JPH0496507A

JPH0496507A - 受信装置

Info

Publication number: JPH0496507A
Application number: JP21410690A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sakata; 阪田　日出雄
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-08-13
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1992-03-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、ロケット、人工衛星等からのテレメトリ信
号の受信などに多く使用される、位相同期回路を備えた
受信装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は従来の受信装置を示すブロック図である。図に
おいて、１は高周波受信信号が入力される入力端子であ
り、２ａはその高周波受信信号を増幅する増幅器である
。３は増幅された高周波受信信号を第１中間周波信号に
変換する第１混合器、２ｂはその第１中間周波信号を増
幅する増幅器であり、４はこの第１混合器３に第１局部
発振信号を与える局部発振回路である。５は増幅された
第１中間周波信号に所定の減衰を与える可変損失面１１
Ｂであり、２ｃば減衰を受益ノた第１中間周波イ５冒を
増幅する増幅器である。

６はその第１中間周波信号を第２中間周波信号に変換す
る第２混合器、２ｄはその第２中間周波信号を増幅する
増幅器であり、７ば増幅された第２中間周波信号の所定
の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタである。８
は基準信号を発生ずる基準信号発生回路であり、９はバ
ンドパスフィルタ７からの第２中間周波信号とこの基準
信号とを位相比較して位ＩＩ７検波を行・う位相検波器
である。

１０は位相検波器の検波出力の雑音成分を除去するルー
プフィルタであり、１１はこのループフィルタ１０の出
力への、手動／自動掃引、レンジレイトの加算を行う加
算器である。１２はこの加算器１１の出力に従ってその
発振周波数が変化する可変周波数発振回路であり、その
出力は第２局部発振信号として第２混合器６に入力され
る。

１３はこれら第２混合器６、増幅器２ｄ、バンドパスフ
ィルタ７、位相検波器９、ループフィルタ１０、加算器
１１、可変周波数発振回路１２にて形成される位相同期
回路としてのフェース【コックドループ（以下、Ｐ　Ｌ
　Ｌという）である。

１４は前記基？１（ｌ信号発生回路８より出力された基
準信号を９０°移和する移相器であり、１５はこの９０
°移相された基準信号に基づいてバンドパスフィルタ７
からの第２中間周波信号を同期検波する同期検波器であ
る。１６はこの同期検波器１５の出力の雑音を除去した
上で前記可変損失回路５へ帰還するループフィルタであ
る。１７はこの移相器１４、同期検波器１５、ループフ
ィルタＩ６、および前記可変損失回路５、増幅器２ｃ、
第２混合器６、増幅器２ｄ、バンドパスフィルタ７にて
形成される自動利得制御回路（以下、ＡＣＣ回路という
）である。

１８は同期検波器１５の状態を検出して位相同期がとれ
たことを知らせる信号を出力する位相同期検出回路であ
る。

次に動作について説明する。増幅器２ａで増幅された高
周波受信信号は第１混合器３にて局部発振回路４の発振
する第１局部発振信号と混合され、第１中間周波信号に
変換される。この第１中間周波信号は増幅器２ｂ、可変
損失回路５、増幅器２（、を介して第２混合器６に人力
され、可変周波数発振回路１２からの第２局部発振信号
と混合されて第２中間周波信号に変換される。この第２
中間周波信号の周波数が基準信号発振回路８の発生ずる
基準信号の周波数の近傍、即ちＰ　Ｌ　Ｌ　１３の引き
込み周波数範囲内に入ると、Ｐ　Ｌ　Ｌ　１３の作用に
よって位相同期が確立する。そのためには、加算器１１
への信号を手動／自動掃引等によって操作し、いわゆる
同調操作を実行している。

Ｐ　Ｌ　Ｌ　ｌ　３が動作して受信信号と基準信号の位
相が同期すれば、同期検波器１５が信号を検出し、ＡＧ
Ｃ回路１７が動作して当該受信装置は受信信号を捕捉、
検波することになる。またこの時位相同期検出回路１８
がその信号を検出し、リレー又はランプを動作せしめ、
他回路、他装置又は運用者に信号を捕捉したこと、即ち
位相同期がとれたことを知らせしめる動作を行う。

