JP4003169B2 - Ｇｐｓ機能搭載型移動通信端末装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正確な周波数あるいは周波数を正確な周波数に補正することが必要とされるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）モジュールを内蔵する携帯電話機その他の移動通信端末装置及びそのような移動通信端末装置における周波数補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動通信の分野において、サービス提供者及びサービス受益者の双方に位置情報サービスへの期待が膨らみつつある。自分が今どこにいるのか、あるいは、知人が今どこにいるのかを知ることができるばかりでなく、その位置周辺の商店や交通機関などの地理的な情報、映画館の上映内容とその開始時間などの娯楽に関する情報、道路の混雑具合などを知ることができれば、より豊かな通信社会が生まれる。
【０００３】
自己あるいは他人の位置を検出する技術の原理は、電波が端末装置に到達する時間を測ることにより、電波発信源の端末装置と電波受信者である端末装置との間の距離を測定することにある。
【０００４】
電波が端末装置に到達する時間を測るためには、端末装置は精度の高い周波数あるいは周波数を正確な周波数に補正する機能を持つ必要があり、この精度により測位結果は大きく影響される。
【０００５】
しかしながら、精度の高い周波数を持つ信号を発する発振器はサイズが大きく、さらに、端末装置の製造コストを大きく上昇させる。
【０００６】
また、移動通信端末装置においては、精度の高い周波数を持つ信号を発する発振器を備えていたとしても、その周囲の温度その他の環境の変化により、発振器が発する信号の周波数は変動してしまう。
【０００７】
従って、移動通信端末装置においては、周波数補正を施す方法が現実的であるが、いずれにしても、補正の元である周波数としては、高精度な周波数が必要になる。
【０００８】
一般に、移動通信端末装置は、ＧＰＳモジュールの有無にかかわらず、それ固有の周波数補正機能を有しているが、通常、その設定精度はＧＰＳで必要とされる精度を満たすことはできない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、移動通信端末装置が一般的に有している自動周波数補正機能であるＡＦＣ（Ａｕｔｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）機能とＧＰＳモジュール固有の周波数補正機能であるＦＣＣ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能を以下に説明する。
【００１０】
ＡＦＣ機能とは、正確な発振器を有する基地局と端末装置とが接続状態にあるとき、その発振器からの信号に基づいて端末装置の動作周波数を補正する機能である。
【００１１】
図４は、ＡＦＣ機能を奏するＡＦＣユニット１００のブロック図である。
【００１２】
ＡＦＣユニット１００は、基地局から送信されてきた信号を通信アンテナ(図示せず)を介して受信し、受信した信号を周波数変換し、ＩＦ信号を発信するダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１０２と、ダウンコンバータ１０２が発信したＩＦ信号をカウントし、カウント値に応じた電圧値を出力するＡＦＣ回路１０３と、ＡＦＣ回路１０３から出力された電圧値をアナログデータに変換するディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路１０４と、端末装置の動作周波数を生成する発振器（ＴＣＸＯ１）１０５と、から構成されている。
【００１３】
図５は、ＡＦＣユニット１００が行うＡＦＣ処理のフローチャートである。以下、図５を参照して、ＡＦＣユニット１００の動作を説明する。
【００１４】
先ず、端末装置が基地局と接続すると（ステップＳ５０１）、ＡＦＣの処理が開始される（ステップＳ５０２）。
【００１５】
ＡＦＣ回路１０３はＩＦ信号を一定期間カウントする（ステップＳ５０３）。以下、この時のカウント値を実カウント値と呼ぶ。
【００１６】
仮に、発振器１０５の発信周波数が不正確であれば、発振器１０５が出力する信号に基づいて生成されるこの一定期間も不正確である。以下、発振器１０５の発信周波数が正確である場合に、ＡＦＣ回路１０３がカウントしたＩＦ信号のカウント値を理想カウント値と呼ぶ。
【００１７】
ＡＦＣ回路１０３は理想カウント値と実カウント値との間の差を検出する（ステップＳ５０４）。
【００１８】
次いで、ＡＦＣ回路１０３は、理想カウント値と実カウント値との間の差が予め設定された範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。
【００１９】
理想カウント値と実カウント値との間の差が予め設定された範囲外である場合には（ステップＳ５０５のＮＯ）、ＡＦＣ回路１０３は、補正処理として、その差に基づいて周波数回路１０５に入力すべき制御電圧を算出する（ステップＳ５０６）。
【００２０】
算出された電圧値はデジタル信号としてＤ／Ａ変換回路１０４に入力され、Ｄ／Ａ変換回路１０４はこの電圧値をアナログ信号に変換した後、発振器１０５に対する制御電圧として発振器１０５に出力する。
【００２１】
これにより、発振器１０５はより正確な周波数を持った信号を出力し、ダウンコンバータ１０２はこの信号を受信することにより、ダウンコンバータ１０２はより正確な周波数を持つＩＦ信号を発信する。
【００２２】
ＡＦＣ回路１０３は、再度、ＩＦ信号を一定期間カウントし（ステップＳ５０３）、理想カウント値と実カウント値の差を求め（ステップＳ５０４）、その差が予め設定された範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。
【００２３】
その差が設定範囲外であれば、前述と同様にして、再び補正量を割り出し、その補正量を発振器１０５の制御電圧に変換し、ダウンコンバータ１０２にさらに正確なＩＦ信号を出力させる。
【００２４】
理想カウント値と実カウント値との差が設定範囲内になるまで上記の過程を繰り返し、理想カウント値と実カウント値との差が設定範囲内になれば（ステップＳ５０５のＹＥＳ）、ＡＦＣ回路１０３は補正処理を終了し、次の補正処理を開始する。
【００２５】
ＩＦ信号の実カウント値が設定範囲内であり、ＡＦＣ回路１０３が補正処理を行なわない状態をロックアップ状態と呼ぶ。
【００２６】
ロックアップ状態であることは発振器１０５が発信する信号の周波数が補正されていることを示す。
【００２７】
ＡＦＣ回路１０３はロックアップ状態の最中であっても、ＩＦ信号のカウントを続け、実カウント値が設定範囲外となった場合には（ステップＳ５０５のＮＯ）、前述の補正処理を再開する。
【００２８】
理想カウント値と実カウント値との差の判定基準となる設定範囲がＡＦＣ機能のロックアップ状態における周波数精度に相当する。
【００２９】
次いで、ＦＣＣ機能について説明する。
【００３０】
ＦＣＣ機能とは、ＧＰＳモジュール固有の周波数補正機能であり、入力された正確な周波数を持つ信号に基づいて、ＧＰＳモジュールの動作周波数を補正するための情報を出力する機能である。ＦＣＣ機能は、例えば、特表２０００−５０６３４８号公報または特表平１１−５１３７８７号公報に記載されている。
【００３１】
図６は、ＦＣＣ機能を奏するＦＣＣユニット２００の構成を示すブロック図である。
【００３２】
ＦＣＣユニット２００は、ＦＣＣユニット２００の動作周波数を有する周波数信号を生成し、発信する発振器（ＴＣＸＯ２）２０１と、外部からの基準クロック信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｌｏｃｋ）と発振器２０１からの周波数信号とを受信し、基準クロック信号をカウントするＦＣＣカウンタ２０２と、ＦＣＣカウンタ２０２からのカウント値と発振器２０１からの周波数信号とを受信するＦＣＣ演算部２０３と、ＦＣＣ演算部２０３による演算結果と発振器２０１からの周波数信号とを受信するＧＰＳ信号処理部２０４と、から構成されている。
【００３３】
後に示すＧＰＳモジュールは発振器２０１により動作するので、ＦＣＣユニットの各構成要素も発振器２０１が発信する周波数信号が示す周波数により動作する。
【００３４】
ＦＣＣカウンタ２０２に入力される基準クロック信号とは、補正のベースとなる正確な周波数を持つ信号である。
【００３５】
図７は、ＦＣＣユニット２００の動作を示すフローチャートである。
【００３６】
ＦＣＣ処理が開始されると（ステップＳ６０１）、ＦＣＣカウンタ２０２は基準クロック信号を一定期間カウントする（ステップＳ６０２）。
【００３７】
仮に、発振器２０１の発信周波数が不正確であれば、発振器２０１が出力する信号に基づいて生成されるこの一定期間も不正確である。
【００３８】
ＦＣＣ演算部２０３は、ＦＣＣカウンタ２０２の実カウント値と理想カウント値との差（以下、「補正情報」と呼ぶ）を算出し、これをＧＰＳ信号処理部２０４に出力する（ステップＳ６０４）。
【００３９】
これにより、ＦＣＣ処理は終了する（ステップＳ６０５）。
【００４０】
図８は、図４に示したＡＦＣユニット１００と図６に示したＦＣＣユニット２００とを備えた移動通信端末装置３００の構造を示すブロック図である。
【００４１】
移動通信端末装置３００においては、図８に示すように、ＡＦＣユニット１００のダウンコンバータ１０２には通信アンテナ１０６が接続され、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット２００のＧＰＳ信号処理部２０４にはＧＰＳアンテナ２０５が接続される。ＡＦＣユニット１００とＦＣＣユニット２００とは、ＡＦＣユニット１００の発振器１０５が発信する周波数信号をＦＣＣユニット２００のＦＣＣカウンタ２０２に入力させることにより、接続されている。すなわち、ＦＣＣカウンタ２０２に入力される基準クロック信号としては、発振器１０５が発する周波数信号を用いる。
【００４２】
ＡＦＣユニット１００がロックアップ状態にあり、かつ、発振器１０５が生成する周波数がある程度正確である場合には、ＦＣＣユニット２００のＦＣＣ演算部２０３及びＦＣＣカウンタ２０２を動作させ、補正情報をＧＰＳ信号処理部２０４に出力する。
【００４３】
