目標値ｆ１に一致し、第２基準信号の周波数が第２目標値ｆ２に一致するときの、送信モードでの分周比４１の分周比をＮ０とする。第１基準信号の周波数が第１目標値ｆ１に一致している状態で第２基準信号の周波数が第２目標値ｆ２より高くなると、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差ｆ２－ｆ１は、目標偏差より大きくなる。このとき、誤差補償部３５は、受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比をＮ０より大きい値に調節する。
分周比をＮ０より大きい値に設定することで、分周比がＮ０のときと比べて、信号生成部２６が出力する変換用信号Ｓ１および対象信号Ｓ３の周波数は低くなる。換言すれば、第２基準信号の周波数が第２目標値ｆ２より高くなると、変換用信号Ｓ１および対象信号Ｓ３の周波数は低くなるように調節される。このように信号生成部２６が出力する信号、具体的には、変換用信号Ｓ１および対象信号Ｓ３の周波数が調節されることで、第２発振器１２が出力する第２基準信号の第２目標値に対する周波数誤差が補償される。
第１基準信号の周波数が第１目標値ｆ１に一致している状態で第２基準信号の周波数が第２目標値ｆ２より低くなると、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差ｆ２－ｆ１は、目標偏差より小さくなる。このとき、誤差補償部３５は、送信モードでの信号生成部２６が有する分周器４１の分周比をＮ０より小さい値に調節する。
分周比をＮ０より小さい値に設定することで、分周比がＮ０のときと比べて、信号生成部２６が出力する変換用信号Ｓ１および対象信号Ｓ３の周波数は高くなる。換言すれば、第２基準信号の周波数が第２目標値ｆ２より低くなると、変換用信号Ｓ１および対象信号Ｓ３の周波数は高くなるように調節される。このように信号生成部２６が出力する信号、具体的には、変換用信号Ｓ１および対象信号Ｓ３の周波数が調節されることで、第２発振器１２が出力する第２基準信号の周波数の第２目標値に対する誤差が補償される。
分周比調節量は、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差ｆ２－ｆ１および信号生成部２６を実現するためのＰＬＬ（Phase-Locked Loop：位相同期ループ） ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）の仕様に応じて決定される。換言すれば、ＰＬＬ ＩＣの仕様に従って、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差ｆ２－ｆ１の目標偏差からのずれを補償するための分周比調節量が決定される。
図４のステップＳ２５の処理が完了すると、無線局１は、第２基準信号の周波数誤差を補償する処理を終了する。
上述の処理により、第２発振器１２が出力する第２基準信号の周波数が第２目標値からずれていても、信号生成部２６が第２基準信号に基づいて出力する信号の周波数ずれが抑制される。具体的には、受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比が調節されることで、第２基準信号に基づく変換用信号Ｓ１および対象信号Ｓ３の周波数ずれが抑制される。この結果、変換用信号Ｓ１の中心周波数は受信周波数より第１中間周波数だけ低い周波数に維持され、対象信号Ｓ３の中心周波数は第１中間周波数に維持される。
［補償処理３］
図２に示すように、受信モードの受信チャネルに対応する信号が第２基準信号であると、無線局１は、受信モードの受信期間において、補償処理３、具体的には、図５に示す周波数誤差補償処理を行う。
図５のステップＳ３１は、上述の第２基準信号に基づく受信処理と同じである。発振器切替器２５は、第２発振器１２から取得した第２基準信号を信号生成部２６に出力する。信号生成部２６は、発振器切替器２５を介して第２発振器１２から取得した第２基準号に基づいて、周波数が受信周波数より第１中間周波数だけ低い無変調信号である変換用信号Ｓ１を生成する（ステップＳ３１）。信号生成部２６は、生成した変換用信号Ｓ１を信号切替器２７に送る。信号切替器２７は、ステップＳ３１で生成された変換用信号Ｓ１を取得し、受信部３１が備えるミキサ４３に送る。ステップＳ１２からＳ１４までの処理は、図３に示すＳ１２からＳ１４までの処理と同様である。
偏差検出部３４は、ステップＳ１４で生成された復調信号に含まれる同期ワードに基づいて、第２中間周波数信号の周波数ずれ、換言すれば、第２基準信号と目標信号との周波数偏差を検出する（ステップＳ３２）。
詳細には、図１に示す偏差検出部３４が有する偏差算出部４８は、同期ワード検出部４７で検出された同期ワードに対応するシンボルに含まれるＤＣオフセットから周波数偏移を算出する。偏差算出部４８は、周波数偏移の移動平均値を周波数偏差として出力することが好ましい。
偏差算出部４８は、検出した周波数偏差を誤差補償部３５に送る。検出された周波数偏差は、目標信号の周波数に対する第２基準信号の周波数のずれを示す。例えば、第２基準信号の周波数が目標信号の周波数より高ければ、周波数偏差は正数であり、第２基準信号の周波数が目標信号の周波数より低ければ、周波数偏差は負数である。
図５に示すように、誤差補償部３５は、ステップＳ３２で検出された周波数偏差に応じて信号生成部２６の分周比を調節する（ステップＳ３３）。例えば、誤差補償部３５は、第２基準信号と目標信号との周波数偏差を補償するように、分周器４１の分周比を調節する。詳細には、誤差補償部３５は、第２基準信号と目標信号との周波数偏差を補償するように、位相比較器３８が分周器４１で分周された信号と第２基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力するときの分周器４１の分周比を調節する。
ステップＳ３３において、誤差補償部３５は、ステップＳ３２で検出された周波数偏差に応じて、定められた量だけ目標信号の周波数に対する第２基準信号の周波数誤差を補償する。具体的には、ステップＳ３２で検出された周波数偏差が正数であれば、誤差補償部３５は、ステップＳ３３において、受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比を１だけ増加させる。ステップＳ３２で検出された周波数偏差が負数であれば、誤差補償部３５は、ステップＳ３３において、受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比を１だけ減少させる。
ステップＳ３３の処理が完了すると、無線局１は、第２基準信号の周波数誤差を補償する処理を終了する。その後、無線局１は、定められた時間ごとに、例えば、１秒ごとに、図５に示す第２基準信号の周波数誤差を補償する処理を繰り返す。これにより、誤差補償部３５は、定められた量ずつ目標信号の周波数に対する第２基準信号の周波数誤差を補償することを繰り返す。この結果、第２発振器１２が出力する第２基準信号の周波数誤差を徐々に補償することが可能となる。
