JP3735488B2 - デジタル携帯電話装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル携帯電話装置に関し、特に周波数偏差判定機能を有するデジタル携帯電話装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、従来のデジタル携帯電話の一例の構成図である。デジタル携帯電話装置は、同図に示すようにアンテナ101と、無線部102と、復調部103と、自動周波数制御部(以下、AFC部という)104と、クロック発生部(以下、CLK部という)105と、音声処理部106と、基準発振器108と、制御部109と、操作部110と、表示部111と、マイク(MIC)112と、レシーバ(REC)113とを含んで構成される。
【0003】
このデジタル携帯電話装置では、アンテナ101にて受信した信号から受信したい信号周波数を無線部102にて選択し、さらに周波数変換及び増幅を行い中間周波信号(以下、IF信号という)161を出力する。復調部103はそのIF信号161を復調して受信データ162を出力する。制御部109はその受信データ162を処理して音声信号163を出力する。音声処理部106はその音声信号163をアナログ信号に変えてレシーバー113より音声164を出力する。
【0004】
又、マイク112より入力された音声165は、音声処理部106にてデジタル信号に変換され、制御部109はその信号を送信データに処理を行い、その送信データを無線部102にて変調し規定の周波数の搬送波とし、さらに増幅してアンテナ101より送信する。
【0005】
又、操作部110は、電話番号入力などを司り、その入力データを制御部109に渡す。表示部111は各種の表示を行う。CLK部105はタイミング処理や時刻表示等の為のクロックを発生する。基準発振器108は無線部102の周波数発生部に使用する基準周波数と、制御部109及び復調部103で使用する正確な周波数とを発生する。AFC部104は受信した基地局の正確な周波数に合致するように基準発振器108を制御する。
【0006】
次に復調部103について説明する。デジタル携帯電話システムでは、変調方式として、π/4シフトDQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)が用いられている。この復調方式としてデジタル携帯電話装置で一般的に用いられている遅延検波方式の復調回路の一例を図5に示す。図5はこの遅延検波方式の復調回路の一例の構成図である。なお、この復調回路は公知であるため、詳細な説明は省略する。
【0007】
図5を参照して、復調部103は位相検出部121と、データ再生部(以下、DATA再生部という)122と、位相補正部123と、クロック再生部(以下、CLK再生部という)124と、復調クロック部125とを含んで構成される。
【0008】
位相検出部121は、無線部102から出力される中間周波(以下、IFという)信号を基準周波数(例えば、14.4MHz)128をクロックとして、シンボルCLK132のタイミングで、位相DATA129として出力する。DATA再生部122はその位相データ129より受信DATA133を作成し出力する。
【0009】
位相補正部123は位相DATA129を基に位相補正を加え、AFC部104で使用する位相補正の掛かったIF信号130を補正出力する。復調クロック部125は基準周波数128を用いてPLL(Phase Locked Loop)回路構成にて復調用CLK181(例えば、2.688MHz)を出力する。CLK再生部124は復調用CLK181を128分周してシンボルCLK132(例えば、21kHz)及び64分周したDATA CLK131(例えば、42kHz)を出力する。又、位相DATA129の前半と後半のシンボル区間の位相移動量の差によって、シンボルCLK132及びDATA CLK131の位相タイミングを調整することにより、IF127の信号のシンボルタイミングに合致させる。
【0010】
次に、DATA再生部122の特徴について説明する。図6は従来の遅延検波回路に用いられる従来例1のDATA再生部122の構成図である。なお、この従来例1は公知であり、特開平3−188737号公報にその詳細が開示されているため、詳細な説明は省略する。
【0011】
位相検出部121からの位相データ129は1シンボル遅延141にて1シンボル遅延される。この1シンボル遅延後の遅延位相データ151と位相データ129とは減算器142にて減算され、5ビットの位相差データ152として出力される。その位相差データ152はデコーダ143に入力される。デコーダ143では、その位相差データ152がデコードされ、デコード結果の上位2ビットは受信データ133aに変換され、更に下位3ビットは品質データ133bに変換される。そして、この受信データ133a及び品質データ133bは復調データ133として制御部109へ出力される。
【0012】
復調データ133の内、品質データ133bは、制御部109で演算され周波数偏差の検出手段として用いられる。そして、制御部109は、周波数偏差が或る定められた一定値を越えた時にAFC部104を動作させる。更に、制御部109は品質データ133bを演算して受信回線の品質情報を作成し、この品質情報を携帯電話システムにて回線制御を行うための情報手段として用いる。
【0013】
ところが、図6の従来の遅延検波回路に用いられる従来例1のDATA再生部122は、受信周波数がわずかでもズレると、受信感度の劣化や誤り率の劣化を起こすという欠点を有している。このため、図7に示す従来例2のDATA再生部122が用いられる場合もある。図7は従来例2のDATA再生部122の構成図である。
【0014】
