JP3226807B2 - 無線呼出システム用の自動周波数補正装置および自動周波数補正方法 - Google Patents

無線呼出システム用の自動周波数補正装置および自動周波数補正方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線呼び出しシス
テム用の自動周波数補正装置および自動周波数補正方法
に係り、特に移動局に自動周波数補正部を備えた無線呼
び出しシステム用の自動周波数補正装置および自動周波
数補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からこの種のシステムには、移動局
に自動周波数補正部を備えたものがある。このようなシ
ステムとしては、例えば、特開平３−７０３３５号公報
に明らかにされている自動周波数補正部がある。この公
報に記載されている自動周波数補正部は、送信基地局か
らの受信データの、ある特定区間において受信周波数と
局部発振周波数との誤差を検出し、その誤差に対応した
補正データを選択して基準発振器を制御することによ
り、送信基地局からの受信周波数に基準発振器を合わせ
て、正確で安定した受信制御および送信制御を行うこと
ができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のシステムでは、移動局が内部局部発振周波数を正確か
つ安定化するために、高精度のオシレータ（ＴＣＸＯ）
の使用や、周波数計測器、Ａ／Ｄコンバータ等の特殊部
品を利用した自動周波数補正回路の使用等を余儀なくさ
れているため、移動局の発振周波数の精度をよくするた
めのコストアップや制御回路の大規模化が必至となり、
経済的な面や小型化の要望に対応できなくなるという問
題がある。
【０００４】またこの種のシステムでは、送信基地局か
らの受信周波数より自動周波数補正を実行するため、受
信信号の受信率が低い状況では安定した受信周波数を得
ることができないために周波数補正に信頼性がなくなる
という問題がある。このため高精度の発振器を使用する
と、コストパーフォマンスの点で問題が生じる。
【０００５】さらにこの種のシステムでは、受信する信
号の受信率が低い場合に自動周波数補正部が安定した動
作を実行できないという問題もある。
【０００６】本発明の目的は、回路規模を簡単にし、し
かも広いエリアで安定した受信率を得ることができる無
線呼出システム用の自動周波数補正装置および自動周波
数補正方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明において、周波数
補正手段は、移動局が正確で安定した受信制御を実現す
るために行われる自動周波数補正機能において、自動周
波数補正回路を、例えばコンパレータとロジック回路に
より構成することにより、回路構成を簡易化することが
できる。
【０００８】また本発明において、誤差検出手段は、複
数のシステムから受信することが可能な移動局におい
て、受信信号の受信率が低いシステムの受信時において
も、受信率の高いシステムのフレーム同期部での周波数
を利用して基準発振器の誤差を検出することにより、受
信しようとしているシステム用の局部発振周波数の自動
補正制御を可能とすることができるため、局部発振周波
数における補正の信頼性を向上することができる。
【０００９】したがって、本発明により、Ａ／Ｄコンバ
ータや複雑な周波数計測器が不要となり、安価でかつ小
規模で正確で安定した受信制御が可能となる。これによ
り、複数のシステムが、より受信信号の受信率の高いシ
ステムのフレーム同期部の周波数を使った自動周波数補
正回路を実現することができるため、各局部発振周波数
を常に安定した周波数に維持することが可能になる。
【００１０】以上に説明したように、本発明は、回路規
模を簡単にし、しかも広いエリアで安定した受信率を得
ることができるため、安価に製造でき、しかも受信性能
を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の無線呼出システム用の自
動周波数補正装置および自動周波数補正方法の実施例の
構成について図面を参照して説明する。図１は、本発明
の実施例の自動周波数補正部を有する移動局を示すブロ
ック図であり、図２は図１における補正制御部を示すブ
ロック図である。
【００１２】図１において、複数のシステム（ここでは
仮にシステムＡ，システムＢとする）の送信基地局から
の無線受信データ１０，１１を、受信アンテナ１００，
１０１にて受信する。無線受信データ１０，１１は局部
発振部１１０，１１１で生成される局部ローカル周波数
信号２２，２３とそれぞれミキサー１０３，１０４で混
合され、中間受信周波数１２，１３に変換される。
【００１３】復調部１０４，１０５は、中間受信周波数
１２，１３を電圧値に変換し、受信データ処理用の復調
出力電圧信号１４，１５（直流成分を取り除いた信
号）、自動周波数補正用の復調出力電圧信号１６，１８
（直流成分を取り除いてない信号）を出力する。