上述の処理により、第２発振器１２が出力する第２基準信号の周波数が第２目標値からずれていても、信号生成部２６が第２基準信号に基づいて出力する信号の周波数ずれが抑制される。具体的には、受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比が調節されることで、第２基準信号に基づく変換用信号Ｓ１および対象信号Ｓ３の周波数ずれが抑制される。この結果、変換用信号Ｓ１の中心周波数は受信周波数より第１中間周波数だけ低い周波数に維持され、対象信号Ｓ３の中心周波数は第１中間周波数に維持される。
［補償処理４］
図２に示すように、受信モードの受信チャネルに対応する信号が第２基準信号であるとき、無線局１は、受信モードの非受信期間において、補償処理４、具体的には、図６に示す周波数誤差補償処理を行う。
ステップＳ２１からＳ２４の処理は、図４に示すＳ２１からＳ２４の処理と同様である。誤差補償部３５は、ステップＳ２４で検出された周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて第１発振器１１を制御して、具体的には、第１発振器１１に印加される周波数制御電圧を調節して、第１基準信号の周波数誤差を補正する（ステップＳ４１）。例えば、誤差補償部３５は、第１発振器１１の制御入力端子に周波数制御電圧を印加するＤＡＣに対する入力値を増加または減少させて周波数制御電圧を変化させる。
ステップＳ４１において、誤差補償部３５は、ステップＳ２４で検出された周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、定められた量だけ第１目標値に対する第１基準信号の周波数誤差を補償する。具体的には、ステップＳ２４で検出された周波数偏差が目標偏差より大きければ、誤差補償部３５は、ステップＳ４１において、ＤＡＣの入力値を１だけ減少させる。ステップＳ２４で検出された周波数偏差が目標偏差より小さければ、誤差補償部３５は、ステップＳ４１において、ＤＡＣの入力値を１だけ増加させる。この結果、周波数制御電圧が変化し、第１発振器１１が出力する第１基準信号が調節される。
ステップＳ４１の処理が完了すると、無線局１は、第１基準信号の周波数誤差を補償する処理を終了する。その後、無線局１は、定められた時間ごとに、例えば、１秒ごとに、図６に示す第１基準信号の周波数誤差を補償する処理を繰り返す。これにより、誤差補償部３５は、定められた量ずつ第１目標値に対する第１基準信号の周波数誤差を補償することを繰り返す。この結果、無線局１が備える第１発振器１１が出力する第１基準信号の周波数誤差を第２基準信号にあわせて補正することが可能となる。
送信モードにおいて、無線局１は、決定された送信チャネルに対応する第１発振器１１が出力する第１基準信号または第２発振器１２が出力する第２基準信号に基づいて他の無線局に信号を送信する送信処理を行う。
送信モードの送信チャネルに対応する基準信号が、第１発振器１１が出力する第１基準信号であるとき、発振器切替器２５は、第１発振器１１から取得した第１基準信号を信号生成部２６に出力する。信号生成部２６は、第１目標値を目標の周波数とする第１基準信号に基づいて送信用変調信号Ｓ２を生成する。詳細には、信号生成部２６は、第１基準信号に基づいて、周波数が送信周波数である搬送波信号に、入力信号処理部２２で生成された送信用データをシンボルマッパ２４でシンボルにマッピングすることで生成された変調用データが重畳された変調信号である送信用変調信号Ｓ２を生成する。
同様に、送信モードの送信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器１２が出力する第２基準信号であるとき、発振器切替器２５は、第２発振器１２から取得した第２基準信号を信号生成部２６に出力する。信号生成部２６は、第２目標値を目標の周波数とする第２基準信号に基づいて送信用変調信号Ｓ２を生成する。詳細には、信号生成部２６は、第１基準信号に基づいて、周波数が送信周波数である搬送波信号に、入力信号処理部２２で生成された送信用データをシンボルマッパ２４でシンボルにマッピングすることで生成された変調用データが重畳された変調信号である送信用変調信号Ｓ２を生成する。
送信用変調信号Ｓ２の目標中心周波数は、第１中間周波数より高い送信周波数である。送信周波数は、例えば、３６０ＭＨｚ以上、かつ、４００ＭＨｚ以下の範囲に含まれる周波数である。送信チャネルに対応する基準信号が第１基準信号であるときに、第１基準信号の周波数が第１目標値からずれると、信号生成部２６が生成する送信用変調信号Ｓ２の中心周波数が、目標中心周波数からずれてしまう。同様に、送信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときに、第２基準信号の周波数が第２目標値からずれると、信号生成部２６が生成する送信用変調信号Ｓ２の中心周波数が、目標中心周波数からずれてしまう。
そこで、無線局１は、送信モードの開始直後の定められた期間である送信時調節期間において、周波数誤差補償処理を行う。送信モードで無線局１が周波数誤差補償処理を行うタイミングを図７に示す。送信用信号は、送信チャネルに対応する基準信号を示す。受信時補償済み信号は、直前の受信モードに対応する基準信号であって、受信期間で周波数誤差が補償された基準信号を示す。
図７に示すように、送信モードに対応する基準信号が、直前の受信モードに対応する基準信号と同じであれば、受信期間において周波数誤差が補償されているため、無線局１は、送信時調節期間に周波数誤差補償処理を行わない。送信モードに対応する基準信号が第１基準信号であって、直前の受信モードに対応する基準信号が第２基準信号であれば、非受信期間において第１基準信号の周波数誤差が補償されているため、無線局１は、送信時調節期間に周波数誤差補償処理を行わない。
送信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であって、直前の受信モードに対応する基準信号が第１基準信号であれば、無線局１は、送信時調節期間において、第２基準信号の周波数誤差補償処理を行う。換言すれば、受信モードで第１基準信号の周波数誤差が補償された後に、送信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号である送信モードが開始されると、無線局１は、送信時調節期間に第２基準信号の周波数誤差を補償する補償処理５を行う。
［補償処理５］
補償処理５の処理は、図４に示す補償処理２の処理と同様である。ただしステップＳ２５において、誤差補償部３５は、分周比調節量に応じて、送信モードの送信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比を調節する。