図7の従来例2のDATA再生部122では、受信周波数がズレても良好な受信感度が得られ、又、誤り率の劣化もないという特徴を備えている。なお、この従来例2も公知であり、その原理については特開昭57−164645号公報にその詳細が開示されているため説明を省略する。又、その回路については特開平7−183927号公報及び特開平6−205062号公報にその詳細が説明されているため、詳細な説明は省略する。
【0015】
図7の従来例2と図6の従来例1との相違点は、従来例2では減算器142の出力である位相差データ152の下位3ビット(品質データ133bに相当する)を補正回路144に入力し、周波数偏差による位相差分を補正回路144で計算し補正値153として減算器142に戻しているが、従来例1では位相差データ152の下位3ビットを補正回路144に入力するような処理は行っていない点である。
【0016】
このDATA再生部122の補正回路144の構成を図8に示す。同図を参照して、補正回路144は累積加算部148と、平均値算出部149とを含んで構成される。そして、累積加算部148は位相差データ152の下位3ビットを一定シンボル回数累積加算し、その加算結果を平均値算出部149に出力する。平均値算出部149はその加算結果から一定シンボル回数区間での平均値を算出することで補正値153を減算器142へ渡す。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例2のDATA再生部122はデコーダ143の出力である品質データ133bから周波数偏差が演算できないという欠点があった。即ち、周波数がズレても受信感度の劣化や誤り率の劣化を生じないという有利な特徴がある反面、周波数がずれても品質データ133bも数値が変わらないという結果から、制御部109は品質データ133bを演算しても周波数ズレを検出できず、結果として周波数がズレているにもかかわらずAFC部104を起動することが出来ないという欠点があった。
【0018】
一方、AFC回路に関する技術が特開平7−297779号公報(以下、文献1という)及び特開平8−167832号公報(以下、文献2という)に開示され、復調方式に関する技術が特許第2504243号公報(以下、文献3という)に開示され、周波数ズレを自動補償する技術が特公昭63−38143号公報(以下、文献4という)に開示されている。しかし、これら文献1乃至4にも上記課題を解決する手段は開示されていない。
【0019】
そこで、本発明の目的は受信周波数がズレても受信感度の劣化や誤り率の劣化を防止することが可能で、かつ、受信周波数がズレた場合に周波数ズレを検出しAFC部を起動し自動周波数調整を行うことにより継続して良好な通信を行うことが可能なデジタル携帯電話を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、受信信号を復調する復調手段を含むデジタル携帯電話装置であって、前記復調手段はデータ再生手段を含んでおり、このデータ再生手段は前記受信信号に基づき受信周波数情報を含む第1品質データを生成する第1データ生成手段と、前記受信信号に基づき前記第1品質データとは異なる第2品質データを生成する第2データ生成手段とを含み、前記受信周波数情報に基づき受信周波数の自動制御を行う自動周波数制御手段が起動されることを特徴とする。
【0021】
又、本発明による他の発明は、受信信号を復調する復調手段を含むデジタル携帯電話装置であって、前記復調手段はデータ再生手段を含んでおり、このデータ再生手段は前記受信信号の周波数情報を補正する補正手段と、この補正手段で得られた新たな周波数情報に基づき品質データを生成するデータ生成手段とを含み、前記補正手段で得られた補正値に基づき受信周波数の自動制御を行う自動周波数制御手段が起動されることを特徴とする。
【0022】
本発明及び本発明による他の発明によれば、品質データとともに周波数偏差を演算するための情報が出力されるため、受信周波数がズレても受信感度の劣化や誤り率の劣化を防止することが可能で、かつ、受信周波数がズレた場合に周波数ズレを検出しAFC部を起動し自動周波数調整を行うことにより継続して良好な通信を行うことが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。まず、第1の実施の形態について説明する。図1は本発明に係るデジタル携帯電話装置の第1の実施の形態の構成図である。なお、図1では便宜上、デジタル携帯電話装置のDATA再生部の構成のみを示している。その理由は、本発明の特徴はDATA再生部の構成にあるからである。従って、従来と同様であるデジタル携帯電話装置の構成(図4参照)及び復調部の構成(図5参照)については図示を省略するとともにその動作説明も省略する。
【0024】
図1を参照して、本発明のDATA再生部122は、1シンボル遅延部141と、第1減算器142と、第1デコーダ143と、補正回路144と、第2減算器1と、第2デコーダ2とを含んで構成される。
【0025】
第1減算器142には、補正回路144が接続されており、その出力(第1位相差データ)152は、第1デコーダ143に入力され、上位2ビットは受信データ133aとして、下位3ビットは品質データ133bとして、復調データ133として制御部109に渡される。なお、制御部109は復調データ133のうち品質データ133bを演算し、受信回線の品質情報を作成する。制御部109はこの品質データ133bを携帯電話において回線制御を行うための情報手段としている。
【0026】
この回路の構成は従来例2(図7参照)と同様であるため、その出力は従来例2と同様の特徴を備えている。従って、受信データは周波数がズレても良好な受信感度をもたらし、更に、誤り率の劣化もないという特徴を有する。
【0027】