この場合、ＦＣＣ処理による実効的な補正精度はＡＦＣ処理による補正精度とほぼ同じか、あるいは、それよりも劣化する。
【００４４】
本発明は、このような従来の移動通信端末装置における問題点に鑑みてなされたものであり、移動通信端末装置が本来有しているＡＦＣ機能よりも高い精度の周波数補正を可能にする移動通信端末装置及び移動通信端末装置における周波数補正方法を提供することを目的とする。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
上述のように、従来の移動通信端末装置におけるＦＣＣ処理による補正精度はＡＦＣ処理による補正精度とほぼ同じか、あるいは、それよりも低い。しかしながら、移動通信端末装置が高精度な周波数を持つ信号を発信する基地局と通信していれば、移動通信において設定された精度以上の精度を得ることが原理的には可能である。本発明はこの原理に基づいてＧＰＳモジュールに高精度な周波数補正を施すものである。
【００４６】
具体的には、本発明は、周波数補正ユニットと、ＧＰＳモジュールと、前記周波数補正ユニットと前記ＧＰＳモジュールとを接続する中央処理装置と、を備える移動通信端末装置であって、前記周波数補正ユニットは、基地局からの信号を周波数変換することにより得られたＩＦ信号をカウントし、前記中央処理装置は、前記周波数補正ユニットがロックアップ状態の時の前記ＩＦ信号のカウント値を実カウント値オフセットに変換し、前記ＧＰＳモジュールは、前記移動通信端末装置の動作周波数を生成する回路からの信号をカウントし、その実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正するものである移動通信端末装置を提供する。
【００４７】
前記周波数補正ユニットは、例えば、基地局からの信号を周波数変換し、ＩＦ信号を発信するダウンコンバータと、前記ダウンコンバータから発信された前記ＩＦ信号をカウントするＡＦＣ回路と、前記ＡＦＣ回路から出力された電圧値をアナログデータに変換するＤ／Ａ変換回路と、前記移動通信端末装置の動作周波数を生成し、その動作周波数を示す周波数信号を発信する第一動作周波数生成回路と、から構成することができる。
【００４８】
前記中央処理装置は、前記周波数補正ユニットがロックアップ状態の時に前記ＡＦＣ回路から前記ＩＦ信号のカウント値を読み出し、読み出したカウント値を実カウント値オフセットに変換し、変換した実カウント値オフセットを出力するものとして構成することができる。
【００４９】
前記ＧＰＳモジュールは、例えば、前記ＧＰＳモジュールの動作周波数を生成する第二動作周波数生成回路と、前記周波数補正ユニットによって補正された前記周波数信号をカウントするカウンタと、前記カウンタからの実カウント値と前記中央処理装置からの実カウント値オフセットを受信し、前記実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正する実カウント補正部と、前記実カウント補正部により補正された実カウント値と理想カウント値との差を算出し、その差を示す補正信号を出力する演算部と、前記演算部から出力された前記補正信号及びＧＰＳ衛星からの電波を受信し、測位に関する信号処理を行なうＧＰＳ信号処理部と、から構成することができる。
【００５０】
前記実カウント補正部は、例えば、前記カウンタからの実カウント値に前記中央処理装置からの前記実カウント値オフセットを加算することにより、前記実カウント値を補正する。
【００５１】
前記中央処理装置は、例えば、前記ＩＦ信号のカウント値から前記移動通信端末装置の動作周波数における誤差を推定し、その誤差に基づいて、前記ＡＦＣ回路からの信号の実カウント値におけるずれを算出し、そのずれを前記実カウント値オフセットとして出力するものとして構成することができる。
【００５２】
この場合、前記中央処理装置は、前記ＩＦ信号のカウント値を読み出し、その実カウント値を変換テーブルまたは変換式に基づいて前記実カウント値オフセットに変換するものとして構成することができる。
【００５３】
前記カウンタは、受信した前記周波数信号の波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの双方をカウントするように構成することが好ましい。
【００５４】
前記演算部が出力する前記補正信号を前記カウンタにフィードバックすることも可能である。
【００５５】
また、前記演算部が出力する前記補正信号を前記第二動作周波数生成回路の制御電圧に変換し、前記第二動作周波数生成回路の出力周波数を補正するようにすることもできる。
【００５６】
さらに、本発明は、移動通信端末装置における周波数補正方法であって、基地局から受信した信号を周波数変換することにより得られたＩＦ信号をカウントする第一の過程と、前記移動通信端末装置の周波数補正ユニットがロックアップ状態の時の前記ＩＦ信号のカウント値を実カウント値オフセットに変換する第二の過程と、前記移動通信端末装置の動作周波数を生成し、その動作周波数を示す周波数信号を発信する回路からの前記周波数信号をカウントし、その実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正する第三の過程と、を備える移動通信端末装置における周波数補正方法を提供する。
【００５７】
前記第三の過程においては、例えば、前記実カウント値に前記実カウント値オフセットを加算することにより、前記実カウント値を補正するようにすることができる。
【００５８】
前記第二の過程は、例えば、前記ＩＦ信号のカウント値から前記移動通信端末装置の動作周波数における誤差を推定する過程と、前記誤差に基づいて、前記ＩＦ信号の実カウント値におけるずれを算出する過程と、前記ずれを前記実カウント値オフセットとして出力する過程と、を備えるものとして構成することができる。
【００５９】
あるいは、前記第二の過程は、前記ＩＦ信号のカウント値を読み出す過程と、前記実カウント値を変換テーブルまたは変換式に基づいて前記実カウント値オフセットに変換する過程と、を備えるものとして構成することもできる。
【００６０】
前記第三の過程においては、前記周波数信号の波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの双方をカウントすることが好ましい。
【００６１】
さらに、本発明は、移動通信端末装置における周波数補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。このプログラムが行う処理は、基地局から受信した信号を周波数変換することにより得られたＩＦ信号をカウントする第一の処理と、前記第一手段がロックアップ状態の時の前記ＩＦ信号のカウント値を実カウント値オフセットに変換する第二の処理と、前記移動通信端末装置の動作周波数を生成し、その動作周波数を示す周波数信号を発信する回路からの前記周波数信号をカウントし、その実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正する第三の処理と、からなる。
【００６２】
また、本発明は上記のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体をも提供する。
【００６３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る移動通信端末装置７００の構造を示すブロック図である。本実施形態に係る移動通信端末装置７００は、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）システムにおけるネットワークアシスト型ＧＰＳ機能を搭載しているものとする。
【００６４】
本実施形態に係る移動通信端末装置７００は、ＡＦＣユニット１００と、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット５００と、ＡＦＣユニット１００とＦＣＣユニット５００とを接続する中央処理装置（ＨＯＳＴ ＣＰＵ）６００と、から構成されている。
【００６５】
ＡＦＣユニット１００は、図４に示したＡＦＣユニット１００と同一の構成を有しており、ダウンコンバータ１０２には通信アンテナ１０６が接続されている。
【００６６】
中央処理装置６００は、ＡＦＣユニット１００がロックアップ状態にあるときにＡＦＣ回路１０３からＩＦ信号のカウント値を読み出し、このカウント値をＦＣＣ実カウント値オフセットに変換し、かつ、出力する。
【００６７】
ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット５００は、ＦＣＣユニット５００の動作周波数を生成する発振器（ＴＣＸＯ２）５０１と、ＡＦＣユニット１００により補正された発振器１０５の信号をカウントするＦＣＣカウンタ５０２と、ＦＣＣカウンタ５０２のカウント値と中央処理装置６００が出力したＦＣＣ実カウント値オフセットと発振器５０１が出力する信号とを受信し、ＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値を中央処理装置６００が出力したＦＣＣ実カウント値オフセットで補正する実カウント値補正部５０３と、補正された実カウント値を実カウント値補正部５０３から受信し、補正された実カウント値と理想カウント値との差を算出し、その差を示す信号を出力するＦＣＣ演算部５０４と、補正された実カウント値と理想カウント値との差を示す信号をＦＣＣ演算部５０４から受信するとともに、ＧＰＳアンテナ５０６を介してＧＰＳ衛星からの電波を受信し、測位に関する信号処理を行なうＧＰＳ信号処理部５０５と、から構成されている。
【００６８】
図２は、本実施形態に係る移動通信端末装置における周波数補正の方法の各過程を示すフローチャートである。以下、図２を参照して、本実施形態に係る移動通信端末装置における周波数補正の方法を説明する。
【００６９】
ＦＣＣカウンタ５０２に入力される発振器１０５の周波数は、図５に示したように、ロックアップ状態においては（ステップＳ７０１）、実カウント値と理想カウント値との差が設定範囲内になるように調整されたものである。従って、ロックアップ状態における発振器１０５の周波数は基地局が発信する信号の周波数よりも精度が劣る。
【００７０】
ＡＦＣユニット１００において、ダウンコンバータ１０２は発振器１０５の周波数により動作し、ＩＦ信号を生成するので、振器１０５の周波数はＩＦ信号周波数の一次関数で表すことができる。
