JP2005109961A

JP2005109961A - 通信装置

Info

Publication number: JP2005109961A
Application number: JP2003341614A
Authority: JP
Inventors: Isuke Karaki; 伊助唐木
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】クロック信号を高精度に同期させること。
【解決手段】所定データの送信及び受信の少なくとも一方が可能な通信装置において、標準電波を受信し、その受信された標準電波の搬送波と同期した搬送波信号を標準電波受信部１５で生成し、その生成された搬送波信号と所定の発振器から出力されるクロック信号とが位相同期するように前記クロック信号の位相を位相制御部１７で補正し、その補正されたクロック信号に基づいて前記所定データを本体部２で送受信するようにした。
【選択図】図２

Description

この発明は、所定データの送信及び受信の少なくとも一方が可能な通信装置に関する。

従来、この種の通信装置では、音声信号等の所定データの送受信のために、通信相手のクロック信号と自身のクロック信号とを高精度に同期させることが必要とされている。
そのため、このような通信装置にあっては、通常、高安定な電圧制御水晶発振器等によってクロック信号を生成すると共に、きわめて正確な周波数標準と報時信号とを提供する電波である標準電波を受信し、その受信された標準電波から前記報時信号を抽出し、その抽出された報時信号に基づいて内蔵時計の時刻を補正し、その補正された内蔵時計に基づいて前記クロック信号を補正して、クロック信号の精度を向上させるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。なお、このような報時信号は、通常、標準電波によって１分周期で提供される。
特開平１２−２０６２７６号公報

しかしながら、上記従来の技術にあっては、１分周期で提供される報時信号に基づいて内蔵時計の時刻を補正するようになっているため、例えば、報時信号の受信直後に、内蔵時計の時刻が変動すると、新たな報時信号が提供されるまでの１分間は、時刻が変動したままの内蔵時計に基づいてクロック信号の補正が行われ、その結果、その補正によってクロック信号の精度が低下し、通信相手のクロック信号と自身のクロック信号との同期精度が低下してしまう恐れがあった。

この発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを目的とするものであって、クロック信号を高精度に同期させることができる通信装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、第１の発明である通信装置は、所定データの送信及び受信の少なくとも一方が可能な通信装置において、標準電波を受信する標準電波受信手段と、その受信された標準電波の搬送波と同期した搬送波信号を生成する搬送波信号生成手段と、その生成された搬送波信号と所定の発振器から出力されるクロック信号とが位相同期するように前記クロック信号の位相を補正する位相補正手段と、その補正されたクロック信号に基づいて前記所定データの送信及び受信の少なくとも一方が可能な通信手段とを備えたことを特徴とする。

また、第２の発明である通信装置は、前記所定の発振器は、ＳＡＷ発振器であることを特徴とする。
これら第１及び第２の発明によれば、標準電波を受信できるときには、いつでも生成可能な搬送波信号に基づいてクロック信号を補正するようにしたため、例えば、温度等の動作環境が変化し、発振器から出力されるクロック信号の位相が変動しても、その変動したクロック信号を適切に補正することができ、その結果、その補正によってクロック信号の精度を向上させ、通信装置のクロック信号を高精度に同期させることができる。

さらに、第３の発明である通信装置は、前記通信手段は、前記標準電波受信手段が標準電波を受信していないときには、前記所定の発振器から出力されるクロック信号に基づいて前記所定データの送信及び受信の少なくとも一方が可能であることを特徴とする。
この第３の発明によれば、標準電波を受信できないときにも、通信装置のクロック信号を同期させることができる。

以下、本発明の通信装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の無線通信装置からなる無線通信システムの概略構成図である。この図１に示すように、無線通信システムは、音声データ等の所定データを無線で互いに送受信可能な複数の無線通信装置１と、きわめて正確な周波数標準（例えば、４０kHz）と報時信号とを提供する電波である標準電波を送信する標準電波送信装置１００とから構成されている。

