JPH10190755A - 無線通信装置および移動通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】変調方式としてＦＳＫ方式およびπ／４シフト
ＱＰＳＫ方式のいずれを用いたシステムにも適用可能な
マルチモード性を有していながら、小形化、低消費電力
化を図ることを可能とする。 【解決手段】ランダムパタン発生回路１は、送信データ
を２ビットを１単位とするランダムパタンデータに変換
する。固定パタン発生回路２は、送信データの状態を２
ビット単位で判断し、その２ビットのデータをその状態
に応じて、π／４シフトＱＰＳＫ方式の差動符号化の際
に±π／４、±３π／４の４種類の位相変化を所定期間
に亙り繰り返し起こさせる４種類の固定データのうちの
いずれかに置換した固定パタンデータへと送信データを
変換する。ランダムパタンデータおよび固定パタンデー
タの一方を選択回路３により選択し、差動符号化回路４
でπ／４シフトＱＰＳＫ規則に従った差動符号化を施し
たのち、無線送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変調方式としてＦ
ＳＫ（Frequency Shift Keying）方式およびπ／４シフ
トＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying ）方式の
いずれを用いた通信も行なうことができるデュアルモー
ドの無線通信装置およびこの無線通信装置を用いて構築
される移動通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信では、簡易型携帯電話システ
ム、ディジタル自動車電話システム、あるいは高度無線
呼び出しシステムなどの複数の技術条件の異なるシステ
ムが混在している。そして各システム上で利用される無
線通信端末は、おのおののシステムから要求される技術
条件を満足することが必要である。

【０００３】一般に無線通信端末は、いずれか１つのシ
ステムにのみ適応するように回路構成が設計される。し
かし、各種のシステムにはそれぞれに独自の長所を有し
ているため、それらの長所を兼ね備え、より利便性の向
上を図るために、近年はマルチモード化の要求が高まっ
てきている。すなわち、１つの無線通信端末により複数
のシステム上で通信可能とするマルチモード無線通信端
末への要求が高まってきている。このマルチモード端末
の一例としては、米国におけるセルラーシステムにおい
て、アナログ方式とデジタル方式の両方で使用できるデ
ュアルモード端末が既に実用化されている。

【０００４】図１１はこのようなデュアルモード端末の
従来の構成例を示す図である。この図に示すように従来
のデュアルモード端末は、電源回路１１１のように一部
には共有できる回路もあるが、通信回路自体は、２つの
システムにそれぞれ対応する別々の通信回路１１２，１
１３を並列的に設けておくものとなっている。そして、
制御回路１１４の制御の下に切り換えられるスイッチ１
１５によって電源回路１１１からの電力供給を通信回路
１１２，１１３に選択的に行なうことで、２つのシステ
ムのいずれでの通信を行なうかを切り換えるものとなっ
ている。

【０００５】このようにデュアルモード端末において
は、単一システムに対応する無線通信端末に比べ、回路
規模、消費電流が増大するという不具合があった。とこ
ろで携帯型の無線通信端末の場合、高度なモビリティを
確保するために小形化、低消費電力化が厳しく要求され
る。従って無線通信端末の設計においては、システムか
らの要求を満足しつつ、小形化、低消費電力化を追求す
るため、無線通信端末は使用されるシステムに最適化さ
れた回路構成を実現するが、２つのシステムのそれぞれ
に応じた通信回路を用意する必要がある従来のデュアル
モード端末においては、回路規模の縮小に限界があり、
小形化、低消費電力化を達成することが困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の無
線通信端末は、デュアルモードを実現するためには２つ
のシステムのそれぞれに応じた通信回路を設けるものと
なっていたため、回路規模が増大し、小形化、低消費電
力化の大きな障害になるという不具合があった。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、変調方式とし
てＦＳＫ方式およびπ／４シフトＱＰＳＫ方式のいずれ
を用いたシステムにも適用可能なマルチモード性を有し
ていながら、小形化、低消費電力化を図ることができる
無線通信装置を提供することにある。

【０００８】また本発明の別の目的は、上記目的を達成
し得る無線通信装置を移動通信端末として用いること
で、使用者の多様な要求に柔軟に対応することが可能な
新しい移動通信システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明の無線通信装置は、所定の送信データを入力
とし、２ビットを１情報単位とする所定の第１伝送デー
タに変換する例えばランダムパタン発生回路などの第１
データ変換手段と、前記所定の送信データを入力とし、
その送信データの状態に応じて、π／４シフトＱＰＳＫ
の差動符号化の際にそれぞれ異なる所定の位相遷移に相
当するビット系列を亙り繰り返し発生させた複数ビット
を１情報単位とする複数（例えば±π／４、±３π／４
の４種類）の固定データのうちのいずれかに置換した所
定の第２伝送データへと前記送信データを変換する例え
ば固定パタン発生回路などの第２データ変換手段と、前
記第１データ変換手段により得られる前記第１伝送デー
タおよび前記第２データ変換手段により得られる前記第
２伝送データのいずれか一方を選択する例えば選択回路
などの選択手段と、この選択手段によって選択された伝
送データに対してπ／４シフトＱＰＳＫ規則に従った差
動符号化を行なって変調信号を生成する例えば差動符号
化回路などの差動符号化手段と、この差動符号化手段に
より生成された前記変調信号を無線送信する、例えばフ
ィルタ、周波数変換器、基準信号発生器および電力増幅
器からなる無線送信手段とを備えた。