【００１４】受信制御部１０６では、復調出力電圧信号
１４，１５をデータ処理する。この時受信データ中から
補正を実行するタイミングを検出し、補正タイミング制
御信号２４を出力すると同時に受信率の高いシステムを
判断し、補正に使用すべきシステムを示す補正用受信選
択信号１７を出力する。補正制御部１０８は、補正用受
信選択信号１７から、より受信率の高いシステムを判断
し、その結果を用いて復調出力電圧信号１６，１８のい
ずれかを選択し、受信データ中のフレーム同期部で受信
周波数と局部基準発振周波数の誤差検出を行う。
【００１５】誤差のある場合は、補正用Ｄ／Ａ変換器１
０９に対し補正制御部１０８内のメモリ２０６に予め設
定させた補正量データ３８の中から適した補正量を選択
し、選択補正量データ出力４０として出力する。
【００１６】この補正用Ｄ／Ａ変換器１０９は、ディジ
タル信号／アナログ信号の変換を実行し、局部発振周波
数部の補正アナログ出力信号を生成し、基準発振器１０
７の周波数を補正する。各システム用の局部発振部１１
０，１１１は、補正された基準発振周波数２５により各
システムにおいて必要とされる局部発振周波数を生成
し、局部発振ローカル周波数信号２２，２３として出力
する。
【００１７】補正制御部の詳細な構成は、図２に示すも
のである。図２において、復調出力電圧信号１６，１８
は、直流成分を取り除いていないため、発振周波数がず
れていた場合、電圧値の変動として現れる。コンパレー
タ２００，２０１にてそれぞれ２つの基準電圧と１ビッ
ト単位で比較を行う。
【００１８】ここで、上位基準電圧を下回ったビットが
ある場合には、−（マイナス）ズレとみなし、−ズレ判
定結果３１，３３からパルスを１つ削除する。また下位
基準電圧を上回ったビットがある場合は、＋（プラス）
ズレとみなして、＋ズレ判定結果３０，３２からパルス
を１つ削除する。さらに、ズレがみられない場合は、ビ
ット数分のパルスが出力されることになる。
【００１９】セレクタ（ＳＥＬ）部２０２では、補正用
受信選択信号１７に基づいて、より受信率の高いシステ
ムのズレ判定結果を選択する。選択されたズレ判定結果
出力３４，３５は、それぞれ検出カウンタをアップさ
せ、一定時間内に設定されたカウント値に達しない場合
は、ズレとして検出し、＋ズレカウント結果出力３６，
−ズレカウント結果出力３７を出力する。
【００２０】補正量選択部２０５では、この結果にした
がい、メモリ２０６から補正量データを読み出し、選択
補正量データ出力２０として出力する。
【００２１】次に、本発明の実施例の動作を図３のフロ
ーチャートに基づいて説明する。先ず、システムＡ，Ｂ
の受信を開始すると、ステップ３００（以下、ＳＴ３０
０と略称する。）〜ＳＴ３０３，ＳＴ３１０〜３１３に
おいて、同期パターンの検出、コンパレータ２００，２
０１におけるズレを検出するため、２つのコンパレータ
２００，２０１を並列して動作させる。
【００２２】またＳＴ３０２〜３０４，ＳＴ３１１〜３
１３における受信制御部では、同期パターンの検出を行
いながら、ＳＴ３０５に進むと、複数のシステムの中か
ら受信率の高いシステムを判定し、ＳＴ３０６，３０７
に進むと、補正制御に使用するコンパレート結果を選択
する。
【００２３】ＳＴ３０７において選択されたコンパレー
ト結果は、ＳＴ３１５〜３１８のいずれかの状態１〜４
の判定結果を得る。ＳＴ３０７において、状態１を選択
すると、ＳＴ３１５に進み、マイナスズレを検出し、Ｓ
Ｔ３０７において、状態２を選択するとＳＴ３１６に進
み、プラスずれを検出する。またＳＴ３０７において、
状態３を選択すると、ＳＴ３１７に進みズレがないこと
を選択し、さらにＳＴ３０７において、ＳＴ３１８を選
択すると、これらのいずれにも該当しない不定が選択さ
れる。
【００２４】ＳＴ３１８を選択したときには、補正量デ
ータを前回データの０レベルにする。ＳＴ３１５〜３１
８における選択が行われると、次にＳＴ３１９に進み、
ディジタル量からアナログ量に判定値を変換する。
【００２５】次に、ＳＴ３２０に進むと、基準発振器の
補正を行い、ＳＴ３２１，３２２においてそれぞれのシ
ステムの局部発振器を発振させて、ＳＴ３００，３１０
に再び戻り以上の処理を繰り返し行う。
【００２６】受信制御部１０６は、同期パターンを検出
してフレームの位置を認識し、補正動作を実行させるた
めの、交番パターンの位置で補正タイミング制御信号２
４を有効論理とする。また無効論理時カウンタは「０」
にリセットされ、有効論理時カウンタはカウントを更新
する。カウントアップの許可時間終了時、先に説明した
ようにカウント値によって４つの状態のいずれかにする
ことができる。
【００２７】先に説明した状態１〜４をさらに詳しく説
明する。状態１においては、マイナスズレを検出し、マ
イナスズレ検出カウンタが規定値までカウントアップせ
ず、プラスズレ検出カウンタが規定値までカウントアッ
プした場合のことである。
【００２８】状態２は、プラスズレを検出し、プラスズ
レ検出カウンタが規定値までカウントアップせず、マイ
