JP4997282B2 - 信号捕捉装置及び信号捕捉方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えばGPS(Global Positioning System)衛星から送出される信号のような所定の周波数の信号を捕捉するための信号捕捉装置及び信号捕捉方法に関し、特に携帯電話機等の移動体通信端末に好適な信号捕捉装置及び信号捕捉方法に関する。
近年、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistants)といった高速でのデータ伝送が可能な移動体通信端末の普及が進んでいる。このような移動体通信端末では、その利便性や用途の拡大を図るために、衛星測位システムを利用した位置情報の取得機能を追加することが注目されている。
衛星測位システムは、地球の周回軌道を回る複数の人工衛星から送出される情報を受信して、各人工衛星との間の距離を測定し、受信側の装置の現在位置を計算するシステムである。米国の国防総省が構築したGPSは、このような衛星測位システムの代表的なものであり、GPS衛星と呼ばれる人工衛星を複数配置している。
GPS衛星は、送出の対象となる信号に対して、所定のPRN(Pseudo Random Noise:擬似ランダム雑音)コードを用いたスペクトラム拡散処理を行う。すなわち、移動体通信端末では、このGPS衛星から送出される信号(以下、「GPS信号」という)に対し対応するPRNコードを用いて逆拡散処理を行うことによって、元の信号を取得することが可能である。そして、取得した信号に対して、メッセージ同期、エフェメリス(ephemeris)収集、PVT(Position, Velocity, Time)計算等の処理を行うことにより、自己の現在位置や時刻についての情報を得ることができる。
このような測位機能が搭載された移動体通信端末では、GPS信号の受信処理に使用するためのクロック信号(以下、「GPSクロック信号」という。)を生成する装置部として、小型で安価であることから、水晶発振器を適用することが広く行われている(例えば、特許文献1参照)。
但し、水晶発振器の発振周波数は、周囲温度その他の使用条件によって変動するため、サーチ周波数範囲を大きく設定する必要があり、その結果、信号捕捉に時間がかかることがある。そこで、この従来の提案では、移動体通信端末が地上の無線基地局との間で無線通信を行う際に得られる高い周波数精度のクロック信号を使用して、自装置内部の水晶発振器が生成するGPSクロック信号の周波数がその理想値からどの程度ずれているかを検出する。そして、その周波数差に基づいて、測位に関する信号処理を行うようになっている。これにより、水晶発振器が発生させるGPSクロック信号の周波数(以下、「GPSクロック周波数」という)が理想値と異なっていても、周波数サーチ範囲を限定して、高速な信号捕捉を行うことができる。
ところで、前記したGPS信号のスペクトラム拡散処理で使用されるPRNコードは、コード長1ms、チップレート1.023MHzであり、1チップの周期は約1μsである。このスペクトラム拡散処理は、それぞれのGPS衛星に搭載された原子時計の時刻に同期して行われる。したがって、移動体通信端末は、0.5μs以下の誤差の精度で送出側のGPS衛星との時刻同期を確立してからでなければ、上記メッセージ同期以降の処理を開始することができず、測位を行うことができない。
移動体通信端末は、GPS信号の受信を開始していない状態ではいずれのGPS衛星か
らも独立して動作しているのが通常である。そこで、測位に先立って、まずGPS信号をサーチし、GPS信号に対する周波数同期又は位相同期やPRNコードの同期(以下、「コード同期」と総称する)を確立するための処理が必要となる。
らも独立して動作しているのが通常である。そこで、測位に先立って、まずGPS信号をサーチし、GPS信号に対する周波数同期又は位相同期やPRNコードの同期(以下、「コード同期」と総称する)を確立するための処理が必要となる。
図1は、従来の信号捕捉装置が使用される通信システムの構成を示す図である。図1において、通信システム1は、携帯電話機10と、無線基地局2と、携帯電話機10の上空に配置されたGPS(SPS)衛星3(ここでは、1つ以上のGPS衛星のうち1つを示す)と、から主に構成される。
携帯電話機10は、無線基地局2と無線信号を送受信することによって、図示しない他の携帯電話機や固定電話機あるいは情報サーバと通信を行う。また、1つ以上のGPS衛星3のそれぞれから送出されるGPS信号を捕捉し、各GPS信号から情報を抽出することによって測位を行う。このGPS信号は、1,57542GHzの同一周波数の搬送波に、それぞれの衛星毎に異なるC/Aコード(Coarse/Acquisition Code)やPコード(Precise CodeもしくはProtected Code)といったPRNコードを重畳した信号である。
携帯電話機10は、無線用アンテナ11、セルラ無線送受信部12、セルラ用クロック生成部13、GPS用アンテナ14、GPS受信部15、GPS用クロック生成部16、測位演算部17、周波数比較部18、及びサーチ制御機能部19を備えて構成される。
携帯電話機10は、無線基地局2に接続する機能と、GPSシステムによる測位機能とを備えた移動体通信端末である。携帯電話機10は、図示しないCPUと、制御プログラムを格納したROM等の記憶媒体と、RAM等の作業用メモリと、既存のハードウェアとしての通信回路によって構成され、CPUが制御プログラムを実行することで上記した各装置部の機能が実現する。
セルラ無線送受信部12は、無線基地局2との間で無線信号を送受信するとともに、通信する基地局と周波数同期してセルラ用クロックの精度向上を図る。無線基地局2は、高い周波数精度でクロック信号を生成するクロック発振器を備えている。そして、無線基地局2は、このクロック信号から搬送周波数を生成し、セルラ無線送受信部12と無線通信を行う。セルラ無線送受信部12は、図示しないPLL(Phase-Locked Loop)回路を有するAFC(Automatic Frequency Control)装置を備えており、無線基地局2から送出される無線信号の搬送波周波数に周波数同期することで、セルラ用クロック生成部13から生成されるセルラ用クロックを高精度化する。
GPS受信部15は、GPS信号をサーチするとともにこれを捕捉し、GPS信号に含まれる情報を取得する。そして、測位演算部17は、この取得された情報を基に測位のための演算を行う。具体的には、GPS受信部15は、GPS用アンテナ14より入力された各衛星からのGPS信号に対して、サーチ制御機能部19により設定されるサーチ周波数を基に衛星サーチを行い、コード同期を行う。GPS受信部15は、同様の動作を行う複数のチャンネルをもつ。
