(57)【要約】【課題】  キャリア（搬送波）の中心周波数を目的の中心周波数に調整することを可能とすることで、より精度の高い、高品質な変調波を出力することができる無線装置を提供する。【解決手段】  ＧＦＳＫ無線装置１００は、入力された信号の電圧レベルに応じて出力する信号Ｓ５の周波数を変調するＰＬＬ変調回路１１０と、所定の周波数に固定された基準クロック（信号Ｓ７）と、送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）とが入力され、信号Ｓ１の有無に応じて信号Ｓ１と信号Ｓ７とのいずれかを通過させるスイッチＳＷ１０２と、スイッチＳＷ１０２を通過した信号Ｓ１または信号Ｓ７を平滑化し、平滑化された信号Ｓ１または信号Ｓ７をＰＬＬ変調回路１１０へ入力するガウシアンフィルタ１０１と、信号Ｓ１の有無に応じてＰＬＬ変調回路１１０内部のループを切断するスイッチＳＷ１１５とを有する。【選択図】          図４
2007006307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された信号の電圧レベルに応じて出力する信号の周波数を変調するＰＬＬ変調部と、
所定の周波数に固定された第１信号と、第２信号とが入力され、前記第２信号の有無に応じて前記第２信号と前記第１信号とのいずれかを通過させる第１スイッチと、
前記第１スイッチを通過した前記第１または第２信号を平滑化し、前記平滑化された第１または第２信号を前記ＰＬＬ変調部へ入力する第１フィルタと、
前記第２信号の有無に応じて前記ＰＬＬ変調部内部のループを切断する第２スイッチと
を有することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
入力された信号の電圧レベルに応じて出力する信号の周波数を変調するＰＬＬ変調部と、
所定の周波数に固定された第１信号のデューティ比を調整するデューティ比調整部と、
前記デューティ比が調整された第１信号と、第２信号とが入力され、前記第２信号の有無に応じて、前記デューティ比が調整された第１信号と前記第２信号とのいずれかを通過させる第１スイッチと、
前記第１スイッチを通過した前記デューティ比が調整された第１信号または前記第２信号を平滑化し、前記デューティ比が調整され且つ平滑化された第１信号または前記平滑化された第２信号を前記ＰＬＬ変調部へ入力する第１フィルタと、
前記第２信号の有無に応じて前記ＰＬＬ変調部内部のループを切断する第２スイッチと
を有することを特徴とする無線装置。
【請求項３】
前記デューティ比調整部は、前記第１信号を正弦波と同一あるいは近似する波形に変換する第２フィルタと、調整可能な第１基準電圧を出力する基準電圧出力部と、前記正弦波と同一あるいは近似する波形に変換された第１信号が前記第１基準電圧よりも高い場合、第１電圧レベルを出力し、前記正弦波と同一あるいは近似する波形に変換された第１信号が前記第１基準電圧よりも低い場合、第２電圧レベルを出力することで前記第１信号のデューティ比を調整する比較部とを有することを特徴とする請求項２記載の無線装置。
【請求項４】
前記基準電圧出力部は、可変抵抗を含み、当該可変抵抗の抵抗値に応じて前記第１基準電圧の電圧レベルを調整することを特徴とする請求項３記載の無線装置。
【請求項５】
前記基準電圧出力部は、第２基準電圧と、前記平滑化され且つデューティ比が調整された第１信号または前記平滑化された第２信号の電圧レベルとの比較に基づいて前記第１基準電圧を生成することを特徴とする請求項３記載の無線装置。
【請求項６】
前記ＰＬＬ変調部は、前記第１信号を出力する基準発振器と、入力された信号の電圧に基づく周波数の第３信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器から出力された前記第３信号を所定の分周比で分周する分周器と、前記分周された第３信号と前記第１信号との位相差に応じた第４信号を出力する位相比較器と、前記位相比較器から出力された前記第４信号を平滑化する第２フィルタとを有し、
前記平滑化された第１または第２信号と前記平滑化された第４信号とは、前記電圧制御発振器に入力され、
前記電圧制御発振器は、前記平滑化された第１または第２信号と前記平滑化された第４信号とに基づいて発振することを特徴とする請求項１記載の無線装置。
【請求項７】
前記ＰＬＬ変調部は、前記第１信号を出力する基準発振器と、入力された信号の電圧に基づく周波数の第３信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器から出力された前記第３信号を所定の分周比で分周する分周器と、前記分周された第３信号と前記第１信号との位相差に応じた第４信号を出力する位相比較器と、前記位相比較器から出力された前記第４信号を平滑化する第３フィルタとを有し、
前記デューティ比が調整され且つ平滑化された第１信号または前記平滑化された第２信号と、前記平滑化された第４信号とは、前記電圧制御発振器に入力され、
前記電圧制御発振器は、前記デューティ比が調整され且つ平滑化された第１信号または前記平滑化された第２信号と、前記平滑化された第４信号とに基づいて発振することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項８】
前記第２フィルタはローパスフィルタであることを特徴とする請求項７記載の無線装置。
【請求項９】
前記第２スイッチは、前記分周器と前記電圧制御発振器との間に設けられていることを特徴とする請求項６または７記載の無線装置。
【請求項１０】
前記分周器は可変分周器であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項１１】
前記第１フィルタはガウシアンフィルタであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式の無線装置に関し、特にデータ送信時に開ループ（Ｏｐｅｎ  Ｌｏｏｐ）を形成するＰＬＬ変調回路を有する無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＦＳＫ無線装置９００のブロック図を図１に示す。図１に示すように、ＧＦＳＫ無線装置９００は、ローパスフィルタ９０１とＰＬＬ（Phase-Locked Loop）変調回路９１０とを有する。また、ＰＬＬ変調回路９１０は、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）９１１と分週器９１２と基準発振器９１３と位相比較器９１４とループフィルタ９１５とを有する。
【０００３】
図１に示す構成において、入力端子ＩＮには、「０」または「１」の組み合わせで成る２値の送信データＴＸＤが入力される。なお、送信データＴＸＤは矩形波である。入力端子ＩＮに入力された送信データＴＸＤは信号ｓ１としてローパスフィルタに入力される。ローパスフィルタ９０１は入力された信号ｓ１（送信データＴＸＤ）のうち低帯域の周波数成分を信号ｓ４として通過させる。
【０００４】
ローパスフィルタ９０１を通過した信号ｓ４は、ＰＬＬ変調回路９１０におけるＶＣＯ９１１に入力される。ＶＣＯ９１１は、入力された信号ｓ４の電圧レベルと、後述するループフィルタ９１５から出力された信号ｓ１０の電圧レベルとに基づく周波数で発振し、これを信号ｓ５として出力する。ＶＣＯ９１２から出力された信号ｓ５は分岐され、分周器９１２に入力されると共に、ＰＬＬ変調回路９１０の出力として出力端子ＯＵＴへ出力される。
【０００５】
分周器９１２は、入力された信号ｓ５を、予め設定された分周比ｎで分周し、これを信号ｓ６として位相比較器９１４へ出力する。位相比較器９１４には、基準発振器９１３から出力された基準クロック（信号ｓ７）も入力される。位相比較器９１３は、入力された信号ｓ６と基準クロック（信号ｓ７）との位相を比較し、この結果に基づいて位相差に応じた信号（位相誤差信号）ｓ８をループフィルタ９１５へ出力する。
【０００６】
ループフィルタ９１５は、入力された位相ｓ８（位相誤差信号）の直流成分を取り出し、これを信号ｓ９としてＶＣＯ９１１に入力する。これにより、ＰＬＬ変調回路９１０内で、ＶＣＯ９１１→分周器９１２→位相比較器９１４→ループフィルタ９１５→ＶＣＯ９１１の閉ループ（Ｃｌｏｓｅｄ  Ｌｏｏｐ）が形成され、ＰＬＬ変調回路９１０から出力される信号ｓ５の中心周波数が目的とする中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］に調整される。
