專利名稱：自動頻率控制裝置和自動頻率控制方法
技術領域：
本發明涉及汽車電話、攜帶電話等使用W-CDMA通信技術的自動頻率控制裝置，特別涉及根據接收信號進行自動頻率控制的自動頻率控制裝置、以及自動頻率控制方法。
背景技術：
以下，說明現有的自動頻率控制裝置。圖10是表示在(日本)特開2000-78216號公報中披露的數字無線接收裝置(以往的自動頻率控制裝置)的結構圖。在圖10中，31-1～31-n是天線(31)，32-1～32-n是正交檢波器(32)，33-1a～33-na、33-1b～33-nb是A/D變換器(33)，34-1～34-n是多路徑定時檢測器(34)，35是定時控制器，36是分支/路徑選擇器，37-1～37-n是相關器(37)，38-1～38-n是碼元時間積分器(38)，39是最大比合成器，40是數據解調器，41是控制器，42是AFC控制器，43是VCO控制電壓計算器，44是VCO，51-1～51-n是可變時間積分部(51)，52-1～52-n是相位旋轉量檢測部(52)，53-1～53-n是Δf計算部(53)，54-1～54-n是有效數據選擇器(54)，55-1～55-n是Δf閾值判定部(55)，56是積分部，57是Δf計算部。
這里，說明上述以往的數字無線接收裝置的工作。天線31接收的接收信號由正交檢波器32檢波，變頻為基帶信號。正交檢波器32的輸出由分別對應于Ich和Qch的A/D變換器33變換為數字信號。
多路徑定時檢測器34檢測接收信號中的各路徑的定時，定時控制器35控制按照各接收路徑定時分配的相關器37的解擴定時。分支/路徑選擇器36將接收信號分配給相關器37，各相關器37根據各接收路徑定時求出各個Ich、Qch和發送時使用的擴頻碼的相關。接收了得到的相關值的碼元時間積分器38進行碼元時間的積分處理，最大比合成器39對積分處理后的各接收路徑進行最大比合成，而數據解調器40對合成后的信號進行解調。
此外，接收了由相關器37獲得的導頻碼元部分的相關值的可變時間積分部51例如進行1/2、1、2或4碼元時間的積分處理。接收了積分值的相位旋轉量檢測部52進行時間上相鄰的積分值之間的復數乘法，例如求出每1/2、1、2碼元或1時隙時間的導頻碼元的相位旋轉量。
接收了每1/2、1、2碼元或1時隙時間的導頻碼元的相位旋轉量的Δf計算部53將該相位旋轉量換算成頻率偏差Δf，Δf閾值判定部55將VCO的絕對精度以上偏差的頻率偏差Δf判定為可靠度低的無效數據。
有效數據選擇器(54)根據相位旋轉量檢測部52獲得的相位旋轉量，舍去由Δf閾值判定部55判定為無效的數據，僅輸出剩余的有效數據。積分部56對接收的有效數據積分幾幀時間。接收了相位旋轉量積分值的Δf計算部57將該相位旋轉量積分值換算成頻率偏差Δf，獲得最終的頻率偏差Δf。接收了頻率偏差Δf的VCO控制電壓計算器43將該Δf換算成VCO控制電壓，通過對VCO44的控制電壓進行控制，實現AFC動作。
但是，在上述以往的自動頻率控制裝置中，假設在可變速率的接收信道中部分地埋入導頻碼元的信道格式，使用解調中的信道的一部分導頻碼元來檢測頻率偏差Δf，所以存在不能獲得高精度的頻率偏差Δf的問題。
另一方面，在3GPP TS25.211 V3.5.0規定的W-CDMA通信系統的下行(基站→移動臺)線路中，CPICH(Common Pilot Channel；公共導頻信道)為固定發送速率并且估計發送功率比較高。CPICH是經常在發送機→接收機間發送已知數據的碼元(導頻碼元)的信道，例如，通過使用該CPICH，可進行精度更高的頻率偏差Δf的檢測。因此，以下列舉在Δf檢測中使用CPICH時的例子進行說明，而與CPICH同樣，如果是發送已知的數據碼元的信道(例如，SCH(SynchronisationChannel))，則使用任何信道都可進行同樣的Δf檢測。此外，例如，對于代碼長度為256、并且所有碼片為同相位的CPICH的擴頻上使用的Channelization-Code來說，PCCPCH(Primary Common ControlPhysical Channel)的擴頻上使用的Channelization-Code的代碼長度為256，并且在前一半128碼片和后一半128碼片中相位反轉180°。但是，在頻率偏差Δf大的狀況下，失去多路復用信道間的正交性，特別是在如CPICH和PCCPCH那樣在擴頻上使用性質比較接近的代碼的信道間，不使用目標信道和其他信道的干擾分量的識別，所以在Δf檢測中僅使用CPICH時存在可能對Δf進行誤檢測的問題。
