JP3966523B2 - 自動周波数制御回路及び自動周波数制御方法 - Google Patents
自動周波数制御回路及び自動周波数制御方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
（目次）
発明の属する技術分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題（図９）
課題を解決するための手段
発明の実施の形態
（ａ）第１実施形態（図１〜図５）
（ｂ）第２実施形態（図６〜図８）
発明の効果
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、携帯電話端末に用いて好適な、自動周波数制御回路及び自動周波数制御方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
一般に、自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路；Automatic Frequency Control ）は、安定な基地局からの着信周波数をカウントしたのち、予め設定された理論値とのずれが存在する場合、端末機（携帯機）のシンセサイザ（受信ローカル発生部）における基準周波数を、そのずれの量に従って制御する回路である。
【０００４】
また、着信周波数は、受信ＩＦ信号（中間周波数信号）の位置でカウントするようになっているが、携帯機（携帯電話端末）の電波の状況は、フェージング等の現象を受けて変化しているため、その影響を平均化するために十分なカウント時間をとらなければ正確な計測を行なうことができない。
一方、ディジタル携帯電話のように、受信がＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access ）方式で動作する装置は、ＴＤＭＡ動作中（即ち、通話中）は自分の受信スロットのみしか周波数を計測することができないため、十分なカウント処理を施すには、この場合も長い時間を必要とする。即ち、時間をＴ，１フレームの時間をＦ，自分が受信するスロットの時間をＳとしたとき、（Ｔ／Ｓ）×Ｆという長い時間が必要となる。
【０００５】
このため、携帯機では、受信ＩＦ信号そのものをカウントするのではなく、携帯機の受信部におけるデモジュレート（ＤＥＭ）回路で再生する検波の基準搬送波をカウントする場合が多い。即ち、再生搬送波信号は、フェージング影響が抑圧されているため、受信ＩＦ信号を直接カウントするよりも短時間で正確なカウントが可能なのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述に示したように、デモジュレート回路で再生する検波の基準搬送波をカウントするＡＦＣ回路の場合、デモジュレート回路の周波数追従限界がＡＦＣ回路そのものの周波数追従限界となってしまう。即ち、デモジュレート回路は、多くの場合、回路規模を低減したり、容易にＬＳＩ化できるように、検波するための十分な回路以外には余分な回路をもたないように簡略化されている。そのため、上述のような周波数追従限界が生じてしまうのである。そのほか、検波方式を実現する回路構成により理論的に周波数追従限界が生じてしまう場合もある。
【０００７】
具体的には、図９に示すように、デモジュレート回路のディジタル回路にて構成された搬送波再生回路は、入力周波数（受信ＩＦ周波数）に対する追従限界範囲〔“−ＦＬ〜＋ＦＬ”（2｜ＦＬ｜）；図９のＡ参照〕があり、この追従限界範囲外の入力周波数においては、出力周波数（再生搬送波周波数）が同じ値を繰り返す特性がある。そのため、追従限界範囲外においては、出力周波数と入力周波数との値の比が一致していないのである。
【０００８】
一方、携帯機に、安定度の高い局部発振器を使用したシンセサイザを搭載した場合には、このシンセサイザが高価となり、ひいては携帯機全体のコストを増大させてしまうという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、自動周波数制御回路の周波数追従限界を拡大することができるようにした自動周波数制御回路及び自動周波数制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の自動周波数制御回路は、受信信号を直接カウントする回路と、受信信号の再生搬送波をカウントする回路とを併用することにより、自動周波数制御回路の周波数追従限界を拡大することができるようにするために、入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すものであって、上記の入力されてくる受信信号の再生搬送波の周波数をカウントする高精度であるが周波数追従限界の小さい第１カウンタに基づいて周波数制御を施す第１制御回路と、上記の入力されてくる受信信号の周波数を直接カウントする該第１カウンタより低精度の第２カウンタに基づいて周波数制御を施す第２制御回路とをそなえ、入力されてくる受信信号に対する第１カウンタの出力と第１基準値との比較結果、および、第２カウンタの出力と第２基準値との比較結果に応じて上記の第１制御回路と上記の第２制御回路とを切り替えて使用することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明の自動周波数制御回路は、受信信号を直接カウントする回路と、受信信号の再生搬送波をカウントする回路とを併用することにより、自動周波数制御回路の周波数追従限界を拡大することができるようにするために、入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すものであって、上記の入力されてくる受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数をカウントする第１カウンタと、上記の入力されてくる受信信号の周波数をカウントする第２カウンタと、再生搬送波信号用の第１基準値を有する第１基準値設定回路と、受信信号用の第２基準値を有する第２基準値設定回路と、上記の第１カウンタの出力を受けて上記の第１基準値設定回路から出力された第１基準値と比較する第１比較器と、上記の第２カウンタの出力を受けて上記の第２基準値設定回路から出力された第２基準値と比較する第２比較器と、この第２比較器からの出力に基づいて、上記の再生搬送波信号の周波数が追従限界範囲内であると判断された場合には上記の第１比較器からの出力を選択する一方、上記の再生搬送波信号の周波数が上記の追従限界範囲外であると判断された場合には上記の第２比較器からの出力を選択する選択回路と、この選択回路からの出力に基づいて上記の受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力する周波数制御信号生成部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項３記載の本発明の自動周波数制御回路は、請求項２記載の構成において、上述の周波数制御信号生成部が、上記の選択回路からの出力に基づいて制御パルス信号を発生する制御パルス発生回路と、この制御パルス発生回路からの制御パルス信号に応じてカウント値を増加または減少させて、周波数制御信号を出力するアップ／ダウンカウンタとをそなえて構成されていることを特徴としている。
【００１３】
さらに、請求項４記載の本発明の自動周波数制御回路は、入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すものであって、上記の入力されてくる受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数又は受信信号の周波数のいずれか一方を選択する選択回路と、この選択回路からの出力を受けてその出力の周波数をカウントするカウンタと、再生搬送波信号用の第１基準値及び受信信号用の第２基準値を有し、上記の選択回路の切り替えに伴い、この第１基準値及び第２基準値を選択的に出力する基準値設定回路と、上記のカウンタの出力を受けて上記の基準値設定回路から選択的に出力された第１基準値及び第２基準値と比較する比較器と、この比較器からの出力に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力する周波数制御信号生成部と、上記の選択回路に上記の再生搬送波信号の周波数又は上記の受信信号の周波数のいずれか一方を選択させるための選択切換制御信号を出力する制御信号出力部とをそなえ、上記の制御信号出力部が、上記の選択回路が上記の再生搬送波信号の周波数を選択している際には、上記の比較器からの出力に基づいて上記の再生搬送波信号の周波数が収束範囲内ではないと判断した場合に、上記の選択回路に上記の受信信号の周波数を選択させる選択切換制御信号を出力する一方、上記の選択回路が上記の受信信号の周波数を選択している際には、上記の比較器からの出力に基づいて上記の受信信号の周波数が追従限界範囲内であると判断した場合に、上記の選択回路に上記の再生搬送波信号の周波数を選択させる選択切換制御信号を出力することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５記載の本発明の自動周波数制御回路は、請求項４記載の構成において、上述の周波数制御信号生成部が、上記の比較器からの出力に基づいて制御パルス信号を発生する制御パルス発生回路と、この制御パルス発生回路からの制御パルス信号に応じてカウント値を増加または減少させて、周波数制御信号を出力するアップ／ダウンカウンタとをそなえて構成されていることを特徴としている。
【００１５】
さらに、請求項６記載の本発明の自動周波数制御回路は、請求項４記載の構成において、上述の制御信号出力部が、受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数又は受信信号の周波数のいずれか一方の出力を選択するための選択制御信号を出力する選択制御信号発生部と、この選択制御信号発生部からの選択制御信号に基づいて、上記のカウンタにおけるカウント時間を出力するゲート発生回路とをそなえていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項７記載の本発明の自動周波数制御方法は、受信信号を直接カウントする回路と、受信信号の再生搬送波をカウントする回路とを併用することにより、自動周波数制御回路の周波数追従限界を拡大することができるようにするために、受信信号の再生搬送波の周波数をカウントする高精度であるが周波数追従限界の小さい第１カウンタ及び該受信信号の周波数を直接カウントする上記の第１カウンタより低精度の第２カウンタをそなえた自動周波数制御回路において、上記の第１カウンタ及び上記の第２カウンタにて、入力信号について、それぞれ高精度カウント及び粗カウントし、第２カウンタでカウントされた粗カウント値と粗カウント用の基準値とを比較し、この比較結果から、粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行ない、この判断の結果から、粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施す一方、粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えていない場合に、第１カウンタでカウントされた高精度カウント値と高精度カウント用の基準値との比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない、入力信号の周波数が収束範囲外である場合に、収束範囲外となった回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施すとともに、収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合に、周波数制御処理を終了することを特徴としている。
【００１７】
さらに、請求項８記載の本発明の自動周波数制御方法は、請求項７記載の方法において、上述の第１カウンタを用いた周波数制御処理において、上記収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に、上記の収束範囲外となる前の値を復旧させたのち、この第１カウンタを用いた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００１８】
また、請求項９記載の本発明の自動周波数制御方法は、請求項７記載の方法において、上記の第２カウンタを用いた周波数制御処理において、上記追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合に、上記の追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち、この第２カウンタを用いた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００１９】
さらに、請求項１０記載の本発明の自動周波数制御方法は、受信信号に起因する入力信号に基づいて受信信号の再生搬送波の周波数を高精度カウントするか、又は、受信信号の周波数を粗カウントするカウンタをそなえた自動周波数制御回路において、上記のカウンタにおいて、入力信号について高精度カウントしたあと、このカウンタで高精度カウントされた高精度カウント値と高精度カウント用の基準値とを比較し、この比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない、上記収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合は、周波数制御処理を終了する一方、上記収束範囲外である場合には、収束範囲外となった回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施すとともに、収束範囲外となった回数が規定範囲を超えると、上記のカウンタを粗カウントしたあと、このカウンタで粗カウントされた粗カウント値と粗カウント用の基準値とを比較し、この比較結果に基づいて周波数制御処理を施すことを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１１記載の本発明の自動周波数制御方法によれば、請求項１０記載の方法において、上記のカウンタを粗カウントさせた周波数制御処理において、粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合に、上記の追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち、上記のカウンタを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００２１】
さらに、請求項１２記載の本発明の自動周波数制御方法によれば、受信信号に起因する入力信号に基づいて受信信号の再生搬送波の周波数を高精度カウントするか、又は、受信信号の周波数を粗カウントするカウンタをそなえた自動周波数制御回路において、上記のカウンタにおいて、入力信号について粗カウントしたあと、このカウンタで粗カウントされた粗カウント値と粗カウント用の基準値とを比較し、この比較結果から、上記の粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行ない、この判断の結果から、上記の粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に、上記追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施す一方、上記の粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えていない場合に、上記のカウンタを高精度カウントしたあと、このカウンタで高精度カウントされた高精度カウント値と高精度カウント用の基準値とを比較し、この比較結果から、上記入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない、上記収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合は、周波数制御処理を終了する一方、収束範囲外である場合には、収束範囲外となった回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施すことを特徴としている。
【００２２】
