(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号に局部発振手段の出力信号を混合して所望の中間周波数信号を抽出する周波数変換手段と、前記中間周波数信号から既知のフレーム同期ワード信号を検出するフレーム同期ワード検出手段と、を備えた無線通信機において、
前記フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と前記局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた信号を得る周波数ずれ検出手段と、
前記周波数ずれ検出手段により取得した周波数ずれ成分を前記受信信号又は検波後のフレーム同期ワード信号から減算してフレーム同期ワードを検出する周波数ずれ補正同期検出手段と、
前記周波数ずれ検出手段出力に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定手段と、
受信検波したフレーム信号におけるデータ位置を判断するシンボルカウンタと、
前記シンボルカウンタと前記周波数補正量設定手段に基づいて前記局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正手段と、を備えたことを特徴とする無線通信機。
【請求項２】
ＦＳＫ変調された受信信号に局部発振手段の出力信号を混合して所望の中間周波数信号を抽出する周波数変換手段と、前記中間周波数信号から既知のフレーム同期ワード信号を検出するフレーム同期ワード検出手段とを備えた無線通信機において、
前記フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と前記局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた直流オフセット信号成分を得る直流オフセット検出手段と、
前記直流オフセット検出手段により取得した直流オフセット成分を検波後の前記フレーム同期ワード信号の後から減算してデータ部をシンボル検出する周波数ずれ補正手段と、
前記直流オフセット検出手段出力に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定手段と、
受信検波したフレーム信号におけるデータ位置を判断するシンボルカウンタと、
前記シンボルカウンタと前記周波数補正量設定手段に基づいて前記局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正手段と、を備えたことを特徴とする無線通信機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無線通信機において、前記周波数補正手段は、
前記周波数補正量設定手段の出力に基づいて次のフレーム信号の周波数ずれが前記局部発振手段の周波数補正可能範囲内であるか否かを判断する手段及び受信チャネル情報に基づいて隣接チャネル信号へのチャネル引き込みを防止する隣接チャネル引込防止手段を有するファーストモード補正手段と、
複数のフレーム信号処理における前記周波数ずれ成分又は直流オフセット信号成分の平均値を求める平均値算出手段、その平均値を所定の閾値と比較する比較手段、該比較手段の出力に基づいて前記局部発振手段の周波数を補正するトラッキング周波数補正手段、及び１フレーム前との周波数誤差が所定の閾値を超えたときは前記ファーストモード補正手段による制御に切替える手段を有するトラッキングモード補正手段と、
を備えるように構成されたことを特徴とする無線通信機。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の無線通信機において、受信信号波形からフレーム同期ワード候補シンボルデータを取得するフレーム同期ワード候補取得手段と、前記フレーム同期ワード候補取得手段によって得たフレーム同期ワード候補の各シンボル値と予め記憶したフレーム同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算手段と、前記シンボル誤差演算手段によって求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算手段と、前記シンボル誤差演算手段によって求めた、フレーム同期ワード候補の各シンボル誤差から前記シンボル誤差平均値を減算して直流オフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算手段と、フレーム同期ワード候補の各シンボルについて前記シンボル誤差平均減算手段によって求めたオフセット補正値を自乗する補正値自乗演算手段と、前記補正値自乗演算手段によって求めた結果をフレーム同期ワード候補全シンボルについて加算してフレーム同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算手段と、前記シンボル誤差合算手段によって求めたフレーム同期ワードシンボル誤差と予め設定したしきい値とを比較し、当該フレーム同期ワード候補がフレーム同期ワードであるか否かを判断するフレーム同期ワード判断手段と、を備えたことを特徴とする無線通信機。
【請求項５】
受信信号に局部発振手段の出力信号を混合して所望の中間周波数信号を抽出する周波数変換処理と、前記中間周波数信号から既知のフレーム同期ワード信号を検出するフレーム同期ワード検出処理と、前記局部発振手段の発振周波数を自動的に制御する処理を含む無線通信機の自動周波数制御方法において、
前記フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と前記局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた信号を得る周波数ずれ検出処理と、
前記周波数ずれ検出処理により取得した周波数ずれ成分を前記受信信号又は検波後のフレーム同期ワード信号の後から減算してデータ部をシンボル検出する周波数ずれ補正処理と、
前記周波数ずれ検出処理に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定処理と、
受信検波したフレーム信号におけるデータ位置を判断するシンボル計数処理と、
前記シンボル計数処理と前記周波数補正量設定処理結果に基づいて前記局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正処理とを含むことを特徴とする無線通信機の自動周波数制御方法。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信機の自動周波数制御方法において、前記周波数補正処理は、前記周波数補正量設定処理の結果に基づいて次のフレーム信号の周波数ずれが前記局部発振手段の周波数補正可能範囲内であるか否かを判断する処理及び受信チャネル情報に基づいて隣接チャネル信号へのチャネル引き込みを防止する隣接チャネル引込防止処理を含むファーストモード補正処理と、
複数のフレーム信号処理における前記周波数ずれ成分又は直流オフセット信号成分の平均値を求める平均値算出処理、その平均値を所定の閾値と比較する比較処理、該比較処理の結果に基づいて前記局部発振手段の周波数を補正するトラッキング周波数補正処理、及び１フレーム前との周波数誤差が所定の閾値を超えたときは前記ファーストモード補正処理による制御に切替える処理を含むトラッキングモード補正処理と、