GPS用クロック生成部16は、GPS受信部を動作させるクロック信号を供給する。GPS用クロック生成部16は、図示しない温度補償型水晶発振器(Temperature Compensated Crystal Oscillator : TCXO)を使用して、GPS受信部15の動作クロックとして使用されるGPSクロック信号を生成する。GPS用クロック生成部16は、携帯電話機10のセルラ無線送受信部12におけるAFC装置のような周波数同期は施されず、自走のクロック源である。また、温度補償型となっているものの、水晶発振器の発振周波数は周囲温度からの影響によって変動する。したがって、GPSクロック信号の周波数精度は、無線基地局2と周波数同期が確立しているセルラ無線送受信部12の基準クロック信
号の周波数精度よりも低くなっている。
号の周波数精度よりも低くなっている。
測位演算部17は、GPS受信部15が行った複数チャンネル分のコード同期時のコード位相、周波数、信号レベル等の衛星捕捉情報を基に測位演算を行い、測位結果を出力する。
周波数比較部18は、セルラ用クロックを基準として、GPS用クロックとの周波数差情報を出力する。周波数比較部18は、周波数補正制御機能を有し、周波数補正制御機能は、GPS受信部クロックと無線通信部クロックの周波数差情報を出力する。
サーチ制御機能部19は、周波数比較部からの周波数差情報を基に、衛星サーチを行う中心となる周波数(サーチ基準周波数)を決定する。サーチ基準周波数を基に、衛星をサーチする周波数を順次設定する。サーチする周波数は、GPS受信部15の同時サーチ可能なチャンネル数分設定する。GPS受信部15の各チャンネルでのコード同期が完了するまでサーチする周波数を変化させる。
以上の構成において、信号捕捉装置を備える携帯電話機10は、以下の方法により周波数補正を行っている。
GPS用クロックで用いられるTCXO等は周波数精度数ppmと低い一方、GPS測位を短時間で行うには0.1ppmオーダーのクロック精度が必要となる。そのため、従来の構成では無線部通信を行う際のクロック(無線通信クロック)を使用している。無線通信部クロックは、周波数精度の高い基地局が使用する周波数源と周波数同期させるため、0.1ppmオーダーの精度が得られる。従来の構成では、この無線通信部クロックによってGPS用クロックを補正し、衛星サーチの中心周波数となり衛星サーチ基準周波数を設定することで、高い周波数精度で衛星周波数サーチを行うことができる。
図2及び図3は、従来のGPS信号の衛星サーチにおける様子の一例を説明する図であり、図2は、GPS用クロックの周波数が変動しない例を、図3は、時間に対し直線的にGPS用クロックの周波数が変動する例を示す。図2及び図3中、横軸はサーチが開始されてからの経過時間を示し、縦軸は周波数を示している。移動通信端末(携帯電話機10)は、サーチ対象となる周波数としてのサーチ対象周波数21を、GPS信号の標準の周波数として予め定められたサーチの基準となる周波数(以下、「衛星サーチ基準周波数」という)fsを基準として、時間の経過とともに徐々に周囲の周波数帯域に移動させる。これは、GPS衛星と移動体通信端末との間の相対速度その他の原因によって、移動体通信端末に到達するGPS信号の周波数としての衛星の周波数(ここではGPS信号周波数)foが変動することによって、fsとの間に不明な差分が生じ、fsの周囲の周波数帯域のサーチが必要となるためである。この例では、時刻t1でGPS信号が捕捉されることになる。また、移動体通信端末が携帯電話網に設けられたサーバとの通信によってGPS衛星の軌道情報等のアシスト情報を授受することで、GPS衛星と移動体通信端末との間の相対速度その他の原因によるGPS信号周波数foの変動を推定し、fsをより正確に設定(foとfsの差分を小さく)することも可能である。この場合には、より早い時刻にGPS信号を捕捉することができる。
一方で、サーチ範囲を広げると、広げた分だけサーチする時間がかかる。また、サーチ速度を上げてこの時間の短縮を図ろうとすると、信号レベルが低い場合にはGPS信号を誤って捕捉し損ねてしまう可能性が高くなる。そこで、通常は、図2に示すようにサーチ対象周波数21に周波数上限値fmaxと周波数下限値fminを定める。そして、サーチを所定の時間内にサーチ対象周波数21がその上限値と下限値に到達するような速度でサーチ対象周波数を上下に広げていくことにより、設定されたサーチ範囲A、すなわち周
波数上限値fmaxと周波数下限値fminとの間の周波数帯域についてのサーチを、所定の時間内に終了することができる。ここで、サーチを終了してもGPS信号の捕捉ができなかった場合には、以下に述べる一連のサーチ処理を再実行する。
波数上限値fmaxと周波数下限値fminとの間の周波数帯域についてのサーチを、所定の時間内に終了することができる。ここで、サーチを終了してもGPS信号の捕捉ができなかった場合には、以下に述べる一連のサーチ処理を再実行する。
図4は、信号捕捉装置を備える携帯電話機10の衛星信号サーチ処理を示すフローチャートである。図中、Sはフローのステップを示す。
まず、ステップS1でGPS受信部クロックとセルラ用クロックの周波数差情報を取得し、ステップS2で取得した周波数差情報を基に衛星サーチ基準周波数fsを修正する。次いで、ステップS3でサーチ周波数を一旦リセットし、ステップS4でサーチ周波数をサーチする。
ステップS5では、衛星信号を捕捉できたか否かを判別し、捕捉できた場合は衛星信号サーチ完了として本フローを終了する。衛星信号を捕捉できない場合は、ステップS6でサーチ周波数を変更し、ステップS7でサーチ周波数がサーチ範囲外か否かを判別する。サーチ周波数がサーチ範囲外の場合は、ステップS8でサーチ周波数をリセットしてステップS4に進み、ステップS4でサーチ周波数をサーチする。また、サーチ周波数がサーチ範囲外でない場合は、そのままステップS4に進み、ステップS4でサーチ周波数をサーチする。
上記フローを、図2及び図3を用いて説明すると、以下のサーチ方法となる。
図2に示すように、セルラ用クロックによって周波数補正された衛星サーチ基準周波数fsを中心として、順次サーチ範囲を広げることで衛星の周波数をサーチする。衛星の周波数foと衛星サーチ基準周波数fsとの差は、概ね無線通信部(セルラ無線送受信部12)の周波数精度(周波数確度)で決まるため、サーチ範囲は衛星サーチ基準周波数fsに対して無線通信部の周波数精度分(ここではA[ppm])の範囲を持たせればよい。
衛星サーチ周波数は、衛星サーチ基準周波数fsを中心に、図2のハッチングに示すように拡大し、サーチ周波数が衛星の周波数foと一致するところで衛星周波数のサーチが完了する。図2では、サーチ対象周波数21が衛星の周波数foと一致するところでサーチ終了時間t1となる。また図2の太実線に示すように、GPS用発振器の周波数変動がないため、衛星捕捉中心周波数である衛星サーチ基準周波数fsの変動はない。
このように、サーチ範囲Aを広げながら衛星周波数をサーチするため衛星サーチ基準周波数fsと衛星の周波数foの差を小さくすることがサーチ終了時間t1の短縮に大いに効果がある。
