(57)【要約】【課題】送信系の切替の際に、変調タイミングの差によるエラーの発生数を低減するクロック位相制御回路を提供する。【解決手段】変調器１、２は、２分岐された入力信号を一方が位相制御された２つのクロック信号を用いてそれぞれ変調する。電圧制御形可変移相器３は、外部より入力されたクロック信号に対して移相調整する。送信器４、５は、変調器１、２出力をＲＦ周波数に周波数変換する。切替スイッチ６は、送信器４、５出力を切り替えてアンテナ７に送出する。包絡線検波器８、９は、送信器４、５出力をそれぞれ包絡線検波する。コンパレータ１０、１１は、包絡線検波器８、９出力が“０”レベル近くに低下した時にパルスを出力する。位相比較器１２は、コンパレータ１０、１１出力のタイミングを比較する。移相制御器１３は、位相比較器１２出力に基づいて変調タイミングの一致を図る制御信号を出力する。【選択図】      図１
2004159074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を２分岐した後、一方が位相制御された２つのクロック信号を用いてそれぞれ変調する２つの変調器と、外部より入力されたクロック信号に対して移相調整する電圧制御形可変移相器と、前記２つの変調器出力をＲＦ（無線周波数）帯に周波数変換する２つの送信器と、前記２つの送信器出力を切り替えてアンテナに送出する切替スイッチと、前記２つの送信器出力をそれぞれ包絡線検波する２つの包絡線検波器と、前記２つの包絡線検波器出力が“０”レベル近くに低下した時にパルスを出力する２つのコンパレータと、前記２つのコンパレータ出力のタイミングを比較する位相比較器と、前記位相比較器出力に基づいて前記２つの送信器出力の変調タイミングの一致を図る制御電圧を前記電圧制御形可変移相器に出力する移相制御器と、より構成されることを特徴とするクロック位相制御回路。
【請求項２】
前記２つのコンパレータは、前記２つの包絡線検波器で包絡線検波されたそれぞれの信号と“０”レベル近くに設定された基準電圧とを比較し、前記基準電圧以下となるタイミングを検出して“Ｈｉｇｈ”または“Ｌｏｗ”レベルとするパルスを出力することを特徴とする請求項１記載のクロック位相制御回路。
【請求項３】
前記位相比較器は、前記２つのコンパレータから出力されたそれぞれのパルスの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングとをそれぞれ比較し、一方のコンパレータ出力が共に進みまたは遅れた場合に、移相量増加または移相量減少の制御信号を出力することを特徴とする請求項１又は２記載のクロック位相制御回路。
【請求項４】
前記位相比較器は、前記２つのコンパレータの両方からパルスが出力された場合にのみ前記制御信号を有効とし、その他の場合には前回の前記制御信号を保持して出力することを特徴とする請求項１、２又は３記載のクロック位相制御回路。
【請求項５】
入力信号を２系統に分岐して変調した２つの送信信号を切り替えて出力する現用／予備切替システムのクロック位相制御方法であって、現用系／予備系の前記２つの送信信号をそれぞれ包絡線検波し、包絡線検波により得られた２つの信号が共に“０”レベル近くに低下した時のタイミングを比較し、比較結果に基づいて前記２つの送信信号の変調タイミングが一致するように現用系または予備系の変調用クロック信号の位相制御を行うことを特徴とするクロック位相制御方法。
【請求項６】
入力信号を２分岐した後、一方が位相制御された２つのクロック信号を用いてそれぞれ変調し、ＲＦ（無線周波数）帯に周波数変換した２つの送信信号のいずれかを選択して出力するとともに、周波数変換された前記２つの送信信号をそれぞれ包絡線検波し、包絡線検波により得られた２つの信号を“０”レベル近くの基準電圧とそれぞれ比較し、前記基準電圧以下となるタイミングを検出して２つのパルスを出力し、前記２つのパルスの進みまたは遅れに基づいて前記２つの送信信号の変調タイミングが一致するように前記２つのクロック信号の一方を位相制御することを特徴とするクロック位相制御方法。
【請求項７】
入力信号を２分岐した後、一方が位相制御された２つのクロック信号を用いてそれぞれ変調し、ＲＦ（無線周波数）帯に周波数変換した２つの送信信号のいずれかを選択して出力するとともに、周波数変換された前記２つの送信信号をそれぞれ包絡線検波し、包絡線検波により得られた２つの信号を“０”レベル近くの基準電圧とそれぞれ比較し、前記基準電圧以下となるタイミングを検出して“Ｈｉｇｈ”または“Ｌｏｗ”レベルとする２つのパルスを出力し、前記２つのパルスの立ち上がりと立ち下がりとをそれぞれタイミング比較し、前記２つのパルスの立ち上がりと立ち下がりとが共に進みまたは遅れた時に、進みまたは遅れに基づいて前記２つの送信信号の変調タイミングが一致するように前記２つのクロック信号の一方を位相制御することを特徴とするクロック位相制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は現用／予備切替を行う無線通信システムのクロック位相制御回路に関し、特に切替スイッチ入力における