(57)【要約】【課題】受信信号ごとに異なるＣＮ比が要求される場合、各受信信号に対応する小型の周波数シンセサイザ及び無線通信装置を提供すること。【解決手段】ループフィルタ１０８−１〜１０８−Ｎは、複数の無線通信方式で要求されるＣＮ比にそれぞれ対応するように雑音ピーク周波数ωｎが設定されており、制御部１０２は、モード解析部１０１で解析された現在通信中の無線通信方式に対応するループフィルタに切り替える。このループフィルタを用いて、基準信号発生器１０３から出力される基準信号と電圧制御発振器１０９から出力される信号との位相差に応じた制御電圧をフィルタリングし、フィルタリング後の制御電圧で電圧制御発振器１０９の発振条件を制御することである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準周波数を所望の分周比で分周する第１分周手段と、
制御電圧に応じた周波数を発振する発振手段と、
前記発振手段によって発振された周波数を所望の分周比で分周する第２分周手段と、
前記第１分周手段及び前記第２分周手段により分周された周波数の位相差に応じた制御電圧を生成する位相比較手段と、
前記位相比較手段によって生成された制御電圧をフィルタリングする際に雑音のピークが現れる周波数を決定する雑音ピーク周波数がそれぞれ異なるように設定された複数のループフィルタと、
前記ループフィルタの切り替えを行う切替手段と、
通信相手から送信された信号を監視し、監視結果に基づいて前記切替手段を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする周波数シンセサイザ。
【請求項２】
前記複数のループフィルタは、異なる無線通信方式に応じた雑音ピーク周波数が設定され、
前記制御手段は、複数の無線通信方式のうちいずれの無線通信方式が用いられているかを検出し、検出結果に基づいて前記切替手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の周波数シンセサイザ。
【請求項３】
前記複数のループフィルタは、異なる伝送レートに応じた雑音ピーク周波数が設定され、
前記制御手段は、通信相手から送信された信号の伝送レートを検出し、検出結果に基づいて前記切替手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の周波数シンセサイザ。
【請求項４】
前記複数のループフィルタは、異なる変調方式に応じた雑音ピーク周波数が設定され、
前記制御手段は、通信相手から送信された信号の変調方式を検出し、検出結果に基づいて前記切替手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の周波数シンセサイザ。
【請求項５】
基準周波数を所望の分周比で分周する第１分周手段と、
制御電圧に応じた周波数を発振する発振手段と、
前記発振手段によって発振された周波数を所望の分周比で分周する第２分周手段と、
前記第１分周手段及び前記第２分周手段により分周された周波数の位相差に応じた制御電圧を生成する位相比較手段と、
前記位相比較手段によって生成された制御電圧をフィルタリングする際に雑音のピークが現れる周波数を決定する雑音ピーク周波数がそれぞれ異なるように設定された複数のループフィルタと、
前記ループフィルタの切り替えを行う切替手段と、
通信相手から送信された信号を監視し、監視結果に基づいて前記切替手段を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は周波数シンセサイザに関し、例えば、複数の無線通信方式に対応する無線通信装置に適用するに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の周波数シンセサイザの構成を示すブロック図である（特許文献１参照）。この図において、発振出力ｆｒが電圧制御発振回路１１から出力され、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）１２で基準信号ｆｒｅｆとの位相比較が行われ、位相差に比例する電圧がループフィルタ１３に与えられる。
【０００３】
ループフィルタ１３は、カスケード接続されたラグリードフィルタ１３Ａとローパスフィルタ１３Ｂとを備えている。ループフィルタ１３は、ラグリードフィルタ１３Ａのみを通過したコントロール電圧Ｓ１をアナログスイッチＳＷ１の入力端子Ｐ１に与える。また、ラグリードフィルタ１３Ａ及びローパスフィルタ１３Ｂの双方を通過したコントロール電圧Ｓ２をアナログスイッチＳＷ１の入力端子Ｐ２及び微分絶対値回路１４に与える。
【０００４】
微分絶対値回路１４は、ループフィルタ１３から与えられたコントロール電圧Ｓ２が変化すると、切り替え信号Ｓ３を用いてアナログスイッチＳＷ１の切り替え制御を行う。
【０００５】
