JP2000295119A - 無線送信機 - Google Patents

無線送信機

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JP2000295119A
JP2000295119A JP9912099A JP9912099A JP2000295119A JP 2000295119 A JP2000295119 A JP 2000295119A JP 9912099 A JP9912099 A JP 9912099A JP 9912099 A JP9912099 A JP 9912099A JP 2000295119 A JP2000295119 A JP 2000295119A
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synthesizer
signal
amplifying
power supply
transmission rate
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シンセサイザの収束時間等を考慮したタイミ
ングで送信系に電源供給を行うことにより、消費電流の
削減を可能にする無線送信機を提供する。 【解決手段】 音声信号に応じた送信レートを決定する
データバーストランドマイザ19と、変調のためのIF
信号を作成するIFシンセサイザ5と、IF信号に基づ
いて音声信号を変調する変調器6と、周波数変換のため
のRF信号を生成するメインシンセサイザ9と、RF信
号に基づき変調信号を周波数変換する周波数変換部8
と、この変調信号を増幅して出力する増幅部12,14
とを有する無線送信装置であり、決定した送信レートに
応じて、IFシンセサイザとメインシンセサイザの収束
時間に基づくタイミングで送信系の各部5,6,8等に
電源を供給して、シンセサイザの安定動作を確保しなが
ら消費電流を削減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線送信機であっ
て、転送レートがボコーダの有音率で選択される可変転
送レートのCDMA(code division multiple acces
s)方式の無線送信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の無線送信機の代表的な構成とし
て、図4に示すものが挙げられる。
【0003】この図において、無線送信機は、音声信号
端子1と、これに接続されるボコーダ2と、チャンネル
信号変調波構成部3と、D/Aコンバータ4と、を有す
るものであり、更にIFシンセサイザ5と、これに接続
される変調器6と、IF AGC7と、周波数変換器8
と、メインシンセサイザ9と、バッファアンプ10と、
フィルタ11と、ドライバアンプ(以下、D AMPと
呼ぶ)12と、フィルタ13と、PA14と、カプラ1
5と、アイソレータ(以下、ISOと呼ぶ)16と、ア
ンテナ共用器17とを有しており、アンテナ18に接続
される。又更に無線送信機は、データ・バースト・ラン
ドマイザ19と、これに接続される増幅器電源制御信号
生成部20とを有しており、所定タイミングで電源を増
幅器に供給するものである。
【0004】つまり、無線送信機はボコーダの音声率に
応じた転送レートで転送が行われるため、この時フルレ
ートが選ばれていなければ、常に増幅器12,14に電
源を供給する必要がない。つまり、転送レートのタイミ
ングに合わせて増幅器電源制御信号生成部20で作成し
たタイミングにより電源をオン・オフ制御することで、
消費電流の削減を図っている。
【0005】しかしながら、より完全な消費電流の削減
を行うには、増幅器12,14のみならず、IFシンセ
サイザ5、変調器6、IF AGC7、周波数変換器
8、バッファアンプ10等の増幅器12,14以外の送
信系の電源についても適宜オン・オフすることで、消費
電流の削減を図る必要がある。
【0006】しかしながら、この増幅器12,14以外
の送信系の電源を増幅器のオン・オフタイミング20で
制御すると、受信側にも関係するメイン・シンセサイザ
9がバッファアンプ10の負荷変動の影響で周波数のロ
ックが外れてしまう等の不具合が生じるため、増幅器以
外の送信系のオン・オフのタイミングは、メイン・シン
セサイザの周波数が再収束する時間や、IFシンセサイ
ザの電源立ち上がり時間等を考慮して決定しなければな
らないという問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、増幅
器以外の送信系の電流削減ための電源制御信号は、増幅