【００１０】このような手段を講じたことにより、選択
手段が第１データ変換手段により得られる第１伝送デー
タを選択している時には、この第１伝送データに対して
π／４シフトＱＰＳＫ規則に従った差動符号化が行われ
る。第１伝送データは、所定の送信データを２ビットを
１単位としただけのものであり、差動符号化により得ら
れる信号は送信データを単純にπ／４シフトＱＰＳＫ変
調した信号となる。これに対して選択手段が第２データ
変換手段により得られる第２伝送データを選択している
時には、この第２伝送データに対してπ／４シフトＱＰ
ＳＫ規則に従った差動符号化が行われる。第２伝送デー
タは、送信データの状態に応じて、π／４シフトＱＰＳ
Ｋの差動符号化の際にそれぞれ異なる所定の位相遷移に
相当するビット系列を亙り繰り返し発生させた複数ビッ
トを１情報単位とする複数の固定データのうちのいずれ
かに置換したものであるので、差動符号化を行なうこと
により、所定期間に亙り所定の位相変化が連続すること
になり、変調信号には正弦波が現れることになる。そし
て、この正弦波の周波数は所定期間毎に所定ビット数の
データの状態に応じて変化することになり、差動符号化
により得られる信号は送信データをＦＳＫ変調した信号
となる。

【００１１】また別の本発明の無線通信装置は、上述の
構成に加えて、ユーザによる所定の変調方式切替指定を
受付ける例えばモード切替ボタンなどの切替指定受付手
段と、この切替指定受付手段により前記変調方式切替指
定が受付けられたことに応じて、それまで選択していた
側とは反対側の伝送データを選択するように選択手段を
制御する例えば制御回路などの選択制御手段とを備え
た。

【００１２】このような手段を講じたことにより、選択
手段が第１伝送データおよび第２伝送データのいずれを
選択するかは、切替指定受付手段を介してのユーザによ
る指示に基づいて選択制御手段により行われる。

【００１３】また別の本発明の無線通信装置は、上述の
構成における無線送信手段を、動作点が可変であり選択
手段が第１伝送データを選択しているときにはＡ級増幅
動作をする所定の第１動作点で、また前記選択手段が第
２伝送データを選択しているときにはＣ級増幅動作をす
る所定の第２動作点でそれぞれ増幅動作を行なう電力増
幅手段を有したものとした。

【００１４】このような手段を講じたことにより、第１
伝送データを差動符号化手段によって差動符号化してな
るπ／４シフトＱＰＳＫ方式の変調信号は、Ａ級増幅動
作によって増幅されることで線形性が維持され、正確な
データ伝送が行なえる。また第２伝送データを差動符号
化手段によって差動符号化してなるＦＳＫ方式の変調信
号は線形性が要求されないので、Ｃ級増幅動作によって
増幅されることで十分に大きな電力で無線送信がなされ
る。

【００１５】また上記目的を達成するために本発明の移
動通信システムは、無線送信手段を、動作点が可変であ
り選択手段が第１伝送データを選択しているときにはＡ
級増幅動作をする所定の第１動作点で、また前記選択手
段が第２伝送データを選択しているときにはＣ級増幅動
作をする所定の第２動作点でそれぞれ増幅動作を行なう
電力増幅手段を有したものとした本発明の無線通信装置
を移動通信端末とし、かつこの移動通信端末の選択手段
が第１伝送データを選択しているときにはその移動通信
端末から無線送信される信号をπ／４シフトＱＰＳＫ方
式で変調された無線信号として、また前記移動通信端末
の選択手段が第２伝送データを選択しているときにはそ
の移動通信端末から無線送信される信号をＦＳＫ方式で
変調された無線信号としてそれぞれ受信・復調する受信
復調手段を有した基地局装置とによって構築した。

【００１６】このような手段を講じたことにより、移動
通信端末と基地局装置との通信に、π／４シフトＱＰＳ
Ｋ方式およびＦＳＫ方式の２つの変調方式を用いること
ができ、通信速度が大きいπ／４シフトＱＰＳＫ方式と
通信距離が大きいＦＳＫ方式とを任意に用いることで通
信の自由度が高まる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態につき説明する。図１は本実施形態に係る無線
通信装置の要部構成を示す図である。この無線通信装置
は、音声信号を例えばＡＤＰＣＭ（Adaptive Different
ialPulse Code Modulation ）方式で符号化して得られ
た音声データなどのような任意の情報シンボルを無線送
信するものであるが、情報シンボルの生成に関する構成
は図示を省略している。

【００１８】この無線通信装置は、ランダムパタン発生
回路１、固定パタン発生回路２、選択回路３、差動符号
化回路４、フィルタ５、周波数変換回路６、基準信号発
生回路７、電力増幅器８、アンテナ９、制御回路１０お
よびモード切替ボタン１１を有している。そして情報シ
ンボルは、ランダムパタン発生回路１および固定パタン
発生回路２にそれぞれ与えられている。

