(57)【要約】【課題】発振信号の生成が安定する前に電力が無駄に消費されていた。【解決手段】無線受信すべき信号を処理するための発振信号の周波数を指定する指定回路と、前記指定された周波数を有する前記発振信号を生成するＰＬＬ回路と、前記発振信号が安定しているときに行うべき第１の動作、及び、前記発振信号が安定していないときに行い得る第２の動作であって消費電力が前記第１の動作より小さい前記第２の動作に選択的に切り換わる動作切換回路と、前記ＰＬＬ回路が前記発振信号の前記周波数の指定を受けたときから当該ＰＬＬ回路による当該発振信号の生成が安定するまでの期間、前記動作切換回路を前記第２の動作に設定し、前記ＰＬＬ回路による前記発振信号の生成が安定した後、前記動作切換回路を前記第１の動作に設定する制御回路と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線受信すべき信号を処理するための発振信号の周波数を指定する指定回路と、
前記指定された周波数を有する前記発振信号を生成するＰＬＬ回路と、
前記発振信号が安定しているときに行うべき第１の動作、及び、前記発振信号が安定していないときに行い得る第２の動作であって消費電力が前記第１の動作より小さい前記第２の動作に選択的に切り換わる動作切換回路と、
前記ＰＬＬ回路が前記発振信号の前記周波数の指定を受けたときから当該ＰＬＬ回路による当該発振信号の生成が安定するまでの期間、前記動作切換回路を前記第２の動作に設定し、前記ＰＬＬ回路による前記発振信号の生成が安定した後、前記動作切換回路を前記第１の動作に設定する制御回路と、を含むことを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記動作切換回路は、前記無線受信された信号の処理を協働して行う、低雑音増幅回路、ミキサ、可変増幅回路、帯域濾波器、Ａ／Ｄコンバータ、復調回路、及び復号回路のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記動作切換回路は、前記第２の動作のとき、前記消費電力が無いことを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。
【請求項４】
無線受信すべき信号を処理するための発振信号の周波数を指定する指定工程と、
前記指定された周波数を有する前記発振信号を生成する生成工程と、
前記発振信号が安定しているときに行うべき第１の動作、及び、前記発振信号が安定していないときに行い得る第２の動作であって消費電力が前記第１の動作より小さい前記第２の動作に選択的に切り換わる動作切換工程と、
前記発振信号の前記周波数の指定を受けたときから当該発振信号の生成が安定するまでの期間、前記動作切換工程を前記第２の動作に設定し、前記発振信号の生成が安定した後、前記動作切換工程を前記第１の動作に設定する制御工程と、を含むことを特徴とする無線受信方法。
【請求項５】
前記動作切換工程は、前記無線受信すべき信号の処理を協働して行う、低雑音増幅工程、ミキシング工程、可変増幅工程、帯域濾波工程、Ａ／Ｄ変換工程、復調工程、及び復号工程のいずかれであることを特徴とする請求項４記載の無線受信方法。
【請求項６】
前記動作切換工程は、前記第２の動作のとき、前記消費電力が無いことを特徴とする請求項４記載の無線受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いたスペクトラム拡散通信により基地局から送信される、現時刻を表す時刻情報を含む信号を受信する携帯電話及び携帯端末のような移動局である無線受信装置及び無線受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線受信装置では、前記基地局から受信したＲＦ帯（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の信号を当該ＲＦ帯からベースバンド帯へ周波数変換すべく、即ち、ダウンコンバートすべく、当該ダウンコンバートに用いる局部発振信号を生成するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路を有する。ＰＬＬ回路は、無線受信装置の電源が投入されて局部発振信号の生成を開始しようとするとき、及び、現在生成している一の周波数を有する一の局部発振信号に代えて、他の周波数を有する他の局部発振信号の生成を開始しようとするとき、当該局部発振信号の生成が安定するまでに時間を要する。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８５８５６号公報