器への電源制御信号のように選択された転送レートに応
じたタイミングだけでは不十分であり、メイン・シンセ
サイザの周波数が再収束する時間や、IFシンセサイザ
の電源立ち上がり時間等を考慮して決定しなければなら
ないという問題がある。
【0008】本発明は上記問題に鑑み、転送レートに応
じて増幅器以外の送信系の消費電流削減をも行うべく、
転送レートのみならずメインシンセサイザの負荷変動の
収束時間等を考慮したタイミングで送信系に電源供給を
行うことにより、より確実な消費電流の削減を可能にす
る無線送信機を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、与えられた音
声信号に基づき複数の送信レートから一つの送信レート
を決定する送信レート決定手段と、前記音声信号を変調
するべくIF信号を作成するIFシンセサイザ手段と、
前記IFシンセサイザから与えられた前記IF信号に基
づき、前記音声信号を変調する変調手段と、周波数変換
のためのRF信号を生成するメインシンセサイザ手段
と、前記メインシンセサイザ手段から与えられた前記R
F信号に基づき、前記変調手段により変調された前記変
調信号を周波数変換する周波数変換手段と、前記周波数
変換手段により変換された前記変調信号を増幅して出力
する増幅手段と、前記送信レート決定手段が決定した前
記送信レートに基づくタイミングであって、更に前記I
Fシンセサイザ手段と前記メインシンセサイザ手段の収
束時間に基づくタイミングで、少なくとも前記IFシン
セサイザ手段と前記変調手段と前記周波数変換手段とに
電源を供給する電源供給手段を有する無線送信装置であ
る。
【0010】本発明は上記した構造により、従来のよう
に増幅器のみではなくシンセサイザ等を含む送信系にお
いても消費電流の削減を実現するべく、送信時にシンセ
サイザが安定して動作するようにシンセサイザの収束時
間を考慮したタイミングを作成し、これに応じて送信系
に電源を供給するものである。これにより、特に低レー
トの送信時において、シンセサイザの安定した動作を確
保しながら消費電流の削減を実現する無線送信装置を提
供することができる。
【0011】又本発明は、与えられた音声信号に基づき
複数の送信レートから一つの送信レートを決定する送信
レート決定手段と、前記音声信号を変調するべくIF信
号を作成するIFシンセサイザ手段と、前記IFシンセ
サイザから与えられた前記IF信号に基づき、前記音声
信号を変調する変調手段と、周波数変換のためのRF信
号を生成するメインシンセサイザ手段と、前記メインシ
ンセサイザ手段から与えられた前記RF信号に基づき、
前記変調手段により変調された前記変調信号を周波数変
換する周波数変換手段と、前記周波数変換手段により変
換された前記変調信号を増幅して出力する増幅手段と、
前記送信レート決定手段が決定した前記送信レートに基
づくタイミングであって、更に前記IFシンセサイザ手
段の電源立ち上がり時間と前記メインシンセサイザ手段
の負荷変動の収束時間とに基づくタイミングで、少なく
とも前記IFシンセサイザ手段と前記変調手段と前記周
波数変換手段とに電源を供給する第1電源供給手段と、
前記送信レート決定手段が決定した前記送信レートに基
づくタイミングであって、前記第1電源供給手段とは異
なるタイミングで、前記増幅手段に電源を供給する第2
電源供給手段とを有するCDMAデジタル方式無線送信
装置である。
【0012】本発明は上記した構造により、送信系にお
けるIFシンセサイザとメインシンセサイザの状態を考
慮し、少なくとも送信時には安定状態とするべくIFシ
ンセサイザにおいては電源投入時の立ち上がり時間を考
慮し、メインシンセサイザにおいてはその負荷となるバ
ッファ回路の立ち上がりによる負荷変動の収束時間を考
慮した上で、転送レートのタイミングに基づく送信部へ
の電源供給を行っている。これにより各シンセサイザの
動作安定性を確保しながら、消費電流の削減を可能とし
たCDMAデジタル方式による無線送信機を提供するこ
とができる。又更に本発明は周波数変換後の信号増幅を
行う増幅器の電源供給のタイミングについても特定する
ものであり、シンセサイザを含む送信系と増幅器との両
方での電源供給を異なるタイミングで制御することによ
り、無線送信機の全体的な消費電流の削減を実現するも
のである。
【0013】又本発明は、前記変調手段の出力を増幅す
るIF自動利得増幅手段と、前記メインシンセサイザ手
段とにより生成されたRF信号を増幅するバッファアン
プ手段と、前記タイミングで前記IF自動利得増幅手段
と前記メインシンセサイザ手段とへ電源を供給する第2
電源供給手段とを更に有することを特徴とする請求項1
