(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段と、
前記基準生成手段によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って局発信号を生成する局部発振手段と、
信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を取り込み、かつ前記局部発振手段によって与えられた局発信号を基準としてその受信波を周波数変換することにより中間周波信号を生成する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段によって生成された中間周波信号を復調し、前記受信波が前記信号空間でとる信号点の列を得る復調手段と、
前記復調手段によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより前記受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段と、
前記偏差検出手段によって求められた偏差が圧縮される方向に、前記基準信号の周波数が変化する値を前記基準生成手段に与える制御手段と
を備えた無線受信機において、
前記値の初期値の保持に供される記憶手段と、
前記受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて前記周波数変換手段に与えられているときに、前記制御手段によって前記基準生成手段に所望の精度で定常的に与えられている値を前記初期値として前記記憶手段に格納する初期設定手段とを備え、
前記制御手段は、
前記記憶手段に記憶された初期値を始動の際に読み出して前記基準生成手段に与える手段を有し、
更に、前記制御手段によって前記基準生成手段に与えられる値を監視し、その値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を上回った期間の長さの積算値またはその期間の最大の長さを求める監視手段と、
始動と共に起動され、予め決められたインターバルに亘って計時を行う計時手段と、
前記計時手段が前記インターバルに亘る計時を完了した時点で、前記監視手段によって求められた積算値または最大の長さと予め決められた上限値とを比較し、前者が後者を上回ったときにその旨を示す警報を発する警報手段と
を備えたことを特徴とする無線受信機。
【請求項２】
動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段と、
前記基準生成手段によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って局発信号を生成する局部発振手段と、
信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を取り込み、かつ前記局部発振手段によって与えられた局発信号を基準としてその受信波を周波数変換することにより中間周波信号を生成する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段によって生成された中間周波信号を復調し、前記受信波が前記信号空間でとる信号点の列を得る復調手段と、
前記復調手段によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより前記受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段と、
前記偏差検出手段によって求められた偏差が圧縮される方向に、前記基準信号の周波数が変化する値を前記基準生成手段に与える制御手段と
を備えた無線受信機において、
前記値の初期値の保持に供される記憶手段と、
前記受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて前記周波数変換手段に与えられているときに、前記制御手段によって前記基準生成手段に所望の精度で定常的に与えられている値を前記初期値として前記記憶手段に格納する初期設定手段とを備え、
前記制御手段は、
前記記憶手段に記憶された初期値を始動の際に読み出して前記基準生成手段に与える手段を有し、
更に、前記制御手段によって基準生成手段に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときにその値の平均をとって保持する平均化手段と、
前記平均化手段によって保持された平均と前記初期値との差をとり、この初期値が前記基準生成手段に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段に保持された初期値をその平均で置換する初期値更新手段と
を備えたことを特徴とする無線受信機。
【請求項３】
動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段と、
前記基準生成手段によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って局発信号を生成する局部発振手段と、
信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を取り込み、かつ前記局部発振手段によって与えられた局発信号を基準としてその受信波を周波数変換することにより中間周波信号を生成する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段によって生成された中間周波信号を復調し、前記受信波が前記信号空間でとる信号点の列を得る復調手段と、
前記復調手段によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより前記受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段と、
前記偏差検出手段によって求められた偏差が圧縮される方向に、前記基準信号の周波数が変化する値を前記基準生成手段に与える制御手段と
を備えた無線受信機において、
前記値の初期値の保持に供される記憶手段と、
前記受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて前記周波数変換手段に与えられているときに、前記制御手段によって前記基準生成手段に所望の精度で定常的に与えられている値を前記初期値として前記記憶手段に格納する初期設定手段とを備え、
前記制御手段は、
前記記憶手段に記憶された初期値を始動の際に読み出して前記基準生成手段に与える手段を有し、
更に、前記制御手段によって基準生成手段に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときにその値の平均をとって保持する平均化手段と、
始動と共に起動され、予め決められたインターバルに亘って計時を行う計時手段と、
前記計時手段が前記インターバルに亘る計時を完了したときに、前記平均化手段によって保持された平均と前記初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束するために要する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段に保持された初期値をその平均で置換する初期値更新手段と
を備えたことを特徴とする無線受信機。
【請求項４】
動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段と、
前記基準生成手段によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って基準搬送波信号を生成する基準波生成手段と、
信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を前記基準波生成手段によって与えられた基準搬送波信号を基準として復調することにより、その受信波が前記信号空間で信号点の列を得る復調手段と、
前記復調手段によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより前記受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段と、
前記偏差検出手段によって求められた偏差が圧縮される方向に、前記基準信号の周波数が変化する値を前記基準生成手段に与える制御手段と
を備えた無線受信機において、
前記値の初期値の保持に供される記憶手段と、
前記受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて前記復調手段に与えられているときに、前記制御手段によって前記基準生成手段に所望の精度で定常的に与えられている値を前記初期値として前記記憶手段に格納する初期設定手段とを備え、
前記制御手段は、
前記記憶手段に記憶された初期値を始動の際に読み出して前記基準生成手段に与える手段を有し、
更に、前記制御手段によって前記基準生成手段に与えられる値を監視し、その値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を上回った期間の長さの積算値またはその期間の最大の長さを求める監視手段と、
始動と共に起動され、予め決められたインターバルに亘って計時を行う計時手段と、
前記計時手段が前記インターバルに亘る計時を完了した時点で、前記監視手段によって求められた積算値または最大の長さと予め決められた上限値とを比較し、前者が後者を上回ったときにその旨を示す警報を発する警報手段と