【０００７】
ただし、上記のような構成を有するＦＳＫ無線装置９００は、送信データＴＸＤに応じた電圧（信号ｓ４）をＰＬＬ変調回路９１０のＶＣＯ９１１に制御電圧として入力することにより、ＶＣＯ９１１からＦＳＫ変調波（信号ｓ５）を出力するための構成である。このため、例えば同一の値が連続した送信データＴＸＤが信号ｓ１としてローパスフィルタ９０１に入力されると、この期間に、ＰＬＬ変調回路９１０内部に形成された閉ループにより、ループフィルタ９１５から出力される信号ｓ９の電圧レベルが、ＶＣＯ９１１を目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］で発振させる際の電圧レベル方向へ変化し、これに応じてＶＣＯ９１１が発振する信号ｓ５の中心周波数が変化してしまうと言う不具合が生じる。
【０００８】
このような不具合に対処する方法としては、例えば以下に示す特許文献１に開示される技術が存在する。この従来技術では、閉ループを形成している状態（以下、閉ループ状態と言う）において、一定時間以上連続して同一の値が入力された場合、一定期間、基準発振器からの基準クロックに基づいてループフィルタからの出力電圧を調整することで、このループフィルタから出力される信号の電圧レベルがＶＣＯを発振させる際の電圧レベル方向へ変化してしまうことを防止している。
【特許文献１】特開平７−１５４４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したようなＰＬＬ変調回路では、送信データＴＸＤの有り／無しに関わらず、常時、ＶＣＯ→分周器→位相比較器→ループフィルタ→ＶＣＯの閉ループを形成し、これによる応答により、ＶＣＯが発振する信号の中心周波数を目的とする中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］にロックするという動作が行われていた。
【００１０】
その一方で、送信データＴＸＤが無い場合は閉ループ状態で動作し、送信データＴＸＤがある場合は開ループ状態で動作するように、ＰＬＬ変調回路を構成することも可能である。
【００１１】
しかしならが、上記のように構成した場合、閉ループ状態で動作している際、送信データＴＸＤが入力されていない状態で、ＰＬＬ変調回路におけるＶＣＯの発振周波数が目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］にロックされてしまう。このため、送信データＴＸＤが入力されて開ループ状態で動作した際に、ＶＣＯが発振する信号の中心周波数、すなわちキャリア（搬送波）の中心周波数が目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］からずれてしまうと言う問題が存在する。これは、ＶＣＯの入力において、閉ループ時の電圧と開ループ時の電圧とがずれてしまうことによる。特に、閉ループ時、ＶＣＯの入力において、送信データＴＸＤの中心電圧がずれていることによる。以下、これを図面と共に説明する。
【００１２】
図２は、比較例として例示する、送信データＴＸＤの有無に応じてループを開閉するように構成されたＦＳＫ無線装置８００の構成を示すブロック図である。また、図３は、ＦＳＫ無線装置８００における各信号波形を示す図である。なお、図２において図１と同一の構成には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１３】
図２に示すように、ＦＳＫ無線装置８００は、図１に示すＦＳＫ無線装置９００と同様の構成において、スイッチＳＷ８１５が追加された構成を有する。スイッチＳＷ８１５は、ＰＬＬ変調回路８１０における位相比較器９１４とループフィルタ９１６との間に設けられており、外部または内部から入力されたＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦに基づいてオン／オフが制御される。なお、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦは、送信データＴＸＤの有無に応じて、その電圧レベルが切り替えられる。
【００１４】
この構成において、初期状態では送信データＴＸＤが無い（すなわち連続した「０」）。したがって、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦが例えばＨｉｇｈレベルを示している。これにより、スイッチＳＷ８１５が閉じた状態（オン）となり、ＰＬＬ変調回路８１０内部では、ＶＣＯ９１１→分周器９１２→位相比較器９１４→スイッチＳＷ８１５→ループフィルタ９１６→ＶＣＯ９１１の閉ループが形成される。このため、ＰＬＬ変調回路８１０から出力される信号ｓ５（出力信号）の周波数が、図３に示すように、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］にロックされる。すなわち、ローパスフィルタ９０１を通過した信号ｓ４が０Ｖ（データ無し）の状態で、ＰＬＬ変調回路８１０が目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］にロックされてしまう。
【００１５】
次に、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦがＬｏｗレベルとなると、スイッチＳＷ８１５がオフし、ＰＬＬ変調回路８１０内部のループが切られる。ただし、ＰＬＬ変調回路８１０は、出力信号（信号ｓ５）の周波数が送信データＴＸＤの有無に応じて即座に変動しないように、ある時定数を持って動作している。このため、内部のループが切られてから時定数によって決まる一定の期間、ＰＬＬ変調回路８１０は、ローパスフィルタ９０１を通過した信号ｓ４の電圧変化、すなわち送信データＴＸＤの低周波数成分の電圧変化のみで出力信号（信号ｓ５）の周波数を変動させる。そこで、この期間に例えば送信データＴＸＤとして「１」のデータが入力されると、ＰＬＬ変調回路８１０は、図３に示すように、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］よりも２ｄｆ［Ｈｚ］分だけ高い周波数Ｆｃ＋２ｄｆ［Ｈｚ］の出力信号（信号ｓ５）を出力する。なお、周波数２ｄｆ［Ｈｚ］は、ローパスフィルタ９０１から入力された信号ｓ４の電圧振幅と、ＶＣＯ９１１の電気的特性とに基づいて定まる値である。
【００１６】
その後、例えば「０１０１０１０１…」の連続したデータが送信データＴＸＤとして入力されると、ＰＬＬ変調回路８１０は、図３に示すように、中心周波数をＦｃ＋ｄｆ［Ｈｚ］とし、上限周波数をＦｃ＋２ｄｆ［Ｈｚ］とし、下限周波数をＦｃ［Ｈｚ］とした信号ｓ５（出力信号）を出力する。すなわち、ＰＬＬ変調回路８１０は、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］よりもｄｆ［Ｈｚ］分だけオフセットが付与された周波数帯域の出力信号（信号ｓ５）を出力してしまう。これは、ＰＬＬ変調回路８１０が、「０」のデータを示す電圧レベルと「１」のデータを示す電圧レベルとの平均電圧を基準として周波数変調された出力信号（信号ｓ５）を出力するためである。
【００１７】
このように、従来のＰＬＬ変調回路では、送信データＴＸＤが無い状態で目的の周波数にロックされてしまうため、『送信データＴＸＤ有り』に切り替えられた際に目的の周波数を中心周波数とする変調信号を出力することができないと言う問題があった。
【００１８】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、キャリア（搬送波）の中心周波数を目的の中心周波数に調整することを可能とすることで、より精度の高い、高品質な変調波を出力することができる無線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
