(57)【要約】【課題】発振回路の周波数のずれを補正する無線装置を提供する。【解決手段】スイッチ１２８は、入力端子１２３から周波数自動調整の指令を入力すると、ＡＦＣ部１１９側からＡＦＣ部１２７側に切り替える。スイッチ１２８がＡＦＣ部１２７側に切り替えられているときは、ＡＦＣ部１２７から他の無線システムの基地局側の周波数誤差を入力し、加算器１２１に出力する。加算器１２１は、周波数誤差を入力すると、記憶部１２５の電圧設定値エリア１２５ａに書き込まれている電圧設定値を読み込み、周波数誤差に相当する電圧の制御量を電圧設定値に加算し、更新された電圧設定値をＤ／Ａ変換部１１０に出力する。Ｄ／Ａ変換部１１０は、電圧設定値をデジタル信号からアナログ信号に変換し、発振回路１１１に出力する。発振回路１１１は、アナログ信号に変換された電圧設定値に基づいて電圧を制御することで基準周波数の補正を行う。【選択図】図１
2012156955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自システムの周波数信号である第１の周波数信号または他システムの周波数信号である第２の周波数信号のいずれかの周波数信号を入力するように切り替えを行う周波数信号入力切替手段と、
前記周波数信号入力切替手段から入力する前記第１の周波数信号を復調する第１の復調手段と、
前記第１の復調手段で復調された前記第１の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第１の周波数制御手段と、
前記周波数信号入力切替手段から入力する前記第２の周波数信号を復調する第２の復調手段と、
前記第２の復調手段で復調された前記第２の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第２の周波数制御手段と、
前記第１の周波数制御手段または前記第２の周波数制御手段の切り替えを行う周波数制御切替手段と、
発信回路の電圧設定値を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記第２の周波数制御手段により制御される周波数に基づいて前記電圧設定値が変更されることを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線装置に係り、特に自動的に周波数調整を行う無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基地局及び移動局が相互に無線通信するシステム（以下、無線システムという）において、基地局及び移動局が使用する周波数は、「標準規格ARIB STD」等で定められている。また周波数に対する周波数許容偏差は、例えば「標準規格ARIB STD-T61の狭帯域デジタル通信方式」では表１のように定められている。このため、無線システムの基地局及び移動局は、定められた範囲内の周波数許容偏差であることが要求されている。
【０００３】
【表１】
2012156955.tif 000003
※１：移動局の周波数基準となる基地局の場合
※２：移動局の周波数基準を基準基地局（※１）に追従させて使用する無線局についての規定。Ａは基準基地局の周波数偏差とする。
【０００４】
表１に示すように、周波数が４００ＭＨzの場合、基地局であれば周波数許容偏差は±０．９ｐｐｍの範囲となり、移動局で空中線電力が１Ｗ超の場合は±０．９ｐｐｍの範囲となり、移動局で空中線電力が１Ｗ以下の場合は±１．５ｐｐｍの範囲となる。また、移動局が基地局に追従するシステムにおいては、周波数基準となる基地局は±０．２ｐｐｍの範囲となり、移動局は（±０．７＋Ａ）ｐｐｍ（Ａは基準基地局の周波数偏差）となる。このため基地局及び移動局の無線装置には、安定した発振器が必要となる。しかし、温度変動に強く経年変化の少ない発振器は高価であるので、全ての基地局及び移動局無線機に使用することはできない。このため、周波数許容偏差の厳しい基地局には温度変動に強く経年変化の少ない発振器を使用し、コストを押えなければならない移動局の無線装置には安価な発振器を使用していた。しかし、安価な発振器を使用した場合、経年変化によって無線装置の周波数がずれてしまい周波数許容偏差の範囲を超えてしまうことがあった。この周波数許容偏差の範囲を超えてしまうことを防止するために、定期的に無線装置の保守点検を行い、経年変化による周波数のずれを調整していた。しかし、このような保守点検を行うための作業に時間がかかるため、精度の高い発振器を使用している基地局からの信号を用いて自動で周波数のずれを補正する処理が行われるようになった。
【０００５】
以下、基地局は経年変化の少ない高価な発振器を使用し、その基地局を経由して信号を送受信する従来のデジタル無線装置３００（以下、無線装置３００という）が、基地局の周期数に追従することで周波数のずれを補正する従来の処理について説明する。
【０００６】