アナログスイッチＳＷ１は、微分絶対値回路１４から出力される切り替え信号Ｓ３に応じてスイッチを切り替える。具体的には、切り替え信号Ｓ３が高速ロックアップを優先させることを示す場合には、コントロール電圧Ｓ１、すなわち、入力端子Ｐ１を選択し、切り替え信号Ｓ３が高ＣＮ比を優先させることを示す場合には、コントロール電圧Ｓ２、すなわち、入力端子Ｐ２を選択する。
【０００６】
アナログスイッチＳＷ１で選択されたコントロール電圧は、負荷変動による影響が電圧制御発振回路１１に及ぶのを防止するためのボルテージフォロワ１５を介して電圧制御発振回路１１に与えられる。
【０００７】
このように、従来の周波数シンセサイザは、電圧制御発振回路の発振出力ｆｒと基準信号ｆｒｅｆとの位相差に即応して、電圧制御発振回路の発振条件を制御し、高速ロックアップと高ＣＮ比を両立させている。
【０００８】
ところで、近年、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式やＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）、さらにはＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式などの複数の無線通信方式に対応した通信装置が検討され、上述した周波数シンセサイザを適用することも考えられる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１７０１８１号公報（第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の周波数シンセサイザでは、複数の無線通信方式に対応した通信装置に適用する場合、各無線通信方式で要求されるＥｂ／Ｎ０（ビットエネルギーとノイズの比）が異なることや、通信方式によっては伝送帯域幅（伝送量）が異なることなどから、要求されるＣＮ比（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）も通信方式によって異なるため、各通信方式に対応する周波数シンセサイザをそれぞれ設けなければならず、装置規模の増大を招いてしまう。
【００１１】
また、複数の無線通信方式のうち、最も高いＣＮ比が要求される通信方式に合わせた周波数シンセサイザを設けることが考えられるが、このような周波数シンセサイザを実現するのは困難であり、実現したとしても回路規模が増大してしまう。
【００１２】
ここでは、異なるＣＮ比が要求される例として、複数の無線通信方式に対応する周波数シンセサイザについて説明したが、受信信号ごとに異なるＣＮ比が要求される場合に上述した問題が考えられる。
【００１３】
なお、周波数シンセサイザが要求されるＣＮ比を満たさない信号を形成した場合には、受信感度特性が劣化し、弱電界エリアでは発着呼が行えなくなったり、通話品質が劣化したりする。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、受信信号ごとに異なるＣＮ比が要求される場合、各受信信号に対応する小型の周波数シンセサイザ及び無線通信装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の周波数シンセサイザは、基準周波数を所望の分周比で分周する第１分周手段と、制御電圧に応じた周波数を発振する発振手段と、前記発振手段によって発振された周波数を所望の分周比で分周する第２分周手段と、前記第１分周手段及び前記第２分周手段により分周された周波数の位相差に応じた制御電圧を生成する位相比較手段と、前記位相比較手段によって生成された制御電圧をフィルタリングする際に雑音のピークが現れる周波数を決定する雑音ピーク周波数がそれぞれ異なるように設定された複数のループフィルタと、前記ループフィルタの切り替えを行う切替手段と、通信相手から送信された信号を監視し、監視結果に基づいて前記切替手段を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、雑音ピーク周波数は発振手段で発振された信号のＣＮ比に影響を与える要素であることから、雑音ピーク周波数の設定により、発振手段は、通信相手から送信された信号に対応する周波数の信号を発振しつつ、当該信号を所望のＣＮ比とすることができる。これにより、前記通信相手から送信された信号ごとに異なるＣＮ比が要求される場合でも、各信号に対応する周波数シンセサイザを１つで実現することができ、通話品質の劣化を回避すると共に、装置規模の削減を図ることができる。
【００１７】
本発明の周波数シンセサイザは、上記構成において、前記複数のループフィルタは、異なる無線通信方式に応じた雑音ピーク周波数が設定され、前記制御手段は、複数の無線通信方式のうちいずれの無線通信方式が用いられているかを検出し、検出結果に基づいて前記切替手段を制御する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、複数の無線通信方式で要求されるＣＮ比を実現するための複数のループフィルタを、通信中の通信方式に応じて切り替えることにより、複数の無線通信方式に対応した周波数シンセサイザを１つで実現することができ、装置規模の削減を図ることができる。