また、請求項１３記載の本発明の自動周波数制御方法によれば、請求項１２記載の方法において、上記のカウンタを粗カウントさせた周波数制御処理において、上記追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合に、上記の追従限界範囲外となる前の値を復旧させたのち、上記のカウンタを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００２３】
さらに、請求項１４記載の本発明の自動周波数制御方法によれば、請求項１２記載の方法において、上記のカウンタを高精度カウントさせた周波数制御処理において、上記収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に、上記の収束範囲外となる前の値を復旧させたのち、このカウンタを高精度カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（ａ）第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）が搭載された携帯電話端末の構成を示すブロック図で、この図１に示す携帯電話端末６０は、受信部１，受信信号処理部２，シンセサイザ部３及び送信部４をそなえて構成されている。
【００２５】
ここで、受信部１は、基地局からの出力を無線回線５を介して受信するもので、例えば、図１に示すように、第１バンドパスフィルタ１０，低雑音増幅部１１，第２バンドパスフィルタ１２，受信ミキサ１３，第３バンドパスフィルタ１４，増幅部１５及びデモジュレータ回路１６をそなえて構成されている。
第１バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０は、入力されてくる信号に帯域制限を施すものであり、低雑音増幅部（ＬＮＡ）１１は第１バンドパスフィルタ１０からの出力を受けて増幅させるものであり、第２バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２は低雑音増幅部１１からの出力に帯域制限を施すものである。
【００２６】
また、受信ミキサ１３は、後述するシンセサイザ部３からの出力に基づいて第２バンドパスフィルタ１２において帯域制限された受信信号を周波数変換するもので、具体的には、後述するように、シンセサイザ部３からのＬＯ信号（受信ローカル信号；局部発振器出力）を用いてＲＦ信号（ラジオ周波数信号）をＩＦ信号（中間周波数信号）に周波数変換（ダウンコンバート）するようになっている。
【００２７】
さらに、第３バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４は、受信ミキサ１３からの出力に帯域制限を施すものであり、増幅部（リミッタＡＭＰ）１５は、第３バンドパスフィルタ１４からの出力を増幅して位相情報として出力するもので、後述する自動周波数制御回路２０では、この位相情報に基づいて、信号立ち上がり回数を一定ゲート時間カウントすることにより、受信ＩＦ周波数を測定することができるのである。
【００２８】
また、デモジュレータ回路（ＤＥＭ）１６は、増幅部１５からの出力を復調（受信信号を検波）するもので、図１に示すように、搬送波再生回路１６０を有しており、この搬送波再生回路１６０は、検波時に搬送情報の位相位置を特定するために、搬送波自体を再生するようになっている。
次に、受信信号処理部２は、受信部１からの出力を受信して後述する送信部４へ送信するための所要の処理を施すもので、自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）２０，ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access ）制御回路２１，コーデック回路２２，アナログフロントエンド回路２３及び移動機制御部２４をそなえて構成されている。
【００２９】
ここで、ＡＦＣ回路２０は、入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すもので、後述する移動機制御部２４によって起動又は終了を制御されている。なお、このＡＦＣ回路２０については、図３にて後述することにする。
また、ＴＤＭＡ制御回路２１は、デモジュレータ回路１６からのディジタル信号を時間的にビット単位で取り出すもので、ビット単位の同期を確立させるようになっている。そして、このＴＤＭＡ回路２１から取り出された信号は、後述する移動機制御部２４において解読するようになっている。
【００３０】
さらに、コーデック回路２２は、ＴＤＭＡ回路２１において同期が確立したディジタル信号をアナログ変換するとともに、後述するアナログフロントエンド回路２３からのアナログ信号をディジタル変換するものであり、アナログフロントエンド回路２３は、信号の受信時にコーデック回路２２からのアナログ信号を音声として取り出すもので、送信時には、入力した音声をアナログ信号としてコーデック回路２２に出力するようになっている。
【００３１】
また、移動機制御部２４は、基地局からの受信信号を解読して、上述の各回路に所要の処理を施すもので、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit ；中央処理装置）やファームウェア（マイクロプログラム）によって構成されている。具体的には、この移動機制御部２４は、上述したように、ＡＦＣ回路２０の起動又は終了の制御信号を送信するほか、ＴＤＭＡ回路２１において時間的に取り出された信号を解読するようになっており、さらには、後述するシンセサイザ部３において使用される周波数を制御するようになっている。なお、本実施形態においては、上述のような各回路における所要の制御を、移動機制御部２４において行なっているが、各回路においてそれぞれ行なうようにしてもよい。
【００３２】
次に、図１に示すシンセサイザ部３は、入力信号の周波数を可変にするための受信ローカル信号（ＬＯ信号）を出力するもので、シンセサイザ回路３０及び局部発振器３１を有している。
ここで、局部発振器（基準局発）３１は、ＡＦＣ回路２０からの発振周波数制御信号に基づいて最も安定な基準搬送波を出力するものであり、シンセサイザ回路３０は、局部発振器３１からの出力（参照値）と移動機制御部２４からの出力（周波数制御信号）とに基づいて、上述の受信ミキサ１３及び後述する送信部４へ受信ローカル信号及び送信ローカル信号を出力するようになっている。
【００３３】
つまり、移動機制御部２４からは、基地局において予め決められている周波数に応じたものが出力されるようになっており、シンセサイザ回路３０では、この予め決められた周波数と局部発振器３１からの参照値とを比較して、その比較結果に応じた信号が出力されるようになっているのである。
また、上述のシンセサイザ回路３０は、具体的に、図２に示すように、第１電圧制御発振器３０１，第１ＰＬＬ回路３０２，第２電圧制御発振器３０３，第２ＰＬＬ回路３０４及び乗算器３０５を有している。
【００３４】
ここで、第１電圧制御発振器（ＶＣＯ）３０１は、発振周波数（ｆ）を出力するものであり、第１ＰＬＬ回路（ＰＬＬ）３０２は局部発振器３１からの信号を受けて、第１電圧制御発振器３０１からの発振周波数をカウントするもので、上述したように、図２に示す移動機制御部２４からの出力（周波数設定信号）に基づいて発振周波数を制御するための電圧を第１電圧制御発振器３０１へ出力するようになっている。
【００３５】
そして、第１電圧制御発振器３０１では、自身と第１ＰＬＬ回路３０２とで生成された周波数（ロックした値）を受信ミキサ１３へ出力し、この出力（ＲｘＬＯ；受信ローカル信号）によって入力信号の周波数チャネルが制御されるようになっている。また、この第１電圧制御発振器３０１からの出力は、後述する乗算器３０５へも送信されている。
【００３６】
また、第２電圧制御発振器（ＶＣＯ）３０３は、上述した第１電圧制御発振器３０１と同様に、発振周波数を出力するものであり、第２ＰＬＬ回路（ＰＬＬ）３０４は局部発振器３１からの信号を受けて、第２電圧制御発振器３０３からの発振周波数をカウントするもので、この第２ＰＬＬ回路３０４の電圧は固定値（例えば、１３０ＭＨｚ）となっている。
【００３７】
さらに、乗算器３０５は、第１電圧制御発振器３０１からの出力と第２電圧制御発振器３０３からの出力とを乗算するもので、この乗算器３０５からの出力（ＴｘＬＯ；送信ローカル信号）は、後述する送信部４（ＲＦ変調器４２）へ出力され、送信信号の周波数チャネルを設定するようになっている。つまり、この乗算器３０５により、受信ローカル信号と送信ローカル信号との周波数が常に一定間隔に設定されるようになっている。
【００３８】
また、図１に示す送信部４は、携帯電話端末６０内において処理された信号を無線回線５を介して基地局へ送信するもので、例えば、図１に示すように、第４バンドパスフィルタ４０，電力増幅回路４１，ＲＦ変調器４２及びベースバンドモジュレータ４３をそなえて構成されている。
ここで、ベースバンドモジュレータ４３は、変調ベースバンド信号（ＢＢ信号）を発生するものであり、ＲＦ変調器４２は、ベースバンドモジュレータ４３からの変調ベースバンドをＲＦ信号に周波数変換するもので、シンセサイザ回路３０からの送信ローカル信号に基づいて変調（アップコンバート）するようになっている。
【００３９】
また、電力増幅回路４１は、ＲＦ変調器４２からの出力に増幅処理を施すものであり、第４バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４０は、電力増幅回路４１からの出力に帯域制限を施すもので、その出力は無線回線５を介して基地局へ送信されるようになっている。
次に、図３は、本発明の第１実施形態にかかるＡＦＣ回路２０の構成を示すブロック図で、この図３に示すように、ＡＦＣ回路２０は、第１カウンタ２０１，第１コンパレータ２０２，第１基準レジスタ２０３，第２カウンタ２０４，第２コンパレータ２０５，第２基準レジスタ２０６，選択回路２０７，制御パルス発生回路２１０，アップ／ダウンカウンタ２１１，ディジタル／アナログ変換回路２１２，選択制御信号発生部２１３及びゲート発生回路２１４をそなえて構成されている。
【００４０】
ここで、第１カウンタ（高精度カウンタ）２０１は、入力されてくる受信信号（以下、受信ＩＦ信号ということがある）に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数（ＰＡＴＨ１）をカウントするもので、具体的には、後述するゲート発生回路２１４から出力される所定のカウント時間に応じてカウント間隔が調整されている。
【００４１】
つまり、再生搬送波信号はフェージング影響が抑圧されているため、後述する第２カウンタ２０４においてカウントされる受信ＩＦ信号を直接カウントするよりも、短時間で正確なカウント（高精度カウント）を行なうようになっている。
また、第１コンパレータ（第１比較器）２０２は、第１カウンタ２０１の出力（Ｃ１；第１カウント値）を受けて第１基準値と比較するもので、この第１基準値は後述する第１基準レジスタ２０３から出力されている。
【００４２】
さらに、第１基準レジスタ（第１基準値設定回路）２０３は、再生搬送波信号用の第１基準値〔Ｒ１；高精度カウント用の基準値（理論値）〕を有するもので、第１コンパレータ２０２から出力されている。なお、この第１基準値（理論値）は、設計時に設定されるようになっている。
そして、この第１コンパレータ２０２では、第１カウンタ２０１からの第１カウント値（Ｃ１）を第１基準値（Ｒ１）と比較したのち、その比較結果（Ｃ１−Ｒ１）を後述する選択回路２０７へ出力するようになっているのである。
【００４３】
また、第２カウンタ（粗カウンタ）２０４は、入力されてくる受信信号（受信ＩＦ信号）の周波数（ＰＡＴＨ２）をカウントするもので、具体的には、第１カウンタ２０１と同様に、後述するゲート発生回路２１４から出力される所定のカウント時間に応じてカウント間隔が調整されている。
つまり、この第２カウンタ２０４では、上述の第１カウンタ２０１のように、再生搬送波をカウントするのではなく、増幅部１５からの受信ＩＦ信号を直接カウントするようになっており、第１カウンタ２０１に比べて間隔の広い粗カウント（低精度カウント）を行なっている。
【００４４】
また、第２コンパレータ（第２比較器）２０５は、第２カウンタ２０４の出力（Ｃ２；第２カウント値）を受けて第２基準値と比較するもので、この第２基準値は後述する第２基準レジスタ２０６から出力されている。
さらに、第２基準レジスタ（第２基準値設定回路）２０６は、受信信号用の第２基準値〔Ｒ２；粗カウント用の基準値（理論値）〕を有するもので、第２コンパレータ２０５から出力されており、この第２基準値（理論値）も上述の第１基準値と同様に、設計時に設定されるようになっている。
【００４５】
そして、この第２コンパレータ２０５では、第２カウンタ２０４からの第２カウント値（Ｃ２）と第２基準値（Ｒ２）とを比較したのち、その比較結果（Ｃ２−Ｒ２）を後述する選択回路２０７へ出力するようになっているのである。
また、選択回路２０７は、第１コンパレータ２０２及び第２コンパレータ２０５からの出力のいずれか一方を選択するもので、後述する選択制御信号発生部２１３からの出力に基づいていずれか一方を選択するようになっている。
【００４６】
さらに、制御パルス発生回路２１０は、選択回路２０７からの出力に基づいて制御パルス信号を発生するものであり、アップ／ダウンカウンタ２１１は制御パルス発生回路２１０からの制御パルス信号に応じてカウント値を増加または減少させて周波数制御信号を出力するものであり、ディジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）２１２は、アップ／ダウンカウンタ２１１を介して得られる制御パルス発生回路２１０からの出力（ディジタル信号）をアナログ変換するものである。
【００４７】
なお、上述の制御パルス発生回路２１０及びアップ／ダウンカウンタ２１１は、周波数制御信号生成部２０８として構成されている。つまり、この周波数制御信号生成部２０８は、選択回路２０７からの出力に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力するようになっているのである。
【００４８】
また、選択制御信号発生部２１３は、第１コンパレータ２０２及び第２コンパレータ２０５からのいずれか一方の出力を選択するための選択制御信号を出力するもので、その出力は選択回路２０７及び後述するゲート発生回路２１４へ出力されている。具体的には、上述したように、図１に示す移動機制御部２４からの切替えトリガ信号に基づいて、選択制御信号が出力されるようになっているのである。
【００４９】
つまり、選択回路２０７では、再生搬送波信号の周波数が追従限界範囲内である場合、第１コンパレータ２０２からの出力を選択するようになっており、追従限界範囲外である場合、第２コンパレータ２０５からの出力を選択するようになっているのである。
さらに、ゲート発生回路２１４は、選択制御信号発生部２１３からの選択制御信号に基づいて、第１カウンタ２０１及び第２カウンタ２０４におけるカウント時間をそれぞれ出力するもので、この第１実施形態においては、第１カウンタ２０１へは２００ｍｓｅｃ毎にイネーブル信号（カウンタゲート信号１）を、第２カウンタ２０４へは１ｓｅｃ毎にイネーブル信号（カウントゲート信号２）を同時に出力するようになっており、上述の第１カウンタ２０１及び第２カウンタ２０４では、このゲート発生回路２１４から出力されるイネーブル信号に基づいて、入力されてくる４５０ＫＨｚのパルス信号をそれぞれ所定時間カウントするようになっている。
【００５０】
つまり、第２カウンタ２０４においては、１ｓｅｃ間に４５０ＫＨｚのパルスをカウントするようになっており、第１カウンタ２０１においては、２００ｍｓｅｃ間に９０Ｋ（第２カウンタ２０４の１／５）のパルスをカウントするようになっている。
なお、上述の選択制御信号発生部２１３及びゲート発生回路２１４は、制御信号出力部２０９として構成されており、この制御信号出力部２０９は、入力されてくる受信信号に応じて選択切換制御信号を出力するようになっている。
【００５１】
このように、上述のＡＦＣ回路２０は、入力されてくる受信信号を用いて第１カウンタ２０１に基づいて周波数制御を施す第１制御回路(第1カウンタ２０１，第１コンパレータ２０２，第１基準レジスタ２０３，選択回路２０７，周波数制御信号生成部２０８）と、入力されてくる受信信号を用いて第２カウンタ２０４に基づいて周波数制御を施す第２制御回路（第２カウンタ２０４，第２コンパレータ２０５，第２基準レジスタ２０６，選択回路２０７，周波数制御信号生成部２０８）とによる２系統の周波数制御処理によって構成されており、入力されてくる受信信号に応じてこの第１制御回路と第２制御回路とを切り替えて使用するようになっているのである。
【００５２】