【００１９】ランダムパタン発生回路１は、シリアルデ
ータである情報シンボルを、伝送データにエンコードす
る。このランダムパタン発生回路１によって得られる伝
送データは、情報シンボルに応じたランダムなビットパ
タンをなすので、以降ではランダムパタンデータと称す
る。そしてランダムパタン発生回路１は、エンコードに
よって得たランダムパタンデータを選択回路３へと与え
る。

【００２０】固定パタン発生回路２は、やはり情報シン
ボルを伝送データにエンコードするが、第１乃至第４固
定パタンを、情報シンボルの状態に応じて選択的に出力
する。ここで第１固定パタンは、差動符号化回路４での
符号化の際に＋３π／４の位相遷移を生じさせるビット
パタンが所定回数に亙って継続するパタンである。第２
固定パタンは、差動符号化回路４での符号化の際に−３
π／４の位相遷移を生じさせるビットパタンが所定回数
に亙って継続するパタンである。第３固定パタンは、差
動符号化回路４での符号化の際に＋π／４の位相遷移を
生じさせるビットパタンが所定回数に亙って継続するパ
タンである。そして第４固定パタンは、差動符号化回路
４での符号化の際に−π／４の位相遷移を生じさせるビ
ットパタンが所定回数に亙って継続するパタンである。
この固定パタン発生回路２によって得られる伝送データ
は、第１乃至第４固定パタンよりなるので、以降では固
定パタンデータと称する。そして固定パタン発生回路２
は、エンコードによって得た固定パタンデータを選択回
路３へと与える。

【００２１】選択回路３は、制御回路１０の制御の下
に、ランダムパタン発生回路１から与えられるランダム
パタンデータおよび固定パタン発生回路２から与えられ
る固定パタンデータを選択的に差動符号化回路４へと与
える。

【００２２】差動符号化回路４は、選択回路３から与え
られるビット系列（ランダムパタンデータまたは固定パ
タンデータ）をもとに、複素平面における１シンボル前
の同相および直交成分を基準としてπ／４シフトＱＰＳ
Ｋ規則に従って差動符号化し、現シンボルの位相成分を
有する変調信号を生成する。そして差動符号化回路４
は、生成した変調信号をフィルタ５へと与える。

【００２３】フィルタ５、周波数変換回路６、基準信号
発生回路７および電力増幅器８は、無線送信部を構成し
ている。すなわち、差動符号化回路４から与えられる変
調信号に対して、フィルタ５にて所定の帯域制限および
波形整形を施した後、周波数変換回路６にて基準信号発
生回路７が発生する所定周波数の無変調信号（基準信
号）に基づいて所定の無線周波数帯へ周波数変換し、さ
らに電力増幅器８で、無線送信するのに十分なレベルま
で増幅される。そして、フィルタ５、周波数変換回路６
および電力増幅器８でそれぞれの処理を受けた後の信号
は、アンテナ９より空間へと電波として送信される。な
お電力増幅器８は、制御回路１０の制御の下に利得を切
り換えることができる。

【００２４】制御回路１０は、例えばＣＰＵとその周辺
回路（メモリなど）よりなり、ユーザによって操作され
たときにモード切替ボタン１１から出力されるモード切
替トリガを随時監視し、通信モード（π／４シフトＱＰ
ＳＫモードおよびＦＳＫモード）の設定管理を行なう。
そして制御回路１０は、通信モードの変更時に、選択回
路３および電力増幅器８のそれぞれにモード制御信号を
与え、選択回路３の選択状態および電力増幅器８の利得
を制御する。

【００２５】モード切替ボタン１１は、例えばその操作
面１１ａが図２に示すように筐体２０の外部に露出して
設けられており、この操作面１１ａがユーザによって押
下されたことに応じてモード切替トリガを制御回路１０
へと与える。

【００２６】次に、以上のように構成された無線通信装
置の動作につき説明する図３はπ／４シフトＱＰＳＫの
信号空間ダイヤグラムである。差動符号化回路４での差
動符号化ではπ／４シフトＱＰＳＫ規則に従って差動符
号化を行なっているが、π／４シフトＱＰＳＫ規則での
位相遷移は、図３（ａ）に示す±π／４および図３
（ｂ）に示す±３π／４の４通りである。従って差動符
号化回路４は、選択回路３から与えられる２ビットの伝
送データの状態に応じて出力する変調信号の位相を、１
符号時間Ｔ毎に±π／４、±３π／４のうちいずれか１
つを選択して遷移させる。

【００２７】さて、選択回路３がランダムパタン発生回
路１から与えられるランダムパタンデータを選択して差
動符号化回路４に与えているとき、差動符号化回路４が
出力する変調信号の位相には±π／４、±３π／４のう
ちいずれかがランダム（情報シンボルの状態に応じて）
に生じることになり、一般的なπ／４シフトＱＰＳＫ変
調信号となる。

【００２８】これに対して、選択回路３が固定パタン発
生回路２から与えられる固定パタンデータを選択して差
動符号化回路４に与えているとき、差動符号化回路４が
出力する変調信号の位相には例えば＋３π／４または＋
π／４の位相遷移が複数の符号時間Ｔに亙って連続的に
生じるとする。