ナスズレ検出カウンタが規定値までカウントアップした
場合のことである。状態３は、ズレがないことを表し、
プラスズレ検出カウンタ、ズレ検出カウンタとも規定値
までカウントアップした場合をいう。
【００２９】さらに状態４は、不定を表し、プラスズレ
検出カウンタ、マイナスズレ検出カウンタとも規定値ま
でカウントアップしなかった場合をいう。
【００３０】補正量選択部２０５は、これらの状態を認
識し、メモリ２０６に格納されている数レベルの補正量
データの中から必要とされるレベルを選択する。補正選
択部２０５は、デフォルト値としてメモリ２０６に格納
された数レベルの補正量データの中心レベルのデータを
選択する。フレーム毎に状態を見て、状態１であれば、
前フレーム時に選択していた補正量データより１レベル
上の補正量データを、状態２であれば、前フレーム時に
選択していた補正量データより１レベル下の補正量デー
タを、状態３,４であれば、フレーム時に選択していた
補正量データと同じ補正量データを選択して選択補正量
データ出力２０として出力する。
【００３１】以上のようにして選択された選択制御量デ
ータ出力２０は、Ｄ／Ａ変換部１０９を介して基準発振
器１０７を制御し周波数を補正する。各局部発振器はそ
れぞれ基準発振周波数２５を基にローカル周波数信号２
２，２３を生成し、ミキサー１０２,１０３に対して出
力する。
【００３２】この結果、各システム用の局部発振器は、
周波数補正が自受信周波数を使用したか否かに関わらず
補正され、他システムの受信周波数を利用して自システ
ムの局部発振器を補正することが可能となる。
【００３３】本実施例では、上記一連の動作をフレーム
毎に繰り返し行うことにより、常に自動周波数補正を実
行し、局部発振器の発振周波数の安定化を実現してい
る。
【００３４】以上に説明したように本実施例において
は、移動局が正確で安定した受信制御を実現するために
行われる自動周波数補正部において、自動周波数補正回
路を、例えばコンパレータとロジック回路により構成す
ることにより、回路構成を簡易化することができる。
【００３５】また本実施例の誤差検出回路は、複数のシ
ステムから受信することが可能な移動局において、受信
信号の受信率が低いシステムの受信時においても、受信
率の高いシステムのフレーム同期部での周波数を利用し
て基準発振器の誤差を検出することにより、受信しよう
としているシステム用の局部発振周波数の自動補正制御
を可能とすることができるため、局部発振周波数におけ
る補正の信頼性を向上することができる。
【００３６】したがって、本実施例においては、Ａ／Ｄ
コンバータや複雑な周波数計測器が不要となり、安価で
かつ小規模で正確で安定した受信制御が可能となる。こ
れにより、複数のシステムが、より受信信号の受信率の
高いシステムのフレーム同期部の周波数を使った自動周
波数補正回路を実現することができるため、各局部発振
周波数を常に安定した周波数に維持することが可能にな
る。
【００３７】以上に説明したように、本実施例は、回路
規模を簡単にし、しかも広いエリアで安定した受信率を
得ることができるようにしたため、安価に製造すること
ができ、しかも受信性能を向上させることができるの
で、ユーザにとって使い易くなる利点がある。
【００３８】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
Ａ／Ｄ変換器や周波数計測器等の複雑な回路構成で受信
周波数と発振周波数の誤差を検出する必要がなくなり、
コンパレータとカウンタ回路のみで受信周波数と基準発
振器の発振周波数の誤差を検出できるようにしたため、
回路を小型化してコストダウンを図ることできる。
【００３９】また本発明によれば、本来受信すべきシス
テムの受信を利用して自動周波数補正を実行した時に、
複雑な制御回路を必要とせず、他の容易に自動周波数制
御を実行できるシステムにて補正を実行することによ
り、本来受信したいシステムの発振周波数の精度を上げ
ることができる。
【００４０】さらに本発明によれば、たとえ受信したい
システムの受信率が低い場合でも、例えば広いエリアで
安定した受信率を得ることができる無線選択呼び出し受
信機の受信周波数を利用して局発部発振周波数の自動周
波数補正を実現できる。このため、例えば簡易型携帯電
話（ＰＨＳ）のような比較的受信率の低下するエリアの
多いシステムにおいて、高精度の発振器を使用しなくて
も、安定した受信および送信制御を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動周波数補正機能を有する移動局を
示すブロック図である。
【図２】図１の補正制御部の詳細ブロック図である。
【図３】本発明の実施例の自動周波数補正制御実行の手
