JP3713929B2 - Linked circuit of transmission power control and amplitude adjustment control of modulated signal in transmitter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信機、特にPDC(Personal Digital Cellular 、個人用ディジタル携帯電話)方式の携帯電話の変調部に使用されるものである。
【0002】
携帯電話(以下、移動局と称する場合もある)は、電波を用いてその先に一般公衆網が接続されている基地局と通信を行うことにより、End to End間(端末間)での音声による通話やインターネット、E-mail(パソコン通信サービスの一種)といったデータ通信等の通信サービスを提供するものである。
【0003】
そして、移動局では、通信を維持するため、又は、非通信時における移動局の位置登録や追跡のために、送信する電波の強さ(以下、送信電力と称する)を、基地局からの指示にしたがい、移動局が内蔵する制御ソフトウェアにより数dBステップ、数段階の切り替えを行っている。(PDC方式の場合、4dBステップで4〜7段階の送信電力制御を行っている。)これは周波数有効利用技術の一つである。
【0004】
即ち、基地局との距離(正確には距離に反比例する受信電波の強さ)に応じて、通信を維持するための必要最小限の送信電力で通信を行うことにより、不要な電波の送出を最小限にするものである。不要な電波を出さないようにすることにより、不要な干渉を発生させず、結果として周波数利用効率を向上させようとするものである。
【0005】
携帯電話と基地局間で送受される電波は、800 MHz帯や1.5 GHz帯の高周波を搬送波として、それに数十kHzの変調信号(PDC方式の場合、42kHz)を重畳している。変調信号はある一定の振幅で搬送波に重畳されるが、PDC方式の場合、基準位相を信号フォーマットの先頭ビットから2ビットごとに4分のπずらした直交位相変調(π/4シフトQPSK方式)を採用している。
【0006】
より具体的に述べると、信号フォーマットの先頭ビットから2ビット毎に前半の1ビットをIchに後半の1ビットをQchに割り振るようにして、42kbpsの変調信号を21kHzでIchとQchに分離して、Ich及びQchの変調信号とする。これらのIch及びQchの変調信号は、IchとQchそれぞれ独立に振幅調整を行えるような構成となっている。
【0007】
【従来の技術】
図15は従来例の携帯電話の送信系回路ブロック図である。以下に従来の携帯電話の送信系(変調部を含む)の動作について説明する。
【0008】
送信信号にはマイクから入力される音声信号や通信を維持するための制御信号があるが、そのうち音声信号は図15の音声系回路1に入力され、アナログ/ディジタル変換された後、DSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)部2で圧縮符号化等の演算処理が行なわれ、TDMA(時分割多重アクセス)部3でTDMAフォーマットに編集される。制御信号はCPU5、TDMA部3で同様にTDMAフォーマットに編集される。
【0009】
TDMAフォーマットにまとめられた信号は、変調信号生成部4で信号フォーマットの先頭ビットから1ビットごとにIchとQchの信号に分離され、それぞれディジタル/アナログ変換された後、電子ボリューム(EV)8、及び9で振幅調整される。これらの変調信号は直交変調器10に入力され、シンセサイザ17からの高周波(搬送波)に重畳され、PA(パワーアンプ)11で増幅された後、アンテナ12より空中へ送出される。
【0010】
なお、シンセサイザ17で生成される搬送波の周波数は、CH(チャネル)設定レジスタ16で設定されるチャネル設定信号20により決まるものである。また、アンテナ12から送出する送信信号19のon/off(出力/非出力)の制御は、後述するTDMA部3から出力する制御信号(送信バースト)21により行われる。
【0011】
ここで、送信バーストについて説明する。図12は一例のTDMAフレームフォーマットを示す図である。図12において、(イ)は基地局から移動局へ送信される信号(下り方向の信号)のTDMAフレームフォーマットを示し、3つのチャネルに対応するタイムスロット(ST#0 〜ST#2)の信号がこの順に繰り返し送信されることを示している。
【0012】
(ロ)〜(ニ)は、それぞれチャネル#0〜#2を使用する移動局から基地局へ送信する信号のタイムスロットを示す。また、(ホ)は、#1を使用している移動局のフレームフォーマットを示し、Tは送信の、Rは受信の、Iはアイドル信号(無信号)の期間を示す。
【0013】
また、図13は一例の移動局の送信信号のタイミングを示す図である。図13において、(イ)は#1 を使用している移動局のフレームフォーマットを示し、(ロ)は#1のバースト状の送信信号のタイミングを示している。
【0014】
前述したTDMA部3から出力される送信on/offのための制御信号は、図12及び図13で説明したようにTDMAフォーマットの送信スロット(T)の時のみonとなり、受信スロット(R)及びアイドルスロット(I)の時はoffとなっている。そのため、送信はTDMAフォーマットの1フレームフォーマットのうち1/3の期間のみであり、バースト状の信号となる。このため、TDMA部3から出力する制御信号21を送信バーストと称する。
【0015】