【００７１】
また、発振器１０５の周波数とＩＦ信号の周波数との関係は、基地局からの搬送波周波数とＩＦ信号周波数の設計値から求めることができる。
【００７２】
従って、中央処理装置６００は、ＡＦＣ回路１０３からＩＦ信号の実カウント値を読み出し（ステップＳ７０２）、その値から発振器１０５の周波数を決定することができる。
【００７３】
さらに、中央処理装置６００は発振器１０５の周波数が正確ではなく、前述の方法で決定された周波数であった時に生じるＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値と理想カウント値との間のオフセット（ずれ）を算出し、このオフセットを実カウント値補正部５０３に送る（ステップＳ７０３）。
【００７４】
理想カウント値はＦＣＣ演算部５０４が保持しているが、予め中央処理装置６００が理想カウント値をＦＣＣ演算部５０４に送ることによっても設定することが可能である。
【００７５】
ここで、ＦＣＣユニット５００において、実カウント値オフセットを算出する方法の一例を示す。
【００７６】
発振器１０５の周波数設計値をＦ１、実際の出力周波数をＦ１ｒとする。
【００７７】
発振器５０１の周波数設計値をＦ２、実際の出力周波数をＦ２ｒとする。
【００７８】
ＦＣＣカウンタ５０２は、発振器５０１の周波数で作られる1秒の間に、発振器１０５のクロック信号をカウントするものとする。
【００７９】
この時、発振器５０１が生成する期間は正確には、Ｆ２／Ｆ２ｒ秒である。
【００８０】
従って、ＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値は以下のようになる。
【００８１】
実カウント値=Ｆ１ｒ×(Ｆ２／Ｆ２ｒ)
前述の実カウント値オフセットは、Ｆ１ｒ=Ｆ１である場合の実カウント値との差である。
【００８２】
実カウント値オフセット=[Ｆ１×(Ｆ２／Ｆ２ｒ)−Ｆ１ｒ×(Ｆ２／Ｆ２ｒ)]=[(Ｆ１−Ｆ１ｒ)×(Ｆ２／Ｆ２ｒ)]
記号[ ]はこの記号内の値を超えない最大の整数を表す。
【００８３】
中央処理部６００が実カウント値補正部５０３に送る実カウント値オフセットは整数値である。この場合、Ｆ１及びＦ２は既知であり、Ｆ１ｒは前述のように中央処理部６００により決定される。
【００８４】
発振器５０１の実際の出力周波数Ｆ２ｒは未知であるが、(Ｆ２／Ｆ２ｒ)が取り得る値の範囲は発振器５０１の周波数精度によって決まる。
【００８５】
例えば、Ｆ１＝１４．４ＭＨｚ、ロックアップ状態時の発振器１０５の周波数精度を０．３ｐｐｍとすると、(Ｆ１−Ｆ１ｒ)が取り得る範囲は−４．３２から４．３２の間の値である。
【００８６】
これに対して、発振器５０１の周波数精度は数ｐｐｍ乃至数十ｐｐｍであるので、(Ｆ２／Ｆ２ｒ)≒１とみなすことができる。
【００８７】
従って、
実カウント値オフセット≒[Ｆ１−Ｆ１ｒ]
と近似することができる。
【００８８】
発振器１０５の周波数設計値Ｆ１の値は固定であるので、実カウント値オフセットは、ほぼ発振器１０５の実際の出力周波数Ｆ１ｒによって、一つの整数値に決定される。
【００８９】
以上のように、ＡＦＣ回路１０３のＩＦ信号の実カウント値から発振器１０５の周波数を求め、発振器１０５の周波数からＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値オフセットを求めることができる。
【００９０】
中央処理装置６００は、前述のような方法により、ＩＦ信号の実カウント値をＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値オフセットに変換し、得られた実カウントオフセット値を実カウント値補正部５０３に送る。
【００９１】
実カウント値補正部５０３はＦＣＣカウンタ５０２から受け取った実カウント値に中央処理装置６００から受け取った実カウント値オフセットを足し合わせる。
【００９２】
これにより、実カウント値は発振器１０５が正確な周波数である場合の実カウント値に補正される（ステップＳ７０４）。
【００９３】
ＦＣＣ演算部５０４は実カウント値補正部５０３から実カウント値を読み出し、読み出した実カウント値と理想カウント値との差をＧＰＳ信号処理部５０５に出力する（ステップＳ７０５）。
【００９４】
ＧＰＳ信号処理部５０５は、ＧＰＳアンテナ５０６を介してＧＰＳ衛星からの電波を受信するとともに、実カウント値と理想カウント値との差をＦＣＣ演算部５０４から受信し、その差に基づいて、測位に関する信号処理を行なう。
【００９５】
本実施形態に係る移動通信端末装置によれば、次のような効果を得ることができる。
【００９６】
ＦＣＣ機能は、基準クロック信号の周波数（本実施形態においては、発振器１０５の出力信号の周波数）の精度の高さをＧＰＳモジュールすなわちＦＣＣユニット５００の動作周波数（発振器５０１の出力信号の周波数）の補正に利用するものである。
【００９７】
具体的には、精度の低い発振器５０１の出力信号の周波数で作られる一定期間の間に精度の高い基準クロック信号をカウントすることにより、発振器５０１の出力信号の周波数の誤差を検出し、これに関する情報（補正情報）を出力するものである。
【００９８】
周波数の高い基準クロック信号を入力したり、あるいは、ＦＣＣカウント期間を長くしたりするほど、ＦＣＣ機能による補正精度は高くなるが、その精度は必ず基準クロック信号の周波数精度よりも劣る。
【００９９】
本実施形態においてＦＣＣカウンタ５０２に入力される基準クロック信号としての発振器１０５の出力信号は本移動通信端末装置が本来有するＡＦＣ機能により補正されたものである。
【０１００】
ＡＦＣ機能は通信に必要な周波数精度を保つように設計されており、その精度は、通常、ＧＰＳに必要とされるほどには高くない。
【０１０１】
従って、ＦＣＣカウンタ５０２に入力される基準クロック信号の周波数精度はＧＰＳモジュールに必要とされる精度を満たしていないことが多い。
【０１０２】
この問題を解決するために、中央処理装置６００はＡＦＣ処理におけるＩＦ信号の実カウント値から発振器１０５の出力信号の周波数の誤差を推定し、さらには、その誤差によってＦＣＣ処理における基準クロック信号の実カウント値に生じるずれ（オフセット）を算出し、これを実カウント値オフセットとして実カウント値補正部５０３に送っている。
【０１０３】
実際の動作としては、中央処理装置６００はＡＦＣ回路１０３からＩＦ信号の実カウント値を読み出し、これを変換テーブルまたは変換式により直接ＦＣＣ処理における実カウント値オフセットに変換し、これを実カウント値補正部５０３に送るようにすることができる。
【０１０４】
このような方法により、ＧＰＳモジュールは後述する様々な誤差要因を考慮しなければ、原理的には、基地局から送信される搬送波周波数の精度と同等の精度を得ることができる。
【０１０５】
次に、本実施形態における周波数補正の誤差要因について説明する。
【０１０６】
本実施形態における周波数補正において考えられる誤差要因としては、ＡＦＣカウントの開始タイミングによるカウント誤差、カウント値であるための整数化による誤差、カウント値から発振器１０５の周波数を求める計算の誤差、発振器１０５の周波数から実カウント値オフセットを求める計算の誤差、さらには、ＦＣＣカウントの開始タイミングと整数化による誤差がある。
【０１０７】
発振器１０５の周波数設計値、ＩＦ信号周波数の設計値、ＡＦＣカウント期間、ＦＣＣカウント期間などにもよるが、これらの誤差要因をすべて足し合わせると、精度にして約０．１ｐｐｍ未満の劣化に相当する。
【０１０８】
従って、仮に、基地局から送信される搬送波周波数が完全に正確なものであれば、本実施形態における周波数補正方法による最終的な補正精度は約０．１ｐｐｍ未満である。
【０１０９】
前述の誤差要因を小さくするためには、ＡＦＣカウント期間およびＦＣＣカウント期間を長くすることが効果的である。
【０１１０】
また、ＦＣＣカウンタ５０２において基準クロック信号としての発振器１０５の出力信号をカウントする場合、その波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方をカウントすると、カウント期間を2倍にした場合と同等の補正精度を得ることができる。
【０１１１】
また、基準クロック信号の周波数設計値を大きな値に設定するほど、実カウント値の単位のずれに相当する誤差要因が小さくなるので、ＦＣＣ処理による補正精度は高くなる。
【０１１２】
以上述べたように、本実施形態に係る移動通信端末装置においては、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット５００は、ＡＦＣユニット１００の補正精度を上回る精度の補正情報を得ることが可能になる。この結果として、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット５００の実効的な周波数補正精度が飛躍的に向上し、測位の処理時間を短縮し、さらには、測位結果の精度を大きく向上させることができる。
【０１１３】
本発明は、上述の第一の実施形態に係る移動通信端末装置７００のみならず、他の通信方式の移動通信端末装置であっても、ＡＦＣ機能を有しており、そのカウント値を読み出すことができる移動通信端末装置であれば、適用することが可能である。
【０１１４】
例えば、次世代携帯電話方式であるＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）による移動通信端末装置も、ＡＦＣ機能を有し、かつ、カウント値が読み出せるような設計になっていれば、本発明を適用することが可能である。
【０１１５】
また、上述の第一の実施形態に係る移動通信端末装置７００においては、ＦＣＣ演算部５０４が最終的な補正情報をＧＰＳ信号処理部５０５に出力していたが、この補正情報を移動通信端末装置７００の内部においてフィードバックさせることにより、すなわち、補正情報をＦＣＣカウンタ５０２に出力することにより、ＧＰＳモジュールすなわちＦＣＣユニット５００の動作周波数を直接的に補正することも可能である。
【０１１６】
例えば、ＰＤＣシステムのＡＦＣ機能と同様に、補正情報を発振器５０１を制御するための制御電圧に変換することにより、発振器５０１の出力周波数を補正することも可能である。
【０１１７】
これにより、スタンドアローン方式ＧＰＳであっても、ＧＰＳ機能を移動通信ネットワークシステムに付加する形であれば、高精度な発振器を使用することなく、約０．１ｐｐｍ以下の精度で周波数補正を施すことが可能である。