【特許文献２】特開２０００−１７５２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の無線受信装置では、ミキサ、復調回路、復号回路のような、前記局部発振信号が安定化した後に初めて本来の機能を発揮することができる回路は、上記した局部発振信号の生成が安定化した後に初めて又は改めて電源が投入されれば足りるにも拘わらず、前記局部発振信号の生成が安定化する以前に既に電源が投入されていることから、上記の特許文献１、２に記載の課題「低消費電力化」とは対照的に、その間に不要な電力が消費されるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る無線受信装置及び無線受信方法は、上記した課題を解決すべく、基本的に、
無線受信すべき信号を処理するための発振信号の周波数を指定し、
前記指定された周波数を有する前記発振信号を生成し、
前記発振信号が安定しているときに行うべき第１の動作、及び、前記発振信号が安定していないときに行い得る第２の動作であって消費電力が前記第１の動作より小さい前記第２の動作について、前記発振信号の前記周波数の指定を受けたときから当該発振信号の生成が安定するまでの期間、前記第２の動作を取り、前記発振信号の生成が安定した後、前記第１の動作を取ることを特徴とする。
【０００６】
上記した本発明に係る無線受信装置及び無線受信方法によれば、前記発振信号が安定する前では、当該発振信号が安定した後に取るべき前記第１の動作より消費電力が小さい前記第２の動作を取ることにより、前記発振信号が安定する前に既に前記第１の動作を取っていた従来に比して、当該発振信号が安定する前における消費電力を低減することが可能となる。
【０００７】
上記した本発明に係る無線受信装置及び無線受信方法では、
前記第１の動作は、前記無線受信された信号の処理を協働して行う、低雑音増幅、ミキシング、可変増幅、帯域濾波、Ａ／Ｄ変換、復調、及び復号のいずれかであることを特徴とする。
【０００８】
上記した本発明に係る無線受信装置及び無線受信方法では、
前記第２の動作のとき、前記消費電力が無いことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る無線受信装置の実施例について図面を参照して説明する。
【００１０】
《構成》
図１は、実施例の無線受信装置の構成を示す。実施例の無線受信装置Ｒは、例えば、携帯電話、携帯端末、腕時計のような移動局であり、基地局（図示せず。）がスペクトラム拡散の下でＣＤＭＡ方式により送信する信号、例えば、基地局及び移動局間での同期を取るためのパイロット信号ＰＩ及び現時刻を示す時刻情報を含むシンク信号ＳＹ、換言すれば、異なる拡散符号（図示せず。）による拡散によって同一の周波数帯に重畳された当該パイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹを受信すべく、図１に示されるように、アンテナ１と、増幅回路２と、ミキサ３と、帯域濾波器４（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）と、可変増幅回路５と、Ａ／Ｄコンバータ６と、ベースバンド処理回路７と、制御回路８と、ＰＬＬ回路９とを含む。
【００１１】
アンテナ１は、例えば、逆Ｆアンテナのような受動素子からなり、基地局が送信するパイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹを受信する。
【００１２】
増幅回路２は、アンテナ１の後段に設けられており、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のような能動素子からなる低雑音増幅回路であり、アンテナ１により受信されたパイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹを、予め定められた利得（固定された利得）で増幅する。
【００１３】
ミキサ３は、増幅回路２の後段に設けられており、例えば、ダイオード及びトランジスタのような能動素子からなり、前記増幅回路２から、増幅されたパイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹの入力を受け、かつ、ＰＬＬ回路９から、当該ＰＬＬ回路９が生成する局部発振信号ＬＯの入力を受け、パイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹと局部発振信号ＬＯとの乗算により、当該パイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹをＲＦ帯からベースバンド帯へ周波数変換し、即ち、ダウンコンバートする。
【００１４】
帯域濾波器４は、ミキサ３の後段に設けられており、例えば、オペアンプ等を用いたアクティブフィルタであり、当該帯域濾波器４の通過帯域内にある、ベースバンド帯のパイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹを通過させ、当該通過帯域外にある雑音を通過させず、即ち、遮断する。