また、送信電力の制御については、図15のCPU5により送信電力制御レジスタ15に設定した値(送信電力制御信号)22を送信バースト21の立ち上がりエッジ(送信offから送信onに切り替わるタイミング)でラッチし(23)、PA11に与える(同図の24) 。送信電力制御信号22及びラッチされた送信電力制御信号24は、送信電力制御のステップ数に応じたビット数を有する(制御ステップ数が4なら2ビット、ステップ数が8なら3ビットのように)。
【0016】
通常、変調部におけるIchとQchの振幅調整には、前述したように電子ボリューム等の素子が使用される。電子ボリューム(EV)は例えば図14に示す構成のものであり、CPU5の制御ソフトウェアよりIch振幅レジスタ13、及びQch振幅レジスタ14を介して、図14に示すデコーダ29で解読してトランジスタ等によるスイッチ30を切り替えることにより、抵抗値をディジタル的に変える。
【0017】
これにより、図15のIch用及びQch用の電子ボリューム(EV)8、及び9に値を設定することにより、それぞれの振幅を独立に任意に設定することが可能である。
【0018】
また、これらの電子ボリュームは集積化が可能で、デジタル/アナログ混在LSI化も容易である。即ち、変調部(復調部、CPU周辺のロジック回路、音声系の回路等(復調部は図示していない))も合わせて、ワンチップ化が可能である。従来、これらの振幅調整用の電子ボリュームの設定値は携帯電話への電源投入時にレジスタの初期設定で設定され、以後、設定値の変更は行われていなかった。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、送信電力の変更制御を例えば4dBステップの切り替えにより行なう場合、特に送信電力の低い場合には、PA(パワーアンプ)の調整だけでは実現が困難であった。このため、送信電力の制御に対応して変調信号の振幅調整制御を行なうことが考えられるが、送信電力制御信号22の更新のたびに、それに連動して、電子ボリューム8、及び9の設定値の変更を行おうとするときは、電子ボリューム8、及び9への値の設定タイミングに注意する必要がある。
【0020】
即ち、アンテナ12から送信される送信信号19は、送信バースト21でon/off制御されるが、そのタイミングはTDMAフォーマットの送信スロットタイミングに従ったものである。(受信信号からTDMAタイミングを確立して、送信スロットタイミングを決める。)バースト状の送信信号を送信中に変調信号の振幅調整(電子ボリューム8、及び9の設定値の変更)を行うのは、そのバースト状の送信信号の送信中に送信電力が急激に変化することになるので、通信を維持する上で好ましくない。
【0021】
送信電力制御は、送信バーストの立ち上がり(送信offから送信onへの切替タイミング)でラッチすることにより、バースト状の送信信号の送信中に送信電力が切り替わることを防いでいる。送信電力は装置運用中にダイナミックに変更されるため、送信電力制御信号22の送信バースト21によるラッチは従来から行われているが、変調信号の振幅調整は前述したように初期設定時に設定するだけで、ダイナミックに変更することはなかった。このため、送信電力の制御に対応した変調信号の振幅調整制御ができないという問題があった。
【0022】
本発明は上述したような技術的課題を解決するためになされたもので、バースト状の送信信号の送信中に変調信号の振幅が変化するのを防止するとともに、送信電力の制御に対応した変調信号の振幅調整制御を可能にする、送信機における送信電力制御と変調信号の振幅調整制御の連動回路を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記問題点は、図1に示す送信機の構成によって解決される。
(請求項1) バースト状の変調信号の振幅を調整して出力する振幅調整部と、CPUにより該振幅を調整するための値を設定する第1のレジスタと、該振幅調整部から出力する信号を高周波信号に重畳して送信する送信部と、該CPUにより該送信部から送信する信号の電力値を設定する第2のレジスタと、
該第2のレジスタに設定した電力値を該バースト状の変調信号の所定のタイミングで保持して出力するラッチ手段とを有し、該ラッチ手段の出力で与えられる電力値で該送信部から信号を送信する送信機において、
該第1のレジスタに設定した値を該バースト状の変調信号の所定のタイミングで保持して出力する記憶手段を設け、該記憶手段の出力により該振幅調整部で該バースト状の変調信号の振幅を調整するように構成する。
【0024】
この結果、振幅調整部での調整値の設定は、第1のレジスタから直接与えるのではなく、新規に設けた記憶手段の出力により与えるようにする。この記憶手段はバースト状の変調信号の所定のタイミング(パルスの立ち上がり)で出力するので、送信部から信号を送出する直前に振幅調整が行なわれ、バースト状の信号の送信中に変調信号の振幅が変化するのを防止することができる。
【0025】
(請求項2) 前記請求項1に記載のCPUから第1及び第2のレジスタへの設定を、該バースト状の変調信号の所定のタイミングの前の所定時間内に行なうように構成する。
【0026】
この結果、CPUから第1及び第2のレジスタへの設定をバースト状の変調信号の所定のタイミング(立ち上がり)の前の所定時間内に行なうことにより、バースト状の変調信号の立ち上がりのタイミングで変調信号の振幅調整のための値と送信信号の電力値を、それぞれ記憶手段及びラッチ手段に同時に保持して出力することができるため、バースト状の変調信号の立ち上がりのタイミングを跨いで記憶手段、ラッチ手段に保持し出力することを回避することができる。
【0027】