【０１１８】
また、ＧＰＳ以外についても、移動通信端末装置に内蔵される種々の機能の中で、移動通信のために設定された周波数補正精度よりも高い精度の周波数補正を必要とする機能に対しては、上述の第一の実施形態における方法と同様の方法により、補正を施すことが可能である。
【０１１９】
上述の第一の実施形態に係る移動通信端末装置７００を構成するＡＦＣユニット１００、ＦＣＣユニット５００及び中央処理装置６００の動作は、コンピュータが読み取り可能な言語で記述されたコンピュータプログラムによっても実行可能である。
【０１２０】
コンピュータプログラムによりＡＦＣユニット１００、ＦＣＣユニット５００及び中央処理装置６００を動作させる場合には、例えば、中央処理装置６００にプログラム記憶用のメモリーを設け、そのメモリーにコンピュータプログラムを格納する。中央処理装置６００はそのメモリーからそのコンピュータプログラムを読み出すことにより、そのコンピュータプログラムに従って、上述のような動作を実行する。
【０１２１】
さらには、そのようなコンピュータプログラムを格納した記憶媒体を中央処理装置６００にセットすることにより、中央処理装置６００がその記憶媒体からそのコンピュータプログラムを読み出し、そのコンピュータプログラムに従って、上述のような動作を実行するようにすることも可能である。
【０１２２】
次いで、上述の実施形態に係るマイクロコンピュータの機能を実施するためのプログラムを格納した記憶媒体について以下に説明する。
【０１２３】
上述のマイクロコンピュータの機能は各種のコマンドを含むプログラムとして実現可能であり、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を介して提供することが可能である。
【０１２４】
本明細書において、「記憶媒体」の語は、データを記録することができるあらゆる媒体を含むものとする。記憶媒体の各種例を図３に示す。
【０１２５】
記憶媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−ＲＯＭ）やＰＤなどのディスク型の記憶媒体４０１、磁気テープ、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ−Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フレキシブルディスク４０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリーチップ４０４、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、スマートメディア（登録商標）、フラッシュメモリー、コンパクトフラッシュ（登録商標）カードなどの書き換え可能なカード型ＲＯＭ４０５、ハードディスク４０３があり、その他プログラムの格納に適していれば、いかなる手段も用いることができる。
【０１２６】
この記憶媒体は、コンピュータが読み取り可能なプログラム用言語を用いて上述のマイクロコンピュータの各機能をプログラミングし、そのプログラムをプログラムの記録が可能な上記の記憶媒体に記録することにより、作成することができる。
【０１２７】
あるいは、記憶媒体として、サーバーに備え付けられたハードディスクを用いることも可能である。
【０１２８】
また、本発明に係る記憶媒体は、上述のコンピュータプログラムを上記のような記憶媒体に格納し、ネットワークを介して、そのコンピュータプログラムを他のコンピュータにより読み取ることによっても、作成可能である。
【０１２９】
コンピュータ４００としては、パーソナルコンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、ノート式コンピュータ、モバイルコンピュータ、ラップトップ式コンピュータ、ポケットコンピュータ、サーバーコンピュータ、クライアントコンピュータ、ワークステーション、ホストコンピュータなどを用いることができる。
【０１３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る移動通信端末装置によれば、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニットは、ＡＦＣユニットの補正精度を上回る精度の補正情報を得ることが可能になる。この結果として、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニットの実効的な周波数補正精度が飛躍的に向上し、測位の処理時間を短縮し、さらには、測位結果の精度を大きく向上させることができる。
【０１３１】
また、本発明に係る移動通信端末装置における周波数補正方法によっても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る移動通信端末装置の構造を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る移動通信端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る移動通信端末装置の作動用プログラムを記憶する記憶媒体の各種例を示す概略図である。
【図４】従来の移動通信端末装置におけるＡＦＣユニットの構造を示すブロック図である。
【図５】従来の移動通信端末装置におけるＡＦＣユニットの動作を示すフローチャートである。
【図６】従来の移動通信端末装置におけるＦＣＣユニットの構造を示すブロック図である。
【図７】従来の移動通信端末装置におけるＦＣＣユニットの動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の移動通信端末装置の構造を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ ＡＦＣユニット
１０２ ダウンコンバータ
１０３ ＡＦＣ回路
１０４ Ｄ／Ａ変換回路
１０５ 発振器
１０６ 通信アンテナ
５００ ＦＣＣユニット
５０１ 発振器
５０２ ＦＣＣカウンタ
５０３ 実カウント値補正部
５０４ ＦＣＣ演算部
５０５ ＧＰＳ信号処理部
５０６ ＧＰＳアンテナ
６００ 中央処理装置
７００ 第一の実施形態に係る移動通信端末装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、正確な周波数あるいは周波数を正確な周波数に補正することが必要とされるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）モジュールを内蔵する携帯電話機その他の移動通信端末装置及びそのような移動通信端末装置における周波数補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動通信の分野において、サービス提供者及びサービス受益者の双方に位置情報サービスへの期待が膨らみつつある。自分が今どこにいるのか、あるいは、知人が今どこにいるのかを知ることができるばかりでなく、その位置周辺の商店や交通機関などの地理的な情報、映画館の上映内容とその開始時間などの娯楽に関する情報、道路の混雑具合などを知ることができれば、より豊かな通信社会が生まれる。
【０００３】
自己あるいは他人の位置を検出する技術の原理は、電波が端末装置に到達する時間を測ることにより、電波発信源の端末装置と電波受信者である端末装置との間の距離を測定することにある。
【０００４】
電波が端末装置に到達する時間を測るためには、端末装置は精度の高い周波数あるいは周波数を正確な周波数に補正する機能を持つ必要があり、この精度により測位結果は大きく影響される。
【０００５】
しかしながら、精度の高い周波数を持つ信号を発する発振器はサイズが大きく、さらに、端末装置の製造コストを大きく上昇させる。
【０００６】
また、移動通信端末装置においては、精度の高い周波数を持つ信号を発する発振器を備えていたとしても、その周囲の温度その他の環境の変化により、発振器が発する信号の周波数は変動してしまう。
【０００７】
従って、移動通信端末装置においては、周波数補正を施す方法が現実的であるが、いずれにしても、補正の元である周波数としては、高精度な周波数が必要になる。
【０００８】
一般に、移動通信端末装置は、ＧＰＳモジュールの有無にかかわらず、それ固有の周波数補正機能を有しているが、通常、その設定精度はＧＰＳで必要とされる精度を満たすことはできない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、移動通信端末装置が一般的に有している自動周波数補正機能であるＡＦＣ（Ａｕｔｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）機能とＧＰＳモジュール固有の周波数補正機能であるＦＣＣ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能を以下に説明する。
【００１０】
ＡＦＣ機能とは、正確な発振器を有する基地局と端末装置とが接続状態にあるとき、その発振器からの信号に基づいて端末装置の動作周波数を補正する機能である。
【００１１】
図４は、ＡＦＣ機能を奏するＡＦＣユニット１００のブロック図である。
【００１２】
ＡＦＣユニット１００は、基地局から送信されてきた信号を通信アンテナ(図示せず)を介して受信し、受信した信号を周波数変換し、ＩＦ信号を発信するダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１０２と、ダウンコンバータ１０２が発信したＩＦ信号をカウントし、カウント値に応じた電圧値を出力するＡＦＣ回路１０３と、ＡＦＣ回路１０３から出力された電圧値をアナログデータに変換するディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路１０４と、端末装置の動作周波数を生成する発振器（ＴＣＸＯ１）１０５と、から構成されている。
【００１３】
図５は、ＡＦＣユニット１００が行うＡＦＣ処理のフローチャートである。以下、図５を参照して、ＡＦＣユニット１００の動作を説明する。
【００１４】
先ず、端末装置が基地局と接続すると（ステップＳ５０１）、ＡＦＣの処理が開始される（ステップＳ５０２）。
【００１５】
