(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信手段と、前記受信手段に入力する信号が所定のレベル以上であるかどうかを検出するキャリアセンス手段と、前記キャリアセンス手段でキャリアセンスするタイミングを制御する制御手段と、前記受信手段で受信する周波数を選択するために印加される電圧により発振周波数が変化する電圧制御発振手段と、前記電圧制御発振手段の発振周波数を分周する可変分周手段と、前記可変分周手段の分周数を所定の周期で切り替える分数分周方式か所定の分周数に固定した整数分周方式かを選択する整数分周／分数分周選択手段と、基準信号発生手段と、前記可変分周手段と前記基準信号発生手段の信号の位相比較を行い位相誤差信号を出力する位相比較手段と、前記位相比較手段からの前記位相誤差信号をループフィルタを介して前記電圧制御発振手段に帰還させ発振周波数を制御する構成であって、前記制御手段は前記可変分周手段を分周分数方式に選択した状態で前記キャリアセンス手段によってキャリアセンス検出を行うよう構成された受信装置。
【請求項２】
制御手段は、可変分周手段を分数分周方式に選択した状態で前記キャリアセンス手段でキャリアセンス検出を行った後、前記可変分周手段を整数分周方式に切り替えて、再度前記キャリアセンス手段でキャリアセンス検出を行う構成とした請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
キャリアセンス手段は、受信手段に入力する信号のレベルにより直接キャリアの有無を検出するキャリアスケルチ手段と、受信手段で復調した復調信号に含まれる雑音成分のレベルでキャリア有無を検出するノイズスケルチ手段を有し、制御手段は可変分周手段を分数分周方式に選択した状態で前記キャリアスケルチ手段でキャリアセンス検出を行った後、前記可変分周手段を整数分周方式に切り替えて、前記ノイズスケルチ手段でキャリアセンス検出を行う構成とした請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
ループフィルタは、ローパスフィルタで構成され、遮断周波数は可変分周手段の分周数を所定の周期で切り替える切替え周波数以下に設定された請求項１〜３のいずれか１項記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャンネル選択にＰＬＬ方式を用いた受信装置に関するものであり、特に電池で駆動され電池消耗を防ぐために間欠受信を行う受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電波を受信した時には受信を続け電波がない時には受信回路の電源をＯＦＦする間欠受信動作の受信装置においては、いかに短い時間で電波の有無を検出するかが消費電力の削減の大きな要素である。そのため、ＰＬＬ方式を用いた受信装置では近年ＰＬＬ回路の収束時間の短い分数分周方式が用いられてきている。しかしながら分数分周方式は復調信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）特性が悪いため分数分周方式で高速にＰＬＬ回路を立ち上げた後、従来の整数分周方式に切り替えて受信している。そして電波の有無の検出すなわちキャリアセンスは整数分周方式に切り替えた後、位相誤差が所定の範囲内に収束したことを確認して行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の受信装置では、分数分周方式から整数分周方式に切り替えた時、切替え時に発生するノイズのためにＶＣＯの発振周波数が変動する。そのため、分数分周方式でＶＣＯの発振周波数が収束しかかっているにもかかわらず整数分周方式に切り替わった瞬間、ＶＣＯの発振周波数が変動し収束に時間がかかる。