を備えたことを特徴とする無線通信機の自動周波数制御方法。
【請求項７】
請求項５又は６記載の無線通信機の自動周波数制御方法において、受信信号波形からフレーム同期ワード候補シンボルデータを取得するフレーム同期ワード候補取得処理と、前記同期ワード候補取得処理によって得たフレーム同期ワード候補の各シンボル値と前記記憶したフレーム同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算処理と、前記シンボル誤差演算処理によって求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算処理と、前記シンボル誤差演算処理によって求めた、フレーム同期ワード候補の各シンボル誤差から前記シンボル誤差平均値を減算して直流オフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算処理と、フレーム同期ワード候補の各シンボルについて前記シンボル誤差平均減算処理によって求めたオフセット補正値を自乗する補正値自乗演算処理と、前記補正値自乗演算処理によって求めた結果をフレーム同期ワード候補全シンボルについて加算してフレーム同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算処理と、前記シンボル誤差合算処理によって求めたフレーム同期ワードシンボル誤差と予め設定したしきい値と比較し、当該フレーム同期ワード候補がフレーム同期ワードであるか否かを判断するフレーム同期ワード判断処理と、を備えたことを特徴とする無線通信機の自動周波数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機及びその自動周波数制御方法に関し、詳細には、デジタル無線通信システムに使用して好適な無線通信機及びその自動周波数制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、業務用陸上移動無線通信機（Land Mobile Radio：ＬＭＲ）は周波数利用効率の観点から搬送波のチャネルあたりの周波数帯域の狭帯域化やデジタル化が進められている。デジタル化に際しては、既存のアナログ方式の無線通信機との共存や既設備の流用、制御の容易さ等からＦＭ変調方式の周波数シフトキーイング方式（Frequency Sift Keying：ＦＳＫ）を使用した周波数分割多重方式（Frequency Division Multiple Access：ＦＤＭＡ）を採用する場合が多い。無線通信機等の高周波信号源としては、温度補償機能をもった電圧制御発振器（Voltage Controlled Oscillator：ＶＣＯ）や水晶振動子を周波数発振源とする温度補償水晶発振器（Temperature Compensated Crystal Oscillator：ＴＣＸＯ）が使用されるのが一般的である。
【０００３】
一方、ＰＳＫやＦＳＫ等のように搬送波の位相偏移量や周波数偏移量によって伝達すべき情報を表す通信方式において、受信信号周波数と受信機の局部発振周波数がずれると、検波出力に直流オフセット成分（ＤＣオフセット）が含まれ、正常な同期検出やデータ検出が困難となる。特に、近年のように一チャネルあたりに割り当てられる周波数帯域が狭くなると、位相偏移量や周波数偏移量が少なくなるので、同じ量のＤＣオフセット成分であっても、その影響が大きくなる。
【０００４】
そこで、従来から無線通信機においては送受信機の局部発振器出力信号周波数を自動的に所望値に制御する自動周波数制御（Automatic Frequency Control：ＡＦＣ）回路を備えるのが一般的である。ＡＦＣの基本的な手段としては、フェーズロックループ（Phase Lock Loop：ＰＬＬ）にＶＣＯやＴＣＸＯを組み込み、正確に周波数調整された基地局や無線中継局から送信される無線信号の周波数に同期させる方法が使用されることが多いが、その他のＡＦＣの第一の方法としては、例えば、受信信号強度検出手段（Receive Signal Strength Indicator：ＲＳＳＩ）を備えた無線通信機においては、受信信号を局部発振周波数信号と混合し、割り当てられたチャネル周波数帯域幅と一致するバンドパスフィルタによって所望の中間周波信号を取り出し、該バンドパスフィルタ出力レベルが最大になるように、前記局部発振器の発振周波数を制御する方法が知られている。
【０００５】
また、第二の方法として、ＦＳＫデジタル変調方式であって、ＡＰＣＯ  ２５等、ＬＭＲの規格等に採用されている４値ＦＳＫを例にすれば、例えば特開平６−１７７９３１に開示されているものが知られている。これは、フレームの先頭に特定の信号配列パターンを有するフレーム同期ワード（Frame Sync Word：ＦＳワード）を配置して送信し、受信機側では、検波出力信号中の上記フレーム同期ワードを検出することにより同期を確立する際に、ＤＣオフセットから周波数のずれも検出し、このＤＣオフセットが小さくなるように局部発振周波数を直接制御するものである。
また、第三の方法として、検波信号からフィルタを用いてＤＣオフセット成分を抽出し、そのレベルに応じて局部発振手段として使用するＴＣＸＯを制御する方法が知られている。
【特許文献１】特開平６−１７７９３１号公報
【特許文献２】特開平９−２８９４８５公報
【特許文献３】特開平３−７０２２６公報
【特許文献４】特開２００１−３２６６９９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した自動周波数制御方法では、いずれにおいても自動周波数制御の迅速性に欠けるため、フレームのデータビットの一部の復調データが欠如することがある。特に、ＬＭＲシステムのように、同一周波数を使用し、一方が送信中は他方が受信するプレストーク方式で音声による通信を繰り返すような使い方が多い通信システムでは、迅速なフレーム同期ワード検出を行い、直ちに音声データの検出と復調を行う必要がある。同期検出並びにデータ復調処理に遅延が生じると、通話の始めの部分が欠落する話頭切断が発生し、正常な通話が不可能となる。通常プレストーク方式での通話では、話頭部分に重要な情報が含まれる場合が多いので、話頭切断の発生は大きな問題となる。
そのような観点から従来の方法を検討すると、上述した第一のバンドパスフィルタによって中間周波信号を取り出し、該バンドパスフィルタ出力レベルが最大になるように、前記局部発振器の発振周波数を制御する方法では、隣接チャネルにレベルの大きな信号が存在すると、その隣接チャネルを引き込むように動作する虞がある。また、上述した第二、第三の方法については、図１０乃至１２を使用しながら、その問題点を説明する。
【０００７】
図１０は４値ＦＳＫ変調信号を検波したときの、ＤＣオフセットの影響を示した検波波形図であり、周波数のずれがない状態、即ち、ＤＣオフセットがない場合には同図（ａ）に示すように、各シンボル値が中点０を中心に夫々のシンボル値に対応する箇所に位置するのに対し、ＤＣオフセットが含まれる場合は同図（ｂ）に示すように、全体的に上下いずれかの方向にずれたものとなるので、正しいシンボル値とは異なる値が検出されることになる。
【０００８】
図１１は前記第二の自動周波数制御の方法、即ち、フレーム同期ワードを検出し同期確立する際に、ＤＣオフセット成分から周波数のずれを検出し、ＤＣオフセットが小さくなるように局部発振周波数を直接制御する場合の周波数調整状況を示した概要図である。