ＡＦＣ回路１０３はＩＦ信号を一定期間カウントする（ステップＳ５０３）。以下、この時のカウント値を実カウント値と呼ぶ。
【００１６】
仮に、発振器１０５の発信周波数が不正確であれば、発振器１０５が出力する信号に基づいて生成されるこの一定期間も不正確である。以下、発振器１０５の発信周波数が正確である場合に、ＡＦＣ回路１０３がカウントしたＩＦ信号のカウント値を理想カウント値と呼ぶ。
【００１７】
ＡＦＣ回路１０３は理想カウント値と実カウント値との間の差を検出する（ステップＳ５０４）。
【００１８】
次いで、ＡＦＣ回路１０３は、理想カウント値と実カウント値との間の差が予め設定された範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。
【００１９】
理想カウント値と実カウント値との間の差が予め設定された範囲外である場合には（ステップＳ５０５のＮＯ）、ＡＦＣ回路１０３は、補正処理として、その差に基づいて周波数回路１０５に入力すべき制御電圧を算出する（ステップＳ５０６）。
【００２０】
算出された電圧値はデジタル信号としてＤ／Ａ変換回路１０４に入力され、Ｄ／Ａ変換回路１０４はこの電圧値をアナログ信号に変換した後、発振器１０５に対する制御電圧として発振器１０５に出力する。
【００２１】
これにより、発振器１０５はより正確な周波数を持った信号を出力し、ダウンコンバータ１０２はこの信号を受信することにより、ダウンコンバータ１０２はより正確な周波数を持つＩＦ信号を発信する。
【００２２】
ＡＦＣ回路１０３は、再度、ＩＦ信号を一定期間カウントし（ステップＳ５０３）、理想カウント値と実カウント値の差を求め（ステップＳ５０４）、その差が予め設定された範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。
【００２３】
その差が設定範囲外であれば、前述と同様にして、再び補正量を割り出し、その補正量を発振器１０５の制御電圧に変換し、ダウンコンバータ１０２にさらに正確なＩＦ信号を出力させる。
【００２４】
理想カウント値と実カウント値との差が設定範囲内になるまで上記の過程を繰り返し、理想カウント値と実カウント値との差が設定範囲内になれば（ステップＳ５０５のＹＥＳ）、ＡＦＣ回路１０３は補正処理を終了し、次の補正処理を開始する。
【００２５】
ＩＦ信号の実カウント値が設定範囲内であり、ＡＦＣ回路１０３が補正処理を行なわない状態をロックアップ状態と呼ぶ。
【００２６】
ロックアップ状態であることは発振器１０５が発信する信号の周波数が補正されていることを示す。
【００２７】
ＡＦＣ回路１０３はロックアップ状態の最中であっても、ＩＦ信号のカウントを続け、実カウント値が設定範囲外となった場合には（ステップＳ５０５のＮＯ）、前述の補正処理を再開する。
【００２８】
理想カウント値と実カウント値との差の判定基準となる設定範囲がＡＦＣ機能のロックアップ状態における周波数精度に相当する。
【００２９】
次いで、ＦＣＣ機能について説明する。
【００３０】
ＦＣＣ機能とは、ＧＰＳモジュール固有の周波数補正機能であり、入力された正確な周波数を持つ信号に基づいて、ＧＰＳモジュールの動作周波数を補正するための情報を出力する機能である。ＦＣＣ機能は、例えば、特表２０００−５０６３４８号公報または特表平１１−５１３７８７号公報に記載されている。
【００３１】
図６は、ＦＣＣ機能を奏するＦＣＣユニット２００の構成を示すブロック図である。
【００３２】
ＦＣＣユニット２００は、ＦＣＣユニット２００の動作周波数を有する周波数信号を生成し、発信する発振器（ＴＣＸＯ２）２０１と、外部からの基準クロック信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｌｏｃｋ）と発振器２０１からの周波数信号とを受信し、基準クロック信号をカウントするＦＣＣカウンタ２０２と、ＦＣＣカウンタ２０２からのカウント値と発振器２０１からの周波数信号とを受信するＦＣＣ演算部２０３と、ＦＣＣ演算部２０３による演算結果と発振器２０１からの周波数信号とを受信するＧＰＳ信号処理部２０４と、から構成されている。
【００３３】
後に示すＧＰＳモジュールは発振器２０１により動作するので、ＦＣＣユニットの各構成要素も発振器２０１が発信する周波数信号が示す周波数により動作する。
【００３４】
ＦＣＣカウンタ２０２に入力される基準クロック信号とは、補正のベースとなる正確な周波数を持つ信号である。
【００３５】
図７は、ＦＣＣユニット２００の動作を示すフローチャートである。
【００３６】
ＦＣＣ処理が開始されると（ステップＳ６０１）、ＦＣＣカウンタ２０２は基準クロック信号を一定期間カウントする（ステップＳ６０２）。
【００３７】
仮に、発振器２０１の発信周波数が不正確であれば、発振器２０１が出力する信号に基づいて生成されるこの一定期間も不正確である。
【００３８】
ＦＣＣ演算部２０３は、ＦＣＣカウンタ２０２の実カウント値と理想カウント値との差（以下、「補正情報」と呼ぶ）を算出し、これをＧＰＳ信号処理部２０４に出力する（ステップＳ６０４）。
【００３９】
これにより、ＦＣＣ処理は終了する（ステップＳ６０５）。
【００４０】
図８は、図４に示したＡＦＣユニット１００と図６に示したＦＣＣユニット２００とを備えた移動通信端末装置３００の構造を示すブロック図である。
【００４１】
移動通信端末装置３００においては、図８に示すように、ＡＦＣユニット１００のダウンコンバータ１０２には通信アンテナ１０６が接続され、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット２００のＧＰＳ信号処理部２０４にはＧＰＳアンテナ２０５が接続される。ＡＦＣユニット１００とＦＣＣユニット２００とは、ＡＦＣユニット１００の発振器１０５が発信する周波数信号をＦＣＣユニット２００のＦＣＣカウンタ２０２に入力させることにより、接続されている。すなわち、ＦＣＣカウンタ２０２に入力される基準クロック信号としては、発振器１０５が発する周波数信号を用いる。
【００４２】
ＡＦＣユニット１００がロックアップ状態にあり、かつ、発振器１０５が生成する周波数がある程度正確である場合には、ＦＣＣユニット２００のＦＣＣ演算部２０３及びＦＣＣカウンタ２０２を動作させ、補正情報をＧＰＳ信号処理部２０４に出力する。
【００４３】
この場合、ＦＣＣ処理による実効的な補正精度はＡＦＣ処理による補正精度とほぼ同じか、あるいは、それよりも劣化する。
【００４４】
本発明は、このような従来の移動通信端末装置における問題点に鑑みてなされたものであり、移動通信端末装置が本来有しているＡＦＣ機能よりも高い精度の周波数補正を可能にする移動通信端末装置及び移動通信端末装置における周波数補正方法を提供することを目的とする。
【００４５】
【課題を解決するための手段】
上述のように、従来の移動通信端末装置におけるＦＣＣ処理による補正精度はＡＦＣ処理による補正精度とほぼ同じか、あるいは、それよりも低い。しかしながら、移動通信端末装置が高精度な周波数を持つ信号を発信する基地局と通信していれば、移動通信において設定された精度以上の精度を得ることが原理的には可能である。本発明はこの原理に基づいてＧＰＳモジュールに高精度な周波数補正を施すものである。
【００４６】
具体的には、本発明は、周波数補正ユニットと、ＧＰＳモジュールと、前記周波数補正ユニットと前記ＧＰＳモジュールとを接続する中央処理装置と、を備える移動通信端末装置であって、前記周波数補正ユニットは、基地局からの信号を周波数変換することにより得られたＩＦ信号をカウントし、前記中央処理装置は、前記周波数補正ユニットがロックアップ状態の時の前記ＩＦ信号のカウント値を実カウント値オフセットに変換し、前記ＧＰＳモジュールは、前記移動通信端末装置の動作周波数を生成する回路からの信号をカウントし、その実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正するものである移動通信端末装置を提供する。
【００４７】
前記周波数補正ユニットは、例えば、基地局からの信号を周波数変換し、ＩＦ信号を発信するダウンコンバータと、前記ダウンコンバータから発信された前記ＩＦ信号をカウントするＡＦＣ回路と、前記ＡＦＣ回路から出力された電圧値をアナログデータに変換するＤ／Ａ変換回路と、前記移動通信端末装置の動作周波数を生成し、その動作周波数を示す周波数信号を発信する第一動作周波数生成回路と、から構成することができる。
【００４８】
前記中央処理装置は、前記周波数補正ユニットがロックアップ状態の時に前記ＡＦＣ回路から前記ＩＦ信号のカウント値を読み出し、読み出したカウント値を実カウント値オフセットに変換し、変換した実カウント値オフセットを出力するものとして構成することができる。
【００４９】
前記ＧＰＳモジュールは、例えば、前記ＧＰＳモジュールの動作周波数を生成する第二動作周波数生成回路と、前記周波数補正ユニットによって補正された前記周波数信号をカウントするカウンタと、前記カウンタからの実カウント値と前記中央処理装置からの実カウント値オフセットを受信し、前記実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正する実カウント補正部と、前記実カウント補正部により補正された実カウント値と理想カウント値との差を算出し、その差を示す補正信号を出力する演算部と、前記演算部から出力された前記補正信号及びＧＰＳ衛星からの電波を受信し、測位に関する信号処理を行なうＧＰＳ信号処理部と、から構成することができる。
【００５０】
前記実カウント補正部は、例えば、前記カウンタからの実カウント値に前記中央処理装置からの前記実カウント値オフセットを加算することにより、前記実カウント値を補正する。
【００５１】
前記中央処理装置は、例えば、前記ＩＦ信号のカウント値から前記移動通信端末装置の動作周波数における誤差を推定し、その誤差に基づいて、前記ＡＦＣ回路からの信号の実カウント値におけるずれを算出し、そのずれを前記実カウント値オフセットとして出力するものとして構成することができる。
【００５２】
この場合、前記中央処理装置は、前記ＩＦ信号のカウント値を読み出し、その実カウント値を変換テーブルまたは変換式に基づいて前記実カウント値オフセットに変換するものとして構成することができる。
【００５３】
前記カウンタは、受信した前記周波数信号の波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの双方をカウントするように構成することが好ましい。