を備えたことを特徴とする無線受信機。
【請求項５】
動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段と、
前記基準生成手段によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って基準搬送波信号を生成する基準波生成手段と、
信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を前記基準波生成手段によって与えられた基準搬送波信号を基準として復調することにより、その受信波が前記信号空間で信号点の列を得る復調手段と、
前記復調手段によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより前記受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段と、
前記偏差検出手段によって求められた偏差が圧縮される方向に、前記基準信号の周波数が変化する値を前記基準生成手段に与える制御手段と
を備えた無線受信機において、
前記値の初期値の保持に供される記憶手段と、
前記受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて前記復調手段に与えられているときに、前記制御手段によって前記基準生成手段に所望の精度で定常的に与えられている値を前記初期値として前記記憶手段に格納する初期設定手段とを備え、
前記制御手段は、
前記記憶手段に記憶された初期値を始動の際に読み出して前記基準生成手段に与える手段を有し、
更に、前記制御手段によって基準生成手段に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときにその値の平均をとって保持する平均化手段と、
前記平均化手段によって保持された平均と前記初期値との差をとり、この初期値が前記基準生成手段に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段に保持された初期値をその平均で置換する初期値更新手段と
を備えたことを特徴とする無線受信機。
【請求項６】
動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段と、
前記基準生成手段によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って基準搬送波信号を生成する基準波生成手段と、
信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を前記基準波生成手段によって与えられた基準搬送波信号を基準として復調することにより、その受信波が前記信号空間で信号点の列を得る復調手段と、
前記復調手段によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより前記受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段と、
前記偏差検出手段によって求められた偏差が圧縮される方向に、前記基準信号の周波数が変化する値を前記基準生成手段に与える制御手段と
を備えた無線受信機において、
前記値の初期値の保持に供される記憶手段と、
前記受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて前記復調手段に与えられているときに、前記制御手段によって前記基準生成手段に所望の精度で定常的に与えられている値を前記初期値として前記記憶手段に格納する初期設定手段とを備え、
前記制御手段は、
前記記憶手段に記憶された初期値を始動の際に読み出して前記基準生成手段に与える手段を有し、
更に、前記制御手段によって基準生成手段に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときにその値の平均をとって保持する平均化手段と、
始動と共に起動され、予め決められたインターバルに亘って計時を行う計時手段と、
前記計時手段が前記インターバルに亘る計時を完了したときに、前記平均化手段によって保持された平均と前記初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束するために要する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段に保持された初期値をその平均で置換する初期値更新手段と
を備えたことを特徴とする無線受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡ方式が適用された移動通信システムのように、到来した受信波の無線周波数に高い精度で発信周波数が一致した局発信号に基づいて周波数変換や変復調が行われる無線受信機および無線送受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access）方式は、他の多元接続方式に比べて干渉、妨害および無線伝送路の伝送特性の変動に抗して高い伝送品質が得られ、かつ秘話性に富むために、次世代の移動通信システムに適用される方向で種々の開発や研究が進められている。
【０００３】
図１５は、ＣＤＭＡ方式に適応した従来の無線受信機の構成例を示す図である。
図において、受信波は低雑音増幅器１０１および帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１０２を介して乗算器１６１の一方の入力に与えられ、その乗算器１６１の出力は帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１６２を介して復調器１６３の入力に接続される。復調器１６３の搬送波入力には局部発振器１６４の出力が接続され、その復調器１６３の２つの出力（互いに直交するＩチャネルとＱチャネルとに対応する。）は位相検出器１６５の対応する入力に接続される。位相検出器１６５の出力は周波数誤差検出器１６６を介して制御部１６７の入力に接続され、その制御部１６７には外部から後述する初期値（図示されない。）が与えられる。制御部１６７の出力は縦属接続されたＤ／Ａ変換器１６９、電圧制御温度補償水晶発振器（ＶＣＴＣＸＯ）（以下、単に「ＶＣＴＣＸＯ」という。）１７０および局部発振部１７１を介して乗算器１６１の他方の入力に接続される。
【０００４】
なお、局部発振部１７１は、ＶＣＴＣＸＯ１７０の出力に直列に接続された分周器１７２と、その分周器１７２の出力に一方の入力が接続され位相比較器１７３とに併せて、その位相比較器１７３の出力と他方の入力との間に縦属接続されてＰＬＬ(Phase Locked Loop）による間接合成方式の発振器を形成する低域フィルタ（ＬＰＦ）１７４、電圧制御発振器１７５および分周器１７６から構成される。
【０００５】
このような構成の無線受信機では、乗算器１６１および帯域通過フィルタ１６２は、局部発振部１７１によって与えられた局発信号と受信波（ここでは、送信端において、伝送情報に応じてＱＰＳＫ変調され、さらに、直接拡散方式に基づいて生成されたと仮定する。）との積をとることにより、その受信波を中間周波信号に変換する。局部発振器１６４はベースバンド領域において上述した受信波の周波数に概ね一致した周波数の搬送波信号を生成し、復調器１６３は上述した中間周波信号をその搬送波信号を基準として復調（ＱＰＳＫ変調方式に適応する。）することにより、互いに直交したＩチャネルおよびＱチャネルのベースバンド信号を並行して出力する。
【０００６】
位相検出器１６５は、これらのベースバンド信号を内蔵されたＡ／Ｄ変換器（図示されない。）を介してディジタル信号に変換し、かつ時系列ｔ（ここでは、簡単のため、シンボル周期で正規化された整数値であると仮定する。）に対応したＩチャネルおよびＱチャネルの振幅Ｉｍｔ、Ｑｍｔを求めると共に、
θｔ＝tan−１（Ｑｍｔ／Ｉｍｔ）
の式で示される受信波の位相θｔ を順次算出する。周波数誤差検出器１６６は、その位相θｔ を上述した時系列ｔに対して２回微分することにより、受信波の周波数偏差を算出する。
【０００７】
なお、このような周波数偏差の算出については、上述した受信波の成分の内、その受信波の形式に基づいて受信されることが既知である情報（例えば、受信端における同期の確立に供されるべきプリアンブル、ユニークワード、連続する同じ値のシンボル（ビット）の列）を基準として行われる。
制御部１６７は上述したように算出された周波数偏差が予め決められた精度で「０」に等しいか否かを判別し、その判別の結果が偽である場合には、その周波数偏差に比例した値を示すディジタル信号を出力する。Ｄ／Ａ変換器１６９はそのディジタル信号が示す値を制御電圧Ｖcontとして示す制御信号を生成し、ＶＣＴＣＸＯ１７０はその制御信号に応じて上述した周波数偏差が圧縮される方向に発振周波数を可変する。
【０００８】
分周器１７２および局部発振部１７１は、その発振周波数ｆＶＣＴＣＸＯ、分周器１７２の分周比（１／Ｍ）および分周器１７６の分周比（１／Ｎ）に対して
ｆＭＳ＝ｆＶＣＴＣＸＯ・（Ｎ／Ｍ）
の式で示される周波数ｆＭＳに、既述の局発信号の周波数を更新する。
制御部１６７は、乗算器１６１、帯域通過フィルタ１６２、復調器１６３、局部発振器１６４、位相検出器１６５、周波数誤差検出器１６６、Ｄ／Ａ変換器１６９、ＶＣＴＣＸＯ１７０、分周器１７２および局部発振部１７１との連係の下で、上述したように局発信号の周波数を更新する処理を反復するが、既述の判別の結果が真であることを認識すると、その時点でディジタル信号の出力を取り止めて待機する。