因此，本發明的目的在于提供一種自動頻率控制裝置和自動頻率控制方法，即使在擴頻上使用如CPICH和PCCPCH那樣比較性質接近的代碼的信道間，也可以實現高精度的AFC牽引。
發明的公開本發明的自動頻率控制裝置的特征在于包括工作模式控制單元(與后述實施例的AFC模式控制器21相當)，根據預先計算的頻率偏差，切換用于計算相位旋轉量的單位時間(工作模式)；相位旋轉量檢測單元(與相位旋轉量檢測部22-1～22-n、最大比合成器23相當)，按照指定的工作模式，使用作為所述相關器輸出取得的、在發送機和接收機之間發送已知數據的信道的碼元相關值，檢測每單位時間的相位旋轉量；數據判定單元(與可靠度計算部24、有效時隙判定部25相當)，使用所述多個碼元相關值來判定接收時隙中的接收數據的有效/無效；時隙平均化單元(與n時隙平均化部26相當)，將判定為有效的接收時隙所對應的每單位時間的相位旋轉量在規定時隙時間內進行平均；頻率偏差/可靠度計算單元(與Δf計算部2 7相當)，根據平均化后的相位旋轉量計算頻率偏差，并且根據所述有效數求出頻率偏差的可靠度；以及VCO控制單元(與VCO控制電壓計算器12相當)，進行算出的頻率偏差的可靠度判定，在可靠度超過一定的基準時進行VCO控制。
在本發明的自動頻率控制裝置中，其特征在于，所述工作模式控制單元可選擇以下模式作為所述工作模式第1工作模式，根據每一碼元時間的相位旋轉量來進行頻率偏差的檢測；以及第2工作模式，根據每一時隙時間的相位旋轉量進行頻率偏差的檢測。
在本發明的自動頻率控制裝置中，其特征在于，所述工作模式控制單元在以所述第1工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第1規定次數為閾值以下時，轉移到可更高精度地檢測頻率偏差的所述第2工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第2規定次數超過閾值時，轉移到可檢測頻率偏差范圍更寬的所述第1工作模式。
在本發明的自動頻率控制裝置中，其特征在于，所述工作模式控制單元在以所述第1工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第1規定次數為閾值以下時，轉移到可更高精度地檢測頻率偏差的所述第2工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第2規定次數超過閾值時，轉移到可檢測頻率偏差范圍更寬的所述第1工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在指定的頻率偏差檢測次數時以1次的比例定期地轉移到第3工作模式，在檢測出的頻率偏差的絕對值為閾值以下時返回到所述第2工作模式，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續第3規定次數超過閾值時，轉移到所述第1工作模式。
在本發明的自動頻率控制裝置中，其特征在于，還包括接收正誤判定單元(與接收正誤判定部14相當)，進行解調后的接收數據的正誤判定，在其結果不滿足規定的基準時，判斷為AFC牽引失敗，無論檢測出的頻率偏差如何，都對所述VCO控制單元指示進行VCO控制，然后，對所述工作模式控制單元指示重新進行基于所述第1工作模式的AFC牽引。
本發明的自動頻率控制方法的特征在于，包括工作模式控制步驟，按照預先計算的頻率偏差，切換用于計算相位旋轉量的單位時間(工作模式)；相位旋轉量檢測步驟，按照指定的工作模式，使用作為所述相關器輸出取得的、在發送機和接收機之間發送已知數據的信道的碼元相關值，檢測每單位時間的相位旋轉量；數據判定步驟，使用所述多個碼元相關值來判定接收時隙中的接收數據的有效/無效；時隙平均化步驟，將判定為有效的接收時隙所對應的每單位時間的相位旋轉量在規定時隙時間內進行平均；頻率偏差/可靠度計算步驟，根據平均化后的相位旋轉量計算頻率偏差，并且根據所述有效數來求出頻率偏差的可靠度；以及VCO控制步驟，進行算出的頻率偏差的可靠度判定，在可靠度超過一定的基準時進行VCO控制。
在本發明的自動頻率控制方法中，其特征在于，在所述工作模式控制步驟時，可選擇以下模式作為所述工作模式第1工作模式，根據每一碼元時間的相位旋轉量進行頻率偏差的檢測；以及第2工作模式，根據每一時隙時間的相位旋轉量進行頻率偏差的檢測。
在本發明的自動頻率控制方法中，其特征在于，在所述工作模式控制步驟中，在以所述第1工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第1規定次數為閾值以下時，轉移到可更高精度地檢測頻率偏差的所述第2工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第2規定次數超過閾值時，轉移到可檢測頻率偏差范圍更寬的所述第1工作模式。