【００１９】
本発明の周波数シンセサイザは、上記構成において、前記複数のループフィルタは、異なる伝送レートに応じた雑音ピーク周波数が設定され、前記制御手段は、通信相手から送信された信号の伝送レートを検出し、検出結果に基づいて前記切替手段を制御する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、前記信号の伝送レートに対応するＣＮ比を実現するための複数のループフィルタを、通信中の伝送レートに応じて切り替えることにより、複数の伝送レートに対応した周波数シンセサイザを１つで実現することができ、装置規模の削減を図ることができる。
【００２１】
本発明の周波数シンセサイザは、上記構成において、前記複数のループフィルタが、異なる変調方式に応じた雑音ピーク周波数が設定され、前記制御手段が、通信相手から送信された信号の変調方式を検出し、検出結果に基づいて前記切替手段を制御する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、前記信号の変調方式に対応するＣＮ比を実現するための複数のループフィルタを、通信中の変調方式に応じて切り替えることにより、複数の変調方式に対応した周波数シンセサイザを１つで実現することができ、装置規模の削減を図ることができる。
【００２３】
本発明の無線通信装置は、基準周波数を所望の分周比で分周する第１分周手段と、制御電圧に応じた周波数を発振する発振手段と、前記発振手段によって発振された周波数を所望の分周比で分周する第２分周手段と、前記第１分周手段及び前記第２分周手段により分周された周波数の位相差に応じた制御電圧を生成する位相比較手段と、前記位相比較手段によって生成された制御電圧をフィルタリングする際に雑音のピークが現れる周波数を決定する雑音ピーク周波数がそれぞれ異なるように設定された複数のループフィルタと、前記ループフィルタの切り替えを行う切替手段と、通信相手から送信された信号を監視し、監視結果に基づいて前記切替手段を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、雑音ピーク周波数は発振手段で発振された信号のＣＮ比に影響を与える要素であることから、雑音ピーク周波数の設定により、発振手段は、通信相手から送信された信号に対応する周波数の信号を発振しつつ、当該信号を所望のＣＮ比とすることができる。これにより、前記通信相手から送信された信号ごとに異なるＣＮ比が要求される場合でも、各信号に対応する周波数シンセサイザを１つで実現することができ、通話品質の劣化を回避すると共に、装置規模の削減を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、通信相手から送信された信号に対応する各ＣＮ比を実現するためのループフィルタを複数用意し、送信された信号に応じてループフィルタを切り替えることである。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る周波数シンセサイザの構成を示すブロック図である。この図において、モード解析部１０１は、通信相手から送信された信号に基づいて、複数の無線通信方式のうち、いずれの通信方式が用いられているかを解析する。解析の方法は、受信した信号に所定の拡散符号を乗算し、復調することにより、ＣＤＭＡ方式とそれ以外の方式であることを特定することなどが考えられる。解析結果、すなわち、通信に用いられている通信方式を示す情報は制御部１０２に通知される。
【００２８】
制御部１０２は、モード解析部１０１から通知された通信中の通信方式に応じて、第１分周器１０４、第２分周器１０５及び切替部１０７を制御する。なお、モード解析部１０１及び制御部１０２は制御手段として機能する。
【００２９】
基準信号発生器１０３は、周波数シンセサイザが発振可能な周波数の基準となる信号を発生し、発生した基準信号を第１分周器１０４に出力する。
【００３０】
第１分周器１０４は、制御部１０２の制御に基づいて分周比を変更し、変更した分周比で基準信号発生器１０３から出力された基準信号の周波数を分周する。分周された信号は、位相比較器１０６に出力される。
【００３１】
第２分周器１０５は、制御部１０２の制御に基づいて分周比を変更し、変更した分周比で電圧制御発振器１０９から出力された基準信号の周波数を分周する。分周された信号は、位相比較器１０６に出力される。
【００３２】
位相比較器１０６は、第１分周器１０４から出力された信号と第２分周器１０５から出力された信号との位相比較を行い、位相差に比例する電圧（制御電圧）を切替部１０７に与える。
【００３３】
切替部１０７は、位相比較器１０６から与えられた電圧を、制御部１０２の制御に基づいてループフィルタ１０８−１〜１０８−Ｎのいずれかに与える。
