(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極成分と陰極成分とを有する複数の入力信号の供給を受けて、これらを直交変調する直交変調手段と、
前記直交変調手段からの出力信号と局発部からの出力信号とから所定の周波数の送信信号を形成する位相同期ループ方式の送信信号形成手段と、
前記入力信号のそれぞれについて、あるいは、その１つについて、前記正極成分あるいは前記陰極成分の前記直交変調手段への供給を中断するようにして、不平衡状態にする不平衡状態形成手段と、
前記直交変調手段と前記送信信号形成手段とを動作状態にするイネーブル信号の形成を、自機に割当てられた送信チャンネルの開始タイミングより前である、送信処理の準備処理の開始タイミングにおいて開始するイネーブル信号形成手段と、
前記不平衡状態形成手段を前記イネーブル信号に同期して前記送信処理の準備処理の開始タイミングにおいて前記動作状態にするとともに、前記入力信号の交流振幅が始まる前記送信チャンネルの開始タイミングで、非動作状態にするタイミング信号を形成するタイミング信号形成手段と、を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送信装置であって、
前記直交変調手段は、４相位相変調を行う４相位相変調器であり、
前記直交変調手段には、正極成分と陰極成分とを有する同相成分信号と、正極成分と陰極成分とを有する直交成分信号とが供給されることを特徴とする、送信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の送信装置であって、
時分割多重化方式を用いて通信を行うようにする携帯電話端末の送信系として用いられ、
前記イネーブル信号形成手段と、前記タイミング信号形成手段とは、前記携帯電話端末の受信系により受信されて処理された受信信号に基づいて、前記イネーブル信号、あるいは、前記タイミング信号を形成することを特徴とする、送信装置。
【請求項４】
正極成分と陰極成分とを有する複数の入力信号を直交変調器を用いて直交変調する直交変調工程と、
前記直交変調工程において変調されて形成された信号と局発部からの出力信号とから、位相同期ループ方式の周波数変換器を用いて所定の周波数の送信信号を形成する送信信号形成工程と、
前記直交変調工程において用いられる前記直交変調器と、前記送信信号形成工程において用いられる前記周波数変換器とを、自機に割当てられた送信チャンネルの開始タイミングより前である送信処理の準備処理の開始タイミングにおいて動作状態にした後に、前記入力信号の交流振幅が発生する前記送信チャンネルの開始タイミングまでの間、複数の前記入力信号のそれぞれについて、あるいは、その１つについて、前記正極成分あるいは前記陰極成分の前記直交変調器への供給を中断するようにして、不平衡状態を形成する不平衡状態形成工程と、を有することを特徴とする送信方法。
【請求項５】
請求項４に記載の送信方法であって、
前記直交変調工程において用いられる前記直交変調器は、４相位相変調を行うものであり、
前記直交変調器には、正極成分と陰極成分とを有する同相成分信号と、正極成分と陰極成分とを有する直交成分信号とを供給することを特徴とする送信方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の送信方法であって、
時分割多重化方式を用いて通信を行うようにする携帯電話端末の送信方法として用いられ、
前記直交変調工程と前記送信信号形成工程との動作／非動作の切り換えは、前記携帯電話端末の受信系により受信されて処理された受信信号に基づいて形成されるイネーブル信号により制御し、
前記不平衡状態形成工程の動作／非動作の切り換えは、前記携帯電話端末の受信系により受信されて処理された受信信号に基づいて形成されるタイミング信号により制御することを特徴とする送信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、携帯電話端末などに用いられる送信装置および送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、欧州において策定されたＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式と呼ばれる自動車電話や携帯電話などの移動体通信方式は、世界の１００カ国以上の国において用いられるようになってきている。このＧＳＭ方式の通信方式により、国内の通信はもとより、自動車電話や携帯電話などの移動体通信端末を通じても手軽にかつ良好に国際電話をかけたり受けたりすることができるようになってきている。
【０００３】
そして、いつでも良好な通話を可能にするため、ＧＳＭ方式が適用された通信ネットワークに接続可能な携帯電話端末に対しては、送信パワーの受信帯域への漏洩電力の規格が厳しく規定されている。つまり、図７に示すように、ＧＳＭ方式において、携帯電話端末の送信帯域ＦＴは、８９０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚであり、受信帯域ＦＲは、９３５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚである。
【０００４】
そして、従来は、図７において、点線が示すように、送受信アンテナの端においては、例えば、送信帯域の上限側で、変調器において発生するノイズや、変調された信号と局発部からの出力信号とから送信信号を形成する周波数変換器（ミキサ）において発生するノイズの影響を受けて、送信信号が受信帯域に漏洩する可能性があった。
【０００５】