在本發明的自動頻率控制方法中，其特征在于，所述工作模式控制步驟在以所述第1工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第1規定次數為閾值以下時，轉移到可更高精度地檢測頻率偏差的所述第2工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第2規定次數超過閾值時，轉移到可檢測頻率偏差范圍更寬的所述第1工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在指定的頻率偏差檢測次數時以1次的比例定期地轉移到第3工作模式，在檢測出的頻率偏差的絕對值為閾值以下時返回到所述第2工作模式，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續第3規定次數超過閾值時，轉移到所述第1工作模式。
在本發明的自動頻率控制方法中，其特征在于，還包括接收正誤判定步驟，進行解調后的接收數據的正誤判定，在其結果不滿足規定的基準時，判斷為AFC牽引失敗，無論檢測出的頻率偏差如何，都指示進行VCO控制，然后，指示重新進行基于所述第1工作模式的AFC牽引。
圖1是表示本發明的自動頻率控制裝置的實施例1和2的結構圖；圖2是表示實施例1和2的AFC控制動作的流程圖；圖3是表示實施例1的AFC動作模式的轉換圖；圖4是表示平均1碼元時間的相位旋轉量的計算方法的圖；圖5是表示W-CDMA通信系統中的STTD模式運行時的CPICH調制圖案的圖；圖6是表示平均1時隙時間的相位旋轉量的計算方法的圖；圖7是表示實施例2的AFC動作模式的轉換圖；圖8是表示本發明的自動頻率控制裝置的實施例3的結構圖；圖9是表示實施例3的AFC控制動作的流程圖；圖10是表示現有的數字無線接收裝置的結構圖。
具體實施例方式
以下，根據附圖詳細說明本發明的自動頻率控制裝置和自動頻率控制方法的實施例。再有，本發明不限定于這些實施例。
實施例1圖1是表示本發明的自動頻率控制裝置的實施例1的結構圖。在圖1中，1是天線，2是正交檢波器，3a、3b是A/D變換器(A/D)，4是多路徑定時檢測器，5是定時控制器，6是路徑選擇器，7-1～7-n是相關器，8-1～8-n是碼元時間積分器，9是最大比合成器，10是數據解調器，11是AFC控制器，12是VCO控制電壓計算器，13是VCO。
此外，在上述AFC控制器11中，21是AFC模式控制器，22-1～22-n是相位旋轉量檢測部，23是最大比合成器，24是可靠度計算部，25是有效時隙判定部，26是n時隙平均化部，27是ΔF計算部。
這里，說明上述實施例1的自動頻率控制裝置的工作。天線1捕捉從發送臺發送的無線信號。正交檢波器2對接收信號使用來自VCO13的接收本地頻率進行準同步檢波，將頻率變換為基帶信號。A/D3分別按Ich、Qch將檢波信號從模擬信號變換為數字信號。
多路徑定時檢測器4根據已數字化的接收信號來檢測多路徑定時。定時控制器5根據多路徑定時檢測器4的檢測結果，對相關器7送出定時信號。路徑選擇器6對分配給各接收路徑和每個接收信道的相關器7-1～7-n分配接收信號。
相關器7-1～7-n分別求出發送時使用的擴頻碼和上述分配的接收信號的相關。碼元時間積分器8-1～8-n根據各自接收信道的發送速率，對碼元時間的相關輸出進行積分。最大比合成器9進行所有碼元時間積分值的最大比合成。數據解調器10使用合成結果對接收信號進行解調。
另一方面，AFC控制器11從共有用于數據解調和用于自動頻率控制的碼元時間積分器8-1～8-n輸出的所有碼元時間積分值中求出頻率偏差Δf。VCO控制電壓計算器12根據上述頻率偏差Δf來計算VCO13的控制電壓。VCO13按照上述控制電壓，來改變對正交檢波器2供給的接收本地頻率。
下面，說明上述AFC控制器11的內部動作。AFC模式控制器21按照由后述的Δf計算部27算出的頻率偏差Δf，選擇碼元差分模式和時隙差分模式的其中一個模式，對相位旋轉量檢測部22進行動作模式的指定。相位旋轉量檢測部22-1～22-n按照指定的動作模式，根據各碼元時間積分值，檢測每單位時間的碼元的相位旋轉量。最大比合成器23將檢測出的所有每單位時間的碼元的相位旋轉量進行合成。