かかる目的を達成するために、本発明による無線装置は、入力された信号の電圧レベルに応じて出力する信号の周波数を変調するＰＬＬ変調部と、所定の周波数に固定された第１信号と、第２信号とが入力され、第２信号の有無に応じて第２信号と第１信号とのいずれかを通過させる第１スイッチと、第１スイッチを通過した第１または第２信号を平滑化し、平滑化された第１または第２信号をＰＬＬ変調部へ入力する第１フィルタと、第２信号の有無に応じてＰＬＬ変調部内部のループを切断する第２スイッチとを有する。
【００２０】
送信データである第２信号が無い場合、所定の周波数に固定された第１信号を平滑化し、これをＰＬＬ変調部に入力する構成であるため、第２信号が無い際にＰＬＬ変調部がロックする周波数を第１信号が第１フィルタを介して得られた電圧レベル（例えば中点電圧レベル）により定まる目的の周波数とすることが可能となり、これにより、『第２信号有り』に切り替えられた際の中心周波数を目的の中心周波数に制御することが可能となる。すなわち、ＰＬＬ変調部から出力される信号の中心周波数、すなわちキャリア（搬送波）の中心周波数を目的の中心周波数に調整することが可能となり、＋側への変調と−側への変調とで周波数の変調幅が等しい送信波形を生成して、より精度の高い、高品質な変調波を出力することができる。
【００２１】
また、本発明による無線装置は、入力された信号の電圧レベルに応じて出力する信号の周波数を変調するＰＬＬ変調部と、所定の周波数に固定された第１信号のデューティ比を調整するデューティ比調整部と、デューティ比が調整された第１信号と、第２信号とが入力され、第２信号の有無に応じて、デューティ比が調整された第１信号と第２信号とのいずれかを通過させる第１スイッチと、第１スイッチを通過したデューティ比が調整された第１信号または第２信号を平滑化し、デューティ比が調整され且つ平滑化された第１信号または平滑化された第２信号をＰＬＬ変調部へ入力する第１フィルタと、第２信号の有無に応じてＰＬＬ変調部内部のループを切断する第２スイッチとを有する。
【００２２】
送信データである第２信号が無い場合に第１フィルタに入力される信号（デューティ比が調整された第１信号）のデューティ比を調整することが可能な構成であるため、この信号を第１フィルタに入力することで得られる電圧レベルを所望する電圧レベル（例えば第１信号の中点電圧レベル）に調整することが可能となる。この結果、第２信号が無い際にＰＬＬ変調部がロックする周波数をデューティ比が調整された第１信号から得られた電圧レベル（例えば中点電圧レベル）により定まる目的の周波数とすることが可能となり、これにより、第２信号が有りに切り替えられた際の中心周波数を目的の中心周波数に制御することが可能となる。すなわち、ＰＬＬ変調部から出力される信号の中心周波数、すなわちキャリア（搬送波）の中心周波数を目的の中心周波数に調整することが可能となり、＋側への変調と−側への変調とで周波数の変調幅が等しい送信波形を生成して、より精度の高い、高品質な変調波を出力することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、キャリア（搬送波）の中心周波数を目的の中心周波数に調整することを可能とすることで、より精度の高い、高品質な変調波を出力することができる無線装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】
・全体構成
図４は、本実施例によるＧａｕｓｓｉａｎ  ＦＳＫ（以下、ＧＦＳＫと言う）無線装置１００の概略構成を示すブロック図である。また、図４におけるＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦと、信号Ｓ１（ＴＸＤ）、Ｓ３、Ｓ４、およびＳ７（基準クロック）との波形図、並びに信号Ｓ５（出力信号）の時間軸に沿った周波数変化の様子を図５に示す。
【００２７】
図４に示すように、ＧＦＳＫ無線装置１００は、ガウシアンフィルタ（第１フィルタ）１０１とスイッチ（第１スイッチ）ＳＷ１０２とＰＬＬ変調回路（ＰＬＬ変調部）１１０とを有する。また、ＰＬＬ変調回路１１０は、ＶＣＯ１１１と可変分周器（１／ｎ）１１２と基準発振器１１３と位相比較器１１４とスイッチ（第２スイッチ）ＳＷ１１５とループフィルタ（第２または第３フィルタ）１１６とを有する。
【００２８】
図４に示す構成において、入力端子ＩＮには、「０」および「１」の組み合わせで成る送信データＴＸＤ（図５（ｂ）参照）が入力される。なお、送信データＴＸＤは矩形波である。
【００２９】
入力端子ＩＮに入力された送信データＴＸＤは信号Ｓ１（第２信号）として、２入力１出力の切換え器であるスイッチＳＷ１０２の一方の入力端子に入力される。スイッチＳＷ１０２の他方の入力端子には、後述する基準発振器１１３からの基準クロック（図５（ｃ）参照）が信号Ｓ７（第１信号）として入力される。この信号Ｓ７は、所定の周波数に固定されている。さらに、スイッチＳＷ１０２の制御端子には、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦ（図５（ａ）参照）が入力される。ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦは、送信データＴＸＤの有無に応じて電圧レベルがＨｉｇｈレベルまたはＬｏｗレベルに切り替えられる信号であり、図示しない外部回路において生成される。ただし、本発明では、ＧＦＳＫ無線装置１００内部に、送信データＴＸＤの有無を検知してＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦの電圧レベルを遷移させる構成（検知部または検知手段）を追加しても良い。
【００３０】
スイッチＳＷ１０２は、入力されたＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦに基づいて、出力端子に接続する入力端子を上述した２つの入力端子から切り替えることで、選択された信号（信号Ｓ１または信号Ｓ７）を信号Ｓ３（図５（ｄ）参照）として後段のガウシアンフィルタ１０１に出力する。
【００３１】
ガウシアンフィルタ１０１は、入力された信号を積分（または平滑化）することで、その低周波数成分を通過させるフィルタである。したがって、ガウシアンフィルタ１０１に入力された信号Ｓ３は、ガウシアンフィルタ１０１に設定された時定数に基づいて積分（または平滑化）され、図５（ｅ）に示すような信号Ｓ４（平滑化された第１または第２信号）として出力される。なお、ガウシアンフィルタ１０１に設定される時定数は、基準クロック（信号Ｓ７）をこの基準クロックの上限電圧レベルと下限電圧レベルとの中点（または平均）の電圧レベル（これを中点電圧レベルという）に変換することが可能であると共に、送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）として入力された矩形波を正弦波（またはガウシアンカーブ）に近似する波形に変換することが可能である値に設定される。これを周波数の点から述べると、基準クロック（信号Ｓ７）の周波数は、ガウシアンフィルタ１０１のカットオフ周波数に比べて十分に高い周波数に設定される。なお、ここで言う『十分に高い周波数』とは、例えば３ｄＢカットオフ周波数（例えば５００ｋＨｚ）に対し、約２０倍以上（例えば１０ＭＨｚ以上）の周波数を意味する。
【００３２】
ガウシアンフィルタ１０１から出力された信号Ｓ４は、ＰＬＬ変調回路１１０におけるＶＣＯ１１１に入力される。ＶＣＯ１１１は、印加された電圧と自身の電気的特性とに基づいて定まる周波数で発振する発振器である。したがって、ＶＣＯ１１１は、入力された信号Ｓ４の電圧レベルと、後述するループフィルタ１１６から入力された信号Ｓ１０（平滑化された第４信号）の電圧レベルと、自身の電気的特性とに基づいて決定される周波数で発振し、これを図５（ｆ）に示すような周波数変化を持つ信号Ｓ５（第３信号）として出力する。
【００３３】
ＶＣＯ１１１から出力された信号Ｓ５は、出力端子ＯＵＴから出力信号として出力されると共に、可変分周器１１２に入力される。可変分周器１１２は、分周比‘ｎ’を変化することが可能な分周器である。この可変分周器１１２は、後段の位相比較器１１４が基準発振器１１３からの基準クロック（信号Ｓ７）の位相を基準とした信号Ｓ５の位相ずれを検出可能にするために、入力された信号Ｓ５を分周比‘ｎ’に基づいて分周し、これを信号Ｓ６（分周された第３信号）として出力する。この可変分周器１１２には、信号Ｓ３として基準クロック（信号Ｓ７）が選択されている際に可変分周器１１２から出力される信号Ｓ６の周波数が基準クロック（信号Ｓ７）の周波数と同じとなるような分周比‘ｎ’が設定される。なお、可変分周器１１２の代わりに、固定の分周比‘ｎ’を有する分周器を用いることも可能である。この場合は、出力信号（信号Ｓ５）のキャリア周波数は１つの周波数に限定される。