従って、シンセサイザ部３に安定度の低い安価な基準局発を使用した場合においても、安定にＡＦＣ制御することができ、携帯電話端末６０の送受信周波数を精度良く保つことが可能となるのである。
以下、上述のごとく構成された本発明の第１実施形態にかかるＡＦＣ回路２０が搭載された携帯電話端末６０は、図１に示すように、受信時には、基地局から信号が入力されると、第１バンドパスフィルタ１０において帯域制限が施され、低雑音増幅部１１において増幅され、第２バンドパスフィルタ１２においてさらに帯域制限が施される。
【００５３】
その後、第２バンドパスフィルタ１２からの出力は、受信ミキサ１３においてＩＦ信号にダウンコンバートされたのち、第３バンドパスフィルタ１４において帯域制限され、増幅部１５において増幅される。そして、この増幅部１５において増幅された信号は、デモジュレータ回路１６において、受信データとしてＴＤＭＡ制御回路２１に出力されるほか、デモジュレータ回路１６の搬送波再生回路１６０によって再生搬送波信号が生成されてＡＦＣ回路２０に出力される。さらに、増幅部１５において増幅された信号の一部（受信ＩＦ信号）は、デモジュレータ回路１６を介さずに、ＡＦＣ回路２０に出力される。
【００５４】
そして、ＡＦＣ回路２０において、受信した再生搬送波信号あるいは受信ＩＦ信号を用いて、受信信号周波数に応じた周波数制御処理が施される一方、ＴＤＭＡ制御回路２１において、デモジュレータ回路１６からの受信データ（ディジタル信号）が、時間的にビット単位で取り出され、コーデック回路２２においてディジタル信号がアナログ変換され、アナログフロントエンド回路２３において音声として取り出される。
【００５５】
一方、送信時には、アナログフロントエンド回路２３の音声をコーデック回路２２においてディジタル変換したのち、ＴＤＭＡ制御回路２１において時間的にビット単位で取り出され、送信データとして出力される。
その後、このＴＤＭＡ制御回路２１からの送信データは、ベースバンドモジュレータ４３において変調ベースバンドに変換されたのち、ＲＦ変調器４２においてシンセサイザ回路３０からの送信ローカル信号に基づいてＲＦ信号にアップコンバートされ、電力増幅回路４１において増幅されたのち、第４バンドパスフィルタ４０によって帯域制限が施され、無線回線５を介して基地局へ出力される。
【００５６】
ところで、本発明の第１実施形態にかかるＡＦＣ回路２０における自動周波数制御方法について図４に示すフローチャート（ステップａ１〜ａ１２）に従って説明する。
まず、再生搬送波信号及び受信ＩＦ信号が入力されると、再生搬送波信号を第１カウンタ２０１においてカウントし〔第１カウント値（Ｃ１）；図４のステップａ１〕、受信ＩＦ信号を第２カウンタ２０４において粗カウントする〔第２カウント値（Ｃ２）；図４のステップａ２〕。その後、第１カウンタ２０１では、第２カウンタ２０４による所定の判断に基づいてウェイト状態となる。
【００５７】
つまり、このとき、第２カウンタ２０４では、受信ＩＦ信号が粗カウントされると、このカウントされた第２カウント値（Ｃ２）と第２基準レジスタ２０６からの第２基準値（Ｒ２）とを比較し、この比較結果から、第２カウント値と第２基準値との差（Ｃ２−Ｒ２）が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行なう（“ＦＬ≧｜Ｃ２−Ｒ２｜？”；図４のステップａ９）。
【００５８】
その判断の結果、第２カウント値と第２基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に（図４のステップａ９のＮｏルート）、その追従限界範囲を超えた回数（追従限界範囲外回数）が規定範囲以内（例えば、５回以内）であるか否かを判断し（図４のステップａ１０）、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内である場合（図４のステップａ１０のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施す（図４のステップａ１１）。
【００５９】
また、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合には（図４のステップａ１０のＮｏルート）、追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち（図４のステップａ１２）、この第２カウンタ２０４を用いた周波数制御処理を強制的に終了する。
一方、上述の図４のステップａ９において、第２カウント値と第２基準値との差が追従限界範囲を超えていない場合（図４のステップａ９のＹｅｓルート）、第１カウンタ２０１を用いた周波数制御処理を施す。
【００６０】
つまり、第１カウンタ２０１では、上述の第２カウンタ２０４による所定の判断に基づいて、ウェイト状態が解除されたか否かの判断を行ない（図４のステップａ３）、ウェイト状態が解除されていない場合は（図４のステップａ３のＮｏルート）、ウェイト状態が解除されるまでウェイト状態を持続し、ウェイト状態が解除されると（図４のステップａ３のＹｅｓルート）、第１カウンタ２０１でカウントされた第１カウント値（Ｃ１）と第１基準値（Ｒ１）とを比較する（図４のステップａ４）。なお、ステップａ９でＹｅｓルートをとるような条件が満足されると、ウェイト状態は解除される。
【００６１】
そして、この比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない〔“収束ＯＫ？”（｜Ｃ１−Ｒ１｜≦制御しきい値？）；図４のステップａ５〕、収束範囲外である場合に（図４のステップａ５のＮｏルート）、この収束範囲外となった回数（収束ＮＧ回数）が規定範囲以内（例えば、５回以内）であるか否かを判断し（図４のステップａ６）、収束範囲外となった回数が規定範囲以内である場合（図４のステップａ６のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施す（図４のステップａ７）。
【００６２】
また、収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合には（図４のステップａ６のＮｏルート）、収束範囲外となる前の値を復旧させたのち（図４のステップａ８）、この第１カウンタ２０１を用いた周波数制御処理を強制的に終了する。
一方、収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合に（図４のステップａ５のＹｅｓルート）、周波数制御処理を終了する。
【００６３】
なお、具体的に、上述の周波数制御処理を、図５に示すフローチャート（ステップｂ１〜ｂ４）に従って説明すると、選択回路２０７から出力された信号に基づいて、制御パルス発生回路２１０において制御パルス信号を発生し（図５のステップｂ１）、アップ／ダウンカウンタ２１１においてアップ／ダウンカウントしたのち（図５のステップｂ２）、ディジタル／アナログ変換回路２１２においてアナログ変換し（図５のステップｂ３）、このアナログ信号を発振周波数制御信号として局部発振器３１に出力し（図５のステップｂ４）、これにより、受信信号の周波数を制御する。
【００６４】
このように、本発明の第１実施形態にかかるＡＦＣ回路２０によれば、デモジュレータ回路１６の追従限界を超える受信周波数のずれが生じた場合でも、補助機構のカウンタ（第２カウンタ２０４）を用いて、受信ＩＦ信号を直接カウントすることにより、再生搬送波信号の周波数を追従限界範囲内に制御することができるので、回路自身の追従限界を拡大することができ、本装置の処理能力を大幅に向上させることができる。
【００６５】
また、本発明の第１実施形態によれば、シンセサイザ部３に安定度の低い安価な基準局発を使用した場合においても、安定にＡＦＣ制御することができるので、携帯電話端末６０の送受信周波数を精度良く保つことができ、この場合も、本装置の性能向上に寄与しうる。
（ｂ）第２実施形態の説明
図６は、本発明の第２実施形態にかかる自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）２０Ａの構成を示すブロック図で、この図６に示すように、ＡＦＣ回路２０Ａは、カウンタ２０１Ａ，コンパレータ２０２Ａ，基準レジスタ２０３Ａ，制御パルス発生回路２１０Ａ，アップ／ダウンカウンタ２１１，ディジタル／アナログ変換回路２１２，選択制御信号発生部２１３Ａ，ゲート発生回路２１４Ａ及び選択回路２１５をそなえて構成されている。なお、既述の符号と同一の符号は、同一あるいはほぼ同一のものを示しているので、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
ここで、選択回路２１５は、入力されてくる受信信号（受信ＩＦ信号）に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数（ＰＡＴＨ１）又は受信信号の周波数（ＰＡＴＨ２）のいずれか一方を選択するもので、後述する選択制御信号発生部２１３Ａからの選択制御信号に基づいて選択するようになっている。
具体的に、選択回路２１５では、通常、入力されてくる再生搬送波信号の周波数が選択されているが、その信号が所定の範囲を超えた場合、例えば、同期はずれ等が生じた場合に、受信ＩＦ信号の周波数を選択するように切り替えられる。
【００６７】
また、カウンタ２０１Ａは、選択回路２１５からの出力を受けてその出力の周波数をカウントするもので、後述するゲート発生回路２１４Ａから出力される所定のカウント時間に応じて調整するようになっている。具体的には、選択回路２１５において選択された信号が、再生搬送波信号である場合は、上述の第１実施形態と同様に、２００ｍｓｅｃ毎のカウントに応じて調整されるようになっており、受信ＩＦ信号である場合には、例えば、１ｓｅｃ毎のカウントに応じて調整されるようになっている。
【００６８】
さらに、コンパレータ（比較器）２０２Ａは、カウンタ２０１Ａからの出力〔Ｃ１又はＣ２；高精度カウント値（第１カウント値）又は粗カウント値（第２カウント値）〕を受けて基準値と比較するもので、この基準値は、後述する基準レジスタ２０３Ａから出力されている。
また、基準レジスタ（基準値設定回路）２０３Ａは、再生搬送波信号用の第１基準値（Ｒ１）及び受信信号用の第２基準値（Ｒ２）を有し、後述する選択回路２１５の切り替えに伴ない、この第１基準値及び第２基準値を選択的に出力するもので、これらの第１基準値及び第２基準値（理論値）は、ともに、設計時に設定されるようになっている。
【００６９】
具体的に、この基準レジスタ２０３Ａは、選択回路２１５が再生搬送波信号を選択しているときには、再生搬送波信号用の第１基準値を出力し、受信信号を選択しているときには、受信信号用の第２基準値を出力するようになっており、それぞれの基準値は、コンパレータ２０２Ａにおいて、それぞれの信号のカウント値と比較（Ｃ１−Ｒ１又はＣ２−Ｒ２）されているのである。
【００７０】
また、制御パルス発生回路２１０Ａは、コンパレータ２０２Ａからの出力に基づいて制御パルス信号を発生するもので、この制御パルス発生回路２１０Ａ及びアップ／ダウンカウンタ２１１は周波数制御信号生成部２０８Ａとして構成されている。つまり、この周波数制御信号生成部２０８Ａは、コンパレータ２０２Ａからの出力に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力するようになっているのである。
【００７１】
さらに、選択制御信号発生部２１３Ａは、受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号及び受信信号のいずれか一方の出力を選択するための選択制御信号を出力するもので、その出力は後述するゲート発生回路２１４Ａ，選択回路２１５及び基準レジスタ２０３Ａへ出力されている。具体的には、上述の第１実施形態のように、図１に示す移動機制御部２４からの切替えトリガ信号に基づいて、選択制御信号が出力されるようになっているのである。
【００７２】
つまり、通常、選択回路２１５が、ＰＡＴＨ１側の再生搬送波信号を選択し、基準レジスタ２０３Ａが、第１基準値を出力するように設定しているが、入力されてくる信号（再生搬送波信号）の周波数が収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合には、この選択制御信号によって、選択回路２１５の選択をＰＡＴＨ２側の受信ＩＦ信号に切り替え、基準レジスタ２０３Ａからの出力を第２基準値に切り替えるようになっている。
【００７３】
また、ゲート発生回路２１４Ａは、選択制御信号発生部２１３Ａからの選択制御信号に基づいて、カウンタ２０１Ａにおけるカウント時間を出力するもので、具体的に、この第２実施形態においては、再生搬送波信号（ＰＡＴＨ１）が選択されているときには２００ｍｓｅｃ毎に、受信ＩＦ信号（ＰＡＴＨ２）が選択されているときには１ｓｅｃ毎にカウンタゲート信号（イネーブル信号）を出力するようになっている。
【００７４】
なお、上述の選択制御信号発生部２１３Ａ及びゲート発生回路２１４Ａは、制御信号出力部２０９Ａとして構成され、この制御信号出力部２０９Ａでは、入力されてくる受信信号に応じて、選択切換制御信号を出力するようになっているのである。
従って、第２実施形態では、既存の高精度カウンタによる周波数制御処理と新たな粗カウンタによる周波数粗制御処理とが１つのカウンタ２０１Ａにおいて行なえるようになっている。
【００７５】
このような構成により、本発明の第２実施形態にかかるＡＦＣ回路２０Ａは、図６に示すように、通常は、入力されてくる受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数を選択回路２１５を介し、カウンタ２０１Ａにおいてその周波数をカウントし、その後、コンパレータ２０２Ａにおいて基準値と比較する。そして、その比較結果に基づいて、制御パルス発生回路２１０Ａにおいて、制御パルス信号を発生させたのち、アップ／ダウンカウンタ２１１においてその制御パルス信号に応じたカウント値を増加または減少し、周波数制御信号を出力したのち、アナログ／ディジタル変換回路２１２において、アナログ変換することによって、発振周波数アナログ信号として局部発振器３１へ出力する。
【００７６】
ところで、上記の一連の処理の間に、周波数ずれが大きくなり、周波数ずれが生じると、再生搬送波信号からでは、周波数追従動作が不十分となるが、この場合は、移動機制御部２４の判断により、このＡＦＣ回路２０Ａに用いられる周波数を受信ＩＦ信号の周波数（ＰＡＴＨ２）に切り替えて周波数制御処理が行なわれる。
【００７７】
以下、このときのＡＦＣ回路２０Ａにおける自動周波数制御方法について図７に示すフローチャート（ステップｃ１〜ｃ１２）に従って説明する。
まず、再生搬送波信号及び受信ＩＦ信号が入力されると、選択回路２１５においてＰＡＴＨ１側（再生搬送波信号）を選択し（図７のステップｃ１）、カウンタ２０１Ａにおいて高精度カウントしたあと〔第１カウント値（Ｃ１）；図７のステップｃ２〕、この第１カウント値（Ｃ１）と第１基準値（Ｒ１）とを比較する（図７のステップｃ３）。この比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行なう（図７のステップｃ４）。
【００７８】
この判断の結果、収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合は（図７のステップｃ４のＹｅｓルート）、周波数制御処理を終了する一方、収束範囲外である場合には（図７のステップｃ４のＮｏルート）、収束範囲外となった回数（収束ＮＧ回数）が規定範囲以内であるか否かが判断され（図７のステップｃ５）、収束範囲外となった回数が規定範囲以内である場合において（図７のステップｃ５のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施す（図７のステップｃ６）。
【００７９】
また、入力信号の周波数が収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に（図７のステップｃ５のＮｏルート）、選択回路２１５においてＰＡＴＨ２側（受信ＩＦ信号）を選択し（図７のステップｃ７）、カウンタ２０１Ａにおいて粗カウントする〔第２カウント値（Ｃ２）；図７のステップｃ８〕。
その後、カウンタ２０１Ａでは、この第２カウント値（Ｃ２）と第２基準値（Ｒ２）とを比較し、この比較結果から、第２カウント値と第２基準値（Ｃ２−Ｒ２）が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行なう（図７のステップｃ９）。
【００８０】