可靠度計算部24根據上述碼元積分時間值來計算接收時隙的時隙積分平方值。有效時隙判定部25根據上述時隙積分平方值來進行該時隙中的接收數據的有效/無效判定。n時隙平均化部26在每一個接收時隙中根據有效時隙判定部25的判定結果來選擇上述相位旋轉量的合成結果，僅對n時隙時間中的有效數據進行平均。此外，對從每一個接收時隙獲得的相位旋轉量中用于平均化的有效數據的個數進行計數，將該計數結果作為可靠度。
Δf計算部27根據上述n時隙平均化結果和接收信道的發送速率來計算頻率偏差Δf，向VCO控制電壓計算器12輸出該頻率偏差Δf。再有，VCO控制電壓計算器12根據該頻率偏差Δf來計算VCO13的控制電壓，但這里進行可靠度的閾值判定，在可靠度不在規定以上時不進行VCO13的控制。
圖2是表示本實施例的AFC控制動作的流程圖。首先，AFC模式控制器21按照當前的頻率偏差Δf，從基于每1碼元時間的相位旋轉量進行Δf檢測的碼元差分模式和基于每1時隙的相位旋轉量進行Δf檢測的時隙差分模式中確定某一個AFC動作模式(步驟S1)。
圖3是表示基于閾值判定的AFC動作模式的轉換圖。具體地說，在頻率偏差Δf的絕對值可能比預先規定的規定閾值大的某個AFC動作開始時，選擇Δf可檢測范圍比較寬的碼元差分模式。之后，繼續執行碼元差分模式，比如在上次的Δf檢測值的絕對值連續i次為閾值以下時，轉移到可更高精度地檢測頻率偏差Δf的時隙差分模式。這里，繼續地執行時隙差分模式，比如在上次的Δf檢測值的絕對值連續j次超過閾值時，再次轉移到碼元差分模式。再有，將上述模式判定的閾值設定為即使是碼元差分模式也可以檢測正常的頻率偏差Δf的Δf可檢測范圍內的值。
在通過上述步驟S1的處理而選擇了碼元差分模式時，AFC控制器11進行n時隙周期的循環處理(步驟S3a～步驟S8a的處理)、以及1個時隙周期的循環處理(步驟S4a～步驟S6a的處理)。
各相位旋轉量檢測部計算每1碼元時間的相位旋轉量(步驟S4a)。圖4是表示每1碼元時間的相位旋轉量的計算方法的圖。這里，求對時間上相鄰的碼元的一個相關值的復數共軛，將該復數共軛與另一個相關值相乘。然后，比如在時隙中的碼元由第1～第10碼元構成時，將第2碼元和第3碼元、第4碼元和第5碼元、第6碼元和第7碼元、第8碼元和第9碼元的各復數乘法結果相加。該處理以相關器為單位來進行。這里，在基于頻率偏差Δf的每1碼元時間的相位旋轉量不超過±180°的范圍時，可以獲得正常的相位旋轉量。
再有，圖5是表示W-CDMA通信系統中的STTD(Space time blockcoding based transmit antenna diversity)模式運行時的CPICH(Common Pilot Channel)的調制圖案的圖。在本實施例中，在STTD模式運行時，即使在由一個發送天線發送的CPICH的調制圖案在每兩個碼元中相位反轉180°時，也與非STTD模式運行時同樣，可以獲得每1碼元時間的相位旋轉量。
接著，最大比合成器23對上述步驟S4a的處理中每個相關器獲得的每1碼元時間的相位旋轉量進行最大比合成(步驟S5a)。將其作為該時隙的每1碼元時間的相位旋轉量。
接著，可靠度計算部24計算在接收時隙中檢測的相位旋轉量的有效性。這里，運算該時隙的各接收碼元的相關值的平方，然后將該運算結果全部相加，獲得時隙積分平方值(步驟S6a)。
接著，n時隙平均化部26將每個時隙獲得的每1碼元時間的相位旋轉量進行n時隙時間的平均化，以便通過衰落變動等從瞬時偏差相位旋轉量中獲得更穩定的相位旋轉量(步驟S8a)。此外，有效時隙判定部25進行上述步驟S6a中算出的接收信號的時隙積分平方值的閾值判定，在上述n時隙平均化時，僅用超過閾值的時隙相位旋轉量進行平均化。即，通過使相關值低的時隙的接收數據無效，獲得精度更高的相位旋轉量。這里，將用于平均化的相位旋轉量的個數作為n時隙平均化結果的可靠度來進行計數。
接著，在上述循環處理結束后，Δf計算部27根據得到的每1碼元時間的相位旋轉量和接收信道的發送速率，計算頻率偏差Δf(步驟S10a)。通過以上的一連串動作，完成碼元差分模式的Δf檢測處理。
另一方面，在通過步驟S1的處理選擇了時隙差分模式時，AFC控制器11進行n時隙周期的循環處理(步驟S3b～步驟S8b)、以及1時隙周期的循環處理(步驟S4b～步驟S6b)。再有，1時隙相當于CPICH的10碼元。