なお、このような従来の受信装置に関連した技術に関す
る文献としては、例えば「フェーズロック　テクニック
ス（Ｐｈａｓｅｌｏｃｋ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）Ｊ　
　ＣフロイドＭガードナー（Ｆｌｏｙｄ　Ｍ　Ｇａｒｄ
ｎｅｒ）著、ウィリーインター″す°イエンス（Ｗｉｌ
ｃｙ−１ｎｔｃｒｓｃｉｅｎｃｅ）社発行〕などがある
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の受信装置は以上のように構成されているので、Ｐ
　Ｌ　Ｌ　１３の持つ特性上、引き込み周波数範囲が高
々数ＫＨｚと非常にせまく、信号を捕捉するのに高度な
経験とμｍ練を要するものであり、さらに自動掃引回路
等を設けて、自動捕捉も試みられているが、通常、受信
信号はテレメトり信号等で変調され、側帯波を伴ってお
り、前述のように引き込み周波数範囲が非常にせまいも
のであるため、レベルの低いこれら側帯波を捕捉してし
まうという大きな問題点があり、また各スペクトルのレ
ベルを測定し、最も高いレベルに再設定するという試み
もあるが、動作が複雑な上、時間的に変動するものに対
しては誤った動作をしてしまうなどの課題があった。

請求項（１）〜（４）に記載の発明は上記のような課題
を解消するためになされたもので、自動的に必らず最も
高い主搬送波を早く捕捉できる受信装置を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項（１）に記載の発明に係る受信装置は、局部発振
回路の出力する局部発振信号を、周波数が漸次変化して
ゆく変調信号によって変調する平衡変調回路を設けたも
のである。

また、請求項（２）に記載の発明は、高周波受信信号を
周波数変換した中間周波信号を、周波数が漸次変化して
ゆく変調信号によって変調する平衡変調回路を設けたも
のである。

さらに、請求項（３）に記載の発明は、高周波受信信号
を周波数が漸次変化してゆく変調信号によって変調する
平衡変調回路を設けたものである。

そして、請求項（４）に記載の発明は、位相同期回路の
可変周波数発振回路の出力信号を、周波数が漸次変化し
てゆく変調信号によって変調する平衡変調回路を設けた
ものである。

（作　用〕請求項（１）に記載の発明における平衡変調回路は、変
調信号の周波数を掃引しながら局部発振信号を変調する
ごとにより、掃引の終了時には最もレベルが高い主搬送
波を自動的に捕捉する受信装置を実現する。

また、請求項（２）に記載の発明におりる平衡変調回路
は、変調信号の周波数を掃引しながら高周波受信信号を
周波数変換した中間周波信号を変調することにより、掃
引の終了時には最もレベルが高い主搬送波を自動的に捕
捉する受信装置を実現する。

さらに、請求項（３）に記載の発明におりる平衡変調回
路は、変調信号の周波数を掃引しながら高周波受信信号
を変調することにより、掃引の終了時には最もレベルが
高い主搬送波を自動的に捕捉する受信装置を実現する。

そして、請求項り４）に記載の発明における平衡変調回
路は、変調信号の周波数を掃引しながら位相同期回路の
可変周波数発振回路の出力信号を変調することにより、
掃引の終了時には最もレベルが高い主搬送波を自動的に
捕捉する受信装置を実現する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図は請求項（１）に記載の発明の一実施例を示すブ
ロック図である。図において、■は入力端子、２ａ〜２
ｄは増幅器、３は第１混合器、４ば局部発振回路、５は
可変損失回路、６は第２混合器、７はバンドパスフィル
タ、８は基準信号発生回路、９は位相検波器、１０はル
ープフィルタ、１１は加算器、１２は可変周波数発振回
路、１３ばＰ　ＬＬ、１４は移相器、Ｉ５ば同期検波器
、１６ばル−プフィルタ、１７はＡＧＣ回路、１８は位
相同期検出回路であり、第６図に同一符号を付した従来
のそれらと同一、あるいは相当部分であるため詳細な説
明は省略する。

１９は前記位相同期検出回路１８が位相同期がとれたこ
とを検出するまで鋸歯状波を連続的に発生する関数発生
回路であり、２０はこの関数発生回路Ｉ９の発生ずる鋸
歯状波に従って周波数を変化させながら発振する可変周
波数発振回路である。

２１は周波数が鋸歯状波に応して掃引される可変周波数
発振回路２０の出力信号を変調信号として、前記局部発
振回路４の発振する第１局部発振信号を変調する平衡変
調回路である。