【００２９】ここで、差動符号化回路４での位相遷移を
十分長い時間に亙って同一とした場合、その変調信号は
正弦波となる。すなわち、＋３π／４の位相遷移が連続
する場合、変調信号の波形は図４（ａ）に示すように３
／８Ｔ（Δｆ２）周期の正弦波となる。また＋π／４の
位相遷移が連続する場合、変調信号の波形は図４（ｂ）
に示すように１／８Ｔ（Δｆ１）周期の正弦波となる。

【００３０】図５は差動符号化回路４での位相遷移を±
３π／４および±π／４のそれぞれで十分長い時間に亙
って同一とした場合における、変調信号のスペクトラム
を示す図である。この図において、図５（ａ）は位相遷
移を±π／４とした場合を示し、実線で示したピーク
（＋Δｆ１）は位相遷移を＋π／４とした場合を示し、
破線で示したピーク（−Δｆ１）は位相遷移を−π／４
とした場合を示す。また図５（ｂ）は位相遷移を±３π
／４とした場合を示し、実線で示したピーク（＋Δｆ
２）は位相遷移を＋３π／４とした場合を示し、破線で
示したピーク（−Δｆ２）は位相遷移を−３π／４とし
た場合を示す。

【００３１】差動符号化回路４に、同一の位相遷移を連
続的に行なわせることにより、変調信号のスペクトラム
は、±Δｆ１、±Δｆ２にピーク値を持つＦＳＫ特有の
スペクトラムとなる。

【００３２】かくして、情報シンボルの２ビット分の状
態に応じて、変調信号はそれぞれ異なる周波数の正弦波
が出現するＦＳＫ変調信号（４値ＦＳＫ変調信号）とな
る。以上のように、単一の差動符号化回路４で、π／４
シフトＱＰＳＫ変調信号とＦＳＫ変調信号とが生成され
る。

【００３３】そこで制御回路１０は、通信モードがπ／
４シフトＱＰＳＫモードであるときにはランダムパタン
発生回路１を、また通信モードがＦＳＫモードであると
きには固定パタン発生回路２をそれぞれ選択するように
選択回路３を制御する。なお制御回路１０は、モード切
替ボタン１１が押下されてモード切替えトリガが与えら
れる毎に、通信モードをそれまで設定されていたモード
とは別のモードに切り替える。

【００３４】ところで、π／４シフトＱＰＳＫモードで
あるとき、変調信号はπ／４シフトＱＰＳＫ変調信号で
あるので、振幅変化を有し、電力増幅器８には線形動作
が要求される。これに対してＦＳＫモードであるとき、
変調信号はＦＳＫ変調信号であるので、振幅は一定であ
り、非線形伝送に対して伝送特性劣化を起こさない。

【００３５】そこで制御回路１０は、通信モードがπ／
４シフトＱＰＳＫモードであるときにはＡ級動作となる
ように、また通信モードがＦＳＫモードであるときには
Ｃ級動作となるように、それぞれ電力増幅器８の利得を
制御する。

【００３６】すなわち、電力増幅器８の入力電力対出力
電力の特性が図６に示すものであるとき、π／４シフト
ＱＰＳＫモードであるときには電力増幅器８をＰ点付近
で動作させ、またＦＳＫモードであるときには電力増幅
器８をＱ点付近で動作させる。

【００３７】なお、このように動作点を変化させるため
の電力増幅器８の具体的な構成は、例えば利得可変機能
をもつプリアンプと広いダイナミックレンジを有するア
ンプとの２段構成とする。この場合には、入力段のプリ
アンプの利得をＦＳＫモードの場合には大きくとり、π
／４シフトＱＰＳＫモードの場合には小さくとることに
よって、出力段のアンプに対する入力電力の調整を制御
し、動作点を選択することが可能である。

【００３８】これにより、ＦＳＫモードの際には、π／
４シフトＱＰＳＫモードの場合に比べて送信電力を大き
くすることが可能となる。ところで本実施形態の無線通
信装置による単位情報シンボルの伝送に要する時間（以
下、伝送速度と称する）は、π／４シフトＱＰＳＫモー
ド時とＦＳＫモード時とで異なる。すなわち図７に示す
ように、π／４シフトＱＰＳＫモードでは、π／４シフ
トＱＰＳＫにおける位相遷移θ１を１回繰り返し伝送し
た場合、１回の符号時間Ｔにつき２ビットを伝送するこ
とができる。これに対してＦＳＫモードでは、１回の情
報シンボル伝送に対して、π／４シフトＱＰＳＫにおけ
る同一の位相遷移を複数の符号時間Ｔに亙って連続的に
生じさせるので、その連続させる回数をｎ回とすると、
ｎ×Ｔの時間につき２ビットしか伝送することができな
い。つまり、ＦＳＫモードでの伝送速度は、π／４シフ
トＱＰＳＫモードでの伝送速度の１／ｎとなる。

