JPH1093468A - 無線通信装置および周波数ドリフト補償方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現場で発振器２６の周波数ドリフトを補償す
ることが出来、周波数ドリフト補償のためのサービスを
不要とした無線機１０を提供する。 【解決手段】 無線機１０は発振器を第１の同調値によ
り同調してアップリンク信号をスペースビークル１２に
送信する。スペースビークルはアップリンク信号の総合
周波数誤差を測定しかつそれを無線機に報告し戻す。制
御回路２３は報告された総合周波数誤差および発振器の
知られた最大温度誘起周波数誤差からエージング誘起周
波数誤差を決定する。制御回路はさらに前記決定された
エージング誘起周波数誤差を修正する第２の同調値を決
定し、かつ該第２の同調値をメモリ２５に記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的には無線通信
の分野に関し、かつより特定的には発振器の周波数ドリ
フト補償に関する。本発明は広範囲の用途に付すことが
出来るが、特に無線通信装置において使用するのに適し
ており、かつその点に関して特に説明する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信は周波数によって規定されるチ
ャネルを介して行われる。通信のためのチャネルが割り
当てられ、かつ信号は該チャネルに対応する周波数で送
信される。信頼性よく通信するために、無線通信装置は
規定されたチャネル周波数で正確に信号を送信しかつ受
信出来なければならない。

【０００３】発振器は無線通信装置が規定された周波数
で信号を発生することが出来る基準周波数を与える。デ
ジタル的に同調された発振器の基準周波数は発振器に種
々のデジタル同調値を入力することにより調整出来る。

【０００４】発振器の基準周波数は周囲温度に敏感であ
る。ある温度、通常予期される周囲温度範囲の中央、で
ある基準周波数を生成するためにあるデジタル同調値を
使用して発振器が調整または同調された時、それは前記
あるデジタル同調値が入力されるたびごとに前記ある周
囲温度で信頼性よく前記ある基準周波数を生成すること
が出来る。しかしながら、周囲温度が前記ある周囲温度
から変化した時、基準周波数は同じデジタル同調値が入
力されても前記ある基準周波数からドリフトする可能性
がある。

【０００５】温度ドリフトの問題に対する伝統的な解決
方法は温度補償回路を提供することである。温度補償回
路は周囲温度を測定しかつ周囲温度の変動を考慮して基
準周波数を調整する。温度補償回路は基準周波数を周囲
温度の変動にわたりある許容差内である周波数またはそ
の近くに保つことが出来る。

【０００６】発振器は周囲温度の変動のみならず発振器
の経年変化またはエージングによっても周波数ドリフト
を生じる。エージングは長い使用および温度変化への露
出の結果生じる。

【０００７】エージングおよび温度によって引き起こさ
れる周波数ドリフトの双方を解決するための方法および
装置が知られている。幾つかのものはこの問題を（ｉ）
極めて正確な基準周波数を提供する他の発振器、または
極めて正確な基準カウントを提供するカウンタ、（ｉ
ｉ）前記極めて正確な基準周波数またはカウントを発振
器の基準周波数またはタイムベースと比較するための比
較器、そして（ｉｉｉ）前記比較に基づき発振器の基準
周波数を制御するフィードバック回路、を加えることに
より解決する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記知られた方法およ
び装置は、幾つかの用途にとっては適切であるが、極め
て正確な基準周波数またはカウントを得るため、かつ発
振器の基準周波数を修正するためのフィードバックを提
供するため余分の回路を加えるという不都合を有してい
る。

【０００９】従って、無線通信装置に高価な基準回路を
加えることなく周波数ドリフトの補償を提供する方法お
よび無線通信装置の必要性が存在する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】ここで説明される無線通
信装置および周波数ドリフト補償方法は知られた方法お
よび装置に対して無線通信装置に極めて正確な基準およ
びフィードバック回路を加えることを避けることにより
有利性を与える。さらに、周波数補償は現場（ｆｉｅｌ
ｄ）において行うことが出来、従って無線通信装置をサ
ービスに出す必要性を除去する。伝統的な方法および装
置に対するこれらの利点は主として、報告された総合周
波数エラーまたは誤差および最大の温度によって引き起
こされるまたは温度誘起（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−ｉ
ｎｄｕｃｅｄ）周波数誤差からエージングによって引き
起こされるまたはエージング誘起（ａｇｅ−ｉｎｄｕｃ
ｅｄ）周波数誤差を決定し、かつさらに前記決定された
エージングによって引き起こされる周波数誤差を修正す
る同調値を決定するための手段によって与えられる。