従来例では、この衛星サーチ基準周波数fsの精度を周波数補正によって高くすることで、測位時間短縮に寄与している。
特開2003−329761号公報
しかしながら、このような従来の信号捕捉装置を備える移動通信端末にあっては、以下のような課題があった。
衛星サーチ基準周波数fsは、サーチ開始時にセルラ用クロックで補正するが、その後の動作はGPS用クロックを基準として動作する。そのため、GPS用クロックの周波数が変動した場合には、衛星周波数サーチを行う衛星サーチ基準周波数fsも変動してしま
う。GPS用クロックは、通常TCXO等が用いられるが、TCXOは周辺温度によって周波数が変化してしまう特性を有する。
う。GPS用クロックは、通常TCXO等が用いられるが、TCXOは周辺温度によって周波数が変化してしまう特性を有する。
図3は、時間に対し直線的にGPS用クロックの周波数が変動し、衛星サーチ基準周波数fs(太実線)が変化している例を示す。
図3に示すように、GPS用クロックの周波数が変動した場合には、衛星周波数サーチを行うための衛星捕捉中心周波数である衛星サーチ基準周波数fsも変動してしまう。また、この衛星サーチ基準周波数fsの変化に伴い、図3ハッチングに示すサーチ対象周波数21も下側にシフトし、サーチ範囲Aもシフトする。そのため、衛星の周波数foとサーチ対象周波数21が交差する点がなく、サーチ範囲からも外れるためサーチ不可となる。このサーチ不可を、従来技術で解決しようとして、単純にサーチ範囲を広く設定した場合には、衛星周波数サーチにかかる時間が非常に長くなってしまう。
すなわち、従来の信号捕捉装置にあっては、衛星サーチ中にGPS用クロックの周波数が変動した場合に、周波数サーチするための基準となる周波数(衛星サーチ基準周波数fs)も同時に変動してしまい、衛星周波数サーチにかかる時間が長くなる問題が生じる。この場合、GPS信号をいつまでも捕捉できないにもかかわらず、周波数サーチだけが延々と続けられることになる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、測位中の信号捕捉装置(例えば、GPS受信装置)の受信部クロック周波数の補正を実施するタイミングを最適化し、サーチ漏れを防ぐとともに、測位時間を短縮することができる信号捕捉装置及び信号捕捉方法を提供することを目的とする。
また本発明は、周波数補正実施によって周波数精度が劣化する現象を防止することができ、測位時間を短縮することができる信号捕捉装置を提供することを別の目的とする。
本発明の信号捕捉装置は、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段と、前記所定のクロック信号の周波数の基準としての基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成手段と、前記所定のクロック信号と前記基準クロック信号との周波数を比較する周波数比較手段と、前記基準クロック信号の精度を推定する基準クロック精度推定手段と、前記基準クロック精度推定手段により推定された基準クロック信号の精度が所定の閾値以上のとき、前記基準クロック信号を基準として前記所定のクロック信号の周波数を補正するように制御する制御手段とを備える構成を採る。
本発明の信号捕捉方法は、所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うステップと、前記所定のクロック信号の周波数の基準としての基準クロック信号と前記所定のクロック信号の周波数を比較するステップと、前記基準クロック信号の精度を推定するステップと、前記推定された前記基準クロック信号の精度が所定の閾値以上のとき、前記基準クロック信号を基準として前記所定のクロック信号の周波数を補正する制御ステップとを有する。
本発明によれば、測位中の信号捕捉装置(例えば、GPS受信装置)の受信部クロック周波数の補正を実施するタイミングを最適化することができ、サーチ漏れを防ぐとともに、測位時間を短縮することができる。
また、周波数補正実施によって周波数精度が劣化する現象を防止することができ、測位時間を短縮することができる。
以下、本発明の実施の形態に係る信号捕捉装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図5は、本発明の一実施の形態に係る信号捕捉装置が使用される通信システムの構成を示す図である。本実施の形態は、信号捕捉装置として、GPS衛星測位システムに適用した例である。
図5において、通信システムは、携帯電話機100と、無線基地局200と、携帯電話機100の上空に配置されたGPS(SPS)衛星300(ここでは、1つ以上のGPS衛星のうち1つを示す)と、から主に構成される。
携帯電話機100は、無線基地局200と無線信号を送受信することによって、図示しない他の携帯電話機や固定電話機あるいは情報サーバと通信を行う。また、1つ以上のGPS衛星300のそれぞれから送出されるGPS信号を捕捉し、各GPS信号から情報を抽出することによって測位を行う。このGPS信号は、1,57542GHzの同一周波数の搬送波に、それぞれの衛星毎に異なるC/AコードやPコードといったPRNコードを重畳した信号である。
携帯電話機100は、無線用アンテナ111と、セルラ無線送受信部112と、セルラ用クロック生成部113と、GPS用アンテナ114と、GPS受信部115と、GPS用クロック生成部116と、測位演算部117と、周波数比較部118と、セルラ用クロックの精度推定機能部120と、GPS用クロックの精度推定機能部130と、補正タイミング決定部140とを備えて構成される。セルラ用クロックの精度推定機能部120は、受信品質モニタ部121から構成される。GPS用クロックの精度推定機能部130は、端末動作モニタ部131及び温度モニタ部132から構成される。
携帯電話機100は、無線基地局200に接続する機能と、GPSシステムによる測位機能とを備えた移動体通信端末であり、図示しないCPUと、制御プログラムを格納したROM等の記憶媒体と、RAM等の作業用メモリと、既存のハードウェアとしての通信回路によって構成される。携帯電話機100は、CPUが制御プログラムを実行することで上記した各装置部の機能が実現する。
セルラ無線送受信部112は、無線基地局200との間で無線信号を送受信するとともに、通信する基地局と周波数同期してセルラ用クロックの精度向上を図る。無線基地局200は、高い周波数精度でクロック信号を生成するクロック発振器を備えている。そして、このクロック信号から搬送周波数を生成し、セルラ無線送受信部112と無線通信を行う。セルラ無線送受信部112は、図示しないPLL回路を有するAFC装置を備えており、無線基地局200から送出される無線信号の搬送波周波数に周波数同期することで、セルラ用クロック生成部113から生成されるセルラ用クロックを高精度化する。