図３に従来の無線装置３００における送受信機能を示す。図３に示すように、無線装置３００の送受信機能は、アンテナ３０１、スイッチ３０２、高周波増幅部３０３、周波数混合部３０４、中間周波増幅部３０５、Ａ／Ｄ変換部３０６、デジタル処理部３０７、出力端子３０９、Ｄ／Ａ変換部３１０、発振回路（VCTCXO：Voltage Controlled and Temperature Compensated Crystal oscillator：電圧制御温度補償型水晶発振器）３１１、ローカル回路３１２、入力端子３１３、Ｄ／Ａ変換部３１５、中間周波増幅部３１６、周波数混合部３１７、電力増幅部３１８、加算器３２０、加算器３２１、制御部３２３、及び記憶部３２４から構成されている。デジタル処理部３０７は、復調部３０８、ＡＦＣ部３１９、及び変調部３１４から構成されている。また、記憶部３２４には、電圧設定値エリア３２４ａが設けられ、発振回路３１１の基準周波数（例えば、１９．２ＭＨｚ）が最適となるような電圧設定値が、工場出荷時にこの電圧設定値エリア３２４ａに書き込まれている。以下、従来の無線装置３００におけるアンテナ３０１から出力端子３０９までの受信処理、入力端子３１３からアンテナ３０１までの送信処理、及びＡＦＣ部３１９からローカル回路３１２までの周波数の自動制御処理について順に説明する。
【０００７】
まず、無線装置３００における受信処理について説明する。アンテナ３０１は、通信相手である基地局の無線装置（以下、基地局という）から高周波信号を受信すると、スイッチ３０２に出力する。スイッチ３０２は、高周波信号を入力すると、アンテナ３０１との接続を受信回路側に切り替え、高周波増幅部３０３に出力する。高周波増幅部３０３は、高周波信号を入力すると、高周波信号を増幅し、周波数混合部３０４に出力する。周波数混合部３０４は、増幅された高周波信号を入力し、またローカル回路３１２からローカル信号を入力すると、増幅された高周波信号をローカル信号と混合することで周波数変換を行い、周波数変換された中間周波数信号を中間周波増幅部３０５に出力する。中間周波増幅部３０５は、中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換部３０６に出力する。Ａ／Ｄ変換部３０６は、増幅された中間周波数信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル処理部３０７の復調部３０８に出力する。デジタル処理部３０７は、ＤＳＰ（Digital Signel Processor）等のＩＣからなり、デジタル処理部３０７の復調部３０８は、デジタル信号に変換され増幅された中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号の復調を行い受信データとして出力端子３０９から出力する。例えば、アンテナ３０１が受信した信号が音声信号であれば、復調部３０８は音声データ（音声コーデックのデータ）に復調し、出力端子３０９から出力する。また、復調部３０８は、デジタル信号に変換され増幅された中間周波数信号をＡＦＣ（Automatic Frequency Controller：自動周波数制御回路）部３１９に出力する。
【０００８】
次に、無線装置３００における送信処理について説明する。デジタル処理部３０７の変調部３１４は、入力端子３１３から基地局を経由して通信相手の無線装置に送信するデータ、例えば音声データなどを入力すると、送信データを変調した変調信号を、Ｄ／Ａ変換部３１５に出力する。Ｄ／Ａ変換部３１５は、変調信号を入力すると、変調信号をデジタル信号からアナログ信号に変換してベースバンド信号を生成し、生成したベースバンド信号を中間周波増幅部３１６に出力する。中間周波増幅部３１６は、ベースバンド信号を入力すると、次の周波数混合部３１７で必要とするレベルまで増幅し、増幅されたベースバンド信号を周波数混合部３１７に出力する。周波数混合部３１７は、増幅されたベースバンド信号を入力し、またローカル回路３１２からローカル信号を入力すると、増幅されたベースバンド信号をローカル信号と混合することで無線周波数に変換し、無線周波数に変換された無線周波数信号を電力増幅部３１８に出力する。電力増幅部３１８は、無線周波数信号を入力すると、無線周波数信号を増幅し、スイッチ３０２に出力する。スイッチ３０２は、増幅された無線周波数信号を入力すると、アンテナ３０１との接続を送信回路側に切り替え、アンテナ３０１から無線周波数信号を送信する。
【０００９】
次に、ＡＦＣ部３１９からローカル回路３１２により行う周波数の自動制御処理について説明する。ＡＦＣ部３１９は、復調部３０８からデジタル信号に変換された増幅された中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号から周波数を取り出す。この取り出された周波数が基地局から受信した信号の周波数（以下、受信信号の周波数という）であるので、無線装置３００は、この受信信号の周波数に追従する。更に、ＡＦＣ部３１９は、発振回路３１１から基準周波数を入力すると、受信信号の周波数と基準周波数との周波数誤差を算出し、加算器３２０に出力する。加算器３２０は、周波数誤差を入力すると、記憶部３２４の電圧設定値エリア３２４ａに書き込まれている電圧設定値を制御部３２３を経由して読み込み、周波数誤差に相当する電圧の制御量を電圧設定値に加算し、電圧の制御量が加算された電圧設定値（更新された電圧設定値）を加算器３２１とＤ／Ａ変換部３１０に出力する。加算器３２１は、更新された電圧設定値を入力すると、制御部３２３を経由して記憶部３２４の電圧設定値エリア３２４ａに書き込む。