このような送信信号の受信帯域への漏れ込みは、受信信号に対して送信信号が影響を及ぼしてしまうことになる。このため、ＧＳＭ方式の通信ネットワークに接続可能な携帯電話端末に対しては、前述もしたように、送信信号の受信帯域への漏れ込み（漏洩）を発生させないようにすることが厳しく要求されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように、携帯電話端末において、送信信号の受信帯域の漏洩を無くすためには、所定の周波数の送信信号を形成する周波数変換器（ミキサ）として、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ：位相同期ループ）方式のオフセットシンセサイザを用いることが考えられる。
【０００７】
オフセットシンセサイザを用いることにより、オフセットシンセサイザを構成するＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ：低域通過フィルタ）が、送信信号の不必要な高域成分を除去し、送信信号の受信帯域への漏洩を防止することができる。
【０００８】
しかし、オフセットシンセサイザを早い段階でロック状態にできるかが問題になる。つまり、ＧＳＭ方式の場合、携帯電話端末は、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：４相位相シフトキーイング）方式により変調したデジタル信号を送受する。
【０００９】
そして、ＱＰＳＫ変調の場合、同相成分信号であるＩ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）信号、直交成分信号であるＱ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）信号が、ＱＰＳＫ変調器に供給されて変調され、ここで変調された信号が、オフセットシンセサイザに供給される。そして、このオフセットシンセサイザにおいて、ＱＰＳＫ変調器からの信号と、局発部からの出力信号とが合成されて送信信号が形成される。
【００１０】
このように、オフセットシンセサイザのリファレンス信号は、ＱＰＳＫ変調器からの出力信号である。しかし、Ｉ信号、Ｑ信号に交流振幅（ＡＣ振幅）がないと、ＱＰＳＫ変調器からは振幅のある信号が出力されない。そして、送信処理の準備のために、ＱＰＳＫ変調器やオフセットシンセサイザが動作状態にされた直後の早い段階においては、Ｉ信号、Ｑ信号にＡＣ振幅が発生していないので、オフセットシンセサイザをロックさせることができない。
【００１１】
したがって、Ｉ信号、Ｑ信号にＡＣ振幅が発生した後でなければオフセットシンセサイザをロックさせることができずに、Ｉ信号、Ｑ信号にＡＣ振幅が発生した直後においては、送信信号を素早く正確に形成して送信することができなくなってしまう。
【００１２】
そして、オフセットシンセサイザをできるだけ早い段階でロックさせるようにするためには、ＡＣ振幅のあるＩ信号、Ｑ信号を早いタイミングでＱＰＳＫ変調器に出力するように、ベースバンド信号からＩ信号、Ｑ信号を形成するなどの処理を行うベースバンド処理部としてのＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）における処理を変更するなどの方策を講じなければならない。
【００１３】
しかし、ＤＳＰの処理の変更は、ＱＰＳＫ変調器への入力信号であるＩ信号、Ｑ信号のＡＣ振幅の出力タイミングを考慮しなければならないので、送信系の回路の設計に手間やコストがかかってしまう。このため、できるだけ容易に、かつ、素早く確実にオフセットシンセサイザをロックさせるための方策が求められている。
【００１４】
以上のことにかんがみ、この発明は、送信信号を形成する位相同期方式の送信信号形成手段を早い段階でロック状態にすることが可能な送信装置および送信方法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】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の送信装置は、
正極成分と陰極成分とを有する複数の入力信号の供給を受けて、これらを直交変調する直交変調手段と、
前記直交変調手段からの出力信号と局発部からの出力信号とから所定の周波数の送信信号を形成する位相同期ループ方式の送信信号形成手段と、
前記入力信号のそれぞれについて、あるいは、その１つについて、前記正極成分あるいは前記陰極成分の前記直交変調手段への供給を中断するようにして、不平衡状態にする不平衡状態形成手段と、
前記直交変調手段と前記送信信号形成手段とを動作状態にするイネーブル信号を形成するイネーブル信号形成手段と、
前記不平衡状態形成手段を前記イネーブル信号に同期して動作状態にするとともに、前記入力信号の交流振幅が始まるタイミングで、非動作状態にするタイミング信号を形成するタイミング信号形成手段と
を備えることを特徴とする。
【００１６】
この請求項１に記載の発明の送信装置によれば、イネーブル信号形成手段により形成されるイネーブル信号により直交変調手段と送信信号形成手段とが動作状態にされる。そして、直交変調手段により変調された信号が、位相同期ループ方式の送信信号形成手段に供給され、ここで、局発部からの出力信号と混合されて送信信号が形成される。
【００１７】
また、イネーブル信号に同期して、すなわち、直交変調手段と送信信号形成手段とが動作状態にされたタイミングで、タイミング信号形成手段により形成されるタイミング信号により、不平衡状態形成手段が動作状態にされ、入力信号の振幅が発生するタイミングで、不平衡状態形成手段が非動作状態にされる。
【００１８】
このように、直交変調手段と送信信号形成手段とが動作状態にされた後、入力信号の振幅が発生するまで、不平衡状態形成手段により、直交変調手段に入力される入力信号は、不平衡となるようにされる。この場合、入力信号に振幅が発生していなくても、すなわち、送信データが存在していない場合であっても、直交変調手段からは、局発部からの出力信号がバッファリングされるようにして、そのまま出力され、送信信号形成手段に供給される。
【００１９】