(請求項3) 前記請求項1に記載の第1及び第2のレジスタに設定した値に変更があった場合に、該変更があったことを検出して検出信号を出力する検出手段と、前記バースト状の変調信号の所定のタイミングで該検出信号を保持して制御信号を出力する制御信号発生手段とを設け、該制御信号により、前記第1及び第2のレジスタに設定した値を、それぞれ前記記憶手段及びラッチ手段に保持して出力するように構成する。
【0028】
この結果、第1及び第2のレジスタの双方に設定値の変更があった場合にこれを検出するようにしたので、請求項2でCPUのソフトウェアで時間的制約を設けたのと同様の効果をハードウェアにより得ることができ、CPUのソフトウェア上の時間的制約が不要になる。
【0029】
(請求項4) 前記請求項1に記載の第1及び第2のレジスタへの設定が終了したことを示す信号を出力する設定終了レジスタと、該設定終了レジスタから出力する信号を入力し前記バースト状の変調信号の所定のタイミングで出力するゲート手段とを設け、該ゲート手段の出力により、前記第1及び第2のレジスタに設定した値を、それぞれ前記記憶手段及びラッチ手段に保持して出力するように構成する。この結果、CPUのソフトウェアに時間的制約を設けずに、所望の機能を実現することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】
図2は本発明の第1の実施例の携帯電話の送信系回路ブロック図である。以下に本発明の実施例について説明する。送信信号にはマイクから入力される音声信号や通信を維持するための制御信号があるが、そのうち音声信号は図2の音声系回路1に入力され、アナログ/ディジタル変換された後、DSP部2で圧縮符号化等の演算処理が行なわれ、TDMA(時分割多重アクセス)部3でTDMAフォーマットに編集される。
【0031】
制御信号はCPU5、TDMA部3で同様にTDMAフォーマットに編集される。TDMAフォーマットにまとめられた信号は、変調信号生成部4で信号フォーマットの先頭ビットから2ビット毎に前半の1ビットをIchに、後半の1ビットをQchに割り振るようにしてIchとQchに分離してIchとQchの変調信号が生成され、それぞれディジタル/アナログ変換した後出力される。
【0032】
これら変調信号はそれぞれ電子ボリューム(EV)8、及び9で振幅調整された後直交変調器10に入力され、シンセサイザ17からの高周波信号(搬送波)に重畳され、PA(パワーアンプ)11で増幅された後、アンテナ12より空中へ送出される。
【0033】
このIch、及びQchの変調信号の振幅調整を電子ボリューム(EV)8、及び9で行っている場合、CPU5によりIch及びQchの振幅調整レジスタ13、及び14に設定される値を電子ボリューム8、及び9へ与えるが、CPU5からのレジスタ13、14への設定は、TDMA部3からPA11に加えられる送信バースト(制御信号)21とは非同期であるため、バースト状の送信信号の送信中にレジスタ設定が行われる場合がある。
【0034】
このため、「デジタル方式自動車電話システム」標準規格(RCR STD−27D)に規定する「送信バースト内平均電力規格〕に違反する可能性がある。あるいは、規格割れには至らないが、バースト状の送信信号の送信中に変調信号27、28の急激な変化が発生する可能性がある。
【0035】
これを回避するために、本実施例では、Ich及びQchのレジスタ13及び14の設定信号を送信バースト21でリタイミングするためのラッチ32、33を設け、電子ボリューム8、9の設定は、レジスタ13、14から直接与えるのではなく、ラッチ32、33から与えるようにする。ラッチ32、33は送信バースト21でリタイミングされているので、送信直前に振幅調整が行われ、バースト状の送信信号を送信中に変調信号27、28の振幅が変化するのを防止することができる。
【0036】
次に、本発明の第2の実施例について説明する。上述した第1の実施例においては、Ich及びQchの変調信号25、26の振幅調整値を送信バースト信号21でリタイミングしただけなので、同じく送信バースト信号21でリタイミングされた送信電力制御信号24と連動しない可能性がある。
【0037】
即ち、CPU5からのIch及びQchの振幅調整レジスタ13、14への設定タイミングと、送信電力制御レジスタ15への設定タイミングの間に、送信バースト信号21の立ち上がりがあった場合、本来、対で設定される送信電力制御23と変調信号振幅調整32、33のラッチタイミングが1バーストずれる現象が起こる。図3にこの現象を説明するためのタイムチャートを示す。
【0038】
図3において(ロ)は、送信電力制御レジスタ15に送信電力値の設定(A→B)があった場合に、送信バースト(イ)のパルス(a)の立ち上がりによりラッチが行なわれることを示している(同図の(ロ)のラッチ(23)の×印)。
【0039】
一方、同図の(ハ)及び(ニ)は、Ich及びQchの振幅の設定(A’→B' 、及びA”→B")が送信バースト(イ)のパルス(a)の立ち上がりより後にあった場合、そのラッチは次の送信バースト(イ)のパルス(b)の立ち上がりで行なわれることを示している(同図の(ハ)及び(ニ)のラッチ(32)、ラッチ(33)の×印)。即ち、送信電力と変調信号振幅の組み合わせが正しくない状態が1バーストの間継続するので、送信バースト内平均電力規格違反の可能性がある。
【0040】
これを回避するために、本第2の実施例では、第1の実施例を示す図2において、CPU5からレジスタ13、14、15へ設定するのに時間的制約を設けるようにする。レジスタ設定に時間的制約を設けるというのは、CPU5でTDMAスロットタイミングを把握した上で、ある一定時間内にレジスタ13、14、15の設定を行うものである。
【0041】
TDMAスロットタイミングの確立は、受信信号からフレーム同期用の特定のパターン(同期ワード)を見つけ、それを基準とするものである。フレーム同期が確立できれば、タイマ等で時間管理が可能であり、送信バースト21の立ち上がりの充分前にレジスタ13、14、15の設定が可能である。