各相位旋轉量檢測部計算每1時隙時間的相位旋轉量(步驟S4b)。圖6是表示每1時隙時間的相位旋轉量的計算方法的圖。這里，求對時間上相鄰時隙的一個相關值的復數共軛，將該復數共軛與另一時隙的相關值進行復數乘法。例如，在各時隙中的碼元由第1～第10碼元構成時，進行將當前時隙的第2碼元、第3碼元、第6碼元和第7碼元的相關值的加法結果與上一個時隙的第4碼元、第5碼元、第8碼元和第9碼元的相關值的加法結果的復數共軛的復數乘法。同樣，進行將當前時隙的第4碼元、第5碼元、第8碼元和第9碼元的相關值的加法結果與上一個時隙的第2碼元、第3碼元、第6碼元和第7碼元的相關值的加法結果的復數共軛的復數乘法。然后，將各復數乘法結果進行相加。該處理以相關器為單位來進行。這里，在基于頻率偏差Δf的每1時隙時間的相位旋轉量不超過±180°范圍時，可以獲得正常的相位旋轉量。
再有，在STTD模式運行時，即使在由一個發送天線發送的CPICH的調制圖案在每兩個碼元中相位反轉180°時，也與非STTD模式運行時同樣，可以獲得每1碼元時間的相位旋轉量(參照圖6)。
接著，最大比合成器23對上述步驟S4b的處理中每個相關器獲得的每1碼元時間的相位旋轉量進行最大比合成(步驟S5b)。將其作為該時隙的每1碼元時間的相位旋轉量。
接著，可靠度計算部24計算在接收時隙中檢測的相位旋轉量的有效性。這里，運算該時隙的各接收碼元的相關值的平方，然后將該運算結果全部相加，獲得時隙積分平方值(步驟S6b)。
接著，n時隙平均化部26將每個時隙獲得的每1碼元時間的相位旋轉量進行n時隙時間的平均化，以便通過衰落變動等從瞬時偏差相位旋轉量中獲得更穩定的相位旋轉量(步驟S8b)。此外，有效時隙判定部25進行上述步驟S6b中算出的接收信號的時隙積分平方值的閾值判定，在上述n時隙平均化時，僅用超過閾值的時隙相位旋轉量進行平均化。即，通過使相關值低的時隙的接收數據無效，獲得精度更高的相位旋轉量。這里，將用于平均化的相位旋轉量的個數作為n時隙平均化結果的可靠度來進行計數。
接著，在上述循環處理結束后，Δf計算部27根據得到的每1碼元時間的相位旋轉量和接收信道的發送速率，計算頻率偏差Δf(步驟S10b)。通過以上的一連串動作，完成時隙差分模式的Δf檢測處理。
接著，VCO控制電壓計算器12根據通過上述步驟S10a或步驟S10b的處理求出的頻率偏差Δf，計算Δf＝0的VCO控制電壓(步驟S11)。然后，使用該VCO控制電壓進行VCO控制(步驟S12)。其中，VCO控制電壓計算器12進行由步驟S6a或步驟S6b算出的可靠度的閾值判定，在可靠度不在一定以上時，看作Δf檢測值的可靠度低，不進行VCO控制。在本實施例中，如上所述，根據每n時隙中得到的頻率偏差Δf來實施AFC。
最后，AFC控制器11在結束接收時結束上述AFC動作，在繼續進行接收時，再次重復進行步驟S1～步驟S12的AFC動作(步驟S13)。
于是，在本實施例中，根據可靠度判定，僅選擇接收碼元相關高的時隙的接收信號來進行Δf檢測，所以對衰落變動等的抵抗性強，可以獲得更穩定的Δf檢測值。
此外，在本實施例中，按照預先計算的頻率偏差Δf和工作模式，將Δf可檢測范圍寬的碼元差分模式和Δf檢測精度更高的時隙差分模式進行切換來進行以后的Δf檢測，所以在搭載了絕對精度低的VCO的接收裝置中，也可以最終實現高精度的AFC牽引。而且，在選擇碼元差分模式和時隙差分模式時，在Δf檢測值連續i次或j次超過閾值時，通過進行切換工作模式的前方保護處理，可以抑制發生Δf誤檢測造成的模式的誤轉換。
實施例2在上述實施例1中，根據Δf檢測值的閾值判定來進行AFC工作模式的切換，但有可能因衰落變動等影響產生的Δf檢測誤差而錯誤切換AFC工作模式。因此，在實施例2中，作為發生了AFC工作模式的誤轉換時的處理，追加用于返回到正常模式的判定處理。再有，本實施例的結構與上述實施例1相同，所以附以相同的標號并省略其說明。
這里，說明實施例2的自動頻率控制裝置的工作。圖7是表示基于閾值判定的AFC工作模式的轉換圖。在實施例2中，與上述實施例1同樣，在頻率偏差Δf的絕對值有可能比預先規定的規定閾值大的某個AFC工作開始時，選擇碼元差分模式。之后，繼續執行碼元差分模式，例如，在上一次的Δf檢測值的絕對值連續i次在閾值以下時，轉移到時隙差分模式。這里，繼續執行時隙差分模式，例如，在上一次的Δf檢測值的絕對值連續j次超過閾值時，再次轉移到碼元差分模式。
而且，在實施例2中，在執行碼元差分模式時，按k次Δf檢測中一次的比例定期地轉移到碼元差分Verify模式，與上述碼元差分模式同樣，使用Δf檢測值，來確認Δf檢測值的匹配性。具體地說，在碼元差分Verify模式時，如果Δf檢測值在閾值以下，則判斷為當前的狀態不是誤轉換，以正常的工作模式來進行AFC，再次返回到時隙差分模式。另一方面，在碼元差分Verify模式時，在Δf檢測值的絕對值連續m次超過閾值時，對于工作模式的誤轉換造成的錯誤的頻率，判斷為進行AFC牽引，轉移到具有可進行更寬范圍的Δf檢測范圍的碼元差分模式。