【００３４】
可変分周器１１２から出力された信号Ｓ６は、位相比較器１１４の一方の入力端子に入力される。また、位相比較器１１４の他方の入力端子には、上述したように基準発振器１１３からの基準クロックが信号Ｓ７として入力される。位相比較器１１４は、入力された２つの信号の立ち上がりの差に基づいて、これら２つの信号の位相差を検出する回路である。したがって、位相比較器１１４は、入力された信号Ｓ６（分周された信号Ｓ５（出力信号））と信号Ｓ７（基準クロック）とのそれぞれの立ち上がりから位相差を検出し、これに基づいて信号Ｓ８（位相誤差信号：第４信号）を生成して出力する。
【００３５】
位相比較器１１４から出力された信号Ｓ８（位相誤差信号）は、ＰＬＬ変調回路１１０内に設けられたスイッチＳＷ１１５の入力端子に入力される。スイッチＳＷ１１５の制御端子には、上述のスイッチＳＷ１０２と同様に、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦが入力される。スイッチＳＷ１１５は、入力されたＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦに基づいて、信号Ｓ８（位相誤差信号）を通過／非通過を切り替える。これにより、ＰＬＬ変調回路１１０内部に形成されるループの開閉が制御される。
【００３６】
スイッチＳＷ１１５の出力端子は、ループフィルタ１１６の入力に接続される。したがって、スイッチＳＷ１１５がオン状態の場合（ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦがＨｉｇｈレベルである場合）、ループフィルタ１１６には信号Ｓ８（位相誤差信号）が信号Ｓ９として入力される。一方、スイッチＳＷ１１５がオフ状態の場合（ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦがＬｏｗレベルである場合）、ループフィルタ１１６には信号Ｓ９が入力されない。言い換えれば、Ｌｏｗレベル（０Ｖ）が信号Ｓ９として入力される。
【００３７】
ループフィルタ１１６は、入力された信号を平滑化することで、この信号を交流成分の少ない直流信号に変換するためのローパスフィルタである。また、ループフィルタ１１６は、ＰＬＬ変調回路１１０内部に形成されるループの制御を安定して行うための伝達特性を決定する役割も果たす。このループフィルタ１１６は、取り出した信号Ｓ９の直流成分を信号１０としてＶＣＯ１１１に入力する。このため、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦがＨｉｇｈレベルであり、ＰＬＬ変調回路１１０内部に閉ループが形成されている場合、ループフィルタ１１６は、位相誤差信号（信号Ｓ９）を平滑化し、これを制御信号（信号Ｓ１０）としてＶＣＯ１１１に入力する。ただし、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦがＬｏｗレベルである場合、ループフィルタ１１６は、ＶＣＯ１１１に制御信号（信号Ｓ１０）を与えない。言い換えれば、Ｌｏｗレベル（０Ｖ）の制御信号を与える。
【００３８】
このように、本実施例によるＧＦＳＫ無線装置１００では、送信データＴＸＤが無い場合、スイッチＳＷ１０２が基準クロック（信号Ｓ７）を選択すると共に、スイッチＳＷ１１５がオン状態となりＰＬＬ変調回路１１０内に閉ループが形成される。これにより、ＰＬＬ変調回路１１０から出力される信号Ｓ５の周波数が基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧レベルに基づいて目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］にロックされる。一方、送信データＴＸＤがある場合、スイッチＳＷ１０２が送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）を選択すると共に、スイッチＳＷ１１５がオフ状態となりＰＬＬ変調回路１１０内のループが切られる。ただし、本実施例では、出力する信号Ｓ５の周波数が送信データＴＸＤの有無に応じて即座に変動しないように、ＰＬＬ変調回路１１０がある時定数を持って動作するように構成される。このため、ＰＬＬ変調回路１１０からは、閉ループ動作時にロックしていた目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］をキャリア（搬送波とも言う）の中心周波数とし、送信データＴＸＤ（実際にはガウシアンフィルタ１０１を通過した信号Ｓ４）に基づいて周波数変調された信号Ｓ５が出力される。
【００３９】
なお、本実施例では、基準発振器１１３から出力される信号Ｓ７（基準クロック）をスイッチＳＷ１０２により切り替えてガウシアンフィルタ１０１に入力しているため、ＶＣＯ１１１を目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］で発振させる電圧を生成するための構成（例えば別の基準発振器など）を別途設ける必要がない。すなわち、送信データＴＸＤが無い場合、言い換えれば閉ループ状態で動作している場合、ＰＬＬ変調回路１１０がロックする周波数は、信号Ｓ７（基準クロック）の中点電圧によって制御される。したがって、本実施例では、基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧を印加した場合にＶＣＯ１１１が目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］で発振するように、ＶＣＯ１１１及び基準発振器１１３を設定することができる。
【００４０】
・動作
次に、本実施例によるＧＦＳＫ無線装置１００の動作を図４から図６を用いて詳細に説明する。なお、図６は、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦの電圧レベルに応じたスイッチＳＷ１０２およびＳＷ１１５の状態を示すテーブルである。
【００４１】
初期状態では、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、送信データＴＸＤが無く（すなわち連続した「０」）、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦが例えばＨｉｇｈレベルを示している。したがって、図６の表における上段（Ｈｉｇｈ）に示すように、スイッチＳＷ１０２が基準クロック（信号Ｓ７）を選択すると共に、スイッチＳＷ１１５が閉じた状態（オン）となる。これにより、図５（ｅ）に示すように基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧がＶＣＯ１１１に印加されると共に、ＰＬＬ変調回路１１０内部にＶＣＯ１１１→可変分周器１１２→位相比較器１１４→スイッチＳＷ１１５→ループフィルタ１１６→ＶＣＯ１１１の閉ループが形成される。
【００４２】
基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧レベルである信号Ｓ４は、ＰＬＬ変調回路１１０におけるＶＣＯ１１１に制御電圧として入力される。この際、ＰＬＬ変調回路１１０内部では上述したように閉ループが形成されている。このため、ＶＣＯ１１１には、ループフィルタ１１６から出力された信号Ｓ１０も入力される。この信号Ｓ１０は、ＶＣＯ１１１から出力された信号Ｓ５を所定の分周比‘ｎ’で分周することで生成された信号Ｓ６と、基準発振器１１３から出力された基準クロック（信号Ｓ７）との位相差に基づいて生成された信号Ｓ８（位相誤差信号）をループフィルタ１１６にて平滑化した信号である。したがって、信号Ｓ４および信号Ｓ１０と自身の電気的特性によって定まる周波数で発振するＶＣＯ１１１は、位相誤差信号（信号Ｓ８）が「０」となる、すなわち分周器１１２からの信号Ｓ６と基準クロック（信号Ｓ７）との位相が等しくなるように動作し、これにより、ＰＬＬ変調回路１１０から出力される信号Ｓ５（出力信号）が目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］にロックされる。