【００５４】
前記演算部が出力する前記補正信号を前記カウンタにフィードバックすることも可能である。
【００５５】
また、前記演算部が出力する前記補正信号を前記第二動作周波数生成回路の制御電圧に変換し、前記第二動作周波数生成回路の出力周波数を補正するようにすることもできる。
【００５６】
さらに、本発明は、移動通信端末装置における周波数補正方法であって、基地局から受信した信号を周波数変換することにより得られたＩＦ信号をカウントする第一の過程と、前記移動通信端末装置の周波数補正ユニットがロックアップ状態の時の前記ＩＦ信号のカウント値を実カウント値オフセットに変換する第二の過程と、前記移動通信端末装置の動作周波数を生成し、その動作周波数を示す周波数信号を発信する回路からの前記周波数信号をカウントし、その実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正する第三の過程と、を備える移動通信端末装置における周波数補正方法を提供する。
【００５７】
前記第三の過程においては、例えば、前記実カウント値に前記実カウント値オフセットを加算することにより、前記実カウント値を補正するようにすることができる。
【００５８】
前記第二の過程は、例えば、前記ＩＦ信号のカウント値から前記移動通信端末装置の動作周波数における誤差を推定する過程と、前記誤差に基づいて、前記ＩＦ信号の実カウント値におけるずれを算出する過程と、前記ずれを前記実カウント値オフセットとして出力する過程と、を備えるものとして構成することができる。
【００５９】
あるいは、前記第二の過程は、前記ＩＦ信号のカウント値を読み出す過程と、前記実カウント値を変換テーブルまたは変換式に基づいて前記実カウント値オフセットに変換する過程と、を備えるものとして構成することもできる。
【００６０】
前記第三の過程においては、前記周波数信号の波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの双方をカウントすることが好ましい。
【００６１】
さらに、本発明は、移動通信端末装置における周波数補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。このプログラムが行う処理は、基地局から受信した信号を周波数変換することにより得られたＩＦ信号をカウントする第一の処理と、前記第一手段がロックアップ状態の時の前記ＩＦ信号のカウント値を実カウント値オフセットに変換する第二の処理と、前記移動通信端末装置の動作周波数を生成し、その動作周波数を示す周波数信号を発信する回路からの前記周波数信号をカウントし、その実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正する第三の処理と、からなる。
【００６２】
また、本発明は上記のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体をも提供する。
【００６３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る移動通信端末装置７００の構造を示すブロック図である。本実施形態に係る移動通信端末装置７００は、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）システムにおけるネットワークアシスト型ＧＰＳ機能を搭載しているものとする。
【００６４】
本実施形態に係る移動通信端末装置７００は、ＡＦＣユニット１００と、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット５００と、ＡＦＣユニット１００とＦＣＣユニット５００とを接続する中央処理装置（ＨＯＳＴ ＣＰＵ）６００と、から構成されている。
【００６５】
ＡＦＣユニット１００は、図４に示したＡＦＣユニット１００と同一の構成を有しており、ダウンコンバータ１０２には通信アンテナ１０６が接続されている。
【００６６】
中央処理装置６００は、ＡＦＣユニット１００がロックアップ状態にあるときにＡＦＣ回路１０３からＩＦ信号のカウント値を読み出し、このカウント値をＦＣＣ実カウント値オフセットに変換し、かつ、出力する。
【００６７】
ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット５００は、ＦＣＣユニット５００の動作周波数を生成する発振器（ＴＣＸＯ２）５０１と、ＡＦＣユニット１００により補正された発振器１０５の信号をカウントするＦＣＣカウンタ５０２と、ＦＣＣカウンタ５０２のカウント値と中央処理装置６００が出力したＦＣＣ実カウント値オフセットと発振器５０１が出力する信号とを受信し、ＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値を中央処理装置６００が出力したＦＣＣ実カウント値オフセットで補正する実カウント値補正部５０３と、補正された実カウント値を実カウント値補正部５０３から受信し、補正された実カウント値と理想カウント値との差を算出し、その差を示す信号を出力するＦＣＣ演算部５０４と、補正された実カウント値と理想カウント値との差を示す信号をＦＣＣ演算部５０４から受信するとともに、ＧＰＳアンテナ５０６を介してＧＰＳ衛星からの電波を受信し、測位に関する信号処理を行なうＧＰＳ信号処理部５０５と、から構成されている。
【００６８】
図２は、本実施形態に係る移動通信端末装置における周波数補正の方法の各過程を示すフローチャートである。以下、図２を参照して、本実施形態に係る移動通信端末装置における周波数補正の方法を説明する。
【００６９】
ＦＣＣカウンタ５０２に入力される発振器１０５の周波数は、図５に示したように、ロックアップ状態においては（ステップＳ７０１）、実カウント値と理想カウント値との差が設定範囲内になるように調整されたものである。従って、ロックアップ状態における発振器１０５の周波数は基地局が発信する信号の周波数よりも精度が劣る。
【００７０】
ＡＦＣユニット１００において、ダウンコンバータ１０２は発振器１０５の周波数により動作し、ＩＦ信号を生成するので、振器１０５の周波数はＩＦ信号周波数の一次関数で表すことができる。
【００７１】
また、発振器１０５の周波数とＩＦ信号の周波数との関係は、基地局からの搬送波周波数とＩＦ信号周波数の設計値から求めることができる。
【００７２】
従って、中央処理装置６００は、ＡＦＣ回路１０３からＩＦ信号の実カウント値を読み出し（ステップＳ７０２）、その値から発振器１０５の周波数を決定することができる。
【００７３】
さらに、中央処理装置６００は発振器１０５の周波数が正確ではなく、前述の方法で決定された周波数であった時に生じるＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値と理想カウント値との間のオフセット（ずれ）を算出し、このオフセットを実カウント値補正部５０３に送る（ステップＳ７０３）。
【００７４】
理想カウント値はＦＣＣ演算部５０４が保持しているが、予め中央処理装置６００が理想カウント値をＦＣＣ演算部５０４に送ることによっても設定することが可能である。
【００７５】
ここで、ＦＣＣユニット５００において、実カウント値オフセットを算出する方法の一例を示す。
【００７６】
発振器１０５の周波数設計値をＦ１、実際の出力周波数をＦ１ｒとする。
【００７７】
発振器５０１の周波数設計値をＦ２、実際の出力周波数をＦ２ｒとする。
【００７８】
ＦＣＣカウンタ５０２は、発振器５０１の周波数で作られる1秒の間に、発振器１０５のクロック信号をカウントするものとする。
【００７９】
この時、発振器５０１が生成する期間は正確には、Ｆ２／Ｆ２ｒ秒である。
【００８０】
従って、ＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値は以下のようになる。
【００８１】
実カウント値=Ｆ１ｒ×(Ｆ２／Ｆ２ｒ)
前述の実カウント値オフセットは、Ｆ１ｒ=Ｆ１である場合の実カウント値との差である。
【００８２】
実カウント値オフセット=[Ｆ１×(Ｆ２／Ｆ２ｒ)−Ｆ１ｒ×(Ｆ２／Ｆ２ｒ)]=[(Ｆ１−Ｆ１ｒ)×(Ｆ２／Ｆ２ｒ)]
記号[ ]はこの記号内の値を超えない最大の整数を表す。
【００８３】
中央処理部６００が実カウント値補正部５０３に送る実カウント値オフセットは整数値である。この場合、Ｆ１及びＦ２は既知であり、Ｆ１ｒは前述のように中央処理部６００により決定される。
【００８４】
発振器５０１の実際の出力周波数Ｆ２ｒは未知であるが、(Ｆ２／Ｆ２ｒ)が取り得る値の範囲は発振器５０１の周波数精度によって決まる。
【００８５】
例えば、Ｆ１＝１４．４ＭＨｚ、ロックアップ状態時の発振器１０５の周波数精度を０．３ｐｐｍとすると、(Ｆ１−Ｆ１ｒ)が取り得る範囲は−４．３２から４．３２の間の値である。
【００８６】
これに対して、発振器５０１の周波数精度は数ｐｐｍ乃至数十ｐｐｍであるので、(Ｆ２／Ｆ２ｒ)≒１とみなすことができる。
【００８７】
従って、
実カウント値オフセット≒[Ｆ１−Ｆ１ｒ]
と近似することができる。
【００８８】
発振器１０５の周波数設計値Ｆ１の値は固定であるので、実カウント値オフセットは、ほぼ発振器１０５の実際の出力周波数Ｆ１ｒによって、一つの整数値に決定される。
【００８９】
以上のように、ＡＦＣ回路１０３のＩＦ信号の実カウント値から発振器１０５の周波数を求め、発振器１０５の周波数からＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値オフセットを求めることができる。
【００９０】
中央処理装置６００は、前述のような方法により、ＩＦ信号の実カウント値をＦＣＣカウンタ５０２の実カウント値オフセットに変換し、得られた実カウントオフセット値を実カウント値補正部５０３に送る。
【００９１】
実カウント値補正部５０３はＦＣＣカウンタ５０２から受け取った実カウント値に中央処理装置６００から受け取った実カウント値オフセットを足し合わせる。
【００９２】
これにより、実カウント値は発振器１０５が正確な周波数である場合の実カウント値に補正される（ステップＳ７０４）。
【００９３】
ＦＣＣ演算部５０４は実カウント値補正部５０３から実カウント値を読み出し、読み出した実カウント値と理想カウント値との差をＧＰＳ信号処理部５０５に出力する（ステップＳ７０５）。