于是，在本實施例中，即使在因錯誤的閾值判定而錯誤轉移到時隙差分模式時，通過Verify判定，可以再次轉移到碼元差分模式。由此，在錯誤的頻率上不能原封不動地返回已進行的AFC牽引，最終可以對正常的頻率進行AFC牽引。
實施例3在上述實施例1或2中，僅使用CPICH來進行Δf檢測，但因CPICH以外的復用信道的干擾原因，有可能錯誤檢測頻率偏差Δf。因此，在實施例3中，在實施例1或實施例2的AFC牽引實施后，進行基于接收數據正誤判定的AFC牽引成功/失敗判定，在AFC牽引失敗時，不基于Δf檢測值來進行VCO控制，再次實施AFC牽引。
圖8是表示本發明的自動頻率控制裝置的實施例3的結構圖。再有，在與上述實施例1相同的結構上，附以相同的標號并省略其說明。在圖8中，12a是VCO控制電壓計算器，14是接收正誤判定部，21a是AFC模式控制器。
例如，如上述實施例1那樣，如果在AFC牽引結束后開始進行數據解調器10的數據解調，則接收正誤判定部14進行數據解調器10輸出的接收數據的CRC校驗，判定是否進行了正常的接收。即，這里，如果CRC校驗的結果為“正確(OK)”，則判斷為正常的AFC牽引結束，之后繼續進行通常的AFC控制和數據解調。另一方面，如果CRC校驗的結果為“錯誤(NG)”，則判斷為AFC牽引失敗，接收正誤判定部14對AFC模式控制器21a輸出指示，使得再次重新進行基于碼元差分模式的AFC牽引。
此外，接收正誤判定部14在進行上述AFC再牽引指示前，無論Δf檢測值如何，都進行VCO控制電壓計算器12a輸出的VCO控制電壓的加減，切換AFC牽引開始時的接收本地頻率。
圖9是表示本實施例的AFC控制動作的流程圖。這里，僅說明與上述實施例1不同的動作。在通過上述步驟S12的處理來實施VCO控制后，接收正誤判定部14進行CRC校驗(步驟S14)，在CRC校驗被判定為“錯誤”時，無論Δf檢測值如何，都對VCO控制電壓進行控制(步驟S15)，然后再次重新進行基于碼元差分模式的AFC牽引。
于是，在本實施例中，即使在因CPICH以外的復用信道干擾等影響而可能在錯誤的頻率下進行AFC牽引時，也可實施AFC再牽引，所以可以防止AFC持續鎖定在錯誤的頻率上。
此外，在實施AFC再牽引前，無論Δf檢測值如何，都進行VCO控制電壓的加減，預先切換AFC牽引開始時的接收本地頻率，所以可以避免在同一頻率下再次錯誤進行AFC牽引的狀態。而且，根據同樣的理由，即使是接收本地頻率偏離到碼元差分模式的Δf可檢測范圍以下的狀態，最終也可以完成AFC牽引。
如以上說明，根據本發明，通過可靠度判定，使用接收碼元相關高的時隙的接收信號來檢測頻率偏差，所以具有以下效果對于衰落變動等的抵抗性強，可以獲得更穩定的Δf檢測值。
根據本發明，按照預先檢測的頻率偏差和工作模式，將頻率偏差可檢測范圍寬的第1工作模式(碼元差分模式)和頻率偏差檢測精度更高的第2工作模式(時隙差分模式)進行切換，并進行其后的頻率偏差的檢測處理，所以具有以下效果在搭載了絕對精度低的VCO的接收裝置中，也可以最終實現高精度的AFC牽引。
根據本發明，在選擇第1工作模式和第2工作模式時，在頻率偏差的檢測值連續規定次數超過閾值時，進行切換工作模式的前方保護處理，所以具有以下效果可以抑制發生頻率偏差的誤檢測造成的模式誤轉換。
根據本發明，即使在錯誤轉移到第2工作模式時，也可以通過第3工作模式再次轉移到第1工作模式。由此，具有以下效果在錯誤的頻率上不能原封不動地返回已進行的AFC牽引，最終可以對正常的頻率進行AFC牽引。
根據本發明，即使在因CPICH以外的多路復用信道的干擾等影響而以錯誤的頻率進行AFC牽引時，也可以實施AFC再牽引。因此，具有以下效果特別是在接收了在擴頻上使用了如PCCPCH那樣與CPICH比較性質接近的代碼的信道干擾時，也可以防止將AFC持續鎖定在錯誤的頻率上。此外，在實施AFC再牽引前，無論頻率偏差的檢測值如何都進行VCO控制，預先切換AFC牽引開始時的接收本地頻率，所以具有以下效果可以避免在同一頻率上再次進行錯誤的AFC牽引的狀態。根據同樣的理由，具有以下效果即使是接收本地頻率偏離至第1工作模式的頻率偏差的可檢測范圍以外的狀態，最終也可以完成AFC牽引。
根據本發明，通過可靠度判定，僅使用接收碼元的相關高的時隙的接收信號檢測頻率偏差，所以具有以下效果對衰落變動等的抵抗性強，可以獲得更穩定的Δf檢測值。
根據本發明，按照預先計算的頻率偏差和工作模式，切換頻率偏差可檢測范圍寬的第1工作模式(碼元差分模式)和頻率偏差的檢測精度更高的第2工作模式(時隙差分模式)，進行其后的頻率偏差的檢測處理，所以具有以下效果即使在搭載了絕對精度低的VCO的接收裝置，最終也可以實現高精度的AFC牽引。