このように、更新された電圧設定値を記憶部３２４の電圧設定値エリア３２４ａに書き込むことで、工場出荷時に書き込まれた電圧設定値が更新されるので、次回、無線装置３００が起動された場合に、更新された電圧設定値が発振回路３１１の電圧設定値となる。Ｄ／Ａ変換部３１０は、電圧設定値を入力すると、電圧設定値をデジタル信号からアナログ信号に変換し、発振回路３１１に出力する。発振回路３１１は、アナログ信号に変換された電圧設定値を入力すると、この電圧設定値に基づいて電圧を制御することで基準周波数の補正を行い、補正した基準周波数の信号（以下、基準信号という）をローカル回路３１２に出力する。ローカル回路３１２は、補正された基準信号を入力すると、無線装置３００におけるローカル信号として、周波数混合部３０４と周波数混合部３１７に出力する。なお、周波数誤差の算出については、規格等で決められた信号フォーマットの固定パターンのデータ部分、例えば同期ワード部分を用いて最適時に受けられるはずである状態と、実際に受信した状態を比較することにより算出する方法などがある。
【００１０】
以上のように、発振回路３１１が基準周波数を補正することで、無線装置３００から送信される信号の周波数が受信信号に追従し、また無線装置３００が受信する信号についても受信信号の周波数に基づいて周波数変換が行われるので、無線装置３００は精度の高い安定した信号処理を行うことができる。
【００１１】
このような実施例によれば、温度変動に強く経年変化の少ない高価な発振器を備えた基地局からの送信信号を用いて無線装置３００の発振回路３１１は基準周波数の制御を行うので、定期的に発振回路３１１の基準周波数の調整を行う必要がない。しかし、基地局を経由しないで無線装置の間で直接通信を行う無線装置では、このような基準周波数の制御を行うことができないので、定期的に発振回路の基準周波数の調整を行うか、または高価な発振器を備える必要があった。
【００１２】
基地局を経由しないで通信を行う無線装置において、経年変化による周波数の誤差を自動的に検出して補正する技術として下記の特許文献１がある。特許文献１は、発振手段の発振周波数に基づいて取得される時刻の情報と、ＧＰＳ機能により取得される時刻の情報との誤差に基づいて、発振周波数を制御するための制御値を補正することで、経年変化などによる周波数の誤差を補正することができる通信端末装置を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−２７８４２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１の通信端末装置では、ＧＰＳ信号に基づいて周波数の補正を行うので、ＧＰＳ信号を受信する機能が必要である。このため、基地局を経由しないで通信を行う無線装置において、温度変動の影響を受け難く経年変化の少ない高価な発振器を備えるか、またはＧＰＳ信号を受信する機能を備えることが必要となる。しかし、このような発振器やＧＰＳ信号を受信する機能を備えると、無線装置を安価で提供することができない。
【００１５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決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】
【００１６】
本発明の無線装置は、自システムの周波数信号である第１の周波数信号または他システムの周波数信号である第２の周波数信号のいずれかの周波数信号を入力するように切り替えを行う周波数信号入力切替手段と、前記周波数信号入力切替手段から入力する前記第１の周波数信号を復調する第１の復調手段と、前記第１の復調手段で復調された前記第１の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第１の周波数制御手段と、前記周波数信号入力切替手段から入力する前記第２の周波数信号を復調する第２の復調手段と、前記第２の復調手段で復調された前記第２の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第２の周波数制御手段と、前記第１の周波数制御手段または前記第２の周波数制御手段の切り替えを行う周波数制御切替手段と、発信回路の電圧設定値を記憶する記憶手段と、を備え、前記第２の周波数制御手段により制御される周波数に基づいて前記電圧設定値が変更されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基地局を経由しないで無線装置同士で直接通信を行う無線装置において、高精度の基準発振器を備えることなく、また定期的に基準発振器の基準周波数を調整することなく、基準発振器の経年変化による周波数のずれを容易に補正することが可能な無線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係る無線装置の送受信機能構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る無線装置の送受信機能構成を示す図である。