これにより、直交変調手段に入力される入力信号に振幅が発生していない早い段階で、位相同期ループ方式の送信信号形成手段をロック状態に遷移させ、直交変調手段への入力信号に振幅が発生したときには、即座にその入力信号を直交変調して、受信帯域への漏洩がない状態の送信信号を形成して送信することができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明の送信装置は、請求項１に記載の送信装置であって、
前記直交変調手段は、４相位相変調を行う４相位相変調器であり、
前記直交変調手段には、正極成分と陰極成分とを有する同相成分信号と、正極成分と陰極成分とを有する直交成分信号とが供給されることを特徴とする。
【００２１】
この請求項２に記載の発明の送信装置によれば、直交変調手段は、ＧＳＭ方式の通信システムの携帯電話端末などに広く用いられている４相位相変調器（ＱＰＳＫ変調器）である。これにより、広く用いられているＱＰＳＫ変調器を用いた場合においても、位相同期ループ方式の送信信号形成手段を早い段階でロック状態に遷移させ、送信すべきベースバンド信号が発生したとき、すなわち、ＱＰＳＫ変調器への入力信号に振幅が発生したときには、即座にその入力信号を変調し、受信帯域への漏洩がない状態の送信信号を形成して送信することができる。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明の送信装置は、請求項１または請求項２に記載の送信装置であって、
時分割多重化方式を用いて通信を行うようにする携帯電話端末の送信系として用いられ、
前記イネーブル信号形成手段と、前記タイミング信号形成手段とは、前記携帯電話端末の受信系により受信されて処理された受信信号に基づいて、前記イネーブル信号、あるいは、前記タイミング信号を形成することを特徴とする。
【００２３】
この請求項３に記載の発明の送信装置によれば、当該送信装置は、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：時分割多重化）方式を用いて通信を行うようにする携帯電話端末の送信系として用いられるものであり、イネーブル信号とタイミング信号とは、受信系により受信されて処理された受信信号に基づいて形成される。
【００２４】
これにより、例えばＤＳＰにより構成されるベースバンド信号を処理するベースバンド処理部においての処理を変更するなどのことをすることなく、位相同期ループ方式の送信信号を早い段階でロック状態に遷移させ、直交変調手段への入力信号に振幅が発生したときには、即座にその入力信号を変調し、受信帯域への漏洩がない状態の送信信号を形成して送信することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、この発明による送信装置および送信方法の一実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態においては、１００カ国以上の国で使用されている通信方式であるＧＳＭ方式の通信ネットワークシステムにおいて用いられる携帯電話端末に、この発明による送信装置および送信方法を適用した場合を例にして説明する。
【００２６】
［ＧＳＭ方式の通信システムについて］
まず、ＧＳＭ方式の通信ネットワークシステムの概要について説明する。図１は、ＧＳＭ方式の通信ネットワークシステを説明するための図である。図１において、携帯電話端末１０１、１０２は、ＧＳＭ方式の通信ネットワークシステム（デジタル・セルラー・システム）に対応したものである。携帯電話端末１０１、１０２は、最寄りの携帯電話基地局（以下、単に基地局という。）を通じて、ＧＳＭ方式の通信システムに設けられる中継センター１０７に位置登録を行う。
【００２７】
中継センター１０７は、携帯電話端末１０１、１０２などのＧＳＭ方式の通信システムに接続可能な携帯電話端末からの位置登録要求に応じて、位置登録要求元の携帯電話端末に対し、国際加入者番号を付与するとともに、この国際加入者番号と、その携帯電話端末に割り当てられている加入者電話番号と、端末位置情報とを対応づけて管理する。通常、中継センターは、各国毎に設けられる。
【００２８】
そして、携帯電話端末１０１が発呼を行う場合、携帯電話端末１０１は、無線通信により、最寄りの基地局１０３に対して通信路を接続する。基地局１０３は、着呼先の電話通信端末が、例えば、携帯電話端末１０２である場合には、ＩＳＤＮ網１０５を通じて前述した中継センター１０７に対して、着呼先の携帯電話端末１０２の端末位置情報（現在位置情報）を問い合わせる。
【００２９】
前述したように、ＧＳＭ方式の通信システムに接続可能な携帯電話端末は、中継センター１０７にその位置などが登録されているので、中継センター１０７からの応答により、着呼先の携帯電話端末１０２の端末位置が特定される。そして、基地局１０３と、ＩＳＤＮ網１０５と、着呼先の携帯電話端末１０２の電波を中継する基地局１０４とを通じて、携帯電話端末１０１と、目的とする着呼先の携帯電話端末１０２との間に通信回線が接続され、通話が可能とされる。
【００３０】
また、携帯電話端末１０１からの発呼が、ＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：公衆交換電話網）局１０６、電話網１０８を通じて、この実施の形態の通信システムに接続される有線電話端末（有線電話通信端末）であるときには、当該基地局１０３と、ＩＳＤＮ網１０５と、ＰＳＴＮ局１０６とを通じて、携帯電話端末１０１と、目的とする有線電話端末との間に通信回線が接続される。そして、携帯電話端末１０１と目的とする有線電話端末との間での通話が可能とされる。
【００３１】
また、このＧＳＭ方式の通信システムに接続可能な携帯電話端末においては、後述もするように、通信方式としてＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：時分割多重化）方式が用いられ、変調方式として、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：４相位相変調）方式が用いられるようにされている。