その結果、間欠受信動作を開始してからキャリアセンスを行うまでの時間が必要以上に延びてしまうという課題を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために分数分周方式でＶＣＯの発振周波数が所定の範囲内に収束したことを確認した後、キャリアセンスを行うことにより間欠受信動作開始からキャリアセンスまでの時間を短縮でき、よって消費電力を削減するようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、受信手段と、前記受信手段に入力する信号が所定のレベル以上であるかどうかを検出するキャリアセンス手段と、前記キャリアセンス手段でキャリアセンスするタイミングを制御する制御手段と、前記受信手段で受信する周波数を選択するために印加される電圧により発振周波数が変化する電圧制御発振手段と、前記電圧制御発振手段の発振周波数を分周する可変分周手段と、前記可変分周手段の分周数を所定の周期で切り替える分数分周方式か所定の分周数に固定した整数分周方式かを選択する整数分周／分数分周選択手段と、基準信号発生手段と、前記可変分周手段と前記基準信号発生手段の信号の位相比較を行い位相誤差信号を出力する位相比較手段と、前記位相比較手段からの前記位相誤差信号をループフィルタを介して前記電圧制御発振手段に帰還させ発振周波数を制御する構成であって、前記制御手段は前記可変分周手段を分周分数方式に選択した状態で前記キャリアセンス手段でキャリアセンス検出を行うよう構成したものである。そして、分周分数方式に選択した状態で前記キャリアセンス手段でキャリアセンス検出を行うことができるため、キャリアセンスに要する時間を短くできる。
【０００６】
また、制御手段は、可変分周手段を分数分周方式に選択した状態で前記キャリアセンス手段でキャリアセンス検出を行った後、前記可変分周手段を整数分周方式に切り替えて、再度前記キャリアセンス手段でキャリアセンス検出を行う構成としている。そして、実際にデータの受信を行う整数分周方式で再度キャリアセンスを行うことができる。
【０００７】
また、キャリアセンス手段は、受信手段に入力する信号のレベルにより直接キャリアの有無を検出するキャリアスケルチ手段と、受信手段で復調した復調信号に含まれる雑音成分のレベルでキャリア有無を検出するノイズスケルチ手段を有し、制御手段は可変分周手段を分数分周方式に選択した状態で前記キャリアスケルチ手段でキャリアセンス検出を行った後、前記可変分周手段を整数分周方式に切り替えて、前記ノイズスケルチ手段でキャリアセンス検出を行う構成としている。そして、整数分周方式に切り替えた後のキャリアセンスをノイズスケルチ方式で行うことができる。
【０００８】
また、ループフィルタは、ローパスフィルタで構成され、遮断周波数は可変分周手段の分周数を所定の周期で切り替える切替え周波数以下に設定されている。そして、ＶＣＯの発振周波数に含まれる切替え周波数によって発生するスプりアス成分を低減できる。
【０００９】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１０】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の受信装置のブロック図である。
【００１１】
図１において、１はアンテナ、２は送受信手段、３はＶＣＯ、４はＶＣＯからの周波数を１／Ｎあるいは１／（Ｎ＋１）に分周する可変分周手段、５は位相比較手段、６は入力周波数を１／Ｍに分周する分周手段、７はループフィルタ、８は水晶発振器であり、分周手段６と水晶発振器８で基準信号発生手段を構成している。９は分数分周／整数分周切替え手段、１０は制御手段、１１はキャリアセンス手段、１２は波形整形手段、１３は受信データ出力、１４はキャリア検出出力、１５はロック検出手段である。
【００１２】
制御手段１０は送受信手段２及びＶＣＯ３などの受信装置の電源を間欠的にＯＮし、受信動作を開始する。分周手段６は水晶発振器８のからの信号を分周し、所定の基準周波数、例えば２００kHzを作成し位相比較器５に出力する。間欠動作を開始した当初は制御手段１０は分数分周／整数分周切替え手段９を分数分周の状態にしておく。従って、可変分周手段４は、分数分周／整数分周切替え手段９の制御によりＶＣＯ３の発振周波数を１／Ｎ分周と１／（Ｎ＋１）分周に１／（２００kHz）の整数倍の時間毎に切り替える。例えば１／（２００kHz）時間を１つの単位としてＬ回中１／Ｎ分周をｎ、１／（Ｎ＋１）分周を（Ｌ−ｎ）回行ったとする。すると可変分周手段４の平均分周数は
１／（（Ｎ＋１）−（ｎ／Ｌ））となる。