【００３４】
ループフィルタ１０８−１〜１０８−Ｎは、複数の無線通信方式で要求されるＣＮ比にそれぞれ対応するように雑音ピーク周波数ωｎが設定されており、切替部１０７から与えられた電圧を平滑（平均化）し、平滑して得られた直流電圧を電圧制御発振器１０９に与える。雑音ピーク周波数ωｎは、電圧を平均化する際に雑音のピークが現れる周波数を決定するため、ＣＮ比に影響を与える要素であり、ループフィルタを構成するコンデンサの容量などによって決定される。すなわち、雑音ピーク周波数ωｎの設定により、平均化された信号のＣＮ比を通信相手から送信された信号に対応するＣＮ比とすることができる。
【００３５】
電圧制御発振器１０９は、ループフィルタ１０８−１〜１０８−Ｎのいずれかから与えられた直流電圧に応じた周波数の信号を発振し、通信中の無線通信方式に対応するＣＮ比の信号を出力する。
【００３６】
図２は、周波数シンセサイザの出力信号におけるＣＮ比対周波数特性を示す図である。この図において、横軸を周波数、縦軸をＣＮ比として示している。また、実線が無線通信方式Ａを、点線が無線通信方式Ｂを、一点鎖線が無線通信方式Ｃをそれぞれ示しているものとする。ここで、例えば、無線通信方式Ａでは、周波数ｆＡが用いられ、ＣＮ比はＣＮＡが要求されるとする。同様に、無線通信方式Ｂでは、周波数ｆＢが用いられ、ＣＮ比はＣＮＢが要求され、無線通信方式Ｃでは、周波数ｆＣが用いられ、ＣＮ比はＣＮＣが要求されるとする。各無線通信方式において要求されるＣＮ比及び周波数に対応するループフィルタでそれぞれのＣＮ比対周波数特性を示すと図のようになり、所望のＣＮ比となるように、ループフィルタの雑音ピーク周波数ωｎが設定されている。図２が示すように、各通信方式において要求される周波数とＣＮ比を全て満たすには、それぞれのループフィルタを切り替える必要があることが分かる。
【００３７】
次に、上記構成を有する周波数シンセサイザの動作について説明する。モード解析部１０１では、通信相手から送信された信号に基づいて、いずれの無線通信方式で通信が行われているかの解析が行われ、解析結果が制御部１０２に通知される。制御部１０２では、現在通信中の無線通信方式に応じた制御が第１分周器１０４、第２分周器１０５及び切替部１０７に対して行われる。具体的には、制御部１０２には通信可能な通信方式と分周比、ループフィルタの切替情報がそれぞれ対応付けられて記憶されており、通信中の通信方式に対応する分周比及び切替情報が制御情報として出力される。
【００３８】
第１分周器１０４では、基準信号発生器１０３から出力された基準信号が制御部１０２から出力された制御情報、すなわち、通信中の通信方式に対応する分周比で分周される。同様に、第２分周器１０５では、電圧制御発振器１０９から出力された信号が制御部１０２の制御情報にしたがった分周比で分周される。分周された各信号は位相比較器１０６に出力される。
【００３９】
位相比較器１０６では、第１分周器１０４及び第２分周器１０５から出力された信号の位相差が求められ、位相差に応じた電圧（制御電圧）が出力される。この位相差に応じた電圧は切替部１０７、ループフィルタ１０８−１〜１０８−Ｎのいずれかをそれぞれ介して電圧制御発振器１０９に与えられ、位相差がなくなるよう電圧制御発振器１０９を制御する。
【００４０】
切替部１０７では、制御部１０２から通知された切替情報（ここでは、切替情報がループフィルタ１０８−１を示すとする）に基づいて、位相比較器１０６から与えられた電圧がループフィルタ１０８−１に与えられる。
【００４１】
ループフィルタ１０８−１は、現在通信中の通信方式に対応する雑音ピーク周波数ωｎが設定されており、切替部１０７から与えられた電圧をフィルタリング（平滑）し、フィルタリングされた直流電圧を電圧制御発振器１０９に与える。
【００４２】
電圧制御発振器１０９では、ループフィルタ１０８−１から与えられた電圧に応じた周波数が発振され、通信中の通信方式で要求されるＣＮ比及び周波数の信号が形成される。これにより、各通信方式において良好な通話品質を確保することができる。
【００４３】
このように本実施の形態によれば、複数の無線通信方式で要求されるＣＮ比を実現するためのループフィルタを用意し、通信中の通信方式に応じたループフィルタに切り替えることにより、複数の通信方式に対応した周波数シンセサイザを１つで実現することができ、装置規模の削減を図ることができると共に、各通信方式において通話品質の劣化を回避することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る周波数シンセサイザの構成を示すブロック図である。ただし、図３が図１と共通する部分には、図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図３が図１と異なる点は、モード解析部１０１を伝送レート解析部３０１に変更した点と、ループフィルタ１０８−１〜１０８−Ｎをループフィルタ３０２−１〜３０２−Ｎに変更した点である。