【００３９】なおＦＳＫモードでの伝送速度は、同一の
位相遷移を連続させる回数ｎによって任意に設定するこ
とができる。以上のように本実施形態によれば、差動符
号化回路４および無線送信部（フィルタ５、周波数変換
回路６、基準信号発生回路７および電力増幅器８）は単
一でありながら、π／４シフトＱＰＳＫ方式の変調方式
を用いた通信およびＦＳＫ方式の変調方式を用いた通信
の双方を行なうことができる。すなわち、変調方式とし
てπ／４シフトＱＰＳＫ方式を用いたシステムおよびＦ
ＳＫ方式を用いたシステムに対応するデュアルモードの
無線通信端末が小規模な回路構成で実現できる。従っ
て、本実施形態を移動通信システムの無線通信端末に適
用することにより、小形で低消費電力なデュアルモード
無線通信端末の提供が可能となる。

【００４０】なお、π／４シフトＱＰＳＫモード時とＦ
ＳＫモード時とで無線周波の周波数を異ならせるように
してもよい。これは、基準信号発生回路７に例えば電圧
制御発振器（ＶＣＯ）を持たせ、その発信周波数を制御
回路１０が制御することで容易に達成できる。

【００４１】ところで以上で説明した通信端末装置で
は、ＦＳＫモード時には電力増幅器８の利得をπ／４シ
フトＱＰＳＫモード時よりも大きくしている。従って、
ＦＳＫモード時の方がπ／４シフトＱＰＳＫモード時に
比べて通信可能距離が長くなる。そこで本実施形態の通
信端末装置を用いることにより、次のような新しい通信
システムを構築することができる。

【００４２】すなわち図８に示すように、π／４シフト
ＱＰＳＫ方式およびＦＳＫ方式のいずれの変調方式でも
端末との通信を行なうことができる基地局装置３１と、
前述した本実施形態の無線通信端末３２とで通信システ
ムを構築する。

【００４３】図９は基地局装置３１の構成例を示す機能
ブロック図である。この図に示す基地局装置３１は、ア
ンテナ４１，４２、低雑音増幅回路４３，４４、所望信
号選択回路４５，４６、周波数変換回路４７，４８、基
準信号発生回路４９，５０、検波回路５１，５２、スイ
ッチ５３，５４、デコーダ５５，５６、電力検出回路５
７および制御回路５８を有している。

【００４４】この基地局装置３１は、無線通信端末３２
がπ／４シフトＱＰＳＫモード時とＦＳＫモード時とで
無線周波の周波数帯域を変化させるものである場合に適
合するものであり、アンテナ４１、低雑音増幅回路４
３、所望信号選択回路４５、周波数変換回路４７、基準
信号発生回路４９、検波回路５１、スイッチ５３および
デコーダ５５がπ／４シフトＱＰＳＫモード時の信号
（π／４シフトＱＰＳＫ信号）の受信に対応したもので
あり、またアンテナ４２、低雑音増幅回路４４、所望信
号選択回路４６、周波数変換回路４８、基準信号発生回
路５０、検波回路５２、スイッチ５４およびデコーダ５
６がＦＳＫモード時の信号（ＦＳＫ信号）の受信に対応
したものである。

【００４５】この基地局装置３１に到来した電波は、ア
ンテナ４１，４２によって電気信号に変換され、低雑音
増幅回路４３，４４にそれぞれ与えられる。低雑音増幅
回路４３，４４は、アンテナ４１，４２から与えられる
信号を、後段の回路にて処理を行なうのに適したレベル
まで増幅した上で所望信号選択回路４５，４６へとそれ
ぞれ与える。

【００４６】所望信号選択回路４５は、低雑音増幅回路
４３から与えられる信号からπ／４シフトＱＰＳＫ信号
の周波数帯の信号を、また所望信号選択回路４６は、低
雑音増幅回路４４から与えられる信号からＦＳＫ信号の
周波数帯の信号をそれぞれ選択し、周波数変換回路４
７，４８にそれぞれ与える。

【００４７】周波数変換回路４７，４８は、所望信号選
択回路４５，４６から与えられる信号が無線周波帯であ
るので、基準信号発生回路４９，５０でそれぞれ発生さ
れた所定周波数（基準信号発生回路４９はπ／４シフト
ＱＰＳＫ信号の周波数であり、基準信号発生回路５０は
ＦＳＫ信号の周波数）の基準信号に基づいて低周波の信
号に変換する。そして周波数変換回路４７，４８は、周
波数変換後の信号を検波回路５１，５２にそれぞれ与え
る。

【００４８】検波回路５１は、周波数変換回路４７から
与えられる信号に対してπ／４シフトＱＰＳＫ規則に従
って差動復号化を行ない、伝送データを再生する。検波
回路５２は例えばリミッタディスクリのような通常のＦ
ＳＫ検波回路を用いてなり、周波数変換回路４８から与
えられる信号から伝送データを再生する。そして検波回
路５１，５２は、再生した伝送データをスイッチ５３，
５４を介してデコーダ５５，５６にそれぞれ与える。

【００４９】デコーダ５５，５６は、伝送データを、情
報シンボルへとデコードする。電力検出回路５７は、周
波数変換回路４７の出力のレベルを随時検出し、そのレ
ベルが一定値以上であるか否かを示す検出信号を制御回
路５８に与える。