【００４３】
次に、図５（ａ）に示すように、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦがＬｏｗレベルとなると、図６の表における下段（Ｌｏｗ）に示すように、スイッチＳＷ１１５が開いた状態（オフ）となり、ＰＬＬ変調回路１１０内部のループが切られると共に、スイッチＳＷ１０２が送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）を選択する。ただし、ＰＬＬ変調回路１１０は、上述したように、出力信号（信号ｓ５）の周波数が送信データＴＸＤの有無に応じて即座に変動しないように、ある時定数を持って動作している。このため、図５（ｆ）に示すように、内部のループが切られてから時定数によって決まる一定の期間、ＰＬＬ変調回路１１０は、ガウシアンフィルタ１０１を通過した信号Ｓ４の電圧変化、すなわち平滑化された送信データＴＸＤの電圧変化のみで出力信号（信号Ｓ５）の周波数を変動させる。
【００４４】
そこで、この期間に例えば送信データＴＸＤとして「１」のデータが入力されると、ＰＬＬ変調回路１１０は、図５（ｆ）に示すように、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］よりもｄｆ［Ｈｚ］分だけ高い周波数Ｆｃ＋ｄｆ［Ｈｚ］の出力信号（信号Ｓ５）を出力する。なお、周波数ｄｆ［Ｈｚ］は、ガウシアンフィルタ１０１から入力された信号Ｓ４の電圧振幅と、ＶＣＯ１１１の電気的特性とに基づいて定まる値である。
【００４５】
その後、例えば「０１０１０１０１…」の連続したデータが送信データＴＸＤとして入力されると、ＰＬＬ変調回路１１０は、図５（ｆ）に示すように、中心周波数をＦｃ［Ｈｚ］とし、上限周波数をＦｃ＋ｄｆ［Ｈｚ］とし、下限周波数をＦｃ−ｄｆ［Ｈｚ］とした信号Ｓ５（出力信号）を出力する。すなわち、ＰＬＬ変調回路１１０は、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］を中心周波数とした信号Ｓ５を出力する。
【００４６】
・作用効果
以上のように、本実施例によれば、送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）が無い場合、所定の周波数に固定された基準クロック（信号Ｓ７）を平滑化し、これをＰＬＬ変調回路１１０に入力する構成であるため、基準クロック（信号Ｓ７）が無い際にＰＬＬ変調回路１１０がロックする周波数を基準クロック（信号Ｓ７）から得られた電圧レベル（例えば中点電圧レベル）により定まる目的の周波数とすることが可能となり、これにより、送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）が有りに切り替えられた際の中心周波数を目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］に制御することが可能となる。すなわち、ＰＬＬ変調回路から出力される出力信号（信号Ｓ５）の中心周波数、すなわちキャリア（搬送波）の中心周波数を目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］に調整することが可能となり、＋側への変調と−側への変調とで周波数の変調幅が等しい送信波形を生成して、より精度の高い、高品質な変調波を出力することができる。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の実施例２について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
【００４８】
実施例１によるＧＦＳＫ無線装置１００では、送信データＴＸＤが無い際にＰＬＬ変調回路１１０から出力される信号Ｓ５（出力信号）を目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］に調整するために、基準発振器１１３から出力される基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧を用いていた。ただし、例えば図７（ｃ）に示すように、基準クロック（信号Ｓ７）のデューティ比が所望する値（例えば５０％）からずれていたり、基準クロック（信号Ｓ７）にオフセット電圧が重畳されていたりする場合、ガウシアンフィルタ１０１を通過した基準クロック（すなわち信号Ｓ４）の電圧レベルは、図７（ｄ）に示すように、基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧レベルから上又は下にずれてしまう。
【００４９】
このため、図７（ｅ）に示すように、送信データＴＸＤが無い状態で、ＰＬＬ変調回路１１０から出力される出力信号（信号Ｓ５）の中心周波数が、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］からｄｆｘ［Ｈｚ］ずれた周波数Ｆｃ＋ｆｄｘ［Ｈｚ］にロックしてしまう場合がある。なお、周波数ｄｆｘ［Ｈｚ］は、基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧レベルに対する信号Ｓ４の電圧レベルのずれ及びＶＣＯ１１１の電気的特性に基づいて定まる値である。
【００５０】
この場合、ＰＬＬ変調回路１１０が所定の時定数を持って動作するように構成されているため、例えば図７（ａ）に示すようにＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦがＬｏｗレベルとなった後、図７（ｂ）に示すような送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）が入力された際、ＰＬＬ変調回路１１０からは周波数Ｆｃ＋ｆｄｘ［Ｈｚ］をキャリアとした変調波が信号Ｓ５（出力信号）として出力されてしまう可能性がある。
【００５１】
そこで本実施例では、基準クロック（信号Ｓ７）のデューティ比が所望する値からずれている場合や基準クロック（信号Ｓ７）にオフセットが重畳している場合でも、送信データＴＸＤが無い際にロックされる周波数を目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］に調整することを可能にする。なお、以下の説明では、基準クロック（信号Ｓ７）が所望とするデューティ比が５０％でない場合とする。
【００５２】
・全体構成
図８は、本実施例によるＧＦＳＫ無線装置２００の概略構成を示すブロック図である。
【００５３】
図８を参照すると明らかなように、ＧＦＳＫ無線装置２００は、実施例１によるＧＦＳＫ無線装置１００と同様の構成に、ＣＬＫデューティ比変更回路（デューティ比調整部）２１０が付加された構成を有する。
【００５４】
図８に示す構成において、ＣＬＫデューティ比変更回路２１０は、ローパスフィルタ（第２フィルタ）２１１と可変抵抗（基準電圧出力部）ＶＲ１と比較器（比較部）２１２とバイパスコンデンサＣ２とを有する。
【００５５】
ローパスフィルタ２１１は、ＰＬＬ変調回路１１０における基準発振器１１３と比較器２１２の一方の入力端子（反転入力端子）との間に直列に設けられた抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ１の後段とグランドＧＮＤとの間に設けられたコンデンサＣ１とよりなる。ローパスフィルタ２１１は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とによって決まる時定数に基づいて、入力された基準クロック（信号Ｓ７）の低周波成分を通過させ、これを信号Ｓ１１（正弦波と同一あるいは近似する波形に変換された第１信号）として比較器２１２の反転入力端子に入力する。なお、ローパスフィルタ２１１では、基準クロック（信号Ｓ７）に対して、例えば３ｄＢカットオフ周波数を持つように、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との値が設定される。すなわち、矩形波である基準クロック（信号Ｓ７）を正弦波（ガウシアンフィルタのカットオフ周波数）に近似する波形に変換することが可能となるように、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との値が設定される。