【０００９】
すなわち、従来例では、ＶＣＴＣＸＯ１７０の発振周波数は、始動と共に、その発振周波数を基準として局部発振部１７１が生成する局発信号が受信波の周波数に所望の精度で一致する値に自動的に設定される。
したがって、このような従来例が適用された受信端では、対向する送信端（例えば、移動通信システムの無線基地局）に対する周波数同期が±１ｐｐｍ程度の高い確度でとられると共に、所望の通信品質が確保される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来例では、ＶＣＴＣＸＯ１７０は、温度補償が何ら施されない水晶発振器に比べて発振周波数が安定しているが、例えば、−３０℃ないし＋８５℃の動作温度、標準値に対する±５％の電源電圧の変動、±１０％の負荷の変動に対して、それぞれ発振周波数が±１．０ｐｐｍ、±０．２ｐｐｍ、±０．２ｐｐｍに亘って変動し、かつ１年当たり±０．５〜１．０ｐｐｍ程度の経年変化が生じる。
【００１１】
したがって、従来例では、これらの動作温度、電源電圧および負荷の変動と経年変化とに抗して上述した±１ｐｐｍ程度の高い確度で発振周波数を安定化することは難しかった。
また、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムの移動端末であって従来例が適用されたものでは、電源が投入された時点から制御部１６７が行う制御の下でＶＣＴＣＸＯ１７０の発振周波数が所定の精度で確定するまでに要する時間（以下、「引き込み所要時間」という。）は、上述したプリアンブル、ユニークワード、連続した同じ値のシンボル（ビット）の列が連続的には受信されないために、既述の動作温度、電源電圧および負荷の変動と経年変化との程度によっては数十秒となり、緊急を要する発信や着信呼の待機が妨げられる可能性があった。
【００１２】
さらに、図１６に示すように、Ｄ／Ａ変換器１６９が電流出力型の回路で構成された場合には、そのＤ／Ａ変換器１６９の出力抵抗ＲＬ の抵抗値の偏差は一般に±５％程度であるために、ＶＣＴＣＸＯ１７０の発信周波数は制御電圧Ｖcontに生じる誤差に起因して変動し、かつ引き込み時間に大きなバラツキが伴う可能性があった。
【００１３】
なお、ＶＣＴＣＸＯ１７０については、手動による発信周波数の調整を可能とするために半固定の可変コンデンサ（トリマコンデンサ）が付加された場合には、出荷や保守に際してその静電容量を調整することも可能である。
しかし、このような可変コンデンサが付加された構成は、その可変コンデンサの静電容量が経年変化や振動に応じて変化し、かつ上述した調整には工数を要するために、実際には適用できない場合が多かった。
【００１４】
本発明は、受信波の周波数と受信されるべき周波数との差を始動と共に高い確度で速やかに圧縮できる無線受信機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】
図１は、本発明にかかわる第１乃至第３の無線受信機の原理ブロック図である。
本発明にかかわる第１の無線受信機は、動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段１１と、基準生成手段１１によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って局発信号を生成する局部発振手段１２と、信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を取り込み、かつ局部発振手段１２によって与えられた局発信号を基準としてその受信波を周波数変換することにより中間周波信号を生成する周波数変換手段１３と、周波数変換手段１３によって生成された中間周波信号を復調し、受信波が信号空間でとる信号点の列を得る復調手段１４と、復調手段１４によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段１５と、偏差検出手段１５によって求められた偏差が圧縮される方向に基準信号の周波数が変化する値を基準生成手段１１に与える制御手段１６とを備えた無線受信機において、値の初期値の保持に供される記憶手段１７と、受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて周波数変換手段１３に与えられているときに、制御手段１６によって基準生成手段１１に所望の精度で定常的に与えられている値を初期値として記憶手段１７に格納する初期設定手段１８とを備え、制御手段１６は、記憶手段１７に記憶された初期値を始動の際に読み出して基準生成手段１１に与える手段を有し、更に、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられる値を監視し、その値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を上回った期間の長さの積算値またはその期間の最大の長さを求める監視手段４１と、始動と共に起動され、予め決められたインターバルに亘って計時を行う計時手段４２と、計時手段４２がインターバルに亘る計時を完了した時点で、監視手段４１によって求められた積算値または最大の長さと予め決められた上限値とを比較し、前者が後者を上回ったときにその旨を示す警報を発する警報手段４３とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
このように構成された無線受信機では、基準生成手段１１は、動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する。局部発振手段１２は、その基準信号の周波数を基準として周波数合成を行うことによって局発信号を生成する。
また、信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波が周波数変換手段１３に与えられると、周波数変換手段１３は、上述した局発信号を基準としてその疑似受信波を周波数変換することにより中間周波信号を生成する。さらに、復調手段１４はその中間周波信号を復調することにより上述した疑似受信波が信号空間でとる信号点の列を求め、偏差検出手段１５はこれらの信号点の位相の列を２回微分することにより疑似受信波の周波数の偏差を求める。制御手段１６はその偏差が圧縮される方向に上述した基準信号の周波数が変化する値を基準生成手段１１に与え、かつ初期設定手段１８はこのようにして基準生成手段１１に所望の精度で定常的に与えられている値を初期値として記憶手段１７に格納する。
【００１７】
さらに、制御手段１６は始動の際にその初期値を読み出して基準生成手段１１に与えるので、局部発振手段１２は、この初期値に応じて周波数が設定された基準信号を基準とすることによって、上述した局発信号と同じ周波数の局発信号を生成する。
したがって、周波数変換手段１３に与えられる受信波は、上述した疑似受信波に対して行われた周波数変換と復調とがそれぞれ周波数変換手段１３および復調手段１４によって行われることによって、始動と共に速やかに、かつ精度よく既述の信号点の列に変換される。
【００１８】
上述した周波数制御の過程で、監視手段４１は、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられる値を監視し、その値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を上回った期間の長さの積算値またはその期間の最大の長さを求める。また、計時手段４２は始動と共に起動されて予め決められたインターバルに亘って計時を行い、警報手段４３は計時手段４２がその計時が完了した時点で、監視手段４１によって求められた積算値または最大の長さと予め決められた上限値とを比較し、前者が後者を上回ったときにその旨を示す警報を発する。
【００１９】
このような警報は、「記憶手段に保持された初期値に応じて基準生成手段が生成する基準信号の周波数の精度が低下した」ことを意味するので、その初期値の再設定が必要であることが確実に操作者等に伝達され、経年変化や動作温度、電源電圧その他環境条件の変動に適応した迅速な保守が可能となる。
本発明にかかわる第２の無線受信機は、動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段１１と、基準生成手段１１によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って局発信号を生成する局部発振手段１２と、信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を取り込み、かつ局部発振手段１２によって与えられた局発信号を基準としてその受信波を周波数変換することにより中間周波信号を生成する周波数変換手段１３と、周波数変換手段１３によって生成された中間周波信号を復調し、受信波が信号空間でとる信号点の列を得る復調手段１４と、復調手段１４によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段１５と、偏差検出手段１５によって求められた偏差が圧縮される方向に基準信号の周波数が変化する値を基準生成手段１１に与える制御手段１６とを備えた無線受信機において、値の初期値の保持に供される記憶手段１７と、受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて周波数変換手段１３に与えられているときに、制御手段１６によって基準生成手段１１に所望の精度で定常的に与えられている値を初期値として記憶手段１７に格納する初期設定手段１８とを備え、制御手段１６は、記憶手段１７に記憶された初期値を始動の際に読み出して基準生成手段１１に与える手段を有し、更に、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときに、その値の平均値を保持する平均化手段６１と、平均化手段６１によって保持された平均値と初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段１７に保持された初期値を平均値で置換する初期値更新手段６２とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