その判断の結果、第２カウント値と第２基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に（図７のステップｃ９のＮｏルート）、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内であるか否かを判断し（図７のステップｃ１０）、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内である場合（図７のステップｃ１０のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施す（図７のステップｃ１１）。
【００８１】
また、上記追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合（図７のステップｃ１０のＮｏルート）、追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち（図７のステップｃ１２）、カウンタ２０１Ａを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了する。
一方、上述の図７のステップｃ９において、第２カウント値と第２基準値との差が追従限界範囲を超えていない場合（図７のステップｃ９のＹｅｓルート）、再び、ＰＡＴＨ１側を選択して（図７のステップｃ１）、図７のステップｃ２〜ｃ６の処理を施す。
【００８２】
このように、本発明の第２実施形態にかかるＡＦＣ回路２０Ａによれば、１つのカウンタ２０１Ａが、受信信号に起因する入力信号に応じてカウント速度を切り替えてカウントすることができるので、回路構成を縮小することができ、装置全体の軽量化及びコストの低減をはかることができる利点がある。
（ｂ１）第２実施形態の変形例の説明
上述の第２実施形態では、通常、選択回路２１５Ａにおいて入力信号のうち、ＰＡＴＨ１側の再生搬送波信号の周波数を選択し、入力されてくる信号の周波数が収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に、ＰＡＴＨ２側の受信ＩＦ信号の周波数の入力に切り替えて粗カウントによる周波数制御を施すようになっているが、ここでは、選択回路２１５Ａが、始めにＰＡＴＨ２側の受信ＩＦ信号の周波数を選択し、その受信ＩＦ信号を粗カウントしたのち、その入力信号が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内である場合に、ＰＡＴＨ１側の再生搬送波信号に切り替えて周波数制御処理を施すようになっている。つまり、この方法では、粗カウントによる判断の結果に応じて高精度カウントによる周波数制御が施されるようになっているのである。
【００８３】
そこで、この場合における周波数制御方法について、以下、図８に示すフローチャート（ステップｄ１〜ｄ１３）に従って説明する。
まず、再生搬送波信号及び受信ＩＦ信号が入力されると、選択回路２１５においてＰＡＴＨ２側（受信ＩＦ信号）を選択し（図８のステップｄ１）、その受信ＩＦ信号をカウンタ２０１Ａにおいて粗カウントし〔第２カウント値（Ｃ２）；図８のステップｄ２〕、この第２カウント値（Ｃ２）と第２基準値（Ｒ２）とを比較し、この比較結果から、第２カウント値と第２基準値との差（Ｃ２−Ｒ２）が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行なう（“ＦＬ≧｜Ｃ２−Ｒ２｜？”；図８のステップｄ３）。
【００８４】
この判断の結果、第２カウント値と第２基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に（図８のステップｄ３のＮｏルート）、追従限界範囲を超えた回数（追従限界範囲外回数）が規定範囲以内であるか否かを判断し（図８のステップｄ４）、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内である場合（図８のステップｄ４のＹｅｓルート）、上述の図５に示したものと同様の周波数制御処理を施す（図８のステップｄ５）。
【００８５】
一方、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合（図８のステップｄ４のＮｏルート）、追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち（図８のステップｄ６）、カウンタ２０１Ａを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了する。
また、上述のステップｄ３において、第２カウント値と第２基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内を超えていない場合（図８のステップｄ３のＹｅｓルート）、選択回路２１５においてＰＡＴＨ１側を選択し（図８のステップｄ７）、カウンタ２０１Ａにおいて高精度カウントしたあと〔第１カウント値（Ｃ１）；図８のステップｄ８〕、この第１カウント値（Ｃ１）と第１基準値（Ｒ１）とを比較する（図８のステップｄ９）。
【００８６】
この比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない（“収束ＯＫ？”；図８のステップｄ１０）、収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合は（図８のステップｄ１０のＹｅｓルート）、周波数制御処理を終了する一方、収束範囲外である場合には（図８のステップｄ１０のＮｏルート）、収束範囲外となった回数が規定範囲以内であるか否かを判断する（図８のステップｄ１１）。
【００８７】
その結果、収束範囲外となった回数が規定範囲以内である場合（図８のステップｄ１１のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施し（図８のステップｄ１２）、収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合（図８のステップｄ１１のＮｏルート）、収束範囲外となる前の値を復旧させたのち（図８のステップｄ１３）、カウンタ２０１Ａを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了する。
【００８８】
従って、この場合においても、１つのカウンタ２０１Ａが、受信信号に起因する入力信号に応じてカウント速度を適宜切り替えてカウントすることができるので、上述の第２実施形態と同様の利点が得られるほか、速度の異なったカウント処理をどちらから開始した場合においても迅速に対応することができるので、本装置のシステム構築の際の柔軟性に寄与しうる。
【００８９】
（ｃ）その他
なお、上述の第２実施形態においては、第１カウンタ（高精度カウンタ）２０１及び第２カウンタ（粗カウンタ）２０４の２つのモード切り替えは、ＣＰＵ及びファームウェアにより構成される移動機制御部２４において行なわれているが、これに限らず、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）によるソフト制御やランダムロジック制御にしてもよい。
また、本発明は、携帯電話端末に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、デモジュレータ回路の追従限界を超える受信周波数のずれが生じた場合でも、補助機構のカウンタを用いて、受信ＩＦ信号を直接カウントすることにより、再生搬送波信号の周波数を追従限界範囲内に制御することができるので、回路自身の追従限界を拡大することができ、処理能力を大幅に向上させることができる（請求項１〜３，７〜９）。
【００９１】
また、本発明によれば、１つのカウンタが、受信信号に起因する入力信号に応じてカウント速度を切り替えてカウントすることができるので、回路構成を縮小することができ、装置全体の軽量化及びコストの低減をはかることができる利点がある。
さらに、本発明によれば、カウンタが、速度の異なったカウント処理をどちらから開始した場合においても迅速に対応することができるので、本装置のシステム構築の際の柔軟性に寄与しうる（以上、請求項４〜６，１０〜１４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路が搭載された携帯電話端末の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路が搭載された携帯電話端末の要部を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路の動作の一部を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる自動周波数制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる自動周波数制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例にかかる自動周波数制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】一般的なディジタル回路にて構成された搬送波再生回路の入出力特性例を示す図である。
【符号の説明】
１ 受信部
２ 受信信号処理部
３ シンセサイザ部
４ 送信部
５ 無線回線
１０ 第１バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１１ 低雑音増幅部
１２ 第２バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１３ 受信ミキサ
１４ 第３バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１５ 増幅部
１６ デモジュレータ回路（ＤＥＭ）
２０，２０Ａ 自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）
２１ ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access ）制御回路
２２ コーデック回路
２３ アナログフロントエンド回路
２４ 移動機制御部
３０ シンセサイザ回路
３１ 局部発振器（基準局発）
４０ 第４バンドパスフィルタ
４１ 電力増幅回路
４２ ＲＦ変調器
４３ ベースバンドモジュレータ
６０ 携帯電話端末
１６０ 搬送波再生回路
２０１ 第１カウンタ（高精度カウンタ）
２０１Ａ カウンタ
２０２ 第１コンパレータ（第１比較器）
２０２Ａ コンパレータ（比較器）
２０３ 第１基準レジスタ（第１基準値設定回路）
２０３Ａ 基準レジスタ（基準値設定回路）
２０４ 第２カウンタ（粗カウンタ）
２０５ 第２コンパレータ（第２比較器）
２０６ 第２基準レジスタ（第２基準値設定回路）
２０７，２１５ 選択回路
２０８，２０８Ａ 周波数制御信号生成部
２０９，２０９Ａ 切換制御信号出力部
２１０，２１０Ａ 制御パルス発生回路
２１１ アップ／ダウンカウンタ
２１２ ディジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）
２１３，２１３Ａ 選択制御信号発生部
２１４，２１４Ａ ゲート発生回路
３０１ 第１電圧制御発振器（ＶＣＯ）
３０２ 第１ＰＬＬ回路
３０３ 第２電圧制御発振器（ＶＣＯ）
３０４ 第２ＰＬＬ回路
３０５ 乗算器
（目次）
発明の属する技術分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題（図９）
課題を解決するための手段
発明の実施の形態
（ａ）第１実施形態（図１〜図５）
（ｂ）第２実施形態（図６〜図８）
発明の効果
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、携帯電話端末に用いて好適な、自動周波数制御回路及び自動周波数制御方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
一般に、自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路；Automatic Frequency Control ）は、安定な基地局からの着信周波数をカウントしたのち、予め設定された理論値とのずれが存在する場合、端末機（携帯機）のシンセサイザ（受信ローカル発生部）における基準周波数を、そのずれの量に従って制御する回路である。
【０００４】
また、着信周波数は、受信ＩＦ信号（中間周波数信号）の位置でカウントするようになっているが、携帯機（携帯電話端末）の電波の状況は、フェージング等の現象を受けて変化しているため、その影響を平均化するために十分なカウント時間をとらなければ正確な計測を行なうことができない。
一方、ディジタル携帯電話のように、受信がＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access ）方式で動作する装置は、ＴＤＭＡ動作中（即ち、通話中）は自分の受信スロットのみしか周波数を計測することができないため、十分なカウント処理を施すには、この場合も長い時間を必要とする。即ち、時間をＴ，１フレームの時間をＦ，自分が受信するスロットの時間をＳとしたとき、（Ｔ／Ｓ）×Ｆという長い時間が必要となる。
【０００５】
このため、携帯機では、受信ＩＦ信号そのものをカウントするのではなく、携帯機の受信部におけるデモジュレート（ＤＥＭ）回路で再生する検波の基準搬送波をカウントする場合が多い。即ち、再生搬送波信号は、フェージング影響が抑圧されているため、受信ＩＦ信号を直接カウントするよりも短時間で正確なカウントが可能なのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述に示したように、デモジュレート回路で再生する検波の基準搬送波をカウントするＡＦＣ回路の場合、デモジュレート回路の周波数追従限界がＡＦＣ回路そのものの周波数追従限界となってしまう。即ち、デモジュレート回路は、多くの場合、回路規模を低減したり、容易にＬＳＩ化できるように、検波するための十分な回路以外には余分な回路をもたないように簡略化されている。そのため、上述のような周波数追従限界が生じてしまうのである。そのほか、検波方式を実現する回路構成により理論的に周波数追従限界が生じてしまう場合もある。
【０００７】
具体的には、図９に示すように、デモジュレート回路のディジタル回路にて構成された搬送波再生回路は、入力周波数（受信ＩＦ周波数）に対する追従限界範囲〔“−ＦＬ〜＋ＦＬ”（2｜ＦＬ｜）；図９のＡ参照〕があり、この追従限界範囲外の入力周波数においては、出力周波数（再生搬送波周波数）が同じ値を繰り返す特性がある。そのため、追従限界範囲外においては、出力周波数と入力周波数との値の比が一致していないのである。
【０００８】
一方、携帯機に、安定度の高い局部発振器を使用したシンセサイザを搭載した場合には、このシンセサイザが高価となり、ひいては携帯機全体のコストを増大させてしまうという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、自動周波数制御回路の周波数追従限界を拡大することができるようにした自動周波数制御回路及び自動周波数制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の自動周波数制御回路は、受信信号を直接カウントする回路と、受信信号の再生搬送波をカウントする回路とを併用することにより、自動周波数制御回路の周波数追従限界を拡大することができるようにするために、入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すものであって、上記の入力されてくる受信信号の再生搬送波の周波数をカウントする高精度であるが周波数追従限界の小さい第１カウンタに基づいて周波数制御を施す第１制御回路と、上記の入力されてくる受信信号の周波数を直接カウントする該第１カウンタより低精度の第２カウンタに基づいて周波数制御を施す第２制御回路とをそなえ、入力されてくる受信信号に対する第１カウンタの出力と第１基準値との比較結果、および、第２カウンタの出力と第２基準値との比較結果に応じて上記の第１制御回路と上記の第２制御回路とを切り替えて使用することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明の自動周波数制御回路は、受信信号を直接カウントする回路と、受信信号の再生搬送波をカウントする回路とを併用することにより、自動周波数制御回路の周波数追従限界を拡大することができるようにするために、入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すものであって、上記の入力されてくる受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数をカウントする第１カウンタと、上記の入力されてくる受信信号の周波数をカウントする第２カウンタと、再生搬送波信号用の第１基準値を有する第１基準値設定回路と、受信信号用の第２基準値を有する第２基準値設定回路と、上記の第１カウンタの出力を受けて上記の第１基準値設定回路から出力された第１基準値と比較する第１比較器と、上記の第２カウンタの出力を受けて上記の第２基準値設定回路から出力された第２基準値と比較する第２比較器と、この第２比較器からの出力に基づいて、上記の再生搬送波信号の周波数が追従限界範囲内であると判断された場合には上記の第１比較器からの出力を選択する一方、上記の再生搬送波信号の周波数が上記の追従限界範囲外であると判断された場合には上記の第２比較器からの出力を選択する選択回路と、この選択回路からの出力に基づいて上記の受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力する周波数制御信号生成部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項３記載の本発明の自動周波数制御回路は、請求項２記載の構成において、上述の周波数制御信号生成部が、上記の選択回路からの出力に基づいて制御パルス信号を発生する制御パルス発生回路と、この制御パルス発生回路からの制御パルス信号に応じてカウント値を増加または減少させて、周波数制御信号を出力するアップ／ダウンカウンタとをそなえて構成されていることを特徴としている。