次に動作について説明する。関数発生回路１９は位相同
期検出回路１８によって位相同期がとれたことが検出さ
れるまでの間、鋸歯状波の発振を連続的に繰り返してい
る。可変周波数発振回路２０はこの関数発生回路１９が
発生する鋸歯状波のその時々の電圧に対応した周波数で
発振するものであり、その周波数掃引速度はＰ　Ｌ　Ｌ
　ｌ　３が捕捉可能な速度以下に選ばれる。この状態の
各部における周波数スペクトラムの動作状況を第１図内
に併記する。

第２図は、第１中間周波数に変換後の受信信号が入感後
、ＰＬＬ１３が各々のスペクトラムを捕捉する状況を時
系列的に示す説明図である。同図において、時刻も、で
は可変周波数発振回路１２の周波数ｆ。は側帯波のスペ
クトラム（ｆＲ＋ｆｅ）＋−を捕捉し、可変周波数発振
回路２０の周波数ｆ。

の変化（掃引）に従って前記スペクトラム（ｆＲ＋ｆＢ
）＋−を追従する。時刻ｔ２で別のスペクトラム（ｆＲ
ｆＢ）Ｈとぶつかるが、−先ず同しベルのため、この場
合にはそのまま捕捉し続けるものとする。ここで、スペ
クトラム（ｆＲ−ｆＲ）Ｈに移ったとしても次の時刻ｔ
、ｌで同一結果になる。

次に時刻ｔ、で主搬送波のスペクトラムｆＲｆｎとぶつ
かるが、主搬送波のレベルは側帯波のそれよりも高いた
め、ＡＧＣ回路１７が動作してスペクトラム（ｆ　＋＋
十ｆ　Ｂ）＋、は抑圧される。従って、可変周波数発振
回路Ｉ２の周波数ｆ。ば主１ＰＩ送波のスペクトラムｆ
、−ｆＢ？こ乗り移る。遂に時刻ｔ４の掃引終了時には
必らすレベルの高い主搬送波を捕捉することができる。

位相同期検出回路１８によって位相同期がとれたことが
検出されるため、時刻Ｌ４以降は関数発生回路１９は鋸
歯状波の発振を止め、平衡変調回路２１の動作は単なる
信号通過器となる。なお、時刻ｔ４の時点で位相同期検
出回路１８が位相同期のとれたことを検出していなけれ
ば、時刻ｔ。

へ即時に戻って次の掃引を開始する。

第３図は請求項（２）に記載の発明の一実施例を示すブ
ロック図であり、高周波受信信号を変換した中間周波信
号を、周波数が掃引される変調信号で変調している点で
、前記第１図の実施例とは異なっている。即ち、平衡変
調回路２１は可変損失回路５にて減衰を受けた第１中間
周波信号を増幅する増幅器２ｃと第２混合器６との間に
配置され、関数発生回路１９からの鋸歯状波にて周波数
が制御される可変周波数発振回路２０が発振した周波数
が掃引される変調信号で、前記第１中間周波信号を変調
している。この場合、その動作は第１図の実施例の場合
と同様に進行する。

なお、」１記実施例では、第１中間周波信号を周波数が
掃引される変調信号で変調する場合について説明したが
、第１混合器３を通過する前の高周波受信信号を直接周
波数が掃引される変調信号で変調するようにしてもよく
、」１記実施例と同様の効果を奏する。

第４図は請求項（４）に記載の発明の一実施例を示すブ
ロック図であり、ＰＬ　Ｌ　Ｉ　３の可変周波数発振回
路１２からの第２局部発振信号を、周波数が掃引される
変調信号で変調している点で、前記第１図および第２図
に示した実施例とは異なっている。即ち、平衡変調回路
２１は可変周波数発振回路１２と第２混合器６との間に
配置され、関数発生回路１９からの鋸歯状波にて周波数
が制御される可変周波数発振回路２０が発振した周波数
が掃引される変調信号で、前記第２局部発振信号を変調
している。

次に動作について説明する。第５図はそのスペクトラム
の捕捉状況を時系列的に示した説明図である。この場合
、まず、時刻ｔ、にて平衡変調回路２１で変調された第
２局部発振信号のスペクトラムｆ。十ｆＢが側帯波のス
ペクトラムｆｓＨにロックオンする。次いで、時刻ｔ２
で変調された第２局部発振信号のスペクトラムｆ。−ｆ
８が側帯波のスペクトラムｒｓＬにロックオンし、スペ
クトラム「。−１−ｆＢがｆｓｌｌをロックオフする。