順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１２ 中間受信周波数 １３ 中間受信周波数 １４ 復調出力電圧信号（オフセット後） １５ 復調出力電圧信号（オフセット後） １６ 復調出力電圧信号 １７ 補正用受信選択信号 １８ 復調出力電圧信号 ２０ 選択補正量データ出力 ２１ 局発部補正アナログ出力信号 ２２ 局発部ローカル周波数信号 ２３ 局発部ローカル周波数信号 ２４ 補正タイミング制御信号 ２５ 基準発振周波数 １００ 受信アンテナ １０１ 受信アンテナ １０２ ミキサー １０３ ミキサー １０４ 復調部 １０５ 復調部 １０６ 受信制御部 １０７ 基準発振器 １０８ 補正制御部 １０９ 補正用Ｄ／Ａ変換器 １１０，１１１ 局部発振部 ３８ 補正量データ ２００ コンパレータ ２０１ コンパレータ ２０２ セレクタ部 ２０３ ＋ずれ検出カウンタ ２０４ −ずれ検出カウンタ ２０５ 補正量選択部 ２０６ メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−70335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−176353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−79836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−26129（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−154524（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基地局と移動局との間で通信を行い、前
    記移動局の内部における局部発振周波数を安定させる無
    線呼出システム用の周波数補正装置において、 前記基
    地局から前記移動局にフレーム単位のフレーム同期部と
    データ部から構成される呼び出し送信信号を送信する送
    信手段と、 各システムの前記基地局からの前記呼び出
    し送信信号を前記移動局において同時に受信する受信手
    段と、 この受信手段において受信した前記フレーム同
    期部の周波数に合わせて前記移動局の内部における局部
    発振周波数を補正する周波数補正手段とを備え、 前記周波数補正手段は、 前記局部周波数補正を実行をす
    る上において、直流成分を取除いていない復調出力と予
    め定められた２つの基準値との対比に基づいて、前記基
    地局からの前記フレーム同期部の周波数と前記移動局の
    内部の局部発振周波数の誤差検出をする誤差検出手段を
    備え、さらに前記誤差の検出結果に基づいて、受信する
    信号の受信率の高い方のシステムの前記フレーム同期部
    の周波数に合わせて前記移動局の内部の局部発振周波数
    を補正することを特徴とする無線呼出システム用の周波
    数補正装置。
  2. 【請求項２】 基地局と移動局との間で通信を行い、前
    記移動局の内部における局部発振周波数を安定させる無
    線呼出システム用の周波数補正装置において、 前記移動局は、各システムの基地局からの 通信データ中から補正を実行
    するタイミングを検出するタイミング検出手段と、 このタイミング検出手段から出力する信号に基づいて受
    信率の高いシステムを判断する判断手段と、を備え、 前記判断手段は、前記タイミング検出手段の出力により
    受信率の高いシステムを判断し、その判断結果にしたが
    って請求項１記載の誤差検出手段において受信データ中
    のフレーム同期部における受信周波数と局部発振周波数
    の誤差検出を行う ことを特徴とする無線呼出システム用
    の周波数補正装置。
  3. 【請求項３】 基地局と移動局との間で通信を行い、前
    記移動局の内部における局部発振周波数を安定させる無
    線呼出システム用の自動周波数補正方法において、各システムの 前記基地局から前記移動局にフレーム単位
    のフレーム同期部とデータ部から構成される呼び出し送
    信信号を送信するステップと、各システムの 前記基地局からの前記呼び出し送信信号を
    前記移動局において受信するステップと、 この受信した前記フレーム同期部の周波数に合わせて前
    記移動局の内部における局部発振周波数を補正するステ
    ップと、 前記周波数補正を実行をする際に、直流成分を取除いて
    いない復調出力と予め定められた２つの基準値との対比
    に基づいて、前記基地局からの前記フレーム同期部の周
    波数と前記移動局の内部の局部発振周波数の誤差検出を
    するステップと、を含み、前記補正ステップでは、 前記誤差検出の結果に基づいて、 受信する信号の受信率
    の高い方のシステムの前記フレーム同期部の周波数に合
    わせて前記移動局の内部の局部発振周波数を補正するこ
    とを特徴とする無線呼出システム用の周波数補正方法。
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