【0042】
図4はこれを説明するための動作タイムチャートであり、送信バースト21(図4の(ロ)のパルス(c))の立ち上がりの12ミリ秒(ms)前にレジスタ13、14、15の設定(同図の(ニ)のA→Bへの設定)を行なう場合を示している。これにより、送信バースト21のパルス(c)の立ち上がりにより、IchとQchの振幅(13)、(14)及び送信電力制御(15)のラッチが同時に行なわれる(同図の(ホ))。
【0043】
図5は上記動作を説明するためのフローチャートであり、送信電力の制御を4dBステップで4段階の切り替えにより行なう場合を示している。
図5において、送信電力制御レジスタのデータに設定変更がある場合(同図(イ))、設定変更値が例えば2W−0dB(2Watt−0dB)のとき(同図(ロ))、Ich及びQchの振幅設定値も2W−0dB時の値(例えば、2.0 V)として(同図(ハ))、TDMAタイミングが発生したときにCPU5のソフトウェアによる割り込みを行なって(同図(ニ))、12ms以内にレジスタ13、14、15に設定する(同図(ホ))。
【0044】
これにより、送信バースト21(図4のパルス(c))の立ち上がりでIchとQchの振幅(13)、(14)、及び送信電力制御(15)を同時にラッチすることができ、送信バーストの立ち上がりを跨いだレジスタ13、14、15の設定(図3)を回避することができる。
【0045】
次に本発明の第3の実施例について説明する。図6は本発明の第3の実施例のブロック図、図7はその動作タイムチャートである。図6において、34、35、及び36はそれぞれ、Ich振幅調整レジスタ13、Qch振幅調整レジスタ14、及び送信電力制御レジスタ15に設定された値が変更された場合に、変更があったことを検出する設定変更検出回路である。これら回路34〜36の構成を図8に、又、その動作タイムチャートを図9に示す。
【0046】
まず、図8に示す設定変更検出回路について説明する。図8は、図6に示すレジスタ13、14、及び15のビット数が3の場合の回路を示しており、ビット1〜ビット3変更検出回路41-1〜41-3は全く同じ構成である。これらビット1〜ビット3変更検出回路41-1〜41-3とORゲート49より構成される設定変更検出回路34、35、及び36がそれぞれ、図6のIch振幅調整レジスタ13、Qch振幅調整レジスタ14、及び送信電力制御レジスタ15の出力に接続される。
【0047】
例えば、図8に示す設定変更検出回路がIch振幅調整レジスタ13の出力に接続されたものであるとすると、図8のビット1変更検出回路41-1において、Ich振幅調整レジスタ13のビット1への設定値に変更があった場合に、これを示す“H”レベルの出力データ(図9の(ロ))がFF(フリップフロップ)42のD端子に入力され、クロック(図9の(ハ))によりこのデータが取り込まれてQ端子から出力され(図9の(ニ))、次のクロックで次段のFF43に取り込まれFF43のQ端子から出力する(図9の(ホ))。(なお、リセット状態での出力は“L”である。)
これらFF42、43のQ出力は、排他的論理和ゲート(EX-OR ゲート)44に入力され、両者の排他的論理和が求められる(図9の(ヘ))。EX-OR ゲート44の出力がインバータ45で反転されてANDゲート46に入力されると共にORゲート47に入力され、ORゲート47の出力(図9の(チ))がFF48に入力される。次のクロックによりこのORゲート47の出力がFF48に取り込まれ、Q端子から出力して(図9の(リ))ANDゲート46にフィードバックして入力されると共に(図9の(ト))、ORゲート49に入力される。
【0048】
ビット2及びビット3の変更検出回路41-2及び41-3でも、それぞれIch振幅調整レジスタ13のビット2、及びビット3の出力データについて同様の動作を行なう。これらビット1〜ビット3の変更検出回路41-1〜41-3の出力の論理和をORゲート49で求め、その出力を図6に示すANDゲート37に入力する。したがって、Ich振幅調整レジスタ13のビット1〜ビット3のいずれかの設定値に変更があったときには、ORゲート49は“H”信号を出力する。
【0049】
Qch振幅調整レジスタ14、送信電力制御レジスタ15の出力についても、図8に示す回路と同様の設定変更検出回路35、36により求め、その出力を図6のANDゲート37に入力する。このようにして、レジスタ13〜15への設定値に変更があった場合に、設定変更検出回路34〜36でこれを検出し、“H”信号を出力する。
【0050】
図6において、レジスタ13〜15への設定値に変更があると(図7のタイムチャートの(イ)〜(ハ)のX印)、上述したように、設定変更検出回路34〜36から“H”信号が出力され(図7の(ニ)〜(ヘ))、これら3つのレジスタのすべてに設定値の変更があったとき、ANDゲート37が“H”を出力する(図7の(ト))。
【0051】
その信号をFF38のD端子に入力し、クロック(CK)端子に送信バースト21を入力することで、ANDゲート37から“H”を出力している状態で送信バースト21の立ち上がりがあると(図7の(チ)の↑印)、FF38がセットされ、Q端子から“H”信号を出力する(図7の(リ))。
【0052】
図6において、FF38のQ出力はラッチ23、32、33のクロック端子(CK)に接続されており、FF38のQ端子の“H”出力のタイミングでレジスタ13、14、15の出力をラッチする(図7の(ル)〜(ワ)のX印)。これにより、実施例2でCPU5 のソフトウェアにより時間的制約を設けたのと同様の効果をハードウェアにより得ることができ、ソフトウェア上の時間的制約が不要になる。