【００４５】
伝送レート解析部３０１は、通信相手から送信された信号がどれだけの伝送レートで送信されたのかを、前記信号に含まれる情報に基づいて解析する。伝送レートは、例えば、信号の帯域幅によって変化し、また帯域幅に応じてＣＮ比も変化するものである。具体的には、伝送レートが高い場合には帯域幅が広く、ＣＮ比が低下する傾向にある。逆に、伝送レートが低い場合には帯域幅が狭く、ＣＮ比が向上する傾向にある。特定された通信方式は制御部１０２に通知される。なお、伝送レート解析部３０１及び制御部１０２は、制御手段として機能する。
【００４６】
また、ループフィルタ３０２−１〜３０２−Ｎは、それぞれ所定の伝送レートに対応するＣＮ比を実現するように雑音ピーク周波数ωｎが設定されており、切替部１０７から与えられた電圧を平滑（平均化）し、平滑して得られた直流電圧を電圧制御発振器１０９に与える。
【００４７】
このように本実施の形態によれば、通信相手から送信された信号の伝送レートに対応するＣＮ比を実現するためのループフィルタを複数用意し、通信中の伝送レートに応じたループフィルタに切り替えることにより、複数の伝送レートに対応した周波数シンセサイザを１つで実現することができ、装置規模の削減を図ることができると共に、各通信方式において通話品質の劣化を回避することができる。
【００４８】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る周波数シンセサイザの構成を示すブロック図である。ただし、図４が図１と共通する部分には、図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図４が図１と異なる点は、モード解析部１０１を適応変調解析部４０１に変更した点と、ループフィルタ１０８−１〜１０８−Ｎをループフィルタ４０２−１〜４０２−Ｎに変更した点である。
【００４９】
適応変調解析部４０１は、通信相手から送信された信号がいずれの変調方式で送信されたのかを、前記信号に含まれる情報に基づいて解析する。変調方式とＣＮ比にも対応関係があり、変調多値数が高い場合（例えば、１６ＱＡＭ）ではＣＮ比が低下する傾向にあり、変調多値数が低い場合（例えば、ＱＰＳＫ）ではＣＮ比が向上する傾向にある。特定された通信方式は制御部１０２に通知される。なお、適応変調解析部４０１及び制御部１０２は、制御手段として機能する。
【００５０】
また、ループフィルタ４０２−１〜４０２−Ｎは、それぞれ所定の変調方式（変調多値数）に対応するＣＮ比を実現するように雑音ピーク周波数ωｎが設定されており、切替部１０７から与えられた電圧を平滑（平均化）し、平滑して得られた直流電圧を電圧制御発振器１０９に与える。
【００５１】
このように本実施の形態によれば、通信相手から送信された信号の変調方式に対応するＣＮ比を実現するためのループフィルタを複数用意し、通信中の変調方式に応じたループフィルタに切り替えることにより、複数の変調方式に対応した周波数シンセサイザを１つで実現することができ、装置規模の削減を図ることができると共に、各通信方式において通話品質の劣化を回避することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信相手から送信された信号に対応する各ＣＮ比を実現するためのループフィルタをそれぞれ用意し、送信された信号に応じてループフィルタを切り替えることにより、複数の無線通信方式で要求されるそれぞれのＣＮ比に対応する周波数シンセサイザを１つで実現することができ、装置規模の削減を図ることができると共に、各通信方式において通話品質の劣化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る周波数シンセサイザの構成を示すブロック図
【図２】周波数シンセサイザの出力信号におけるＣＮ比対周波数特性を示す図
【図３】本発明の実施の形態２に係る周波数シンセサイザの構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３に係る周波数シンセサイザの構成を示すブロック図
【図５】従来の周波数シンセサイザの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１  モード解析部
１０２  制御部
１０３  基準信号発生器
１０４  第１分周器
１０５  第２分周器
１０６  位相比較器
１０７  切替部
１０８−１〜１０８−Ｎ、３０２−１〜３０２−Ｎ、４０２−１〜４０２−Ｎ
ループフィルタ
１０９  電圧制御発振器
３０１  伝送レート解析部
４０１  適応変調解析部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004364055.tif 000006
【図５】
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