【００５０】制御回路５８は、電力検出回路５７から与
えられる検出信号に基づいてＦＳＫ信号が到来している
か否かの監視を行ない、ＦＳＫ信号が到来していないと
きにはスイッチ５３をＯＮ、スイッチ５４をＯＦＦとし
てπ／４シフトＱＰＳＫに対応した系を有効とする。ま
た制御回路５８は、電力検出回路５７から与えられる検
出信号が周波数変換回路４７の出力レベル一定値以上で
あることを示す場合にはＦＳＫ信号が到来していると判
定し、この時にはスイッチ５３をＯＦＦ、スイッチ５４
をＯＮとしてＦＳＫに対応した系を有効とする。

【００５１】ところで、以上に説明した基地局装置３１
では、π／４シフトＱＰＳＫ方式に対応した検波回路５
１とＦＳＫ方式に対応した検波回路５２との双方を設け
たものとなっているが、本実施形態におけるＦＳＫ信号
はπ／４シフトＱＰＳＫ規則に従って生成されたもので
あるので、π／４シフトＱＰＳＫ方式に対応した検波回
路５１により検波を行なうこともできる。

【００５２】そこで、検波回路５１をπ／４シフトＱＰ
ＳＫ信号の検波およびＦＳＫ信号の検波に共用するよう
にした基地局装置３１につき以下に説明する。図１０は
この基地局装置３１の構成を示す機能ブロック図であ
る。なお、図９と同一部分には同一符号を付し、その詳
細な説明は省略する。

【００５３】この基地局装置３１は、アンテナ４１，４
２、低雑音増幅回路４３，４４、所望信号選択回路４
５，４６、周波数変換回路４７，４８、基準信号発生回
路４９，５０、検波回路５１、電力検出回路５７、スイ
ッチ６１、速度変換回路６２、デコーダ６３および制御
回路６４を有している。

【００５４】スイッチ６１は、周波数変換回路４７，４
８のそれぞれから出力される信号を、制御回路６４の制
御の下に選択的に検波回路５１へと与える。速度変換回
路６２は、制御回路６４から与えられるクロックに従
い、検波回路５１から与えられる伝送データの速度を変
換する。

【００５５】デコーダ６３は、π／４シフトＱＰＳＫ受
信時とＦＳＫ受信時との両方に対応したものであり、制
御回路６４の制御の下にいずれかを選択する。制御回路
６４は、電力検出回路５７から与えられる検出信号に基
づいてＦＳＫ信号が到来しているか否かの判断を行な
い、ＦＳＫ信号が到来していないときには、スイッチ６
１に周波数変換回路４７から与えられる信号を選択する
よう、かつデコーダ６３にπ／４シフトＱＰＳＫ受信時
用のデコード動作を実施するようそれぞれ指示するとと
もに、速度変換を行なわせない周期のクロックを速度変
換回路６２に与える。また制御回路６４は、ＦＳＫ信号
が到来しているときには、スイッチ６１に周波数変換回
路４８から与えられる信号を選択するよう、かつデコー
ダ６３にＦＳＫ受信時用のデコード動作を実施するよう
それぞれ指示するとともに、伝送データのデータ速度が
所定値となるように速度変換を行なわせる所定周期のク
ロックを速度変換回路６２に与える。

【００５６】かくして、このように構成された基地局装
置３１では、π／４シフトＱＰＳＫ信号およびＦＳＫ信
号のいずれが到来しているかに拘りなく、π／４シフト
ＱＰＳＫ規則に従った差動復号化が検波回路５１で行な
われる。そしてデコーダ６３は、π／４シフトＱＰＳＫ
受信時には、速度変換回路６２を介してそのままのデー
タ速度で与えられる伝送データを、情報シンボルへとデ
コードするが、ＦＳＫ受信時には、速度変換回路６２で
所定のデータ速度に速度変換された伝送データにおける
第１乃至第４固定パターンを検出してこれらを該当する
２ビットのデータとして順次シリアルに出力することで
デコードを行なう。なお、ここでＦＳＫ受信時には速度
変換回路６２にて伝送データの速度変換を行なっている
のは、デコーダ６３の動作速度がπ／４シフトＱＰＳＫ
受信時とＦＳＫ受信時とで異なるためである。速度変換
回路６２での速度変換は、制御回路６４から与えられる
クロックを入力とし、検波回路５１から与えられる伝送
データを再度サンプリングするか、または、伝送データ
を一定区間積分したのちにサンプリングするなどの手法
によって実現できる。

【００５７】なお、π／４シフトＱＰＳＫ信号およびＦ
ＳＫ信号の無線周波の周波数帯域を共通とする場合に
は、図９および図１０に示す、一部の無線回路を共有化
することもできる。

【００５８】さて、これらの構成の基地局装置３１によ
ると、図８に示すように、π／４シフトＱＰＳＫ方式に
より達成される通信可能エリアＡ１と、ＦＳＫ方式によ
り達成されて通信可能エリアＡ１よりも大きな通信可能
エリアＡ２とが形成される。

【００５９】かくして、無線通信端末３２が通信可能エ
リアＡ１内に位置する時には、π／４シフトＱＰＳＫ方
式により高速通信を消費電力を抑えつつ行なうことがで
きる。また無線通信端末３２が通信可能エリアＡ１から
出てしまっている時には、ＦＳＫ方式により低速ながら
も通信を行なうことができる。