このように構成された第２の無線受信機では、上述した第１の無線受信器と同様の周波数制御の過程で、平均化手段６１は、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときに、値の平均値を保持する。初期値更新手段６２は、その平均値と上述した初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段１７に保持された初期値を平均値で置換する。
【００２１】
すなわち、始動の際に適用されるべき初期値が経年変化、動作温度や電源電圧の変化に柔軟に適応して動的に更新されるので、多様な環境において人手を介することなく始動と共に速やかに基準信号の周波数が設定される。
本発明にかかわる第３の無線受信機は、動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段１１と、基準生成手段１１によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って局発信号を生成する局部発振手段１２と、信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を取り込み、かつ局部発振手段１２によって与えられた局発信号を基準としてその受信波を周波数変換することにより中間周波信号を生成する周波数変換手段１３と、周波数変換手段１３によって生成された中間周波信号を復調し、受信波が信号空間でとる信号点の列を得る復調手段１４と、復調手段１４によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段１５と、偏差検出手段１５によって求められた偏差が圧縮される方向に基準信号の周波数が変化する値を基準生成手段１１に与える制御手段１６とを備えた無線受信機において、値の初期値の保持に供される記憶手段１７と、受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて周波数変換手段１３に与えられているときに、制御手段１６によって基準生成手段１１に所望の精度で定常的に与えられている値を初期値として記憶手段１７に格納する初期設定手段１８とを備え、制御手段１６は、記憶手段１７に記憶された初期値を始動の際に読み出して基準生成手段１１に与える手段を有し、更に、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときに、値の平均値を保持する平均化手段６１と、始動と共に起動され、予め決められたインターバルに亘って計時を行う計時手段７１と、計時手段７１がインターバルに亘る計時を完了したときに、平均化手段６１によって保持された平均値と初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段１１に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束するために要する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段１７に保持された初期値を平均値で置換する初期値更新手段７２とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
このように構成された第３の無線受信機では、上述した第１の無線受信器と同様の周波数制御の過程で、平均化手段６１は、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときに、値の平均値を保持する。
また、計時手段７１は、始動と共に起動されて予め決められたインターバルに亘って計時を行う。初期値更新手段７２は、計時手段７１がその計時を完了したときに、先行して平均化手段６１によって保持された平均と初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段１１に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束するために要する時間が許容可能な最大値を超える程度に、その差が大きい場合には、記憶手段に保持された初期値をその平均で置換する。
【００２３】
すなわち、始動の際に適用されるべき初期値が経年変化の速度に適応した周期で動的に適正な値に更新されるので、人手を介することなく長期間に亘って「始動と共に速やかに基準信号の周波数が設定される」状態が維持される。
図２は、本発明にかかわる第４乃至第６の無線受信機の原理ブロック図である。
【００２４】
本発明にかかわる第４の無線受信機は、動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段１１と、基準生成手段１１によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って基準搬送波信号を生成する基準波生成手段２０と、信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を基準波生成手段２０によって与えられた基準搬送波信号を基準として復調することにより、その受信波が信号空間で信号点の列を得る復調手段２１と、復調手段２１によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段２２と、偏差検出手段２２によって求められた偏差が圧縮される方向に基準信号の周波数が変化する値を基準生成手段１１に与える制御手段２３とを備えた無線受信機において、値の初期値の保持に供される記憶手段２４と、受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて復調手段２１に与えられているときに、制御手段２３によって基準生成手段１１に所望の精度で定常的に与えられている値を初期値として記憶手段２４に格納する初期設定手段２５とを備え、制御手段２３は、記憶手段２４に記憶された初期値を始動の際に読み出して基準生成手段１１に与える手段を有し、更に、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられる値を監視し、その値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を上回った期間の長さの積算値またはその期間の最大の長さを求める監視手段４１と、始動と共に起動され、予め決められたインターバルに亘って計時を行う計時手段４２と、計時手段４２がインターバルに亘る計時を完了した時点で、監視手段４１によって求められた積算値または最大の長さと予め決められた上限値とを比較し、前者が後者を上回ったときにその旨を示す警報を発する警報手段４３とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
このように構成された第４の無線受信機では、基準生成手段１１は、動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する。基準波生成手段２０は、その基準信号の周波数を基準として周波数合成を行うことによって基準搬送波信号を生成する。
【００２６】
また、信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波が復調手段２１に与えられると、その復調手段２１は、上述した基準搬送波信号を基準としてその疑似受信波を復調することにより、その疑似受信波が信号空間でとる信号点の列を求め、偏差検出手段２２はこれらの信号点の位相の列を２回微分することにより疑似受信波の周波数の偏差を求める。制御手段２３はその偏差が圧縮される方向に上述した基準信号の周波数が変化する値を基準生成手段１１に与え、かつ初期設定手段２５はこのようにして基準生成手段１１に所望の精度で定常的に与えられている値を初期値として記憶手段２４に格納する。
【００２７】
さらに、制御手段２３は始動の際にその初期値を読み出して基準生成手段１１に与えるので、基準波生成手段２０は、この初期値に応じて周波数が設定された基準信号を基準とすることによって、上述した基準搬送波信号と同じ周波数の搬送波信号を生成する。
したがって、復調手段２１に与えられる受信波は、上述した疑似受信波に対して行われた復調と同様の復調がその復調手段２１によって行われることによって、始動と共に速やかに、かつ精度よく既述の信号点の列に変換される。
【００２８】