に記載される無線送信装置である。
【0014】又本発明は、前記変調手段の出力を増幅す
るIF自動利得増幅手段と、前記メインシンセサイザ手
段により生成されたRF信号を増幅するバッファアンプ
手段と、前記タイミングで前記IF自動利得増幅手段と
前記メインシンセサイザ手段とへ電源を供給する第2電
源供給手段とを更に有することを特徴とする請求項2に
記載されるCDMAデジタル方式無線送信装置である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の発明の実施形態に
ついて図1乃至図3を用いて詳細に説明する。
【0016】図1は本発明に係る無線送信機のブロック
ダイアグラムである。
【0017】この図において、無線送信機は、音声信号
端子1と、これに接続されるボコーダ2と、チャンネル
信号変調波構成部3と、D/Aコンバータ4と、を有す
るものであり、更にIFシンセサイザ5と、これに接続
される変調器6と、IF AGC7と、周波数変換器8
と、メインシンセサイザ9と、バッファアンプ10と、
フィルタ11と、D AMP12と、フィルタ13と、
PA14と、カプラ15と、ISO16と、アンテナ共
用器17とを有しており、アンテナ18に接続される。
又更に無線送信機は、データ・バースト・ランドマイザ
19と、これに接続される増幅器電源制御信号生成部2
0と、送信系電源制御信号生成部21とを有しており、
本発明特有のタイミングで電源を各所に供給するもので
ある。
【0018】このような構成において本発明の無線送信
機は、以下に述べるように動作するものである。
【0019】つまり図1において、音声信号が与えられ
る音声信号入力端子1を介して音声信号はボコーダ2に
供給されここで音声符号化された後、チャンネル信号変
調波構成部3で畳み込み符号化、ブロックインターリー
ブ、Lb64次直交変調方式変調・ダイレクトシーケン
ス拡散が行われる。その後、D/Aコンバータ4にてD
/A変換された後、IFシンセサイザ5で作られたIF
周波数を用いて変調器6において直交変調処理が行われ
る。変調されたIF帯の変調信号はIF AGC7に入
力され適度に増幅された後、周波数変換器8にIF入力
される。
【0020】周波数変換器8においては、メインシンセ
サイザ9で作られたRF周波数がバッファアンプ10で
適度に増幅された信号と、IF信号とがミキシングされ
RF信号が出力される。
【0021】この出力はフィルタ11で帯域制限がなさ
れた後、D AMP12で再び適切な増幅をされる。そ
の後フィルタ13で再び帯域制限がなされ、PA14に
入力されて再度適切な増幅がなされ、カプラ15、IS
O16、アンテナ共用器17を通過して、アンテナ18
より送信される。
【0022】アンテナから出力されるレベルはIS−9
5システムの場合+23〜−50dBmとレンジが広い
ので、3つのアンプ7,12,14でゲインが調整され
る。
【0023】このようなIS−95システム無線送信機
では、ボコーダの有音率に応じて後に図2を用いて示さ
れ得る複数のレートから適切な送信レートが選択され
る。そして、データ・バースト・ランドマイザ(data b
urst randomizer)19の出力信号に基づいて、送信レー
トに応じて増幅器電源制御信号生成部20で増幅器電源
制御信号を生成し、無送信時にD AMPとPAの電源
のオン・オフ制御を行い消費電流を削減している。
【0024】又更に本発明の特徴として、データ・バー
スト・ランドマイザ19の出力信号に基づいて、送信系
の電源を制御する送信系電源制御信号生成部21を通し
て送信系の電源を使用しているIFシンセサイザと変調
器とIF AGCとバッファアンプと周波数変換器の電
源制御を行っている。このタイミングについては、以下
により詳細に説明する。
【0025】ここで、CDMAチャンネルの可変データ
レートについて、図面を用いて説明する。図2は本発明
の実施形態であるCDMAチャンネルの可変データレー
ト時の送信例である。図中、レートAが示すように、送
信されるデータは20msecのフレームにグループ化
されている。CDMAでは時間ゲート化により送信デー
タレートに応じて特定のシンボルを送信し、それ以外を
削除する。
【0026】ここで、レートAは9600and144
00bps(フルレート)フレーム、レートBは480
0and7200bps(ハーフレート)フレーム、レ
ートCは2400and3600bpsフレーム、レー
トDは1200and1800bpsフレーム、レート
EはPNロングコードである。
【0027】このプロセスはレートAに示されるように
フルレート時は全てのシンボルを送信するが、ハーフレ