【００１１】本発明に従って構成された１つのそのよう
な実施形態においては、無線通信装置は複数の同調値に
応答しかつ最大温度誘起周波数誤差を有する発振器、第
１の信号を送信しかつ該第１の信号の総合周波数誤差を
報告する第２の信号を受信するための送受信機、それに
よって前記報告された総合周波数誤差および前記最大温
度誘起周波数誤差からエージング誘起周波数誤差を決定
し、かつさらに前記決定されたエージング誘起周波数誤
差を修正する同調値を決定するための制御回路を備えて
いる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明に従って構成された１
実施形態につき詳細に説明する。図１は、イリジウム
（ＩＲＩＤＩＵＭ^ＴＭ）システムのような、低高度地球
軌道、移動−衛星システム（ＬＥＯ ＭＳＳ）を示す。
なお、イリジウム（ＩＲＩＤＩＵＭ^ＴＭ）はイリジウム
・インコーポレイテッドの商標である。スペースビーク
ル（Ｓｐａｃｅ ｖｅｈｉｃｌｅｓ：ＳＶ）１２は低高
度の軌道で地球を周回しかつ信号を送信および受信し、
かつ受信信号の周波数を測定することが出来る無線機回
路を含む。無線機１０は携帯用でありかつ地上に制約さ
れ、かつまた信号を送信および受信しかつ受信信号の周
波数を測定することが出来る無線機回路を含む。１個の
無線機１０のみが示されているが、「イリジウム」シス
テムにおいては複数の無線機が使用出来る。簡略化のた
め、本通信システムは２つの無線通信装置、１つは無線
機１０および１つはＳＶ１２、のみに関して説明する。

【００１３】無線機１０およびＳＶ１２は２方向または
双方向無線通信が可能である。ＳＶ１２から無線機１０
への信号はダウンリンク信号として知られている。無線
機１０からＳＶ１２への信号はアップリンク信号として
知られている。ＳＶ１２は高度に正確な基準周波数を提
供する発振器を有し、従って、ＳＶ１２は高度に正確な
周波数ｆ_ｎをもってダウンリンク信号を送信しかつアッ
プリンク信号の周波数の正確な測定を行うことが出来
る。ＳＶ１２は地球を周回するから、ＳＶ１２と無線機
１０との間に相対的な移動がある。その結果、ダウンリ
ンクおよびアップリンク信号の周波数は意図する受信機
に到達する前にドップラシフト周波数誤差ｅ_Ｄを受け
る。このｅ_Ｄはチャネル周波数において信号を発生する
上で補償されなければならない。

【００１４】図２は、本発明に従って構成された、図１
に示される無線機１０のブロック図である。アンテナ２
０はアップリンク信号を送信しかつダウンリンク信号を
受信する。アンテナ２０に結合された、送受信機２２は
アンテナ２０による送信のためのアップリンク信号を発
生し、かつアンテナ２０によって受信されたダウンリン
ク信号を復調する。シンセサイザ２４がライン２７を介
して送受信機２２に結合され、かつアップリンク信号を
発生しかつダウンリンク信号を復調するために送受信機
２２によって使用される周波数を提供する。発振器（Ｘ
Ｏ）２６がライン２９を介してシンセサイザ２４に結合
され、かつ基準周波数ｆ_ｒをシンセサイザ２４に供給
し、該シンセサイザ２４はこれを送受信機２２に前記周
波数を提供するために使用する。好ましい実施形態で
は、ＸＯ２６はモトローラ・インコーポレイテッドによ
り製造されたエンハンスド・ペンジュラム集積回路（Ｅ
ｎｈａｎｃｅｄ Ｐｅｎｄｕｌｕｍ ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）水晶発振器を含む。従ってｆ_ｒ
の周波数誤差はいずれもアップリンク信号の周波数へと
かつダウンリンク信号の復調へと伝搬される。メモリ２
５がバス１６に結合されている。メモリ２５は好ましく
は、電子的に消去可能な、プログラム可能リードオンリ
メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）のような、不揮発性メモリであ
る。制御回路２３のような、制御回路はバス２１を介し
て送受信機２２、シンセサイザ２４、およびＸＯ２６に
結合され、かつバス１６を介してメモリ２５に結合され
ている。送受信機２２、シンセサイザ２４、およびＸＯ
２６は共通バス以外の手段によって制御回路２３におよ
びお互いに結合することも出来る。制御回路２３はバス
１６および２１によって制御信号を送ることにより無線
機の各要素の動作を制御し、かつバス１６および２１並
びにライン２７および２９によって各要素の間で行われ
る情報の転送を制御する。制御回路２３はまた送受信機
２２によって提供される復調されたダウンリンク信号か
らダウンリンク信号の周波数を測定する。好ましい実施
形態では、制御回路２３は６８３３２型マイクロプロセ
ッサおよび５６１６６型デジタル信号プロセッサを含
み、これらは共にモトローラ・インコーポレイテッドに
より製造されている。