【0053】
なお、図6において、39は、FF38のQ出力を微分し符号を反転した信号(図7の(ヌ))をリセット信号(40)として出力する微分回路であり、該リセット信号を設定変更検出回路34〜36のCL端子に入力することによりリセットを行なう。
【0054】
次に本発明の第4の実施例について説明する。図10は本発明の第4の実施例のブロック図、図11はその動作タイムチャートである。
本実施例では、上記第3の実施例と同様に、ソフトウェア上の時間的制約を設けないで所望の機能を実現するために、図10に示すように、1ビットの設定終了レジスタ50を設ける。本レジスタ50への設定は、Ich振幅調整レジスタ13、Qch振幅調整レジスタ14、送信電力制御レジスタ15の3つのレジスタへの設定が完了した後、CPU5により“H”設定を行う(図11の(ロ))。
【0055】
ANDゲート51でこの信号と送信バースト21(図11の(イ))の論理積がとられ(図11の(ハ))、微分回路52でANDゲート51の出力の立ち上がりエッジを検出し、立ち上がりエッジ発生時は、正パルスを出力する(図11の(ホ))。この正パルスは3つのラッチ(図10ではFF23' 、32' 、33')のラッチクロックとなって、FF23' 、32' 、33' をラッチする(図11の(ト)〜(リ)の×印)とともに、遅延回路54(図11の(ヘ))、ANDゲート55を介して設定終了レジスタ50のリセット信号にもなっている。
【0056】
以上により、ソフトウェア上で時間的制約を設けずに、所望の機能を実現することができる。更に、同様の機能を実現している実施例3の回路より、回路規模を小さくすることができる利点もある。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、バースト状の送信信号の送信中に変調信号の振幅が変化するのを防止するとともに、送信電力の制御に対応した変調信号の振幅調整制御が可能となる。また、ソフトウェア上で時間的制約を回避することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の原理図、
【図2】は本発明の第1の実施例の携帯電話の送信系回路ブロック図、
【図3】は送信電力制御レジスタの設定とIch/Qch振幅調整レジスタの設定が、送信バーストの立ち上がりを跨いでしまった例を示す図、
【図4】は本発明の第2の実施例の動作タイムチャート、
【図5】は本発明の第2の実施例の動作フローチャート、
【図6】は本発明の第3の実施例のブロック図、
【図7】は本発明の第3の実施例の動作タイムチャート、
【図8】は第3の実施例における設定変更検出回路の構成図、
【図9】は設定変更検出回路の動作タイムチャート、
【図10】は本発明の第4の実施例のブロック図、
【図11】は本発明の第4の実施例の動作タイムチャート、
【図12】は一例のTDMAフレームフォーマットを示す図、
【図13】は一例の移動局の送信信号のタイミングを示す図、
【図14】は一例の電子ボリュームの構成図、
【図15】は従来例の携帯電話の送信系回路ブロック図である。
【符号の説明】
1は音声系回路、 2はDSP部、 3はTDMA部、 4は変調信号生成部、 5はCPU、 6はROM、 7はRAM、 8、9はEV(電子ボリューム)、 10は直交変調器、 11はPA(パワーアンプ)、 12はアンテナ、 13はIch振幅調整レジスタ、 14はQch振幅調整レジスタ、 15は送信電力制御レジスタ、 16はCH設定レジスタ、 17はシンセサイザ、 18は発振器、 19は送信信号、 20はCH設定信号、 21は送信バースト、 22は送信電力制御信号、 23はラッチ、 24はラッチされた送信電力制御信号、 25はIch変調信号、 26はQch変調信号、 27は振幅調整後のIch変調信号、 28は振幅調整後のQch変調信号、 29はデコーダ、 30はスイッチ、 31は反転増幅器、 32、33はラッチ、 34〜36は設定変更検出回路、 37はANDゲート、 38はFF、 39は微分回路、 40はリセット信号、 41-1はビット1変更検出回路、 41-2はビット2変更検出回路、 41-3はビット3変更検出回路、 42、43はFF、 44はEX-OR ゲート、 45はインバータ、 46はANDゲート、 47はORゲート、 48はFF、 49はORゲート、 50は設定終了レジスタ、 51はANDゲート、 52は微分回路、 53はクロック、 54は遅延回路、 55はANDゲートを示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used for a modulation part of a transmitter, particularly a PDC (Personal Digital Cellular) personal mobile phone.
[0002]
A mobile phone (hereinafter sometimes referred to as a mobile station) uses radio waves to communicate with a base station to which a general public network is connected. It provides communication services such as data communication such as telephone calls, the Internet, and E-mail (a type of personal computer communication service).
