(57)【要約】この発明は、共通のクロック源を有するグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）装置および通信装置の両方を有する個人用通信装置に関するものである。ＧＰＳ装備は、共通のクロック信号に基づいてＧＰＳシステムの信号を発生する発振器を制御するフィードバック・ループを含む。このフィードバック・ループは、フィードバック制御信号を発生する周波数シンセサイザ、フィードバック信号および共通のクロック信号に従って制御信号を発生する位相比較器、およびＧＰＳシステムの信号の周波数を制御するために制御信号を処理して発振器に対して出力するループ・フィルタを含む。
2004501353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ユニットと、
グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信器と、
前記グローバル・ポジショニング受信器および前記通信ユニットにクロック信号を供給する１つのクロック源と、
を含む個人用通信装置。
【請求項２】
前記クロック源が前記グローバル・ポジショニング受信器および前記通信ユニットに共通のクロック信号を供給する請求項１記載の個人用通信装置。
【請求項３】
前記通信装置がＣＤＭＡベースの通信装置から成る請求項１記載の個人用通信装置。
【請求項４】
前記通信ユニットが前記クロック源を含む請求項３記載の個人用通信装置。
【請求項５】
前記クロック源が水晶発振器を含む請求項４記載の個人用通信装置。
【請求項６】
前記ＧＰＳ受信器が前記クロック源をベースにしてシステムのクロック信号を発生する電圧制御発振器を含む請求項４記載の個人用通信装置。
【請求項７】
フィードバック・ループがフィードバック信号を作る周波数シンセサイザと、前記フィードバック信号および前記共通のクロック信号に従って制御信号を作る位相比較器と、前記制御信号を処理してそれを前記電圧制御発振器に対して出力するループ・フィルタと、を含む請求項６記載の個人用通信装置。
【請求項８】
前記周波数シンセサイザが、
入力信号により制御される可変出力を有する制御可能発振器と、
前記制御可能発振器の出力を受け取るように接続され、前記出力に応じて周波数分割された出力信号を供給する分周器と、
前記分周器からの前記周波数分割された出力信号を受け取るように接続され、前記周波数分割された出力信号に応じて前記分周器の前記周波数分割された出力の位相遅れを補償する出力を供給する位相補償回路と、
周波数を受け取り、前記２つの入力の間の位相差に比例する信号を出力して前記制御可能な発振器を制御するように接続された位相検出器と、
を含む請求項７記載の個人用通信装置。
【請求項９】
前記分周器がＮ分の１分周器である請求項８記載の個人用通信装置。
【請求項１０】
前記制御可能な発振器が電圧制御発振器である請求項８記載の個人用通信装置。
【請求項１１】
前記電圧制御発振器を制御する前記フィードバック・ループを選択的に構成するスイッチをさらに含む請求項８記載の個人用通信装置。
【請求項１２】
前記スイッチが製造中に永久的に設定される請求項１１記載の個人用通信装置。
【請求項１３】
クロック源からクロック信号を受け取るステップと、
周波数シンセサイザからのフィードバック信号に基づいて、電圧制御発振器により発生される発振器信号の周波数を制御する制御電圧を発生するステップと、
前記制御電圧に応じて特定の周波数のシステム・クロック信号を発生するステップと、
を含むＧＰＳ受信器の動作をクロッキングする方法。
【請求項１４】
前記クロック源が通信ユニットの水晶発振器である請求項１３記載のＧＰＳ受信器の動作をクロッキングする方法。
【請求項１５】
通信ユニットがＣＤＭＡベースの通信ユニットである請求項１３記載のＧＰＳ受信器の動作をクロッキングする方法。
【請求項１６】
前記周波数シンセサイザは、次の各ステップ、すなわち、
システム・クロック信号を受け取るステップと、
少なくとも２つの整数値でシステム・クロック信号を分周して個別の時間区間においてＮ分の１分周信号を発生するステップと、
前記Ｎ分の１分周信号に基づいて可変遅延信号を発生し、前記可変遅延は前記個別の時間区間内におけるＮ分の１分周信号の位相の遅れを補償するステップと、
前記可変遅延信号と基準信号の位相を比較して、前記差に従ってシステム・クロック信号を変えるステップと、
に従ってフィードバック信号を発生する請求項１３記載のＧＰＳ受信器の動作をクロッキングする方法。
【請求項１７】
通信信号を受信する手段と、
グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）信号を受信する手段と、
前記グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）信号を受信する手段および前記通信信号を受信する手段に供給するクロックのソース信号を発生する手段と、
を含む個人用通信装置。
【請求項１８】
前記通信信号を受信する手段が符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）ベースの無線周波数受信器を含む請求項１７記載の個人用通信装置。
【請求項１９】
前記ＧＰＳ信号を受信する手段がＧＰＳシステム・クロック信号を発生する発振器と前記発振器に対する制御信号を発生して供給するフィードバック・ループを含む請求項１７記載の個人用通信装置。
【請求項２０】
フィードバック・ループがフィードバック信号を発生する周波数シンセサイザと前記フィードバック信号および前記共通のクロック信号に従って制御信号を発生する位相比較器を含む請求項１９記載の個人用通信装置。
【請求項２１】
クロック源信号を発生させる手段が通信信号を受信する手段内の水晶発振器である請求項１９記載の個人用通信装置。
【請求項２２】
通信ユニットと、
ＧＰＳ信号を受信する第１のアンテナ、前記第１のアンテナに接続され、前記第１のアンテナからＧＰＳ信号を供給されるダウンコンバータ、前記ダウンコンバータに接続され、前記ダウンコンバータにＧＰＳ信号を第１の周波数から第２の周波数に変換する第１の基準信号を供給する局部発振器、正確な搬送波周波数信号の供給源からの前記正確な搬送波周波数信号を受信する第２のアンテナ、前記第２のアンテナに接続され、前記ＧＰＳ信号を得るために使用される前記局部発振器の前記第１の基準信号を較正する第２の基準信号を前記局部発振器に供給する自動周波数制御（ＡＦＣ）回路、を含むグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信器と、
を含み、
前記局部発振器信号が前記グローバル・ポジショニング受信器および前記通信ユニットに供給される、
個人用通信装置。
【請求項２３】
通信ユニットと、
ＧＰＳ信号を受信する第１のアンテナ、前記第１のアンテナに接続され、前記第１のアンテナから前記ＧＰＳ信号を供給され、前記ＧＰＳ信号を第１の周波数から第２の周波数に変換する局部発振器信号を受ける入力を有するダウンコンバータ、正確な搬送波周波数信号の供給源からの前記正確な搬送波周波数信号を受信する第２のアンテナ、前記第２のアンテナに接続され、前記ＧＰＳ信号を得るために使用される前記局部発振器信号を供給する前記ダウンコンバータに接続された自動周波数制御（ＡＦＣ）回路、を含むグローバル・ポジショニング（ＧＰＳ）システム受信器と、
を含み、
前記局部発振器信号が前記グローバル・ポジショニング受信器および前記通信ユニットに供給される、
個人用通信装置。
【請求項２４】
通信ユニットと、
少なくとも１つの人工衛星からのＧＰＳ信号を表すデータを受信するＧＰＳアンテナ、前記ＧＰＳアンテナに接続されたディジタル・プロセッサであって、前記ディジタル・プロセッサは少なくとも１つの人工衛星からの前記ＧＰＳ信号を表すデータを処理し、前記ＧＰＳ信号を表すデータに基づいて疑似距離を決定する照合フィルタリング動作を行うことが含まれ、前記ディジタル・プロセッサはまた通信リンクを通して受信した通信信号も処理し、通信の処理にはＧＰＳ受信器に送られた通信信号の復調も含まれるディジタル・プロセッサ、を含むＧＰＳ受信器と、
前記ＧＰＳ受信器および前記通信ユニットにクロック信号を供給するクロック源と、
を含む個人用通信装置。
【請求項２５】
通信ユニットと、
１つまたはそれ以上の遠隔の無線送受信機からのアプリケーション・データを含む無線データ信号を実際の周波数で受信し、この信号を伝導無線周波数（ＲＦ）データ信号として出力しかつ伝導ＲＦリターン信号に応じて前記遠隔のトランシーバに前記実際の周波数で無線リターン信号を送信するアンテナ、第１および第２の周波数制御信号に応じて順次に局部発振器（ＬＯ）信号を発生し、前記第２の周波数制御信号に応じて前記実際の周波数でディジタル・リターン信号に応じた変調を有するＲＦリターン信号を発生する信号シンセサイザ、前記ＬＯ信号を受け取って前記ＲＦデータ信号をベースバンド・データ信号にダウン・コンバートする直接変換受信器、前記ベースバンド・データ信号を受け取り、前記期待される周波数と前記実際の周波数の間の前記現在の周波数差に対する周波数差信号を供給し、ベースバンド・データ信号を復調し、かつ復調されたデータ信号を出力する周波数弁別器、前記期待される周波数を予示する前記第１の周波数制御信号を供給し、前記周波数差信号を受け取る受信調整モード、前記周波数差信号を処理し、前記実際の周波数を予示する第２の周波数制御信号を供給し、かつ前記アプリケーション・データを含む前記復調されたデータ信号を受け取り、前記ディジタル・リターン信号を供給する受信データ・モードを有するマイクロコントローラ・システム、を含み、無線信号エネルギーを同一の周波数で受信および送信し、かつ自動的にその周波数に適応する周波数耐性のトランシーバを含むＧＰＳ受信器と、