GPS受信部115は、GPS信号をサーチするとともにこれを捕捉し、GPS信号に含まれる情報を取得する。そして、測位演算部117は、この取得された情報を基に測位のための演算を行う。具体的には、GPS受信部115は、GPS用アンテナ114より入力されたGPS信号の衛星を、サーチ制御機能部119により設定されるサーチ周波数を基に衛星サーチを行い、コード同期を行う。GPS受信部115は、同様の動作を行う複数のチャンネルをもつ。
GPS用クロック生成部116は、GPS受信部を動作させるクロック信号を供給する。GPS用クロック生成部116は、図示しない温度補償型水晶発振器(TCXO)を使用して、GPS受信部115の動作クロックとして使用されるGPSクロック信号を生成する。GPS用クロック生成部116は、携帯電話機100のセルラ無線送受信部112のAFC装置のような周波数同期は施されず、自走のクロック源である。また、温度補償型となっているものの、水晶発振器の発振周波数は周囲温度からの影響によって変動する。したがって、GPSクロック信号の周波数精度は、無線基地局200と周波数同期が確立しているセルラ無線送受信部112の基準クロック信号の周波数精度よりも低くなっている。
測位演算部117は、GPS受信部115が行った複数チャンネル分のコード同期時のコード位相、周波数、信号レベル等の衛星捕捉情報を基に測位演算を行い、測位結果を出力する。
周波数比較部118は、セルラ用クロックを基準として、GPS用クロックとの周波数差情報を出力する。周波数比較部118は、周波数補正制御機能を有し、周波数補正制御機能は、GPS受信部クロックと無線通信部クロックの周波数差情報を出力する。
サーチ制御機能部119は、周波数比較部118からの周波数差情報を基に、衛星サーチを行う中心となる周波数(サーチ基準周波数)を決定する。サーチ基準周波数を基に、衛星をサーチする周波数を順次設定する。サーチする周波数は、GPS受信部115の同時サーチ可能なチャンネル数分設定する。GPS受信部115の各チャンネルでのコード同期が完了するまでサーチする周波数を変化させる。
受信品質モニタ部121は、無線通信の受信品質(RSSI(Received Signal Strength Indicator)、BER(Bit Error Rate)、BLER(Block Error Rate)、Ec/N0(Signal Energy per chip over Noise Power Spectral Density)、S/N(Signal to Noise ratio)、C/N(Carrier to Noise ratio)、アンテナバーの本数等)を検出する。
端末動作モニタ部131は、GPS用クロックの周波数変動に影響を与える端末動作の状態をモニタする。温度モニタ部132は、温度センサ等からなりGPS用クロックの周波数変動に影響を与える端末の温度変化をモニタする。GPS用クロックとして、例えばTCXOが用いられる。TCXOは、温度補償型の水晶発振器であるものの発振周波数は周囲温度からの影響によって周波数が変動する。そこで、温度モニタ部132によりTCXO周囲温度をモニタする。また、端末動作モニタ部131により端末動作から温度変動を推定する。
補正タイミング決定部140は、測位中のGPS受信部クロックの周波数変動とセルラ用クロックの周波数精度等を推定し、GPS受信部クロック周波数補正の必要性の有無を判断して、周波数補正を実施する/しないを決定する。補正タイミング決定部140は、GPS測位動作(衛星サーチ)中、セルラ用クロックを基準にしてGPS受信部クロックを間欠的に補正する構成において、無線通信の受信品質(RSSI(Received Signal Strength Indicator)、BER(Bit Error Rate)、BLER(Block Error Rate)、Ec/N0、S/N、C/N、アンテナバーの本数等)を検出し、受信品質の閾値との比較結果から周波数補正の実施の有無を判定する。ここで、受信品質が高い/低い状態は、セルラ用クロック精度の推定値が高い/低い状態に対応する。具体的には、以下(1)〜(3)により周波数補正の実施の有無を判定する。
(1)通信中の基地局からの受信品質を閾値と比較して閾値より高い/低い場合に、周波数補正を実施する/しないを判定する。
(2)複数基地局からの受信品質の平均値を算出し、この平均値を閾値と比較して閾値より高い/低い場合に、周波数補正を実施する/しないを判定する。
(3)前回の周波数補正タイミングでの受信品質(過去数回分の重み付け平均等でもよい)を記憶しておき、現在の受信品質と比較し、過去の受信品質より良い/悪い場合に、周波数補正を実施する/しないを判定する。
上記閾値は、GPS受信部クロックの周波数変動推定値に応じて設定する。例えば、GPS受信部クロックの周波数変動推定値が大きい場合、受信品質の閾値を小さくする。ま
た、周波数変動推定値は、測位経過時間、端末動作の経過時間、又は周波数差の比較結果等から推定する。
た、周波数変動推定値は、測位経過時間、端末動作の経過時間、又は周波数差の比較結果等から推定する。
また、補正タイミング決定部140は、ハンドオーバー情報を使用することで、測位中の周波数補正のタイミングを決定することができる。
補正タイミング決定部140は、GPS測位動作(衛星サーチ)中、無線通信のハンドオーバー情報に基づいて、測位中の周波数補正のタイミングを決定する。具体的には、以下(4),(5)により周波数補正の実施の有無を判定する。
(4)ハンドオーバー実施の有無に応じて周波数補正の頻度を決定する。ハンドオーバー時は、セルラ用クロック周波数の変動の発生が推定される。
(5)ハンドオーバー実施回数(回数/単位時間)が所定の閾値より多い/少ないに応じて周波数補正の頻度を少なく/多く決定する。ハンドオーバー実施回数により移動速度を判断する。
上記頻度は、GPS受信部クロックの周波数変動推定値に応じて設定する。例えば、GPS受信部クロックの変動推定値が大きい場合、ハンドオーバー実施回数の閾値を大きくする。また、周波数変動推定値は、測位経過時間、端末動作の経過時間、又は周波数差の比較結果等から推定する。
以下、上述のように構成された信号捕捉装置を備える携帯電話機100の動作を説明する。
図6は、信号捕捉装置を備える携帯電話機100の衛星信号サーチ処理を示すフローチャートである。
まず、ステップS101で周波数比較部118において、GPS受信部クロックとセルラ用クロックの周波数差情報を取得する。クロック周波数差は、例えば基準クロック信号が所定回数立ち上がる区間にGPSクロック信号が何回立ち上がるかをカウントし、GPSクロック周波数が理想値であった場合に得られるカウント値と実際のカウント値を比較することによって求めることができる。
ステップS102では、サーチ制御機能部119は、取得した周波数差情報を基に衛星サーチ基準周波数fsを修正する。