上述の処理により、第２発振器１２が出力する第２基準信号の周波数が第２目標値からずれていても、信号生成部２６が第２基準信号に基づいて出力する信号の周波数ずれが抑制される。具体的には、送信モードの送信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比が調節されることで、送信用変調信号Ｓ２および対象信号Ｓ３の周波数ずれが抑制される。この結果、送信用変調信号Ｓ２の中心周波数は送信周波数に維持され、対象信号Ｓ３の中心周波数は第１中間周波数に維持される。
上述の送信時調節期間の経過後、無線局１は、第１基準信号または第２基準信号に基づく送信処理を行う。
図１に示す入力部２１は、音声を取り込んでアナログ音声信号を生成するマイク、アナログ音声信号の振幅を増幅する低周波増幅器等を有する。入力部２１は、増幅されたアナログ音声信号を入力信号処理部２２に送る。
入力信号処理部２２は、増幅されたアナログ音声信号をＡ－Ｄ（Analog-to-Digital）変換し、圧縮符号化し、同期ワード、ヘッダ等を付加して送信用データを生成する。送信用データに含まれる同期ワードは、補償用データに含まれる同期データと同じである。入力信号処理部２２は、生成した送信用データをシンボルマッパ２４に送る。
シンボルマッパ２４は、入力信号処理部２２で生成された送信用データをシンボルにマッピングし、マッピングしたシンボルを示す変調用データを信号生成部２６に出力する。
送信モードの送信チャネルに対応する基準信号が第１基準信号であれば、発振器切替器２５は、第１発振器１１から取得した第１基準信号を信号生成部２６に出力する。
信号生成部２６は、発振器切替器２５から取得した第１基準信号に基づいて周波数が送信周波数である搬送波信号に、送信用データに基づく変調用データが重畳された変調信号である送信用変調信号Ｓ２を生成し、信号切替器２７に出力する。直前の受信モードの受信期間または非受信期間において、第１基準信号の周波数誤差が補償されているため、送信用変調信号Ｓ２の中心周波数は送信周波数に維持される。
信号切替器２７は信号生成部２６から出力される送信用変調信号Ｓ２を送信部２８に送る。
送信部２８は、送信用変調信号Ｓ２を送信に適した所望のレベルまで増幅し、不要な信号、例えば高調波を低減させて送信信号を生成し、送受信切替部２９およびアンテナ３０を介して、送信信号を他の無線局に送信する。
送信モードの送信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの無線局１の動作は、上述の第１基準信号に基づく送信処理と同様である。ただし発振器切替器２５は、第２発振器１２から取得した第２基準信号を信号生成部２６に出力し、信号生成部２６は、第２基準信号に基づいて搬送波信号に変調用データを重畳して送信用変調信号Ｓ２を生成し、信号切替器２７に出力する。直前の受信モードの受信期間または送信モードの送信時調節期間において、第２基準信号の周波数誤差が補償されているため、送信用変調信号Ｓ２の中心周波数は送信周波数に維持される。
以上説明した通り、実施の形態１に係る無線局１が備える誤差補償部３５は、受信信号から生成された復調信号に基づいて検出された第１基準信号または第２基準信号と目標信号との周波数偏差に応じて、目標信号に対する第１基準信号または第２基準信号の周波数誤差を補償する。これにより、受信処理に用いられる基準信号の周波数誤差が補償される。
受信処理に用いられる第１基準信号の周波数誤差が補償された状態で、誤差補償部３５は、第２基準信号に基づく対象信号Ｓ３から生成された復調信号に基づいて検出された第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、信号生成部２６が有する分周器４１の分周比を調節する。この結果、第２基準信号の周波数が第２目標値からずれていたとしても、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて信号生成部２６の分周器４１の分周比を調節することで、第２基準信号の周波数誤差が補償される。
受信処理に用いられる第２基準信号の周波数誤差が補償された状態で、誤差補償部３５は、第２基準信号に基づく対象信号Ｓ３から生成された復調信号に基づいて検出された第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、第１基準信号の周波数誤差を補正する。この結果、第１基準信号の周波数が第１目標値からずれていたとしても、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて第１基準信号の周波数誤差が補償される。
上述のように、無線局１は、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、第１目標値に対する第１基準信号の周波数誤差または第２目標値に対する第２基準信号の周波数誤差を補償する。このため、他の無線局から信号を受信できない場合であっても、無線局１における各発振器の周波数精度のばらつきを補償することが可能である。
無線局１によれば、第１基準信号の周波数誤差を補償する処理および第２基準信号の周波数誤差を補償する処理のいずれにおいても、同期ワード検出部４７で検出された同期ワードに基づいて偏差算出部４８で算出された周波数偏差が用いられる。このため、第１基準信号および第２基準信号の周波数誤差を補償するために個別に周波数偏差を検出する回路を設ける必要がなく、無線局１の構造の複雑化が抑制される。
（実施の形態２）
第１目標値に対する第１基準信号の周波数誤差および第２目標値に対する第２基準信号の周波数誤差を補償する方法は、上述の例に限られない。実施の形態２に係る無線局２は、無変調信号である対象信号を用いて第１基準信号または第２基準信号の周波数誤差を補償する点で、実施の形態１に係る無線局１と異なる。
図８に示す実施の形態２に係る無線局２は、無線局１と同様の構成を有するが、データ出力部２３が変換用データのみを出力し、信号生成部２６が対象信号Ｓ３に代えて無変調信号である対象信号Ｓ４を生成し、信号切替器２７が信号生成部２６から取得した変換用信号Ｓ１、送信用変調信号Ｓ２、または対象信号Ｓ４をそれぞれ出力先を切り替えて出力し、ＦＭ検波部４６が復調信号を同期ワード検出部４７および偏差算出部４８に出力し、偏差算出部４８が復調信号から周波数偏差を算出する点で、無線局１と異なる。変換用データは、周波数変換に用いられる無変調信号の生成に用いられるデータであって、例えば、０が連続するデータである。
無線局２が受信モードで周波数誤差補償処理を行うタイミングは、実施の形態１と同様である。無線局２の受信期間での動作は、図３および図５に示す実施の形態１に係る無線局１の動作と同様である。ただしステップＳ１５，Ｓ３２において、偏差算出部４８は、ＦＭ検波部４６から取得した復調信号のＤＣオフセットから周波数偏移を算出する。偏差算出部４８は、周波数偏移の移動平均値を周波数偏差として出力することが好ましい。