を含み、
前記局部発振器の信号が前記グローバル・ポジショニング受信器および前記通信ユニットに供給される、
個人用通信装置。
【請求項２６】
通信ユニットと、
局部発振器（ＬＯ）信号とＲＦリターン信号を順次に発生するシンセサイザであって、前記ＬＯ信号は前記ＲＦデータの期待された周波数に対応する第１の周波数と第１および第２の周波数制御信号に対応する第２の周波数を順に有し、前記ＲＦリターン信号は前記第２の周波数制御信号に対応する前期第２の周波数を有するシンセサイザ、前記期待される周波数を予示する前記第１の周波数制御信号を供給しかつ実際の周波数と前記期待された周波数の間の周波数差に基づいて前記実際の周波数の前記第２の周波数制御信号を供給する受信適応モードを有するマイクロコントローラ・システム、を含む、実際の周波数で無線周波数（ＲＦ）のデータ信号を受信し、同じ周波数でＲＦリターン信号を送信するように自動的に適応する周波数耐性のトランシーバを含むＧＰＳ受信器と、
を含み、
前記局部発振器の信号が前記グローバル・ポジショニング受信器および前記通信ユニットに供給される、
個人用通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の属する技術分野
この発明は、概してＣＤＭＡベースの無線放送を通じて共有される１つのクロック源から導出されるクロック信号で刻時されるグローバル・ポジショニング・システム受信器装備を有する個人用通信装置に関する。より詳しくいえば、本発明は、発振器の信号出力の周波数を制御するフィードバック信号を供給するＮ分の１シンセサイザを提供する。
【０００２】
発明の背景
グローバル・ポジショニング（ＧＰＳ）能力を組み込んだ個人用通信装置が普及してきている。これらの装置においては、グローバル・ポジショニング機能の提供に必要な回路や構成部品は、例えば移動（セルラー）電話能力を提供する回路や構成部品と同じ筐体および回路基板面積を共用しなければならない。さらに、ＧＰＳ能力ならびにモバイル電話能力の両方の回路および構成部品は、同一の電源により、通常は内蔵電池で駆動される。電池技術は進歩しているけれども、装置によって消費される電力が大きければ大きいほど、ある動作時間を提供するために必要な電池の物理的な大きさはますます大きくなる。
【０００３】
より小さい、より小型の個人用通信装置に対する要求が高まりつつある。小型であることに対するこの増大する要求と共に、より多くの機能と能力を提供する装置に対する要求もある。機能や能力が増えるにつれて、通常、個人用通信装置内部における電力およびプリント配線の面積に対する要求も増大する。
【０００４】
グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信器１００および符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）ベースの電話装置２００を組み込んだ個人用通信装置が示されている図１のブロック線図で示されている装置のような個人用通信装置では、ＧＰＳ受信器１００とＣＤＭＡ装置２００に別々のクロック源（発振器）が付設されることが普通である。より詳しくいえば、ＧＰＳ受信器１００はそれに付属する発振器１０１を含み、ＣＤＭＡ装置２００はそれに付属する発振器２０１を含む。各発振器１０１と２０１は、それが付属するそれぞれの回路にクロック信号を供給する。
【０００５】
