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JP3157629B2 - 無線通信機用モデム及びその制御方法 - Google Patents

無線通信機用モデム及びその制御方法

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JP3157629B2
JP3157629B2 JP30895592A JP30895592A JP3157629B2 JP 3157629 B2 JP3157629 B2 JP 3157629B2 JP 30895592 A JP30895592 A JP 30895592A JP 30895592 A JP30895592 A JP 30895592A JP 3157629 B2 JP3157629 B2 JP 3157629B2
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JP
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clock
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裕司 瀬川
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コードレス電話やトラ
ンシーバ等のように音声信号と通話チャンネル切換制御
等のためのデジタル信号とを送受する無線通信機に使用
され、デジタル信号の変復調を行う無線通信機用モデム
及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の無線通信機では、空きチャンネ
ルを判別して使用するマルチチャンネルアクセス方式が
採用されている。この方式は、送受信機間でチャンネル
番号等のデジタル制御信号を送受する必要があるため、
MSK変復調等を行うモデムを備えている。このモデム
は、周波数帯域制限のため、音声帯域内の周波数でMS
K変復調を行っているので、音声信号と制御信号とを同
時に送受信することができず、音声信号と制御信号とを
時分割多重により送受していた。時分割多重方式の場
合、通話中に盗聴防止等のためチャンネルを変更しよう
として制御信号を送受すると、通話が中断される。
【0003】そこで、場合により、制御信号の変調信号
周波数を音声帯域より低い周波数にして、周波数帯域を
広げることなく音声信号と制御信号とを周波数分割多重
通信する方法が提案されている(特開昭63−2473
1号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、復調前に、受
信した制御信号を、変調信号の周波数帯域が音声帯域内
であるかどうかにより、異なるバンドパスフィルタに通
過させる必要があるため、このバンドパスフィルタをモ
デム集積回路の構成要素とした場合、モデムの回路構成
が複雑になる。
【0005】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、構成が簡単な無線通信機用モデム及びその制御方法
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段及びその作用】本発明に係
る無線通信機用モデム及びその制御方法を、実施例図中
の対応する構成要素の符号を引用して説明する。
【0007】第1発明に係る無線通信機用モデムは、例
えば図1〜3に示す如く、入力されるクロックφの周波
数に比例した副搬送波を生成し、該副搬送波を、入力さ
れるデジタル信号DTで周波数偏移変調する変調器12
と、周波数偏移変調された信号が入力され、クロックφ
で切換制御されるスイッチドキャパシタ51〜54を備
えクロックφの周波数に比例して通過周波数帯域が偏移
するバンドパスフィルタ24と、バンドパスフィルタ2
4の出力信号を、クロックφ周波数に比例した速度で周
波数偏移復調する復調器25と、を1つの半導体集積回
路で構成している。
【0008】変調器12とバンドパスフィルタ24と復
調器25とは共通のクロックφで動作するので、これら
をモデム30として1つの集積回路で構成するのが好ま
しい。本第1発明によれば、バンドパスフィルタ24は
その通過周波数帯域がクロックφの周波数に比例して偏
移するので、通過周波数帯域毎に異なるバンドパスフィ
ルタ24を設ける必要がなく、したがって、モデム30
の構成が従来よりも簡単となる。
【0009】第1発明の第1態様では、バンドパスフィ
ルタ24は、2次フィルタ24aが複数個縦続接続され
て構成されている。
【0010】この場合、バンドパスフィルタ24の必要
な次数に応じて複数個の2次フィルタ24aを単に縦続
接続すればよいので、設計及び構成が簡単になる。
【0011】第2発明の無線通信機用モデム制御方法で
は、上記構成の無線通信機用モデムをコードレス電話機
に用い、通話開始前に、周波数帯域を制限しかつ通話チ
ャンネル設定を高速に行うためにクロックφの周波数
を、副搬送波の周波数が音声周波数帯域内となる所定値
にし、該通話チャンネル設定後に、周波数帯域を制限し
かつ通話開始後に通話を中断させることなく通話チャン
ネル変更可能とするためにクロックφの周波数を、副搬
送波の周波数が音声周波数帯域より低くなる所定値に切
り換える。
【0012】本第2発明によれば、クロックφの周波数
を切り換えるだけで、通話開始前後において異なる周波
数の副搬送波を使用することができ、また、通話中に通
話を中断することなく通話チャンネルを自動切換又は手
動切換することが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
【0014】図1は、本発明に係る無線通信機用モデム
が適用された無線通信機の要部を示す。
【0015】無線通信機は、送信回路10と、受信回路
20と、送信及び受信に共通の構成要素31〜35を備
えている。送信回路10は、バンドパスフィルタ11
と、周波数偏移変調器(FSK変調器)の一種であるミ
ニマムシフトキーイング(MSK)変調器12と、加算
器13と、FM変調器14と、電力増幅回路15とを備
え、受信回路20は、高周波増幅回路21と、FM復調
器22と、バンドパスフィルタ23、24と、MSK復
調器25と、S/P変換器26とを備えている。
【0016】音声信号STは、バンドパスフィルタ11
に供給されてその周波数帯域がf1〜f2、例えば0.