それらのうち無線通信装置１は、図２に示すように、所定データを無線で送受信するための本体部２と、その本体部２のクロック信号を生成するクロック信号生成部３とを備え、その本体部２は、アンテナ切り替え器４、ＬＮＡ(Low Noise Amplifier)５、受信回路６、Ａ／Ｄ変換器７、復変調部８、Ｄ／Ａ変換器９、送信回路１０、ＰＡ(Power Amplifier)１１から構成されている。

これらのうち、アンテナ切り替え器４は、所定データの通信のためのアンテナを有し、そのアンテナが通信相手となる他の無線通信装置１からの送信電波を受信すると、電波の強さに応じた大きさの信号をＬＮＡ５に出力するように構成されている。また、ＰＡ１１から信号が出力されると、その出力された信号の大きさに応じた強さの送信電波を前記アンテナから通信相手となる他の無線通信装置１に出力するように構成されている。

また、ＬＮＡ５は、アンテナ切り替え器４から出力される信号を所定倍（例えば、１００倍）に増幅し、その増幅された信号を受信回路６に出力するように構成されている。
さらに、受信回路６は、後述するクロック信号生成部３の逓倍部１４で生成された第１クロック信号に基づいて、ＬＮＡ５から出力される信号の強さに応じた大きさのデータ信号をＡ／Ｄ変換器７に出力するように構成されている。

また、Ａ／Ｄ変換器７は、後述するクロック信号生成部３の位相制御部１７から出力される第２クロック信号に基づいて、受信回路６から出力されるデータ信号をディジタル信号に変換し、その変換されたデータ信号を復変調部８に出力するように構成されている。
さらに、復変調部８は、Ａ／Ｄ変換器７からデータ信号が出力されると、その出力されたデータ信号を復調し、その復調されたデータ信号を他の回路に出力するように構成されている。また、他の回路からデータ信号が出力されると、その出力されたデータ信号を変調し、その変調されたデータ信号をＤ／Ａ変換器９に出力するように構成されている。

また、Ｄ／Ａ変換器９は、後述するクロック信号生成部３の位相制御部１７から出力される第２クロック信号に基づいて、復変調部８から出力されるデータ信号をアナログ信号に変換し、その変換されたデータ信号を送信回路１０に出力するように構成されている。
さらに、送信回路１０は、後述するクロック信号生成部３の逓倍部１４で生成された第１クロック信号に基づいて、Ｄ／Ａ変換器９から出力されるデータ信号の大きさに大自他強さの信号をＰＡ１０に出力するように構成されている。

また、ＰＡ１０は、送信回路１０から出力される信号を所定倍（例えば、１００倍）に増幅し、その増幅された信号をアンテナ切り替え器４に出力するように構成されている。
一方、クロック信号生成部３は、所定の周期（例えば、数百ＭHz）でクロック信号を生成するＳＡＷ（surface acoustic wave）発振器１２と、そのＳＡＷ発振器１２で生成されたクロック信号の周期を補正するクロック信号補正回路１３と、そのクロック信号補正回路１３で補正されたクロック信号の周波数を所定倍（例えば、１０００倍）する逓倍部１４とを備え、それらのうちクロック信号補正回路１３は、標準電波受信部１５、振幅増幅部１６及び位相制御部１７から構成されている。

これらのうち、標準電波受信部１５は、標準電波送信装置１００から送信される４０kHzの標準電波を受信するためのアンテナを有し、そのアンテナが標準電波を受信すると、その受信された標準電波の搬送波と同期した４０kHzの搬送波信号を生成し、その生成された搬送波信号を振幅増幅部１６に出力するように構成されている。
また、振幅増幅部１６は、標準電波受信部１５から出力される４０kHzの搬送波信号を増幅し、その増幅された搬送波信号を位相制御部１７に出力するように構成されている。

さらに、位相制御部１７は、振幅増幅部１６から出力される４０kHzの搬送波信号とＳＡＷ発振器１２から出力されるクロック信号とが位相同期するようにそのクロック信号の位相を補正し、その位相が補正されたクロック信号を逓倍部１４とＡ／Ｄ変換器７とＤ／Ａ変換器９とに出力するように構成されている。なお、標準電波受信部１５が搬送波信号を受信できず、標準電波受信部１５から搬送波信号が出力されていないとき、つまり無信号検出状態であるときには、ＳＡＷ発振器１２から出力されるクロック信号を分周して逓倍部１４とＡ／Ｄ変換器７とＤ／Ａ変換器９とに出力するように構成されている。