受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときに、受信時調節期間において、無線局２は、補償処理２、具体的には、図９に示す第２基準信号の周波数誤差補償処理を行う。発振器切替器２５は、第２発振器１２から取得した第２基準信号を信号生成部２６に出力する。信号生成部２６は、発振器切替器２５を介して第２発振器１２から取得した第２基準信号に基づいて、周波数が第１中間周波数である搬送波信号に、データ出力部２３から出力され、周波数偏移量が０であることを示す変換用データが重畳された無変調信号である対象信号Ｓ４を生成する（ステップＳ５１）。信号生成部２６は、生成した対象信号Ｓ４を信号切替器２７に出力する。
信号切替器２７は、ステップＳ５１で生成された対象信号Ｓ４を信号切替器３２に送る。信号切替器３２は、信号切替器２７から、ステップＳ５１で生成された対象信号Ｓ４の供給を受け、対象信号Ｓ４を復調部３３に送る。
復調部３３が備えるミキサ４４は、第１基準信号と信号切替器２７，３２を介して供給されるステップＳ５１で生成された対象信号Ｓ４とを掛け合わせて第２中間周波数信号を生成する（ステップＳ５２）。詳細には、ミキサ４４は、第１基準信号の周波数と対象信号Ｓ４との周波数との差を周波数とする第２中間周波数信号を生成し、生成した第２中間周波数信号をＡ－Ｄ変換器４５に出力する。
ステップＳ５２の処理の終了後に行われるステップＳ２３からＳ２５までの処理は、図４に示すステップＳ２３からＳ２５までの処理と同様である。ステップＳ２５の処理が完了すると、無線局２は、第２基準信号の周波数誤差を補償する処理を終了する。
上述の処理により、第２発振器１２が出力する第２基準信号の周波数が第２目標値からずれていても、信号生成部２６が第２基準信号に基づいて出力する信号の周波数ずれが抑制される。具体的には、受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比が調節されることで、第２基準信号に基づく変換用信号Ｓ１および対象信号Ｓ４の周波数ずれが抑制される。この結果、変換用信号Ｓ１の中心周波数は受信周波数より第１中間周波数だけ低い周波数に維持され、対象信号Ｓ４の中心周波数は第１中間周波数に維持される。
受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときに、非受信期間において、無線局２は、補償処理４、具体的には、図１０に示す第１基準信号の周波数誤差補償処理を行う。ステップＳ５１，Ｓ５２の処理は、図９に示すステップＳ５１，５２の処理と同様である。ステップＳ２３，Ｓ２４の処理は、図４に示すステップＳ２３，Ｓ２４の処理と同様である。ステップＳ４１の処理は、図６に示すステップＳ４１の処理と同様である。ステップＳ４１の処理が完了すると、無線局２は、第１基準信号の周波数誤差を補償する処理を終了する。その後、無線局２は、定められた時間ごとに、例えば、１秒ごとに、図１０に示す第１基準信号の周波数誤差を補償する処理を繰り返す。この結果、無線局２が備える第１発振器１１が出力する第１基準信号の周波数誤差を第２基準信号にあわせて補正することが可能となる。
無線局２が送信モードで周波数誤差補償処理を行うタイミングは、実施の形態１と同様である。送信モードの送信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であって、直前の受信モードに対応する基準信号が第１基準信号であれば、無線局２は、送信時調節期間において、補償処理５、具体的には、第２基準信号の周波数誤差の補償処理を行う。
補償処理５の処理は、図９に示す補償処理２の処理と同様である。ただしステップＳ２５において、誤差補償部３５は、分周比調節量に応じて、送信モードの送信チャネルに対応する基準信号が第２基準信号であるときの分周器４１の分周比を調節する。
以上説明した通り、実施の形態２に係る無線局２が備える誤差補償部３５は、受信信号から生成された復調信号に基づいて検出された第１基準信号または第２基準信号と目標信号との周波数偏差に応じて、目標信号に対する第１基準信号または第２基準信号の周波数誤差を補償する。これにより、受信処理に用いられる基準信号の周波数誤差が補償される。
受信処理に用いられる第１基準信号の周波数誤差が補償された状態で、誤差補償部３５は、第２基準信号に基づく対象信号Ｓ４から生成された復調信号に基づいて検出された第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、信号生成部２６が有する分周器４１の分周比を調節する。この結果、第２基準信号の周波数が第２目標値からずれていたとしても、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて信号生成部２６の分周器４１の分周比を調節することで、第２基準信号の周波数誤差が補償される。
受信処理に用いられる第２基準信号の周波数誤差が補償された状態で、誤差補償部３５は、第２基準信号に基づく対象信号Ｓ４から生成された復調信号に基づいて検出された第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、第１基準信号の周波数誤差を補正する。この結果、第１基準信号の周波数が第１目標値からずれていたとしても、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて第１基準信号の周波数誤差が補償される。
上述のように、無線局２は、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、第１目標値に対する第１基準信号の周波数誤差または第２目標値に対する第２基準信号の周波数誤差を補償する。このため、他の無線局から信号を受信できない場合であっても、無線局２における各発振器の周波数精度のばらつきを補償することが可能である。
無線局２は、ＦＭ検波部４６が出力する復調信号に基づいて、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差を算出するため、同期ワードの検出処理の完了を待つ必要がない。このため、無線局２は、周波数偏差の算出処理を迅速に行うことができる。
（実施の形態３）
無線局１，２が備える第２発振器の数は任意である。一例として、無線局１の構成に加えて第２発振器４９を備える無線局３を図１１に示す。無線局３は、１つの第１発振器１１と、２つの第２発振器１２，４９と、を備える。
発振器切替器２５は、第１発振器１１および第２発振器１２，４９に接続され、第１発振器１１および第２発振器１２，４９を切り替えて、第１発振器１１から取得した第１基準信号、第２発振器１２から取得した第２基準信号、または第２発振器４９から取得した第２基準信号を信号生成部２６に出力する。