【００１３】
従って、ＶＣＯの発振周波数をｆｖ、可変分周器４の出力をｆｏ、基準周波数をｆｒとして、
ｆｖ＝（（Ｎ＋１）−（ｎ／Ｌ））×ｆｒとなる。
【００１４】
ここでｆｒ＝２００kHz、Ｌ＝１６とすると、ｎを０から１５まで１つづつ変化させることにより１２．５kHzステップでｆｖを２００kHz変化させることができる。そしてｆｖの２００kHz以上の変化はＮで行うことができる。上記に示すように分数分周方式は基準周波数ｆｒが２００kHzであるにもかかわらず、１２．５kHzステップでｆｖを変化させることができる。そして基準周波数ｆｒが２００kHzと高いため、ｆｖの周波数の収束を早くできる。ロック検出手段１５は、位相比較手段５の位相誤差が所定の範囲内に入ったことを検出する。間欠動作を開始してから制御手段１０はロック検出手段１５からの信号を監視し、ロック検出手段１５からの信号を検出すると、キャリアセンス手段１１を動作させキャリアセンス動作を行う。
【００１５】
そしてキャリアがなければ、制御手段１０は電源をＯＦＦして受信動作を終了する。一方キャリアがあれば、制御手段１０は分数分周／整数分周切替え手段９を整数分周に切り替える。すると分数分周／整数分周切替え手段９は可変分周手段４の分周数を１／Ｎ固定に制御すると同時に分周手段６の出力が１２．５kHzになるよう分周手段６の分周数を切り替える。これにより通常の整数分周方式のＰＬＬ動作となる。そしてデータの受信動作を開始し送受信手段２からの復調出力を波形整形手段１２でデータ信号に変換して出力する。
【００１６】
また、制御手段１０の機能として以下の機能を持たしても良い。
整数分周方式に切り替えた後、再度ロック検出手段１５の出力を監視し、ロック検出手段１５からの信号を検出すると、再度キャリアセンス手段１１を動作させキャリアセンス動作を行う。そしてキャリアがなければ、制御手段１０は電源をＯＦＦして受信動作を終了する。一方キャリアがあれば、データの受信動作を開始し送受信手段２からの復調出力を波形整形手段１２でデータ信号に変換して出力する。
【００１７】
また、ループフィルタ７はローパスフィルタで構成され、分数分周方式の時と、整数分周方式の時で基準周波数ｆｒが異なるため、遮断周波数を分数分周方式の時と、整数分周方式の時で切り替えるように制御される。そして分数分周方式の時には整数分周方式の時の基準周波数ｆｒである１２．５kHzのスプリアスが発生する。従ってそれを除去するために遮断周波数を１２．５kHz以下に設定すれば、分数分周方式でのキャリアセンスにおいてスプリアス成分によるキャリアセンスの誤動作を防止できる。
【００１８】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２の受信装置のブロック図である。
【００１９】
図２において図１と同じ機能ブロックには同じ番号を付与している。図１と異なる点は、図１におけるキャリアセンス手段１１をノイズスケルチ手段１１−１とキャリアスケルチ手段１１−２の二つの検出手段とスイッチ手段１６で構成したことである。基本的な動作は図１に示す実施例１と同じであり、キャリアセンス動作の検出方法に工夫を設けている。分数分周方式の状態におけるキャリアセンス動作は、キャリアスケルチ手段１１−２を用いて行う。従って分数分周方式の状態においてはスイッチ手段１６はキャリアスケルチ手段１１−２の信号を出力する。キャリアスケルチ手段１１−２は送受信手段２の中間周波信号段の出力を整流して直流レベルに変換しキャリアの有無を検出する。すなわち中間周波信号の有無を検出しているため、整流の時定数を小さくできよって整流された直流信号が立ち上がるまでの時間が小さくすることができるのでキャリアセンス検出の時間を短くできる。
【００２０】