【図３】従来の実施例に係る無線装置の送受信機能構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明は、基地局を有しない端末装置同士の無線システムの基準周波数を自動更新することを目的としているので、基地局を有しない端末同士の無線システムを自無線システム、基地局を有する無線システムを他の無線システムということにする。本発明を実施するための第１の実施形態(以下、実施形態１という)は、自無線システムのデジタル無線装置１００（以下、無線装置１００という）は、他の無線システムの基地局の高精度で安定している周波数を用いて無線装置１００の周波数を補正する実施形態である。実施形態１において、無線装置１００が属する自無線システムの周波数帯（例えば、４００ＭＨｚ）と、基地局が属する他の無線システムの周波数帯（例えば、４００ＭＨｚ）は、同じである。以下、無線装置１００における周波数のずれを補正する処理について説明する。
【００２０】
図１に本発明の無線装置１００における送受信機能を示す。図１に示すように、無線装置１００の送受信機能は、アンテナ１０１、スイッチ１０２、高周波増幅部１０３、周波数混合部１０４、中間周波増幅部１０５、Ａ／Ｄ変換部１０６、デジタル処理部１０７、出力端子１０９、Ｄ／Ａ変換部１１０、発振回路１１１、ローカル回路１１２、入力端子１１３、Ｄ／Ａ変換部１１５、中間周波増幅部１１６、周波数混合部１１７、電力増幅部１１８、加算器１２１、加算器１２２、入力端子１２３、制御部１２４、及び記憶部１２５から構成されている。デジタル処理部１０７は、スイッチ１２０、復調部１０８、ＡＦＣ部１１９、復調部１２６、ＡＦＣ部１２７、スイッチ１２８、及び変調部１１４から構成されている。また、記憶部１２５には、電圧設定値エリア１２５ａが設けられ、発振回路１１１の基準周波数が最適となるような電圧設定値が、工場出荷時にこの電圧設定値エリア１２５ａに書き込まれている。以下、無線装置１００におけるアンテナ１０１から出力端子１０９までの受信処理、入力端子１１３からアンテナ１０１までの送信処理、及びＡＦＣ部１１９またはＡＦＣ部１２７からローカル回路１１２までの周波数の自動制御処理について順に説明する。
【００２１】
まず、無線装置１００における受信処理について説明する。アンテナ１０１は、通信相手の無線装置からの高周波信号、または他の無線システムの基地局の無線装置（以下、他の無線システムの基地局という）からの高周波信号を受信すると、スイッチ１０２に出力する。スイッチ１０２は、高周波信号を入力すると、アンテナ１０１との接続を受信回路側に切り替え、高周波増幅部１０３に出力する。高周波増幅部１０３は、高周波信号を入力すると、高周波信号を増幅し、周波数混合部１０４に出力する。周波数混合部１０４は、増幅された高周波信号を入力し、またローカル回路１１２からローカル信号を入力すると、増幅された高周波信号をローカル信号と混合することで周波数変換を行い、周波数変換された中間周波数信号を中間周波増幅部１０５に出力する。中間周波増幅部１０５は、中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換部１０６に出力する。Ａ／Ｄ変換部１０６は、増幅された中間周波数信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル処理部１０７のスイッチ１２０に出力する。
【００２２】
デジタル処理部１０７は、ＤＳＰ等のＩＣからなる。スイッチ１２０は、通常は復調部１０８側に切り替えられているが、入力端子１２３から入力される周波数自動調整の指令信号を制御部１２４を経由して入力すると、復調部１２６側に切り替える。スイッチ１２０が復調部１０８側に切り替えられているときには、通信相手の無線装置側であるデジタル信号に変換され増幅された中間周波数信号を入力し、復調部１０８に出力する。スイッチ１２０が復調部１２６側に切り替えられたときには、他の無線システムの基地局側であるデジタル信号に変換され増幅された中間周波数信号を入力し、復調部１２６に出力する。復調部１０８は、デジタル信号に変換された増幅された中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号の復調を行い受信データとして出力端子１０９から出力する。また、復調部１０８は、デジタル信号に変換された増幅された中間周波数信号をＡＦＣ部１１９に出力する。復調部１２６は、デジタル信号に変換された増幅された中間周波数信号をＡＦＣ部１２７に出力する。
【００２３】
次に、無線装置１００における送信処理について説明する。デジタル処理部１０７の変調部１１４は、入力端子１１３から通信相手の無線装置に送信するデータを入力すると、送信データを変調した変調信号を、Ｄ／Ａ変換部１１５に出力する。Ｄ／Ａ変換部１１５は、変調信号を入力すると、変調信号をデジタル信号からアナログ信号に変換してベースバンド信号を生成し、生成したベースバンド信号を中間周波増幅部１１６に出力する。中間周波増幅部１１６は、ベースバンド信号を入力すると、周波数混合部１１７で必要とするレベルまで増幅し、増幅されたベースバンド信号を周波数混合部１１７に出力する。周波数混合部１１７は、増幅されたベースバンド信号を入力し、またローカル回路１１２からローカル信号を入力すると、増幅されたベースバンド信号をローカル信号と混合することで無線周波数に変換し、無線周波数に変換された無線周波数信号を電力増幅部１１８に出力する。電力増幅部１１８は、無線周波数信号を入力すると、無線周波数信号を増幅し、スイッチ１０２に出力する。スイッチ１０２は、増幅された無線周波数信号を入力すると、アンテナ１０１との接続を送信回路側に切り替え、アンテナ１０１から無線周波数信号を送信する。