【００１５】さらに、ＸＯ２６は温度制御される、デジ
タル−アナログ変換器（ＴＣ−ＤＡＣ）２８の形式のオ
ンボード温度補償回路を含む。前記発振器は推奨される
周囲温度範囲にわたりｆ_ｒの温度誘起周波数誤差ｅ_ｔを
±１ｐｐｍ内に保つよう保証される。推奨される周囲温
度範囲のいちばん端は通常無線機１０が受ける可能性の
あるいずれの周囲温度をも越えている。経験的なデータ
は、セ氏２５度（２５℃）の周囲温度の周りの±セ氏５
度内で、前記最大ｅ_ｔは比較的低くかつ±０．１５ｐｐ
ｍより大きくない。

【００１６】前記ｅ_ｔは無線機１０によって送信される
信号内に、かつ無線機１０によって受信される信号の周
波数測定内へと伝搬する。前記ｅ_ｔは重大なものとなる
ことがあり、かつ無線機１０がエージングに対してどれ
だけしばしば周波数補償されなければならないかに関し
て影響を与える。前記「イリジウム」システムにおいて
は、呼チャネルの周波数は１．６ＧＨｚである。スペー
スビークルを捕捉するために無線機にとって許容される
規定される最大許容周波数誤差は５ｋＨｚ、または約３
パーツパーミリオン（ｐｐｍ）である。ドップラシフト
修正およびエラー倍加効果（ｅｒｒｏｒ−ｄｏｕｂｌｉ
ｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）（後に詳細に説明する）のため、
発振器のｆ_ｒは無線機がスペースビークルを捕捉するた
めに±１．５ｐｐｍより多くの総合周波数誤差ｅ_ｏを持
つことが出来ない。前記最大ｅ_ｔはｅ_ｏに対して±１ｐ
ｐｍ寄与する可能性があるから、エージング誘起周波数
誤差ｅ_ａはｅ_ｏを±１．５ｐｐｍ内に保つために±０．
５ｐｐｍを越えてはならない。しかしながら、発振器は
エージングのため約±１ｐｐｍ／年およびその寿命の間
に±１０ｐｐｍまでドリフトする可能性がある。従っ
て、無線機１０は１年より短い期間でＳＶ１２と通信を
確立することができなくなる可能性があり、かつその寿
命の間に２０回エージングに対して周波数補償されなけ
ればならない可能性がある。

【００１７】ＴＣ−ＤＡＣ２８はＸＯ２６の動作温度に
対応するデジタル出力値を供給出来る。好ましい実施形
態では、該出力値は通常約セ氏２５度の周囲温度で１９
または２０であり、かつこの出力値における±１の変化
は約セ氏±４．８度の周囲温度の上昇または低下に対応
する。

【００１８】前記出力値と最大ｅ_ｔの間には重要な関係
が存在する。前記出力値の±１の変化はセ氏２５度から
の周囲温度の約±セ氏４．８度に対応し、かつ従って、
周囲温度はセ氏２５度の±セ氏５度内にあるから、前記
最大ｅ_ｔは観察される±０．１５ｐｐｍであることが分
かる。逆に、出力の変化が±１外側になった時、周囲温
度による周波数誤差は確実性をもって知ることが出来な
いが、最大ｅ_ｔは推奨される±１ｐｐｍであることが分
かる。