時刻ｔ３では、スペクトラムｆ。＋１６が主搬送波のス
ペクトラムｆＲにロックオンしてスベク］・ラムｆ。

ｆＩｌが側帯波のスペクトラムｆｓ１．をロックオフす
る。これによって時刻ｔ４の掃引完了時には主搬送波が
捕捉される。

なお、第２図、第５図の説明図で、実際は受信信号スペ
クトラムとＰＬＬ　１３の可変周波数発振回路１２の出
力信号のスペクトラムはその周波数の差として第２中間
周波数（−基準信号発振回路８出力周波数）分だけ相違
しているが、ここでは理解を容易にするため同一周波数
として扱っている。これは本質を問うものではない。

さらに、以上の説明では、変調信号用の可変周波数発振
回路２０の可変周波数は高い方からＯＨｚまで掃引する
如く説明しているが、現実的にはＰＩ−Ｔ−１３の持つ
周波数引き込の範囲の周波数までとしても問題ない。

なお、上記実施例は、第６図に示す基本形を基準にして
説明したが、中間周波数が一つの構成例及び直接検波方
式などにも適用可能であり、上記実施例と同様の効果を
奏する。

また、Ｐ　Ｌ　Ｌ、を採用しない自動周波数制御（ＡＦ
Ｃ）方式を採用した受信装置についζも同様の効果を奏
する。

さらに、」１記実施例の動作説明では、変調信号として
高調波成分を含まない正弦波の場合の説明をしたが、変
調回路及び調整が若干簡易になる例えば矩形波による変
調信号（ｎ成品調波を伴う）を用いてもよく、上記実施
例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以」−のように、請求項（１）〜（４）に記載の発明に
よれば、高周波受信信号、中間周波信号、もしくは局部
発振信号のいずれかを、周波数が漸次変化している変調
信号で変調するように構成したので、側帯波を複数伴っ
た受信信号でも、特別な判定回路や運用者の高度な判断
を必要とすることな（、常に最もレベルの高い主搬送波
を容易に捕捉することができ、さらに従来の手動又は自
動掃引等の操作を必要とせずに受信装置の捕捉周波数範
囲を拡大することが可能となるばかりか、２つ以上のス
ペクトラムのレベルの高低判定は同時に行うため時間的
なレベル変化（伝播上の変動等）に対しても誤ることが
なく、受信装置の持つ帯域幅によって決まるＳ／Ｎ特性
（ロックオンスレッショルドレベル等）も損なわれるこ
とのない受信装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）に記載の発明の一実施例による受
信装置を示すブロック図、第２図はそのスペクトラムの
捕捉状況を時系列的に示す説明図、第３図は請求項（２
）に記載の発明の一実施例を示ずブロック図、第４図は
請求項（４）に記載の発明の一実施例を示すブロック図
、第５図はそのスペクトラムの捕捉状況を時系列的に示
す説明図、第６図は従来の受信装置を示すブロック図で
ある。３は第１混合器、４は局部発振回路、６は第２混合器、
１２は可変周波数発振回路、１３は位相同期回路（ＰＬ
Ｌ）、１９は関数発生回路、２０は可変周波数発振回路
、２１は平衡変調回路。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）受信した高周波受信信号に局部発振回路からの局
部発振信号を混合して中間周波信号に周波数変換し、位
相同期回路を用いて前記中間周波信号の位相同期をとっ
てその検波もしくは検出を行う受信装置において、前記
局部発振回路の出力する局部発振信号を、周波数が漸次
変化してゆく変調信号によって変調する平衡変調回路を
設けたことを特徴とする受信装置。
（２）受信した高周波受信信号に局部発振回路からの局
部発振信号を混合して中間周波信号に周波数変換し、位
相同期回路を用いて前記中間周波信号の位相同期をとっ
てその検波もしくは検出を行う受信装置において、前記
高周波受信信号を周波数変換した中間周波信号を、周波
数が漸次変化してゆく変調信号によって変調する平衡変
調回路を設けたことを特徴とする受信装置。
（３）位相同期回路を用いて位相同期をとって、高周波
受信信号の検波もしくは検出を行う受信装置において、
前記高周波受信信号を周波数が漸次変化してゆく変調信
号によって変調する平衡変調回路を設けたことを特徴と
する受信装置。
（４）可変周波数発振回路を含んだ位相同期回路を用い
、前記可変周波数発振回路の出力信号を混合して位相同
期をとって、高周波受信信号の検波もしくは検出を行う
受信装置において、前記可変周波数発振回路の出力信号
を、周波数が漸次変化してゆく変調信号によって変調す
る平衡変調回路を設けたことを特徴とする受信装置。