【００２４】
次に、ＡＦＣ部１１９またはＡＦＣ部１２７からローカル回路１１２により行う周波数の自動制御処理について説明する。ＡＦＣ部１１９は、復調部１０８からデジタル信号に変換された増幅された中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号から周波数を取り出す。この取り出された周波数が通信相手の無線装置側の周波数である。更に、ＡＦＣ部１１９は、発振回路１１１から基準周波数を入力すると、受信信号の周波数と基準周波数との周波数誤差を算出し、スイッチ１２８に出力する。また、ＡＦＣ部１２７は、復調部１２６からデジタル信号に変換された増幅された中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号から周波数を取り出す。この取り出された周波数が他の無線システムの基地局側の周波数である。更に、ＡＦＣ部１２７は、発振回路１１１から基準周波数を入力すると、受信信号の周波数と基準周波数との周波数誤差を算出し、スイッチ１２８に出力する。スイッチ１２８は、通常はＡＦＣ部１１９側に切り替えられているが、入力端子１２３から入力される周波数自動調整の指令信号を制御部１２４を経由して入力すると、ＡＦＣ部１２７側に切り替える。スイッチ１２８がＡＦＣ部１１９側に切り替えられているときは、ＡＦＣ部１１９から通信相手の無線装置側の周波数誤差を入力し、加算器１２１に出力する。また、スイッチ１２８がＡＦＣ部１２７側に切り替えられているときは、ＡＦＣ部１２７から他の無線システムの基地局側の周波数誤差を入力し、加算器１２１に出力する。
【００２５】
加算器１２１は、周波数誤差を入力すると、記憶部１２５の電圧設定値エリア１２５ａに書き込まれている電圧設定値を制御部１２４を経由して読み込み、周波数誤差に相当する電圧の制御量を電圧設定値に加算し、電圧の制御量が加算された電圧設定値（更新された電圧設定値）を加算器１２２とＤ／Ａ変換部１１０に出力する。加算器１２２は、更新された電圧設定値を入力すると、制御部１２４に出力する。制御部１２４は、入力端子１２３から周波数自動調整の指令信号を入力しているときには、更新された電圧設定値を記憶部１２５の電圧設定値エリア１２５ａに書き込む。このように、更新された電圧設定値を記憶部１２５の電圧設定値エリア１２５ａに書き込むことで、工場出荷時に書き込まれた電圧設定値が更新されるので、次回、無線装置１００が起動された場合に、更新された電圧設定値が発振回路１１１の電圧設定値となる。Ｄ／Ａ変換部１１０は、電圧設定値を入力すると、電圧設定値をデジタル信号からアナログ信号に変換し、発振回路１１１に出力する。発振回路１１１は、アナログ信号に変換された電圧設定値を入力すると、この電圧設定値に基づいて電圧を制御することで基準周波数の補正を行い、補正した基準信号をローカル回路１１２に出力する。ローカル回路１１２は、補正された基準信号を入力すると、無線装置１００におけるローカル信号として、周波数混合部１０４と周波数混合部１１７に出力する。なお、周波数誤差の算出については、規格等で決められた信号フォーマットの固定パターンのデータ部分、例えば同期ワード部分を用いて最適時に受けられるはずである状態と、実際に受信した状態を比較することにより算出する方法などがある。
【００２６】
このような実施形態１によれば、基地局を経由しないで通信端末同士が通信を行う自無線システムの無線装置１００は、他の無線システムの基地局の高精度で安定している周波数を用いて無線装置１００の周波数を補正することができるので、定期的に周波数の調整を行う必要がなく、決められた周波数許容偏差の範囲内の周波数とすることができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
本発明を実施するための第２の実施形態(以下、実施形態２という)は、実施形態１と同様に基地局を経由しないで通信端末同士が通信を行う自無線システムのデジタル無線装置２００（以下、無線装置２００という）が、他の無線システムの基地局の高精度で安定している周波数を用いて無線装置２００の周波数を補正する実施形態である。しかし、実施形態２は、無線装置２００が属する自無線システムの周波数帯（例えば、４００ＭＨｚ）と、基地局が属する他の無線システムの周波数帯（例えば、２６０ＭＨｚ）が異なる形態である。以下、無線装置２００における周波数のずれを補正する処理について説明する。
【００２８】