【００３２】
ＴＤＭＡ方式は、一定の時間周期（フレーム）を多数の時間間隔（タイムスロット）で分割し、このタイムスロットを通信チャンネルとして用いる通信方式である。また、変調方式であるＱＰＳＫ方式は、例えば、０度、９０度、１８０度、２７０度のように、位相が９０度づつ異なる４つの位相点（４相）を取り得る直交変調方式である。
【００３３】
［携帯電話端末について］
そして、この実施の形態の携帯電話端末は、ＧＳＭ方式の通信システムに接続するものであり、送信信号が受信帯域に漏洩することを防止するため、送信信号形成手段としての周波数変換器として、オフセットシンセサイザ部２１３を用いるようにしている。
【００３４】
以下、この実施の形態の通信システムにおいて用いられる携帯電話端末について詳細に説明する。図２は、図１に示した携帯電話端末１０１、１０２などのこの実施の形態の通信ネットワークシステムに接続可能な携帯電話端末を説明するための図である。この実施の形態の携帯電話端末は、この発明による送信装置および送信方法が適用されたものであり、一般的なデジタル  セルラー携帯電話端末の構成とほぼ同様の構成を有するものである。
【００３５】
まず、受信系について説明する。アンテナ２０１を通じて受信した受信信号は、アンテナ共用器２０２を通じて受信ＲＦ部２０３に供給される。受信ＲＦ部２０３は、これに供給された受信信号が適正なレベルになるように、必要な帯域制限、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）などの処理を行い、処理後の信号をミキサ２０４に供給する。
【００３６】
ミキサ２０４は、受信信号の受信周波数を一定の周波数に変換するために、周波数を制御された局発部２１１からの信号ＲＦＬと受信ＲＦ部２０３からの出力信号とを混合する。ミキサ２０４からの出力信号は、受信ＩＦ部２０５に供給される。受信ＩＦ部２０５は、これに供給された信号をＡ／Ｄ変換し、一定のビットレートを持つＩＱデジタルデータを形成する。このＩＱデジタルデータは、受信復調部２０６供給される。
【００３７】
受信復調部２０６は、これに供給されたＩＱデジタルデータについて、フェージングなどの影響除去や、受信した信号の種別判別、デ・インターリーブ、エラー訂正を行い、適切な復号を行って、音声データとその他の通信データとを分離する。分離された音声データは、音声復号部２０７に供給され、その他の通信データは、通信データ復号部２１０に供給される。
【００３８】
音声データは、通常圧縮されてバースト毎のブロックで送られてくるため、音声復号部２０７は、これに供給された音声データを伸張してデコードしてから、音声のサンプリングレートに従ってＤ／Ａ変換する。この後、Ｄ／Ａ変換されたアナログ音声信号はスピーカアンプ２０８にて電力増幅されてスピーカ２０９に供給され、このスピーカ２０９からアナログ音声信号に応じた音声が放音される。
【００３９】
一方、通信データ復号部に供給された通信データは、ここで最終的な元のデータに戻される。この復号された通信データは、例えば、ＣＰＵバス２２５を経由し、データインターフェース（図２においては、デジタルＩ／Ｆと記載。）２３５を介して外部装置などに送信される。
【００４０】
次に、送信系について説明する。マイクロホン２１８は、収音した音声をアナログ音声信号に変換し、これをマイクアンプ２１７に供給する。マイクロホン２１８の出力は小さいので、マイクアンプ２１７は、これに供給されたアナログ音声信号を必要な電圧にまで増幅する。増幅されたアナログ音声信号は音声符号化部２１６に供給される。
【００４１】
音声符号化部２１６は、これに供給されたアナログ音声信号を適当なサンプリングレートでまずＡ／Ｄ変換し、アナログ音声信号をデジタル化する。そして、音声符号化部２１６は、デジタル化した音声信号を所定の符号化方式で符号化して圧縮し、送信ＲＦにおけるバースト信号にあったブロックにまとめる。
【００４２】
一方、データＩ／Ｆ２３５を通じて外部装置から入力されたデジタルデータは通信データ符号化部２１９において適当なブロックにまとめられる。音声符号化部２１６と通信データ符号化部２１９からのデータはチャンネルコーダ部２１５でまとめられ一定のデータレートを持つＩＱデジタルデータにされる。
【００４３】
このＩＱデジタルデータは、ＱＰＳＫ変調部２１４にて変調信号に変換された後、所望の送信周波数に変換するために、局発部２１１から変換用の信号ＲＦＬとオフセットシンセサイザ部２１３で混合される。所望の周波数に変換された信号は必要な送信電力にするために送信ＲＦ部２１２にて電力増幅され共用器２０２を経由してアンテナ２０１から放射（送信）される。
【００４４】
そして、詳しくは後述もするように、この実施の形態の携帯電話端末においては、受信復調部２０６からの受信信号に基づいて、タイミングジェネレータ２４０により、送信系のチャンネルコーダ部２１５、ＱＰＳＫ変調部２１４、オフセットシンセサイザ部２１３を制御するための各種のタイミング信号を形成し、これを必要な回路部分に供給することによって、送信処理時の各回路部分の動作／非動作のタイミングを制御するようにしている。
【００４５】
また、制御部２２０は、この実施の形態の携帯電話端末の各部を制御するものであり、図２に示すように、ＲＯＭ２２１、ＲＡＭ２２２、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）２２３、ＣＰＵ２２４が、ＣＰＵバス２２５を通じて接続されて形成されたマイクロコンピュータである。ここで、ＲＯＭ２２１は、ＣＰＵ２２４において実行されるプログラムや、表示用のフォント等の必要となるデータが予め記憶されたものである。
【００４６】
また、ＲＡＭ２２２は、主に作業領域として用いられるものであり、ＣＰＵ２２４がプログラム実行中において、必要に応じて計算途中のデータなどを記憶したり、コントロール部２２０と、各部との間でやり取りするデータを一時記憶したりする場合などに利用される。