送信信号の変調タイミングの一致を図るクロック位相制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の現用／予備切替を行う無線通信システムは、現用系のタイミング生成部が予備系のタイミング生成部に対して選択された基準タイミングを出力し、予備系のタイミング生成部が現用系のタイミング生成部から入力された基準タイミングに同期した同期基準タイミングを生成するとともに、この同期基準タイミングに基づいてシステムタイミングを生成することにより、現用系から予備系に切り替える際に、切替の前後でシステムタイミングを同期させることができるため、通話中の回線切断やエラーの数を低減することができるとしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、変調波の瞬断時間を短縮するために高速な切替スイッチを採用するか、あるいは切替により復調器で発生し得るエラーを訂正する誤り訂正回路などを採用することにより回線にエラーを発生させることなく切替を行っているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
しかしながら、切替スイッチ入力における現用系変調波と予備系変調波との変調タイミングに差がある場合には、切り替えにより復調器の再生クロック位相が変化して再引き込みに時間がかかるため誤り訂正回路の能力を超えてエラーが発生し、よって回線エラーが発生する場合がある。このため、現用系と予備系の変調器の変調用クロック位相を一致させ、かつ現用系全体の遅延時間と予備系全体の遅延時間を一致させる必要があるが、実現が困難であるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−７７１１９号公報
【特許文献２】
特開平８−８８８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の現用／予備切替装置は、切替スイッチ入力における現用系変調波と予備系変調波との変調タイミングに差がある場合には、切替により復調器の再生クロック位相が変化して再引き込みに時間がかかるため、誤り訂正回路の能力を超えてエラーが発生し、よって回線エラーが発生するなどの欠点がある。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去するため、切替スイッチ入力における現用系変調波と予備系変調波との変調タイミングを比較し、その結果に応じて予備系の変調用クロック位相を制御することにより、送信系の切替時に受信側で発生するエラーの数を低減することができるクロック位相制御回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のクロック位相制御回路は、入力信号を２分岐した後、一方が位相制御された２つのクロック信号を用いてそれぞれ変調する２つの変調器と、外部より入力されたクロック信号に対して移相調整する電圧制御形可変移相器と、前記２つの変調器出力をＲＦ（無線周波数）帯に周波数変換する２つの送信器と、前記２つの送信器出力を切り替えてアンテナに送出する切替スイッチと、前記２つの送信器出力をそれぞれ包絡線検波する２つの包絡線検波器と、前記２つの包絡線検波器出力が“０”レベル近くに低下した時にパルスを出力する２つのコンパレータと、前記２つのコンパレータ出力のタイミングを比較する位相比較器と、前記位相比較器出力に基づいて前記２つの送信器出力の変調タイミングの一致を図る制御電圧を前記電圧制御形可変移相器に出力する移相制御器と、より構成されることを特徴としている。
【０００９】
また、前記２つのコンパレータは、前記２つの包絡線検波器で包絡線検波されたそれぞれの信号と“０”レベル近くに設定された基準電圧とを比較し、前記基準電圧以下となるタイミングを検出して“Ｈｉｇｈ”または“Ｌｏｗ”レベルとするパルスを出力することを特徴としている。
【００１０】
また、前記位相比較器は、前記２つのコンパレータから出力されたそれぞれのパルスの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングとをそれぞれ比較し、一方のコンパレータ出力が共に進みまたは遅れた場合に、移相量増加または移相量減少の制御信号を出力することを特徴としている。
【００１１】