図２に本発明の無線装置２００における送受信機能を示す。図２に示すように、無線装置２００の送受信機能は、アンテナ１０１、スイッチ１０２、スイッチ２２６、高周波増幅部２２７、周波数混合部２２８、中間周波増幅部２２９、Ａ／Ｄ変換部２３０、高周波増幅部１０３、周波数混合部１０４、中間周波増幅部１０５、Ａ／Ｄ変換部１０６ａ、デジタル処理部１０７ａ、出力端子１０９、Ｄ／Ａ変換部１１０、発振回路１１１ａ、ローカル回路１１２、入力端子１１３、Ｄ／Ａ変換部１１５、中間周波増幅部１１６、周波数混合部１１７、電力増幅部１１８、加算器１２１、加算器１２２、入力端子１２３、制御部１２４、及び記憶部１２５から構成されている。デジタル処理部１０７ａは、復調部２３１、ＡＦＣ部２３２、復調部１０８ａ、ＡＦＣ部１１９ａ、スイッチ１２８ａ、及び変調部１１４から構成されている。また、記憶部１２５には、電圧設定値エリア１２５ａが設けられ、発振回路１１１の基準周波数が最適となるような電圧設定値が、工場出荷時にこの電圧設定値エリア１２５ａに書き込まれている。以下、無線装置２００における受信処理と周波数の自動制御処理について順に説明する。尚、送信処理については、実施形態１の送信処理に同じである。
【００２９】
まず、無線装置２００における受信処理について説明する。アンテナ１０１は、通信相手の無線装置からの高周波信号、または他の無線システムの基地局からの高周波信号を受信すると、スイッチ１０２に出力する。スイッチ１０２は、高周波信号を入力すると、アンテナ１０１との接続を受信回路側に切り替え、スイッチ２２６に出力する。スイッチ２２６は、第１の受信回線と第２の受信回線を切り替えるためのスイッチであり、通常は高周波増幅部１０３側である第１の受信回線側に切り替えられているが、入力端子１２３から入力される周波数自動調整の指令信号を制御部１２４を経由して入力すると、高周波増幅部２２７側である第２の受信回線側に切り替える。スイッチ２２６が第１の受信回線に切り替えられているときは、スイッチ１０２から通信相手の無線装置からの高周波信号を入力し、高周波増幅部１０３に出力する。また、スイッチ２２６が第２の受信回線に切り替えられているときは、スイッチ１０２から他の無線システムの基地局側の高周波信号を入力し、高周波増幅部２２７に出力する。
【００３０】
高周波増幅部１０３は、通信相手の無線装置からの高周波信号を入力すると、高周波信号を増幅し、周波数混合部１０４に出力する。周波数混合部１０４は、増幅された高周波信号を入力し、またローカル回路１１２からローカル信号を入力すると、増幅された高周波信号をローカル信号と混合することで周波数変換を行い、周波数変換された中間周波数信号を中間周波増幅部１０５に出力する。中間周波増幅部１０５は、中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換部１０６ａに出力する。Ａ／Ｄ変換部１０６ａは、増幅された中間周波数信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル処理部１０７ａの復調部１０８ａに出力する。同様に、高周波増幅部２２７は、他の無線システムの基地局からの高周波信号を入力すると、高周波信号を増幅し、周波数混合部２２８に出力する。周波数混合部２２８は、増幅された高周波信号を入力し、またローカル回路１１２からローカル信号を入力すると、増幅された高周波信号をローカル信号と混合することで周波数変換を行い、周波数変換された中間周波数信号を中間周波数増幅部２２９に出力する。中間周波数増幅部２２９は、中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換部２３０に出力する。Ａ／Ｄ変換部２３０は、増幅された中間周波数信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル処理部１０７ａの復調部２３１に出力する。
【００３１】
デジタル処理部１０７ａは、ＤＳＰ等のＩＣからなる。復調部１０８ａは、通信相手の無線装置からのデジタル信号に変換され増幅された中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号の復調を行い受信データとして出力端子１０９から出力する。また、復調部２３１は、他の無線システムの基地局からのデジタル信号に変換され増幅された中間周波数信号をＡＦＣ部１１９ａに出力する。
【００３２】
次に、ＡＦＣ部１１９ａまたはＡＦＣ部２３２からローカル回路１１２により行う周波数の自動制御処理について説明する。ＡＦＣ部１１９ａは、復調部１０８ａからデジタル信号に変換された増幅された中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号から周波数を取り出す。この取り出された周波数が通信相手の無線装置側の周波数（例えば、４００ＭＨｚ）である。更に、ＡＦＣ部１１９ａは、発振回路１１１ａから基準周波数を入力すると、受信信号の周波数と基準周波数との周波数誤差を算出し、スイッチ１２８ａに出力する。ＡＦＣ部２３２は、復調部２３１からデジタル信号に変換された増幅された中間周波数信号を入力すると、中間周波数信号から周波数を取り出す。この取り出された周波数が他の無線システムの基地局側の周波数（例えば、２６０ＭＨｚ）である。更に、ＡＦＣ部２３２は、発振回路１１１ａから基準周波数を入力すると、受信信号の周波数と基準周波数との周波数誤差を算出し、スイッチ１２８ａに出力する。スイッチ１２８ａは、通常はＡＦＣ部１１９ａ側に切り替えられているが、入力端子１２３から入力される周波数自動調整の指令信号を制御部１２４を経由して入力すると、ＡＦＣ部２３２側に切り替える。スイッチ１２８ａがＡＦＣ部１１９ａ側に切り替えられているときは、ＡＦＣ部１１９ａから通信相手の無線装置側の周波数誤差を入力し、加算器１２１に出力する。また、スイッチ１２８ａがＡＦＣ部２３２側に切り替えられているときは、ＡＦＣ部２３２から他の無線システムの基地局側の周波数誤差を入力し、加算器１２１に出力する。以降の加算器１２１からローカル回路１１２までの処理については実施形態１に同じである。