3〜3kHzに限定され、音声信号ST1となる。音声
信号ST及びST1を図5(A)及び(B)に示す。図
中の二点鎖線は、バンドパスフィルタ11の通過周波数
特性を示す。
【0017】一方、制御信号DTは、動作クロックφに
基づいてMSK変調器12により変調され、MSK変調
信号DTMとなる。MSK変調器12はまた、クロック
φに基づいて、転送レートに等しい周波数のクロックC
Kを生成し、マイクロコンピュータ31は、このクロッ
クCKに同期して制御信号DTをMSK変調器12に供
給する。制御信号DT、クロックCK及びMSK変調信
号DTMは、例えば図4(A)、(B)及び(C)のよ
うになる。すなわち、クロックCKの立ち上がり時点に
おいて制御信号DTが‘0’であれば、クロックCKの
1周期の間MSK変調信号DTMの周波数がfLとな
り、クロックCKの立ち上がり時点において制御信号D
Tが‘1’であれば、クロックCKの1周期の間MSK
変調信号DTMの周波数がfHとなる。また、fL/f
H=3/2かつクロックCKの立ち上がり時点で波高を
0とすることにより、位相を連続させている。
【0018】図1において、クロックφは、クロック発
生器33から出力されるクロックφ1と、クロックφ1
を1/N分周器34に通して得たクロックφ2とを、マ
イクロコンピュータ31からの制御信号によりセレクタ
35で選択したものである。副搬送波の周波数fL及び
fHはクロックφの周波数に比例し、φ=φ1のとき、
図5(D)に示す如くfL=fSL、fH=fSHとな
り、φ=φ2のとき、図6(B)に示す如くfL=fD
L、fH=fDHとなる。
【0019】音声信号ST1とMSK変調信号DTM
は、加算器13に供給されて加算され、次いでFM変調
器14に供給されてFM変調され、次いで電力増幅回路
15に供給されて増幅され、アンテナ32から送信され
る。
【0020】アンテナ32で受けた信号は、高周波増幅
回路21で所定周波数帯域の高周波が増幅され、FM復
調器22でFM復調され、バンドパスフィルタ23及び
24に供給される。バンドパスフィルタ23は音声信号
SRを通過させるためのものであり、その通過周波数帯
域はバンドパスフィルタ11と同じくf1〜f2となっ
ている。一方、バンドパスフィルタ24は制御信号を通
過させるためのものであり、その通過周波数帯域は、ク
ロックφの周波数に比例し、φ=φ1のとき図5(C)
に示す如くf3〜f4となり、φ=φ2のとき図6
(A)に示す如くf5〜f6となる。
【0021】バンドパスフィルタ24の出力はMSK復
調器25に供給され、MSK復調器25は動作クロック
φに基づいてMSK復調し、図4(D)及び(E)に示
すような制御信号DR及びクロックCKRを生成する。
S/P変換器26はこの制御信号DRをクロックCKR
に基づいて並列データに変換し、マイクロコンピュータ
31に供給する。
【0022】MSK変調器12とバンドパスフィルタ2
4とMSK復調器25は共通のクロックφで動作するの
で、これらをモデム30として1つのICで構成するの
が好ましい。この場合、バンドパスフィルタ24はその
通過周波数帯域がクロックφの周波数に比例して偏移す
るので、2つの通過周波数帯域の各々に対し異なるバン
ドパスフィルタ24を設ける必要がなく、したがって、
モデム30の構成が従来よりも簡単となる。
【0023】MSK変調器12の構成例を図2に示す。
クロックφは、1/N1分周器40及び1/N2分周器
41に供給され、それぞれ1/N1分周及び1/N2分
周されてクロックφ3及びφ4となる。セレクタ42
は、制御信号DTが‘0’のときクロックφ3を選択
し、制御信号DTが‘1’のときクロックφ4を選択し
て、カウンタ43のクロック入力端に供給する。カウン
タ43の計数値によりサイン波ROM44がアドレス指
定され、サイン波ROM44から副搬送波であるサイン
波のデータが読み出される。このデータは、D/A変換
器45でアナログ電圧に変換された後、ローパスフィル
タ46を通ってその波形が滑らかにされ、MSK変調信
号DTMとして出力される。D/A変換器45の出力電
圧の極性は、図4(C)に示すように位相が連続変化す
るように、不図示の制御回路で切り換えられる。また、
クロックφ4が1/N3分周器47で1/N3分周され
て、上記クロックCKが生成される。
【0024】MSK復調器25は、クロックφに基づい
てMSK変調器12と逆の動作を行うように構成されて
おり、その詳説を省略する。
【0025】バンドパスフィルタ24は、例えば図3に
示すような2次バンドパスフィルタ24aが5個縦続接
続されて構成されている。2次バンドパスフィルタ24
aは、演算増幅器50の反転入力端にスイッチドキャパ
シタ51、52及び53の一端が接続されている。演算