図２はＧＰＳ受信器１００を示し、このＧＰＳ受信器は発振器１０１を含む。発振器１０１は、ある特定の周波数の信号を、位相比較器１４６に供給する。位相比較器１４６は、分周器１３６からの入力も受け取り、ループ・フィルタ１４５に信号を出力する。ループ・フィルタ１４５は、その周波数がループ・フィルタ１４５から入力される信号によって変わる出力信号を発生する電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１５に信号を供給する。ＶＣＯ１１５からの信号はミクサ１１０に供給され、そこで低雑音増幅器（ＬＮＡ）１０５からの無線周波数（ＲＦ）信号と混合されて第１の中間周波数（ＩＦ）信号Ｓ１が作られる。この第１のＩＦ信号Ｓ１は可変増幅器１１２に供給され、次にミクサ１２０とミクサ１２１に供給される。ミクサ１２０において、信号Ｓ１は分周器１３０からの信号Ｓ２と混合され、同位相の第２のＩＦ周波数出力信号Ｓ３が作られる。ミクサ１２１において、信号Ｓ１は分周器１３０からの信号Ｓ４と混合され、直角位相の第２のＩＦ周波数出力信号Ｓ５が作られる。信号Ｓ３は比較器およびＡＤプロセッサ１２５に供給され、ＧＰＳベースバンド部１５０に出力するディジタル化された信号Ｉが作られる。信号Ｓ５は比較器およびＡＤプロセッサ１２６に供給され、ＧＰＳベースバンド部１５０に出力するディジタル化された信号Ｑが作られる。分周器１３０は、その出力信号Ｓ４を、分周器１３５と分周器１３６にも供給する。ＶＣＯ１１５からの出力は分周器１３０にも供給される。分周器１３０は信号Ｓ５を出力し、信号Ｓ５はミクサ１２１によって信号Ｓ１と混合されて信号Ｓ４が作られる。
【０００６】
２つの別個の発振器が同一の個人用通信装置１０の内部に組み込まれているので、印刷回路および／または集積回路の面積が各発振器を取り付けるために使われ、また２つの発振器の電力消費は、１つの発振器よりも大きい。したがって、この産業には、前述された欠点および不十分な点を解決することに対する、注意を向けられていないニーズがある。
【０００７】
発明の概要
この発明は、共通のクロック源を有するグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）装備および通信装備の両方を有する個人用通信装置に関する。ＧＰＳ装備は、共通のクロック信号に基づいてＧＰＳシステムの信号を発生する発振器を制御するフィードバック・ループを含む。このフィードバック・ループは、フィードバック制御信号を発生する周波数シンセサイザ、フィードバック信号および共通のクロック信号に従って制御信号を発生する位相比較器、およびＧＰＳシステムの信号の周波数を制御する制御信号を処理して発振器に対して出力するループ・フィルタを含む。
【０００８】
この発明は、共通クロック源に基づいてグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信器にクロック信号を供給するシステムを提供する。その構成については、このシステムは、通信ユニット、グローバル・ポジショニング（ＧＰＳ）受信器、およびグローバル・ポジショニング・システムおよび通信ユニットにクロック信号を供給する共通のクロック源を含む個人用通信システムとして実現され得る。ＧＰＳ受信器は、ＧＰＳシステムのクロック信号を供給する発振器を制御するフィードバック信号を供給する周波数シンセサイザを含む。
【０００９】
本発明はまたＧＰＳ受信器にシステムのクロック信号を供給する方法を提供するものと見ることもできる。この点からは、この方法は次のステップに大きくまとめることができる。すなわち、クロック源からクロック信号を受け取るステップ、発振器によって発生される発振器信号の周波数を制御する制御電圧を周波数シンセサイザからのフィードバック信号に基づいて発生するステップ、およびその制御電圧に応じて特定の周波数のシステム・クロック信号を発生するステップである。
【００１０】
本発明の他のシステム、方法、特徴および利点は、この分野の専門家には、下記の図と詳しい説明を調べることで、明らかになるであろう。すべてのこのようなさらなるシステム、方法、特徴、および利点は、本発明の範囲内であること、そして添付の請求範囲によって保護されるべきことが意図されている。
【００１１】
好ましい実施の形態の詳細な説明
本発明は、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）機能を備えた個人用通信装置１０を提供することを目的とする。本発明は、単一の発振器２０１が移動電話の回路２００およびグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）の回路１００の両方のクロック源の役目を果たす個人用通信装置１０を提供することを目的とする。ＧＰＳ回路１００は、発振器２０１に基づく信号の周波数の発生を制御する分周シンセサイザ装備を含む。
【００１２】