上述した周波数制御の過程において、監視手段４１は、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられる値を監視し、その値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を上回った期間の長さの積算値またはその期間の最大の長さを求める。また、計時手段４２は始動と共に起動されて予め決められたインターバルに亘って計時を行い、警報手段４３は計時手段４２がその計時が完了した時点で、監視手段４１によって求められた積算値または最大の長さと予め決められた上限値とを比較し、前者が後者を上回ったときにその旨を示す警報を発する。
【００２９】
このような警報は、「記憶手段に保持された初期値に応じて基準生成手段が生成する基準信号の周波数の精度が低下した」ことを意味するので、その初期値の再設定が必要であることが確実に操作者等に伝達され、経年変化や動作温度、電源電圧その他環境条件の変動に適応した迅速な保守が可能となる。
本発明にかかわる第５の無線受信機は、動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段１１と、基準生成手段１１によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って基準搬送波信号を生成する基準波生成手段２０と、信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を基準波生成手段２０によって与えられた基準搬送波信号を基準として復調することにより、その受信波が信号空間で信号点の列を得る復調手段２１と、復調手段２１によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段２２と、偏差検出手段２２によって求められた偏差が圧縮される方向に基準信号の周波数が変化する値を基準生成手段１１に与える制御手段２３とを備えた無線受信機において、値の初期値の保持に供される記憶手段２４と、受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて復調手段２１に与えられているときに、制御手段２３によって基準生成手段１１に所望の精度で定常的に与えられている値を初期値として記憶手段２４に格納する初期設定手段２５とを備え、制御手段２３は、記憶手段２４に記憶された初期値を始動の際に読み出して基準生成手段１１に与える手段を有し、更に、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときに、その値の平均値を保持する平均化手段６１と、平均化手段６１によって保持された平均値と初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段１７に保持された初期値を平均値で置換する初期値更新手段６２とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
このように構成された第５の無線受信機において、平均化手段６１は、上述した第４の無線受信器と同様の周波数制御過程において、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときに、値の平均値を保持する。初期値更新手段６２は、その平均値と上述した初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段１７に保持された初期値を平均値で置換する。
【００３１】
すなわち、始動の際に適用されるべき初期値が経年変化、動作温度や電源電圧の変化に柔軟に適応して動的に更新されるので、多様な環境において人手を介することなく始動と共に速やかに基準信号の周波数が設定される。
本発明にかかわる第６の無線受信機は、動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段１１と、基準生成手段１１によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って基準搬送波信号を生成する基準波生成手段２０と、信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を基準波生成手段２０によって与えられた基準搬送波信号を基準として復調することにより、その受信波が信号空間で信号点の列を得る復調手段２１と、復調手段２１によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段２２と、偏差検出手段２２によって求められた偏差が圧縮される方向に基準信号の周波数が変化する値を基準生成手段１１に与える制御手段２３とを備えた無線受信機において、値の初期値の保持に供される記憶手段２４と、受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて復調手段２１に与えられているときに、制御手段２３によって基準生成手段１１に所望の精度で定常的に与えられている値を初期値として記憶手段２４に格納する初期設定手段２５とを備え、制御手段２３は、記憶手段２４に記憶された初期値を始動の際に読み出して基準生成手段１１に与える手段を有し、更に、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときに、値の平均値を保持する平均化手段６１と、始動と共に起動され、予め決められたインターバルに亘って計時を行う計時手段７１と、計時手段７１がインターバルに亘る計時を完了したときに、平均化手段６１によって保持された平均値と初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段１１に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束するために要する時間が許容可能な最大値を超える程度にその差が大きいときに、記憶手段１７に保持された初期値を平均値で置換する初期値更新手段７２とを備えたことを特徴とする。
【００３２】
このように構成された第６の無線受信機において、平均化手段６１は、上述した第４の無線受信器と同様の周波数制御過程において、制御手段１６によって基準生成手段１１に与えられた値の初期値に対する偏差が予め決められた閾値を下回るときに、値の平均値を保持する。
また、計時手段７１は、始動と共に起動されて予め決められたインターバルに亘って計時を行う。初期値更新手段７２は、計時手段７１がその計時を完了したときに、先行して平均化手段６１によって保持された平均と初期値との差をとり、この初期値が基準生成手段１１に与えられた時点から基準信号の周波数が所望の精度で収束するために要する時間が許容可能な最大値を超える程度に、その差が大きい場合には、記憶手段に保持された初期値をその平均で置換する。
【００３３】
すなわち、始動の際に適用されるべき初期値が経年変化の速度に適応した周期で動的に適正な値に更新されるので、人手を介することなく長期間に亘って「始動と共に速やかに基準信号の周波数が設定される」状態が維持される。
なお、図３に示すように、動作温度の範囲における発振周波数の変動分が補償され、かつ外部から与えられる値に亘ってシフトした周波数の基準信号を生成する基準生成手段１１と、基準生成手段１１によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って局発信号を生成する局部発振手段１２と、基準生成手段１１によって生成された基準信号の周波数を基準として周波数合成を行って基準搬送波信号を生成する基準波生成手段２０と、信号空間で位相が異なる複数の信号点をとる受信波を取り込み、かつ局部発振手段１２によって与えられた局発信号を基準としてその受信波を周波数変換することにより中間周波信号を生成する周波数変換手段１３と、周波数変換手段１３によって生成された中間周波信号を基準波生成手段２０によって与えられた基準搬送波信号を基準として復調することにより、受信波が信号空間でとる信号点の列を得る復調手段３１と、復調手段３１によって得られた信号点の位相の列を２回微分することにより受信波の周波数の偏差を求める偏差検出手段３２と、偏差検出手段３２によって求められた偏差が圧縮される方向に、基準信号の周波数が変化する値を基準生成手段１１に与える制御手段３３とを備えた無線受信機において、値の初期値の保持に供される記憶手段３４と、受信波に対して周波数の偏差および安定度が同等あるいはそれ以上と見なし得る疑似受信波がその受信波に代えて周波数変換手段１３に与えられているときに、基準生成手段１１に所望の精度で定常的に与えられている値を初期値として記憶手段３４に格納する初期設定手段３５とを備え、制御手段３３は、記憶手段３４に保持された初期値を始動の際に読み出して基準生成手段１１に与える手段を備えた無線受信機に、更に、上述した監視手段４１、計時手段４２および警報手段４３とからなる構成あるいは平均化手段６１と初期値更新手段６２とからなる構成または平均化手段６１と計時手段７１と初期値更新手段７２とからなる構成を適用することも可能である。
【００３４】
また、上述した第１乃至第６の無線受信機において、筐体に取り付けられ、かつ疑似受信波を与える信号源との接続に供される接栓８１と、前記受信波とその接栓８１を介して上述した信号源から与えられた疑似受信波との内、何れかを択一的に選択して周波数変換手段１３あるいは復調手段１４に与える切り替え制御手段８２とを備えて構成することもできる。
【００３５】