増幅器50の出力端は、スイッチドキャパシタ52の他
端及びスイッチドキャパシタ54の一端に接続されてい
る。スイッチドキャパシタ54の他端は、演算増幅器5
5の反転入力端に接続され、演算増幅器55の出力端
は、スイッチドキャパシタ53の他端に接続されてい
る。演算増幅器50及び55の反転入力端と出力端との
間にはそれぞれキャパシタ60及び56が接続されてい
る。また、演算増幅器50及び55の非反転入力端には
共に、電源電圧VDDの半分の電圧が加えられている。
なお、バンドパスフィルタ24は、不図示の2次ローパ
ススフィルタ及び2次ハイパスフィルタを縦続接続して
構成することもできる。
【0026】スイッチドキャパシタ51〜53は互いに
同一構成であり、キャパシタ57の一端にアナログ切換
スイッチ58が接続され、キャパシタ57の他端にアナ
ログ切換スイッチ59が接続されている。スイッチドキ
ャパシタ51〜53のアナログ切換スイッチ58及び5
9はクロックφで切換制御され、例えば、クロックφが
低レベルのとき図示の状態となり、クロックφが高レベ
ルのときキャパシタ57の両端の電位が共にVDD/2
にされる。スイッチドキャパシタ54は、アナログ切換
スイッチ58とアナログ切換スイッチ59の切換制御の
位相が互いに逆になっている他は、スイッチドキャパシ
タ51〜53と同一である。
【0027】2次バンドパスフィルタ24aは、等価的
にはRCアクティブフィルタであり、クロックφの周波
数が高くなるとスイッチドキャパシタ51の容量が小さ
くなって通過周波数帯域が高域側にシフトする。
【0028】例えば、 f1=0.3kHz f2=3kHz クロックφ1の周波数:115.2kHz N=8 クロックφ2の周波数:14.4kHz N1=2 N2=3 N3=32 であり、φ=φ1の場合、 クロックφ3の周波数:57.6kHz クロックφ4の周波数:38.4kHz クロックφ5の周波数:1.2kHz fSL=1.2kHz fSH=1.8kHz となり、φ=φ2の場合、 クロックφ3の周波数:7.2kHz クロックφ4の周波数:4.8kHz クロックφ5の周波数:150Hz fDL=150Hz fDH=225Hz となる。
【0029】次に、図7に基づいて無線通信機間の通話
チャンネル切換制御、例えばコードレス電話で子機から
親機を通して相手方と通話する場合の親機と子機との間
の通話チャンネル切換制御を説明する。以下、括弧内の
数値は図中のステップ識別番号を表す。
【0030】(70)子機の通話スイッチSW1をトー
ク位置にすると、φ=φ1として子機と親機間で制御信
号により通話チャンネルを設定する。この際、不図示の
アナログスイッチをオフにして音声信号STがバンドパ
スフィルタ11に供給されるのを禁止しておく。MSK
変調器12から出力されるMSK変調信号DTMの周波
数スペクトラムは図5(D)に示す如くなり、バンドパ
スフィルタ24に入力される制御信号の周波数スペクト
ラム及びバンドパスフィルタ24の通過周波数特性は図
5(C)に示す如くなる。この場合、制御信号の転送レ
ートは、1200bpsと比較的高速になっており、通
話状態になるまでの時間が短縮される。
【0031】(71)制御信号の送受を終了すると、φ
=φ2とし、上記禁止を解除して通話状態にする。これ
により、音声信号STと制御信号DTとを周波数分割多
重により送受可能となる。すなわち、通話を中断するこ
となく制御信号を送受信可能となる。
【0032】音声信号ST及びMSK変調信号DTMの
周波数スペクトラム並びにバンドパスフィルタ24の通
過周波数特性は図6(A)に示す如くなり、加算器13
の出力信号の周波数スペクトラムは図6(B)に示す如
くなる。この場合、制御信号の転送レートは150bp
sであり、上記ステップ70のときよりも低くなるが、
通話が中断されないので問題はない。
【0033】(72、73)チャンネル変更要求がある
かどうか、すなわち、自機(子機)のチャンネル切換ス
イッチSW2が作動され、又は、盗聴防止や雑音低減の
ため子機又は親機が自動的に通話チャンネルを変更しよ
うとしているかどうかをチェックする。通話スイッチが
オフにされれば、処理を終了する。
【0034】(74)チェンネル変更要求があった場合
には、通話を中断させることなく、子機と親機間で制御
信号を送受して通話チャンネルを変更し、上記ステップ
72に戻る。
【0035】本実施例によれば、セレクタ35でクロッ
クを切り換えるだけで、通話開始前後において異なる周
波数の副搬送波を使用することができる。また、通話中
に通話を中断することなく通話チャンネルを自動切換又
は手動切換することができる。
【0036】
【発明の効果】以上説明した如く、本第1発明に係る無
線通信機用モデムでは、共通のクロックで動作する変調