更に、第2減算器1は補正回路を備えることなく、その出力(第2位相差データ154)は第2デコーダ2に渡され、下位3ビットは品質データ133cに変換され、復調データ133として受信データ133a及び品質データ133bと共に制御部109に渡される。
【0028】
この品質データ133cは、従来例1(図6参照)と同様な回路構成によって得られているため、その特徴は従来例1の品質データ133bと同様な特徴を示し、周波数がズレていると数値が変化し制御部109はこの品質データ133cを演算することによって、周波数ズレを判定することが可能であるので、AFC部104を起動することが出来る。
【0029】
次に、第2の実施の形態について説明する。図2は本発明に係るデジタル携帯電話装置の第2の実施の形態の構成図である。なお、図2も便宜上、デジタル携帯電話装置のDATA再生部の構成のみを示している。理由は第1の実施の形態と同様である。
【0030】
第1の実施の形態は減算器とデコーダを二重に持つことから回路が複雑である。第2の実施の形態は、この欠点を改善し簡単な回路としたことが特徴である。図2を参照して、第2の実施の形態は1シンボル遅延部141と、減算器142と、デコーダ143と、補正回路144とを含んで構成される。
【0031】
このように、第2の実施の形態の構成は従来例2(図7参照)と同様であるが、異なる点は補正回路144の出力である。補正値153を減算器142に与えると共に、その補正値153を受信データ133a、品質データ133bと共に復調データ133として制御部109にも出力する点が従来例2と異なっている。
【0032】
補正値153の特徴は、周波数ズレにより数値が変わる点にある。この周波数ズレと位相差データ下位3ビット累積加算平均値「補正値」の関係を図3に示す。同図によると、周波数ズレ(Hz)と位相差データ下位3ビット累積加算平均値「補正値」とは比例関係にあることが分かる。即ち、位相差データ下位3ビット累積加算平均値「補正値」153が分かれば周波数ズレ(Hz)が分かるのである。この特徴を生かして、本実施の形態では、制御部109は補正値153を演算することにより周波数ズレを検出し、AFC部104を起動する。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、受信信号を復調する復調手段を含むデジタル携帯電話装置であって、前記復調手段はデータ再生手段を含んでおり、このデータ再生手段は前記受信信号に基づき第1品質データを生成する第1データ生成手段と、前記受信信号に基づき前記第1品質データとは異なる第2品質データを生成する第2データ生成手段とを含むため、品質データとともに周波数偏差を演算するための情報を出力することが可能となる。従って、受信周波数がズレても受信感度の劣化や誤り率の劣化を防止することが可能で、かつ、受信周波数がズレた場合に周波数ズレを検出しAFC部を起動し自動周波数調整を行うことにより継続して良好な通信を行うことが可能となる。
【0034】
又、本発明による他の発明によれば、受信信号を復調する復調手段を含むデジタル携帯電話装置であって、前記復調手段はデータ再生手段を含んでおり、このデータ再生手段は前記受信信号の周波数情報を補正する補正手段と、この補正手段で得られた新たな周波数情報に基づき品質データを生成するデータ生成手段とを含み、前記補正手段で得られた補正値は受信周波数制御用に出力されるため、上記本発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデジタル携帯電話装置の第1の実施の形態の構成図である。
【図2】本発明に係るデジタル携帯電話装置の第2の実施の形態の構成図である。
【図3】周波数ズレ対位相差データ下位3ビット累積加算平均値「補正値」特性図である。
【図4】従来のデジタル携帯電話の一例の構成図である。
【図5】デジタル携帯電話装置で一般的に用いられている遅延検波方式の復調回路の一例の構成図である。
【図6】従来の遅延検波回路に用いられる従来例1のDATA再生部122の構成図である。
【図7】従来例2のDATA再生部122の構成図である。
【図8】DATA再生部122の補正回路144の構成図である。
【符号の説明】
1 第2減算器
2 第2デコーダ
122 DATA再生部
141 1シンボル遅延部
142 第1減算器
143 第1デコーダ
144 補正回路
Claims (4)
- 受信信号を復調する復調手段を含むデジタル携帯電話装置であって、
前記復調手段は、第1データ再生手段と第2データ再生手段とを含み、
前記第1データ再生手段は前記受信信号に基づき受信周波数のズレを表す品質データを含む第1の復調データを生成し、
前記第2データ再生手段は更に前記受信周波数を補正する補正回路を含み、前記補正回路の出力に基づき前記第1の復調データと異なる第2の復調データを生成し、
前記第1データ再生手段から出力される第1の復調データに基づき受信周波数の自動制御を行う自動周波数制御手段が起動されることを特徴とするデジタル携帯電話装置。 - 請求項1記載のデジタル携帯電話装置であって、
前記第1データ再生手段は前記受信信号から前記第1の復調データを生成するデコーダを含むことを特徴とするデジタル携帯電話装置。 - 請求項2記載のデジタル携帯電話装置であって、
前記第2データ再生手段は前記第2の復調データを生成するデコーダを含み、
前記第2の復調データを生成するデコーダは前記補正回路で得られた新たな周波数情報に基づき前記第2の復調データを生成することを特徴とするデジタル携帯電話装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1に記載のデジタル携帯電話装置であって、
前記第2の復調データは受信データを含むことを特徴とするデジタル携帯電話装置。
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