【００１３】
さらに、請求項４記載の本発明の自動周波数制御回路は、入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すものであって、上記の入力されてくる受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数又は受信信号の周波数のいずれか一方を選択する選択回路と、この選択回路からの出力を受けてその出力の周波数をカウントするカウンタと、再生搬送波信号用の第１基準値及び受信信号用の第２基準値を有し、上記の選択回路の切り替えに伴い、この第１基準値及び第２基準値を選択的に出力する基準値設定回路と、上記のカウンタの出力を受けて上記の基準値設定回路から選択的に出力された第１基準値及び第２基準値と比較する比較器と、この比較器からの出力に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力する周波数制御信号生成部と、上記の選択回路に上記の再生搬送波信号の周波数又は上記の受信信号の周波数のいずれか一方を選択させるための選択切換制御信号を出力する制御信号出力部とをそなえ、上記の制御信号出力部が、上記の選択回路が上記の再生搬送波信号の周波数を選択している際には、上記の比較器からの出力に基づいて上記の再生搬送波信号の周波数が収束範囲内ではないと判断した場合に、上記の選択回路に上記の受信信号の周波数を選択させる選択切換制御信号を出力する一方、上記の選択回路が上記の受信信号の周波数を選択している際には、上記の比較器からの出力に基づいて上記の受信信号の周波数が追従限界範囲内であると判断した場合に、上記の選択回路に上記の再生搬送波信号の周波数を選択させる選択切換制御信号を出力することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５記載の本発明の自動周波数制御回路は、請求項４記載の構成において、上述の周波数制御信号生成部が、上記の比較器からの出力に基づいて制御パルス信号を発生する制御パルス発生回路と、この制御パルス発生回路からの制御パルス信号に応じてカウント値を増加または減少させて、周波数制御信号を出力するアップ／ダウンカウンタとをそなえて構成されていることを特徴としている。
【００１５】
さらに、請求項６記載の本発明の自動周波数制御回路は、請求項４記載の構成において、上述の制御信号出力部が、受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数又は受信信号の周波数のいずれか一方の出力を選択するための選択制御信号を出力する選択制御信号発生部と、この選択制御信号発生部からの選択制御信号に基づいて、上記のカウンタにおけるカウント時間を出力するゲート発生回路とをそなえていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項７記載の本発明の自動周波数制御方法は、受信信号を直接カウントする回路と、受信信号の再生搬送波をカウントする回路とを併用することにより、自動周波数制御回路の周波数追従限界を拡大することができるようにするために、受信信号の再生搬送波の周波数をカウントする高精度であるが周波数追従限界の小さい第１カウンタ及び該受信信号の周波数を直接カウントする上記の第１カウンタより低精度の第２カウンタをそなえた自動周波数制御回路において、上記の第１カウンタ及び上記の第２カウンタにて、入力信号について、それぞれ高精度カウント及び粗カウントし、第２カウンタでカウントされた粗カウント値と粗カウント用の基準値とを比較し、この比較結果から、粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行ない、この判断の結果から、粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施す一方、粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えていない場合に、第１カウンタでカウントされた高精度カウント値と高精度カウント用の基準値との比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない、入力信号の周波数が収束範囲外である場合に、収束範囲外となった回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施すとともに、収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合に、周波数制御処理を終了することを特徴としている。
【００１７】
さらに、請求項８記載の本発明の自動周波数制御方法は、請求項７記載の方法において、上述の第１カウンタを用いた周波数制御処理において、上記収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に、上記の収束範囲外となる前の値を復旧させたのち、この第１カウンタを用いた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００１８】
また、請求項９記載の本発明の自動周波数制御方法は、請求項７記載の方法において、上記の第２カウンタを用いた周波数制御処理において、上記追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合に、上記の追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち、この第２カウンタを用いた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００１９】
さらに、請求項１０記載の本発明の自動周波数制御方法は、受信信号に起因する入力信号に基づいて受信信号の再生搬送波の周波数を高精度カウントするか、又は、受信信号の周波数を粗カウントするカウンタをそなえた自動周波数制御回路において、上記のカウンタにおいて、入力信号について高精度カウントしたあと、このカウンタで高精度カウントされた高精度カウント値と高精度カウント用の基準値とを比較し、この比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない、上記収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合は、周波数制御処理を終了する一方、上記収束範囲外である場合には、収束範囲外となった回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施すとともに、収束範囲外となった回数が規定範囲を超えると、上記のカウンタを粗カウントしたあと、このカウンタで粗カウントされた粗カウント値と粗カウント用の基準値とを比較し、この比較結果に基づいて周波数制御処理を施すことを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１１記載の本発明の自動周波数制御方法によれば、請求項１０記載の方法において、上記のカウンタを粗カウントさせた周波数制御処理において、粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合に、上記の追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち、上記のカウンタを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００２１】
さらに、請求項１２記載の本発明の自動周波数制御方法によれば、受信信号に起因する入力信号に基づいて受信信号の再生搬送波の周波数を高精度カウントするか、又は、受信信号の周波数を粗カウントするカウンタをそなえた自動周波数制御回路において、上記のカウンタにおいて、入力信号について粗カウントしたあと、このカウンタで粗カウントされた粗カウント値と粗カウント用の基準値とを比較し、この比較結果から、上記の粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行ない、この判断の結果から、上記の粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に、上記追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施す一方、上記の粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えていない場合に、上記のカウンタを高精度カウントしたあと、このカウンタで高精度カウントされた高精度カウント値と高精度カウント用の基準値とを比較し、この比較結果から、上記入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない、上記収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合は、周波数制御処理を終了する一方、収束範囲外である場合には、収束範囲外となった回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施すことを特徴としている。
【００２２】
また、請求項１３記載の本発明の自動周波数制御方法によれば、請求項１２記載の方法において、上記のカウンタを粗カウントさせた周波数制御処理において、上記追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合に、上記の追従限界範囲外となる前の値を復旧させたのち、上記のカウンタを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００２３】
さらに、請求項１４記載の本発明の自動周波数制御方法によれば、請求項１２記載の方法において、上記のカウンタを高精度カウントさせた周波数制御処理において、上記収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に、上記の収束範囲外となる前の値を復旧させたのち、このカウンタを高精度カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（ａ）第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）が搭載された携帯電話端末の構成を示すブロック図で、この図１に示す携帯電話端末６０は、受信部１，受信信号処理部２，シンセサイザ部３及び送信部４をそなえて構成されている。
【００２５】
ここで、受信部１は、基地局からの出力を無線回線５を介して受信するもので、例えば、図１に示すように、第１バンドパスフィルタ１０，低雑音増幅部１１，第２バンドパスフィルタ１２，受信ミキサ１３，第３バンドパスフィルタ１４，増幅部１５及びデモジュレータ回路１６をそなえて構成されている。
第１バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０は、入力されてくる信号に帯域制限を施すものであり、低雑音増幅部（ＬＮＡ）１１は第１バンドパスフィルタ１０からの出力を受けて増幅させるものであり、第２バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２は低雑音増幅部１１からの出力に帯域制限を施すものである。
【００２６】
また、受信ミキサ１３は、後述するシンセサイザ部３からの出力に基づいて第２バンドパスフィルタ１２において帯域制限された受信信号を周波数変換するもので、具体的には、後述するように、シンセサイザ部３からのＬＯ信号（受信ローカル信号；局部発振器出力）を用いてＲＦ信号（ラジオ周波数信号）をＩＦ信号（中間周波数信号）に周波数変換（ダウンコンバート）するようになっている。
【００２７】
さらに、第３バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１４は、受信ミキサ１３からの出力に帯域制限を施すものであり、増幅部（リミッタＡＭＰ）１５は、第３バンドパスフィルタ１４からの出力を増幅して位相情報として出力するもので、後述する自動周波数制御回路２０では、この位相情報に基づいて、信号立ち上がり回数を一定ゲート時間カウントすることにより、受信ＩＦ周波数を測定することができるのである。
【００２８】
また、デモジュレータ回路（ＤＥＭ）１６は、増幅部１５からの出力を復調（受信信号を検波）するもので、図１に示すように、搬送波再生回路１６０を有しており、この搬送波再生回路１６０は、検波時に搬送情報の位相位置を特定するために、搬送波自体を再生するようになっている。
次に、受信信号処理部２は、受信部１からの出力を受信して後述する送信部４へ送信するための所要の処理を施すもので、自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）２０，ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access ）制御回路２１，コーデック回路２２，アナログフロントエンド回路２３及び移動機制御部２４をそなえて構成されている。
【００２９】
ここで、ＡＦＣ回路２０は、入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すもので、後述する移動機制御部２４によって起動又は終了を制御されている。なお、このＡＦＣ回路２０については、図３にて後述することにする。
また、ＴＤＭＡ制御回路２１は、デモジュレータ回路１６からのディジタル信号を時間的にビット単位で取り出すもので、ビット単位の同期を確立させるようになっている。そして、このＴＤＭＡ回路２１から取り出された信号は、後述する移動機制御部２４において解読するようになっている。
【００３０】
さらに、コーデック回路２２は、ＴＤＭＡ回路２１において同期が確立したディジタル信号をアナログ変換するとともに、後述するアナログフロントエンド回路２３からのアナログ信号をディジタル変換するものであり、アナログフロントエンド回路２３は、信号の受信時にコーデック回路２２からのアナログ信号を音声として取り出すもので、送信時には、入力した音声をアナログ信号としてコーデック回路２２に出力するようになっている。
【００３１】
また、移動機制御部２４は、基地局からの受信信号を解読して、上述の各回路に所要の処理を施すもので、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit ；中央処理装置）やファームウェア（マイクロプログラム）によって構成されている。具体的には、この移動機制御部２４は、上述したように、ＡＦＣ回路２０の起動又は終了の制御信号を送信するほか、ＴＤＭＡ回路２１において時間的に取り出された信号を解読するようになっており、さらには、後述するシンセサイザ部３において使用される周波数を制御するようになっている。なお、本実施形態においては、上述のような各回路における所要の制御を、移動機制御部２４において行なっているが、各回路においてそれぞれ行なうようにしてもよい。
