JPH0537466A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタルセルラー電話システムなどにおけ
るチャネルごとの受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）を増幅
回路のリップルなどの影響を受けず，さらに温度依存性
のない精度の高いものにする。 【構成】 中間周波（ＩＦ）信号変換集積回路（ＩＣ）
６０において第１中間周波信号ＩＦ１，さらに第２中間
周波信号ＩＦ２に変換した後，ＲＳＳＩ信号処理ＩＣ７
０内のＲＳＳＩ回路７２においてＲＳＳＩを出力する。
事前に各チャネルごとの実際の受信強度利得と基準の受
信強度利得との比較データをとり，チャネルごとの利得
補正データを作成し，利得補正用ＲＯＭ９０に記憶して
おく。無線通信装置の動作時に，ＣＰＵ５０からの信号
でチャネルごとの利得補正データテーブルを選択し，選
択されたテーブルについてＲＳＳＩ回路７２のＲＳＳＩ
をＡＤコンバータ８８でディジタル信号に変換し，その
ディジタルをアドレスとして利得補正用ＲＯＭ９０に入
力して対応する利得補正受信信号強度指示信号ＣＲＳＳ
Ｉを得る。温度補正も上記同様である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無線通信方式（システ
ム）に関するものであり，特に，ディジタルセルラー電
話システムなどに適用される複数のチャネルのうちの最
も受信強度の高い適切な１つのチャネルを選択するため
受信強度を検出する回路を有する無線通信装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば，ディジタルセルラー電話シス
テムなどに代表されるディジタル移動体電話通信システ
ムなどにおいては，ディジタル形式で複数チャネルのう
ちの適切な１つのチャネルを選択して通信を行う。かか
る無線通信システムにおいては，最も受信強度の強いチ
ャネルを検出してそのチャネルを捕捉し，そのチャネル
周波数を用いて通信を行う。そのため，無線通信装置に
おいて受信強度を正確に検出することが重要になる。

【０００３】図５は本発明の無線通信装置が適用される
１例として時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）方式で通信
を行うディジタルセルラー電話システムにおける無線通
信装置の主要部のブロック構成図を示す。この無線通信
装置はアンテナ２，デュープレクサ４を有している。こ
の無線通信装置の受信系統は，高周波増幅回路６，第１
段受信ミキサ８，中間周波増幅回路１０，第２段ミキサ
１２，受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）回路１４，ＡＤコ
ンバータ１６，ディジタル復調回路１８，イコライザ２
０，位相同期（ＰＬＬ）シンセサイザ２８，周波数較正
（キャリブレーション）回路３０で構成される。またこ
の無線通信装置の送信系統は，ディジタル変調回路３
６，送信増幅回路３８，送信ミキサ４０，ゲート回路４
２，電力増幅回路４４，自動電力制御回路４６，周波数
較正回路３０およびＰＬＬシンセサイザ２８で構成され
る。ＰＬＬシンセサイザ２８と周波数較正回路３０とは
送信系統と受信系統で共用され，リンク制御回路２２と
変調回路３６との間にＤＡコンバータ３４が配設されて
いる。さらに無線通信装置は，リンク制御回路２２，音
声ＣＯＤＥＣ２４，ボイスバンドインターフェース２
６，および，マイクロコンピュータなどで構成される演
算制御ユニット（ＣＰＵ）５０を有している。ボイスバ
ンドインターフェース２６には図示しないハンドセット
（送受話器）が接続され，さらにこの無線通信装置には
プッシュボタン用キーパッド，ＬＣＤ表示器，音声出力
装置などが設けられている。