図３は、本発明による個人用通信装置１０のブロック線図を示す。グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信器１００と符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）ベースの通信ユニット２００を備えている。ＧＰＳ受信器１００は、ＧＰＳラジオ１０２とＧＰＳベースバンド・ユニット１０３を含む。ＧＰＳラジオ１０２はＧＰＳ信号を受信して処理し、受信ＧＰＳ信号からのさらなるデータの抽出のためにそれらの信号をベースバンド・ユニット１０３に供給する。また、ＣＤＭＡベースのＲＦ信号を受信、処理および送信するＣＤＭＡラジオ・ユニット２０２と、受信されたまたは送信されるべきＣＤＭＡ　ＲＦ信号のさらなる処理のためのＣＤＭＡベースバンド・ユニット２０３を備えている。ＣＤＭＡ通信ユニット２００は、ＣＤＭＡ通信ユニット２００の回路およびＧＰＳ受信器１００に対してクロック信号を供給する発振器２０１を含む。より詳しく言えば、ＣＤＭＡ発振器２０１は、ＣＤＭＡラジオ２０２、ＣＤＭＡベースバンド・ユニット２０３、およびＧＰＳ受信器１０２およびＧＰＳベースバンド・ユニット１０３にクロック信号を供給する。
【００１３】
図４はＧＰＳ受信器１００の詳細図である。その周波数がループ・フィルタ１４５からの電圧入力によって変わる、ＧＰＳシステムのクロック信号Ｚを発生する電圧制御発振器（ＶＣＯ）１１５を備えている。ＶＣＯ１１５からの出力はミクサ１１０に供給され、そこで低雑音増幅器（ＬＮＡ）１０５からの受信無線周波数（ＲＦ）入力信号と混合されて、第１の中間周波数（ＩＦ）信号Ｓ１が作られる。この第１のＩＦ信号Ｓ１は増幅器１１２に、そして次にミクサ１２０とミクサ１２１に供給される。ミクサ１２０において、この第１のＩＦ信号Ｓ１は分周器１３０からの信号Ｓ２と混合され、第２のＩＦ周波数出力Ｓ３が作られる。ミクサ１２１において、第２のＩＦ信号Ｓ１はやはり分周器１３０からの信号Ｓ４と混合され、さらにもう一つのＩＦ周波数出力信号Ｓ５が作られる。信号Ｓ４は分周器１３５にも供給され、交番周波数の信号Ｓ６に変換されて、ＧＰＳベースバンド・ユニット１５０に出力される。
【００１４】
信号Ｓ３は比較およびＡＤプロセッサ１２５に入力され、そこで処理されてＧＰＳベースバンド・ユニット１５０への入力のためのディジタル出力信号Ｉに変換される。同様に信号Ｓ５は比較およびＡＤプロセッサ１２６に入力され、そこで処理されてＧＰＳベースバンド・ユニット１５０に供給されるディジタル出力信号Ｑに変換される。
【００１５】
ＶＣＯ１１５から出力されるＧＰＳシステムのクロック信号Ｚは、分周器１３０および周波数シンセサイザ１１６にも供給される。分周器１１６は、ＶＣＯ１１５からの信号Ｚを、位相比較器１４６に供給されるフィードバック信号Ｓ７に変換する。位相比較器１４６は、フィードバック信号Ｓ７と発振器２０１からのクロック信号Ｓ８に応じて、制御信号Ｓ９をループ・フィルタ１４５に出力する。制御信号Ｓ９は次にＶＣＯ１１５に供給され、ＶＣＯ１１５は制御信号Ｓ９に従って出力信号Ｚの周波数を調節する。この説明図において、周波数シンセサイザ１１６、位相比較器１４６およびループ・フィルタ１４５から成るフィードバック・ループが形成されていることが理解されるであろう。
【００１６】
図５は、位相内挿Ｎ分の１周波数シンセサイザ１１６のブロック線図である。シンセサイザ１１６は、既知のＣＭＯＳ製造法または他の代用可能な半導体チップ技術を使って１つの集積回路として実現できる。図５において、ＶＣＯ１１５からの基準信号Ｚは、位相検出器３２２の１つの入力に供給される。位相検出器３２２の出力はループ・フィルタ３２４に供給される。ループ・フィルタ３２４の出力は、ＶＣＯのような制御可能発振器３２６に供給される。制御可能発振器３２６は、シンセサイザ１１６の出力になる出力Ｓ７（フィードバック信号Ｓ７）を有する。信号Ｓ７はＮ分の１分周器３２８に供給される。Ｎ分の１分周器３２８には、除数Ｎの値を設定するために、制御ワードＫが入力される。
【００１７】
Ｎ分の１分周器３２８の出力は、位相補償回路３３０とオンチップ調整回路３３２に供給される。これらの回路は、まとめて相補償器と呼ばれる。位相補償回路３３０からの出力（ｆｃｏｍｐ）は、位相検出器３２２に第２の入力として供給される。アキュムレータ３３４も制御ワードＫおよび信号Ｚを受け取る。アキュムレータ３３４からのキャリー出力ポート（キャリー信号Ｓ１０）は、Ｎ分の１分周器３２８への入力にもなっている。信号Ｚは、アキュムレータ３３４のためのクロック信号の役目も果たす。アキュムレータ３３４のキャリー出力ポートからの信号Ｓ１０は、Ｎ分の１分周器のＮ＋１機能による周波数分割を起動させる。
【００１８】
位相検出器３２２、ループ・フィルタ３２４およびＶＣＯ３２６は、通常の専門家に知られている任意の適宜なタイプのものであればよい。
【００１９】