【００９４】
ＧＰＳ信号処理部５０５は、ＧＰＳアンテナ５０６を介してＧＰＳ衛星からの電波を受信するとともに、実カウント値と理想カウント値との差をＦＣＣ演算部５０４から受信し、その差に基づいて、測位に関する信号処理を行なう。
【００９５】
本実施形態に係る移動通信端末装置によれば、次のような効果を得ることができる。
【００９６】
ＦＣＣ機能は、基準クロック信号の周波数（本実施形態においては、発振器１０５の出力信号の周波数）の精度の高さをＧＰＳモジュールすなわちＦＣＣユニット５００の動作周波数（発振器５０１の出力信号の周波数）の補正に利用するものである。
【００９７】
具体的には、精度の低い発振器５０１の出力信号の周波数で作られる一定期間の間に精度の高い基準クロック信号をカウントすることにより、発振器５０１の出力信号の周波数の誤差を検出し、これに関する情報（補正情報）を出力するものである。
【００９８】
周波数の高い基準クロック信号を入力したり、あるいは、ＦＣＣカウント期間を長くしたりするほど、ＦＣＣ機能による補正精度は高くなるが、その精度は必ず基準クロック信号の周波数精度よりも劣る。
【００９９】
本実施形態においてＦＣＣカウンタ５０２に入力される基準クロック信号としての発振器１０５の出力信号は本移動通信端末装置が本来有するＡＦＣ機能により補正されたものである。
【０１００】
ＡＦＣ機能は通信に必要な周波数精度を保つように設計されており、その精度は、通常、ＧＰＳに必要とされるほどには高くない。
【０１０１】
従って、ＦＣＣカウンタ５０２に入力される基準クロック信号の周波数精度はＧＰＳモジュールに必要とされる精度を満たしていないことが多い。
【０１０２】
この問題を解決するために、中央処理装置６００はＡＦＣ処理におけるＩＦ信号の実カウント値から発振器１０５の出力信号の周波数の誤差を推定し、さらには、その誤差によってＦＣＣ処理における基準クロック信号の実カウント値に生じるずれ（オフセット）を算出し、これを実カウント値オフセットとして実カウント値補正部５０３に送っている。
【０１０３】
実際の動作としては、中央処理装置６００はＡＦＣ回路１０３からＩＦ信号の実カウント値を読み出し、これを変換テーブルまたは変換式により直接ＦＣＣ処理における実カウント値オフセットに変換し、これを実カウント値補正部５０３に送るようにすることができる。
【０１０４】
このような方法により、ＧＰＳモジュールは後述する様々な誤差要因を考慮しなければ、原理的には、基地局から送信される搬送波周波数の精度と同等の精度を得ることができる。
【０１０５】
次に、本実施形態における周波数補正の誤差要因について説明する。
【０１０６】
本実施形態における周波数補正において考えられる誤差要因としては、ＡＦＣカウントの開始タイミングによるカウント誤差、カウント値であるための整数化による誤差、カウント値から発振器１０５の周波数を求める計算の誤差、発振器１０５の周波数から実カウント値オフセットを求める計算の誤差、さらには、ＦＣＣカウントの開始タイミングと整数化による誤差がある。
【０１０７】
発振器１０５の周波数設計値、ＩＦ信号周波数の設計値、ＡＦＣカウント期間、ＦＣＣカウント期間などにもよるが、これらの誤差要因をすべて足し合わせると、精度にして約０．１ｐｐｍ未満の劣化に相当する。
【０１０８】
従って、仮に、基地局から送信される搬送波周波数が完全に正確なものであれば、本実施形態における周波数補正方法による最終的な補正精度は約０．１ｐｐｍ未満である。
【０１０９】
前述の誤差要因を小さくするためには、ＡＦＣカウント期間およびＦＣＣカウント期間を長くすることが効果的である。
【０１１０】
また、ＦＣＣカウンタ５０２において基準クロック信号としての発振器１０５の出力信号をカウントする場合、その波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方をカウントすると、カウント期間を2倍にした場合と同等の補正精度を得ることができる。
【０１１１】
また、基準クロック信号の周波数設計値を大きな値に設定するほど、実カウント値の単位のずれに相当する誤差要因が小さくなるので、ＦＣＣ処理による補正精度は高くなる。
【０１１２】
以上述べたように、本実施形態に係る移動通信端末装置においては、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット５００は、ＡＦＣユニット１００の補正精度を上回る精度の補正情報を得ることが可能になる。この結果として、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニット５００の実効的な周波数補正精度が飛躍的に向上し、測位の処理時間を短縮し、さらには、測位結果の精度を大きく向上させることができる。
【０１１３】
本発明は、上述の第一の実施形態に係る移動通信端末装置７００のみならず、他の通信方式の移動通信端末装置であっても、ＡＦＣ機能を有しており、そのカウント値を読み出すことができる移動通信端末装置であれば、適用することが可能である。
【０１１４】
例えば、次世代携帯電話方式であるＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）による移動通信端末装置も、ＡＦＣ機能を有し、かつ、カウント値が読み出せるような設計になっていれば、本発明を適用することが可能である。
【０１１５】
また、上述の第一の実施形態に係る移動通信端末装置７００においては、ＦＣＣ演算部５０４が最終的な補正情報をＧＰＳ信号処理部５０５に出力していたが、この補正情報を移動通信端末装置７００の内部においてフィードバックさせることにより、すなわち、補正情報をＦＣＣカウンタ５０２に出力することにより、ＧＰＳモジュールすなわちＦＣＣユニット５００の動作周波数を直接的に補正することも可能である。
【０１１６】
例えば、ＰＤＣシステムのＡＦＣ機能と同様に、補正情報を発振器５０１を制御するための制御電圧に変換することにより、発振器５０１の出力周波数を補正することも可能である。
【０１１７】
これにより、スタンドアローン方式ＧＰＳであっても、ＧＰＳ機能を移動通信ネットワークシステムに付加する形であれば、高精度な発振器を使用することなく、約０．１ｐｐｍ以下の精度で周波数補正を施すことが可能である。
【０１１８】
また、ＧＰＳ以外についても、移動通信端末装置に内蔵される種々の機能の中で、移動通信のために設定された周波数補正精度よりも高い精度の周波数補正を必要とする機能に対しては、上述の第一の実施形態における方法と同様の方法により、補正を施すことが可能である。
【０１１９】
上述の第一の実施形態に係る移動通信端末装置７００を構成するＡＦＣユニット１００、ＦＣＣユニット５００及び中央処理装置６００の動作は、コンピュータが読み取り可能な言語で記述されたコンピュータプログラムによっても実行可能である。
【０１２０】
コンピュータプログラムによりＡＦＣユニット１００、ＦＣＣユニット５００及び中央処理装置６００を動作させる場合には、例えば、中央処理装置６００にプログラム記憶用のメモリーを設け、そのメモリーにコンピュータプログラムを格納する。中央処理装置６００はそのメモリーからそのコンピュータプログラムを読み出すことにより、そのコンピュータプログラムに従って、上述のような動作を実行する。
【０１２１】
さらには、そのようなコンピュータプログラムを格納した記憶媒体を中央処理装置６００にセットすることにより、中央処理装置６００がその記憶媒体からそのコンピュータプログラムを読み出し、そのコンピュータプログラムに従って、上述のような動作を実行するようにすることも可能である。
【０１２２】
次いで、上述の実施形態に係るマイクロコンピュータの機能を実施するためのプログラムを格納した記憶媒体について以下に説明する。
【０１２３】
上述のマイクロコンピュータの機能は各種のコマンドを含むプログラムとして実現可能であり、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を介して提供することが可能である。
【０１２４】
本明細書において、「記憶媒体」の語は、データを記録することができるあらゆる媒体を含むものとする。記憶媒体の各種例を図３に示す。
【０１２５】
記憶媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−ＲＯＭ）やＰＤなどのディスク型の記憶媒体４０１、磁気テープ、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ−Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フレキシブルディスク４０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリーチップ４０４、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、スマートメディア（登録商標）、フラッシュメモリー、コンパクトフラッシュ（登録商標）カードなどの書き換え可能なカード型ＲＯＭ４０５、ハードディスク４０３があり、その他プログラムの格納に適していれば、いかなる手段も用いることができる。
【０１２６】
この記憶媒体は、コンピュータが読み取り可能なプログラム用言語を用いて上述のマイクロコンピュータの各機能をプログラミングし、そのプログラムをプログラムの記録が可能な上記の記憶媒体に記録することにより、作成することができる。
【０１２７】
あるいは、記憶媒体として、サーバーに備え付けられたハードディスクを用いることも可能である。
【０１２８】
また、本発明に係る記憶媒体は、上述のコンピュータプログラムを上記のような記憶媒体に格納し、ネットワークを介して、そのコンピュータプログラムを他のコンピュータにより読み取ることによっても、作成可能である。
【０１２９】
コンピュータ４００としては、パーソナルコンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、ノート式コンピュータ、モバイルコンピュータ、ラップトップ式コンピュータ、ポケットコンピュータ、サーバーコンピュータ、クライアントコンピュータ、ワークステーション、ホストコンピュータなどを用いることができる。