同１１図の（ａ）はＲＦ回路（受信高周波回路）において受信したフレーム信号、（ｂ）は検波処理後のフレーム信号、（ｃ）は局部発信手段としてのＴＣＸＯの周波数調整データの発生タイミングを示す図である。この図に示すように、受信高周波回路に入力するフレーム信号と検波後のそれとは、ｔ０１の処理遅延時間が発生する。ＦＳＷはフレーム先頭に配置されるフレーム同期ワードを示しており、フレーム同期ワード検出直後にＤＣオフセット成分の抽出ができるものと仮定した場合は、同図（ｃ）に示すようにＴ１のタイミングでＴＣＸＯの周波数補正信号（調整データ）が発生するが、周波数の調整処理やその他の処理に時間ｔ０２を要すると、結局図中ｔ０３の期間（Ｔ２のタイミングまで）は局部発振器（ＴＣＸＯ）の周波数が調整中となり、その間周波数が変動するので正しい検波ができず、データ復調ができないことになる。従って、その間の音声データが失われる。
【０００９】
また、第三の方法では、検波信号からフィルタを用いてＤＣオフセット成分を抽出し、そのレベルに応じて段階的に局部発振手段として使用するＴＣＸＯを制御するので、図１２（ｃ）に示すように、ＤＣオフセット成分検出がフィルタによって段階的に行われ、全てのＤＣオフセット成分の抽出が完了するタイミングＴ３まで長時間を要し、結局フレーム同期ワードを受信後ｔ０４の期間は正しいデータ復調が困難となる。周波数調整に時間を要する方法は、ＴＤＭＡ方式のように、送受信の休止時間が含まれる方式では問題とならないが、ＦＤＭＡでは連続して送信・受信を行うので、上述したように不具合を生じることになる。
【００１０】
本発明は、従来の自動周波数制御方法における問題点を解決するためになされたものであって、フレーム同期ワードが検出されれば、直ちにデータ復調が可能な、無線通信機及びその局部発振器の自動周波数制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１記載の無線通信機は、受信信号に局部発振手段の出力信号を混合して所望の中間周波数信号を抽出する周波数変換手段と、前記中間周波数信号から既知のフレーム同期ワード信号を検出するフレーム同期ワード検出手段とを備えた無線通信機において、前記フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と前記局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた信号を得る周波数ずれ検出手段と、前記周波数ずれ検出手段により取得した周波数ずれ成分を前記受信信号又は検波後のフレーム同期ワード信号から減算してフレーム同期ワードを検出する周波数ずれ補正同期検出手段と、前記周波数ずれ検出手段出力に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定手段と、受信検波したフレーム信号におけるデータ位置を判断するシンボルカウンタと、前記シンボルカウンタと前記周波数補正量設定手段に基づいて前記局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の無線通信機では、ＦＳＫ変調された受信信号に局部発振手段の出力信号を混合して所望の中間周波数信号を抽出する周波数変換手段と、前記中間周波数信号から既知のフレーム同期ワード信号を検出するフレーム同期ワード検出手段とを備えた無線通信機において、前記フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と前記局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた直流オフセット信号成分を得る直流オフセット検出手段と、前記直流オフセット検出手段により取得した直流オフセット成分を検波後の前記フレーム同期ワード信号の後から減算してデータ部をシンボル検出する周波数ずれ補正手段と、前記直流オフセット検出手段出力に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定手段と、受信検波したフレーム信号におけるデータ位置を判断するシンボルカウンタと、前記シンボルカウンタと前記周波数補正量設定手段に基づいて前記局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の無線通信機において、前記周波数補正手段は、前記周波数補正量設定手段の出力に基づいて次のフレーム信号の周波数ずれが前記局部発振手段の周波数補正可能範囲内であるか否かを判断する手段及び受信チャネル情報に基づいて隣接チャネル信号へのチャネル引き込みを防止する隣接チャネル引込防止手段を有するファーストモード補正手段と、複数のフレーム信号処理における前記周波数ずれ成分又は直流オフセット信号成分の平均値を求める平均値算出手段、その平均値を所定の閾値と比較する比較手段、該比較手段の出力に基づいて前記局部発振手段の周波数を補正するトラッキング周波数補正手段、及び１フレーム前との周波数誤差が所定の閾値を超えたときは前記ファーストモード補正手段による制御に切替える手段を有するトラッキングモード補正手段と、を備えるように構成されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３記載の無線通信機において、受信信号波形からフレーム同期ワード候補シンボルデータを取得するフレーム同期ワード候補取得手段と、前記フレーム同期ワード候補取得手段によって得たフレーム同期ワード候補の各シンボル値と前記記憶したフレーム同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算手段と、前記シンボル誤差演算手段によって求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算手段と、前記シンボル誤差演算手段によって求めた、フレーム同期ワード候補の各シンボル誤差から前記シンボル誤差平均値を減算して直流オフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算手段と、フレーム同期ワード候補の各シンボルについて前記シンボル誤差平均減算手段によって求めたオフセット補正値を自乗する補正値自乗演算手段と、前記補正値自乗演算手段によって求めた結果をフレーム同期ワード候補全シンボルについて加算してフレーム同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算手段と、前記シンボル誤差合算手段によって求めたフレーム同期ワードシンボル誤差と予め設定したしきい値とを比較し、当該フレーム同期ワード候補がフレーム同期ワードであるか否かを判断する同期ワード判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は受信信号に局部発振手段の出力信号を混合して所望の中間周波数信号を抽出する周波数変換処理と、前記中間周波数信号から既知のフレーム同期ワード信号を検出するフレーム同期ワード検出処理と、前記局部発振手段の発振周波数を自動的に制御する処理を含む無線通信機の自動周波数制御方法において、前記フレーム同期ワード信号から受信信号周波数と前記局部発振手段の発振周波数との周波数ずれに応じた信号を得る周波数ずれ検出処理と、前記周波数ずれ検出処理により取得した周波数ずれ成分を前記受信信号又は検波後のフレーム同期ワード信号の後から減算してデータ部をシンボル検出する周波数ずれ補正処理と、前記周波数ずれ検出処理に基づいて前記局部発振手段の周波数補正量を算出する周波数補正量設定処理と、受信検波したフレーム信号におけるデータ位置を判断するシンボル計数処理と、前記シンボル計数処理と前記周波数補正量設定処理結果に基づいて前記局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正処理とを含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明では、請求項５記載の無線通信機の自動周波数制御方法において、前記周波数補正処理は、前記周波数補正量設定処理の結果に基づいて次のフレーム信号の周波数ずれが前記局部発振手段の周波数補正可能範囲内であるか否かを判断する処理及び受信チャネル情報に基づいて隣接チャネル信号へのチャネル引き込みを防止する隣接チャネル引込防止処理を含むファーストモード補正処理と、複数のフレーム信号処理における前記周波数ずれ成分又は直流オフセット信号成分の平均値を求める平均値算出処理、その平均値を所定の閾値と比較する比較処理、該比較処理の結果に基づいて前記局部発振手段の周波数を補正するトラッキング周波数補正処理、及び１フレーム前との周波数誤差が所定の閾値を超えたときは前記ファーストモード補正処理による制御に切替える処理を含むトラッキングモード補正処理と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の無線通信機の自動周波数制御方法において、受信信号波形からフレーム同期ワード候補シンボルデータを取得するフレーム同期ワード候補取得処理と、前記フレーム同期ワード候補取得処理によって得たフレーム同期ワード候補の各シンボル値と前記記憶したフレーム同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算処理と、前記シンボル誤差演算処理によって求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算処理と、前記シンボル誤差演算処理によって求めた、フレーム同期ワード候補の各シンボル誤差から前記シンボル誤差平均値を減算して直流オフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算処理と、同期ワード候補の各シンボルについて前記シンボル誤差平均減算処理によって求めたオフセット補正値を自乗する補正値自乗演算処理と、前記補正値自乗演算処理によって求めた結果をフレーム同期ワード候補全シンボルについて加算してフレーム同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算処理と、前記シンボル誤差合算処理によって求めたフレーム同期ワードシンボル誤差と予め設定したしきい値と比較し、当該フレーム同期ワード候補がフレーム同期ワードであるか否かを判断するフレーム同期ワード判断処理と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は上述したように構成するので、夫々次のような効果が得られる。即ち、請求項１及び２記載の発明では、受信信号に局部発振手段の出力信号を混合して中間周波数信号に周波数変換するスーパヘテロダイン方式であって、既知のフレーム同期ワードを検出するフレーム同期ワード検出手段を備えた無線通信機において、フレーム同期ワード検出する際に周波数ずれに応じた信号（ＤＣオフセット成分を含む）を得、その成分を前記受信信号又は検波後のフレーム同期ワード信号の後から減算してデータ部をシンボル検出すると共に、同期後にフレーム信号に続くデータ位置を判断するシンボルカウンタと、該シンボルカウンタと前記周波数ずれ信号に基づいて前記局部発振手段の発振周波数補正タイミングと周波数補正量とを制御する周波数補正手段とを備えたので、比較的検出が容易なフレーム同期ワード検出によって周波数ずれ量を検出すると共に同期を確立し、前記シンボルカウンタによって、局部発振手段の発振周波数を補正するタイミングを制御することが可能となる。従って、データ復調中のように局部発振周波数の変動を避けるべきタイミング以外のタイミングで周波数補正処理を行うことが可能となる。即ち、フレーム同期ワード検出に伴う周波数ずれ検出機能を利用することによって、迅速な同期確率とデータ復調とが可能となる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の無線通信機において、前記周波数補正手段は、ファーストモード補正手段とトラッキングモード補正手段を備え、前記ファーストモード補正手段は前記周波数補正量設定手段の出力に基づいて次のフレーム信号の周波数ずれが前記局部発振手段の周波数補正可能範囲内であるか否かを判断する手段と、受信チャネル情報に基づいて隣接チャネル信号へのチャネル引き込みを防止する隣接チャネル引込防止手段とを含み、前記トラッキングモード補正手段は、複数のフレーム信号処理における前記周波数ずれ成分又は直流オフセット信号成分の平均値を求める平均値算出手段と、その平均値を所定の閾値と比較する比較手段と、該比較手段の出力に基づいて前記局部発振手段の周波数を補正するトラッキング周波数補正手段と、１フレーム前との周波数誤差が所定の閾値を超えたときは前記ファーストモード補正手段による制御に切替えるように構成したので、ＴＣＸＯやＶＣＯが本来備えている周波数制御機能と、フレーム同期ワード検出に伴う周波数ずれ検出機能とを使い分けることによって、効率よく迅速な同期確率とデータ復調とが可能となる。また、これらの信号を利用することによって周波数不安定な期間の送信を禁止する等の、他の制御にも利用可能となる。
【００２０】
請求項４記載の発明では、請求項１乃至３記載の無線通信機において、前記フレーム同期ワード検出手段として、フレーム同期ワード候補の各シンボル値と前記記憶したフレーム同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算手段と、所要シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算手段と、フレーム同期ワード候補の各シンボル誤差から前記シンボル誤差平均値を減算して直流オフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算手段と、該オフセット補正値を自乗する補正値自乗演算手段と、この補正値自乗演算結果をフレーム同期ワード候補全シンボルについて加算してフレーム同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算手段と、前記シンボル誤差合算手段によって求めたフレーム同期ワードシンボル誤差と予め設定したしきい値と比較し、当該フレーム同期ワード候補がフレーム同期ワードであるか否かを判断するフレーム同期ワード判断手段を備えたので、比較的ノイズが多い状態であっても、簡単な構成でフレーム同期ワード検出処理を高精度で行うことができ、しかも同時にＤＣオフセット成分の検出が可能となる。従って、フレーム同期ワード検出結果と、そのＤＣオフセット成分情報を利用して、初期のフレームデータの復調を実行しつつ、局部発振手段の周波数制御を行うことが可能であり、請求項１乃至３記載の発明を効率よく実施する上で都合がよい。
【００２１】