ート(4800bpsand7200bps)ではレー
トBに示すように送信ゲ−トによって半分のシンボルを
送信する。以下同様に送信レートに応じてゲーティング
プロセスは20msecのフレームを16の等しい長さ
の間隔(以下=1.25msecで電力制御グループ:
PCGと呼ぶ)に分割することにより動作している。
【0028】従って、レートBよりも特にレートCやレ
ートDのような低レートの場合に、増幅器電源制御信号
生成部20や送信系電源制御信号生成部21による電源
供給の削減が高い頻度で可能となり、効果的な消費電力
の削減が実現できる。
【0029】このゲートオングループ及びゲットオフグ
ループの割り当ては、図1に示すデータ・バースト・ラ
ンドマイザ19により制御され、各送信レート時の1フ
レーム内におけるゲートオングループの位置は、図2に
示すフレームEのPN符号に基づいて、擬似ランダム化
され決定される。
【0030】更に図3の本発明の実施形態の低レート送
信時におけるパワーコントロールビットと増幅器電源制
御信号生成部20と送信系電源制御信号生成部21の関
係を示すタイミングチャートを用いて、本発明の特徴で
ある送信系電源制御信号生成部21の出力Hのタイミン
グの特徴について詳細に以下に説明する。
【0031】この図において、データバーストランドマ
イザ19の出力信号F、増幅器電源制御信号生成部20
の出力信号G、送信系電源制御信号生成部21の出力信
号H、メインシンセサイザ9の周波数収束波形J、IF
シンセサイザ9の周波数収束波形Kがそれぞれ示され
る。
【0032】これらの信号において、初めに、選択され
た転送レートに応じた出力信号Fは、増幅器電源制御信
号生成部20が付加されることで、増幅器12,14の
消費電流の削減が可能となるが、信号の立ち上がり
(ア)は、増幅器の立ち上がり時間(イ)を考慮したも
のである。
【0033】理想的には次の送信系電源制御信号生成部
21の出力Hも、この増幅器のための出力信号Fにより
制御することが可能であれば何の問題もないのである
が、バッファアンプ10の電源投入(ウ)によるメイン
シンセサイザ9の負荷変動による周波数の再収束時間
(エ)や、電源投入(ウ)されるIFシンセサイザ5の
電源立ち上がり時間(オ)を考慮して、図3の立ち上が
りタイミング(ウ)が要求されることになる。これによ
り、信号送信時(カ)には、メインシンセサイザ9とI
Fシンセサイザ5の安定状態が得られ、消費電流を削減
しながら安定した送信動作を得ることができる。
【0034】従って送信系電源生後信号生成部21が提
供する本発明の特徴は、低レート時の無送信時において
増幅器12,14以外の送信系の電源の全てをオン・オ
フ制御するべく、メインシンセサイザ9の周波数再収束
時間とIFシンセサイザ5の周波数の電源立ち上がり時
間を見込んだ分だけ送信系の電源を増幅器の電源より早
く立ち上げ(ウ)、更に増幅器12,14の電源をオフ
制御した後に増幅器12,14以外の送信系の電源をオ
フ制御するものである。
【0035】このような制御信号Hをデータ・バースト
・ランドマイザ19の出力に付加すれば、送信系の電源
電圧を無送信時にオン・オフ制御することができる。
【0036】但しメイン・シンセサイザ9とIFシンセ
サイザ5の再収束にかかる時間を1msec程度と考慮
すると、1PCG=1.25msecであり、1PCG
の無送信時に送信系の電源をオン・オフ制御することは
時間的に難しいと思われるので、主に無送信時が2PC
G以上つづく送信の際に送信系の電源をオン・オフ制御
することを考える。図3の波形J、波形Kにメイン・シ
ンセサイザ9とIFシンセサイザ5の周波数の収束過程
が示されている。
【0037】又、図2で説明したように各送信レートに
おけるゲートオングループ及びゲートオフグループの割
り当ては、データ・バースト・ランドマイザ19により
制御され、可変レート時における1フレーム内の各ゲー
トオングループの位置は、図2の前フレームEのPN符
号に基づいて、擬似ランダム化され決定される。
【0038】従ってハーフレートにおいても2PCG無
送信が続くことがあり、ハーフレートより低い送信レー
トにおいては、2PCG以上無送信が続く度に、送信系
の電源のオン・オフ制御をするようにする。このように
して無送信時の消費電流を少なくすることができる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、シンセサイザの再
収束時間等を考慮して送信レートに応じて送信電源をオ
ン・オフ制御することにより、増幅器のみならず送信系
の消費電流の削減をも可能とし、より長い通話時間をも