【０００４】受信系統の動作について述べる。アンテナ
２で受信した高周波の無線信号は，デュープレクサ４を
介して高周波増幅回路６に入力され所定のレベルまで増
幅される。増幅された高周波受信信号が，第１段受信ミ
キサ８においてＰＬＬシンセサイザ２８からの第１中間
周波用局部発振周波数ｆ_LO1 に基づいて第１中間周波信
号ＩＦ１に変換される。第１中間周波信号ＩＦ１は中間
周波増幅回路１０を介して第２段ミキサ１２に入力さ
れ，ＰＬＬシンセサイザ２８からの第２中間周波用局部
発振周波数ｆ_LO2 に基づいて第１中間周波信号ＩＦ１よ
り低い周波数の第２中間周波信号ＩＦ２に変換される。
第２中間周波信号ＩＦ２がＲＳＳＩ回路１４に入力され
て受信信号強度指示信号ＲＳＳＩが検出される。この受
信信号強度指示信号ＲＳＳＩについての詳細は後述す
る。ＲＳＳＩ回路１４からの出力はＡＤコンバータ１６
においてディジタル信号に変換されてディジタル復調回
路１８で直交復調され，イコライザ２０を介してリンク
制御回路２２に出力される。リンク制御回路２２は送受
信リンクを制御し，イコライザ２０からの出力を音声Ｃ
ＯＤＥＣ２４に出力して音声に変換させ，ボイスバンド
インターフェース２６を介して図示しないハンドセット
に音声信号として出力する。

【０００５】送信系統の動作について述べる。リンク制
御回路２２からＤＡコンバータ３４を介して制御信号が
直交変調を行うディジタル変調回路３６に出力される。
変調回路３６は直交するＩ，Ｑ信号を直交変調する。直
交変調信号は送信増幅回路３８で増幅されて送信ミキサ
４０に入力されて，ＰＬＬシンセサイザ２８からの局部
発振周波数ｆ_TRに基づいて送信周波数まで周波数変換さ
れ，ゲート回路４２に出力される。この例の無線通信装
置はＴＤＭＡ方式で送受信を行うので，リンク制御回路
２２からの送信タイミング信号によってゲート回路４２
が付勢され，送信ミキサ４０からの信号を電力増幅回路
４４に出力する。電力増幅回路４４は，自動電力制御回
路４６の制御に基づいてゲート回路４２からの信号を送
信電力まで増幅する。

【０００６】ＣＰＵ５０は上記送受信動作に関する全て
の制御，および，図示しないＬＣＤ表示器，キーパッド
の操作などの制御を行う。ＲＳＳＩ回路１４で検出した
受信信号強度指示信号ＲＳＳＩはＣＰＵ５０に入力さ
れ，適切なチャネル選択の判断に使用される。

【０００７】図６は図１に図解した，第１段受信ミキサ
８からＲＳＳＩ回路１４に至る，中間周波数信号に変換
する回路ブロック，および，受信信号強度指示信号ＲＳ
ＳＩを検出する回路ブロックの詳細回路構成を示す。中
間周波数信号への変換はＩＦ信号変換集積回路（ＩＣ）
６０によって行われ，受信信号強度指示信号ＲＳＳＩの
検出はＲＳＳＩ信号処理ＩＣ７０によって行われる。Ｉ
Ｆ信号変換ＩＣ６０は，バンドパスフィルタ６１，第１
段受信増幅回路６２，第１段受信ミキサ６３，バンドパ
スフィルタ６４，第２段受信増幅回路６５および第２段
受信ミキサ６６を有している。ＲＳＳＩ信号処理ＩＣ７
０は，第１の検波増幅回路７１，ＲＳＳＩ回路７２，第
２の検波増幅回路７３を有している。

【０００８】図５に示した高周波増幅回路６からの高周
波増幅信号はバンドパスフィルタ６１に入力されて所定
の周波数帯域の信号が第１段受信増幅回路６２に印加さ
れて増幅される。その増幅信号は第１段受信ミキサ６３
においてＰＬＬシンセサイザ８２からの第１中間周波用
局部発振周波数ｆ_LO1 に基づいて周波数変換され，第１
中間周波信号ＩＦ１に変換される。第１中間周波信号Ｉ
Ｆ１はバンドパスフィルタ６４においてさらに所定の周
波数帯域の信号のみが通過させられて第２段受信増幅回
路６５で増幅される。第２段受信増幅回路６５からの第
１中間周波信号ＩＦ１は，第２段受信ミキサ６６におい
て，局部発振器８４からの第２中間周波用局部発振周波
数ｆ_LO2 に基づいて周波数変換され，第１中間周波信号
ＩＦ１より周波数の低い第２中間周波信号ＩＦ２が発生
される。