無線局３は、受信モードにおいて、第１発振器１１が出力する第１基準信号、第２発振器１２が出力する第２基準信号、または第２発振器４９が出力する第２基準信号を用いて、他の無線局からの信号を受信する受信処理を行う。
受信チャネルに対応する基準信号が、第１発振器１１が出力する第１基準信号または第２発振器１２が出力する第２基準信号であるときの無線局３の受信処理の動作は、実施の形態１に係る無線局１の動作と同様である。受信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器４９が出力する第２基準信号であるときの無線局３の受信処理の動作は、受信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器１２が出力する第２基準信号であるときの無線局１の受信処理の動作と同様である。ただし信号生成部２６は、第２発振器４９が出力する第２基準信号に基づいて変換用信号Ｓ１を生成し、信号切替器２７に出力する。
無線局３の各発振器の周波数精度、具体的には、第１発振器１１および第２発振器１２，４９の周波数精度のばらつきを補償するために、無線局３は、第１発振器１１が出力する第１基準信号、第２発振器１２が出力する第２基準信号、および第２発振器４９が出力する第２基準信号の少なくともいずれかの周波数誤差を補償する。受信モードで無線局３が周波数誤差補償処理を行うタイミングを図１２に示す。図の見方は、図２と同様である。図１２において、第１発振器１１が出力する第１基準信号をＲＥＦ１で表し、第２発振器１２が出力する第２基準信号をＲＥＦ２で表し、第２発振器４９が出力する第２基準信号をＲＥＦ３で表す。後続の図においても同様である。
受信チャネルに対応する基準信号が、第１発振器１１が出力する第１基準信号または第２発振器１２が出力する第２基準信号であるときに無線局３が行う周波数誤差補償処理の動作、具体的には、補償処理１－４の動作は、実施の形態１に係る無線局１の動作と同様である。
受信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器４９が出力する第２基準信号であるときに無線局３が行う周波数誤差補償処理の動作は、受信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器１２が出力する第２基準信号であるときの無線局１の動作と同様である。ただし図４および図６に示すステップＳ２１ならびに図５に示すステップＳ３１において、信号生成部２６は、第２発振器４９が出力する第２基準信号に基づいて信号を生成する。図４に示すステップＳ２５および図５に示すステップＳ３３において、誤差補償部３５は、受信モードの受信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器４９が出力する第２基準信号であるときの分周器４１の分周比を調節する。
無線局３は、送信モードにおいて、第１発振器１１が出力する第１基準信号、第２発振器１２が出力する第２基準信号、または第２発振器４９が出力する第２基準信号を用いて他の無線局に信号を送信する送信処理を行う。送信モードで無線局３が周波数誤差補償処理を行うタイミングを図１３に示す。図の見方は図３と同様である。無線局３は、送信モードにおいて、送信モード開始直後の期間である送信時調節期間に周波数誤差の補償を行う。
送信チャネルに対応する基準信号が、第１発振器１１が出力する第１基準信号であるときの無線局３の動作は、実施の形態１に係る無線局１の動作と同様である。
送信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器１２が出力する第２基準信号であって、直前の受信モードで第１基準信号または第２発振器１２が出力する第２基準信号の周波数誤差が補償されているときの無線局３の動作は、実施の形態１に係る無線局１の動作と同様である。
送信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器１２が出力する第２基準信号であって、直前の受信モードで第２発振器４９が出力する第２基準信号の周波数誤差が補償されているとき、無線局３は、図４に示す処理と同様の処理である補償処理５を行う。ただしステップＳ２５において、誤差補償部３５は、送信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器１２が出力する第２基準信号であるときの分周器４１の分周比を調節する。
送信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器４９が出力する第２基準信号であって、直前の受信モードで第１発振器１１が出力する第１基準信号または第２発振器１２が出力する第２基準信号の周波数誤差が補償されているとき、無線局３は、図４に示す処理と同様の処理である補償処理５を行う。ただしステップＳ２５において、誤差補償部３５は、送信モードの送信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器４９が出力する第２基準信号であるときの分周器４１の分周比を調節する。送信チャネルに対応する基準信号が、第２発振器４９が出力する第２基準信号であって、直前の受信モードで第２発振器４９が出力する第２基準信号の周波数誤差が補償されているときは、無線局３は、送信時調節期間における周波数誤差補償処理を行わない。
以上説明した通り、実施の形態３に係る無線局３が備える誤差補償部３５は、受信信号から生成された復調信号に基づいて検出された第１発振器１１が出力する第１基準信号および第２発振器１２，４９が出力する第２基準信号のいずれかと目標信号との周波数偏差に応じて、目標信号に対する第１発振器１１が出力する第１基準信号および第２発振器１２，４９が出力する第２基準信号のいずれかの周波数誤差を補償する。これにより、受信処理に用いられる基準信号の周波数誤差が補償される。
受信処理に用いられる第１基準信号の周波数誤差が補償された状態で、誤差補償部３５は、第１基準信号と第２発振器１２または第２発振器４９が出力する第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、信号生成部２６が有する分周器４１の分周比を調節する。この結果、第２発振器１２または第２発振器４９が出力する第２基準信号の周波数が第２目標値からずれていたとしても、第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて信号生成部２６の分周器４１の分周比を調節することで、第２基準信号の周波数誤差が補償される。