【００４７】
ＥＥＰＲＯＭ２２３は、携帯電話端末の電源がオフされても例えば直前の設定条件などを記憶しておき、次の電源オン時に同じ設定にするような使用方法をする場合に、それらの設定パラメータを記憶しておくものである。計時用のＲＴＣ２２６は、年月日及び時刻データを提供する。ＲＴＣ２２６は、例えば、データ等のタイムスタンプ、携帯電話端末の時計表示、アラーム等に利用される。
【００４８】
また、図２に示すように、この実施の形態の携帯電話端末は、ディスプレイインターフェース（図２においては、ディスプレイＩ／Ｆと記載。）２３１、キーボードインターフェース（図２においては、キーボードＩ／Ｆと記載。）２３３、カードインターフェース（図２においては、カードＩ／Ｆと記載。）２３６を備えている。コントロール２２０からの表示データは、ディスプレイＩ／Ｆ２３１を通じてディスプレイ２３２に供給される。
【００４９】
また、いわゆるテンキーや各種のファンクションキーを備えたキーボード部２３４を通じて入力された使用者からの入力データは、キーボードＩ／Ｆ２３３を通じてコントロール部２２０に供給される。また、カードＩ／Ｆ２３６、ＳＩＭカードドライブ部２３７を通じて、ＳＩＭカードドライブ部２３７に装填されたＳＩＭカードと、この携帯電話端末のコントロール２２０との間でのデータの送受が行われる。
【００５０】
なお、この実施の形態の携帯電話端末においては、マイクロホン２１８からの音声信号を、音声符号化部２１６から音声復号部２０７へ戻すようにしている。これにより、マイクロホン２１８からの音声信号は、受信した相手の音声信号に混合され、音声復号部２０７のＤ／Ａ変換器でアナログ音声信号に変換され、スピーカ２０９から放音するようにしている。つまり、話者の音声の一部をスピーカ２０９から聞こえるようにしている。
【００５１】
これは、トーカーサイドトーン（Ｔａｌｋｅｒ  Ｓｉｄｅ  Ｔｏｎｅ）と呼ばれ、携帯電話端末の受話部で耳を覆うことにより、話者自信の声が聞こえにくくなり、それを話者自信が無意識に補正しようとして声が大きくなる事を防止あるいは緩和するためである。
【００５２】
そして、前述もしたように、ＧＳＭ方式の通信システムにおいては、各携帯電話端末においての送信パワーの受信領域への漏洩電力の規格が厳しい。つまり、送信信号が、受信帯域に漏洩しないようにしなければならない。このため、前述もしたように、送信信号に受信帯域にまで漏れ込むノイズを生じさせないオフセットシンセサイザ部２１３を、送信信号形成手段としての周波数変換器として用いるようにしている。
【００５３】
そして、オフセットシンセサイザ部２１３を用いることにより、無駄な雑音を生じることがないように制御することが可能になる。しかし、ベースバンド信号の交流振幅（ＡＣ振幅）が発生しなければ、ＱＰＳＫ変調部２１４から信号は出力されないので、オフセットシンセサイザ部２１３をロックさせることができない。
【００５４】
このため、実際に送信しようとする信号が発生して、ベースバンド信号の交流振幅が発生しても、オフセットシンセサイザ部がロックするまでに時間がかかり、送信しようとするデータをその初めから正常に送信することができない場合が発生することが考えられる。
【００５５】
そこで、この実施の形態の携帯電話端末においては、ＱＰＳＫ変調部２１４に供給する入力信号に交流振幅が発生するまでの間、ＱＰＳＫ変調部２１４に供給する入力信号である、正極と陰極とを有する同相成分（Ｉ成分）信号と、正極と陰極を有する直交成分（Ｑ成分）信号とを不均衡にする不均衡状態形成手段を設けることにより、入力信号にＡＣ振幅が発生していなくても、ＱＰＳＫ変調部２１４から振幅のある信号を出力するようにして、オフセットシンセサイザ部２１３を早い段階からロック状態に遷移させるようにしている。
【００５６】
図３は、この実施の形態のＱＰＳＫ変調部２１４と、オフセットシンセサイザ部２１３とを説明するためのブロック図である。図３に示すように、ＱＰＳＫ変調部２１４は、Ｉ信号（Ｉ成分信号の正極成分信号）の入力端子３０１、Ｉ信号の平衡信号であるＩＸ信号（Ｉ成分信号の陰極成分信号）の入力端子３０２、Ｑ信号（Ｑ成分信号の正極成分信号）の入力端子３０３、Ｑ信号の平衡信号であるＱＸ信号（Ｑ成分信号の陰極成分信号）の入力端子３０４を備えている。
【００５７】
また、ＱＰＳＫ変調部２１４は、ミキサ３０５、３０６、加算器３０７、フェーズシフター３０８、３０９、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）３１０を備えるとともに、ＩＸ信号の入力端子３０２とミキサ３０５とを接続する信号線には、抵抗Ｒ１とグランドに接地されたスイッチＳＷ１が接続され、ＱＸ信号の入力端子３０４とミキサ３０６とを接続する信号線には、抵抗Ｒ２とグランドに接地されたスイッチＳＷ２が設けられている。
【００５８】
これらスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、トランジスタにより構成されたものである。そして、スイッチＳＷ１は、ＱＰＳＫ変調部２１４への入力信号である正極成分と陰極成分とを有する同相成分（Ｉ成分）信号を不平衡にする不均衡状態形成手段としての機能を有し、スイッチＳＷ２は、正極成分と陰極成分を有する直交成分（Ｑ成分）信号を不平衡にする不均衡状態形成手段としての機能を有している。
【００５９】
また、オフセットシンセサイザ部２１３は、Ｐ．Ｆ．Ｄ（Ｐｈａｓｅ  Ｆｒｅｑｕｅｃｙ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：位相周波数比較器）３１１、ＬＰＦ３１２、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：電圧制御発振器）３１３、ミキサ３１４を備えたものである。
【００６０】