また、前記位相比較器は、前記２つのコンパレータの両方からパルスが出力された場合にのみ前記制御信号を有効とし、その他の場合には前回の前記制御信号を保持して出力することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明のクロック位相制御方法は、入力信号を２系統に分岐して変調した２つの送信信号を切り替えて出力する現用／予備切替システムのクロック位相制御方法であって、現用系／予備系の前記２つの送信信号をそれぞれ包絡線検波し、包絡線検波により得られた２つの信号が共に“０”レベル近くに低下した時のタイミングを比較し、比較結果に基づいて前記２つの送信信号の変調タイミングが一致するように現用系または予備系の変調用クロック信号の位相制御を行うことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明のクロック位相制御方法は、入力信号を２分岐した後、一方が位相制御された２つのクロック信号を用いてそれぞれ変調し、ＲＦ（無線周波数）帯に周波数変換した２つの送信信号のいずれかを選択して出力するとともに、周波数変換された前記２つの送信信号をそれぞれ包絡線検波し、包絡線検波により得られた２つの信号を“０”レベル近くの基準電圧とそれぞれ比較し、前記基準電圧以下となるタイミングを検出して２つのパルスを出力し、前記２つのパルスの進みまたは遅れに基づいて前記２つの送信信号の変調タイミングが一致するように前記２つのクロック信号の一方を位相制御することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明のクロック位相制御方法は、入力信号を２分岐した後、一方が位相制御された２つのクロック信号を用いてそれぞれ変調し、ＲＦ（無線周波数）帯に周波数変換した２つの送信信号のいずれかを選択して出力するとともに、周波数変換された前記２つの送信信号をそれぞれ包絡線検波し、包絡線検波により得られた２つの信号を“０”レベル近くの基準電圧とそれぞれ比較し、前記基準電圧以下となるタイミングを検出して“Ｈｉｇｈ”または“Ｌｏｗ”レベルとする２つのパルスを出力し、前記２つのパルスの立ち上がりと立ち下がりとをそれぞれタイミング比較し、前記２つのパルスの立ち上がりと立ち下がりとが共に進みまたは遅れた時に、進みまたは遅れに基づいて前記２つの送信信号の変調タイミングが一致するように前記２つのクロック信号の一方を位相制御することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のクロック位相制御回路の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示す本実施の形態は、入力信号を分岐した後、一方が位相制御された２つのクロック信号を用いてそれぞれ変調する変調器１、２と、外部より入力されたクロック信号に対して移相調整する電圧制御形可変移相器３と、変調器１、２出力をＲＦ（無線周波数）帯に周波数変換する送信器４、５と、送信器４、５出力を切り替えてアンテナ７に送出する切替スイッチ６と、送信器４、５出力をそれぞれ包絡線検波する包絡線検波器８、９と、包絡線検波器８、９出力が“０”レベル近くに低下した時にパルスを出力するコンパレータ（ＣＯＭＰ）１０、１１と、コンパレータ１０、１１出力のタイミングを比較する位相比較器１２と、位相比較器１２出力に基づいて送信器４、５出力の変調タイミングの一致を図る制御電圧を出力する移相制御器１３とより構成されている。
【００１７】
次に、本発明の実施の形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１を参照すると、変調器１、２は、入力信号を外部より入力されたクロック信号および電圧制御形可変移相器３で移相調整された制御クロック信号によりそれぞれ変調したＩＦ（中間周波数）変調波を送信器４、５に出力する。
【００１９】
電圧制御形可変移相器３は、外部からクロック信号を入力し、移相制御器１３から出力された制御電圧により移相調整した制御クロック信号を変調器２に出力する。
【００２０】
送信器４、５は、変調器１、２から出力されたＩＦ変調波をＲＦ帯の周波数に変換し、切替スイッチ６および包絡線検波器８、９に出力する。
【００２１】
切替スイッチ６は、送信器４、５出力のいずれかを選択してアンテナ７に送出する。
【００２２】
包絡線検波器８、９は、送信器４、５から出力されたＲＦ帯の変調波を入力し、包絡線検波した信号を出力する。
【００２３】
コンパレータ１０、１１は、包絡線検出器８、９出力と“０”レベル付近に設定された基準電圧とを比較し、包絡線検出器８、９出力が基準電圧以下となるタイミングを検出した場合にパルスを位相比較器１２に出力する。
【００２４】
位相比較器１２は、コンパレータ１０、１１から出力された２つのパルスを入力してタイミングを比較し、コンパレータ１０出力のパルスがコンパレータ１１出力のパルスより早い場合には、移相量を減らす制御信号を移相制御器１３に出力し、コンパレータ１０出力のパルスがコンパレータ１１出力のパルスより遅い場合には移相量を増やす制御信号を出力する。
【００２５】
移相制御器１３は、位相比較器１２から出力された制御信号により電圧制御形可変移相器３の移相量を制御する制御電圧を出力する。この移相制御器１３は、例えば、現在の移相量を保持するメモリ回路と、位相比較器１２からの制御信号によりメモリ回路に保持された移相量を増減させる制御回路と、メモリ回路に保持された移相量を電圧に変換して電圧制御形移相器３に出力する出力部とで構成することができる。また、メモリ回路と制御回路とは合わせてアップダウンカウンタにより、また出力部はＤ／Ａ変換器により実現可能である。
【００２６】