根據本發明，在選擇第1工作模式和第2工作模式時，在頻率偏差的檢測值連續規定次數超過閾值時，進行切換工作模式的前方保護處理，所以具有以下效果可以抑制發生頻率偏差的誤檢測造成的模式的誤轉換。
根據本發明，即使在錯誤轉移到第2工作模式時，也可以通過第3工作模式再次轉移到第1工作模式。由此，具有以下效果在錯誤的頻率上不能原封不動地返回已進行的AFC牽引，最終可以對正常的頻率進行AFC牽引。
根據本發明，即使在因CPICH以外的多路復用信道的干擾等影響而在錯誤的頻率上進行AFC牽引時，也可以實施AFC再牽引。因此，具有以下效果特別是在接收了在擴頻上使用了如PCCPCH那樣與CPICH比較性質接近的代碼的信道干擾時，也可以防止將AFC持續鎖定在錯誤的頻率上。此外，在實施AFC再牽引前，無論頻率偏差的檢測值如何都進行VCO控制，預先切換AFC牽引開始時的接收本地頻率，所以具有以下效果可以避免在同一頻率上再次進行錯誤的AFC牽引的狀態。根據同樣的理由，具有以下效果即使是接收本地頻率偏離至第1工作模式的頻率偏差的可檢測范圍以外的狀態，最終也可以完成AFC牽引。
產業上的可利用性如以上所述，本發明的自動頻率控制裝置和自動頻率控制方法適用于采用W-CDMA通信技術的汽車電話、攜帶電話等。
權利要求
1.一種自動頻率控制裝置，根據多個相關器輸出求出頻率偏差(AFC)，其特征在于，該自動頻率控制裝置包括工作模式控制單元，根據預先計算的頻率偏差，切換用于計算相位旋轉量的單位時間(工作模式)；相位旋轉量檢測單元，按照指定的工作模式，使用作為所述相關器輸出取得的、在發送機和接收機之間發送已知數據的信道的碼元相關值，檢測每單位時間的相位旋轉量；數據判定單元，使用所述多個碼元相關值來判定接收時隙中的接收數據的有效/無效；時隙平均化單元，將判定為有效的接收時隙所對應的每單位時間的相位旋轉量在規定時隙時間內進行平均；頻率偏差/可靠度計算單元，根據平均化后的相位旋轉量計算頻率偏差，并且根據所述有效數求出頻率偏差的可靠度；以及VCO控制單元，進行算出的頻率偏差的可靠度判定，在可靠度超過一定的基準時進行VCO控制。
2.如權利要求1所述的自動頻率控制裝置，其特征在于，所述工作模式控制單元可選擇以下模式作為所述工作模式第1工作模式，根據每一碼元時間的相位旋轉量來進行頻率偏差的檢測；以及第2工作模式，根據每一時隙時間的相位旋轉量進行頻率偏差的檢測。
3.如權利要求2所述的自動頻率控制裝置，其特征在于，還包括接收正誤判定單元，進行解調后的接收數據的正誤判定，在其結果不滿足規定的基準時，判斷為AFC牽引失敗，無論檢測出的頻率偏差如何，都對所述VCO控制單元指示進行VCO控制，然后，對所述工作模式控制單元指示重新進行基于所述第1工作模式的AFC牽引。
4.如權利要求2所述的自動頻率控制裝置，其特征在于，所述工作模式控制單元在以所述第1工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第1規定次數為閾值以下時，轉移到可更高精度地檢測頻率偏差的所述第2工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第2規定次數超過閾值時，轉移到可檢測頻率偏差范圍更寬的所述第1工作模式。
5.如權利要求4所述的自動頻率控制裝置，其特征在于，還包括接收正誤判定單元，進行解調后的接收數據的正誤判定，在其結果不滿足規定的基準時，判斷為AFC牽引失敗，無論檢測出的頻率偏差如何，都對所述VCO控制單元指示進行VCO控制，然后，對所述工作模式控制單元指示重新進行基于所述第1工作模式的AFC牽引。
6.如權利要求2所述的自動頻率控制裝置，其特征在于，所述工作模式控制單元在以所述第1工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第1規定次數為閾值以下時，轉移到可更高精度地檢測頻率偏差的所述第2工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第2規定次數超過閾值時，轉移到可檢測頻率偏差范圍更寬的所述第1工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在指定的頻率偏差檢測次數時以1次的比例定期地轉移到第3工作模式，在檢測出的頻率偏差的絕對值為閾值以下時返回到所述第2工作模式，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續第3規定次數超過閾值時，轉移到所述第1工作模式。