【００１９】周囲温度を知ることは最大ｅ_ｔを知ること
につながり、該最大ｅ_ｔはｅ_ｏが知られた場合、次にｅ
_ｏマイナス最大ｅ_ｔとしてのｅ_ａの推定または計算につ
ながる。ＳＶ１２は、その高度に正確な基準周波数ｆ_ｎ
により、ｅ_ｏの尺度（ｍｅａｓｕｒｅ）を提供出来る
（後に詳細に説明する）。推定または計算されたｅ_ａか
ら、計算されたｅ_ａを修正する新しい同調値が計算出
来、かつ該新しい同調値は無線機１０によって使用され
てアップリンク信号を３ｐｐｍの無線機の規定された最
大許容周波数誤差内に保つ。

【００２０】無線機１０のテストモードにおける動作に
つき図３を参照して説明する。無線機１０が工場で組み
立てられかつ試験される時、ＸＯ２６は該無線機の周波
数誤差がゼロとなるよう同調される。これは、例えば、
周波数カウンタおよびコントローラをアンテナ２０と前
記制御回路２３（図２を参照）に結合された無線機のプ
ラグ１４との間に結合することによって行うことが出来
る。コントローラの指令のもとで、送受信機２２は試験
信号を出力し、かつ周波数カウンタがその周波数を測定
しかつ測定結果をコントローラに供給する。これに応じ
て、コントローラは制御回路２３に１．６ＧＨｚの所望
の周波数が達成されるまで、即ち、無線機の周波数誤差
がゼロになり、かつその結果ｅ_ｏがゼロになるまでテス
ト信号の周波数を変更する。

【００２１】制御回路２３はゼロ周波数誤差を達成する
よう初期同調値Ｖ_０が選択されるまでＸＯ２６に対しデ
ジタル同調値を提供することによりテスト信号の周波数
を変更する。（ステップ３０）。Ｖ_０は次にメモリ２５
に記憶される。（ステップ３２）。さらに、周囲温度Ｔ
_０が測定され、（ステップ３３）、かつ次にメモリ２５
に記憶される、（ステップ３５）。従って、ゼロ周波数
誤差を生じる同調値および周囲温度の記録が作られる。
好ましい実施形態においては、テストモードは通常セ氏
２５度付近の周囲温度で工場で行われる。ＴＣ−ＤＡＣ
２８の出力値はＴ_０を測定するために読み取られ、かつ
メモリに記憶される。

【００２２】さらに、同調値の範囲を入力しかつテスト
信号の周波数オフセット（または誤差）を測定すること
により、テストモードの間に発振器の周波数オフセット
カーブが決定される、（ステップ３７）。図４はそのよ
うなカーブを例示しており、該カーブはゼロ周波数オフ
セットでＶ_０を横切っている。このカーブは連続的なも
のとして示されているが、デジタル的に同調される発振
器については、カーブは離散的な同調値および対応する
周波数オフセット値の表によって表される。このカーブ
はメモリ２５に記憶される（ステップ３８）。

【００２３】テストおよび組立ての後に、無線機１０は
現場で使用されかつ無線機が試験された時の工場におけ
る値と異なる周囲温度で動作する傾向にある。該周囲温
度の幾つかはＴ_Ｒ内に入りかつ幾つかは入らない。この
温度の相違はｅ_ｔの形式においてｅ_ｏに寄与することに
なる。時間が経過しかつ温度変化を受けると、ＸＯ２６
はエージングされてこれもまたｅ_ｏに寄与するがｅ_ａの
形で寄与することになる。

【００２４】フィールドまたは現場における無線機１０
の動作につき図５に示される処理フローチャートおよび
ＬＥＯ ＭＳＳにおいて通信を確立する上で誘起される
周波数誤差を表す図６に示されたスペクトルの表示（ｐ
ｌｏｔ）を参照して説明する。