【００３２】
次に、図１に示すシンセサイザ部３は、入力信号の周波数を可変にするための受信ローカル信号（ＬＯ信号）を出力するもので、シンセサイザ回路３０及び局部発振器３１を有している。
ここで、局部発振器（基準局発）３１は、ＡＦＣ回路２０からの発振周波数制御信号に基づいて最も安定な基準搬送波を出力するものであり、シンセサイザ回路３０は、局部発振器３１からの出力（参照値）と移動機制御部２４からの出力（周波数制御信号）とに基づいて、上述の受信ミキサ１３及び後述する送信部４へ受信ローカル信号及び送信ローカル信号を出力するようになっている。
【００３３】
つまり、移動機制御部２４からは、基地局において予め決められている周波数に応じたものが出力されるようになっており、シンセサイザ回路３０では、この予め決められた周波数と局部発振器３１からの参照値とを比較して、その比較結果に応じた信号が出力されるようになっているのである。
また、上述のシンセサイザ回路３０は、具体的に、図２に示すように、第１電圧制御発振器３０１，第１ＰＬＬ回路３０２，第２電圧制御発振器３０３，第２ＰＬＬ回路３０４及び乗算器３０５を有している。
【００３４】
ここで、第１電圧制御発振器（ＶＣＯ）３０１は、発振周波数（ｆ）を出力するものであり、第１ＰＬＬ回路（ＰＬＬ）３０２は局部発振器３１からの信号を受けて、第１電圧制御発振器３０１からの発振周波数をカウントするもので、上述したように、図２に示す移動機制御部２４からの出力（周波数設定信号）に基づいて発振周波数を制御するための電圧を第１電圧制御発振器３０１へ出力するようになっている。
【００３５】
そして、第１電圧制御発振器３０１では、自身と第１ＰＬＬ回路３０２とで生成された周波数（ロックした値）を受信ミキサ１３へ出力し、この出力（ＲｘＬＯ；受信ローカル信号）によって入力信号の周波数チャネルが制御されるようになっている。また、この第１電圧制御発振器３０１からの出力は、後述する乗算器３０５へも送信されている。
【００３６】
また、第２電圧制御発振器（ＶＣＯ）３０３は、上述した第１電圧制御発振器３０１と同様に、発振周波数を出力するものであり、第２ＰＬＬ回路（ＰＬＬ）３０４は局部発振器３１からの信号を受けて、第２電圧制御発振器３０３からの発振周波数をカウントするもので、この第２ＰＬＬ回路３０４の電圧は固定値（例えば、１３０ＭＨｚ）となっている。
【００３７】
さらに、乗算器３０５は、第１電圧制御発振器３０１からの出力と第２電圧制御発振器３０３からの出力とを乗算するもので、この乗算器３０５からの出力（ＴｘＬＯ；送信ローカル信号）は、後述する送信部４（ＲＦ変調器４２）へ出力され、送信信号の周波数チャネルを設定するようになっている。つまり、この乗算器３０５により、受信ローカル信号と送信ローカル信号との周波数が常に一定間隔に設定されるようになっている。
【００３８】
また、図１に示す送信部４は、携帯電話端末６０内において処理された信号を無線回線５を介して基地局へ送信するもので、例えば、図１に示すように、第４バンドパスフィルタ４０，電力増幅回路４１，ＲＦ変調器４２及びベースバンドモジュレータ４３をそなえて構成されている。
ここで、ベースバンドモジュレータ４３は、変調ベースバンド信号（ＢＢ信号）を発生するものであり、ＲＦ変調器４２は、ベースバンドモジュレータ４３からの変調ベースバンドをＲＦ信号に周波数変換するもので、シンセサイザ回路３０からの送信ローカル信号に基づいて変調（アップコンバート）するようになっている。
【００３９】
また、電力増幅回路４１は、ＲＦ変調器４２からの出力に増幅処理を施すものであり、第４バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４０は、電力増幅回路４１からの出力に帯域制限を施すもので、その出力は無線回線５を介して基地局へ送信されるようになっている。
次に、図３は、本発明の第１実施形態にかかるＡＦＣ回路２０の構成を示すブロック図で、この図３に示すように、ＡＦＣ回路２０は、第１カウンタ２０１，第１コンパレータ２０２，第１基準レジスタ２０３，第２カウンタ２０４，第２コンパレータ２０５，第２基準レジスタ２０６，選択回路２０７，制御パルス発生回路２１０，アップ／ダウンカウンタ２１１，ディジタル／アナログ変換回路２１２，選択制御信号発生部２１３及びゲート発生回路２１４をそなえて構成されている。
【００４０】
ここで、第１カウンタ（高精度カウンタ）２０１は、入力されてくる受信信号（以下、受信ＩＦ信号ということがある）に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数（ＰＡＴＨ１）をカウントするもので、具体的には、後述するゲート発生回路２１４から出力される所定のカウント時間に応じてカウント間隔が調整されている。
【００４１】
つまり、再生搬送波信号はフェージング影響が抑圧されているため、後述する第２カウンタ２０４においてカウントされる受信ＩＦ信号を直接カウントするよりも、短時間で正確なカウント（高精度カウント）を行なうようになっている。
また、第１コンパレータ（第１比較器）２０２は、第１カウンタ２０１の出力（Ｃ１；第１カウント値）を受けて第１基準値と比較するもので、この第１基準値は後述する第１基準レジスタ２０３から出力されている。
【００４２】
さらに、第１基準レジスタ（第１基準値設定回路）２０３は、再生搬送波信号用の第１基準値〔Ｒ１；高精度カウント用の基準値（理論値）〕を有するもので、第１コンパレータ２０２から出力されている。なお、この第１基準値（理論値）は、設計時に設定されるようになっている。
そして、この第１コンパレータ２０２では、第１カウンタ２０１からの第１カウント値（Ｃ１）を第１基準値（Ｒ１）と比較したのち、その比較結果（Ｃ１−Ｒ１）を後述する選択回路２０７へ出力するようになっているのである。
【００４３】
また、第２カウンタ（粗カウンタ）２０４は、入力されてくる受信信号（受信ＩＦ信号）の周波数（ＰＡＴＨ２）をカウントするもので、具体的には、第１カウンタ２０１と同様に、後述するゲート発生回路２１４から出力される所定のカウント時間に応じてカウント間隔が調整されている。
つまり、この第２カウンタ２０４では、上述の第１カウンタ２０１のように、再生搬送波をカウントするのではなく、増幅部１５からの受信ＩＦ信号を直接カウントするようになっており、第１カウンタ２０１に比べて間隔の広い粗カウント（低精度カウント）を行なっている。
【００４４】
また、第２コンパレータ（第２比較器）２０５は、第２カウンタ２０４の出力（Ｃ２；第２カウント値）を受けて第２基準値と比較するもので、この第２基準値は後述する第２基準レジスタ２０６から出力されている。
さらに、第２基準レジスタ（第２基準値設定回路）２０６は、受信信号用の第２基準値〔Ｒ２；粗カウント用の基準値（理論値）〕を有するもので、第２コンパレータ２０５から出力されており、この第２基準値（理論値）も上述の第１基準値と同様に、設計時に設定されるようになっている。
【００４５】
そして、この第２コンパレータ２０５では、第２カウンタ２０４からの第２カウント値（Ｃ２）と第２基準値（Ｒ２）とを比較したのち、その比較結果（Ｃ２−Ｒ２）を後述する選択回路２０７へ出力するようになっているのである。
また、選択回路２０７は、第１コンパレータ２０２及び第２コンパレータ２０５からの出力のいずれか一方を選択するもので、後述する選択制御信号発生部２１３からの出力に基づいていずれか一方を選択するようになっている。
【００４６】
さらに、制御パルス発生回路２１０は、選択回路２０７からの出力に基づいて制御パルス信号を発生するものであり、アップ／ダウンカウンタ２１１は制御パルス発生回路２１０からの制御パルス信号に応じてカウント値を増加または減少させて周波数制御信号を出力するものであり、ディジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）２１２は、アップ／ダウンカウンタ２１１を介して得られる制御パルス発生回路２１０からの出力（ディジタル信号）をアナログ変換するものである。
【００４７】
なお、上述の制御パルス発生回路２１０及びアップ／ダウンカウンタ２１１は、周波数制御信号生成部２０８として構成されている。つまり、この周波数制御信号生成部２０８は、選択回路２０７からの出力に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力するようになっているのである。
【００４８】
また、選択制御信号発生部２１３は、第１コンパレータ２０２及び第２コンパレータ２０５からのいずれか一方の出力を選択するための選択制御信号を出力するもので、その出力は選択回路２０７及び後述するゲート発生回路２１４へ出力されている。具体的には、上述したように、図１に示す移動機制御部２４からの切替えトリガ信号に基づいて、選択制御信号が出力されるようになっているのである。
【００４９】
つまり、選択回路２０７では、再生搬送波信号の周波数が追従限界範囲内である場合、第１コンパレータ２０２からの出力を選択するようになっており、追従限界範囲外である場合、第２コンパレータ２０５からの出力を選択するようになっているのである。
さらに、ゲート発生回路２１４は、選択制御信号発生部２１３からの選択制御信号に基づいて、第１カウンタ２０１及び第２カウンタ２０４におけるカウント時間をそれぞれ出力するもので、この第１実施形態においては、第１カウンタ２０１へは２００ｍｓｅｃ毎にイネーブル信号（カウンタゲート信号１）を、第２カウンタ２０４へは１ｓｅｃ毎にイネーブル信号（カウントゲート信号２）を同時に出力するようになっており、上述の第１カウンタ２０１及び第２カウンタ２０４では、このゲート発生回路２１４から出力されるイネーブル信号に基づいて、入力されてくる４５０ＫＨｚのパルス信号をそれぞれ所定時間カウントするようになっている。
【００５０】
つまり、第２カウンタ２０４においては、１ｓｅｃ間に４５０ＫＨｚのパルスをカウントするようになっており、第１カウンタ２０１においては、２００ｍｓｅｃ間に９０Ｋ（第２カウンタ２０４の１／５）のパルスをカウントするようになっている。
なお、上述の選択制御信号発生部２１３及びゲート発生回路２１４は、制御信号出力部２０９として構成されており、この制御信号出力部２０９は、入力されてくる受信信号に応じて選択切換制御信号を出力するようになっている。
【００５１】
このように、上述のＡＦＣ回路２０は、入力されてくる受信信号を用いて第１カウンタ２０１に基づいて周波数制御を施す第１制御回路(第1カウンタ２０１，第１コンパレータ２０２，第１基準レジスタ２０３，選択回路２０７，周波数制御信号生成部２０８）と、入力されてくる受信信号を用いて第２カウンタ２０４に基づいて周波数制御を施す第２制御回路（第２カウンタ２０４，第２コンパレータ２０５，第２基準レジスタ２０６，選択回路２０７，周波数制御信号生成部２０８）とによる２系統の周波数制御処理によって構成されており、入力されてくる受信信号に応じてこの第１制御回路と第２制御回路とを切り替えて使用するようになっているのである。
【００５２】
従って、シンセサイザ部３に安定度の低い安価な基準局発を使用した場合においても、安定にＡＦＣ制御することができ、携帯電話端末６０の送受信周波数を精度良く保つことが可能となるのである。
以下、上述のごとく構成された本発明の第１実施形態にかかるＡＦＣ回路２０が搭載された携帯電話端末６０は、図１に示すように、受信時には、基地局から信号が入力されると、第１バンドパスフィルタ１０において帯域制限が施され、低雑音増幅部１１において増幅され、第２バンドパスフィルタ１２においてさらに帯域制限が施される。
【００５３】
その後、第２バンドパスフィルタ１２からの出力は、受信ミキサ１３においてＩＦ信号にダウンコンバートされたのち、第３バンドパスフィルタ１４において帯域制限され、増幅部１５において増幅される。そして、この増幅部１５において増幅された信号は、デモジュレータ回路１６において、受信データとしてＴＤＭＡ制御回路２１に出力されるほか、デモジュレータ回路１６の搬送波再生回路１６０によって再生搬送波信号が生成されてＡＦＣ回路２０に出力される。さらに、増幅部１５において増幅された信号の一部（受信ＩＦ信号）は、デモジュレータ回路１６を介さずに、ＡＦＣ回路２０に出力される。
【００５４】
そして、ＡＦＣ回路２０において、受信した再生搬送波信号あるいは受信ＩＦ信号を用いて、受信信号周波数に応じた周波数制御処理が施される一方、ＴＤＭＡ制御回路２１において、デモジュレータ回路１６からの受信データ（ディジタル信号）が、時間的にビット単位で取り出され、コーデック回路２２においてディジタル信号がアナログ変換され、アナログフロントエンド回路２３において音声として取り出される。
【００５５】
一方、送信時には、アナログフロントエンド回路２３の音声をコーデック回路２２においてディジタル変換したのち、ＴＤＭＡ制御回路２１において時間的にビット単位で取り出され、送信データとして出力される。
その後、このＴＤＭＡ制御回路２１からの送信データは、ベースバンドモジュレータ４３において変調ベースバンドに変換されたのち、ＲＦ変調器４２においてシンセサイザ回路３０からの送信ローカル信号に基づいてＲＦ信号にアップコンバートされ、電力増幅回路４１において増幅されたのち、第４バンドパスフィルタ４０によって帯域制限が施され、無線回線５を介して基地局へ出力される。
【００５６】
ところで、本発明の第１実施形態にかかるＡＦＣ回路２０における自動周波数制御方法について図４に示すフローチャート（ステップａ１〜ａ１２）に従って説明する。
まず、再生搬送波信号及び受信ＩＦ信号が入力されると、再生搬送波信号を第１カウンタ２０１においてカウントし〔第１カウント値（Ｃ１）；図４のステップａ１〕、受信ＩＦ信号を第２カウンタ２０４において粗カウントする〔第２カウント値（Ｃ２）；図４のステップａ２〕。その後、第１カウンタ２０１では、第２カウンタ２０４による所定の判断に基づいてウェイト状態となる。
【００５７】
つまり、このとき、第２カウンタ２０４では、受信ＩＦ信号が粗カウントされると、このカウントされた第２カウント値（Ｃ２）と第２基準レジスタ２０６からの第２基準値（Ｒ２）とを比較し、この比較結果から、第２カウント値と第２基準値との差（Ｃ２−Ｒ２）が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行なう（“ＦＬ≧｜Ｃ２−Ｒ２｜？”；図４のステップａ９）。
【００５８】
その判断の結果、第２カウント値と第２基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に（図４のステップａ９のＮｏルート）、その追従限界範囲を超えた回数（追従限界範囲外回数）が規定範囲以内（例えば、５回以内）であるか否かを判断し（図４のステップａ１０）、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内である場合（図４のステップａ１０のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施す（図４のステップａ１１）。
【００５９】
また、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合には（図４のステップａ１０のＮｏルート）、追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち（図４のステップａ１２）、この第２カウンタ２０４を用いた周波数制御処理を強制的に終了する。
一方、上述の図４のステップａ９において、第２カウント値と第２基準値との差が追従限界範囲を超えていない場合（図４のステップａ９のＹｅｓルート）、第１カウンタ２０１を用いた周波数制御処理を施す。
【００６０】
つまり、第１カウンタ２０１では、上述の第２カウンタ２０４による所定の判断に基づいて、ウェイト状態が解除されたか否かの判断を行ない（図４のステップａ３）、ウェイト状態が解除されていない場合は（図４のステップａ３のＮｏルート）、ウェイト状態が解除されるまでウェイト状態を持続し、ウェイト状態が解除されると（図４のステップａ３のＹｅｓルート）、第１カウンタ２０１でカウントされた第１カウント値（Ｃ１）と第１基準値（Ｒ１）とを比較する（図４のステップａ４）。なお、ステップａ９でＹｅｓルートをとるような条件が満足されると、ウェイト状態は解除される。
【００６１】