ステップS103では、サーチ制御機能部119は、サーチ周波数を一旦リセットし、ステップS104でサーチ周波数をサーチする。
ステップS105では、衛星信号を捕捉できたか否かを判別し、捕捉できた場合は衛星信号サーチ完了として本フローを終了する。GPS信号のサーチが終了するのは、例えば、測位に必要な数のGPS衛星300との間でコード同期を確立できた場合や、後に説明する所定のサーチ範囲についてサーチを実施したものの、測位に必要な数のGPS衛星300との間でコード同期を確立できなかった場合である。
衛星信号を捕捉できない場合は、ステップS106でサーチ周波数を変更し、ステップS107でサーチ周波数がサーチ範囲外か否かを判別する。サーチ周波数がサーチ範囲外の場合は、周波数補正実施を判断するステップS108に処理を進める。また、サーチ周波数がサーチ範囲外でない場合は、そのままステップS104に進み、ステップS104
でサーチ周波数をサーチする。
でサーチ周波数をサーチする。
ステップS108で補正タイミング決定部140は周波数補正実施を判定し、ステップS109でステップS108の判定結果より、周波数補正を実施するか否かによって処理を分岐する。周波数補正実施の判断基準判定方法については、図7のフロー及び図13乃至図16より後述する。
上記ステップS109で周波数補正を実施しない場合は、そのままステップS112に進み、ステップS112でサーチ周波数をリセットして、ステップS104に進む。
一方、上記ステップS109で周波数補正を実施する場合は、ステップS110で周波数比較部108は、GPS受信部クロックとセルラ用クロックの周波数差情報を取得する。ステップS111では、サーチ制御機能部119は、周波数比較部118からの周波数差情報に基づいて衛星サーチを行う中心となる周波数(サーチ基準周波数)を補正してステップS112に進む。ステップS112では、サーチ周波数をリセットして、ステップS104に進む。サーチする周波数は、GPS受信部115の同時サーチ可能なチャンネル数分設定する。GPS受信部115の各チャンネルでのコード同期が完了するまで、上記のサーチ処理に従い、サーチする周波数を変化させてサーチ動作を繰り返す。
補正タイミング決定部140は、GPS用クロックの精度推定機能部130より得られたGPS受信部クロック周波数の精度情報と、セルラ用クロックの精度推定機能部120より得られたセルラ用クロック周波数の精度情報を基に、GPS受信部クロック周波数補正の必要の有無を判断して、周波数補正を実施する場合と、サーチ周波数がサーチ範囲外の場合は、サーチ周波数リセット信号を出力する。
図7は、補正タイミング決定部140による周波数補正実施の判断基準判定処理を示すフローチャートである。本フローは、図6のステップS108の詳細フローである。
ステップS121では、GPS用クロックの品質を推定する。GPS用クロックの品質推定は、下記の(1)又は(2)により判断する。
(1)温度の変化が大きいほど品質の指標が悪くなる。
(2)端末動作(FOMA(登録商標)送信、GPS動作等)状態の変化(CPU動作率(何%動作)の変化等)が大きいほど品質の指標が悪くなる。また、動作状態が変化してからの経過時間が短いほど、品質の指標が悪くなる。一定時間経過すると温度が安定する。GPS用クロックの周波数精度の推定方法については、図9乃至図12により後述する。
ステップS122では、セルラ用クロックの品質を推定する。セルラ用クロックの品質推定は、下記により判断する。
RSSI(Received Signal Strength Indicator)値が小さいほど品質の指標が悪くなる。セルラ用クロックの周波数精度の推定方法については、図8により後述する。また、RSSI以外にも、BER(Bit Error Rate)、BLER(Block Error Rate)、Ec/N0、S/N、C/N、アンテナバーの本数、等で判断するものとしてもよい。
ステップS123では、GPS用クロックの品質とセルラ用クロックの品質とを比較し、GPS用クロックの品質がセルラ用クロックの品質より悪いか否かを判別する。GPS用クロックの品質がセルラ用クロックの品質より悪い場合は、ステップS124でGPS
用クロックの周波数補正を行うと判定して、図6のステップS109に戻る。GPS用クロックの品質がセルラ用クロックの品質より悪くない場合は、ステップS125でGPS用クロックの周波数補正を行わないと判定して、図6のステップS109に戻る。
用クロックの周波数補正を行うと判定して、図6のステップS109に戻る。GPS用クロックの品質がセルラ用クロックの品質より悪くない場合は、ステップS125でGPS用クロックの周波数補正を行わないと判定して、図6のステップS109に戻る。
次に、セルラ用クロック及びGPS用クロックの周波数精度の判定方法について説明する。
〔セルラ用クロックの周波数精度の判定方法〕
図8は、セルラ用クロックの受信品質RSSI[dBm]と周波数誤差[ppm]との関係を示す図である。図8に示すように、セルラ用クロックの受信品質RSSI[dBm]と周波数誤差[ppm]とは反比例の関係にある。AFCによる周波数同期は一般的に、受信信号の位相とセルラ用クロックの位相とを比較し、位相差が0になるようにセルラ用クロックを制御する。その際、受信品質RSSIが低い場合、受信信号から得られる位相情報にノイズが入るため、周波数同期の精度が低くなり、結果として周波数精度が低くなる。
図8は、セルラ用クロックの受信品質RSSI[dBm]と周波数誤差[ppm]との関係を示す図である。図8に示すように、セルラ用クロックの受信品質RSSI[dBm]と周波数誤差[ppm]とは反比例の関係にある。AFCによる周波数同期は一般的に、受信信号の位相とセルラ用クロックの位相とを比較し、位相差が0になるようにセルラ用クロックを制御する。その際、受信品質RSSIが低い場合、受信信号から得られる位相情報にノイズが入るため、周波数同期の精度が低くなり、結果として周波数精度が低くなる。
〔GPS用クロックの周波数精度の判定方法〕
図9乃至図12は、GPS用クロックの時間経過、温度変動、周波数変動の関係を示す図であり、図9は時間経過に対する温度変動[℃]の特性を、図10は時間経過に対する温度[℃]の特性を、図11は温度変動[℃]に対する周波数変動[ppm]の特性を、図12は温度[℃]に対する周波数[Hz]の特性をそれぞれ示す。
図9乃至図12は、GPS用クロックの時間経過、温度変動、周波数変動の関係を示す図であり、図9は時間経過に対する温度変動[℃]の特性を、図10は時間経過に対する温度[℃]の特性を、図11は温度変動[℃]に対する周波数変動[ppm]の特性を、図12は温度[℃]に対する周波数[Hz]の特性をそれぞれ示す。
GPS用クロック生成部116は、携帯電話機100のセルラ無線送受信部112のAFC装置のような周波数同期は施されず、自走のクロック源である。また、温度補償型となっているものの、水晶発振器の発振周波数は周囲温度からの影響によって変動する。したがって、GPSクロック信号の周波数精度は、無線基地局200と周波数同期が確立しているセルラ無線送受信部112の基準クロック信号の周波数精度よりも低くなっている。