請求項５記載の発明は、無線通信機の自動周波数制御方法に関するものであり、前記請求項１及び２記載の無線通信機に用いる発振器の自動周波数制御装置を処理手順としたので、そのプロセスを実現すれば無線通信機の自動周波数制御方法として、請求項１又は２記載の装置と同様の装置が実現でき、同様の効果を得ることができる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の無線通信機の自動周波数制御方法において、前記周波数補正処理は、ファーストモード補正処理とトラッキングモード補正処理を含み、前記ファーストモード補正処理は前記周波数補正量設定処理の結果に基づいて次のフレーム信号の周波数ずれが前記局部発振手段の周波数補正可能範囲内であるか否かを判断する処理と、受信チャネル情報に基づいて隣接チャネル信号へのチャネル引き込みを防止する隣接チャネル引込防止処理とを含み、前記トラッキングモード補正処理は、複数のフレーム信号処理における前記周波数ずれ成分の平均値を求める平均値算出処理と、その平均値を所定の閾値と比較する比較処理と、該比較処理の結果に基づいて前記局部発振手段の周波数を補正するトラッキング周波数補正処理と、１フレーム前との周波数誤差が所定の閾値を超えたときは前記ファーストモード補正処理に切替える処理を含むように構成したことを特徴とするので、ＴＣＸＯやＶＣＯが本来備えている周波数制御処理機能と、フレーム同期ワード検出に伴う周波数ずれ検出処理機能とを使い分けることによって、効率よく迅速な同期確率とデータ復調とが可能となる。また、これらの信号を利用することによって周波数不安定な期間の送信を禁止する等の、他の制御にも利用可能となる。
【００２３】
請求項７記載の発明では、前記周波数補正処理が、前記周波数補正量設定処理の結果に基づいて次のフレーム信号の周波数ずれが前記局部発振手段の周波数補正可能範囲内であるか否かを判断する処理と、受信チャネル情報に基づいて隣接チャネル信号へのチャネル引き込みを防止する隣接チャネル引込防止処理と、を含むファーストモード補正処理と、複数のフレーム信号処理における前記周波数ずれ成分又は直流オフセット信号成分の平均値を求める平均値算出処理と、その平均値を所定の閾値と比較する比較処理と、該比較処理の結果に基づいて前記局部発振手段の周波数を補正するトラッキング周波数補正処理と、１フレーム前との周波数誤差が所定の閾値を超えたときは前記ファーストモード補正処理による制御に切替える処理とを有するトラッキングモード補正処理と、を含むように構成したので、前記請求項３記載の発明と同様に、比較的ノイズが多い状態であっても、簡単な処理でフレーム同期ワード検出処理を高精度で行うことができ、しかも同時にＤＣオフセット成分の検出処理が可能となるので、フレーム同期ワード検出時のフレームデータの復調を実行しつつ、局部発振手段の周波数制御を行う処理を実現する上で有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明の一実施形態例に係る無線通信機の受信機の腰部構成例を示すブロック図である。この例に示す受信機は、アンテナ１と、該アンテナ１によって受信した高周波信号を局部発振器出力と混合して第一中間周波数を生成する第一混合器（ＭＩＸ）２及び帯域フィルタ３と、更に、周波数変換のために第二局部発振器出力と混合して第二中間周波数信号を生成するための第二混合器（ＭＩＸ）４及び帯域フィルタ５と、該第二中間周波数信号を検波する検波器６と、この検波出力信号からフレーム同期ワードを検出して同期信号を生成するフレーム同期ワード検出器（ＦＳＷ同期検出器）７と、その出力からＤＣオフセット成分を減算するＤＣオフセット調整器８と、ＤＣオフセット成分が除去された信号から目的とするシンボルを検出するシンボル検出器９と、前記第一の中間周波発生回路の第一混合器２に基準周波数信号を供給するＴＣＸＯ１０と、そのＴＣＸＯ１０の発振周波数を制御するための諸データを設定するＴＣＸＯ調整データ設定器１１と、前記ＦＳＷ同期検出器７からＤＣオフセット成分情報を供給し、前記ＴＣＸＯ調整データ設定器１１にＴＣＸＯ調整データを供給するＡＦＣ制御部１２と、前記ＦＳＷ同期検出器７からＦＳＷ検出タイミング情報を供給し、前記ＴＣＸＯ調整データ設定器１１に出力タイミング信号を供給するシンボルカウンタ１３と、前記ＴＣＸＯ１０の出力を制御して前記第一混合器２に供給する第一局部発振器１４と、前記第二混合器４に基準周波数信号を供給する第二局部発振器１５とを備えている。なお以上の構成には受信高周波回路等の記載は省略しているが、以下に説明する本発明の機能を満たす範囲で必要に応じて適宜構成に含めること、あるいは不要なブロックを削除して構成すること、更に、各ブロック処理をデジタル処理するようにマイクロコンピュータを含むＩＣにより構成し、ソフトウエア処理すること等は自由である。また、前記第一局部発振器１４が前記ＴＣＸＯ１０の一部であること、あるいはＴＣＸＯそのもの、又は、ＴＣＸＯ１０をその構成の一部とするＰＬＬ発振回路であってもよい。更に、前記ＦＳＷ同期検出器６以降の処理を、必ずしもそれに限定する必要はないが、デジタル信号に変換して行ってもよい。
【００２５】
上記構成において、本発明における特徴的な点は、周波数ずれがあってもフレーム同期ワード検出が可能で、且つ、周波数のずれ情報を取得する機能を有するＦＳＷ同期検出器７（フレーム同期ワード検出手段）を備え、同期が確立したことを検知した後、シンボルカウンタ１３の計数に基づいてフレーム同期ワードに続くデータビットの開始にタイミングを合わせて前記ＡＦＣ制御器１２において生成した周波数ずれ情報に基づいてＴＣＸＯ１０の発振周波数を制御するように構成したことである。
【００２６】
図２は、前記図１に示すように構成した無線通信機におけるフレーム同期ワード検出と局部発振器としてのＴＣＸＯ１０（以下、第一局部発振器１４をＴＣＸＯに含めて説明するが、必ずしもこれに限定するものではない）の周波数制御の具体的一例を示す図であり、（ａ）は受信高周波回路に入力したフレーム信号、（ｂ）は検波処理後のフレーム信号、（ｃ）は局部発振器の周波数調整信号に含まれるＤＣオフセット調整データ、（ｄ）は実際に局部発振器に供給される周波数調整データの供給タイミングを示す図である。この例に示すように本発明では、検波後のフレーム信号からフレーム同期ワードを検出し、それに基づいてフレームデータを復調するが、その際には、検波したデータにはＤＣオフセット成分を含んでいるので、後述するようにデータ信号からＤＣオフセット成分を減算することによって、ＤＣオフセットを含む場合にも、正しくデータを復調すると共に、次のフレーム同期ワード検出に際して、タイミングＴ５において生成したＤＣオフセット調整データ（図２のｃ）を実際に局部発振器に制御信号として供給するタイミングをＴ６又はＴ７、あるいはその間の所要タイミングとする（図２ｄ）。この方法によれば、最初のフレーム同期ワード検出に続くデータビット復調時には、検出したＤＣ成分を検波データから減算した上で、シンボル値検出を行うことによって、正常な復調を可能する。従って、データビット検波中に、局部発振器１０の周波数を変更しないので、誤った検波出力を発生することがない。なお、フレーム同期ワード検出は、既知のビットパターンとの比較を行うので、比較的多くノイズが混入した状態でも正常に検出可能であるし、それに含まれるＤＣオフセット成分を検出することも容易である。フレーム同期ワード検出に際して、それに含まれるＤＣオフセット成分を検出する手段は、既に公知であるので、それらを使用することが可能であるが、同一出願人は、特願２００５−３３９４３５として、新たなフレーム同期検出装置並びに方法を出願済みであるので、それを使用すれば、本発明をより効果的にすることができる。その内容については後述する。