このように構成された無線受信機では、初期設定手段が記憶手段に初期値を格納するために受信波に代えて周波数変換手段や復調手段に与えられるべき疑似受信波は、全ての構成要素の実装状況に何ら変更が伴うことなく外部から確実に与えられるので、その初期値は効率的にかつ確度高く設定される。
更に、図４に示すように、図１乃至図３のいずれかに示したようにして構成された無線受信機９１と、無線受信機９１を構成する局部発振手段によって生成された局発信号を基準とする周波数変換と、その無線受信機９１を構成する基準波生成手段によって生成された基準搬送波信号を基準とする変調との何れか一方または双方を行うことにより、受信波と共通の変調方式および多元接続方式が適用され、かつ伝送情報で変調された送信波を生成する送信手段９２とを備えて、無線送受信機を構成することも可能である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図５は、本発明にかかわる第１乃至第３の無線受信機の基本構成を示す図である。
図において、図１５に示すものと構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
【００３７】
図５に示した無線受信機の構成と図１５に示す従来例との構成の相違点は、乗算器１６１には低雑音増幅器１０１および帯域通過フィルタ１０２を介して外部に設けられた信号発生器１０３の出力が接続され、制御部１６７にメモリ１０４が接続された点にある。
なお、図５に示した無線受信機の構成と図１に示すブロック図との対応関係については、ＶＣＴＣＸＯ１７０は基準生成手段１１に対応し、局部発振部１７１は局部発振手段１２に対応し、低雑音増幅器１０１、帯域通過フィルタ１０２、乗算器１６１および帯域通過フィルタ１６２は周波数変換手段１３に対応し、復調器１６３、局部発振器１６４および位相検出器１６５は復調手段１４に対応し、周波数誤差検出器１６６は偏差検出手段１５に対応し、制御部１６７およびＤ／Ａ変換器１６９は制御手段１６に対応し、メモリ１０４は記憶手段１７に対応し、制御部１６７は初期設定手段１８に対応する。
【００３８】
以下、図５に示した無線受信機の動作を説明する。
図５に示した無線受信機は、製造者によって出荷に先行して行われる調整や運用の過程で適宜行われる保守の工程では、温度、電源電圧その他の動作環境が標準的な状態に設定された槽（例えば、恒温槽）の内部に収められ、かつ低雑音増幅器１０１の入力に信号発生器１０３の出力が接続された状態に設定される。
【００３９】
また、信号発生器１０３は、受信波の公称周波数に高い安定度で精度（例えば、０．０１ｐｐｍ）で周波数が一致し、かつ既知のプリアンブル信号やユニークワードで周期的に変調された擬似的な受信波（以下、「疑似受信波」という。）を生成する。
制御部１６７は、外部から制御信号（例えば、図示されない試験器等によって与えられる。）が与えられると以下の動作を行う「初期値設定モード」に移行する。
【００４０】
初期値設定モードでは、制御部１６７は、図１５に示す従来例と同様にして乗算器１６１、帯域通過フィルタ１６２、復調器１６３、局部発振器１６４、位相検出器１６５、周波数誤差検出器１６６、Ｄ／Ａ変換器１６９、分周器１７２および局部発振部１７１と連係することにより、「局部発振部１７１が生成する局発信号の周波数が疑似受信波の周波数に所望の精度で一致する値」にＶＣＴＣＸＯ１７０の発信周波数を設定する。
【００４１】
さらに、制御部１６７は、このようにして設定されたＶＣＴＣＸＯ１７０の発信周波数が疑似受信波の周波数に適応した値に確度高く収束する時間に亘って待機し、その時点でディジタル信号としてＤ／Ａ変換器１６９に与えられている値（以下、「初期値」という。）をメモリ１０４に書き込む。
また、図５に示した無線受信機が無線基地局から到来する受信波を受信するために稼働している状態では、制御部１６７には上述した制御信号は与えられず、かつ低雑音増幅器１０１には、上述した信号発生器１０３に代わる空中線系やフロントエンド回路（何れも図示されない。）を介してその受信波が与えられる。
【００４２】
一方、制御部１６７は始動と共にメモリ１０４に予め蓄積された値を読み出してその値を示すディジタル信号をＤ／Ａ変換器１６９に与えるので、ＶＣＴＣＸＯ１７０の発信周波数は、疑似受信波と実際に受信されるべき受信波との間の周波数の偏差が許容される程度に小さい限り、始動と共にその受信波の周波数に適応した初期値に速やかに設定される。
【００４３】
また、制御部１６７は、このディジタル信号に応じて得られるＶＣＴＣＸＯ１７０の発信周波数について、動作温度、電源電圧、ＶＣＴＣＸＯ１７０の特性等のバラツキや経年変化に起因した誤差の補正が必要である場合には、上述した初期値が設定された時点を起点として従来例と同様にその補正を行う。
このように図５に示した無線受信機では、制御部１６７は、始動の直後には、従来例のようにＶＣＴＣＸＯ１７０の発信周波数の引き込みを新規に開始することなく、早期に引き込みを完結することができる。
【００４４】
したがって、図５に示した無線受信機では、始動の直後において速やかに所望の受信波を受信可能な状態となり、利用者の要望による発信や着信呼の待ち受けが早期に可能となる。
なお、図５に示した無線受信機では、制御部１６７は、信号発生器１０３によって疑似受信波が与えられた時点から所定の期間に亘って待機することによりメモリ１０４に保持されるべき初期値を決定しているが、このように待機することなく、例えば、初期値の候補となるべき値が更新されるときに先行して同様に更新された候補の値との差分を算出し、その差分が所望の精度で同じである場合に最新の値を初期値としてもよい。
【００４５】
図６は、本発明にかかわる第４乃至第６の無線受信機の基本構成を示す図である。
図において、図５に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
図６に示す無線受信機と図５に示した無線受信機との構成の相違点は、復調器１６３の搬送波入力には局部発振器１６４に代わる局部発振部１７１ａの出力が接続され、乗算器１６１の他方の入力には局部発振部１７１および分周器１７２に代わる局部発振器１６４ａの出力が接続された点にある。
【００４６】
なお、局部発振部１７１ａの構成については、図５に示す局部発振部１７１の構成と同じであるから、以下では、対応する構成要素に添え文字「ａ」が付加された同じ符号を付与して図示することとし、その説明を省略する。
なお、図６に示した無線受信機と図２に示すブロック図との対応関係については、ＶＣＴＣＸＯ１７０は基準生成手段１１に対応し、局部発振部１７１ａは基準波生成手段２０に対応し、低雑音増幅器１０１、帯域通過フィルタ１０２、乗算器１６１、帯域通過フィルタ１６２、復調器１６３、局部発振器１６４ａおよび位相検出器１６５は復調手段２１に対応し、周波数誤差検出器１６６は偏差検出手段２２に対応し、制御部１６７およびＤ／Ａ変換器１６９は制御手段２３に対応し、メモリ１０４は記憶手段２４に対応し、制御部１６７は初期設定手段２５に対応する。
【００４７】
以下、図６に示した無線受信機の動作を説明する。
乗算器１６１および帯域通過フィルタ１６２は、局部発振器１６４ａによって生成された局発信号と、低雑音増幅器１０１および帯域通過フィルタ１０２を介して与えられる疑似受信波や受信波との積をとることにより、これらの疑似受信波および受信波をそれぞれ中間周波信号に変換する。
【００４８】
また、局部発振部１７１ａは、ＶＣＴＣＸＯ１７０が分周器１７２ａを介して与える信号の周波数を基準として間接方式の周波数合成を行うことにより、基準搬送波信号を生成する。復調器１６３は、上述した中間周波信号をその基準搬送波信号を基準として復調することにより、互いに直交したＩチャネルおよびＱチャネルのベースバンド信号を並行して出力する。
【００４９】
さらに、周波数誤差検出器１６６は従来例と同様にして周波数偏差を求め、かつ制御部１６７はその周波数偏差が予め決められた精度で「０」に等しいか否かを判別すると共に、その判別の結果が偽である場合には、その周波数偏差に比例した値を示すディジタル信号をＤ／Ａ変換器１６９に与える。
なお、図６に示した無線受信機における各部の動作については、上述した事項を除いて図５に示した無線受信機における動作と同じであるから、ここではその説明を省略する。
【００５０】
すなわち、図６に示した無線受信機では、局部発振部１７１ａが復調器１６３に与えられるべき基準搬送波信号を生成する点で図５に示した無線受信機と異なるが、制御部１６７は、復調器１６３、位相検出器１６５、周波数誤差検出器１６６、Ｄ／Ａ変換器１６９、ＶＣＴＣＸＯ１７０および分周器１７２ａを介して局部発振部１７１ａに至るフィードバックループにおいて、主導的に周波数偏差を抑圧し、かつ調整や保守の工程においては、図５に示した無線受信機と同様にしてメモリ１０４に保持されるべき初期値を求める。
【００５１】
したがって、図６に示した無線受信機では、図５に示した無線受信機と同様にして、始動の直後に「所望の受信波を受信可能な状態」に速やかに移行し、かつ利用者の要望による発信や着信呼の待ち受けが早期に可能となる。
図７は、本発明に関連する無線受信機の別構成例を示す図である。
図において、図５および図６に記載されたものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
【００５２】
図７に示した無線受信機の構成の特徴は、ＶＣＴＣＸＯ１７０の出力が図５に示す局部発振部１７１と図６に示す局部発振部１７１ａとの入力に接続されることにより、図１に示した周波数制御構成と図２に示した周波数制御構成とが並行して適用された点にある。