GPS用クロックとして、例えばTCXOが用いられるが、特に温度変動が原因でTCXOの周波数が変動してしまう。そこで、(1)温度センサ等によりモニタする、又は端末動作から温度変動を推定する等から時間経過に対する温度、温度変動の特性を推定する方法がある。さらに、(2)TCXOの温度に対する周波数精度、及び温度変動に対する周波数精度変動の情報から、周波数精度、周波数変動を推定する方法がある。
次に、セルラ用クロック及びGPS用クロックの周波数精度の比較方法について説明する。上述したように、セルラ用クロックの周波数精度とGPS用クロックの周波数精度とは、異なる種類の判定条件を用いている。したがって、両者を比較するためには、両者に相関のあるパラメータを用いる必要がある。セルラ用クロックとGPS用クロックの周波数精度の比較手順として「GPSクロック周波数精度を温度から推定する方法」と「GPSクロック周波数変動を温度変動から推定する方法」について説明する。
〔周波数精度の比較手順1(GPS用クロック周波数精度を温度から推定する方法)〕
図13は、セルラ用クロックの受信品質RSSI[dBm]と周波数誤差[ppm]との関係を示す図、図14A及び図14Bは、GPS用クロックの温度[℃]と周波数[Hz]及び周波数誤差[ppm]との関係を示す図である。図14Bは、図14Aの周波数に対して理想の周波数からみた周波数のずれ(周波数誤差)を示している。
図13は、セルラ用クロックの受信品質RSSI[dBm]と周波数誤差[ppm]との関係を示す図、図14A及び図14Bは、GPS用クロックの温度[℃]と周波数[Hz]及び周波数誤差[ppm]との関係を示す図である。図14Bは、図14Aの周波数に対して理想の周波数からみた周波数のずれ(周波数誤差)を示している。
(1)受信品質RSSIからセルラ用クロック周波数誤差を推定する。図13a.のセルラ用クロック周波数誤差を推定する。
(2)温度からGPSクロック周波数誤差を推定する。図14Bb.のGPSクロック周波数誤差を推定する。
(3)上記(1)と(2)の結果を比較して、a<bならば周波数補正を実施する。
また、上記(1)〜(3)を周波数補正タイミングにおいて実施する。
〔周波数精度の比較手順2(GPS用クロック周波数変動を温度変動から推定する方法)〕
図15は、セルラ用クロックの受信品質RSSI[dBm]と周波数誤差[ppm]との関係を示す図、図16は、GPS用クロックの時間経過に対する温度[℃]特性を示す図、図17は、GPS用クロックの温度変動[℃]と周波数変動[ppm]との関係を示す図である。
図15は、セルラ用クロックの受信品質RSSI[dBm]と周波数誤差[ppm]との関係を示す図、図16は、GPS用クロックの時間経過に対する温度[℃]特性を示す図、図17は、GPS用クロックの温度変動[℃]と周波数変動[ppm]との関係を示す図である。
(1)測位動作開始時に受信品質RSSIからセルラ用クロック周波数誤差を推定、周波数補正を実施する。図15a.のセルラ用クロック周波数誤差を推定し、周波数補正を実施する。
(2)測位動作開始の周波数補正実施時におけるGPS用クロックの温度[℃]を推定する。図16c.のGPS用クロックの温度を推定する。
(3)周波数補正タイミングにおいて、受信品質RSSIからセルラ用クロック周波数誤差を推定する。図15b.のセルラ用クロック周波数誤差を推定する。
(4)周波数補正タイミングにおいてGPS用クロックの温度[℃]を推定し、前回補正時からの温度変動を推定する。図16d.のGPS用クロックの温度を推定し、前回補正時のGPS用クロック温度(1回目はc)と比較して温度変動を推定。
(5)上記で推定した温度変動からGPSクロック周波数変動を推定する。図17e.のGPSクロック周波数変動を推定する。
(6)前回補正時のセルラ用クロック周波数精度(1回目はa)、b、eの結果を比較し、『b<前回補正時のセルラ用クロック周波数精度(1回目はa)+e』であれば、周波数補正を実施する。
(7)上記(3)〜(6)を繰り返し実行する。
図18は、本実施の形態の信号捕捉装置を備える携帯電話機100のサーチ動作を説明する図である。図18中、横軸はサーチが開始されてからの経過時間[sec]を示し、縦軸は周波数[ppm]を示している。周波数軸上のfsはサーチ開始周波数であり、foはサーチする衛星の真の周波数である。衛星の真の周波数foは、サーチ開始周波数fsから離れた位置にあり、移動通信端末(携帯電話機100)は、サーチ開始周波数fsを基準として、サーチ対象周波数400を、時間の経過とともに徐々に周囲の周波数帯域に移動させてサーチを行う。サーチ範囲を広げると、広げた分だけサーチする時間がかかるため、サーチ対象周波数400に周波数上限値fmaxと周波数下限値fminを定める。そして、サーチを所定の時間内にサーチ対象周波数400がその上限値と下限値に到達するような速度でサーチ対象周波数を上下に広げていくことにより、設定されたサーチ範囲A、すなわち周波数上限値fmaxと周波数下限値fminとの間の周波数帯域についてのサーチを、所定の時間内に終了することができる。サーチを終了してもGPS信号の捕捉ができなかった場合には、図6のステップS105乃至ステップS112で示す一連の
サーチ処理を再実行する。サーチ対象周波数401〜403は、サーチ処理を再実行した場合のサーチ対象周波数である。
サーチ処理を再実行する。サーチ対象周波数401〜403は、サーチ処理を再実行した場合のサーチ対象周波数である。
サーチ開始周波数fsは、衛星捕捉中心周波数であり、このサーチ開始周波数fsを衛星捕捉中心周波数としてサーチ開始する一方、サーチ開始後はセルラ用クロック周波数500を基準にしてGPS用クロック周波数600の周波数補正を行う。セルラ用クロック周波数500による周波数補正後のGPS用クロック周波数600を衛星捕捉中心周波数として次のサーチ処理を行う。
図18の実線に示すGPS用クロック周波数600は、時刻t0でセルラ用クロック周波数500による補正実施後からサーチ範囲Aのサーチ終了時刻t1までの変動を示す。
図18の破線に示すGPS用クロック周波数601は、第1の時刻t1でセルラ用クロック周波数500による周波数補正を行わなかった場合のGPS用クロック周波数である。また、GPS用クロック周波数602は第1の時刻t1でセルラ用クロック周波数500を基準にして周波数補正を行った周波数補正後のGPS用クロック周波数である。また、GPS用クロック周波数603は第2の時刻t2でセルラ用クロック周波数500を基準にして周波数補正を行った周波数補正後のGPS用クロック周波数である。また、GPS用クロック周波数604は第3の時刻t3でセルラ用クロック周波数500を基準にして周波数補正を行った周波数補正後のGPS用クロック周波数である。