つ無線送信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る無線送信機のブロックダイアグラ
ム。
【図2】本発明に係るCDMAチャンネルの可変データ
レート送信例。
【図3】本発明に係る低レート送信時のデータ・バース
ト・ランドマイザと増幅器電源制御信号生成部と送信系
電源制御信号生成部の出力信号の関係を表すタイミング
チャート。
【図4】従来の無線送信機のブロックダイアグラム。
【符号の説明】
1…音声信号入力端子、 2…ボコーダ、 3…チャンネル信号変調波構成部、 4…D/A変換器、 5…IFシンセサイザ、 6…変調器、 7…IF AGC、 8…周波数変換器、 9…メイン・シンセサイザ、 10…バッファアンプ、 11…フィルタ、 12…ドライバ・アンプ、 13…フィルタ、 14…PA、 15…カプラ、 16…ISO、 17…アンテナ共用器、 18…アンテナ、 19…データ・バースト・ランドマイザ、 20…増幅器電源制御信号生成部、 21…送信系電源制御信号生成部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】与えられた音声信号に基づき複数の送信レ
    ートから一つの送信レートを決定する送信レート決定手
    段と、 前記音声信号を変調するべくIF信号を作成するIFシ
    ンセサイザ手段と、 前記IFシンセサイザから与えられた前記IF信号に基
    づき、前記音声信号を変調する変調手段と、 周波数変換のためのRF信号を生成するメインシンセサ
    イザ手段と、 前記メインシンセサイザ手段から与えられた前記RF信
    号に基づき、前記変調手段により変調された前記変調信
    号を周波数変換する周波数変換手段と、 前記周波数変換手段により変換された前記変調信号を増
    幅して出力する増幅手段と、 前記送信レート決定手段が決定した前記送信レートに基
    づくタイミングであって、更に前記IFシンセサイザ手
    段と前記メインシンセサイザ手段の収束時間に基づくタ
    イミングで、少なくとも前記IFシンセサイザ手段と前
    記変調手段と前記周波数変換手段とに電源を供給する電
    源供給手段を有する無線送信装置。
  2. 【請求項2】与えられた音声信号に基づき複数の送信レ
    ートから一つの送信レートを決定する送信レート決定手
    段と、 前記音声信号を変調するべくIF信号を作成するIFシ
    ンセサイザ手段と、 前記IFシンセサイザから与えられた前記IF信号に基
    づき、前記音声信号を変調する変調手段と、 周波数変換のためのRF信号を生成するメインシンセサ
    イザ手段と、 前記メインシンセサイザ手段から与えられた前記RF信
    号に基づき、前記変調手段により変調された前記変調信
    号を周波数変換する周波数変換手段と、 前記周波数変換手段により変換された前記変調信号を増
    幅して出力する増幅手段と、 前記送信レート決定手段が決定した前記送信レートに基
    づくタイミングであって、更に前記IFシンセサイザ手
    段の電源立ち上がり時間と前記メインシンセサイザ手段
    の負荷変動の収束時間とに基づくタイミングで、少なく
    とも前記IFシンセサイザ手段と前記変調手段と前記周
    波数変換手段とに電源を供給する第1電源供給手段と、 前記送信レート決定手段が決定した前記送信レートに基
    づくタイミングであって、前記第1電源供給手段とは異
    なるタイミングで、前記増幅手段に電源を供給する第2
    電源供給手段とを有するCDMAデジタル方式無線送信
    装置。
  3. 【請求項3】前記変調手段の出力を増幅するIF自動利
    得増幅手段と、前記メインシンセサイザ手段とにより生
    成されたRF信号を増幅するバッファアンプ手段と、 前記タイミングで前記IF自動利得増幅手段と前記メイ
    ンシンセサイザ手段とへ電源を供給する第2電源供給手
    段とを更に有することを特徴とする請求項1に記載され
    る無線送信装置。
  4. 【請求項4】前記変調手段の出力を増幅するIF自動利
    得増幅手段と、 前記メインシンセサイザ手段により生成されたRF信号
    を増幅するバッファアンプ手段と、 前記タイミングで前記IF自動利得増幅手段と前記メイ
    ンシンセサイザ手段とへ電源を供給する第2電源供給手
    段とを更に有することを特徴とする請求項2に記載され
    るCDMAデジタル方式無線送信装置。
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