受信処理に用いられる第２発振器１２または第２発振器４９が出力する第２基準信号の周波数誤差が補償された状態で、誤差補償部３５は、該第２基準信号に基づく対象信号Ｓ３から生成された復調信号に基づいて検出された第１基準信号と該第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、第１基準信号の周波数誤差を補正する。この結果、第１基準信号の周波数が第１目標値からずれていたとしても、第１基準信号と該第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて第１基準信号の周波数誤差が補償される。
上述のように、無線局３は、第１基準信号と第２発振器１２または第２発振器４９が出力する第２基準信号との周波数偏差の目標偏差からのずれに応じて、第１目標値に対する第１基準信号の周波数誤差あるいは第２目標値に対する第２発振器１２または第２発振器４９が出力する第２基準信号の周波数誤差を補償する。このため、他の無線局から信号を受信できない場合であっても、無線局３における各発振器の周波数精度のばらつきを補償することが可能である。
無線局３によれば、第１基準信号の周波数誤差を補償する処理および第２基準信号の周波数誤差を補償する処理のいずれにおいても、同期ワード検出部４７で検出された同期ワードに基づいて偏差算出部４８で算出された周波数偏差が用いられる。このため、第１基準信号および第２基準信号の周波数誤差を補償するために個別に周波数偏差を検出する回路を設ける必要がなく、無線局３の構造の複雑化が抑制される。
本発明は、上述の実施の形態の例に限られない。第１基準信号の周波数誤差を補正する方法は、上述の例に限られない。一例として、無線局１－３は、基地局と通信する他の無線局であって、発振器の周波数誤差が補正されている無線局から受信した受信信号に基づいて、第１基準信号または第２基準信号の周波数誤差を補償してもよい。他の一例として、無線局１－３は、外部から供給される信号、例えばＰＰＳ（Pulse Per Second）信号に応じて校正される周波数カウンタを備え、周波数カウンタによって得られた第１基準信号または第２基準信号の実際の周波数に応じて第１基準信号または第２基準信号の周波数誤差を補償してもよい。
第１基準信号の周波数誤差の補償方法は、上述の例に限られない。無線局１－３は、図１４に示す周波数調節部６０を備えてもよい。周波数調節部６０は、信号生成部２６と同様の構成を有し、位相比較器６１と、ループフィルタ６２と、ＶＣＯ６３と、分周器６４と、を備える。
位相比較器６１は、第１発振器１１が出力する第１基準信号とＶＣＯ６３から出力され、分周器６４で分周された信号との位相差に応じた信号である位相差信号をループフィルタ６２に出力する。ループフィルタ６２は、位相比較器６１が出力する位相差信号を電流に変換し、電流を積分して平滑化することで電圧に変換し、この電圧を制御電圧としてＶＣＯ６３に出力する。ＶＣＯ６３の発振周波数は、ループフィルタ６２の出力に応じて変化する。ＶＣＯ６３が出力する信号は、復調部３３および発振器切替器２５に供給される。分周器６４は、定められた分周比に応じてＶＣＯ６３の出力を分周し、分周した信号を位相比較器６１に出力する。
無線局１－３が周波数調節部６０を備えるとき、誤差補償部３５は、第１基準信号と目標信号との周波数偏差を低減させるように分周器６４の分周比を調節する。誤差補償部３５は、第１基準信号と第２基準信号の周波数偏差の目標偏差からのずれを低減させるように分周器６４の分周比を調節する。これにより、第１基準信号の周波数誤差が補償される。
上述のように、分周器６４の分周比を調節することで第１基準信号の周波数誤差が補償されるときは、第１発振器１１は、周波数制御電圧によって出力周波数を調節する機能を有さない発振器、例えば、ＳＰＸＯで形成されてもよい。
上述の実施の形態では、ＶＣＯ４０は、送信周波数を含む３６０ＭＨｚ以上かつ４００ＭＨｚ以下の範囲および受信周波数より第１中間周波数だけ低い周波数を含む３１０．０５ＭＨｚ以上かつ３５０．０５ＭＨｚ以下の範囲を含む使用周波数帯、ならびに中間周波数帯である４９．９５ＭＨｚを含む周波数帯に亘って発振可能であるが、無線局１－３は、使用周波数帯で発振可能なＶＣＯと、中間周波数帯で発振可能なＶＣＯと、を備えてもよい。
第１基準信号と第２基準信号との周波数偏差の目標値である目標偏差は任意である。無線局３において、第１基準信号と第２発振器１２が出力する第２基準信号との目標偏差および第１基準信号と第２発振器４９が出力する第２基準信号との目標偏差は、同じでもよいし、異なってもよい。
無線局１－３において、入力信号処理部２２、データ出力部２３、シンボルマッパ２４、誤差補償部３５、出力信号処理部３６、ＦＭ検波部４６、同期ワード検出部４７、および偏差算出部４８をＤＳＰ（Digital Signal Processor）で実現し、信号生成部２６をＶＣＯが内蔵されたＰＬＬ ＩＣ（Integrated circuit：集積回路）で実現し、ミキサ４４およびＡ－Ｄ変換器４５をＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）検波ＩＣで実現してもよい。
無線局１－３の変調方式は、４値ＦＳＫに限られず、復調信号から周波数偏差を検出できれば任意である。一例として、無線局１－３は、２値ＦＳＫを行ってもよいし、４値ＦＳＫ以外の多値ＦＳＫを行ってもよい。他の一例として、無線局１－３は、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）、例えばπ／４ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying：差動四相位相偏移変調）を行ってもよいし、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直交位相振幅変調）を行ってもよい。
無線局２は、複数の第２発振器を備えてもよい。このときの無線局２が周波数誤差補償処理を行うタイミングは、無線局３と同様である。
その他、上述のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
１，２，３ 無線局
１１ 第１発振器
１２ 第２発振器
２１ 入力部
２２ 入力信号処理部
２３ データ出力部
２４ シンボルマッパ
２５ 発振器切替器
２６ 信号生成部
２７，３２ 信号切替器
２８ 送信部
２９ 送受信切替部
３０ アンテナ
３１ 受信部
３３ 復調部
３４ 偏差検出部
３５ 誤差補償部
３６ 出力信号処理部
３７ 出力部
３８，６１ 位相比較器
３９，６２ ループフィルタ
４０，６３ ＶＣＯ
４１，６４ 分周器
４２ 増幅器
４３，４４ ミキサ
４５ Ａ－Ｄ変換器
４６ ＦＭ検波部
４７ 同期ワード検出部
４８ 偏差算出部
４９ 第２発振器
５０ コントローラ
５１ ＣＰＵ
５２ Ｉ／Ｏ
５３ ＲＡＭ
５４ ＲＯＭ
６０ 周波数調節部
Ｓ１ 変換用信号