器とバンドパスフィルタと復調器とが1つの集積回路で
構成され、バンドパスフィルタの通過周波数帯域がクロ
ックの周波数に比例して偏移するので、通過周波数帯域
毎に異なるバンドパスフィルタを設ける必要がなく、し
たがって、モデムの構成が従来よりも簡単となるという
効果を奏する。
【0037】第1発明の第1態様によれば、バンドパス
フィルタの必要な次数に応じて複数の2次フィルタを単
に縦続接続すればよいので、設計及び構成が簡単になる
という効果を奏する。
【0038】第2発明の無線通信機用モデム制御方法に
よれば、クロック周波数を切り換えるだけで、通話開始
前後において異なる周波数の副搬送波を使用することが
でき、また、通話中に通話を中断することなく通話チャ
ンネルを自動切換又は手動切換することが可能となると
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る無線通信機用モデムが適用された
無線通信機の要部ブロック図である。
【図2】図1のMSK変調器12の構成例を示す要部ブ
ロック図である。
【図3】図1のバンドパスフィルタ24の構成要素であ
る2次バンドパスフィルタの構成例を示す回路図であ
る。
【図4】制御信号に関連した送受信信号の波形図であ
る。
【図5】音声信号と制御信号とが同一帯域内にある場合
の周波数スペクトラムである。
【図6】音声信号と制御信号とが異なる帯域にある場合
の周波数スペクトラムである。
【図7】通話チャンネル切換制御を示すフローチャート
である。
【符号の説明】
10 送信回路 11、23、24 バンドパスフィルタ 12 MSK変調器 13 加算器 20 受信回路 24a 2次バンドパスフィルタ 25 MSK復調器 26 S/P変換器 30 モデム 31 マイクロコンピュータ 33 クロック発生器 34、40、41、47 分周器 35、42 セレクタ 50、55 演算増幅器 51〜54 スイッチドキャパシタ 58、59 アナログ切換スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−24731(JP,A) 特開 昭56−131245(JP,A) 特開 昭53−148906(JP,A) 特開 昭56−2756(JP,A) 特開 昭61−184935(JP,A) 特開 昭61−273009(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/38 H04B 7/26 H04J 1/00 H04L 27/12 H04L 27/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されるクロック(φ)の周波数に比
    例した副搬送波を生成し、該副搬送波を、入力されるデ
    ジタル信号(DT)で周波数偏移変調する変調器(1
    2)と、 周波数偏移変調された信号が入力され、該クロックで切
    換制御されるスイッチドキャパシタ(51〜54)を備
    え該クロックの周波数に比例して通過周波数帯域が偏移
    するバンドパスフィルタ(24)と、 該バンドパスフィルタの出力信号を、該クロック周波数
    に比例した速度で周波数偏移復調する復調器(25)
    と、 を1つの半導体集積回路で構成したことを特徴とする無
    線通信機用モデム。
  2. 【請求項2】 前記バンドパスフィルタ(24)は、2
    次フィルタ(24a)が複数個縦続接続されて構成され
    ていることを特徴とする請求項1記載の無線通信機用モ
    デム。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の無線通信機用モデ
    ムをコードレス電話機に用い、 通話開始前に、周波数帯域を制限しかつ通話チャンネル
    設定を高速に行うために前記クロック(φ)の周波数
    を、前記副搬送波の周波数が音声周波数帯域内となる所
    定値にし、 該通話チャンネル設定後に、周波数帯域を制限しかつ通
    話開始後に通話を中断させることなく通話チャンネル変
    更可能とするために前記クロックの周波数を、前記副搬
    送波の周波数が音声周波数帯域より低くなる所定値に切
    り換える、 ことを特徴とする無線通信機用モデム制御方法。
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JPH0774690A (ja) * 1993-06-15 1995-03-17 Iwatsu Electric Co Ltd コードレスボタン電話装置

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