【００１５】
可変増幅回路５は、帯域濾波器４の後段に設けられており、上記した増幅回路２と同様に、電界効果トランジスタのような能動素子からなり、アンテナ１がパイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹを受信したときの当該パイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹの受信レベルに左右されることなく、当該パイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹを、後段のＡ／Ｄコンバータ６の仕様により規定される一定のレベルに合致させるべく、前記パイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹを、負帰還（図示せず。）の下、当該負帰還により適宜定まる利得で増幅する。
【００１６】
Ａ／Ｄコンバータ６は、可変増幅回路５の後段に設けられており、例えば、オペアンプ及びエンコーダＩＣのような能動素子からなり、入力されるパイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹにＡ／Ｄ変換を施し、即ち、前記両信号ＰＩ、ＳＹをアナログ形式からデジタル形式に変換する。
【００１７】
ベースバンド処理回路７は、Ａ／Ｄコンバータ６の後段に設けられており、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）のような集積回路からなり、当該ベースバンド処理回路７に入力されるパイロット信号ＰＩ及びシンク信号ＳＹを、復調回路（図示せず。）により復調し、及び、復号回路（図示せず。）により復号することによって、上記したような、基地局及び移動局間における同期の確立、及び、現時刻を表す時刻情報の取り出しを行う。
【００１８】
上記した増幅回路２〜ベースバンド処理回路７は、『動作切換回路』であり、前記局部発振信号ＬＯが安定しているときには（安定した後には）、『第１の動作』として、それぞれの回路が行うべき「通常動作」（増幅、ミキシング、濾波、Ａ／Ｄ変換、ベースバンド処理）を行い、他方で、前記局部発振信号ＬＯが安定していないときには（安定する前には）、『第２の動作』として、前記第１の動作より消費電力が小さい「低消費電力動作」（ウェイティング動作、スタンバイ動作、第１の動作に近似する低消費電力下での動作（例えば、低利得での増幅、緩慢な帯域特性での濾波、低分解能でのＡ／Ｄ変換、低速でのベースバンド処理）、電力を消費しないための通常動作の完全な停止）を行うことができる。
【００１９】
『指定回路』及び『制御回路』として機能する制御回路８は、ベースバンド処理回路７の後段に設けられており、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びプログラム等から構成されるコンピュータ回路からなり、無線受信装置Ｒの全体の動作を制御し及び監視する。制御回路８は、例えば、パイロット信号ＰＩによる同期の確立に先立ち、ＰＬＬ回路９に、局部発振信号ＬＯの周波数を指定するための分周数Ｎを指示し、他方で、同期の確立の後に、ＰＬＬ回路９から、ＰＬＬ回路９がロックした旨、即ち、局部発振信号ＬＯの周波数が、制御回路８により指定された分周数Ｎにより定まる周波数に安定した旨（以下、単に「ロック」という。）を示すロック検出信号ＳＬを受け、当該ロック検出信号ＳＬに応答して、増幅回路２〜ベースバンド処理回路７に、当該増幅回路２〜ベースバンド処理回路７を「低消費電力動作」から「通常の動作」に切り換えるための制御信号ＳＣを出力する。制御回路８は、他方で、ベースバンド処理回路７から受け取るシンク信号ＳＹから現時刻を示す時刻情報を取り出し、時計回路（図示せず。）に、当該時刻情報に基づく時刻合わせを行わせる。
【００２０】
『ＰＬＬ回路』として機能するＰＬＬ回路９は、分周器９Ａと、基準発振器９Ｂと、位相比較器９Ｃと、低域濾波器（ＬＰＦ：Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）９Ｄと、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）９Ｅとを有する。分周器９Ａは、制御回路８により指定される分周数Ｎに基づき、電圧制御発振器９Ｅが生成する局部発振信号ＬＯを分周する。位相比較器９Ｃは、分周器９Ａから出力される分周信号ＳＤと、基準発振器９Ｂが生成する基準発振信号ＳＲとの間で位相比較を行い、その結果として、位相差を表わす位相差信号ＳＰを出力する。低域濾波器９Ｄは、当該位相差信号ＳＰを積分（平滑化）することにより、積分された位相差信号ＳＰである積分位相差信号ＳＩを出力する。電圧制御発振器９Ｅは、当該積分位相差信号ＳＩに対応する局部発振信号ＬＯを生成し、当該局部発振信号ＬＯをミキサ３及び分周器９Ａに出力する。以後、上記したような、分周器９Ａによる分周、位相比較器９Ｃ、低域濾波器９Ｄによる平滑化、電圧制御発振器９Ｅによる局部発振信号ＬＯの生成が巡回的に行われる。