【００２７】
図３は、前記ＡＦＣ制御部１２の制御例を示すフローチャートである。この例に示す制御ではフローがスタートすると先ず、周波数ずれを検出する。ここでは、周波数ずれをＴＣＸＯ調整データからＦＳＷ検出の際に求めたＤＣオフセットデータを引き算した値、即ち、「ＴＣＸＯ調整データ」−「ＦＳＷのＤＣオフセットデータ」として処理する（Ｓ１）。その計算結果がＴＣＸＯの周波数補正能力（の絶対値）の範囲内であるか否か、即ち、周波数ずれ＞｜ＴＣＸＯ可動周波数範囲｜であるか否かを判断し（Ｓ２）、周波数ずれ≦｜ＴＣＸＯ可動周波数範囲｜である場合は（Ｓ２  Ｎｏ）、周波数ずれを微分計算し（Ｓ３）、周波数ずれ微分計算値が周波数トラッキング解除閾値より大きいか否かを判断する（Ｓ４）。この判断の結果、周波数ずれの微分計算結果がトラッキング解除閾値より大きい場合は（Ｓ４  Ｙｅｓ）、ファーストモード、即ち、ＤＣ調整データとＴＣＸＯ調整データの両方を設定して、局部発振器の周波数を所望周波数に近づける制御を行い（Ｓ５）、更に、ＴＣＸＯ調整設定データとしては、ＴＣＸＯ調整データ／ＴＣＸＯの１ｄｉｇｉｔ周波数データを設定する（Ｓ６）。なお、ファーストモード処理中は、発振周波数が所望周波数からずれていることがあり、データ復調や送信のための搬送波生成には適当でないので、データ復調や送信処理を禁止する処理等を行うことも有用である。
【００２８】
なお、前記処理Ｓ２における判断の結果、周波数ずれ＞｜ＴＣＸＯ可動周波数範囲｜である場合（Ｓ２  Ｙｅｓ）は、ＤＣ調整データとしてＡＦＣ可動周波数からＴＣＸＯ調整データを引き算し（Ｓ７）、前記処理Ｓ６に移行する。
また、前記処理Ｓ４における判断の結果、周波数ずれの微分計算結果がトラッキング解除閾値より小さい場合は（Ｓ４  Ｎｏ）、周波数ずれ微分計算結果がトラッキング突入閾値より大きいか否かを判断し（Ｓ８）、Ｙｅｓの場合は前記処理Ｓ５に移行するが、Ｎｏの場合、即ち、周波数ずれ微分計算結果がトラッキング突入閾値より小さいときは（Ｓ８  Ｎｏ）、トラッキングモードに移行し、トラッキングモードとしてのＤＣ調整データとＴＣＸＯ調整データとを設定し（Ｓ９）、前記処理Ｓ６に移行する。
【００２９】
図４は、前記ＡＦＣファーストモードの処理の一例を示すフローチャートである。ファーストモードは、フレーム同期ワード検出処理において得られるＤＣオフセットデータを一括して局部発振器の周波数調整値として用い、周波数ずれを高速に補正するモードである。フレーム同期ワード検出処理においてＤＣオフセット成分が求まると共に、ＴＣＸＯの調整データが設定されるので、その両者を加算した値である、周波数誤差が予め設定したトラッキング突入閾値以内であるか否かを判断する。誤差がトラッキング閾値以下の場合はトラッキング処理に移行し、高速に局部発振器（ＴＣＸＯ１０又はＴＣＸＯ１０と第一局部発振器１４）の周波数を所望値に近づける処理を行う。また、この際チャネル情報等に基づいて、周波数調整範囲を制限する等の処理を含めることによって、隣接チャネルの強力な信号レベルが存在する場合においても、それに引き込まれることを防止することも、安定した動作をもたらす上で有用である。
【００３０】
図４に示す例では、先ずＴＣＸＯの最大ステップにより可変できる周波数範囲とＦＳＷにおいて検出したＤＣオフセット成分量とを比較し（Ｓ２１）、ＴＣＸＯの最大ステップ可変周波数範囲がＦＳＷ検出ＤＣ量より大きい場合は（Ｓ２１  Ｙｅｓ）、ＦＳＷで検出したＤＣオフセット量がゼロより大きいか否か、即ち、正か負かを判断し（Ｓ２２）、正（Ｙｅｓ）の場合は処理Ｓ２３に移行して、ＴＣＸＯ調整データとしてＴＣＸＯのマイナス側に最大ステップの周波数補正値に設定（Ｓ２３）し、次に、ＤＣオフセット調整データとしてＦＡＷで検出したＤＣオフセット値を減じる方向の値に設定する（Ｓ２６）。一方前記処理Ｓ２２において、ＦＳＷで検出したＤＣオフセット量がゼロより小さい場合、即ち負の場合は（Ｓ２２  Ｎｏ）、ＴＣＸＯ調整データとしてＴＣＸＯのプラス側に最大ステップの周波数調整量に設定（Ｓ２４）し、前記処理Ｓ２６に移行する。なお前記処理Ｓ２１において、ＴＣＸＯの最大ステップ可変周波数範囲がＦＳＷ検出ＤＣ量の絶対値より小さい場合は（Ｓ２１  Ｎｏ）、ＴＣＸＯ調整データとして周波数ずれの量に対応したＤＣオフセット量を補正するデータを設定（Ｓ２５）した上で、前記処理Ｓ２６に移行する。
【００３１】
図５は、前記ファーストモードに続いて制御されるトラッキングモード処理の例を示すフローチャートである。この処理は、ファーストモードを経て、所望周波数範囲に維持された状態においては、比較的小さい周波数誤差に対して迅速に周波数を一定値に保つ処理を行っているが、電波環境が急激に悪化する場合や、瞬時的な周波数の変動に、必要以上に反応して大きく発振周波数が振れることがある。このトラッキングモードでは、そのような不安定な周波数制御が発生しないようにするため、ＦＳＷ検出の際に得られるＤＣオフセットデータを数フレームにわたって積算し平均したデータに基づいて、その平均値の正負を判断し、その方向性に従って、突発的に逆方向に発生する周波数誤差情報に対する反応を抑圧する機能を持たせたものである。同図５に示す処理フローでは、四つのフレーム毎に平均を求める場合を示している。
【００３２】
即ち、同図（ａ）に示す図は複数のフレームを順次受信する状況を示しており、各フレームの先頭位置（斜線部）はフレーム同期ワード、それに続く部分はデータビットであり、ａ乃至ｄの四つのフレームについてＤＣオフセット成分を加算し積算するフレーム数４で除した値を求め、その平均計算の結果が正であるか否かを判断する（Ｓ３１）。この判断の結果、正である場合は（Ｓ３１  Ｙｅｓ）、ＤＣ調整データとしてのトラッキング周波数を正とし、又は正方向に変動傾向があることをデータとして保存し（Ｓ３２）、次に、同様にＴＣＸＯ調整データとしてのトラッキング周波数を正とし、又は正方向に変動傾向があることをデータとして保存し（Ｓ３３）。一方前記処理Ｓ３１において負である場合は（Ｓ３１  Ｎｏ）、ＤＣ調整データとしてのトラッキング周波数を負に設定し、又は負方向に変動傾向があることをデータとして保存し（Ｓ３４）、次に、同様にＴＣＸＯ調整データとしてのトラッキング周波数を負に設定し、又は負方向に変動傾向があることをデータとして保存する（Ｓ３５）。この処理を四つのフレーム毎に繰り返して行う。なお、積算して平均を求めるフレーム数はこの例に限る必要がないことは云うまでもない。
【００３３】
ところで、同一出願人は、特願２００５−３３９４３５として（以下、「既出願発明」と云う）、少ないフレーム同期ワードであっても誤検出が少なく、また、受信信号に周波数ずれ等に起因する直流成分（ＤＣフセット成分）が含まれる場合であっても同期捕捉性能を保つことができる、フレーム同期ワード検出装置及びフレーム同期ワード検出方法を出願済みである。本発明のＤＣオフセット検出手段として、既出願発明の方法や手段を利用すれば、更に、効率の良い無線通信機やその局部発振器の周波数制御が実現できるので、以下、その概要を説明する。なお、以下の説明において、既出願明細書の記載に準じて、フレーム同期ワードを単に「同期ワード」と表記しているが、既出願発明を本願発明に利用する範囲においては、同一意味であると考えても差し支えない。
【００３４】