[0003]
Then, in order to maintain communication or to register or track the location of the mobile station during non-communication, the mobile station indicates the strength of the radio wave to be transmitted (hereinafter referred to as transmission power) from the base station. Accordingly, the switching is performed in several dB steps and several steps by the control software built in the mobile station. (In the case of the PDC system, 4 to 7 steps of transmission power control are performed in 4 dB steps.) This is one of effective frequency utilization techniques.
[0004]
In other words, according to the distance to the base station (more precisely, the strength of the received radio wave that is inversely proportional to the distance), it is possible to transmit unnecessary radio waves by communicating with the minimum transmission power necessary to maintain communication. Minimize. By preventing unnecessary radio waves from being emitted, unnecessary interference is not generated, and as a result, frequency utilization efficiency is improved.
[0005]
The radio wave transmitted and received between the mobile phone and the base station has a high frequency of 800 MHz band or 1.5 GHz band as a carrier wave and a modulation signal of several tens kHz (42 kHz in the case of the PDC system) is superimposed on it. The modulated signal is superimposed on the carrier wave with a certain amplitude. In the case of the PDC method, the quadrature phase modulation (π / 4 shift QPSK method) in which the reference phase is shifted by π every 2 bits from the first bit of the signal format. Is adopted.
[0006]
More specifically, the first half bit of the signal format is allocated to the Ich and the second half bit to the Qch every 2 bits, and the 42 kbps modulation signal is separated into the Ich and the Qch at 21 kHz. , Ich and Qch modulation signals. These Ich and Qch modulation signals are configured such that the amplitude can be adjusted independently for each of Ich and Qch.
[0007]
[Prior art]
FIG. 15 is a transmission circuit block diagram of a conventional cellular phone. The operation of the conventional mobile phone transmission system (including the modulation unit) will be described below.
[0008]
The transmission signal includes an audio signal input from a microphone and a control signal for maintaining communication. Of these, the audio signal is input to the
[0009]
The signals collected in the TDMA format are separated into Ich and Qch signals bit by bit from the first bit of the signal format by the modulation
[0010]
The frequency of the carrier wave generated by the synthesizer 17 is determined by the
[0011]
Here, the transmission burst will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating an exemplary TDMA frame format. 12, (a) shows a TDMA frame format of a signal (downlink signal) transmitted from a base station to a mobile station, and signals in time slots (
[0012]
(B) to (D) indicate time slots of signals transmitted from the mobile station using the
[0013]
FIG. 13 is a diagram showing the timing of transmission signals of an example mobile station. In FIG. 13, (a) shows the frame format of the mobile
[0014]
As described with reference to FIGS. 12 and 13, the control signal for transmission on / off output from the TDMA unit 3 is turned on only in the transmission slot (T) of the TDMA format, and the reception slot (R) and In the idle slot (I), it is off. For this reason, transmission is performed for only 1/3 of one frame format of the TDMA format, resulting in a burst signal. For this reason, the
[0015]
As for transmission power control, the value (transmission power control signal) 22 set in the transmission
[0016]
Normally, an element such as an electronic volume is used for adjusting the amplitude of Ich and Qch in the modulation section as described above. The electronic volume (EV) has the structure shown in FIG. 14, for example, and is decoded by the
[0017]
Thus, by setting values in the electronic volumes (EV) 8 and 9 for Ich and Qch in FIG. 15, it is possible to arbitrarily set the respective amplitudes independently.
[0018]
Further, these electronic volumes can be integrated, and digital / analog mixed LSIs can be easily formed. In other words, the modulation unit (demodulation unit, CPU peripheral logic circuit, audio circuit, etc. (demodulation unit not shown)) can be combined into one chip. Conventionally, the setting values of the electronic volume for amplitude adjustment are set by the initial setting of the register when the power to the mobile phone is turned on, and the setting values have not been changed thereafter.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, when transmission power change control is performed, for example, by switching 4 dB steps, particularly when the transmission power is low, it has been difficult to realize by adjusting only the PA (power amplifier). For this reason, it is conceivable to perform amplitude adjustment control of the modulation signal corresponding to the control of the transmission power, but each time the transmission
[0020]
That is, the
[0021]
In the transmission power control, the transmission power is prevented from switching during transmission of a burst-like transmission signal by latching at the rising edge of the transmission burst (timing for switching from transmission off to transmission on). Since the transmission power is dynamically changed during device operation, the transmission
[0022]
The present invention has been made to solve the technical problems as described above, and prevents modulation signal amplitude from changing during transmission of burst-like transmission signals, and modulation corresponding to transmission power control. An object of the present invention is to provide an interlocking circuit for transmission power control and modulation signal amplitude adjustment control in a transmitter, which enables signal amplitude adjustment control.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved by the configuration of the transmitter shown in FIG.
(Aspect 1) An amplitude adjustment unit that adjusts and outputs the amplitude of a burst-like modulation signal, a first register that sets a value for adjusting the amplitude by a CPU, and a signal that is output from the amplitude adjustment unit Transmitting a signal superimposed on a high frequency signal, a second register for setting a power value of a signal transmitted from the transmitter by the CPU,
Latch means for holding and outputting the power value set in the second register at a predetermined timing of the burst-like modulation signal, and a signal from the transmitter at the power value given by the output of the latch means In the transmitter that transmits
Storage means for holding and outputting the value set in the first register at a predetermined timing of the burst-like modulation signal is provided, and the amplitude of the burst-like modulation signal is output from the storage means by the amplitude adjustment unit. Configure to adjust.