【００５６】
また、可変抵抗ＶＲ１は、電源電圧ＶｄｄとグランドＧＮＤとの間に設けられると共に、抵抗値調整のために制御される端子が比較器２１２の他方の入力端子（非反転入力端子）に接続される。したがって、可変抵抗ＶＲ１は、調整された抵抗値に応じた電圧を基準電圧Ｖref1（信号Ｓ１２：第１基準電圧）として比較器２１２の非反転入力端子に入力する。なお、電源電圧Ｖｄｄは、基準クロック（信号Ｓ７）の上限電圧よりも高い電圧であることが好ましいが、これに限らず、少なくとも予測される基準クロック（信号Ｓ７）の最大の平均電圧よりも高い電圧であれば良い。また、比較器２１２の非反転入力端子とグランドとの間には、ノイズカット用のバイパスコンデンサＣ２が接続され、これにより、高周波ノイズが除去される。
【００５７】
比較器２１２は、以上のように入力された信号Ｓ１１と信号Ｓ１２（基準電圧Ｖref1）との電圧レベルを比較し、この結果を信号Ｓ１３（デューティ比が調整された第１信号）として出力する。この際、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を調整することで、信号Ｓ１３のデューティ比を５０％に調整することができる。
【００５８】
比較器２１２から出力された信号Ｓ１３は、実施例１における信号Ｓ７（基準クロック）の代わりに、スイッチＳＷ１０２の一方の入力端子に入力される。したがって、スイッチＳＷ１０２は、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦに基づいて、信号Ｓ１３と信号Ｓ１（送信データＴＸＤ）とのいずれかを選択し、これを信号Ｓ３としてガウシアンフィルタ１０１に入力する。
【００５９】
なお、他の構成は、実施例１によるＧＦＳＫ無線装置１００と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６０】
・動作
次に、本実施例によるＧＦＳＫ無線装置２００の動作を図８から図１０を用いて詳細に説明する。なお、図８におけるＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦと信号Ｓ１（ＴＸＤ）、Ｓ４、Ｓ７（基準クロック）、Ｓ１１、Ｓ１２およびＳ１３との波形図、並びに信号Ｓ５（出力信号）の時間軸に沿った周波数変化の様子を図９に示す。また、図１０は、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦの電圧レベルに応じたスイッチＳＷ１０２およびＳＷ１１５の状態を示すテーブルである。
【００６１】
・・信号Ｓ１３のデューティ比調整動作
まず、スイッチＳＷ１０２を介してガウシアンフィルタ１０１に入力する信号Ｓ１３のデューティ比を所望する５０％に調整する際の動作を図面と共に説明する。
【００６２】
図８に示すように、ＣＬＫデューティ比変更回路２１０には、基準発振器１１３から出力された基準クロック（信号Ｓ７）が入力される。ただし、入力される基準クロック（信号Ｓ７）は、図９（ｃ）に示すように、デューティ比が５０％でないものとする。
【００６３】
ＣＬＫデューティ比変更回路２１０に入力された基準クロック（信号Ｓ７）は、まず、ローパスフィルタ２１１において、図９（ｄ）に示すように、矩形波から正弦波に近似する波形に変換され、信号Ｓ１１として比較器２１２の反転入力端子に入力される。
【００６４】
また、比較器２１２の非反転入力端子には、図９（ｅ）に示すように、可変抵抗ＶＲ１によって分圧調整された電圧レベル（信号Ｓ１２）が基準信号Ｖref1として入力される。この信号Ｓ１２（基準信号Ｖref1）は、上述したように、調整された抵抗値に応じた電圧レベルを示す信号である。例えば可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を上方に調整することで、図９（ｅ）における矢印（下向き）に示すように、信号Ｓ１２（基準電圧Ｖref1）の電圧レベルが下方に調整される。一方、例えば可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を下方に調整することで、図９（ｅ）における矢印（上向き）に示すように、信号Ｓ１２（基準電圧Ｖref1）の電圧レベルが上方に調整される。この信号Ｓ１２（基準電圧Ｖref1）は、デューティ比が５０％の信号Ｓ１３を生成する際の基準の電圧レベルとして使用される。
【００６５】
比較器２１２は、入力された信号Ｓ１１を基準電圧Ｖref1（信号Ｓ１２）でスライスすることにより、デューティ比が５０％の矩形波である信号Ｓ１３を生成し、これをスイッチＳＷ１０２に出力する。なお、ここで言う『スライス』とは、信号Ｓ１１が基準電圧Ｖref1（信号Ｓ１２）よりも高い場合はＨｉｇｈレベル（第１電圧レベル）を出力し、低い場合はＬｏｗレベル（第２電圧レベル）を出力するように動作することを意味する。
【００６６】
このように、調整可能な基準電圧Ｖref1（信号Ｓ１２）で正弦波に近似する波形を持つ信号Ｓ１１をスライスすることにより、図９（ｆ）に示すように、比較器２１２は、デューティ比が５０％に調整された信号Ｓ１３を出力することができる。例えば可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を大きく調整することで信号Ｓ１２（基準電圧Ｖref1）の電圧レベルが下方に調整された場合、信号Ｓ１３のデューティ比は大きくなる。一方、例えば可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を小さく調整することで信号Ｓ１２（基準電圧Ｖref1）の電圧レベルが上方に調整された場合、信号Ｓ１３のデューティ比は小さくなる。なお、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値の調整は、手動により行うように構成してもよい。また、本構成では、信号Ｓ１３のデューティ比を、５０％に限らず、所望するデューティ比に調整することもできる。
【００６７】
・・基本動作
次に、ＧＦＳＫ無線装置２００が所望する中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］にロックする際および所望する中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］を中心周波数とした変調波を生成する際の基本動作を図面と共に説明する。
【００６８】
初期状態では、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、送信データＴＸＤが無く（すなわち連続した「０」）、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦが例えばＨｉｇｈレベルを示している。したがって、図１０の表における上段（Ｈｉｇｈ）に示すように、スイッチＳＷ１０２が基準クロック（信号Ｓ７）を選択すると共に、スイッチＳＷ１１５が閉じた状態（オン）となる。これにより、図９（ｈ）に示すように、デューティ比が５０％に調整された信号Ｓ１３の中点電圧（＝基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧）がＶＣＯ１１１に印加されると共に、ＰＬＬ変調回路１１０内部にＶＣＯ１１１→可変分周器１１２→位相比較器１１４→スイッチＳＷ１１５→ループフィルタ１１６→ＶＣＯ１１１の閉ループが形成される。
【００６９】