第一の既出願発明のフレーム同期ワード検出装置では、受信検波したデジタル無線信号の所定位置に挿入された同期ワードを検出する同期ワード検出装置において、既知の同期ワードを予め記憶しておく同期ワード記憶手段と、前記受信信号波形から同期ワード候補シンボルデータを取得する同期ワード候補取得手段と、前記同期ワード候補取得手段によって得た同期ワード候補の各シンボル値と前記記憶した同期ワードの各シンボル対応値とのシンボル誤差を求めるシンボル誤差演算手段と、前記シンボル誤差演算手段によって求めた全シンボルに対するシンボル誤差平均値を求めるシンボル誤差平均演算手段と、前記シンボル誤差演算手段によって求めた、同期ワード候補の各シンボル誤差から前記シンボル誤差平均値を減算してオフセット補正値を求めるシンボル誤差平均減算手段と、同期ワード候補の各シンボルについて前記シンボル誤差平均減算手段によって求めたオフセット補正値を自乗する補正値自乗演算手段と、前記補正値自乗演算手段によって求めた結果を同期ワード候補全シンボルについて加算して同期ワードシンボル誤差を求めるシンボル誤差合算手段と、前記同期シンボル誤差合算手段によって求めた同期ワードシンボル誤差と予め設定したしきい値と比較し、当該同期ワード候補が同期ワードであるか否かを判断する同期ワード判断手段を備えている。
【００３５】
第二の既出願発明のフレーム同期ワード検出装置では、前記第一の同期ワード検出装置において、受信信号から抽出したクロック信号に基づいてクロック信号を再生するクロック再生部と、該クロック再生部の発振周波数を調整する周波数調整部とを備え、前記シンボル誤差平均演算手段によって求めた同期ワード候補の全シンボルに対するシンボル誤差平均値を受信信号の周波数オフセット量とみなし、前記シンボル誤差平均値で前記周波数調整部を制御する手段を備えている。更に、前記第一並びに第二の同期ワード検出装置に対応する方法についても出願しているが、その技術的思想は前記装置から明らかでるので説明は省略する。
【００３６】
これらの同期ワード検出装置／方法によれば、周波数ずれに対応したＤＣオフセット量を検出すると共に、その影響を除去しつつ、真性のフレーム同期ワードと見なし得る範囲の誤差を許容して、フレーム同期ワード検出を行うので、実質的に正しいフレーム同期ワードを効率良く検出可能となる。従って、本発明に利用すれば、簡単な演算によって同期ワードを検出して同期するまでの時間も短縮することができ、またＤＣオフセット量検出手段の利用も可能である。
また、第二のフレーム同期ワード検出装置／方法では、平均演算手段によって求めた同期ワード候補の全シンボルに対するシンボル誤差平均値を受信信号の周波数オフセット量とみなし、前記シンボル誤差平均値で前記周波数調整部を制御する手段を備えたので、受信信号の周波数がずれている場合においても、その周波数を自動的に補正することができ、より一層同期確率までの時間を短縮する効果が得られる。
【００３７】
以下、既出願発明を図６乃至図９を参照しつつ簡単に説明する。
既出願発明は、基本的には、受信信号に重畳するオフセットの影響を除去するために、式（１）に示す演算に基づいて、同期ワード検出を行う。
Ｄ＝  Σ[（ａi−Ｓi）−｛Σ（ａj−Ｓj）／ｎ｝]2 
但し、ｉ、ｊは１からｎの値をとる    ・・・  式（１）
この式の右辺の、Σ（ａi−Ｓi）は、同右辺の｛Σ（ａj−Ｓj）／ｎ｝は、フレーム同期ワード候補の全てのシンボル値と正規の同期ワードのシンボル対応値夫々の相違度（誤差）を全シンボル分について加算し、サンプル数ｎで除したもので、誤差の平均値を意味し、この値が同期ワード候補のシンボルに含まれるオフセット量になる。従って、前記式（１）は、同期ワード候補と正規の同期ワードとの誤差からオフセット量を減じたものである。従って、この式（１）に基づいて同期ワード候補と既知の同期ワードと比較すれば、受信信号に周波数のずれ等による直流信号等のオフセットが含まれる場合においても、その影響を除去して同期ワード検出が可能となることを意味する。
【００３８】
図６は既出願発明の同期ワード検出方法の一実施態様例を示すフローチャートである。なお、実際にこのフローを適用する無線受信機の構成としては、例えば、特開平９−２８９４８５号、特開平３−７０２２６号、特開２００１−３２６６９９公報等に記載されたものがある。図６において、フローがスタートすると、無線機の受信高周波ブロックから供給された受信信号が検波手段によって検波され（Ｓ４１）、この信号波形から同期ワード候補データを得、これらの受信信号波形から同期ワード候補のシンボルデータ（ａi）を取得する（Ｓ４２）。この（ａi）から、予め記憶されている同期ワードに対応する値（Ｓi）を減算してシンボル誤差（ａi−Ｓi）を演算する（Ｓ４３）。次に、シンボル誤差平均値を計算するが、これは前記シンボル誤差の演算と同様の考え方に基づいて、ｎ個のシンボル値について（ａj−Ｓj）を計算し、ｊを１からｎについて全てを加算した上で、シンボル数ｎで割り算することによって式（２）に示すシンボル誤差平均値を求める（Ｓ４４）。
Ｆoff＝Σ（ａj−Ｓj）／ｎ  （但し、ｊは１からｎ）・・・式（２）
【００３９】
この値は、周波数のずれ等によるオフセット量（ＤＣオフセット）に該当するものであるので、このシンボル誤差平均値（オフセット量）Ｆoffを、前記Ｓ４３において計算したシンボル誤差から減算して、受信信号波形から同期ワードの候補として抽出した波形のオフセット補正値である（ａi−Ｓi）−｛Σ（ａj−Ｓj）／ｎ｝の値を求める（Ｓ４５）。更に、この値の自乗値を求め（Ｓ４６）、前記式（１）に示した、同期ワードシンボル誤差をシンボル数ｎについて全てを加算する（Ｓ４７）。この式（１）値は、オフセットが排除された同期ワード候補のシンボル値と、既知の正規の同期ワードとの相違度を示す誤差であるから、これを予め設定したしきい値と比較して（Ｓ４９）、しきい値より小さい場合は（Ｓ４９  Ｙｅｓ）、当該同期ワード候補が正しい同期ワードであると判断して、次の処理に移行する（Ｓ５０）。また、前記Ｓ４９の判定において、しきい値より大きい場合は、当該同期ワード候補が同期ワードではないと判断し（Ｓ４９    Ｎｏ）、受信信号波形から１シンボル分シフトして新たな同期ワード候補を取り出し（Ｓ５１）、前記Ｓ４１に戻って、以下同様の処理を行う。
【００４０】
図７は、以上の処理に基づいて同期ワード検出を行った場合の結果を図示したもので、この方法の効果を明らかにするために、従来行われていた他の演算による例も記載している。同図７において、結果的に正しい同期ワード候補である第一信号波形１０１については、前記図同様に同期タイミングとなるべきタイミングｔ8において最小値の“０”となっており、正しく同期ワードであることが判別できる。また、オフセット量が含まれた第三信号波形１０３については、シンボル値ａiは第一信号波形とは異なる配列になるが、同期タイミングｔ8において最小値の“０”となり、正しく同期ワードであることが判別できる。一方、第二信号波形１０２では、タイミングｔ8において最小値の“３”となっているが、しきい値を例えば２以下に設定しておくことにより、十分に誤同期判定を排除することができる。なお、この例では、同期ワードのシンボル数ｎを四個にしたので、第一、第三信号波形と第二信号波形との演算結果に大きな差が出なかったものと考えられるが、シンボル値が通常の同期ワードのように多くなると、許容範囲の設定は大きな意味を有する。
【００４１】