Ｓ２ 送信用変調信号
Ｓ３，Ｓ４ 対象信号

Claims (18)

  1. 第１目標値が目標周波数である第１基準信号を出力する第１発振器と、
    前記第１目標値に目標偏差を加算した第２目標値が目標周波数である第２基準信号を出力する少なくとも１つの第２発振器と、
    前記第２基準信号に基づいて第１中間周波数が目標周波数である対象信号を生成する信号生成部と、
    前記対象信号に基づいて、前記第１基準信号を用いて周波数変換して周波数が前記第１中間周波数より低い第２中間周波数である第２中間周波数信号を生成し、前記第２中間周波数信号を復調することで、復調信号を生成する復調部と、
    前記復調信号に基づいて、前記第１基準信号と前記第２基準信号との周波数偏差を検出する偏差検出部と、
    前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する誤差補償部と、
    を備える無線局。
  2. 前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、定められた量ずつ前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償することを繰り返す、
    請求項１に記載の無線局。
  3. 他の無線局からの信号を受信する受信モードにおいて、前記信号を受信する受信期間と前記信号の受信を停止する非受信期間とが繰り返され、
    前記誤差補償部は、前記非受信期間において前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項１または２に記載の無線局。
  4. 前記受信モードの開始直後の受信時調節期間の経過後に前記受信期間と前記非受信期間とが繰り返され、
    前記誤差補償部は、前記受信時調節期間において、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第２目標値に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項３に記載の無線局。
  5. 前記信号生成部は、前記受信時調節期間および前記非受信期間において前記対象信号を生成し、前記受信期間において前記第１基準信号または前記第２基準信号に基づいて無変調信号である変換用信号を生成し、
    周波数が前記第１目標値または前記第２目標値に一致する目標信号に基づいて変調を行うことで生成された信号を受信し、受信信号に基づいて、前記目標信号の周波数が目標周波数である前記第１基準信号または前記第２基準信号に基づく前記変換用信号を用いて周波数変換を行うことで前記第１中間周波数が目標周波数である第１中間周波数信号を生成する受信部をさらに備え、
    前記復調部は、前記対象信号または前記第１中間周波数信号に基づいて前記第２中間周波数信号を生成し、前記第２中間周波数信号を復調することで、前記復調信号を生成し、
    前記偏差検出部は、前記復調部が前記対象信号に基づいて前記復調信号を生成すると、該復調信号に基づいて、前記第１基準信号と前記第２基準信号との周波数偏差を検出し、前記復調部が前記第１中間周波数信号に基づいて前記復調信号を生成すると、該復調信号に基づいて、前記復調信号の生成に用いられる前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で用いられる前記第１基準信号または前記第２基準信号と前記目標信号との周波数偏差を検出し、
    前記誤差補償部は、前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で前記第１基準信号が用いられると、前記受信期間において前記第１基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて前記目標信号に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償し、前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で前記第２基準信号が用いられると、前記受信期間において前記第２基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて前記目標信号に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項４に記載の無線局。
  6. 前記誤差補償部は、前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で前記第１基準信号が用いられると、前記受信期間において前記第１基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、定められた量ずつ前記目標信号に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償することを繰り返し、前記第１中間周波数信号を生成するための周波数変換で前記第２基準信号が用いられると、前記受信期間において前記第２基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、定められた量ずつ前記目標信号に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償することを繰り返す、
    請求項５に記載の無線局。
  7. 前記誤差補償部は、前記受信期間において、前記第２基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、前記目標信号に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償すると、該受信期間の直後の前記非受信期間において、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項５に記載の無線局。
  8. 前記受信モードの前記受信期間において前記目標信号に対する前記第１基準信号の周波数誤差が補償された後に、前記第２基準信号に基づく信号を他の無線局に送信する送信モードが開始されると、該送信モードの開始直後の送信時調節期間において、
    前記復調部は、前記対象信号に基づいて前記復調信号を生成し、
    前記偏差検出部は、前記復調信号に基づいて、前記第１基準信号と前記第２基準信号との周波数偏差を検出し、
    前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第２目標値に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項５に記載の無線局。
  9. 前記第２目標値が互いに異なる前記第２基準信号を出力する複数の前記第２発振器を備え、