次に、本実施形態の無線通信装置１の動作を具体的に説明する。
まず、標準電波受信部１５のアンテナで標準電波を受信できる状態にあるとする。すると、標準電波受信部１５で、標準電波の搬送波と同期した４０kHzの搬送波信号が生成出力され、振幅増幅部１６で、その出力された搬送波信号が増幅され、位相制御部１７で、その増幅された搬送波信号とＳＡＷ発振器１２から出力されるクロック信号とが位相同期するようにそのクロック信号の位相が補正され、その補正されたクロック信号が第２クロック信号として本体部２に出力され、また逓倍部１４で、その補正されたクロック信号の周波数が所定倍され、その所定倍されたクロック信号が第１クロック信号として本体部２に出力され、本体部２で、それら第１及び第２クロック信号に基づいて他の無線通信装置１との間で所定データの送受信が行われる。

このように本実施形態の無線通信装置１によれば、標準電波を受信できるときには、いつでも生成可能な搬送波信号に基づいてクロック信号を補正するようにしたため、例えば、温度等の動作環境が変化し、ＳＡＷ発振器１２から出力されるクロック信号の位相が変動しても、その変動したクロック信号を適切に補正することができ、その結果、その補正によってクロック信号の精度を向上させ、クロック信号を高精度に同期させることができ、通信品質を向上させることができる。

また、温度特性が劣る比較的安価なＳＡＷ発振器１２でクロック信号を発生するようにしたため、温度特性に優れた比較的高価な水晶発振器や電圧制御水晶発振器等でクロック信号を発生させる方法に比べ、製造コストを小さくし、安価なものとすることができる。
また、上記補正が繰り返されるうちに、標準電波受信部１５のアンテナで標準電波を受信できない状態になったとする。すると、標準電波受信部１５からは搬送波信号が出力されなくなり、位相制御部１７で、ＳＡＷ発振器１２から出力されるクロック信号が分周されて本体部２及び逓倍部１４に出力される。

このように、本実施形態の無線通信装置１によれば、標準電波を受信できないときにも、ＳＡＷ発振器１２から出力されるクロック信号を用いて、無線通信装置１のクロック信号を同期させることができる。
なお、上記実施形態は、図１及び図２の無線通信装置１が通信装置を構成し、以下同様に、図２のＳＡＷ発振器１２がクロック信号発生手段を構成し、図２の標準電波受信部１５が標準電波受信手段及び搬送波信号生成手段を構成し、図２の位相制御部１７が位相補正手段を構成し、図２の本体部が通信手段を構成する。

また、上記実施形態は、本発明に係る通信装置の一例を示したものであり、その構成等を限定するものではない。

本発明の一実施形態を示す構成図である。図１の無線通信装置の概略構成を示す構成図である。

符号の説明

１は無線通信装置、２は本体部、３は通信装置、４はアンテナ切り替え器、５はＬＮＡ、６は受信回路、７はＡ／Ｄ変換器、８は復変調部、９はＤ／Ａ変換器、１０は送信回路、１１はＰＡ、１２はＳＡＷ発振器、１３はクロック信号補正回路、１４は逓倍部、１５は標準電波受信部、１６は振幅増幅部、１７は位相制御部

Claims

所定データの送信及び受信の少なくとも一方が可能な通信装置において、標準電波を受信する標準電波受信手段と、その受信された標準電波の搬送波と同期した搬送波信号を生成する搬送波信号生成手段と、その生成された搬送波信号と所定の発振器から出力されるクロック信号とが位相同期するように前記クロック信号の位相を補正する位相補正手段と、その補正されたクロック信号に基づいて前記所定データの送信及び受信の少なくとも一方が可能な通信手段とを備えたことを特徴とする通信装置。
前記所定の発振器は、ＳＡＷ発振器であることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記通信手段は、前記標準電波受信手段が標準電波を受信していないときには、前記所定の発振器から出力されるクロック信号に基づいて前記所定データの送信及び受信の少なくとも一方が可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信装置。