【０００９】受信信号強度指示信号ＲＳＳＩは上記第２
中間周波信号ＩＦ２の強度を検出した信号である。第２
中間周波信号ＩＦ２は第１の検波増幅回路７１で検波さ
れ，その検波信号がＲＳＳＩ回路７２に入力される。第
１の検波増幅回路７１の出力はＲＳＳＩ信号処理ＩＣ７
０の外部に設けられたバンドパスフィルタ８６で所定周
波数帯域の信号が通過させられ，再びＲＳＳＩ信号処理
ＩＣ７０内の第２の検波増幅回路７３において第２の検
波信号が検出され，ＲＳＳＩ回路７２に入力される。こ
の回路例では，２段検波を行う例について述べたが，通
常さらに多段の検波が行われる。ＲＳＳＩ回路７２は上
記検波信号を入力して対数演算を行って利得を算出しこ
れらの和をとって受信信号強度指示信号ＲＳＳＩを算出
する。このアナログの受信信号強度指示信号ＲＳＳＩが
ＡＤコンバータ８８においてディジタル信号に変換され
てＣＰＵ５０に入力される。

【００１０】ＣＰＵ５０は入力されたディジタルの受信
信号強度指示信号ＲＳＳＩを参照して最適なチャネルを
選択する。そのため，ＣＰＵ５０は各チャネルに対応し
たチャネル周波数ＣＨf _REF を示す信号をＰＬＬシンセ
サイザ８２に出力し，ＰＬＬシンセサイザ８２はかかる
チャネル周波数ＣＨf _REF に応じた第１中間周波用局部
発振周波数ｆ_LO1 を第１段受信ミキサ６３に出力し，各
チャネルごとに上述した受信信号強度指示信号ＲＳＳＩ
が検出される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】たとえば，ディジタル
セルラー電話システムとして，特に，ＧＳＭ（Group Sp
ecial Mobile）規格，ＰＣＮ規格に基づくディジタルセ
ルラー電話システムなどにおいては，非常に高い精度で
通信を行うことが要求されている。そのため，上記受信
信号強度指示信号ＲＳＳＩの検出精度も絶対値および相
対値の両者に対して非常に高いものが要求されている。
かかる観点から上記回路を考察すると，ＲＳＳＩ信号処
理ＩＣ７０自体の性能のばらつき，ＩＦ信号変換ＩＣ６
０内の第１段受信増幅回路６２，第２段受信増幅回路６
５などの利得のリップル，ばらつき，その他の回路のば
らつきなどにより，上記回路構成による受信信号強度指
示信号ＲＳＳＩの検出ではＧＳＭ規格などを満足する充
分精度の高い受信信号強度指示信号ＲＳＳＩが得られな
いという問題がある。特に，これらのばらつきなどはチ
ャネル周波数によって異なるという性質を有している。
さらに上記受信信号強度指示信号ＲＳＳＩの検出精度は
無線通信装置内の電子回路の周囲温度によっても大きく
ばらつき，温度状態によっても精度高い受信信号強度が
検出できないという問題に遭遇する。

【００１２】したがって，本発明はかかる電子回路部品
の性能のばらつき，リップルなどの影響を排除して精度
の高い受信信号強度指示信号ＲＳＳＩを出力し，その受
信信号強度指示信号ＲＳＳＩに基づいて通信可能な無線
通信装置を提供することを目的とする。また本発明は温
度依存性のない上記無線通信装置を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め，本発明の複数のチャネルを選択的に使用して通信を
行うため各チャネルの無線受信信号の受信強度を検出す
る回路を有する無線通信装置に，上記検出した受信信号
強度を選択チャネルに応じて予め算出した補正データに
基づいて補正する受信強度利得補正手段を設ける。また
本発明の複数のチャネルを選択的に使用して通信を行う
ため各チャネルの無線受信信号の受信強度を検出する回
路を有する無線通信装置に，上記検出した強度を，予め
算出した温度補正データに基づいて該無線通信装置の温
度に応じて補正する受信強度温度補正手段を設ける。さ
らに好適には，本発明の無線通信装置は上記受信強度利
得補正手段と受信強度温度補正手段とを有する。