また、サーチ対象周波数400はサーチ開始周波数fsでGPS用クロック周波数600を基点とするサーチ対象周波数である。また、サーチ対象周波数401は第1の時刻t1でGPS用クロック周波数500を基準にして周波数補正されたGPS用クロック周波数601を基点とするサーチ対象周波数である。また、サーチ対象周波数402は第2の時刻t2でセルラ用クロック周波数500を基準にして周波数補正されたGPS用クロック周波数601を基点とするサーチ対象周波数である。また、サーチ対象周波数403は第3の時刻t2でセルラ用クロック周波数500を基準に周波数補正を実施しないで、すなわち第2の時刻t2のGPS用クロック周波数602をそのままサーチ基準周波数とした場合のサーチ対象周波数である。
一般に、セルラ用クロックは、精度が良いため、セルラ用クロックを基準にしてGPS用クロックの周波数補正を実施している。従来例では、セルラ用クロックで常にGPS用クロックの周波数補正を実施していた。しかし、セルラ用クロック周波数500の精度が悪い場合に、セルラ用クロック周波数を基準にしてGPS用クロック周波数の周波数補正を実施すると、結果として周波数精度が悪くなり、衛星補足が遅くなるおそれがある。本実施の形態では、セルラ用クロックの精度が悪い場合、セルラ用クロック周波数を基準にしてGPS用クロック周波数の周波数補正を実施せず、結果として、衛星捕捉を早く完了させることが可能となる。
本実施の形態では、上述した〔セルラ用クロックの周波数精度の判定方法〕によってセルラ用クロックの周波数精度を判定する。また、図7のフローのステップS122において、RSSI値が小さいほど品質の指標が悪くなることを利用してセルラ用クロックの周波数精度を推定する。また、RSSI以外にも、BER(Bit Error Rate)、BLER(Block Error Rate)、Ec/N0、S/N、C/N、アンテナバーの本数、等で判断するものとしてもよい。セルラ用クロック周波数500の周波数精度が良い場合には、セルラ用クロックを基準にしてGPS用クロックの周波数補正を実施する一方、セルラ用クロックの精度が悪い場合には、セルラ用クロック周波数を基準にしてGPS用クロック周波数の周波数補正を実施しない。図18では、第2の時刻t2から第3の時刻t3近傍でセルラ用クロック周波数500の周波数精度が悪い。このため、第2の時刻t2から第3の時刻t3近
傍における、周波数精度が悪い領域ではセルラ用クロック周波数500を基準にしてGPS用クロックの周波数補正を実施しない。この場合、第3の時刻t3ではセルラ用クロック周波数500を基準にせず、第2の時刻t2のGPS用クロック周波数602を基点としてサーチ対象周波数403を決定する。
傍における、周波数精度が悪い領域ではセルラ用クロック周波数500を基準にしてGPS用クロックの周波数補正を実施しない。この場合、第3の時刻t3ではセルラ用クロック周波数500を基準にせず、第2の時刻t2のGPS用クロック周波数602を基点としてサーチ対象周波数403を決定する。
従来例では、セルラ用クロックは、GPS用クロックよりも何時でも精度が良いとの前提に立って、セルラ用クロックを常時、基準にしてGPS用クロックの周波数補正を実施していた。図18では、第2の時刻t2でセルラ用クロック周波数500を基準にして周波数補正されたGPS用クロック周波数601を基点とするサーチ対象周波数402がその例である。周波数精度が悪いセルラ用クロック周波数500を基準にしてGPS用クロックの周波数補正を実施した場合の、サーチ対象周波数402(図18の破線三角形破線参照)によるサーチ範囲は、サーチする衛星の真の周波数foから大きく隔たっておりサーチ対象周波数402で捕捉される可能性はない。これに対して、本実施の形態では、周波数精度が悪い領域ではセルラ用クロック周波数500を基準にしてGPS用クロックの周波数補正を実施しない。第2の時刻t2のGPS用クロック周波数602を基点とする、サーチ対象周波数403(図18の実線三角形参照)によるサーチによって、時間の経過とともに高周波側と低周波側に移動していく。第3の時刻t3の直前にサーチ対象周波数403がサーチする衛星の真の周波数f0に到達すると(図18a.参照)、衛星信号捕捉に成功し、サーチは完了する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、セルラ用クロックの精度推定機能部120により無線通信の受信品質を推定する。そして、補正タイミング決定部140は、推定された受信品質が所定の閾値以上の場合、セルラ用クロックを基準としてGPS用クロックの周波数補正を実施し、受信品質が所定の閾値より小さい場合、セルラ用クロックを基準とするGPS用クロックの周波数補正の実施を禁止する。これにより、測位中のGPS受信部クロック周波数補正を実施するタイミングを最適化することができ、サーチ漏れを防ぐとともに、測位時間を短縮することができる。
また、周波数補正実施によって周波数精度が劣化する現象を防止することができ、測位時間を短縮することができる。
また、補正タイミング決定部140は、ハンドオーバー情報を使用することで、周波数補正実施によって周波数精度が劣化する現象を防止することができ、測位時間を短縮することができる。
本実施の形態と従来例との差について説明する。従来例では、GPS用クロックの周波数が測位動作(衛星サーチ)中に変動(温度変動が主原因)した場合に測位性能が劣化する課題に対して、(1)間欠的にセルラ用クロックを基準としてGPS用クロックの周波数補正を実施する、(2)セルラ用クロック精度を無線通信部の受信品質から判断して周波数補正を実施することで性能劣化を改善する方法が考えられる。
しかし、この従来例の方法では、(3)セルラ用クロックの品質が良いが、それ以上にGPS用クロックの品質が良い場合に余計な周波数補正を実施してしまう、(4)セルラ用クロックの品質が悪いが、それ以上にGPS用クロックの品質が悪い場合に必要な周波数補正を未実施といった動作になり、測位性能が劣化してしまう欠点がある。
これに対して、本実施の形態では、周波数補正のタイミングを以下の通り決定している。a.GPS用クロックの周波数変動を推定する。b.GPS用クロックの周波数変動の推定値に応じてセルラ無線送受信部112の受信品質閾値を変動させる。c.補正タイミング決定部140は、セルラ無線送受信部112の受信品質閾値とセルラ無線送受信部1
12の受信品質を比較して周波数補正のタイミングを判断する。このように、本実施の形態では、GPS用クロックとセルラ用クロックの両方の品質を考慮して、周波数補正タイミングを判断するため、上記(3),(4)に示す余計な周波数補正の実施、必要な周波数補正の未実施を防ぐことにより、周波数補正のタイミングを最適とすることができ、測位性能を向上させることができる。