【００６０】すなわち、例えば通常は通信可能エリアＡ
１内にいる時に高速通信を行なっているが、通信可能エ
リアＡ１から出てしまっている時に、少ない情報量でも
かまわないから発信したいという緊急時に、使用者自身
の判断でＦＳＫモードを動作させることにより、通信を
行なうことが可能となる。従って、使用者の多様な要求
に柔軟に対応することが可能となる。

【００６１】なお本発明は上記実施形態に限定されるも
のではない。例えば上記実施形態ででは、情報シンボル
の２ビットをその状態に応じて、π／４シフトＱＰＳＫ
モードの２ビットを一単位とし、差動符号化の際に±π
／４、±３π／４の４種類の位相変化を所定期間に亙り
繰り返し起こさせる第１乃至第４固定パタンのうちのい
ずれかに置換することで４値ＦＳＫ信号を得るものとし
ているが、情報シンボルをその状態に応じて、π／４シ
フトＱＰＳＫの４ビットを一単位とし、差動符号化の際
に互いに異なる２種類の位相変化を所定期間に亙り繰り
返し起こさせる第１固定パタンおよび第２固定パタンの
いずれかに置換することで２値ＦＳＫ信号を得るように
してもよい。

【００６２】また上記実施形態では、本発明の無線通信
装置を、π／４シフトＱＰＳＫ方式およびＦＳＫ方式を
１つのシステムにて使い分けるようにした移動通信シス
テムの移動通信端末として使用されるものとして説明し
ているが、例えばπ／４シフトＱＰＳＫ方式を用いた通
信システムとＦＳＫ方式を用いた通信システムとが各々
独立して存在する場合に、その２つの通信システムの双
方にて使用できる移動通信端末として実現することもで
きる。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の変形実施が可能である。

【００６３】

【発明の効果】本発明の無線通信装置によれば、所定の
送信データを入力とし、２ビットを１情報単位とする所
定の第１伝送データに変換する第１データ変換手段と、
前記所定の送信データを入力とし、その送信データの状
態に応じて、π／４シフトＱＰＳＫの差動符号化の際に
それぞれ異なる所定の位相遷移に相当するビット系列を
亙り繰り返し発生させた複数ビットを１情報単位とする
複数の固定データのうちのいずれかに置換した所定の第
２伝送データへと前記送信データを変換する第２データ
変換手段と、前記第１データ変換手段により得られる前
記第１伝送データおよび前記第２データ変換手段により
得られる前記第２伝送データのいずれか一方を選択する
選択手段と、この選択手段によって選択された伝送デー
タに対してπ／４シフトＱＰＳＫ規則に従った差動符号
化を行なって変調信号を生成する差動符号化手段と、こ
の差動符号化手段により生成された前記変調信号を無線
送信する無線送信手段とを備えたので、１つずつの差動
符号化手段および無線送信手段によってＦＳＫ方式の変
調信号およびπ／４シフトＱＰＳＫ方式の変調信号を生
成し、無線送信することができ、変調方式としてＦＳＫ
方式およびπ／４シフトＱＰＳＫ方式のいずれを用いた
システムにも適用可能なマルチモード性を有していなが
ら、小形化、低消費電力化を図ることができる無線通信
装置となる。

【００６４】また別の本発明の無線通信装置によれば、
上述の構成に加えて、ユーザによる所定の変調方式切替
指定を受付ける切替指定受付手段と、この切替指定受付
手段により前記変調方式切替指定が受付けられたことに
応じて、それまで選択していた側とは反対側の伝送デー
タを選択するように選択手段を制御する選択制御手段と
を備えたので、上述の効果に加えて、変調方式としてＦ
ＳＫ方式およびπ／４シフトＱＰＳＫ方式のいずれを用
いるかをユーザが任意に選択することができる便利な無
線通信装置となる。

【００６５】また別の本発明の無線通信装置によれば、
上述の構成における無線送信手段を、動作点が可変であ
り選択手段が第１伝送データを選択しているときにはＡ
級増幅動作をする所定の第１動作点で、また前記選択手
段が第２伝送データを選択しているときにはＣ級増幅動
作をする所定の第２動作点でそれぞれ増幅動作を行なう
電力増幅手段を有したものとしたので、上述の効果に加
えて、変調方式としてπ／４シフトＱＰＳＫ方式を用い
る時には誤りの少ない正確な通信を行なった上で、ＦＳ
Ｋ方式を用いる時には送信電力を大きくしての長距離通
信を行なうことが可能となる。

【００６６】また本発明の移動通信システムによれば、
無線送信手段を、動作点が可変であり選択手段が第１伝
送データを選択しているときにはＡ級増幅動作をする所
定の第１動作点で、また前記選択手段が第２伝送データ
を選択しているときにはＣ級増幅動作をする所定の第２
動作点でそれぞれ増幅動作を行なう電力増幅手段を有し
たものとした本発明の無線通信装置を移動通信端末と
し、かつこの移動通信端末の選択手段が第１伝送データ
を選択しているときにはその移動通信端末から無線送信
される信号をπ／４シフトＱＰＳＫ方式で変調された無
線信号として、また前記移動通信端末の選択手段が第２
伝送データを選択しているときにはその移動通信端末か
ら無線送信される信号をＦＳＫ方式で変調された無線信
号としてそれぞれ受信・復調する受信復調手段を有した
基地局装置とによって構築したので、変調方式としてπ
／４シフトＱＰＳＫ方式を用いての誤りの少ない正確な
通信と、ＦＳＫ方式を用いての送信電力を大きくしての
長距離通信を任意に利用でき、使用者の多様な要求に柔
軟に対応することが可能な新しい移動通信システムとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の要部
構成を示す図。