[0024]
As a result, the setting of the adjustment value in the amplitude adjustment unit is not given directly from the first register, but is given by the output of the newly provided storage means. Since this storage means outputs the burst-like modulated signal at a predetermined timing (rising edge), amplitude adjustment is performed immediately before sending the signal from the transmitter, and the amplitude of the modulated signal is transmitted during transmission of the burst-like signal. Can be prevented from changing.
[0025]
(Claim 2) The first and second registers are set from the CPU according to
[0026]
As a result, the CPU sets the first and second registers within a predetermined time before the predetermined timing (rising edge) of the burst-like modulation signal, thereby modulating at the rising timing of the burst-like modulation signal. Since the value for adjusting the amplitude of the signal and the power value of the transmission signal can be simultaneously held and output in the storage means and the latch means, respectively, the storage means and the latch are crossed over the rising timing of the burst-like modulation signal. It is possible to avoid holding and outputting to the means.
[0027]
(Claim 3) When there is a change in the values set in the first and second registers according to
[0028]
As a result, when the set value is changed in both the first and second registers, this is detected, so that the same effect as that provided by the CPU software in
[0029]
(Claim 4) A setting end register that outputs a signal indicating that the setting to the first and second registers according to
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 2 is a block diagram of a transmission system circuit of the cellular phone according to the first embodiment of the present invention. Examples of the present invention will be described below. The transmission signal includes an audio signal input from a microphone and a control signal for maintaining communication. Of these, the audio signal is input to the
[0031]
The control signal is similarly edited in the TDMA format by the
[0032]
These modulated signals are adjusted in amplitude by electronic volumes (EV) 8 and 9, respectively, and then input to a
[0033]
When the amplitude adjustment of the modulation signals of Ich and Qch is performed by the electronic volumes (EV) 8 and 9, the values set by the
[0034]
For this reason, there is a possibility of violating the “average power standard in transmission burst” defined in the “digital system telephone system” standard (RCR STD-27D). There is a possibility that a sudden change of the modulation signals 27 and 28 occurs during transmission of the transmission signal.
[0035]
In order to avoid this, in this embodiment, latches 32 and 33 are provided for retiming the setting signals of the
[0036]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the amplitude adjustment values of the modulation signals 25 and 26 of Ich and Qch are only retimed by the transmission burst
[0037]
In other words, if the transmission burst
[0038]
In FIG. 3, (B) indicates that when the transmission power value is set (A → B) in the transmission
[0039]
On the other hand, (c) and (d) in the figure show that the amplitude setting of Ach and Qch (A ′ → B ′ and A ″ → B ″) is after the rising edge of the pulse (a) of the transmission burst (A). If there is, the latch is performed at the rising edge of the pulse (b) of the next transmission burst (A) ((C) and (D) latch (32), latch (33) in the figure). × mark). That is, since the state where the combination of the transmission power and the modulation signal amplitude is incorrect continues for one burst, there is a possibility that the average power standard in the transmission burst is violated.
[0040]
In order to avoid this, in the second embodiment, a time restriction is provided for setting from the
[0041]
The establishment of TDMA slot timing is based on finding a specific pattern (synchronization word) for frame synchronization from the received signal. If frame synchronization can be established, the time can be managed by a timer or the like, and the
[0042]
FIG. 4 is an operation time chart for explaining this, and the settings of the
[0043]
FIG. 5 is a flowchart for explaining the above operation, and shows a case in which transmission power control is performed by switching in 4 steps in 4 dB steps.
In FIG. 5, when there is a setting change in the data of the transmission power control register ((b) in the figure), when the setting change value is 2W-0 dB (2 Watt-0 dB) ((b) in the figure), Ich and Qch The amplitude setting value of 2 is also set to a value at 2 W-0 dB (for example, 2.0 V) (FIG. (C)), and when a TDMA timing occurs, an interruption by the software of the
[0044]
As a result, the amplitudes (13) and (14) of Ich and Qch and the transmission power control (15) can be latched simultaneously at the rising edge of the transmission burst 21 (pulse (c) in FIG. 4). It is possible to avoid the setting of the
[0045]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram of a third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an operation time chart thereof. In FIG. 6, 34, 35, and 36 detect that there is a change when the values set in the Ich
[0046]
First, the setting change detection circuit shown in FIG. 8 will be described. FIG. 8 shows a circuit when the number of bits of the
[0047]
For example, if the setting change detection circuit shown in FIG. 8 is connected to the output of the Ich
The Q outputs of these
[0048]
The change detection circuits 41-2 and 41-3 for
[0049]
The outputs of the Qch
[0050]
In FIG. 6, when there is a change in the set values in the
[0051]
When the signal is input to the D terminal of the
[0052]
In FIG. 6, the Q output of the
[0053]
In FIG. 6,
[0054]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a block diagram of a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an operation time chart thereof.