電圧または電流制御発振器、位相または位相／周波数検出器、能動または受動ループ・フィルタ、チャージ・ポンプ付きループ・フィルタループなどの、Ｎ分の１シンセサイザに広く使われるタイプの位相検出器、ループ・フィルタ、ＶＣＯおよびＮ分の１分周器がシンセサイザ３２０に使用できる。
【００２０】
図６は位相補償回路３３０およびオンチップ調整回路３３２の一実施の形態のより詳しい説明を示す。位相補償回路３３０およびオンチップ調整回路３３２は、電圧制御遅延素子（Ｄ）の配列を使って実現できる。遅延素子Ｄの大きさは、ＴＶＣＯ／４の信号遅延を与える。ここでＴＶＣＯはＶＣＯ３２６の出力Ｓ１０の周波数の周期に等しい。
【００２１】
Ｎ分の１分周器３２８の出力は、出力がφ１−φ４で示されている一組の遅延線に加えられる。φ１は遅延素子を有しないが、φ２は１つの遅延素子を有し、φ３は２つの遅延素子を有し、そしてφ４は３つの遅延素子を有することに気づくであろう。信号φ１−φ４は制御回路３３９に供給される。制御回路３３９は、図５に示されるように位相検出器３２２の入力に加えられる出力信号ｆｃｏｍｐ を有する。制御回路３３９の出力ｆｃｏｍｐは、制御回路３３９に供給されるアキュムレータ３３４の出力に従って、入力φ１−φ４のどれかに選択的に切り替えられる。
【００２２】
オンチップ調整回路３３２は４つの電圧制御遅延素子Ｄ、位相検出器３３６およびループ・フィルタ３３８を含む。このオンチップ調整回路３３２は、遅延同期ループとして実現されている。ＶＣＯ３２６からの信号Ｓ１０は、オンチップ調整回路３３２の４つの遅延素子（Ｄ）を通過し、次に位相検出器３３６に供給される。さらにＳ１０は位相検出器３３６にも加えられる。位相検出器３３６は２つの入力信号の間の位相差に比例する信号を出力する。位相検出器３３６の出力は次にループ・フィルタ３３８を通過する。ループ・フィルタ３３８の出力ＶＣは、オンチップ調整回路３３２の遅延素子の各々のための制御電圧として使われる。制御電圧ＶＣは、調整回路３３２の各遅延素子（Ｄ）にも加えられる。調整回路３３２の各遅延素子（Ｄ）は、遅延同期ループへの入力信号の周波数の周期の４分の１である。調整回路３３２は、入力周波数に従って、遅延素子の値を決定または調節する。
【００２３】
図７は、補償回路３３０およびオンチップ調整回路３３２の信号に対するシンセサイザ１１６のいろいろな信号の間の関係を示すタイミング図である。より詳しく言えば、図６ｂはＳ１０＝４．２５（Ｚ）である例を示す。この例では、分周器３２８はＮ＝４にプログラムされる（制御ワードＫにより）。アキュムレータ３３４は信号Ｚの４サイクルごとにキャリー信号を発生するようにプログラムされる（制御ワードＫにより）。各時間区間ＴはＺの１サイクルに等しい。時間区間Ｔ１−Ｔ４の間に、Ｓ１０は１７サイクルを有し、Ｚは４サイクルを有する。時間区間Ｔ１の間に、Ｎ分の１分周器３２８は信号Ｓ１０を４分割する。第２の時間区間Ｔ２および第３の時間区間Ｔ３の間に、Ｎ分の１分周器３２８は再び信号Ｓ１０を４分割する。第４の時間区間Ｔ４の初めに、アキュムレータ３３４はキャリー信号を発生する。このキャリー信号は、分周器にＮ＋１この例ではＮ＋１＝５による分周を行わせる。したがって、信号ＺはＴ４の間は５分割される。
【００２４】
時間区間Ｔ１の間に、位相補償回路３３０、より詳しく言えば、制御回路３３９は、信号φ１を位相検出器３２２に供給する。時間区間Ｔ１の初めにおいて、信号φ１は信号Ｚと同位相である。時間区間φ２の初めに、位相補償回路３３０の出力はφ２に切り替えられる。制御回路３３９の出力の切替えは、アキュムレータ３３４の出力によって制御される。アキュムレータの出力は信号Ｚによりクロックされる。φ２は位相補償回路３３０の出力においてＺと同位相であることに気づくであろう。同様に、時間区間Ｔ３の初めに、位相補償回路３３０の出力はφ３に切り替えられ、さらに時間区間Ｔ４の初めに、位相補償回路３３０の出力はφ４に切り替えられる。その後はこのパターンの繰り返しになる。このようにして、分周器３２８の位相の遅れに対する補償がなされる。
【００２５】
図８は、位相比較器１４６に対してフィードバックを選択的にＮ分の１シンセサイザ１１６または分周器１３６を経由して供給するように構成された別の実施の形態を示す。この実施の形態では、位相比較器１４６への入力のためにＮ分の１シンセサイザ１１６または分周器１３６の出力を切替え選択するために、スイッチ２５０が設けられている。スイッチ２５０はマルチプレクサまたは他の論理ゲート・デバイスでもよい。さらに、スイッチ２５０は、製造中に望ましい位置に永久に固定することもできるし、適宜な切替え信号を加えることにより選択的に切替え可能および制御可能にしておくこともできる。
【００２６】