【００２５】Ｖ_０によりセットされかつ周囲温度Ｔ_１に
よって影響を受けたｆ_ｒにより、無線機１０はＳＶ１２
から初期ダウンリンク信号を受信する。（ステップ５０
０）。無線機１０は次に初期ダウンリンク信号の知覚さ
れる（ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ）ドップラシフトｅ_ｄを決定
し、（ステップ５０２）、従ってそれがＳＶ１２へアッ
プリンク信号を送信する前にドップラシフトを修正出来
るようにする。前記ｅ_ｄは真のドップラシフトｅ_Ｄとｅ
_ｏを有するｆ_ｒを供給する発振器によってｅ_Ｄを測定す
る上で誘起される誤差を加えたものを含む。図６におい
て、初期ダウンリンクはゼロの周波数誤差で送信され、
これはその高度に正確なｆ_ｎのためである。無線機によ
って受信する前に、初期ダウンリンクは、この例では、
ｆ_ｎに対して９ｋＨｚのドップラシフトを受ける。この
例ではエージングおよび温度誘起誤差の組合わせにより
１ｋＨｚの周波数オフセットを引き起こす、ｅ_ｏによっ
て影響されて、無線機１０はドップラシフトを１０ｋＨ
ｚとして測定し、即ち知覚されるドップラシフトであ
る。

【００２６】図５に戻ると、図１の無線機１０は送受信
機２２によって発生された信号に対し量−ｅ_ｄを周波数
シフトすることによりドップラシフトを修正し、（ステ
ップ５０４）、かつ発振器は依然としてＶ_０およびＴ_１
において同調されてドップラシフトされたアップリンク
信号を発生しかつ送信する、（ステップ５０６）。ドッ
プラシフトされたアップリンク信号の発生は他のｅ_ｏを
導入する。この例では、アップリンク信号は−１０ｋＨ
ｚよりはむしろｆ_ｎに関して−１１ｋＨｚのオフセット
で送信される。アップリンク信号は９ｋＨｚのドップラ
シフトを受けかつＳＶ１２によって受信される。ＳＶ１
２はこのアップリンク信号を受信しかつ受信されたアッ
プリンク信号の総合周波数誤差ｅ_ｕを−２ｋＨｚとして
決定する。ＳＶ１２は第２のダウンリンク信号を介して
無線機１０にｅ_ｕを報告し、かつ無線機１０はその報告
されたｅ_ｕを受信する、（ステップ５０８）。

【００２７】その結果、発振器はｅ_ｏを２度、ダウンリ
ンク信号のドップラシフトを測定する上で１度およびア
ップリンク信号を発生する上で１度、導入するため、報
告されたｅ_ｕはパーツパーミリオン（ｐｐｍ）ベースで
ｅ_ｏの２倍になる。従って、ｅ_ｏは前記報告されたｅ_ｕ
から得ることが出来る。

【００２８】図５に示された処理に戻ると、無線機１０
は信号品質が受け入れ可能か否かを判定する。（ステッ
プ５１０）。このステップはｅ_ｕの測定が正確であるこ
とを保証する。初期ダウンリンク信号品質は無線機１０
によって測定され、かつアップリンク信号の信号品質は
ＳＶ１２によって測定される。もしこれらの信号の信号
品質が受け入れ可能でなければ、処理は停止しかつ周波
数補償は行われない。（ステップ５２０）。信号品質を
決定する１つの方法は信号対雑音比を測定することであ
る。

【００２９】信号品質が受け入れ可能である場合は、制
御回路２３はＴ_１が所定の温度範囲Ｔ_Ｒ内にあるかを判
定する。（ステップ５１２）。好ましい実施形態におい
ては、Ｔ_Ｒは知られた最大ｅ_ｔが±０．１５ｐｐｍ、即
ち、約セ氏２５度の周りの±セ氏５度の変動である温度
範囲として選択される。前記判定はＴＣ−ＤＡＣ２８の
現在の出力値をテストモードの間にメモリ２５に記憶さ
れた出力値（約セ氏２５度を表す）と比較することによ
って行われる。もし現在の出力値が記憶された出力値の
±１内にあれば（セ氏２５度の周りの±セ氏４．８度の
変動を表す）、Ｔ_１はＴ_Ｒ内にある。

【００３０】再び図５を参照すると、Ｔ_１がＴ_Ｒ内にあ
る場合、制御回路２３はｅ_ｏの絶対値が第１の所定の周
波数誤差ｅ_１より大きいかを判定する。（ステップ５１
４）。ｅ_ａをｅ_ｏから区別するため、ｅ_１の最小値がＴ
_Ｒ内の知られた最大ｅ_ｔ、即ち、０．１５ｐｐｍとして
選択される。前記最小値を越えるいずれのｅ_ｏもｅ_ａに
よらなければならない。前記最小値が超過するたびごと
にエージング誤差の補償が行われるのを防止するため、
ｅ_１はより高くセットされる。好ましい実施形態では、
ｅ_ａを補償する新しい同調値は前記ＥＥＰＲＯＭに記憶
され、かつ該ＥＥＰＲＯＭはそれが書き込むことができ
る回数が限られているため、ｅ_１は実際上はＥＥＰＲＯ
Ｍに書き込む回数を２０に制限するよう選択される。エ
ージングによりその寿命の間に１０ｐｐｍドリフトする
可能性がある発振器に対しては、ｅ_１は０．５ｐｐｍ
（１０ｐｐｍ／２０）として選択される。