そして、この比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない〔“収束ＯＫ？”（｜Ｃ１−Ｒ１｜≦制御しきい値？）；図４のステップａ５〕、収束範囲外である場合に（図４のステップａ５のＮｏルート）、この収束範囲外となった回数（収束ＮＧ回数）が規定範囲以内（例えば、５回以内）であるか否かを判断し（図４のステップａ６）、収束範囲外となった回数が規定範囲以内である場合（図４のステップａ６のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施す（図４のステップａ７）。
【００６２】
また、収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合には（図４のステップａ６のＮｏルート）、収束範囲外となる前の値を復旧させたのち（図４のステップａ８）、この第１カウンタ２０１を用いた周波数制御処理を強制的に終了する。
一方、収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合に（図４のステップａ５のＹｅｓルート）、周波数制御処理を終了する。
【００６３】
なお、具体的に、上述の周波数制御処理を、図５に示すフローチャート（ステップｂ１〜ｂ４）に従って説明すると、選択回路２０７から出力された信号に基づいて、制御パルス発生回路２１０において制御パルス信号を発生し（図５のステップｂ１）、アップ／ダウンカウンタ２１１においてアップ／ダウンカウントしたのち（図５のステップｂ２）、ディジタル／アナログ変換回路２１２においてアナログ変換し（図５のステップｂ３）、このアナログ信号を発振周波数制御信号として局部発振器３１に出力し（図５のステップｂ４）、これにより、受信信号の周波数を制御する。
【００６４】
このように、本発明の第１実施形態にかかるＡＦＣ回路２０によれば、デモジュレータ回路１６の追従限界を超える受信周波数のずれが生じた場合でも、補助機構のカウンタ（第２カウンタ２０４）を用いて、受信ＩＦ信号を直接カウントすることにより、再生搬送波信号の周波数を追従限界範囲内に制御することができるので、回路自身の追従限界を拡大することができ、本装置の処理能力を大幅に向上させることができる。
【００６５】
また、本発明の第１実施形態によれば、シンセサイザ部３に安定度の低い安価な基準局発を使用した場合においても、安定にＡＦＣ制御することができるので、携帯電話端末６０の送受信周波数を精度良く保つことができ、この場合も、本装置の性能向上に寄与しうる。
（ｂ）第２実施形態の説明
図６は、本発明の第２実施形態にかかる自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）２０Ａの構成を示すブロック図で、この図６に示すように、ＡＦＣ回路２０Ａは、カウンタ２０１Ａ，コンパレータ２０２Ａ，基準レジスタ２０３Ａ，制御パルス発生回路２１０Ａ，アップ／ダウンカウンタ２１１，ディジタル／アナログ変換回路２１２，選択制御信号発生部２１３Ａ，ゲート発生回路２１４Ａ及び選択回路２１５をそなえて構成されている。なお、既述の符号と同一の符号は、同一あるいはほぼ同一のものを示しているので、その詳細な説明は省略する。
【００６６】
ここで、選択回路２１５は、入力されてくる受信信号（受信ＩＦ信号）に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数（ＰＡＴＨ１）又は受信信号の周波数（ＰＡＴＨ２）のいずれか一方を選択するもので、後述する選択制御信号発生部２１３Ａからの選択制御信号に基づいて選択するようになっている。
具体的に、選択回路２１５では、通常、入力されてくる再生搬送波信号の周波数が選択されているが、その信号が所定の範囲を超えた場合、例えば、同期はずれ等が生じた場合に、受信ＩＦ信号の周波数を選択するように切り替えられる。
【００６７】
また、カウンタ２０１Ａは、選択回路２１５からの出力を受けてその出力の周波数をカウントするもので、後述するゲート発生回路２１４Ａから出力される所定のカウント時間に応じて調整するようになっている。具体的には、選択回路２１５において選択された信号が、再生搬送波信号である場合は、上述の第１実施形態と同様に、２００ｍｓｅｃ毎のカウントに応じて調整されるようになっており、受信ＩＦ信号である場合には、例えば、１ｓｅｃ毎のカウントに応じて調整されるようになっている。
【００６８】
さらに、コンパレータ（比較器）２０２Ａは、カウンタ２０１Ａからの出力〔Ｃ１又はＣ２；高精度カウント値（第１カウント値）又は粗カウント値（第２カウント値）〕を受けて基準値と比較するもので、この基準値は、後述する基準レジスタ２０３Ａから出力されている。
また、基準レジスタ（基準値設定回路）２０３Ａは、再生搬送波信号用の第１基準値（Ｒ１）及び受信信号用の第２基準値（Ｒ２）を有し、後述する選択回路２１５の切り替えに伴ない、この第１基準値及び第２基準値を選択的に出力するもので、これらの第１基準値及び第２基準値（理論値）は、ともに、設計時に設定されるようになっている。
【００６９】
具体的に、この基準レジスタ２０３Ａは、選択回路２１５が再生搬送波信号を選択しているときには、再生搬送波信号用の第１基準値を出力し、受信信号を選択しているときには、受信信号用の第２基準値を出力するようになっており、それぞれの基準値は、コンパレータ２０２Ａにおいて、それぞれの信号のカウント値と比較（Ｃ１−Ｒ１又はＣ２−Ｒ２）されているのである。
【００７０】
また、制御パルス発生回路２１０Ａは、コンパレータ２０２Ａからの出力に基づいて制御パルス信号を発生するもので、この制御パルス発生回路２１０Ａ及びアップ／ダウンカウンタ２１１は周波数制御信号生成部２０８Ａとして構成されている。つまり、この周波数制御信号生成部２０８Ａは、コンパレータ２０２Ａからの出力に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力するようになっているのである。
【００７１】
さらに、選択制御信号発生部２１３Ａは、受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号及び受信信号のいずれか一方の出力を選択するための選択制御信号を出力するもので、その出力は後述するゲート発生回路２１４Ａ，選択回路２１５及び基準レジスタ２０３Ａへ出力されている。具体的には、上述の第１実施形態のように、図１に示す移動機制御部２４からの切替えトリガ信号に基づいて、選択制御信号が出力されるようになっているのである。
【００７２】
つまり、通常、選択回路２１５が、ＰＡＴＨ１側の再生搬送波信号を選択し、基準レジスタ２０３Ａが、第１基準値を出力するように設定しているが、入力されてくる信号（再生搬送波信号）の周波数が収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合には、この選択制御信号によって、選択回路２１５の選択をＰＡＴＨ２側の受信ＩＦ信号に切り替え、基準レジスタ２０３Ａからの出力を第２基準値に切り替えるようになっている。
【００７３】
また、ゲート発生回路２１４Ａは、選択制御信号発生部２１３Ａからの選択制御信号に基づいて、カウンタ２０１Ａにおけるカウント時間を出力するもので、具体的に、この第２実施形態においては、再生搬送波信号（ＰＡＴＨ１）が選択されているときには２００ｍｓｅｃ毎に、受信ＩＦ信号（ＰＡＴＨ２）が選択されているときには１ｓｅｃ毎にカウンタゲート信号（イネーブル信号）を出力するようになっている。
【００７４】
なお、上述の選択制御信号発生部２１３Ａ及びゲート発生回路２１４Ａは、制御信号出力部２０９Ａとして構成され、この制御信号出力部２０９Ａでは、入力されてくる受信信号に応じて、選択切換制御信号を出力するようになっているのである。
従って、第２実施形態では、既存の高精度カウンタによる周波数制御処理と新たな粗カウンタによる周波数粗制御処理とが１つのカウンタ２０１Ａにおいて行なえるようになっている。
【００７５】
このような構成により、本発明の第２実施形態にかかるＡＦＣ回路２０Ａは、図６に示すように、通常は、入力されてくる受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数を選択回路２１５を介し、カウンタ２０１Ａにおいてその周波数をカウントし、その後、コンパレータ２０２Ａにおいて基準値と比較する。そして、その比較結果に基づいて、制御パルス発生回路２１０Ａにおいて、制御パルス信号を発生させたのち、アップ／ダウンカウンタ２１１においてその制御パルス信号に応じたカウント値を増加または減少し、周波数制御信号を出力したのち、アナログ／ディジタル変換回路２１２において、アナログ変換することによって、発振周波数アナログ信号として局部発振器３１へ出力する。
【００７６】
ところで、上記の一連の処理の間に、周波数ずれが大きくなり、周波数ずれが生じると、再生搬送波信号からでは、周波数追従動作が不十分となるが、この場合は、移動機制御部２４の判断により、このＡＦＣ回路２０Ａに用いられる周波数を受信ＩＦ信号の周波数（ＰＡＴＨ２）に切り替えて周波数制御処理が行なわれる。
【００７７】
以下、このときのＡＦＣ回路２０Ａにおける自動周波数制御方法について図７に示すフローチャート（ステップｃ１〜ｃ１２）に従って説明する。
まず、再生搬送波信号及び受信ＩＦ信号が入力されると、選択回路２１５においてＰＡＴＨ１側（再生搬送波信号）を選択し（図７のステップｃ１）、カウンタ２０１Ａにおいて高精度カウントしたあと〔第１カウント値（Ｃ１）；図７のステップｃ２〕、この第１カウント値（Ｃ１）と第１基準値（Ｒ１）とを比較する（図７のステップｃ３）。この比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行なう（図７のステップｃ４）。
【００７８】
この判断の結果、収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合は（図７のステップｃ４のＹｅｓルート）、周波数制御処理を終了する一方、収束範囲外である場合には（図７のステップｃ４のＮｏルート）、収束範囲外となった回数（収束ＮＧ回数）が規定範囲以内であるか否かが判断され（図７のステップｃ５）、収束範囲外となった回数が規定範囲以内である場合において（図７のステップｃ５のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施す（図７のステップｃ６）。
【００７９】
また、入力信号の周波数が収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に（図７のステップｃ５のＮｏルート）、選択回路２１５においてＰＡＴＨ２側（受信ＩＦ信号）を選択し（図７のステップｃ７）、カウンタ２０１Ａにおいて粗カウントする〔第２カウント値（Ｃ２）；図７のステップｃ８〕。
その後、カウンタ２０１Ａでは、この第２カウント値（Ｃ２）と第２基準値（Ｒ２）とを比較し、この比較結果から、第２カウント値と第２基準値（Ｃ２−Ｒ２）が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行なう（図７のステップｃ９）。
【００８０】
その判断の結果、第２カウント値と第２基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に（図７のステップｃ９のＮｏルート）、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内であるか否かを判断し（図７のステップｃ１０）、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内である場合（図７のステップｃ１０のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施す（図７のステップｃ１１）。
【００８１】
また、上記追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合（図７のステップｃ１０のＮｏルート）、追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち（図７のステップｃ１２）、カウンタ２０１Ａを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了する。
一方、上述の図７のステップｃ９において、第２カウント値と第２基準値との差が追従限界範囲を超えていない場合（図７のステップｃ９のＹｅｓルート）、再び、ＰＡＴＨ１側を選択して（図７のステップｃ１）、図７のステップｃ２〜ｃ６の処理を施す。
【００８２】
このように、本発明の第２実施形態にかかるＡＦＣ回路２０Ａによれば、１つのカウンタ２０１Ａが、受信信号に起因する入力信号に応じてカウント速度を切り替えてカウントすることができるので、回路構成を縮小することができ、装置全体の軽量化及びコストの低減をはかることができる利点がある。
（ｂ１）第２実施形態の変形例の説明
上述の第２実施形態では、通常、選択回路２１５Ａにおいて入力信号のうち、ＰＡＴＨ１側の再生搬送波信号の周波数を選択し、入力されてくる信号の周波数が収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に、ＰＡＴＨ２側の受信ＩＦ信号の周波数の入力に切り替えて粗カウントによる周波数制御を施すようになっているが、ここでは、選択回路２１５Ａが、始めにＰＡＴＨ２側の受信ＩＦ信号の周波数を選択し、その受信ＩＦ信号を粗カウントしたのち、その入力信号が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内である場合に、ＰＡＴＨ１側の再生搬送波信号に切り替えて周波数制御処理を施すようになっている。つまり、この方法では、粗カウントによる判断の結果に応じて高精度カウントによる周波数制御が施されるようになっているのである。
【００８３】
そこで、この場合における周波数制御方法について、以下、図８に示すフローチャート（ステップｄ１〜ｄ１３）に従って説明する。
まず、再生搬送波信号及び受信ＩＦ信号が入力されると、選択回路２１５においてＰＡＴＨ２側（受信ＩＦ信号）を選択し（図８のステップｄ１）、その受信ＩＦ信号をカウンタ２０１Ａにおいて粗カウントし〔第２カウント値（Ｃ２）；図８のステップｄ２〕、この第２カウント値（Ｃ２）と第２基準値（Ｒ２）とを比較し、この比較結果から、第２カウント値と第２基準値との差（Ｃ２−Ｒ２）が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行なう（“ＦＬ≧｜Ｃ２−Ｒ２｜？”；図８のステップｄ３）。
【００８４】
この判断の結果、第２カウント値と第２基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に（図８のステップｄ３のＮｏルート）、追従限界範囲を超えた回数（追従限界範囲外回数）が規定範囲以内であるか否かを判断し（図８のステップｄ４）、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内である場合（図８のステップｄ４のＹｅｓルート）、上述の図５に示したものと同様の周波数制御処理を施す（図８のステップｄ５）。
【００８５】
一方、追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合（図８のステップｄ４のＮｏルート）、追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち（図８のステップｄ６）、カウンタ２０１Ａを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了する。
また、上述のステップｄ３において、第２カウント値と第２基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内を超えていない場合（図８のステップｄ３のＹｅｓルート）、選択回路２１５においてＰＡＴＨ１側を選択し（図８のステップｄ７）、カウンタ２０１Ａにおいて高精度カウントしたあと〔第１カウント値（Ｃ１）；図８のステップｄ８〕、この第１カウント値（Ｃ１）と第１基準値（Ｒ１）とを比較する（図８のステップｄ９）。
【００８６】
この比較結果から、入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない（“収束ＯＫ？”；図８のステップｄ１０）、収束範囲内であって、入力信号の同期はずれがない場合は（図８のステップｄ１０のＹｅｓルート）、周波数制御処理を終了する一方、収束範囲外である場合には（図８のステップｄ１０のＮｏルート）、収束範囲外となった回数が規定範囲以内であるか否かを判断する（図８のステップｄ１１）。
【００８７】