これらＱＰＳＫ変調部２１４、オフセットシンセサイザ部２１３、および、チャンネルコーダ部２１５のそれぞれは、タイミングジェネレータ２４０において生成されるイネーブル信号として用いられるコントロール信号ＣＴＬ１により動作／非動作が制御される。
【００６１】
そして、図３に示すように、ＱＰＳＫ変調部２１４には、入力端子３０１〜３０４を通じて、チャンネルコーダ部２１５からのＩ信号、ＩＸ信号、Ｑ信号、ＱＸ信号が入力される。Ｉ信号、ＩＸ信号は、平衡信号であり、振幅が互いに反転した信号である。同様に、Ｑ信号、ＱＸ信号もまた平衡信号であり、振幅が互いに反転した信号である。
【００６２】
入力端子３０１からのＩ信号と入力端子３０２からのＩＸ信号とは、ミキサ３０５に入力される。また、入力端子３０３からのＱ信号と入力端子３０４からのＱＸ信号とは、ミキサ３０６に入力される。ミキサ３０５には、フェーズシフター３０８によって、位相が−４５度ずらされた局発部２１１からの中間周波ローカル信号（ＩＦ  Ｌｏｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ）ＩＦＬが入力され、ミキサ３０６には、フェーズシフター３０９によって、位相が＋４５度ずらされた局発部２１１からの中間周波ローカル信号ＩＦＬが入力される。
【００６３】
これにより、ミキサ３０５においては、Ｉ信号あるいはＩＸ信号によって位相が−４５度ずらされた中間周波ローカル信号が変調され、これが加算器３０７に供給される。また、ミキサ３０６においては、Ｑ信号あるいはＱＸ信号によって位相が＋４５度ずらされた中間周波ローカル信号が変調され、これが加算器３０７に供給される。加算器３０７は、ミキサ３０５とミキサ３０６からの出力信号を合成し、ＱＰＳＫ変調信号を形成する。
【００６４】
加算器３０７において形成されたＱＰＳＫ変調信号は、ＬＰＦ３１０を通じて、オフセットシンセサイザ部２１３のＰ．Ｆ．Ｄ３１１に供給される。オフセットシンセサイザ部２１３は、図３に示すように、ＰＬＬの構成とされたものである。
【００６５】
そして、Ｐ．Ｆ．Ｄ３１１には、ミキサ３１４からの帰還信号も入力される。Ｐ．Ｆ．Ｄ３１１においては、ＱＰＳＫ変調信号と、ミキサ３１４からの帰還信号との２波の位相および周波数を比較し、この比較結果を電圧として出力する。このＰＦＤ３１１からの出力電圧が、ＶＣＯ３１３のコントロール電圧Ｖｃｎｔになる。
【００６６】
そして、Ｐ．Ｆ．Ｄ３１１からの出力電圧は、ＬＰＦ３１２を通じて、ＶＣＯ３１３に供給される。ＶＣＯ３１３は、ＬＰＦ３１２からのコントロール電圧Ｖｃｎｔに応じた周波数の信号を発生させ、これをミキサ３１４に供給する。ミキサ３１４には、局発部２１１からの送信信号の帯域を決める高周波ローカル信号（ＲＦ  Ｌｏｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ）ＲＦＬも供給される。そして、ミキサ３１４は、ＶＣＯ３１３からの出力信号を比較周波数に変換し、ＰＦＤ３１１に帰還させる。
【００６７】
そして、前述したように、これらＱＰＳＫ変調部２１４、オフセットシンセサイザ部２１３、および、チャンネルコーダ部２１５は、タイミングジェネレータ２４０からのコントロール信号ＣＴＬ１によって動作／非動作が制御される。図４は、送信処理時の各回路部分においてのタイミングの制御について説明するための図である。前述もしたように、この実施の形態の通信システムは、ＧＳＭ方式の通信システムであり、携帯電話端末においては、通信方式として、ＴＤＭＡ方式が用いられるようにされている。
【００６８】
したがって、一定の時間周期であるフレーム内において設けられる複数の受信チャンネルＲＸ、複数の送信チャンネルＴＸの配置タイミングは、予め決められている。このため、タイミングジェネレータ２４０は、基地局から送信された信号であって、受信復調部２０６において復調された受信信号に基づいて、フレーム同期を検出し、各種タイミング信号を形成する。
【００６９】
これにより、自機からのデータの送信時においては、基地局からの送信信号を受信し、自機に割り当てられた送信チャンネルＴＸを検出して、その割り当てられた送信チャンネルＴＸを用いて、自機からデータを送信することができるようにしている。
【００７０】
すなわち、図３Ａに示すように、タイミングジェネレータ２４０は、受信信号に基づいて、予め決められた一定の時間周期であるフレームの先頭ＦＩ（フレームインターラプト）に同期を合わせ、各受信チャンネルＲＸの開始タイミングＳＲ点、終了タイミングＥＲ点、各送信チャンネルＴＸの開始タイミングＳＴ点、終了タイミングＥＴ点や、自機に割り当てられた送信チャンネルＴＸを用いて送信を行う場合の送信準備処理の開始タイミングＴ１点などの各種のタイミングを形成することができる。
【００７１】
具体的には、タイミングジェネレータ２４０は、受信信号に基づいて、送信処理を行うために、チャンネルコーダ部２１５、ＱＰＳＫ変調部２１４、オフセットシンセサイザ部２１３の動作／非動作を切り換えるイネーブル信号として用いられる図３Ｂに示すコントロール信号ＣＴＬ１を形成する。
【００７２】
このコントロール信号ＣＴＬ１が、ハイレベルとなる区間、すなわち、送信処理の準備期間Ｒｄの開示時点Ｔ１から送信チャンネルＴＸの終了時点ＥＴまでの区間において、ＱＰＳＫ変調部２１４、オフセットシンセサイザ部２１３、チャンネルコーダ部２１５が動作状態とされる。
【００７３】
そして、チャンネルコーダ部２１５が動作状態になると、ＱＰＳＫ変調部２１４に供給される信号であるＩ信号、ＩＸ信号、Ｑ信号、ＱＸ信号にＤＣ（直流）のバイアス電圧が加わる。しかし、実際に送信すべきベースバンド信号、すなわち、変調信号であるＡＣ振幅を持った信号は、チャンネルコーダ部２１５からＱＰＳＫ変調部２１４に供給されるのは、送信チャンネルＴＸの開始時点ＳＴからである。
【００７４】
このため、送信系の各回路を動作状態にし、送信に備える処理を行う図４Ａに示した送信処理の準備期間Ｒｄにおいては、ＱＰＳＫ変調部２１４には、ＡＣ振幅を持った入力信号は供給されないので、オフセットシンセサイザ部２１３にもＱＰＳＫ変調部２１４からの信号は供給されず、オフセットシンセサイザ部２１３はロックしないことになる。