    前記受信モードの前記受信期間において、前記第２発振器のいずれかが出力する前記第２基準信号の前記目標信号に対する周波数誤差が補償された後に、他の前記第２発振器が出力する前記第２基準信号に基づく信号を他の無線局に送信する送信モードが開始されると、該送信モードの開始直後の送信時調節期間において、
    前記復調部は、前記他の第２発振器が出力する前記第２基準信号に基づく前記対象信号に基づいて前記復調信号を生成し、
    前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記他の第２発振器が出力する前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記他の第２発振器が出力する前記第２基準信号の前記第２目標値に対する周波数誤差を補償する、
    請求項５に記載の無線局。
  10. 前記第１発振器が出力する前記第１基準信号の周波数を調節する周波数調節部をさらに備え、
    前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記周波数調節部を制御して前記第１基準信号の周波数を調節することで、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項１または２に記載の無線局。
  11. 前記周波数調節部は、制御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を分周比で分周する分周器と、前記分周器で分周された信号と前記第１発振器が出力する前記第１基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力する位相比較器と、前記位相差信号を電圧に変換して電圧を前記電圧制御発振器に出力するループフィルタと、を有し、
    前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記周波数調節部が有する前記分周器の前記分周比を調節することで、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項１０に記載の無線局。
  12. 前記第１発振器が出力する前記第１基準信号の周波数を調節する周波数調節部をさらに備え、
    前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、前記周波数調節部を制御して前記第１基準信号の周波数を調節することで、前記目標信号に対する第１基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項５に記載の無線局。
  13. 前記周波数調節部は、制御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を分周比で分周する分周器と、前記分周器で分周された信号と前記第１発振器が出力する前記第１基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力する位相比較器と、前記位相差信号を電圧に変換して電圧を前記電圧制御発振器に出力するループフィルタと、を有し、
    前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、前記周波数調節部が有する前記分周器の前記分周比を調節することで、前記目標信号に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項１２に記載の無線局。
  14. 前記信号生成部は、制御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を分周比で分周する分周器と、前記分周器で分周された信号と前記第１基準信号または前記第２基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力する位相比較器と、前記位相差信号を電圧に変換して電圧を前記電圧制御発振器に出力するループフィルタと、を有し、
    前記誤差補償部は、前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記位相比較器が前記分周器で分周された信号と前記第２基準信号との位相差に基づく前記位相差信号を出力するときの前記分周器の前記分周比を調節することで、前記第２目標値に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項４に記載の無線局。
  15. 前記信号生成部は、制御電圧に応じた発振周波数で発振する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を分周比で分周する分周器と、前記分周器で分周された信号と前記第１基準信号または前記第２基準信号との位相差に基づく位相差信号を出力する位相比較器と、前記位相差信号を電圧に変換して電圧を前記電圧制御発振器に出力するループフィルタと、を有し、
    前記誤差補償部は、前記第２基準信号と前記目標信号との前記周波数偏差に応じて、前記位相比較器が前記分周器で分周された信号と前記第２基準信号との位相差に基づく前記位相差信号を出力するときの前記分周器の前記分周比を調節することで、前記目標信号に対する前記第２基準信号の周波数誤差を補償する、
    請求項５に記載の無線局。
  16. 前記信号生成部は、入力される対象データと前記第２基準信号とに基づいて変調を行うことで変調信号である前記対象信号を生成する、
    請求項１または２に記載の無線局。
  17. 前記信号生成部は、前記第２基準信号に基づく無変調信号である前記対象信号を生成する、
    請求項１または２に記載の無線局。
  18. 第１目標値が目標周波数である第１基準信号を出力する第１発振器と、前記第１目標値に目標偏差を加算した第２目標値が目標周波数である第２基準信号を出力する少なくとも１つの第２発振器と、を備える無線局が行う周波数誤差補償方法であって、
    前記第２基準信号に基づいて第１中間周波数が目標周波数である対象信号を生成し、
    前記対象信号に基づいて、前記第１基準信号を用いて周波数変換して周波数が前記第１中間周波数より低い第２中間周波数である第２中間周波数信号を生成し、前記第２中間周波数信号を復調することで、復調信号を生成し、
    前記復調信号に基づいて、前記第１基準信号と前記第２基準信号との周波数偏差を検出し、
    前記第１基準信号と前記第２基準信号との前記周波数偏差の前記目標偏差からのずれに応じて、前記第１目標値に対する前記第１基準信号の周波数誤差を補償する、
    周波数誤差補償方法。
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