【００１４】

【作用】その無線通信装置について，予め各チャネルご
とに基準の信号に対する受信信号強度を測定し，その測
定値に基づいて上記受信強度利得補正手段に各チャネル
ごとの利得補正特性データ（曲線）を記憶しておく。受
信強度利得補正手段は通常動作時，検出された受信信号
強度指示信号について上記利得補正を行う。上記同様
に，その無線通信装置について，無線通信装置の温度，
たとえば，無線通信装置の内部温度または無線通信装置
の周囲温度を変化させそれぞれの温度において，基準周
波数信号に対する受信信号強度指示信号を測定し，温度
依存度を算出し，温度補正特性データ（曲線）を上記受
信強度温度補正手段に記憶しておく。受信強度温度補正
手段は検出された受信信号強度指示信号について記憶し
た温度補正特性データで温度補正を行う。さらに上記利
得補正と温度補正の両者を行うことができる。

【００１５】

【実施例】図１に本発明の第１実施例の無線通信装置内
の無線信号受信回路の部分回路図を示す。この回路は図
６に対応している。ＩＦ信号変換ＩＣ６０，ＲＳＳＩ信
号処理ＩＣ７０，ＰＬＬシンセサイザ８２，局部発振器
８４，バンドパスフィルタ８６，および，ＡＤコンバー
タ８８と図６に示した回路構成と同じである。これらの
回路の動作については上述したので省略する。

【００１６】図１に示した無線信号受信回路には，図６
の回路構成に対して利得補正用リードオンリーメモリ
（ＲＯＭ）９０が付加されている。この利得補正用ＲＯ
Ｍ９０には，図２に示す利得補正曲線が利得補正データ
として記憶されている。利得補正曲線は複数のチャネル
ごとに用意されており，その無線通信装置内の無線信号
受信回路ごとに予め，基準の受信信号強度（ｄＢ）に対
する実際の利得値（ｄＢ）を各チャネルごとに正確に測
定し，利得補正テーブルとして利得補正用ＲＯＭ９０に
記憶しておく。このように，複数チャネルのそれぞれに
ついて利得補正テーブルが利得補正用ＲＯＭ９０に記憶
されている。利得補正データは非線形特性を示すことが
多いが，その特性を折線近似してテーブル化している。

【００１７】ＲＳＳＩ回路７２で検出されたアナログの
受信信号強度指示信号ＲＳＳＩがＡＤコンバータ８８が
８ビットのディジタル受信信号強度指示信号ＤＲＳＳＩ
に変換され，このＤＳＳＲＩが利得補正データを読み出
すアドレスとして利得補正用ＲＯＭ９０に印加される。
また，ＣＰＵ５０から現在選択しているチャネル周波数
ＣＨf _REF に対応する４ビットのデータが，利得補正用
ＲＯＭ９０内のチャネルに応じた補正テーブルを選択す
るために利得補正用ＲＯＭ９０に入力されている。した
がって，利得補正用ＲＯＭ９０はＣＰＵ５０からのチャ
ネル指定に基づいて選択された補正テーブルについてＡ
Ｄコンバータ８８からのディジタルの受信信号強度指示
信号ＤＳＳＩをアドレスとして，該当する利得補正デー
タを利得補正受信信号強度指示信号ＣＲＳＳＩとして出
力する。この利得補正受信信号強度指示信号ＣＲＳＳＩ
はＣＰＵ５０に入力されて，ＣＰＵ５０において正確な
受信強度信号として使用される。

【００１８】図２に示した利得補正曲線の詳細について
述べる。この実施例はＰＣＮ規格に準拠させたものであ
り，１ｄＢステップの受信強度で６４ｄＢの利得範囲を
６ビット（０〜６３の値を示す）で表す。したがって，
ＣＰＵ５０からのチャネル周波数ＣＨf _REF に基づいて
選択された補正テーブルのそれぞれは，この実施例では
−１１０ｄＢ〜−４８ｄＢの範囲の利得を示す６ビット
の利得補正値であるが，プラス／マイナス１ｄＢの検出
誤差，および，オフセットを考慮してＡＤコンバータ８
８からは８ビットのアドレスとして利得補正用ＲＯＭ９
０に印加している。