他の実施の形態
本発明は、「通信リンクを用いたＧＰＳ受信器（ＧＰＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ Ａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｌｉｎｋ）」に対する米国特許第５，８７４，９１４号および同じく「通信リンクを用いたＧＰＳ受信器（ＧＰＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ Ａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｌｉｎｋ）」に対する米国特許第５，８４１，３９６号に記載されているシステムにおいて実現できる。これらには、ＧＰＳ信号を受信する第１のアンテナと第１のアンテナに接続されたダウンコンバータを内蔵するグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）受信機が開示されている。第１のアンテナはダウンコンバータにＧＰＳ信号を供給する。ダウンコンバータには局部発振器が接続されており、ＧＰＳ信号を第１の周波数から第２の周波数に変換する基準信号をダウンコンバータに供給する。正確な搬送波周波数の信号の送信源から正確な搬送波周波数の信号を受信する第２のアンテナを備えている。自動周波数制御（ＡＦＣ）回路が第２のアンテナに接続されている。ＡＦＣ回路は、局部発振器からの第１の基準信号を較正するために、局部発振器に第２の基準信号を供給する。局部発振器はＧＰＳ信号を得るために使用される。
【００２７】
またＧＰＳ信号を受信する第１のアンテナと、第１のアンテナに接続されたダウンコンバータを有する移動ＧＰＳ受信機も記載されている。第１のアンテナはダウンコンバータにＧＰＳ信号を供給する。ダウンコンバータは、ＧＰＳ信号を第１の周波数から第２の周波数に変換する局部発振器の信号を受け入れる入力を有する。正確な搬送波周波数の信号を提供する信号源から正確な搬送波周波数の信号を受信するために、第２のアンテナを備えている。自動周波数制御（ＡＦＣ）回路が第２のアンテナに接続されている。ＡＦＣ回路は、ＧＰＳ信号を得るために使用される局部発振器の信号を供給するために、ダウンコンバータにも接続されている。これにより、米国特許第５，８７４，９１４号および米国特許第５，８４１，３９６号の開示が、参照によって組み込まれた。
【００２８】
さらに、本発明は「共通回路を用いたＧＰＳポジショニング・システムおよび通信システムの組合せ（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ＧＰＳ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）」に対する米国特許第６，００２，３６３号に記載されているシステムにおいて実現できる。これにより米国特許第６，００２，３６３号の開示が参照によってここに組み込まれた。米国特許第６，００２，３６３号は、いろいろある中で、少なくとも１つの人工衛星からＧＰＳ信号を表すデータを受信するＧＰＳアンテナを含むＧＰＳ受信機を開示している。ＧＰＳアンテナにはディジタル・プロセッサが接続されており、このディジタル・プロセッサは少なくとも１つの人工衛星からのＧＰＳ信号を表すデータを処理する。この処理にはＧＰＳ信号を表すデータに基づいて擬似距離を決定する照合フィルタリング動作を行うことも含まれる。このディジタル・プロセッサはまた通信リンクを通して受信した通信信号も処理する。この通信信号の処理は、ＧＰＳ受信機に送られる通信信号の復調を含む。
【００２９】
さらに、本発明は「周波数ドリフトに適応した無線通信システム（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ａｄａｐｔｉｎｇ ｔｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｒｉｆｔ）」に対する米国特許第５，７３４，９６６号に記載されているシステムにおいて実現できる。これにより米国特許第５，７３４，９６６号の開示は参照によりここに組み込まれた。米国特許第５，７３４，９６６号は、いろいろある中で、無線信号エネルギーを同一の周波数で受信および送信するための、そして自動的にその周波数に適応する周波数耐性のトランシーバを開示する。