【００３３】
このような実施形態２によれば、無線装置２００が属する自無線システムの周波数帯（例えば、４００ＭＨｚ）と、基地局が属する他の無線システムの周波数帯（例えば、２６０ＭＨｚ）が異なる場合でも、他の無線システムの基地局の高精度で安定している周波数を用いて無線装置２００の周波数を補正することができるので、定期的に周波数の調整を行う必要がなく、決められた周波数許容偏差の範囲内の周波数とすることができる。
【００３４】
尚、実施形態１と実施形態２において、他の無線システムとして防災無線システム、タクシー、電力事業者、またはガス事業者等が使用しているＳＣＰＣ（Single Channel Per Carrier）方式の無線システムを利用することができる。これらの無線システムには、独自規格のものがあるが、ほぼ「標準規格ARIB STD T-61」に準拠している。特に、防災無線システムなどのように、「標準規格ARIB STD T-79」等と身近で広く使用されている可能性の高い無線システムが多く存在する。これらの規格に沿った無線システムでは、基地局からの信号には規格で決められている信号パターンとして必ず同期ワードが含まれている。この既知のビット（シンボル）パターンを無線装置１００、無線装置２００が記憶しておくことで無線システムを構成する無線装置以外でも基地局の信号にタイミング同期して周波数追従を行うことができるため、発振回路の経年変化対策が可能となる。
【００３５】
以上の実施形態１と実施形態２によれば、基地局を経由しないで無線装置同士で直接通信を行う無線装置において、高精度の基準発振器を備えることなく、また定期的に基準発振器の基準周波数を調整することなく、基準発振器の経年変化による周波数のずれを容易に補正することが可能な無線装置を提供できる。
【００３６】
以上、具体的な実施の形態により本発明を説明したが、上記実施の形態は本発明の例示であり、この実施の形態に限定されないことは言うまでもない。
【００３７】
以上をまとめると、本発明は次のような特徴を有する。
(１) 本発明の無線装置は、自システムの周波数信号である第１の周波数信号または他システムの周波数信号である第２の周波数信号のいずれかの周波数信号を入力するように切り替えを行う周波数信号入力切替手段と、前記周波数信号入力切替手段から入力する前記第１の周波数信号を復調する第１の復調手段と、前記第１の復調手段で復調された前記第１の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第１の周波数制御手段と、前記周波数信号入力切替手段から入力する前記第２の周波数信号を復調する第２の復調手段と、前記第２の復調手段で復調された前記第２の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第２の周波数制御手段と、前記第１の周波数制御手段または前記第２の周波数制御手段の切り替えを行う周波数制御切替手段と、発信回路の電圧設定値を記憶する記憶手段と、を備え、前記第２の周波数制御手段により制御される周波数に基づいて前記電圧設定値が変更されることを特徴としている。
（２）（１）の本発明の無線装置は、周波数自動調整の指令信号を入力する指令信号入力手段を備え、前記周波数信号入力切替手段と前記周波数制御切替手段は、前記指令信号に基づいて切り替えることを特徴としている。
（３）本発明の無線装置は、自システムの高周波信号である第１の高周波信号または他システムの高周波信号である第２の高周波信号のいずれかの高周波信号を受信するように切り替えを行う高周波信号受信切替手段と、前記高周波信号受信切替手段から入力する前記第１の高周波信号を第１の周波数信号に変換する第１の周波数信号変換手段と、前記第１の周波数信号変換手段で変換された前記第１の周波数信号を復調する第１の復調手段と、前記第１の復調手段で復調された前記第１の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第１の周波数制御手段と、前記高周波信号受信切替手段から入力する前記第２の高周波信号を第２の周波数信号に変換する第２の周波数信号変換手段と、前記第２の周波数信号変換手段で変換された前記第２の周波数信号を復調する第２の復調手段と、前記第２の復調手段で復調された前記第２の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第２の周波数制御手段と、前記第１の周波数制御手段または前記第２の周波数制御手段の切り替えを行う周波数制御切替手段と、発信回路の電圧設定値を記憶する記憶手段と、を備え、前記第２の周波数制御手段により制御される周波数に基づいて前記電圧設定値が変更されることを特徴としている。
（４）（３）の本発明の無線装置は、周波数自動調整の指令信号を入力する指令信号入力手段を備え、前記高周波信号受信切替手段と前記周波数制御切替手段は、前記指令信号に基づいて切り替えることを特徴としている。