【００２１】
《動作》
図２は、実施例の無線受信装置の動作を示すフローチャートであり、図３は、実施例の無線受信装置の動作を示すグラフである。以下、実施例の無線受信装置の動作について、図２のフローチャート及び図３のグラフを参照して説明する。
【００２２】
ステップＳ１：図３に図示の時刻ｔ１で、無線受信装置Ｒ全体として電源を投入されておらず、増幅回路２〜ベースバンド処理回路７が「低消費電力動作」にある無線受信装置Ｒ自身の電源が投入され、新たに周波数ｆ１を有する局部発振信号ＬＯの生成を開始しようとすると、または、無線受信装置Ｒ全体としては電源が投入されているものの、増幅回路２〜ベースバンド処理回路７が「低消費電力動作」にある無線受信装置Ｒが、既に生成していた周波数ｆ０の局部発振信号ＬＯの生成に代えて、改めて周波数ｆ１の局部発振信号ＬＯの生成を開始しようとすると、制御回路８は、局部発振信号ＬＯの周波数を新たに又は改めて設定すべく、例えば、周波数ｆ１を設定すべく、当該周波数ｆ１に対応する分周数Ｎ１をＰＬＬ回路９に通知し、即ち、分周数Ｎ１を指定する。
【００２３】
ステップＳ２：ＰＬＬ回路９では、分周器９Ａは、制御回路８から分周数Ｎ１を受け取ると、電圧制御発振器９Ｅから出力されている局部発振信号ＬＯを分周数Ｎ１で分周することにより、前記局部発振信号ＬＯの１／Ｎ１である分周信号ＳＤを出力する。
【００２４】
ステップＳ３：位相比較器９Ｃは、分周器９Ａから出力される分周信号ＳＤ及び基準発振器９Ｂが生成する基準発振信号ＳＲ間で位相比較を行い、位相差を示す位相差信号ＳＰを出力する。
【００２５】
ステップＳ４：位相比較器９Ｃは、また、図３に示されるように、局部発振信号ＬＯの周波数偏移が所定の範囲内に収束し、即ち、局部発振信号ＬＯの周波数が安定したか否かを判断する。
【００２６】
ステップＳ５：局部発振信号ＬＯの生成が安定したか否かに拘わらず、低域濾波器９Ｄは、位相差信号ＳＰに積分を施すことにより、積分位相差信号ＳＩを出力する。
【００２７】
ステップＳ６：電圧制御発振器９Ｅは、前記積分位相差信号ＳＩを受けると、当該積分位相差信号ＳＩに従って、局部発振信号ＬＯを生成する。当該局部発振信号ＬＯの入力を受けると、分周器９Ａは、上記したステップＳ２と同様にして、新たに、分周信号ＳＤを出力する。以後、ＰＬＬ回路９がロックするか否かに拘わらず、ステップＳ２〜Ｓ６を順次行うことを繰り返し、これにより、図３に示されるように、局部発振信号ＬＯの周波数を少しずつ安定化しようとする。
【００２８】
ステップＳ７：局部発振信号ＬＯの周波数が安定した、図３に図示の時刻ｔ２になると、位相比較器９Ｃは、局部発振信号ＬＯの生成が安定した旨、即ち、ＰＬＬ回路９が「ロック」した旨を示すロック検出信号ＳＬを制御回路８に出力する。
【００２９】
ステップＳ８：「ロック」の旨を示すロック検出信号ＳＬを受けると、制御回路８は、増幅回路２〜ベースバンド処理回路７に、「低消費電力動作」から「通常動作」への切り換えを指示する制御信号ＳＣを出力することにより、増幅回路２〜ベースバンド処理回路７に「通常動作」を開始させる。これにより、増幅回路２〜ベースバンド処理回路７は、「低消費電力動作」（ウェイティング動作、スタンバイ動作、低消費電力下での第１の動作に近似する動作）に代えて、それぞれが行うべき「通常動作」（増幅、ミキシング、濾波、Ａ／Ｄ変換、ベースバンド処理）を開始する。
【００３０】
《効果》
上述したように、実施例の無線受信装置Ｒでは、制御回路８が、ＰＬＬ回路９による局部発振信号ＬＯの生成が安定する前には、当該局部発振信号ＬＯの生成が安定した後に行うべき「通常動作」より消費電力が少ない「低消費電力動作」を行わせることから、従来の無線受信装置のような、前記局部発振信号ＬＯの生成が安定する前にあっても、増幅回路２〜ベースバンド処理回路７に「通常動作」を行わせていたことに比して、消費電力を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例の無線受信装置の構成を示す図。
【図２】実施例の無線受信装置の動作を示すフローチャート。
【図３】実施例の無線受信装置の動作を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３２】
Ｒ…無線受信装置、１…アンテナ、２…増幅回路、３…ミキサ、４…帯域濾波器、５…可変増幅回路、６…Ａ／Ｄコンバータ、７…ベースバンド処理回路、８…制御回路、９…ＰＬＬ回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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