なお、スイッチＳＷ１０２により信号Ｓ１３が選択されている場合、上述したように、ガウシアンフィルタ１０１は信号Ｓ１３を平滑化することで、これの中点電圧レベルである一定の信号Ｓ４（デューティ比が調整され且つ平滑化された第１信号）を出力する（図９（ｈ）参照）。このため、例えば信号Ｓ１３のデューティ比が大きくなるように可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を大きく調整した場合、信号Ｓ４の電圧レベルが上昇する。この結果、後述するＶＣＯ１１１の発振周波数（信号Ｓ５の周波数）が高くなる。一方、例えば信号Ｓ１３のデューティ比が小さくなるように可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を小さく調整した場合、信号Ｓ４の電圧レベルが下降する。この結果、後述するＶＣＯ１１１の発振周波数（信号Ｓ５の周波数）が低くなる。
【００７０】
信号Ｓ１３の中点電圧レベルである信号Ｓ４は、ＰＬＬ変調回路１１０におけるＶＣＯ１１１に制御電圧として入力される。この際、ＰＬＬ変調回路１１０内部では上述したように閉ループが形成されている。このため、ＶＣＯ１１１には、ループフィルタ１１６から出力された信号Ｓ１０も入力される。この信号Ｓ１０は、ＶＣＯ１１１から出力された信号Ｓ５を所定の分周比‘ｎ’で分周することで生成された信号Ｓ６と、基準発振器１１３から出力された基準クロック（信号Ｓ７）との位相差に基づいて生成された信号Ｓ８（位相誤差信号）をループフィルタ１１６にて平滑化した信号である。したがって、信号Ｓ４および信号Ｓ１０と自身の電気的特性によって定まる周波数で発振するＶＣＯ１１１は、位相誤差信号（信号Ｓ８）が「０」となる、すなわち分周器１１２からの信号Ｓ６と基準クロック（信号Ｓ７）との位相が等しくなるように動作し、これにより、ＰＬＬ変調回路１１０から出力される信号Ｓ５（出力信号）が目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］にロックされる。
【００７１】
また、ＰＬＬ制御信号ＰＬＬ−ＯＦＦがＬｏｗレベルとなった場合の動作、すなわち送信データＴＸＤが有る場合の動作は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７２】
・作用効果
以上のように、本実施例によれば、送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）が無い場合にガウシアンフィルタ１０１に入力される信号Ｓ３（信号Ｓ１３）のデューティ比を調整することが可能な構成であるため、この信号Ｓ３をガウシアンフィルタ１０１に入力することで得られる電圧レベルを所望する電圧レベル（例えば信号Ｓ１３（信号Ｓ７）信号の中点電圧レベル）に調整することが可能となる。この結果、送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）が無い際にＰＬＬ変調回路１１０がロックする周波数をデューティ比が調整された信号Ｓ１３から得られた電圧レベル（例えば中点電圧レベル）により定まる目的の周波数Ｆｃ［Ｈｚ］とすることが可能となり、これにより、送信データＴＸＤ（信号Ｓ１）が有りに切り替えられた際の中心周波数を目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］に制御することが可能となる。すなわち、ＰＬＬ変調回路１１０から出力される出力信号（信号Ｓ５）の中心周波数、すなわちキャリア（搬送波）の中心周波数を目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］に調整することが可能となり、＋側への変調と−側への変調とで周波数の変調幅が等しい送信波形を生成して、より精度の高い、高品質な変調波を出力することができる。
【実施例３】
【００７３】
次に、本発明の実施例３について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１または実施例２と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１または実施例２と同様である。
【００７４】
・全体構成
図１１は、本実施例によるＧＦＳＫ無線装置３００の概略構成を示すブロック図である。
【００７５】
図１１を参照すると明らかなように、ＧＦＳＫ無線装置３００は、実施例２によるＧＦＳＫ無線装置２００と同様の構成に、中点電圧比較回路３１０と基準電圧生成回路３２０とが付加された構成を有する。ただし、本実施例では、実施例２によるＣＬＫデューティ比変更回路２１０における可変抵抗ＶＲ１が削除され、これの代わりに基準電圧生成回路３２０からの出力（信号Ｓ１５）が比較器２１２の非反転入力端子に入力されるように構成されている。なお、中点電圧比較回路３１０と基準電圧生成回路３２０とを基準電圧出力部とも言う。
【００７６】
図１１に示す構成において、中点電圧比較回路３１０には、ガウシアンフィルタ１０１から出力された信号Ｓ４と電源電圧Ｖｄｄとが入力される。中点電圧比較回路３１０は、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］でＶＣＯ１１１を発振させるための電圧レベルを持つ基準電圧（これを基準電圧Ｖref2（第２基準電圧）とする）を、入力された電源電圧Ｖｄｄから生成する。この基準電圧Ｖref2は、基準発振回路１１３から出力される基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧と同じ電圧レベルであり、例えば中点電圧比較回路３１０に設けられた抵抗を用いて電源電圧Ｖｄｄを分圧することで生成することができる。また、中点電圧比較回路３１０は、生成した基準電圧Ｖref2と入力された信号Ｓ４との電圧レベルを比較し、これらの差電圧を信号Ｓ１４として出力する。
【００７７】
基準電圧生成回路３２０は、中点電圧比較回路３１０から出力された信号Ｓ１４（差電圧）に基づいてＣＬＫデューティ比変更回路２１０における比較器２１２の非反転入力端子に入力する基準電圧（これを基準電圧Ｖref3（第１基準電圧）とする）を生成し、これを信号Ｓ１５として出力する。この基準電圧Ｖref3（信号Ｓ１５）は、例えば基準発振回路１１３から出力される基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧と同じ電圧レベルの基準電圧（これを基準電圧Ｖref4とする）に、所定の変換式に基づいて電圧レベルが変換された信号Ｓ１４を加算することで生成することができる。なお、所定の変換式とは、主としてローパスフィルタ２１１の時定数によって決定される式であり、ローパスフィルタ２１１を通過した正弦波を所望するデューティ比（例えば５０％）でスライスするための電圧の調整量を信号Ｓ１４（差電圧）から求めるための係数である。また、基準電圧Ｖref4は、例えば基準電圧Ｖref2と同様に、例えば基準電圧生成回路３２０に設けられた抵抗を用いて電源電圧Ｖｄｄを分圧することで生成することもできる。
【００７８】
以上のように生成された基準電圧Ｖref3は、上述したように、信号Ｓ１５としてＣＬＫデューティ比変更回路２１０における比較器２１２の非反転入力端子に入力される。したがって、比較器２１２は、入力された信号Ｓ１１を基準電圧Ｖref3である信号Ｓ１５の電圧レベルでスライスすることにより、デューティ比が５０％の矩形波である信号Ｓ１３を生成し、これをスイッチＳＷ１０２に出力する。
【００７９】
なお、他の構成は、実施例１によるＧＦＳＫ無線装置１００または実施例２によるＧＦＳＫ無線装置２００と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８０】
・動作
次に、本実施例によるＧＦＳＫ無線装置３００の動作を説明する。ただし、ＧＦＳＫ無線装置３００の基本動作は、実施例２で説明した動作と同様であるため、ここでは信号Ｓ１５（基準電圧Ｖref3）の生成動作についてのみ説明する。
【００８１】
・・信号Ｓ１５（基準信号Ｖref3）の生成動作
上述したように、基準信号Ｖref3（信号Ｓ１５）は、ガウシアンフィルタ１０１から出力された信号Ｓ４を分岐し、これと電源電圧Ｖｄｄから生成した基準電圧Ｖref2とを比較し、これを所定の変換係数で変換した後、これを電源電圧Ｖｄｄから生成した基準電圧Ｖref4に加算することで生成される。
【００８２】