【００３１】ｅ_ｏの大きさの絶対値がｅ_１より大きくな
く、かつ従って、エージング誤差の補償が必要とされな
い場合は、処理は停止する。（ステップ５２０）。ｅ_ｏ
の大きさの絶対値がｅ_１より大きい場合は、制御回路２
３は新しい同調値、即ち第１の同調値Ｖ_１を決定する。
（ステップ５１６）。前記周波数オフセットカーブを使
用して、Ｖ_１はｅ_ａを打ち消す周波数オフセットを提供
するよう選択される。ｅ_ｏが０．５ｐｐｍの最小値であ
りかつ最大ｅ_ｔが０．１５ｐｐｍである場合は、ｅ_ａの
近いまたは精密な推定または計算値はｅ_ｏである。図４
に示されるように、ｅ_ｏが−ｆ_１の値を有する場合、Ｖ
_１は＋ｆ_１の周波数オフセットを提供するよう選択され
る。従って、エージング誘起周波数誤差−ｆ_１はｆ_ｒの
＋ｆ_１だけの正のシフトによって修正される。

【００３２】Ｖ_１を決定した後、新しい同調値がメモリ
２５に書き込まれ、あるいは記憶され（ステップ５１
８）、かつ処理は停止する、（ステップ５２０）。エー
ジングによる周波数ドリフトを補償する、この新しい同
調値は、ステップ５００で始まる、次の時に無線機１０
が同調されかつＳＶ１２と通信を確立するよう試みる時
にＸＯ２６を同調するために使用されることになる。

【００３３】ステップ５１２〜５２０のエージング誤差
の修正経路は中庸の温度Ｔ_Ｒ内のＴ_１）において使用さ
れる無線機によって行われる傾向となる。Ｔ_Ｒを越える
極端な温度で使用される無線機に対しては、他のエージ
ング誤差修正経路が使用される。

【００３４】ステップ５１２に戻ると、Ｔ_１がＴ_Ｒ内に
ない場合、制御回路２３はｅ_ｏの絶対値が第２の所定の
周波数誤差（ｅ_２）より大きいか否かを判定する。（ス
テップ５２２）。ｅ_ａをｅ_ｏから区別するため、ｅ_１の
最小値はＴ_Ｒを越える知られた最大ｅ_ｔ、即ち、１．０
ｐｐｍとして選択される。前記最小値を越えるいずれの
誤差もｅ_ａによらなければならない。最大の許容される
ｅ_０は通信のためには１．５ｐｐｍであるから、ｅ_２に
対する最大値は１．５ｐｐｍである。好ましい実施形態
では、ｅ_２は１．４ｐｐｍとして選択される。

【００３５】ｅ_ｏの振幅の絶対値がｅ_２より大きくな
く、かつ従ってエージング誤差の補償が必要とされない
場合は、処理は停止する。（ステップ５２０）。ｅ_ｏの
大きさの絶対値がｅ_２より大きい場合、制御回路２３は
新しい同調値、即ち第２の同調値Ｖ_２を決定する。（ス
テップ５２４）。前記周波数オフセットカーブを使用し
てＶ_２はｅ_ａを打ち消す周波数オフセットを提供するよ
う選択される。図４に示されるように、ｅ_ｏが−ｆ_１の
値を有する場合、Ｖ_２は＋ｆ_１マイナス１ｐｐｍの周波
数オフセットを提供するよう選択される。これに対し、
ｅ_ｏが＋ｆ_１の値を有する場合、Ｖ_２は−ｆ_１プラス１
ｐｐｍの周波数オフセットを提供するよう選択される。

【００３６】Ｖ_２を決定した後、前記新しい同調値はメ
モリ２５に書き込まれ、あるいは記憶され、（ステップ
５１８）、かつ処理は停止する、（ステップ５２０）。
エージングによる周波数ドリフトを補償する、この新し
い同調値は、ステップ５００で始まる、次の時に無線機
１０が同調されかつＳＶ１２と通信を確立するよう試み
る時にＸＯ２６を同調するために使用される。