その結果、収束範囲外となった回数が規定範囲以内である場合（図８のステップｄ１１のＹｅｓルート）、周波数制御処理を施し（図８のステップｄ１２）、収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合（図８のステップｄ１１のＮｏルート）、収束範囲外となる前の値を復旧させたのち（図８のステップｄ１３）、カウンタ２０１Ａを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了する。
【００８８】
従って、この場合においても、１つのカウンタ２０１Ａが、受信信号に起因する入力信号に応じてカウント速度を適宜切り替えてカウントすることができるので、上述の第２実施形態と同様の利点が得られるほか、速度の異なったカウント処理をどちらから開始した場合においても迅速に対応することができるので、本装置のシステム構築の際の柔軟性に寄与しうる。
【００８９】
（ｃ）その他
なお、上述の第２実施形態においては、第１カウンタ（高精度カウンタ）２０１及び第２カウンタ（粗カウンタ）２０４の２つのモード切り替えは、ＣＰＵ及びファームウェアにより構成される移動機制御部２４において行なわれているが、これに限らず、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）によるソフト制御やランダムロジック制御にしてもよい。
また、本発明は、携帯電話端末に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、デモジュレータ回路の追従限界を超える受信周波数のずれが生じた場合でも、補助機構のカウンタを用いて、受信ＩＦ信号を直接カウントすることにより、再生搬送波信号の周波数を追従限界範囲内に制御することができるので、回路自身の追従限界を拡大することができ、処理能力を大幅に向上させることができる（請求項１〜３，７〜９）。
【００９１】
また、本発明によれば、１つのカウンタが、受信信号に起因する入力信号に応じてカウント速度を切り替えてカウントすることができるので、回路構成を縮小することができ、装置全体の軽量化及びコストの低減をはかることができる利点がある。
さらに、本発明によれば、カウンタが、速度の異なったカウント処理をどちらから開始した場合においても迅速に対応することができるので、本装置のシステム構築の際の柔軟性に寄与しうる（以上、請求項４〜６，１０〜１４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路が搭載された携帯電話端末の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路が搭載された携帯電話端末の要部を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる自動周波数制御回路の動作の一部を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる自動周波数制御回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる自動周波数制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例にかかる自動周波数制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】一般的なディジタル回路にて構成された搬送波再生回路の入出力特性例を示す図である。
【符号の説明】
１ 受信部
２ 受信信号処理部
３ シンセサイザ部
４ 送信部
５ 無線回線
１０ 第１バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１１ 低雑音増幅部
１２ 第２バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１３ 受信ミキサ
１４ 第３バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１５ 増幅部
１６ デモジュレータ回路（ＤＥＭ）
２０，２０Ａ 自動周波数制御回路（ＡＦＣ回路）
２１ ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access ）制御回路
２２ コーデック回路
２３ アナログフロントエンド回路
２４ 移動機制御部
３０ シンセサイザ回路
３１ 局部発振器（基準局発）
４０ 第４バンドパスフィルタ
４１ 電力増幅回路
４２ ＲＦ変調器
４３ ベースバンドモジュレータ
６０ 携帯電話端末
１６０ 搬送波再生回路
２０１ 第１カウンタ（高精度カウンタ）
２０１Ａ カウンタ
２０２ 第１コンパレータ（第１比較器）
２０２Ａ コンパレータ（比較器）
２０３ 第１基準レジスタ（第１基準値設定回路）
２０３Ａ 基準レジスタ（基準値設定回路）
２０４ 第２カウンタ（粗カウンタ）
２０５ 第２コンパレータ（第２比較器）
２０６ 第２基準レジスタ（第２基準値設定回路）
２０７，２１５ 選択回路
２０８，２０８Ａ 周波数制御信号生成部
２０９，２０９Ａ 切換制御信号出力部
２１０，２１０Ａ 制御パルス発生回路
２１１ アップ／ダウンカウンタ
２１２ ディジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）
２１３，２１３Ａ 選択制御信号発生部
２１４，２１４Ａ ゲート発生回路
３０１ 第１電圧制御発振器（ＶＣＯ）
３０２ 第１ＰＬＬ回路
３０３ 第２電圧制御発振器（ＶＣＯ）
３０４ 第２ＰＬＬ回路
３０５ 乗算器
Claims (14)
- 入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施す自動周波数制御回路であって、
該入力されてくる受信信号の再生搬送波の周波数をカウントする高精度であるが周波数追従限界の小さい第１カウンタに基づいて周波数制御を施す第１制御回路と、
該入力されてくる受信信号の周波数を直接カウントする該第１カウンタより低精度の第２カウンタに基づいて周波数制御を施す第２制御回路とをそなえ、
該入力されてくる受信信号に対する該第１カウンタの出力と第１基準値との比較結果、および、該第２カウンタの出力と第２基準値との比較結果に応じて該第１制御回路と該第２制御回路とを切り替えて使用することを特徴とする、自動周波数制御回路。 - 入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施す自動周波数制御回路であって、
該入力されてくる受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数をカウントする第１カウンタと、
該入力されてくる受信信号の周波数をカウントする第２カウンタと、
再生搬送波信号用の第１基準値を有する第１基準値設定回路と、
受信信号用の第２基準値を有する第２基準値設定回路と、
該第１カウンタの出力を受けて該第１基準値設定回路から出力された第１基準値と比較する第１比較器と、
該第２カウンタの出力を受けて該第２基準値設定回路から出力された第２基準値と比較する第２比較器と、
該第２比較器からの出力に基づいて、該再生搬送波信号の周波数が追従限界範囲内であると判断された場合には該第１比較器からの出力を選択する一方、該再生搬送波信号の周波数が該追従限界範囲外であると判断された場合には該第２比較器からの出力を選択する選択回路と、
該選択回路からの出力に基づいて該受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力する周波数制御信号生成部とをそなえて構成されたことを特徴とする、自動周波数制御回路。 - 該周波数制御信号生成部が、
該選択回路からの出力に基づいて制御パルス信号を発生する制御パルス発生回路と、
該制御パルス発生回路からの該制御パルス信号に応じてカウント値を増加または減少させて、該周波数制御信号を出力するアップ／ダウンカウンタとをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項２記載の自動周波数制御回路。 - 入力されてくる受信信号に基づいて受信信号周波数の周波数制御処理を施す自動周波数制御回路であって、
該入力されてくる受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数又は該受信信号の周波数のいずれか一方を選択する選択回路と、
該選択回路からの出力を受けて該出力の周波数をカウントするカウンタと、
再生搬送波信号用の第１基準値及び受信信号用の第２基準値を有し、該選択回路の切り替えに伴ない該第１基準値及び該第２基準値を選択的に出力する基準値設定回路と、
該カウンタの出力を受けて該基準値設定回路から選択的に出力された第１基準値及び第２基準値と比較する比較器と、
該比較器からの出力に基づいて該受信信号周波数の周波数制御処理を施すための周波数制御信号を出力する周波数制御信号生成部と、
該選択回路に該再生搬送波信号の周波数又は該受信信号の周波数のいずれか一方を選択させるための選択切換制御信号を出力する制御信号出力部とをそなえ、
該制御信号出力部が、該選択回路が該再生搬送波信号の周波数を選択している際には、該比較器からの出力に基づいて該再生搬送波信号の周波数が収束範囲内ではないと判断した場合に、該選択回路に該受信信号の周波数を選択させる選択切換制御信号を出力する一 方、該選択回路が該受信信号の周波数を選択している際には、該比較器からの出力に基づいて該受信信号の周波数が追従限界範囲内であると判断した場合に、該選択回路に該再生搬送波信号の周波数を選択させる選択切換制御信号を出力することを特徴とする、自動周波数制御回路。 - 該周波数制御信号生成部が、
該比較器からの出力に基づいて制御パルス信号を発生する制御パルス発生回路と、
該制御パルス発生回路からの該制御パルス信号に応じてカウント値を増加または減少させて、該周波数制御信号を出力するアップ／ダウンカウンタとをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項４記載の自動周波数制御回路。 - 該制御信号出力部が、
該受信信号に基づいて生成される再生搬送波信号の周波数又は該受信信号の周波数のいずれか一方の出力を選択するための選択制御信号を出力する選択制御信号発生部と、
該選択制御信号発生部からの該選択制御信号に基づいて、該カウンタにおけるカウント時間を出力するゲート発生回路とをそなえていることを特徴とする、請求項４記載の自動周波数制御回路。 - 受信信号の再生搬送波の周波数をカウントする高精度であるが周波数追従限界の小さい第１カウンタ及び該受信信号の周波数を直接カウントする該第１カウンタより低精度の第２カウンタをそなえた自動周波数制御回路において、
該第１カウンタ及び該第２カウンタにて、該入力信号について、それぞれ高精度カウント及び粗カウントし、
該第２カウンタでカウントされた粗カウント値と粗カウント用の基準値とを比較し、この比較結果から、該粗カウント値と該粗カウント用の基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行ない、
この判断の結果から、該粗カウント値と該粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に、該追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施す一方、
該粗カウント値と該粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えていない場合に、該第１カウンタでカウントされた高精度カウント値と高精度カウント用の基準値との比較結果から、該入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない、
該入力信号の周波数が収束範囲外である場合に、該収束範囲外となった回数が規定範囲以内において、該周波数制御処理を施すとともに、
該収束範囲内であって、該入力信号の同期はずれがない場合に、周波数制御処理を終了することを特徴とする、自動周波数制御方法。 - 該第１カウンタを用いた周波数制御処理において、該収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に、上記の収束範囲外となる前の値を復旧させたのち、該第１カウンタを用いた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴とする、請求項７記載の自動周波数制御方法。
- 該第２カウンタを用いた周波数制御処理において、該追従範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合に、上記の追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち、該第２カウンタを用いた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴とする、請求項７記載の自動周波数制御方法。
- 受信信号に起因する入力信号に基づいて該受信信号の再生搬送波の周波数を高精度カウントするか、又は、該受信信号の周波数を粗カウントするカウンタをそなえた自動周波数制御回路において、
該カウンタにおいて、
該入力信号について高精度カウントしたあと、該カウンタで高精度カウントされた高精度カウント値と高精度カウント用の基準値とを比較し、
この比較結果から、該入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない、
該収束範囲内であって、該入力信号の同期はずれがない場合は、周波数制御処理を終了する一方、
該収束範囲外である場合には、
該収束範囲外となった回数が規定範囲以内において、該周波数制御処理を施すとともに、
該収束範囲外となった回数が規定範囲を超えると、該カウンタを粗カウントしたあと、該カウンタで粗カウントされた粗カウント値と粗カウント用の基準値とを比較し、この比較結果に基づいて周波数制御処理を施すことを特徴とする、自動周波数制御方法。 - 該カウンタを粗カウントさせた周波数制御処理において、
該粗カウント値と粗カウント用の基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合に、上記の追従限界範囲を超える前の値を復旧させたのち、該カウンタを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴とする、請求項１０記載の自動周波数制御方法。 - 受信信号に起因する入力信号に基づいて該受信信号の再生搬送波の周波数を高精度カウントするか、又は、該受信信号の周波数を粗カウントするカウンタをそなえた自動周波数制御回路において、
該カウンタにおいて、
該入力信号について粗カウントしたあと、該カウンタで粗カウントされた粗カウント値と粗カウント用の基準値とを比較し、
この比較結果から、該粗カウント値と該粗カウント用の基準値との差が再生搬送波信号に基づく追従限界範囲内であるか否かの判断を行ない、
この判断の結果から、該粗カウント値と該粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えている場合に、該追従限界範囲を超えた回数が規定範囲以内において、周波数制御処理を施す一方、
該粗カウント値と該粗カウント用の基準値との差が上記の追従限界範囲を超えていない場合に、該カウンタを高精度カウントしたあと、該カウンタで高精度カウントされた高精度カウント値と高精度カウント用の基準値とを比較し、
この比較結果から、該入力信号の周波数が収束範囲内であるか否かの判断を行ない、
該収束範囲内であって、該入力信号の同期はずれがない場合は、周波数制御処理を終了する一方、
該収束範囲外である場合には、
該収束範囲外となった回数が規定範囲以内において、該周波数制御処理を施すことを特徴とする、自動周波数制御方法。 - 該カウンタを粗カウントさせた周波数制御処理において、該追従限界範囲を超えた回数が規定範囲を超えている場合に、上記の追従限界範囲外となる前の値を復旧させたのち、該カウンタを粗カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴とする、請求項１２記載の自動周波数制御方法。
- 該カウンタを高精度カウントさせた周波数制御処理において、該収束範囲外となった回数が規定範囲を超えている場合に、上記の収束範囲外となる前の値を復旧させたのち、該カウンタを高精度カウントさせた周波数制御処理を強制的に終了することを特徴とする、請求項１２記載の自動周波数制御方法。
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