【００７５】
そこで、タイミングジェネレータ２４０において、図４Ｃに示すように、送信処理の準備期間Ｒｄにおいてハイレベルになるコントロール信号ＣＴＬ２を形成し、このコントロール信号ＣＴＬ２により、不均衡状態形成手段としてのスイッチＳＷ１、ＳＷ２を制御する。
【００７６】
すなわち、送信処理の準備期間Ｒｄにおいて、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオン状態にし、ＩＸ信号、ＱＸ信号のバイアス電圧を下げることにより、入力信号を不平衡状態にする。するとＱＰＳＫ変調部２１４において、フェーズシフター３０８、３０９からの中間周波ローカル信号がバッファリングされて、ＱＰＳＫ変調部２１４からオフセットシンセサイザ部２１３に出力される。
【００７７】
これにより、実際に送信すべきベースバンド信号がＱＰＳＫ変調部２１４に供給される前の早い段階において、オフセットシンセサイザ部２１３に振幅のある信号を供給し、オフセットシンセサイザ部２１３をロックさせる。そして、送信すべきベースバンド信号が発生し、ＱＰＳＫ変調部２１４への入力信号にＡＣ振幅が発生したときには、コントロール信号ＣＴＬ２は、ローレベルの信号ととなり、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオフにする。
【００７８】
すると、ミキサ３０５、３０６には、通常の通り、平衡状態とされたＩ信号、ＩＸ信号、および、Ｑ信号、ＱＸ信号が入力され、ＱＰＳＫ変調を始める。この場合には、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオフにしても、ＡＣ振幅のあるＱＰＳＫ変調信号が出力されるので、オフセットシンセサイザ部２１３はロックし続け、受信帯域に漏洩することのない適正な送信信号が形成されて、送信される。
【００７９】
図５は、この実施の形態において、コントロール信号ＣＴＬ１、ＣＴＬ２と、オフセットシンセサイザ部２１３のＶＣＯ３１３のコントロール電圧Ｖｃｎｔと、ＱＰＳＫ変調部２１４への入力信号（ＩＸ信号）との関係を説明するための図である。
【００８０】
タイミングジェネレータ２４０においては、図４を用いて説明したように、受信系からの受信信号に基づいて、送信系のイネーブル信号となるコントロール信号ＣＴＬ１（図５Ｂ）を形成する。このコントロール信号ＣＴＬ１は、送信準備処理の開始タイミングＴ１においてオン（ハイレベル）となり、送信チャンネル（送信バースト）の終了時点ＥＴにおいてオフ（ローレベル）となる信号である。
【００８１】
また、タイミングジェネレータ２４０においては、受信系からの受信信号に基づいて、不平衡状態形成手段としてのスイッチＳＷ１、ＳＷ２のオン／オフを切り換えるコントロール信号ＣＴＬ２（図５Ａ）を形成する。このコントロール信号ＣＴＬ２は、送信処理の準備期間の開始タイミングＴ１から送信チャンネルＴＸの開始時点ＳＴまでの区間である送信準備期間Ｒｄにおいてオン（ハイレベル）となり、送信チャンネルの開始時点ＳＴ以降においては、オフ（ローレベル）となる信号である。
【００８２】
そして、図５Ｄに示すように、ＱＰＳＫ変調部２１４に入力される入力信号にＡＣ振幅が発生する送信チャンネルの開始時点ＳＴ以前においては、ＱＰＳＫ変調部への入力信号が、ＤＣバイアス成分だけであっても、前述したように、ＱＰＳＫ変調部２１４に入力される入力信号は、不平衡とされるので、ＱＰＳＫ変調部からは、中間周波ローカル信号がそのまま出力される。
【００８３】
これにより、図５Ｃに示すように、ＶＣＯ３１３へのコントロール電圧Ｖｃｎｔは、送信処理の準備期間の開始時点Ｔ１の直後の時点ＬＫ１において一定となり、オフセットシンセサイザ部２１３がロック状態に遷移したことが分かる。そして、送信チャンネルＴＸの開始時点ＳＴからは、ＱＰＳＫ変調部２１４への入力信号にもＡＣ振幅が発生する。このため、コントロール信号ＣＬＴ２がオフにされた後においても、オフセットシンセサイザ部２１３をロック状態にまま維持することができる。
【００８４】
図６は、不平衡状態形成手段としてのＳＷ１、ＳＷ２を用いず、したがって、コントロール信号ＣＴＬ２も用いない場合の、コントロール信号ＣＴＬ１と、オフセットシンセサイザ部２１３のＶＣＯ３１３のコントロール電圧Ｖｃｎｔと、ＱＰＳＫ変調部２１４への入力信号（ＩＸ信号）との関係を説明するための図である。
【００８５】
この図６の場合には、送信準備期間の開始時点Ｔ１から送信チャンネルＴＸの開始時点までの送信処理の準備期間Ｒｄにおいては、ＱＰＳＫ変調部２１４には、ＡＣ振幅のある信号は供給されず、ＤＣ成分のバイアス電圧が供給されるだけであるので、ＱＰＳＫ復調部２１４ｌからは信号が出力されず、オフセットシンセサイザ部２１３もロックしない。
【００８６】
そして、送信チャンネルの開始時点ＳＴとなり、ＡＣ振幅のある信号がＱＰＳＫ変調部２１４に供給されて初めて、ＱＰＳＫ変調部２１４からの変調された信号が、オフセットシンセサイザ部２１３に供給され、オフセットシンセサイザ部２１４がロック動作を開始し、時点Ｔ１からかなり経過した時点ＬＫ２において、コントロール電圧Ｖｃｎｔが一定となり、ロックする。
【００８７】
そして、この発明を用いた場合（図５の場合）と、この発明を用いない場合（図６の場合）とにおいて、送信処理の準備期間の開始時点Ｔ１からロック時点までの時間を実測すると、図５に示した時点Ｔ１からロック時点ＬＫ１までが、約７マイクロ秒であるのに対し、図６に示した、時点Ｔ１からロック時点ＬＫ２までが、約６４マイクロ秒であった。したがって、不平衡状態形成手段としてのＳＷ１、ＳＷ２を用いた場合と、用いない場合とでは、オフセットシンセサイザ部２１３がロックするまでにかかる時間が、５７マイクロ秒の差が生じ、本発明の有効性が確認された。
【００８８】