7.如權利要求6所述的自動頻率控制裝置，其特征在于，還包括接收正誤判定單元，進行解調后的接收數據的正誤判定，在其結果不滿足規定的基準時，判斷為AFC牽引失敗，無論檢測出的頻率偏差如何，都對所述VCO控制單元指示進行VCO控制，然后，對所述工作模式控制單元指示重新進行基于所述第1工作模式的AFC牽引。
8.一種自動頻率控制方法，其特征在于，包括工作模式控制步驟，按照預先計算的頻率偏差，切換用于計算相位旋轉量的單位時間(工作模式)；相位旋轉量檢測步驟，按照指定的工作模式，使用作為所述相關器輸出取得的、在發送機和接收機之間發送已知數據的信道的碼元相關值，檢測每單位時間的相位旋轉量；數據判定步驟，使用所述多個碼元相關值來判定接收時隙中的接收數據的有效/無效；時隙平均化步驟，將判定為有效的接收時隙所對應的每單位時間的相位旋轉量在規定時隙時間內進行平均；頻率偏差/可靠度計算步驟，根據平均化后的相位旋轉量計算頻率偏差，并且根據所述有效數來求出頻率偏差的可靠度；以及VCO控制步驟，進行算出的頻率偏差的可靠度判定，在可靠度超過一定的基準時進行VCO控制。
9.如權利要求8所述的自動頻率控制方法，其特征在于，在所述工作模式控制步驟時，可選擇以下模式作為所述工作模式第1工作模式，根據每一碼元時間的相位旋轉量進行頻率偏差的檢測；以及第2工作模式，根據每一時隙時間的相位旋轉量進行頻率偏差的檢測。
10.如權利要求9所述的自動頻率控制方法，其特征在于，還包括接收正誤判定步驟，進行解調后的接收數據的正誤判定，在其結果不滿足規定的基準時，判斷為AFC牽引失敗，無論檢測出的頻率偏差如何，都指示進行VCO控制，然后，指示重新進行基于所述第1工作模式的AFC牽引。
11.如權利要求9所述的自動頻率控制方法，其特征在于，在所述工作模式控制步驟中，在以所述第1工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第1規定次數為閾值以下時，轉移到可更高精度地檢測頻率偏差的所述第2工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第2規定次數超過閾值時，轉移到可檢測頻率偏差范圍更寬的所述第1工作模式。
12.如權利要求11所述的自動頻率控制方法，其特征在于，還包括接收正誤判定步驟，進行解調后的接收數據的正誤判定，在其結果不滿足規定的基準時，判斷為AFC牽引失敗，無論檢測出的頻率偏差如何，都指示進行VCO控制，然后，指示重新進行基于所述第1工作模式的AFC牽引。
13.如權利要求9所述的自動頻率控制方法，其特征在于，所述工作模式控制步驟在以所述第1工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第1規定次數為閾值以下時，轉移到可更高精度地檢測頻率偏差的所述第2工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續預先規定的第2規定次數超過閾值時，轉移到可檢測頻率偏差范圍更寬的所述第1工作模式，在以所述第2工作模式斷續工作中，在指定的頻率偏差檢測次數時以1次的比例定期地轉移到第3工作模式，在檢測出的頻率偏差的絕對值為閾值以下時返回到所述第2工作模式，在檢測出的頻率偏差的絕對值連續第3規定次數超過閾值時，轉移到所述第1工作模式。
14.如權利要求13所述的自動頻率控制方法，其特征在于，還包括接收正誤判定步驟，進行解調后的接收數據的正誤判定，在其結果不滿足規定的基準時，判斷為AFC牽引失敗，無論檢測出的頻率偏差如何，都指示進行VCO控制，然后，指示重新進行基于所述第1工作模式的AFC牽引。
全文摘要
本發明的自動頻率控制裝置包括AFC模式控制器(21)，按照預先計算的頻率偏差切換工作模式；相位旋轉量檢測部(21－1～22－n)和最大比合成器(23)，按照指定的工作模式檢測多個相關器輸出的每單位時間的相位旋轉量；可靠度計算部(24)和有效時隙判定部(25)，使用所述相關器輸出來判定接收時隙內的數據的有效/無效；n時隙平均化部(26)，將有效接收時隙對應的每單位時間的相位旋轉量在n時隙時間內進行平均；Δf計算部(27)，根據平均后的相位旋轉量計算頻率偏差；以及VCO控制電壓計算器(12)，在算出的頻率偏差的可靠度超過一定的基準時進行VCO控制。
文檔編號H03J7/02GK1463504SQ02801929
公開日2003年12月24日 申請日期2002年3月27日 優先權日2001年5月30日
發明者坂石卓哉 申請人:三菱電機株式會社