以上の構成による動作により、コンパレータ１０出力のパルスが早い場合、すなわち現用系の方が進んでいる場合には電圧制御形可変移相器３の移相量が減少し、予備系の方が進んでいる場合には移相量が増加することによって、最終的に切替スイッチ６の入力における現用系および予備系の送信信号の変調タイミングは一致するように収束する。
【００２７】
次に、包絡線検波器およびコンパレータによる変調タイミングの検出動作について説明する。図２は、ＱＰＳＫを例とする変調波と検出されたパルスを示す図である。
【００２８】
入力信号としてＱＰＳＫを例にすると、その変調波は、図２（ａ）に示すように、上下に均等な振幅を有している。そして、その包絡線の振幅は、シンボルとシンボルとの中間でほぼ“０”となる場合があり、ほぼ“０”となるタイミングは変調タイミングに依存する。この変調波は、包絡線検波器８、９により検波され、平滑化されると、図２（ｂ）に示すように、包絡線のみが抽出された信号となる。したがって、コンパレータ１０、１１により、包絡線の振幅がほぼ“０”となるタイミングを、図２（ｃ）に示すように、パルスとして検出することによりそれぞれの変調波の変調タイミングを抽出することができる。
【００２９】
一般に、現用系と予備系との変調タイミングのずれは、１シンボル周期に対しては十分に小さいので１シンボル周期内で検出される各々１つのパルスについて位相関係を考えれば十分である。
【００３０】
また、２つのパルスは、そのパルス幅が同一とは限らないため、パルスの立ち上がり、あるいは立ち下がりのいずれか一方のみで進み、遅れの判断をするのは適当ではなく、パルスの立ち上がりおよび立ち下がりがいずれも進み、あるいはいずれも遅れた場合にのみ進み、遅れの判断をすることが適当である。
【００３１】
次に、位相比較器の動作について説明する。図３は、図１に示す位相比較器の一構成例を示すブロック図である。
【００３２】
位相比較器１２は、立ち上がり位相比較器１０１と、立ち下がり位相比較器１０２と、パルス検出器１０３と、論理回路１０４とより構成されている。
【００３３】
立ち上がり位相比較器１０１は、コンパレータ１０、１１から出力されたそれぞれのパルスを入力して立ち上がりタイミングを比較し、コンパレータ１０からの出力が早ければ“Ｈｉｇｈ”レベル、遅ければ“Ｌｏｗ”レベルのパルスを出力する。同様にして、立ち下がり位相比較器１０２は、両パルスの立ち下がりタイミングを比較し、コンパレータ１０からの出力が早ければ“Ｈｉｇｈ”レベル、遅ければ“Ｌｏｗ”レベルのパルスを出力する。これらの位相比較器はフリップフロップ等を使用して容易に構成することができる。
【００３４】
論理回路１０４は、立ち上がり位相比較器１０１および立ち下がり位相比較器１０２それぞれの出力により、いずれも“Ｈｉｇｈ”レベルならば移相量減少の制御信号を出力し、いずれも“Ｌｏｗ”レベルならば移相量増加の制御信号を出力する。
【００３５】
パルス検出器１０３は、１シンボル周期内で両方のパルスを検出した場合には、移相量の更新を有効とする信号を出力し、いずれかが検出されなかった場合には、前回の移相量を保持する信号を論理回路１０４に出力する。
【００３６】
したがって、本実施の形態によれば、現用系／予備系それぞれの送信信号を包絡線検波した信号より、変調タイミングのずれを検出し、変調タイミングのずれに応じて予備系（または現用系）の変調用クロック信号を位相制御することにより、現用系および予備系の送信信号の変調タイミングの一致を図ることができる。また、両方のパルスが発生した場合にのみ有効とすることにより、誤った制御を防ぐことができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のクロック位相制御回路及びその制御方法によれば、切替スイッチ入力における現用系および予備系の送信信号の変調タイミングを比較し、その結果に応じて予備系の変調用クロック位相を制御することにより、現用系および予備系の送信信号の変調タイミングを同一にすることが可能となる。
【００３８】
これにより、送信系の切替時に発生するエラーの数が低減され、復調器の再引き込み時間が短縮されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクロック位相制御回路の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】ＱＰＳＫを例とする変調波と検出されたパルスを示す図である。
【図３】図１に示す位相比較器の一構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、２    変調器
３    電圧制御形可変移相器
４、５    送信器
６    切替スイッチ
７    アンテナ
８、９    包絡線検波器
１０、１１    コンパレータ
１２    位相比較器
１３    移相制御器
１０１    立ち上がり位相比較器
１０２    立ち下がり位相比較器
１０３    パルス検出器
１０４    論理回路
【図１】
2004159074.tif 000003
【図２】
2004159074.tif 000004
【図３】
2004159074.tif 000005