【００１９】図２の利得補正曲線は上述したように，事
前に実際の無線通信装置の個々について各チャネルごと
に算出される。このように無線受信信号の入力端におい
て全チャネルの周波数帯域で精度の高い利得補正が実現
され，その利得補正は無線通信装置全体として，ＧＳＭ
規格，ＰＣＮ規格などに適合する。したがって，上記の
ように利得補正された利得補正受信信号強度指示信号Ｃ
ＲＳＳＩは無線通信装置全体として，各チャネルについ
てＧＳＭ規格，ＰＣＮ規格などの仕様を満足するものと
なる。その結果として，上記のように補正された利得補
正受信信号強度指示信号ＣＲＳＳＩを用いれば，無線通
信装置としてＧＳＭ規格，ＰＣＮ規格を満足するディジ
タルセルラー電話通信が可能となる。

【００２０】図３を参照して本発明の第２実施例の無線
信号受信回路について述べる。図３に示した無線信号受
信回路は，図１に示したＩＦ信号変換ＩＣ６０，ＲＳＳ
Ｉ信号処理ＩＣ７０，ＰＬＬシンセサイザ８２，局部発
振器８４，バンドパスフィルタ８６，ＡＤコンバータ８
８，および，ＣＰＵ５０の他，利得補正用ＲＯＭ９０に
代えて温度補正用ＲＯＭ９２が設けられ，さらに温度範
囲識別信号発生回路１００が配設されている。

【００２１】温度補正用ＲＯＭ９２には図４に示す温度
補正曲線が補正データとしてテーブル化されて記憶され
ている。この温度補正曲線は１５°Ｃ未満，１５〜３５
°Ｃ，３５°Ｃ以上の３つのブレークポイントに分けて
温度補正を行うためのデータを曲線にしたものであり，
事前に無線通信装置をこれらのブレークポイントにおけ
る温度状態で動作させ，これらの温度における基準受信
信号強度に対する実際の受信信号強度を測定し，温度補
正テーブルを作成し，温度補正用ＲＯＭ９２に記憶させ
ておく。

【００２２】無線通信装置を実際に動作させたとき上記
温度補正を行う。そのため，無線通信装置の内部温度を
測定する温度センサ１０２，この温度センサ１０２の検
出電圧を比較する比較回路１０４，１０６，上記ブレー
クポイントを識別するための基準電圧ＶＲ１，ＶＲ２を
発生する分圧抵抗器１１０，１１２，１１４と，ツェナ
ーダイオード１０８が設けられている。比較回路１０
４，１０６は温度センサ１０２で検出した温度に応じて
下記表１で示す２ビットのデータを温度補正用ＲＯＭ９
２に出力する。 表１ 温度センサ１０２の測定温度 比較回路１０４，１０６の出力データ １５°Ｃ未満 ００ １５°Ｃ〜３５°Ｃ ０１ ３５°Ｃ以上 １０

【００２３】上記２ビットで複数の温度補正テーブルう
ちの対応する１つを選択する。選択された温度補正テー
ブルについて，ＡＤコンバータ８８から入力されるディ
ジタル受信信号強度指示信号ＤＲＳＳＩをアドレスとし
て対応する温度補正受信信号強度指示信号ＴＲＳＳＩが
温度補正用ＲＯＭ９２から読み出され，ＣＰＵ５０に出
力される。ＣＰＵ５０は上記第１実施例におけると同様
に温度補正受信信号強度指示信号ＴＲＳＳＩを用いて適
正なチャネル選択を行う。この第２実施例によれば，温
度変化による受信信号強度の誤差が低減され，ＧＳＭ規
格，ＰＣＮ規格を満足する受信信号強度が得られる。上
記温度センサ１０２は無線通信装置の温度を測定するだ
けでなく，無線通信装置の周囲温度を測定して，上記温
度補正に使用することができる。