【００３７】当業者は本発明は静止軌道衛星を有する通
信システムにおいても使用出来ることを理解するであろ
う。該システムでは、ドップラ修正は必要ではなく、か
つその結果として生じる周波数誤差の倍加は生じない。
さらに、周囲温度の指示を与えるためにＴＣ−ＤＡＣ２
８内の温度センサによって温度測定を行うことができ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上要するに、知られた方法および装置
に対して、周波数ドリフトを補償するために無線通信装
置に何等の高価な基準回路も加えない点で有利性を提供
する無線通信装置および周波数ドリフトの補償方法が説
明された。さらに、エージング誘起周波数ドリフトは現
場で補償出来る。伝統的な方法および装置に対するこれ
らの利点は主として無線機の送信信号の周波数誤差を報
告する信号を受信する手段、無線機の発振器の周囲温度
を測定するための手段、および新しい同調値を決定しか
つ実施するための手段によって提供される。エージング
による周波数ドリフトを修正する、新しい同調値が計算
されるべきか否かの決定は現在の測定された周囲温度お
よび前記報告された周波数誤差に基づく。エージングに
よる周波数誤差の量は前記報告された周波数誤差および
発振器の所定の温度誘起周波数誤差から計算または推定
される。前記エージングによる計算または推定された周
波数誤差を修正する新しい同調値が計算され、かつ該新
しい同調値がその後の無線通信を開始するために使用さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】低高度地球軌道、移動−衛星システムを示す単
純化した説明図である。

【図２】本発明に従って構成された、図１に示される低
高度地球軌道、移動−衛星システムの無線機を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明に係わる、テストモードにおける無線機
の動作を示すフローチャートである。

【図４】図２に示される発振器に対する周波数オフセッ
トカーブを示すグラフである。

【図５】本発明に係わる、フィールドにおける無線機の
動作を示す処理フローチャートである。

【図６】低高度地球軌道移動−衛星システムにおいて通
信を確立するために導入される周波数誤差を示すスペク
トル図である。

【符号の説明】

１０ 無線機 １２ スペースビークル（ＳＶ） １４ 無線機のプラグ １６ バス ２０ アンテナ ２１ バス ２２ 送受信機 ２３ 制御回路 ２４ シンセサイザ ２５ メモリ ２６ 発振器（ＸＯ） ２８ 温度制御、デジタル−アナログ変換器（ＴＣ−Ｄ
ＡＣ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー・ニール・カービー アメリカ合衆国イリノイ州60126、エルム ハースト、イースト・マディソン・ストリ ート 120

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線通信装置（１０）の周波数ドリフト
   を補償する方法であって、前記無線通信装置は複数の同
   調値に応答する発振器（２６）を有しかつ最大温度誘起
   周波数誤差を有し、前記方法は、 第１の信号を送信する段階（５０６）、 前記第１の信号の総合周波数誤差を報告する第２の信号
   を受信する段階（５０８）、 前記報告された総合周波数誤差および前記最大温度誘起
   周波数誤差からエージング誘起周波数誤差を決定する段
   階（５１４，５２２）、そして前記決定されたエージン
   グ誘起周波数誤差を修正する同調値を決定する段階（５
   １６，５２４）、 を具備することを特徴とする無線通信装置（１０）の周
   波数ドリフトを補償する方法。
2. 【請求項２】 前記同調値を決定する段階は前記報告さ
   れた総合周波数誤差が前記最大温度誘起周波数誤差より
   大きい場合にのみ行われることを特徴とする請求項１に
   記載の方法。
3. 【請求項３】 さらに、 前記最大温度誘起周波数誤差より大きい所定の周波数誤
   差を選択する段階、 を具備し、前記同調値を決定する段階は前記報告された
   総合周波数誤差が前記所定の周波数誤差より大きい場合
   にのみ行われることを特徴とする請求項２に記載の方
   法。
4. 【請求項４】 前記エージング誘起周波数誤差を決定す
   る段階は前記報告された総合周波数誤差から前記最大温
   度誘起周波数誤差を減算するサブステップを含むことを
   特徴とする請求項１に記載の方法。