【図２】図１中のモード切替ボタン１１の実装状態の一
例を示す図。

【図３】π／４シフトＱＰＳＫの信号空間ダイヤグラム
を示す図。

【図４】図１中の差動符号化回路４での位相遷移を十分
長い時間に亙って同一とした場合に得られる変調信号の
波形例を示す図。

【図５】図１中の差動符号化回路４での位相遷移を±３
π／４および±π／４のそれぞれで十分長い時間に亙っ
て同一とした場合における、変調信号のスペクトラムを
示す図。

【図６】図１中の電力増幅器８の入力電力対出力電力の
特性の一例を示す図。

【図７】図１に示す無線通信装置におけるπ／４シフト
ＱＰＳＫモード時とＦＳＫモード時とでの伝送速度の違
いを説明する図。

【図８】図１に示す無線通信装置を用いることで構築す
ることができる新しい通信システムの概略を示す図。

【図９】図８中の基地局装置３１の構成例を示す機能ブ
ロック図。

【図１０】図８中の基地局装置３１の変形構成例を示す
機能ブロック図。

【図１１】従来のデュアルモード端末の従来の構成例を
示す図。

【符号の説明】

１…ランダムパタン発生回路 ２…固定パタン発生回路 ３…選択回路 ４…差動符号化回路 ５…フィルタ ６…周波数変換回路 ７…基準信号発生回路 ８…電力増幅器 ９…アンテナ １０…制御回路 １１…モード切替ボタン ３１…基地局装置 ３２…無線通信端末 ４１，４２…アンテナ ４３，４４…低雑音増幅回路 ４５，４６…所望信号選択回路 ４７，４８…周波数変換回路 ４９，５０…基準信号発生回路 ５１，５２…検波回路 ５３，５４…スイッチ ５５，５６…デコーダ ５７…電力検出回路 ５８…制御回路 ６１…スイッチ ６２…速度変換回路 ６３…デコーダ ６４…制御回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の送信データを入力とし、２ビット
   を１情報単位とする所定の第１伝送データに変換する第
   １データ変換手段と、 前記所定の送信データを入力とし、その送信データの状
   態に応じて、π／４シフトＱＰＳＫの差動符号化の際に
   それぞれ異なる所定の位相遷移に相当するビット系列を
   亙り繰り返し発生させた複数ビットを１情報単位とする
   複数の固定データのうちのいずれかに置換した所定の第
   ２伝送データへと前記送信データを変換する第２データ
   変換手段と、 前記第１データ変換手段により得られる前記第１伝送デ
   ータおよび前記第２データ変換手段により得られる前記
   第２伝送データのいずれか一方を選択する選択手段と、 この選択手段によって選択された伝送データに対してπ
   ／４シフトＱＰＳＫ規則に従った差動符号化を行なって
   変調信号を生成する差動符号化手段と、 この差動符号化手段により生成された前記変調信号を無
   線送信する無線送信手段とを具備したことを特徴とする
   無線通信装置。
2. 【請求項２】 第２データ変換手段は、送信データをそ
   の状態に応じて、π／４シフトＱＰＳＫ方式の差動符号
   化の際に±π／４、±３π／４の４種類の位相変化を所
   定期間に亙り繰り返し起こさせる４種類の固定データの
   うちのいずれかに置換することで所定の第２伝送データ
   へと前記送信データを変換することを特徴とする請求項
   ２に記載の無線通信装置。
3. 【請求項３】 ユーザによる所定の変調方式切替指定を
   受付ける切替指定受付手段と、 この切替指定受付手段により前記変調方式切替指定が受
   付けられたことに応じて、それまで選択していた側とは
   反対側の伝送データを選択するように選択手段を制御す
   る選択制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載の無線通信装置。
4. 【請求項４】 無線送信手段は、動作点が可変であり選
   択手段が第１伝送データを選択しているときにはＡ級増
   幅動作をする所定の第１動作点で、また前記選択手段が
   第２伝送データを選択しているときにはＣ級増幅動作を
   する所定の第２動作点でそれぞれ増幅動作を行なう電力
   増幅手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３のいずれかに記載の無線通信装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の無線通信装置を移動通
   信端末とし、 かつこの移動通信端末の選択手段が第１伝送データを選
   択しているときにはその移動通信端末から無線送信され
   る信号をπ／４シフトＱＰＳＫ方式で変調された無線信
   号として、また前記移動通信端末の選択手段が第２伝送
   データを選択しているときにはその移動通信端末から無
   線送信される信号をＦＳＫ方式で変調された無線信号と
   してそれぞれ受信・復調する受信復調手段を有した基地
   局装置とによって構築してなることを特徴とする移動通
   信システム。