In the present embodiment, as in the third embodiment, a 1-bit setting
[0055]
The AND
[0056]
As described above, a desired function can be realized without providing time restrictions on software. Furthermore, there is an advantage that the circuit scale can be reduced as compared with the circuit of the third embodiment realizing the same function.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the amplitude of the modulation signal can be prevented from changing during transmission of the burst-like transmission signal, and the amplitude adjustment control of the modulation signal corresponding to the control of the transmission power can be performed. . It is also possible to avoid time constraints on the software.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle diagram of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram of a transmission system circuit of the mobile phone according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram showing an example in which the setting of the transmission power control register and the setting of the Ich / Qch amplitude adjustment register straddle the rising edge of the transmission burst;
FIG. 4 is an operation time chart of the second embodiment of the present invention;
FIG. 5 is an operation flowchart of the second embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram of a third embodiment of the present invention;
FIG. 7 is an operation time chart of the third embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a configuration diagram of a setting change detection circuit in the third embodiment;
FIG. 9 is an operation time chart of the setting change detection circuit;
FIG. 10 is a block diagram of a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 11 is an operation time chart of the fourth embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a diagram showing an example TDMA frame format;
FIG. 13 is a diagram showing timing of transmission signals of an example mobile station;
FIG. 14 is a block diagram of an example electronic volume;
FIG. 15 is a block diagram of a transmission circuit of a conventional cellular phone.
[Explanation of symbols]
1 is an audio system circuit, 2 is a DSP unit, 3 is a TDMA unit, 4 is a modulation signal generation unit, 5 is a CPU, 6 is a ROM, 7 is a RAM, 8 and 9 are EVs (electronic volumes), and 10 is a quadrature modulator. 11 is a PA (power amplifier), 12 is an antenna, 13 is an Ich amplitude adjustment register, 14 is a Qch amplitude adjustment register, 15 is a transmission power control register, 16 is a CH setting register, 17 is a synthesizer, 18 is an oscillator, 19 is Transmission signal, 20 CH setting signal, 21 Transmission burst, 22 Transmission power control signal, 23 Latch, 24 Latched transmission power control signal, 25 Ich modulation signal, 26 Qch modulation signal, 27 Amplitude Adjusted Ich modulated signal, 28 Qamp modulated signal after amplitude adjustment, 29 Decoder, 30 Switch, 31 Inverting amplifier, 32, 33 Latch, 34-36 Setting change detection circuit, 37 AND gate, 38 is FF, 39 Differentiation circuit, 40 is reset signal, 41-1 is bit 1 change detection circuit, 41-2 is bit 2 change detection circuit, 41-3 is bit 3 change detection circuit, 42 and 43 are FF, 44 is EX-OR gate 45 is an inverter, 46 is an AND gate, 47 is an OR gate, 48 is an FF, 49 is an OR gate, 50 is a setting end register, 51 is an AND gate, 52 is a differentiation circuit, 53 is a clock, 54 is a delay circuit, 55 Indicates an AND gate.
Claims (4)
該第1のレジスタに設定した値を該バースト状の変調信号の所定のタイミングで保持して出力する記憶手段を設け、
該記憶手段の出力により該振幅調整部で該バースト状の変調信号の振幅を調整することを特徴とする送信機における送信電力制御と変調信号の振幅調整制御の連動回路。An amplitude adjustment unit that adjusts and outputs the amplitude of the burst-like modulation signal, a first register that sets a value for adjusting the amplitude by the CPU, and a signal output from the amplitude adjustment unit are superimposed on the high-frequency signal The transmission unit to transmit, the second register for setting the power value of the signal transmitted from the transmission unit by the CPU, and the power value set in the second register to the predetermined value of the burst-like modulation signal In a transmitter having a latch means for holding and outputting at a timing, and transmitting a signal from the transmitter at a power value given by the output of the latch means,
Storage means for holding and outputting the value set in the first register at a predetermined timing of the burst-like modulation signal;
An interlock circuit for transmission power control and modulation signal amplitude adjustment control in a transmitter, wherein the amplitude adjustment unit adjusts the amplitude of the burst-like modulation signal according to the output of the storage means.
前記バースト状の変調信号の所定のタイミングで該検出信号を保持して制御信号を出力する制御信号発生手段とを設け、
該制御信号により、前記第1及び第2のレジスタに設定した値を、それぞれ前記記憶手段及びラッチ手段に保持して出力することを特徴とする請求項1に記載の送信機における送信電力制御と変調信号の振幅調整制御の連動回路。Detecting means for detecting the change and outputting a detection signal when the values set in the first and second registers according to claim 1 are changed;
A control signal generating means for holding the detection signal at a predetermined timing of the burst-like modulation signal and outputting a control signal;
2. The transmission power control in the transmitter according to claim 1, wherein the values set in the first and second registers are held in the storage unit and the latch unit, respectively, and output by the control signal. Interlock circuit for amplitude adjustment control of modulation signal.
該設定終了レジスタから出力する信号を入力し前記バースト状の変調信号の所定のタイミングで出力するゲート手段とを設け、
該ゲート手段の出力により、前記第1及び第2のレジスタに設定した値を、それぞれ前記記憶手段及びラッチ手段に保持して出力することを特徴とする請求項1に記載の送信機における送信電力制御と変調信号の振幅調整制御の連動回路。A setting end register for outputting a signal indicating that the setting to the first and second registers according to claim 1 is completed;
A gate means for inputting a signal output from the setting end register and outputting the signal at a predetermined timing of the burst-like modulation signal;
2. The transmission power in the transmitter according to claim 1, wherein the values set in the first and second registers are held and output in the storage unit and the latch unit, respectively, according to the output of the gate unit. Linking circuit for control and amplitude adjustment control of modulation signal.
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