なお、図７に示した無線受信機と図３に示すブロック図との対応関係については、ＶＣＴＣＸＯ１７０は基準発振手段１１に対応し、局部発振部１７１ａは基準波生成手段２０に対応し、局部発振部１７１は局部発振手段１２に対応し、低雑音増幅器１０１、帯域通過フィルタ１０２、乗算器１６１および帯域通過フィルタ１６２は周波数変換手段１３に対応し、復調器１６３および位相検出器１６５は復調手段３１に対応し、周波数誤差検出器１６６は偏差検出手段３２に対応し、制御部１６７およびＤ／Ａ変換器１６９は制御手段３３に対応し、メモリ１０４は記憶手段３４に対応し、制御部１６７は初期設定手段３５に対応する。
【００５３】
以下、図７に示した無線受信機の動作を説明する。
図７に示した無線受信機では、制御部１６７は、図５および図６に示した無線受信機における制御部１６７と同様の処理を行うことにより、初期値を求めてメモリ１０４に保持し、かつ始動時にその初期値を読み出してＤ／Ａ変換器１６９に与えると共に、既述のフィートバックループを介して帰還される値を主導的に決定する。
【００５４】
したがって、乗算器１６１に与えられるべき局発信号の周波数の設定が分周器１７２、１７６の分周比Ｍ、Ｎに基づいて所望の精度で可能であり、復調器１６３に与えられるべき基準搬送波信号の周波数の設定が分周器１７２ａ、１７６ａの分周比Ｍａ、Ｎａに基づいて所望の精度で可能である限り、ＶＣＴＣＸＯ１７０が共用されることによって安価に請求項１、２に記載の発明に対応した実施形態と同等の性能が得られる。
【００５５】
図８は、本発明にかかわる第１の無線送受信機の実施形態を示す図である。
図において、図５に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
本実施形態と図５に示した無線受信機との構成の相違点は、制御部１６７の入出力ポートにタイマ１１０が接続され、その制御部１６７の出力ポートに警報発生器１１１が接続された点にある。
【００５６】
なお、本実施形態と図１〜図３に示すブロック図との対応関係については、制御部１６７は監視手段４１に対応し、タイマ１１０は計時手段４２、５１に対応し、制御部１６７および警報発生器１１１は警報手段４３、５２に対応する。
以下、本実施形態の動作を説明する。
なお、各部の動作の内、下記に示す動作以外の動作については、基本的に図５に示す実施形態と同様であるから、ここではその説明を省略する。
【００５７】
メモリ１０４には、初期値設定モードにおいて求められた初期値が予め格納される。
始動時には、制御部１６７は、その初期値をメモリ１０４から読み出してＤ／Ａ変換器１６９に与えると共に、タイマ１１０を起動する。さらに、制御部１６７は、先行してＤ／Ａ変換器１６９に与えた値とその値の更新値との差分と予め設定された閾値とを比較する。制御部１６７は、その比較の結果として前者が後者を上回る（ＶＣＴＣＸＯ１７０の発信周波数をさらに引き込む処理が必要である）期間の長さを積算する。
【００５８】
タイマ１１０は予め決められた長い期間（例えば、数週間ないし数年）のインターバルを有し、そのインターバルに相当する期間が経過すると、その旨の通知を制御部１６７に与える。
制御部１６７は、この通知を認識すると、その時点までに積算された期間の長さが上述したインターバルに対して占める割合を求め、その割合が所定の上限値を上回るときには警報発生器１１１を駆動する。
【００５９】
しかし、制御部１６７は、その割合が上限値未満である場合には、積算された期間の長さを「０」に初期化し、かつタイマ１１０を再度起動すると共に、上述した積算を再開する。
このように本実施形態によれば、ＶＣＴＣＸＯ１７０等の特性の経年変化、温度や電源電圧の著しい変動によってそのＶＣＴＣＸＯ１７０の発振周波数が許容できない程度にシフトしたり、メモリ１０４に予め格納された初期値が適正でないことに起因する伝送特性の著しい劣化が確実に操作者に通知される。
【００６０】
なお、本実施形態では、積算された期間の長さの時間率に基づいて警報発生器１１１が駆動されているが、例えば、制御部１６７は、逐次「同様の期間が連続する最大の長さ」を求めてメモリ１０４に蓄積し、その最大の長さが予め決められた閾値を上回るときには、時間率の如何にかかわらず警報発生器１１１を駆動することも可能である。
【００６１】
また、本実施形態では、積算された期間の長さの時間率の算出の基準としてタイマ１１０が適用されているが、例えば、制御部１６７は、製造者が出荷に先行して行った調整の時点を起点として計時された時間が所定のインターバルに等しくなった時点で警報発生器１１１を駆動することにより、初期値の再設定を操作者に促すことも可能である。
【００６２】
図９は、本発明にかかわる第２の無線受信機の実施形態を示す図である。
図において、図５に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
本実施形態と図５に示した無線受信機との構成の相違点は、メモリ１０４に併せて、平均値メモリ１２０が制御部１６７に接続された点にある。
【００６３】
なお、本実施形態と図１〜図３に示すブロック図との対応関係については、制御部１６７および平均値メモリ１２０は平均化手段６１に対応し、制御部１６７は初期値更新手段６２に対応する。
以下、本実施形態の動作を説明する。
なお、各部の動作の内、下記に示す動作以外の動作については、基本的に図５に示す実施形態と同様であるから、ここではその説明を省略する。
【００６４】
制御部１６７は、Ｄ／Ａ変換器１６９にディジタル信号として与えられる値が更新される度にその値の平均値を算出してメモリ１０４に格納する。
また、制御部１６７は、上述したように更新された値と算出された平均値との差分を求める。さらに、制御部１６７は、その差分の絶対値と予め設定された閾値とを比較し、前者が後者を下回る場合には何ら特別な処理を行わないが、反対に前者が後者を上回る場合には、該当する平均値をメモリ１０４に初期値として格納する。
【００６５】
このように本実施形態によれば、実際に到来する受信波に適応して設定された値が初期値として動的に設定されるので、例えば、動作温度、電源電圧、受信波の周波数その他が大きく変化したり、ＶＣＴＣＸＯ１７０等の特性が経年に応じて大きく変化した状態であっても、始動と共に早期に受信動作が可能な状態に移行することが可能となる。
【００６６】
なお、本実施形態では、Ｄ／Ａ変換器１６９にディジタル信号として与えられる値が更新される度に、その値の如何にかかわらず上述した平均値の更新が行われているが、制御部１６７が確実に認識することができるならば、例えば、受信波の電界強度が著しく低かったりその受信波が受信されないことが自明である期間には、その平均値の更新を省略する処理が行われてもよい。
【００６７】
図１０は、本発明にかかわる第３の無線受信機の実施形態を示す図である。
図において、図９に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
本実施形態と図９に示した実施形態との構成の相違点は、制御部１６７の入出力ポートにタイマ１３０が接続された点にある。
【００６８】
なお、本実施形態と図１〜図３に示すブロック図との対応関係については、タイマ１３０は計時手段７１に対応し、平均値メモリ１２０および制御部１６７は初期値更新手段７２に対応する。
以下、本実施形態の動作を説明する。
なお、各部の動作の内、下記に示す動作以外の動作については、基本的に図９に示す実施形態と同様であるから、ここではその説明を省略する。
【００６９】
制御部１６７は、始動と共に予め決められたインターバルの値（例えば、数週間ないし数年）を指定することによりタイマ１３０を起動する。
しかし、制御部１６７は、更新された平均値をメモリ１２０に格納してもその平均値とメモリ１０４に格納された初期値とを比較はしない。
また、制御部１６７は、このような平均値を更新する処理を反復する過程においてタイマ１３０から「上述したインターバルの値に亘る計時が完了した」ことが通知されると、その時点で平均値メモリ１２０に格納されている平均値を初期値としてメモリ１０４に格納する。
【００７０】
このように本実施形態によれば、タイマ１３０のインターバルの値によって決定される周期で初期値が実際の受信波に適応して求められた平均値に置換されるので、制御部１６７に要求される処理量の増加が抑制されると共に、動作温度、電源電圧、受信波の周波数の偏差その他の変化やＶＣＴＣＸＯ１７０等の特性の経年変化に柔軟に適応しつつ、始動と共に早期に受信動作が可能な状態に移行可能な環境が維持される。
【００７１】
図１１は、本発明に関連する無線受信機の構成例を示す図である。
図において、図５に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
図１１に示した無線受信機と図５に示した無線受信機との構成の相違点は、低雑音増幅器１０１の前段にアンテナスイッチ１４０が配置され、そのアンテナスイッチ１４０の制御端子は制御部１６７の対応する出力に接続されると共に、受信波と疑似受信波とは何れもアンテナスイッチ１４０を介して低雑音増幅器１０１に与えられ、さらに、図１２に示すように、筐体に設けられた貫通孔に取り付けられた調整用コネクタ１４１を介して疑似受信波の発生源となる信号発生器に、アンテナスイッチ１４０の一方のアンテナ端子が接続された点にある。
【００７２】
なお、図１１に示した無線受信機と図１〜図３に示すブロック図との対応関係については、調整用コネクタ１４１は接栓８１に対応し、アンテナスイッチ１４０および制御部１６７は切り替え制御手段８２に対応する。