図８はこの方法を実現するための同期ワード検出装置の要部概要構成図である。この例に示す実施例は、前記式（１）に示す計算結果が、受信信号に含まれる周波数のずれに応じた信号であることに着目し、この値によって受信信号の周波数を補正するか、あるいは式（１）の値が最小になるように、例えば検波信号の直流レベルをプラス方向かマイナス方向にシフトする等の処理によって、同期ワード検出時間を短縮することが可能となる。図８はそのための同期ワード検出装置の構成例を示すものである。同図に示すようにこの例では、少なくとも、受信信号から信号波形を復調する検波部２１と、同期ワードを検出する同期語(同期ワード)検出部２２と、周波数調整部２３と、クロック再生部２４と、シンボル判定部(ビット変換部)２５とを備えている。この構成において、前記検波部２１は、受信信号から検波信号を出力する機能を有するものである。また、周波数調整部２３は、無線送受信機には通常水晶発振器等の機能として備えられているもので、可変容量素子等の可変リアクタンス回路素子の電圧等を変化することによって、発振周波数を調整するものである。クロック再生部２４は、受信信号中に含まれるクロック信号成分を抽出して、前記周波数調整部２３等から供給される発振信号に同期させて正確なクロック信号を生成する等の機能を備えたものである。更に、シンボル判定部２５は、同期ワードが検出された後、受信したシンボル値を、それに対応するビット値に変換するもので、例えば、４値ＦＳＫ変調では、一シンボル値が２ビットを示すように決められている場合は、受信したシンボル値に応じて“００”、“０１”、“１０”、“１１”の四つのうちのいずれかの組のビットに変換するものである。
【００４２】
このような構成において、前記式（１）に示すＦoff＝Σ（ａj−Ｓj）／ｎ  （但し、ｊは１からｎ）なる演算を実行し、その結果を前記周波数調整部２３に供給することによって受信信号の周波数ずれを補正し、受信信号と一致したクロック信号を再生すれば、オフセットがない検波信号出力が得られることになるので、同期ワード検出処理を迅速に実行することができる。
【００４３】
図９は、このためのフローチャートであり、処理がスタートすると、無線高周波ブロックから供給された受信信号が検波されて（Ｓ６０）、この信号波形から同期ワード候補データが得られるので、これらの受信信号波形から同期ワード候補のシンボルデータ（ａi）を取得する（Ｓ６１）。同期ワード候補のシンボルデータが得られると、この（ａi）から、予め記憶されている同期ワードの対応する値（Ｓi）を減算してシンボル誤差（ａi−Ｓi）を演算する（Ｓ６２）。次に、シンボル誤差平均値を計算するが、これは前記シンボル誤差の演算と同様の考え方に基づいて、ｎ個のシンボル値について（ａj−Ｓj）を計算し、ｊを１からｎにつて全てを加算した上で、シンボル数ｎで割り算することによって式（１）に示すシンボル誤差平均値を求める（Ｓ６３）。
【００４４】
式（１）は、Ｆoff＝Σ（ａj−Ｓj）／ｎ  （但し、ｊは１からｎ）であり、既に説明したように、式（１）の値は、周波数のずれ等によるオフセット量に該当するので、この処理結果を周波数調整部２３に供給し（Ｓ６４）、同期ワード検出に使用するクロック信号を生成するクロック再生部２４を制御する（Ｓ６５）。この結果、上述したように、同期ワード検出促進効果を得ることが可能となる。なお、オフセット検出信号の利用方法は発振周波数の調整以外にも種々考えられるので、適宜利用すれば機能を向上した無線通信装置を構成する上で有用である。以上説明したように、既出願発明のフレーム同期ワード検出手は、簡便な構成や方法で、フレーム同期ワード検出やＤＣオフセット成分の検出、更には、周波数ずれ補正手段を実現可能であるので、既出願発明の全体や、そのＤＣオフセット検出手段、あるいは周波数調整手段等、必要に応じて部分的に適宜選択して利用すれば、本願発明の実施に際して有用であろう。
【００４５】
本発明は、上述した実施形態のみに限定されたものではなく種々の変形が可能である。更に、上述した実施形態の無線通信機、その自動周波数制御装置、本発明において利用する自動周波数装置や方法を実現する各機能・方法を、それぞれプログラム化し、あらかじめＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んでおき、コンピュータに搭載したＣＤ−ＲＯＭドライブのような媒体駆動装置に、このＣＤ−ＲＯＭ等を装着して、これらのプログラムをコンピュータのメモリあるいは記憶装置に格納し実行することによって、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる無線通信機の要部構成図である。
【図２】本発明の一実施態様例の自動周波数制御方法における周波数調整の状況を示す図であって、（ａ）は受信高周波回路に入力するフレーム信号のタイミング図、（ｂ）は検波後のフレームタイミング図、（ｃ）はＤＣオフセット調整データ図、（ｄ）は局部発振器（ＴＣＸＯ）の周波数調整データ図である。
【図３】本発明の自動周波数制御手順の例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の自動周波数制御方法の一実施態様例におけるファーストモード処理の例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の自動周波数制御方法の一実施態様例におけるトラッキングモード処理の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明において使用する既出願のフレーム同期ワード検出手順を説明するフローチャートである。
【図７】本発明において使用する既出願のフレーム同期ワード検出手順を説明する波形並びにデータ図である。
【図８】本発明において使用する既出願のフレーム同期ワード検出装置の一例を示す概要構成図である。
【図９】本発明において使用する既出願の他のフレーム同期ワード検出手順を説明するフローチャートである。
【図１０】フレーム同期ワード検波出力信号波形の例を示す図で、（ａ）は周波数がずれていない状態でのフレーム同期ワード検波出力信号波形の例を示す図、（ｂ）は周波数がずれて、ＤＣオフセット成分を含む場合の図である。
【図１１】従来の自動周波数調整方法における、周波数調整状況を示す図であって、（ａ）は受信高周波回路に入力するフレーム信号のタイミング図、（ｂ）は検波後のフレームタイミング図、（ｃ）は局部発振器（ＴＣＸＯ）の周波数調整データ図である。
【図１２】従来の他の自動周波数調整方法を説明するための周波数調整状況を示す図であって、（ａ）は受信高周波回路の着信信号のフレームタイミング図、（ｂ）は検波後のフレームタイミング図、（ｃ）は局部発振器（ＴＣＸＯ）の周波数調整データ図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  アンテナ、２  第一混合器、３  第一帯域フィルタ、４  第二混合器、５  第二帯域フィルタ、６  検波器、７  ＦＳＷ（フレーム同期ワード）検出器、８  ＤＣオフセット調整器、９  シンボル検出器、１０  ＴＣＸＯ、１１  ＴＣＸＯデータ設定器、１２  ＡＦＣ制御器、１３  シンボルカウンタ、１４  第一局部発振器、１５  第二局部発振器、２１  検波部、２２  同期語検出部、２３  周波数調整部、２４  クロック再生部、２５  シンボル判定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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