このことからもわかるように、不平衡状態形成手段としてのＳＷ１、ＳＷ２を用いることによって、オフセットシンセサイザを迅速にロックさせて、ベースバンド信号をその初めから正確に送信することができる。しかも、オフセットシンセサイザ部２１３を用いているので、送信信号が受信帯域に漏洩し、受信信号に影響を及ぼすこともない。
【００８９】
なお、前述の実施の形態においては、図３に示したように、互いに直交する２つの信号の陰極成分、すなわち、入力端子３０２を通じて入力されるＩＸ信号と、入力端子３０４を通じて入力されるＱＸ信号とをスイッチＳＷ１、ＳＷ２を用いてグラウンドに落とすことにより、平衡信号を不平衡にするようにした。しかし、これに限るものではない。
【００９０】
互いに直交する２つの信号のうち、いづれか一方の信号の陰極成分、すなわち、ＩＸ信号とＱＸ信号とのうち、いづれか一方のみをグラウンドに落とすようにするだけでもよい。この場合には、不平衡状態形成手段としてのスイッチは１つで済む。
【００９１】
また、前述の実施の形態においては、図３に示したように、互いに直交する２つの信号の陰極成分をスイッチＳＷ１、ＳＷ２を用いてグラウンドに落とすようにしたが、これに限るものではない。
【００９２】
すなわち、互いに直交する２つの信号の正極成分をスイッチを用いて送信準備期間の間において、グラウンドに落とすようにしてもよい。また、互いに直交する２つの信号の正極成分のうちのいづれか一方をスイッチを用いてグラウンドに落とすようにしてもよい。このように、少なくとも、直交する２つの信号のうちのいづれか一方を、送信準備期間において不平衡にするようにすればよい。
【００９３】
なお、前述の実施の形態においては、ＧＳＭ方式の通信システムに接続可能な携帯電話端末に適用した場合を例にして説明したが、これに限るものではない。ＧＳＭ方式の通信システムに接続可能な自動車電話にもこの発明を適用することができる。
【００９４】
また、ＧＳＭ方式の通信システムに接続するものにがきるものではなく、各種の方式の通信システムに接続する携帯電話端末や自動車電話端末などの移動体通信端末であって、送信信号を形成するための周波数変換器として、ＰＬＬ方式のシンセサイザであるオフセットシンセサイザ（オフセットＰＬＬ、ＳＵＭ  ＬＯＯＰなどと呼ばれる周波数変換器）を用いるとともに、直交変調を行う移動体通信端末に、この発明を適用することができる。
【００９５】
また、前述の実施の形態においては、ＱＰＳＫ変調（４相位相変調）を行う場合を例にして説明したがこれに限るものではない。例えば、６相位相変調、８相位相変調など、多値の直交変換を行う場合にこの発明を適用することができる。
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、直交変調手段への入力信号に交流振幅（ＡＣ電圧）がない状態にある時にも、位相同期方式の送信信号形成手段をロックさせることができる。これにより、送信すべきデータが直交変調手段に入力され、交流振幅が発生したときには、送信信号形成手段のロック状態を維持し、受信帯域に影響を及ぼすことない送信信号を即座に形成して、これを送信することができる。
【００９６】
また、位相同期方式の送信信号形成手段であるオフセットシンセサイザのセットリングタイムを直交変調手段への入力信号の交流振幅（ＡＣ振幅）の出力タイミングなどを考慮することなく設計することができるので、移動体通信端末の設計を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による送信装置、送信方法が適用された携帯電話端末が接続するようにされるＧＳＭ方式の通信システムを説明するための図である。
【図２】この発明による送信装置、送信方法が適用された携帯電話端末を説明するためのブロック図である。
【図３】図２に示した携帯電話端末のＱＰＳＫ変調部およびオフセットシンセサイザ部を説明するための図である。
【図４】ＴＤＭＡ方式の通信タイミングおよびタイミングジェネレータにおいて形成するコントロール信号を説明するための図である。
【図５】この発明による送信装置、送信方法を適用した場合のＱＰＳＫ変調部への入力信号ＩＸ、コントロール信号ＣＴＬ１、ＣＴＬ２、ＶＣＯのコントロール電圧Ｖｃｎｔを説明するための図である。
【図６】不平衡状態形成手段としてのスイッチＳＷ１、ＳＷ２を用いない場合のＱＰＳＫ変調部への入力信号ＩＸ、コントロール信号ＣＴＬ２、ＶＣＯのコントロール電圧Ｖｃｎｔを説明するための図である。
【図７】従来の携帯電話端末において発生する可能性のある送信信号の受信帯域への漏洩について説明するための図である。
【符号の説明】
２１３…オフセットシンセサイザ部（位相同期方式の送信信号形成手段）、２１４…ＱＰＳＫ変調部（直交変調手段）、２１５…チャンネルコーダ部、３０１…Ｉ信号入力端子、３０２…ＩＸ信号入力端子、３０３…Ｑ信号入力端子、３０４…ＱＸ信号入力端子、３０５、３０６…ミキサ、３０７…加算器、３０８…フェーズシフター（−４５度）、３０９…フェーズシフター（＋４５度）、３１０…ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）、ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチ（不平衡状態形成手段）、３１１…Ｐ．Ｆ．Ｄ（Ｐｈａｓｅ  Ｆｒｅｑｕｅｃｙ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、３１２…ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）、３１３…ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、３１４…ミキサ
【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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