【００２４】本発明の第３実施例は，上記第１実施例の
チャネルごとの利得補正と第２実施例の温度補正を組み
合わせたものである。第３実施例では，たとえば，図１
の利得補正用ＲＯＭ９０と図３の温度補正用ＲＯＭ９２
を１つのＲＯＭにまとめ，まずＲＯＭ内の利得補正曲線
を用いて利得補正を行った後，ＣＰＵ５０を介して再度
ＲＯＭ内の温度補正曲線を用いて温度補正を行う。ある
いは，利得補正曲線と温度補正曲線とを組み合わせた補
正曲線を各チャネルごとにＲＯＭ内に記憶しておき，Ａ
Ｄコンバータ８８からのディジタル受信信号強度指示信
号ＤＲＳＳＩをアドレスとして１回で利得補正および温
度補正を行った受信信号強度指示信号を得ることもでき
る。

【００２５】上記実施例では利得補正および温度補正を
ＲＯＭを用いてテーブルルックアップ方式で行う場合に
ついて述べたが，ＣＰＵ５０内で上記同様の結果が得ら
れる補正演算処理を行ってもよい。

【００２６】以上の実施例は，ＧＳＭ規格，ＰＣＮ規格
などによるディジタルセルラー電話システムに適用され
る無線通信装置について例示したが，本発明の無線通信
装置は上記ディジタルセルラー電話システムに限定され
ることなく，精度の高い受信信号の強度を検出する他の
装置についても適用できる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように，本発明によれば，検
出した受信信号強度を各チャネルごとの利得補正を行う
ことにより，精度の高い受信信号強度指示信号を提供で
き，その受信信号強度指示信号に基づいて精度の高い通
信が可能になる。また本発明によれば，それぞれの無線
通信装置に応じた温度依存性のない精度の高い受信信号
強度指示信号を提供でき，上記同様に精度の高い通信が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の無線通信装置内の無線信
号受信回路の部分回路構成図である。

【図２】図１に示した無線信号受信回路における利得補
正曲線を示す図である。

【図３】本発明の第２実施例の無線通信装置内の無線信
号受信回路の部分回路構成図である。

【図４】図３に示した無線信号受信回路における温度補
正曲線を示す図である。

【図５】本発明が適用される無線通信装置のブロック図
である。

【図６】従来の無線信号受信回路の部分回路構成図であ
る。

【符号の説明】

８・・第１段受信ミキサ，１２・・第２段ミキサ，１４
・・受信信号強度指示回路（ＲＳＳＩ回路），２８・・
ＰＬＬシンセサイザ，５０・・ＣＰＵ，６０・・ＩＦ信
号変換ＩＣ，６１・・バンドパスフィルタ， ６２・・
第１段受信増幅回路，６３・・第１段受信ミキサ，６４
・・バンドパスフィルタ，６５・・第２段受信増幅回
路，６６・・第２段受信ミキサ，７０・・ＲＳＳＩ信号
処理ＩＣ，７１・・第１の検波増幅回路，７２・・ＲＳ
ＳＩ回路，７３・・第２の検波増幅回路，８２・・ＰＬ
Ｌシンセサイザ，８４・・局部発振器，８６・・バンド
パスフィルタ，８８・・ＡＤコンバータ，９０・・利得
補正用ＲＯＭ，９２・・温度補正用ＲＯＭ，１００・・
温度範囲識別信号発生回路，１０２・・温度センサ，１
０４，１０６・・比較回路，ＩＦ１・・第１中間周波信
号，ＩＦ２・・第２中間周波信号，ＲＳＳＩ・・・受信
信号強度指示信号，ＣＲＳＳＩ・・利得補正受信信号強
度指示信号，ＴＲＳＳＩ・・温度補正受信信号強度指示
信号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のチャネルを選択的に使用して通信
   を行うため各チャネルの無線受信信号の受信強度を検出
   する回路を有する無線通信装置において， 上記検出した受信信号強度を，選択チャネルに応じて予
   め算出した補正データに基づいて補正する受信強度利得
   補正手段を有することを特徴とする無線通信装置。
2. 【請求項２】 複数のチャネルを選択的に使用して通信
   を行うため各チャネルの無線受信信号の受信強度を検出
   する回路を有する無線通信装置において， 上記検出した受信強度を，予め算出した温度補正データ
   に基づいて該無線通信装置の温度に応じて補正する受信
   強度温度補正手段を有することを特徴とする無線通信装
   置。