12の受信品質を比較して周波数補正のタイミングを判断する。このように、本実施の形態では、GPS用クロックとセルラ用クロックの両方の品質を考慮して、周波数補正タイミングを判断するため、上記(3),(4)に示す余計な周波数補正の実施、必要な周波数補正の未実施を防ぐことにより、周波数補正のタイミングを最適とすることができ、測位性能を向上させることができる。
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
例えば、図6のサーチ処理のフローチャートにおいて、サーチ周波数がサーチ範囲外になった場合に周波数補正実施を判断して実施する、しない処理を行うものとしたが、図19に示す通り、サーチ周波数を変更してサーチ周波数をサーチする毎に、周波数補正実施を判断して実施する、しない処理を行うものとしてもよい。
さらに、図20に示す通り、(1)サーチ周波数がサーチ範囲外になった場合、及び(2)
サーチ周波数を変更してサーチ周波数をサーチする毎、の両方のタイミングで周波数補正実施を判断して実施する、しない処理を行うものとしてよい。この場合、(1)、(2)それぞれにおける、周波数補正の判断基準となるセルラ無線送受信部112の受信品質閾値を別々に設定できるようにしてもよい。
サーチ周波数を変更してサーチ周波数をサーチする毎、の両方のタイミングで周波数補正実施を判断して実施する、しない処理を行うものとしてよい。この場合、(1)、(2)それぞれにおける、周波数補正の判断基準となるセルラ無線送受信部112の受信品質閾値を別々に設定できるようにしてもよい。
上記の通り衛星サーチ処理を実施することで、細かな周波数補正のタイミングを設定することができ、周波数補正のタイミングをより最適化することが可能となる。
また、図5に示す通り、GPS用クロックの精度推定機能部130は、端末動作モニタ部131、温度モニタ部132の両方から構成されるものとしたが、端末動作モニタ部131のみ、もしくは温度モニタ部132のみで構成されるものとしてもよい。
また、例えば、GPSクロック信号の比較の対象として、無線基地局との通信に使用するクロック信号を基準クロック信号として使用するようにしたが、他のクロック信号を使用してもよい。また、あるチャネルでGPS信号を捕捉できた場合に、そのGPS信号の搬送波周波数に同期する形で得られるクロック信号を、他のチャネルでのサーチに基準クロック信号として使用するようにしてもよい。
また、GPS機能を有する携帯電話機に本発明を適用する場合について説明したが、これに限るものではなく、周波数が変動する可能性のあるクロック信号を使用して所定の周波数の信号の捕捉を試みるような他の各種装置に適用できることは勿論である。
また、本実施の形態では信号捕捉装置及び信号捕捉方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、測位システム及び受信装置等であってもよいことは勿論である。
さらに、上記信号捕捉装置を構成する各回路部、例えば測位演算部の種類、その数及び接続方法など、さらには無線通信部の種類などは前述した実施の形態に限られない。
本発明は、測位衛星(例えば、GPS衛星)から送出される信号を捕捉する機能を有する信号捕捉装置(例えば、移動体通信端末)に用いる場合に好適である。
Claims (11)
- 所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行う信号受信手段と、
前記所定のクロック信号の周波数の基準としての基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成手段と、
前記所定のクロック信号と前記基準クロック信号との周波数を比較する周波数比較手段と、
前記基準クロック信号の精度を推定する基準クロック精度推定手段と、
前記基準クロック精度推定手段により推定された基準クロック信号の精度が所定の閾値以上のとき、前記基準クロック信号を基準として前記所定のクロック信号の周波数を補正するように制御する制御手段と
を備える信号捕捉装置。 - 前記基準クロック信号生成手段としての無線通信用クロック信号を動作クロックとして使用する無線通信手段と、
前記所定のクロック信号と前記無線通信用クロック信号との周波数を比較する周波数比較手段と、
基準クロック精度推定手段として、前記無線通信手段の通信品質を推定する受信品質推定手段と、
前記受信品質推定手段により推定された受信品質が所定の閾値以上のとき、前記無線通信用クロック信号を基準として前記所定のクロック信号の周波数を補正するように制御する制御手段と
を備える請求項1記載の信号捕捉装置。 - 前記受信品質推定手段は、前記無線通信手段における無線通信のRSSI、Ec/N0、BER、BLER、S/N、C/N、又はアンテナバーの本数を検出して受信品質を推定する請求項2記載の信号捕捉装置。
- 前記受信品質推定手段は、前記所定のクロック信号の周波数変動を推定し、該所定のクロック信号の周波数精度及び周波数変動の推定値に応じて前記無線通信手段の受信品質閾値を変更する請求項2記載の信号捕捉装置。
- 前記信号補足装置の所定の場所における温度を検知する温度検知手段を有し、前記受信品質推定手段は、前記温度検知手段によって検知された温度を基に、前期所定のクロック信号の周波数精度又は周波数変動の推定値を決定する請求項2記載の信号補足装置。
- 前記信号補足装置の各種動作状態をモニタする、各種動作状態モニタ手段を有し、前記受信品質推定手段は、各種動作状態モニタ手段により取得した、各種動作状態の変化、及び各種動作状態の経過時間の情報から、前記所定のクロック信号の周波数精度又は周波数変動の推定値を決定する請求項2記載の信号補足装置。
- 前記受信品質推定手段は、前記無線通信用クロックと前記所定のクロック信号との周波数の比較結果から前記所定のクロック信号の周波数精度又は周波数変動の推定値を決定する請求項2記載の信号捕捉装置。
- 前記制御手段は、前記受信品質が前記所定の閾値より小さいとき、前記無線通信用クロックを基準とする前記所定のクロック信号の周波数の補正の実施を禁止する請求項2記載の信号捕捉装置。
- 前記制御手段は、前記所定のクロック信号の周波数変動推定値が所定値より大きい場合、前記閾値を小さくする請求項1記載の信号捕捉装置。
- 前記制御手段は、無線通信のハンドオーバー情報に基づいて、前記周波数補正制御を実施する請求項1記載の信号捕捉装置。
- 所定のクロック信号を動作クロックとして捕捉の対象となる信号のサーチを行うステップと、
前記所定のクロック信号の周波数の基準としての基準クロック信号と前記所定のクロック信号の周波数を比較するステップと、
前記基準クロック信号の精度を推定するステップと、
前記推定された前記基準クロック信号の精度が所定の閾値以上のとき、前記基準クロック信号を基準として前記所定のクロック信号の周波数を補正する制御ステップと
を有する信号捕捉方法。
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