次にキャリアスケルチ手段１１−２でキャリアを検出した場合、実施例１と同様、整数分周方式に切り替えて再度キャリアセンスを行う。この時のキャリアセンス手段は、ノイズスケルチ手段１１−１を用いる。従ってスイッチ手段１６はノイズケルチ手段１１−１の信号を出力する。ノイズスケルチ手段１１−１は、送受信手段２の復調出力に含まれる雑音成分を取り出し整流して直流成分に変換し、雑音成分の大きさを検出する。送受信手段２で信号を受信すると復調出力に含まれる雑音成分は抑圧され信号対雑音比が向上する。従って雑音成分が所定のレベル以下の時、キャリアありと検出できる。ノイズスケルチ手段１１−１では、雑音成分を整流するため、ジッターを防ぐために大きな時定数が必要である。そのため立ち上がり時間が長くなりキャリア検出に時間がかかる。しかしながら送受信手段２に雑音が入力した場合には、キャリアスケルチ手段１１−２は誤検出してしまうが、ノイズスケルチ手段１１−１は雑音であると判断しキャリアセンスしない。ノイズスケルチ手段１１−１によるキャリアセンスは正確にキャリアセンス動作を行うため、キャリアセンスに多少時間がかかってもかまわない整数分周方式におけるキャリアセンスに適している。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、受信手段と、前記受信手段に入力する信号が所定のレベル以上であるかどうかを検出するキャリアセンス手段と、前記キャリアセンス手段でキャリアセンスするタイミングを制御する制御手段と、前記受信手段で受信する周波数を選択するために印加される電圧により発振周波数が変化する電圧制御発振手段と、前記電圧制御発振手段の発振周波数を分周する可変分周手段と、前記可変分周手段の分周数を所定の周期で切り替える分数分周方式か所定の分周数に固定した整数分周方式かを選択する整数分周／分数分周選択手段と、基準信号発生手段と、前記可変分周手段と前記基準信号発生手段の信号の位相比較を行い位相誤差信号を出力する位相比較手段と、前記位相比較手段からの前記位相誤差信号をループフィルタを介して前記電圧制御発振手段に帰還させ発振周波数を制御する構成であって、前記制御手段は前記可変分周手段を分周分数方式に選択した状態で前記キャリアセンス手段でキャリアセンス検出を行うよう構成しているため、キャリアセンスに要する時間を短くでき、間欠受信動作における消費電力を削減できる。
【００２２】
また、制御手段は、可変分周手段を分数分周方式に選択した状態で前記キャリアセンス手段でキャリアセンス検出を行った後、前記可変分周手段を整数分周方式に切り替えて、再度前記キャリアセンス手段でキャリアセンス検出を行う構成としているので、実際にデータの受信を行う整数分周方式で再度キャリアセンスを行うことができ、キャリアセンスの誤検出を防止できる。よって消費電力を削減できる。
【００２３】
また、キャリアセンス手段は、受信手段に入力する信号のレベルにより直接キャリアの有無を検出するキャリアスケルチ手段と、受信手段で復調した復調信号に含まれる雑音成分のレベルでキャリア有無を検出するノイズスケルチ手段を有し、制御手段は可変分周手段を分数分周方式に選択した状態で前記キャリアスケルチ手段でキャリアセンス検出を行った後、前記可変分周手段を整数分周方式に切り替えて、前記ノイズスケルチ手段でキャリアセンス検出を行う構成としているので、整数分周方式に切り替えた後のキャリアセンスをノイズスケルチ方式で行うことができ、雑音によるキャリアセンスの誤検出をより精度よく防止できる。よって消費電力を削減できる。
【００２４】
また、ループフィルタは、ローパスフィルタで構成され、遮断周波数は可変分周手段の分周数を所定の周期で切り替える切替え周波数以下に設定されているので、ＶＣＯの発振周波数に含まれる切替え周波数によって発生するスプりアス成分を低減でき、スプリアス成分によるキャリアセンスの誤検出を防止できる。よって消費電力を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の受信装置のブロック図
【図２】本発明の実施例２の受信装置のブロック図
【符号の説明】
１  アンテナ
２  送受信手段
３  ＶＣＯ
４  可変分周手段
５  位相比較手段
６  分周手段
７  ループフィルタ
８  水晶発振器
９  分数分周／整数分周切替え手段
１０  制御手段
１１  キャリアセンス手段
１１−１  ノイズスケルチ手段
１１−２  キャリアスケルチ手段
１２  波形整形手段
１３  受信データ出力
１４  キャリアセンス出力
１５  ロック検出手段
【図１】
0003677980.tif 000002
【図２】
0003677980.tif 000003