このトランシーバは、１つまたはそれ以上の遠隔のトランシーバからのアプリケーション・データを含む無線データ信号を１つの実際の周波数で受信し、この信号を伝導無線周波数（ＲＦ）データ信号として出力し、かつ伝導ＲＦリターン信号に応じてその遠隔のトランシーバにその実際の周波数で無線リターン信号を送信するアンテナ、第１および第２の周波数制御信号に応じて順次に局部発振器（ＬＯ）信号を発生し、かつ第２の周波数制御信号に応じた実際の周波数でかつディジタル・リターン信号に応じた変調を有するＲＦリターン信号を発生する信号シンセサイザ、ＬＯ信号を受け取ってＲＦデータ信号をベースバンド・データ信号にダウン・コンバートする直接変換受信器、ベースバンド・データ信号を受け取り、期待される周波数と実際の周波数の間の現在の周波数の差に対応する周波数差信号を供給し、そしてベースバンド・データ信号を復調し、かつ復調されたデータ信号を出力する周波数弁別器、期待される周波数を予示する第１の周波数制御信号を供給しかつ周波数差信号を受け取る受信調整モード、周波数差信号を処理し、実際の周波数を予示する第２の周波数制御信号を供給し、そしてアプリケーション・データを含む復調されたデータ信号を受け取り、そしてディジタル・リターン信号を供給する受信データ・モードを有するマイクロコントローラ・システム、を含む。
【００３０】
さらに、無線周波数（ＲＦ）のデータ信号を実際の周波数で受け取りかつＲＦリターン信号をその同じ周波数で送信するように自動的に適応する周波数耐性のあるトランシーバが開示されている。このトランシーバは、局部発振器（ＬＯ）信号とＲＦリターン信号を順次に発生するシンセサイザであって、ＬＯ信号は、それぞれ第１および第２の周波数制御信号に応じてＲＦデータ信号の予期される周波数に対応する第１の周波数とＲＦデータ信号の実際の周波数に対応する第２の周波数を順次に有する、ＲＦリターン信号は第２の周波数制御信号に対応する第２の周波数を有するシンセサイザ、および期待される周波数を予示する第１の周波数制御信号を供給しかつ実際の周波数と期待された周波数の間の周波数差に基づいて実際の周波数のための第２の周波数制御信号を供給する受信適応モードを有するマイクロコントローラ・システム、を含む。
【００３１】
この発明の個人用通信装置は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組合せで実現される。好ましい実施の形態では、この個人用通信装置はメモリに記憶され適当な命令実行システムによって実行されるソフトウェアまたはファームウェアで実現される。別の実施の形態におけるようにハードウェアによって実現される場合には、この発明の個人用通信装置はこの分野で全てよく知られている次の技術のうちのどれかまたは組合せで実現される。すなわち、データ信号に対する論理機能を実行する論理ゲートを有する個別素子から構成された論理回路、適宜な論理ゲートを有する特定用途用集積回路、プログラマブル・ゲート・アレイ（ＰＧＡ）、フル・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、その他である。
【００３２】
上記した本発明の実施の形態、特に好ましい実施の形態は、単に可能な実現の例であり、本発明の原理の明瞭な理解の呈示されていることは強調されるべきである。本発明の趣旨と原理から実質的に逸脱することなく、上記した本発明の実施の形態に多くの変形や部分的変更が可能であろう。すべてのこのような部分的変更や変形は本発明の範囲内に含まれること、そして下記の特許請求項により保護されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
本発明は、次の図を参照することにより、より良く理解され得る。図中の構成要素は必ずしも一定の比率で縮小されておらず、その代わりに本発明の原理を明瞭に説明することに重点が置かれている。図では、異なる面の図を通して、対応する部品に、類似の参照数字が付けられている。
【図１】
代表的な個人用通信装置のブロック線図である。
【図２】
ＧＰＳ受信器の説明図である。
【図３】
本発明のブロック線図である。
【図４】
本発明による個人用通信装置の説明図である。
【図５】
Ｎ分の１シンセサイザである。
【図６】
位相補償回路およびオンチップ調整回路の実施の形態の詳細説明図である。
【図７】
位相補償回路の信号に対する周波数シンセサイザの信号の関係を示すタイミング図である。
【図８】
本発明のさらに別の実施の形態を示す説明図である。
【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８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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