【０１３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る移動通信端末装置によれば、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニットは、ＡＦＣユニットの補正精度を上回る精度の補正情報を得ることが可能になる。この結果として、ＧＰＳモジュールとしてのＦＣＣユニットの実効的な周波数補正精度が飛躍的に向上し、測位の処理時間を短縮し、さらには、測位結果の精度を大きく向上させることができる。
【０１３１】
また、本発明に係る移動通信端末装置における周波数補正方法によっても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る移動通信端末装置の構造を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る移動通信端末装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る移動通信端末装置の作動用プログラムを記憶する記憶媒体の各種例を示す概略図である。
【図４】従来の移動通信端末装置におけるＡＦＣユニットの構造を示すブロック図である。
【図５】従来の移動通信端末装置におけるＡＦＣユニットの動作を示すフローチャートである。
【図６】従来の移動通信端末装置におけるＦＣＣユニットの構造を示すブロック図である。
【図７】従来の移動通信端末装置におけるＦＣＣユニットの動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の移動通信端末装置の構造を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ ＡＦＣユニット
１０２ ダウンコンバータ
１０３ ＡＦＣ回路
１０４ Ｄ／Ａ変換回路
１０５ 発振器
１０６ 通信アンテナ
５００ ＦＣＣユニット
５０１ 発振器
５０２ ＦＣＣカウンタ
５０３ 実カウント値補正部
５０４ ＦＣＣ演算部
５０５ ＧＰＳ信号処理部
５０６ ＧＰＳアンテナ
６００ 中央処理装置
７００ 第一の実施形態に係る移動通信端末装置
Claims (21)
- 周波数補正ユニットと、
ＧＰＳモジュールと、
前記周波数補正ユニットと前記ＧＰＳモジュールとを接続する中央処理装置と、
を備える移動通信端末装置であって、
前記周波数補正ユニットは、基地局からの信号を周波数変換することにより得られたＩＦ信号をカウントし、
前記中央処理装置は、前記周波数補正ユニットがロックアップ状態の時の前記ＩＦ信号のカウント値を実カウント値オフセットに変換し、
前記ＧＰＳモジュールは、前記移動通信端末装置の動作周波数を生成する回路からの信号をカウントし、その実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正するものである移動通信端末装置。 - 前記周波数補正ユニットは、
基地局からの信号を周波数変換し、ＩＦ信号を発信するダウンコンバータと、
前記ダウンコンバータから発信された前記ＩＦ信号をカウントするＡＦＣ回路と、
前記ＡＦＣ回路から出力された電圧値をアナログデータに変換するＤ／Ａ変換回路と、
前記移動通信端末装置の動作周波数を生成し、その動作周波数を示す周波数信号を発信する第一動作周波数生成回路と、
からなるものであることを特徴とする請求項１に記載の移動通信端末装置。 - 前記中央処理装置は、前記周波数補正ユニットがロックアップ状態の時に前記ＡＦＣ回路から前記ＩＦ信号のカウント値を読み出し、読み出したカウント値を実カウント値オフセットに変換し、変換した実カウント値オフセットを出力するものであることを特徴とする請求項２に記載の移動通信端末装置。
- 前記ＧＰＳモジュールは、
前記ＧＰＳモジュールの動作周波数を生成する第二動作周波数生成回路と、
前記周波数補正ユニットによって補正された前記周波数信号をカウントするカウンタと、
前記カウンタからの実カウント値と前記中央処理装置からの実カウント値オフセットを受信し、前記実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正する実カウント補正部と、
前記実カウント補正部により補正された実カウント値と理想カウント値との差を算出し、その差を示す補正信号を出力する演算部と、
前記演算部から出力された前記補正信号及びＧＰＳ衛星からの電波を受信し、測位に関する信号処理を行なうＧＰＳ信号処理部と、
からなるものであることを特徴とする請求項２または３に記載の移動通信端末装置。 - 前記実カウント補正部は、前記カウンタからの実カウント値に前記中央処理装置からの前記実カウント値オフセットを加算することにより、前記実カウント値を補正するものであることを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末装置。
- 前記中央処理装置は、前記ＩＦ信号のカウント値から前記移動通信端末装置の動作周波数における誤差を推定し、その誤差に基づいて、前記ＡＦＣ回路からの信号の実カウント値におけるずれを算出し、そのずれを前記実カウント値オフセットとして出力するものであることを特徴とする請求項３に記載の移動通信端末装置。
- 前記中央処理装置は、前記ＩＦ信号のカウント値を読み出し、その実カウント値を変換テーブルまたは変換式に基づいて前記実カウント値オフセットに変換するものであることを特徴とする請求項６に記載の移動通信端末装置。
- 前記カウンタは、受信した前記周波数信号の波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの双方をカウントすることを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末装置。
- 前記演算部が出力する前記補正信号を前記カウンタにフィードバックすることを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末装置。
- 前記演算部が出力する前記補正信号を前記第二動作周波数生成回路の制御電圧に変換し、前記第二動作周波数生成回路の出力周波数を補正することを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末装置。
- 移動通信端末装置における周波数補正方法であって、
基地局から受信した信号を周波数変換することにより得られたＩＦ信号をカウントする第一の過程と、
前記移動通信端末装置の周波数補正ユニットがロックアップ状態の時の前記ＩＦ信号のカウント値を実カウント値オフセットに変換する第二の過程と、
前記移動通信端末装置の動作周波数を生成し、その動作周波数を示す周波数信号を発信する回路からの前記周波数信号をカウントし、その実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正する第三の過程と、
を備える移動通信端末装置における周波数補正方法。 - 前記第三の過程においては、前記実カウント値に前記実カウント値オフセットを加算することにより、前記実カウント値を補正するものであることを特徴とする請求項１１に記載の移動通信端末装置における周波数補正方法。
- 前記第二の過程は、
前記ＩＦ信号のカウント値から前記移動通信端末装置の動作周波数における誤差を推定する過程と、
前記誤差に基づいて、前記ＩＦ信号の実カウント値におけるずれを算出する過程と、
前記ずれを前記実カウント値オフセットとして出力する過程と、
を備えるものであることを特徴とする請求項１１に記載の移動通信端末装置における周波数補正方法。 - 前記第二の過程は、
前記ＩＦ信号のカウント値を読み出す過程と、
前記実カウント値を変換テーブルまたは変換式に基づいて前記実カウント値オフセットに変換する過程と、
を備えるものであることを特徴とする請求項１１に記載の移動通信端末装置における周波数補正方法。 - 前記第三の過程においては、前記周波数信号の波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの双方をカウントすることを特徴とする請求項１１に記載の移動通信端末装置における周波数補正方法。
- 移動通信端末装置における周波数補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記プログラムが行う処理は、
基地局から受信した信号を周波数変換することにより得られたＩＦ信号をカウントする第一の処理と、
前記第一手段がロックアップ状態の時の前記ＩＦ信号のカウント値を実カウント値オフセットに変換する第二の処理と、
前記移動通信端末装置の動作周波数を生成し、その動作周波数を示す周波数信号を発信する回路からの前記周波数信号をカウントし、その実カウント値を前記実カウント値オフセットで補正する第三の処理と、
からなるものであるプログラム。 - 前記第三の処理においては、前記実カウント値に前記実カウント値オフセットを加算することにより、前記実カウント値を補正するものであることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
- 前記第二の処理は、
前記ＩＦ信号のカウント値から前記移動通信端末装置の動作周波数における誤差を推定する処理と、
前記誤差に基づいて、前記ＩＦ信号の実カウント値におけるずれを算出する処理と、
前記ずれを前記実カウント値オフセットとして出力する処理と、
を備えるものであることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。 - 前記第二の処理は、
前記ＩＦ信号のカウント値を読み出す処理と、
前記実カウント値を変換テーブルまたは変換式に基づいて前記実カウント値オフセットに変換する処理と、
を備えるものであることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。 - 前記第三の処理においては、前記周波数信号の波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの双方をカウントすることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
- 請求項１６乃至２０の何れか一項に記載のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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