以下、図１１に示した無線受信機の動作を説明する。
制御部１６７は、外部から制御信号が与えられると「初期値設定モード」に移行すると共に、アンテナスイッチ１４０を制御することにより、低雑音増幅器１０１の入力にそのアンテナスイッチ１４０を介して信号発生器の出力を接続する。
【００７３】
このように、図１１に示した無線受信機によれば、「初期値設定モード」において筐体の内部に実装された状態が維持されつつ、疑似受信波が確実に与えられる。
したがって、通常の運用が行われている状態と「初期値設定モード」との間で実装状態が異なることに起因して生じる初期値の誤差が確実に抑圧されると共に、その初期値の設定が安価に、かつ確実に行われる。
【００７４】
なお、図１１に示した無線受信機では、空中線系と信号発生器との内、低雑音増幅器１０１の入力に接続されるべき一方を選択する素子としてアンテナスイッチ１４０が付加されているが、例えば、アンテナスイッチ１４０は選択ダイバーシチに供されるアンテナスイッチとして共用されてもよい。
図１３は、本発明に関連する無線送受信機の構成例を示す図である。
【００７５】
図において、図５に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
図１３に示した無線送受信機と図５に示す実施形態との構成の相違点は、アンテナ１５０が付加され、さらに、そのアンテナ１５０の給電端と局部発振部１７１の出力とに接続された送信系１５１が備えられた点にある。
【００７６】
また、送信系１５１は、縦属接続された送信情報処理部１５２、変調器１５３、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１５４と、その帯域通過フィルタ１５４の後段に配置されて局部発振部１７１の出力から局発信号の供給を受ける乗算器１５５と、さらに、その乗算器１５５の出力とアンテナ１５０の給電端との間に縦属接続された帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１５６および電力増幅器１５７とから構成される。
【００７７】
なお、図１３に示した無線送受信機と図４に示すブロック図との対応関係については、アンテナ１５０および送信系１５１は送信手段９２に対応し、その他の全ての構成要素は無線受信機９１に対応する。
以下、図１３に示した無線送受信機の動作を説明する。
送信情報処理部１５２は、図示されない情報源から与えられ、かつ対向する無線基地局に無線伝送されるべき送信情報を取り込み、その送信情報を示すベースバンド信号に予め決められた拡散符号を乗じることにより拡散信号を生成する。変調器１５３は、その拡散信号に対して無線伝送路に適応した変調（ここでは、簡単のため、受信波と同様にしてＱＰＳＫ変調方式に適応すると仮定する。）処理を施すことにより、一次送信信号を生成する。
【００７８】
帯域通過フィルタ１５４、１５６および乗算器１５５は、その一次送信信号を取り込み、かつ局部発振部１７１によって生成された局発信号と乗じることにより送信波信号を生成する。電力増幅器１５７は、その送信波信号を所定のレベルに電力増幅してアンテナ１５０の給電端に与える。
この送信波信号は、受信波の周波数偏差に適応した自動制御の下で設定されるＶＣＴＣＸＯ１７０の発振周波数を基準として、局部発振部１７１が生成した局発信号との積をとることにより得られるので、その送信波信号の送信先である無線局と受信波の送信元である無線局とのに与えられている周波数の基準が共通であったり、共通であると見なされ得る限り、送信系の無線伝送路の伝送品質も安定に、かつ確実に高められる。
【００７９】
なお、上述した実施形態では、図１乃至図３に示した周波数制御構成のいずれか一つに適用する例を説明したが、例えば、図１４に示すように、局部発振部１７１、１７１ａにそれぞれ対応してＤ／Ａ変換器１６９、１６９ａおよびＶＣＴＣＸＯ１７０、１７０ａが備えられることによって、周波数変換に供される局発信号と復調に供される搬送波信号の周波数の組み合わせやこれらの周波数の偏差にかかわる要求に柔軟に適応することも可能である。
【００８０】
また、上述した各実施形態では、シングルスーパ方式に基づくヘテロダイン検波が行われているが、本発明は、例えば、ダブルスーパ方式やトリプルスーパ方式に基づくヘテロダイン検波やホモダイン検波が行われる受信系についても適用可能である。
さらに、上述した各実施形態では、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムの移動局装置に本発明の構成を適用する例を示したが、送信波の周波数と受信端が受信しようとする受信波の周波数との偏差の許容最大値が微小であるならば、如何なる無線伝送系や通信システムに適用された場合にも、始動時における立ち上がり時間の大幅な短縮がはかられる。
【００８１】
【発明の効果】
上述したように本発明にかかわる第１、第４の無線受信機では、受信波は、始動と共に速やかに、かつ精度よく復調されるとともに、初期値の再設定が必要であることが確実に操作者等に伝達され、経年変化や動作温度、電源電圧その他環境条件の変動に適応した迅速な保守が可能となる。
【００８２】
また、本発明にかかわる第２、第５の無線受信機では、多様な環境において、人手を介することなく始動と共に速やかに基準信号の周波数が設定される。
さらに、本発明にかかわる第３、第６の無線受信機では、「始動と共に速やかに基準信号の周波数が設定される」状態が、人手を介することなく長期間に亘って維持される。
【００８３】
したがって、これらの発明が適用された無線伝送系や通信システムでは、適用された変調方式や多元接続方式との整合性として要求される周波数の最大許容偏差が保守や運用の形態に柔軟に適応しつつ確実に確保され、かつ始動時における立ち上がり時間の大幅な短縮がはかられると共に、利用者に対するサービスの品質が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかわる第１乃至第３の無線受信機の原理ブロック図である。
【図２】  本発明にかかわる第４乃至第６の無線受信機の原理ブロック図である。
【図３】  本発明にかかわる別の無線受信機の原理ブロック図である。
【図４】  本発明にかかわる無線送受信機の原理ブロック図である。
【図５】  本発明にかかわる第１乃至第３の無線受信機の基本構成を示す図である。
【図６】  本発明にかかわる第４乃至第６の無線受信機の基本構成を示す図である。
【図７】  本発明に関連する無線受信機の構成例を示す図である。
【図８】  本発明にかかわる第１の無線受信機の実施形態を示す図である。
【図９】  本発明にかかわる第２の無線受信機の実施形態を示す図である。
【図１０】  本発明にかかわる第３の無線受信機の実施形態を示す図である。
【図１１】  本発明に関連する無線受信機の構成例を示す図である。
【図１２】  コネクタの実装位置を示す図である。
【図１３】  本発明に関連する無線送受信機の構成例を示す図である。
【図１４】  本発明に関連する無線受信機の構成例を示す図である。
【図１５】  ＣＤＭＡ方式に適応した従来の無線受信機の構成例を示す図である。
【図１６】  従来例の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１１  基準生成手段
１２  局部発振手段
１３  周波数変換手段
１４，２１，３１  復調手段
１５，２２，３２  偏差検出手段
１６，２３，３３  制御手段
１７，２４，３４  記憶手段
１８，２５，３５  初期設定手段
２０  基準波生成手段
４１  監視手段
４２，５１，７１  計時手段
４３，５２  警報手段
６１  平均化手段
６２，７２  初期値更新手段
８１  接栓
８２  切り替え制御手段
９１  無線受信機
９２  送信手段
１０１  低雑音増幅器
１０２，１５４，１５６，１６２  帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
１０３  信号発生器
１０４  メモリ
１１０，１３０  タイマ
１１１  警報発生器
１２０  平均値メモリ
１４０  アンテナスイッチ
１４１  調整用コネクタ
１５０  アンテナ
１５１  送信系
１５２  送信情報処理部
１５３  変調器
１５５，１６１  乗算器
１５７  電力増幅器
１６３  復調器
１６４，１６４ａ  局部発振器
１６５  位相検出器
１６６  周波数誤差検出器
１６７  制御部
１６９  Ｄ／Ａ変換器
１７０  電圧制御温度補償水晶発振器（ＶＣＴＣＸＯ）
１７２，１７２ａ，１７６  分周器
１７１，１７１ａ  局部発振部
１７３  位相比較器
１７４  低域フィルタ（ＬＰＦ）
１７５  電圧制御発振器
【図１】
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【図２】
0003875347.tif 000003
【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】
0003875347.tif 000013
【図１３】
0003875347.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003875347.tif 000016
【図１６】
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