具体的二節瞑する。まず、信号Ｓ４は図１１における中点電圧比較回路３１０に入力される。中点電圧比較回路３１０には、電源電圧Ｖｄｄも入力される。中点電圧比較回路３１０は、入力された電源電圧Ｖｄｄから基準電圧Ｖref2を生成する。この基準電圧Ｖref2は、上述したように、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］でＶＣＯ１１１を発振させるための電圧レベルの信号である。中点電圧比較回路３１０は、基準電圧Ｖref2と信号Ｓ４とを比較し、これらの差電圧を信号Ｓ１４として基準電圧生成回路３２０へ出力する。
【００８３】
また、基準電圧生成回路３２０には、電源電圧Ｖｄｄも入力される。基準電圧生成回路３２０は、入力された電源電圧Ｖｄｄから基準電圧Ｖref4を生成する。また、基準電圧生成回路３２０は、入力された信号Ｓ１４に所定の変換係数を乗算し、これを生成した基準電圧Ｖref4に加算することで、ＣＬＫデューティ比変更回路２１０におけるローパスフィルタ２１１から出力された正弦波をスライスするための基準電圧Ｖref3（信号Ｓ１５）を生成し、これをＣＬＫデューティ比変更回路２１０における比較器２１２の非反転入力端子に入力する。
【００８４】
以上のような基準電圧Ｖref3（信号Ｓ１５）の生成の流れを、図１２を用いて説明する。まず、例えば図１２（ａ）の『信号Ｓ４（１）』に示すように、信号Ｓ４の電圧レベルが基準電圧Ｖref2よりも低い場合、図１２（ａ）の『信号Ｓ１４』に示すように、中点電圧比較回路３１０は、信号Ｓ４から基準電圧Ｖref2を減算することで得られた負の差電圧を信号Ｓ１４として出力する。信号Ｓ１４は基準電圧生成回路３２０において所定の変換係数が乗算された後、基準電圧Ｖref4に加算される。これにより、図１２（ａ）の『信号Ｓ１５』に示すように、基準電圧Ｖref4、すなわち基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧よりも低い電圧レベルの信号Ｓ１５（基準電圧Ｖref3）が生成される。このため、ＣＬＫデューティ比変更回路２１０の比較器２１２では、図１２（ａ）の『信号Ｓ１１』に示すように、信号Ｓ１１の中点電圧よりも下側で信号Ｓ１１がスライスされる。この結果、図１２（ａ）の『信号Ｓ１３』に示すように、比較器２１２からはデューティ比を高く調整された信号Ｓ１３が出力される。したがって、ガウシアンフィルタ１０１から出力される信号Ｓ４の電圧レベルは、図１２（ａ）の『信号Ｓ４（２）』に示すように、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］でＶＣＯ１１１を発振させるための電圧レベル、すなわち信号Ｓ７の中点電圧レベルに調整される。
【００８５】
また、図１２（ｂ）の『信号Ｓ４（１）』に示すように、信号Ｓ４の電圧レベルが基準電圧Ｖref2よりも高い場合、図１２（ｂ）の『信号Ｓ１４』に示すように、中点電圧比較回路３１０は、信号Ｓ４から基準電圧Ｖref2を減算することで得られた正の差電圧を信号Ｓ１４として出力する。信号Ｓ１４は基準電圧生成回路３２０において所定の変換係数が乗算された後、基準電圧Ｖref4に加算される。これにより、図１２（ｂ）の『信号Ｓ１５』に示すように、基準電圧Ｖref4、すなわち基準クロック（信号Ｓ７）の中点電圧よりも高い電圧レベルの信号Ｓ１５（基準電圧Ｖref3）が生成される。このため、ＣＬＫデューティ比変更回路２１０の比較器２１２では、図１２（ｂ）の『信号Ｓ１１』に示すように、信号Ｓ１１の中点電圧よりも上側で信号Ｓ１１がスライスされる。この結果、図１２（ｂ）の『信号Ｓ１３』に示すように、比較器２１２からはデューティ比を低く調整された信号Ｓ１３が出力される。したがって、ガウシアンフィルタ１０１から出力される信号Ｓ４の電圧レベルは、図１２（ｂ）の『信号Ｓ４（２）』に示すように、目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］でＶＣＯ１１１を発振させるための電圧レベル、すなわち信号Ｓ７の中点電圧レベルに調整される。
【００８６】
さらに、図１２（ｃ）の『信号Ｓ４（１）』に示すように、信号Ｓ４の電圧レベルと基準電圧Ｖref2とが等しい場合、図１２（ｃ）の『信号Ｓ１４』に示すように、中点電圧比較回路３１０は、グランドレベルの信号を信号Ｓ１４として出力する。このため、基準電圧生成回路３２０からは、図１２（ｃ）の『信号Ｓ１５』に示すように、基準電圧Ｖref4がそのまま信号Ｓ１５（基準電圧Ｖref3）として出力される。このため、ＣＬＫデューティ比変更回路２１０の比較器２１２では、図１２（ｃ）の『信号Ｓ１１』に示すように、信号Ｓ１１の中点電圧レベルで信号Ｓ１１がスライスされる。この結果、図１２（ｃ）の『信号Ｓ１３』に示すように、比較器２１２からはデューティ比が変更されていない信号Ｓ１３が出力される。したがって、ガウシアンフィルタ１０１から出力される信号Ｓ４の電圧レベルは、図１２（ｃ）の『信号Ｓ４（２）』に示すように、変更されない。
【００８７】
・作用効果
以上のように、本実施例によれば、実施例２による効果の他に、送信データＴＸＤが無い場合にガウシアンフィルタ１０１に入力される信号Ｓ１３のデューティ比を自動的に調整することが可能であるため、より精度の高い、高品質な変調波の生成を自動的に行うことが可能となる。すなわち、例えば基準クロック（信号Ｓ７）のデューティ比が所望するデューティ比（例えば５０％）でない場合、出力信号（信号Ｓ５）の中心周波数、すなわちキャリア（搬送波）の中心周波数を目的の中心周波数Ｆｃ［Ｈｚ］に自動調整することが可能となり、＋側への変調と−側への変調とで周波数の変調幅が等しい送信波形（出力信号）を自動的に生成することが可能となる。
【００８８】
また、上記実施例１から実施例３は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】従来技術によるＧＦＳＫ無線装置９００の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の比較例によるＧＦＳＫ無線装置８００の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の比較例によるＧＦＳＫ無線装置８００における信号の波形図である。
【図４】本発明の実施例１によるＧＦＳＫ無線装置１００の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例１によるＧＦＳＫ無線装置１００における信号の波形図である。
【図６】本発明の実施例１によるＧＦＳＫ無線装置１００におけるスイッチＳＷ１０２およびＳＷ１１５の接続状態を示すテーブルである。
【図７】本発明の実施例１によるＧＦＳＫ無線装置１００において基準クロック（信号Ｓ７）のデューティ比が５０％でない場合の各信号の波形図である。
【図８】本発明の実施例２によるＧＦＳＫ無線装置２００の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施例２によるＧＦＳＫ無線装置２００における信号の波形図である。
【図１０】本発明の実施例２によるＧＦＳＫ無線装置２００におけるスイッチＳＷ１０２およびＳＷ１１５の接続状態を示すテーブルである。
【図１１】本発明の実施例３によるＧＦＳＫ無線装置３００の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例３によるＧＦＳＫ無線装置３００において信号Ｓ１５を生成する際の流れを説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００９０】
１００、２００、３００  ＧＦＳＫ無線装置
１０１  ガウシアンフィルタ
１１０  ＰＬＬ変調回路
１１１  ＶＣＯ
１１２  可変分周器
１１３  基準発振器
１１４  位相比較器
１１６  ループフィルタ
２１０  ＣＬＫデューティ比変更回路
２１１  ローパスフィルタ
２１２  比較器
３１０  中点電圧比較回路
３２０  基準電圧生成回路
Ｃ１、Ｃ２  コンデンサ
Ｒ１  抵抗
ＶＲ１  可変抵抗
ＳＷ１０２、ＳＷ１１５  スイッチ
【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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