（５）本発明の無線装置の周波数調整方法は、自システムの周波数信号である第１の周波数信号または他システムの周波数信号である第２の周波数信号のいずれかの周波数信号を入力するように切り替えを行う周波数信号入力切替工程と、前記周波数信号入力切替工程から入力する前記第１の周波数信号を復調する第１の復調工程と、前記第１の復調工程で復調された前記第１の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第１の周波数制御工程と、前記周波数信号入力切替工程から入力する前記第２の周波数信号を復調する第２の復調工程と、前記第２の復調工程で復調された前記第２の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第２の周波数制御工程と、前記第１の周波数制御工程または前記第２の周波数制御工程の切り替えを行う周波数制御切替工程と、発信回路の電圧設定値を記憶する記憶工程と、を備え、前記第２の周波数制御工程により制御される周波数に基づいて前記電圧設定値が変更されることを特徴としている。
（６）本発明の無線装置の周波数調整方法は、システムの高周波信号である第１の高周波信号または他システムの高周波信号である第２の高周波信号のいずれかの高周波信号を受信するように切り替えを行う高周波信号受信切替工程と、前記高周波信号受信切替工程から入力する前記第１の高周波信号を第１の周波数信号に変換する第１の周波数信号変換工程と、前記第１の周波数信号変換工程で変換された前記第１の周波数信号を復調する第１の復調工程と、前記第１の復調工程で復調された前記第１の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第１の周波数制御工程と、前記高周波信号受信切替工程から入力する前記第２の高周波信号を第２の周波数信号に変換する第２の周波数信号変換工程と、前記第２の周波数信号変換工程で変換された前記第２の周波数信号を復調する第２の復調工程と、前記第２の復調工程で復調された前記第２の周波数信号の周波数に追従するように周波数を制御する第２の周波数制御工程と、前記第１の周波数制御工程または前記第２の周波数制御工程の切り替えを行う周波数制御切替工程と、発信回路の電圧設定値を記憶する記憶工程と、を備え、前記第２の周波数制御工程により制御される周波数に基づいて前記電圧設定値が変更されることを特徴としている。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、無線装置に好適であるが、無線装置に限られるものではなく、経年変化による周波数のずれが発生する装置において周波数の補正を行うシステム一般に適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１００・・・無線装置、  １０１・・・アンテナ、  １０２・・・スイッチ、  １０３・・・高周波増幅部、  １０４・・・周波数混合部、  １０５・・・中間周波増幅部、  １０６・・・Ａ／Ｄ変換部、  １０６ａ・・Ａ／Ｄ変換部、  １０７・・・デジタル処理部、  １０７ａ・・デジタル処理部、  １０８・・・復調部、  １０８ａ・・復調部、  １０９・・・出力端子、  １１０・・・Ｄ／Ａ変換部、  １１１・・・発振回路（ＶＣＴＣＸＯ）、  １１１ａ・・発振回路（ＶＣＴＣＸＯ）、  １１２・・・ローカル回路、  １１３・・・入力端子、  １１４・・・変調部、  １１５・・・Ｄ／Ａ変換部、  １１６・・・中間周波増幅部、  １１７・・・周波数混合部、  １１８・・・電力増幅部、    １１９・・・ＡＦＣ部、  １１９ａ・・ＡＦＣ部、  １２０・・・スイッチ、  １２１・・・加算器、  １２２・・・加算器、  １２３・・・入力端子、  １２４・・・制御部、  １２５・・・記憶部、  １２５ａ・・電圧設定値エリア、  １２６・・・復調部、  １２７・・・ＡＦＣ部、  １２８・・・スイッチ、  １２８ａ・・スイッチ、  ２００・・・無線装置、  ２２６・・・スイッチ、  ２２７・・・高周波増幅部、  ２２８・・・周波数混合部、  ２２９・・・中間周波増幅部、  ２３０・・・Ａ／Ｄ変換部、  ２３１・・・復調部、  ２３２・・・ＡＦＣ部、  ３００・・・無線装置、  ３０１・・・アンテナ、  ３０２・・・スイッチ、  ３０３・・・高周波増幅部、  ３０４・・・周波数混合部、  ３０５・・・中間周波増幅部、  ３０６・・・Ａ／Ｄ変換部、  ３０７・・・デジタル処理部、  ３０８・・・復調部、  ３０９・・・出力端子、  ３１０・・・Ｄ／Ａ変換部、  ３１１・・・発振回路（ＶＣＴＣＸＯ）、  ３１２・・・ローカル回路、  ３１３・・・入力端子、  ３１４・・・変調部、  ３１５・・・Ｄ／Ａ変換部、  ３１６・・・中間周波増幅部、  ３１７・・・周波数混合部、  ３１８・・・電力増幅部、  ３１９・・・ＡＦＣ部、  ３２０・・・加算器、  ３２１・・・加算器、  ３２３・・・制御部、  ３２４・・・記憶部、  ３２４ａ・・電圧設定値エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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