JP2000022576A

JP2000022576A - 周波数ずれ監視回路

Info

Publication number: JP2000022576A
Application number: JP10181830A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Tateishi; 立也立石
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】検出精度の高い周波数ずれ監視回路を得る。【解決手段】ＲＦ信号は周波数シンセサイザ３から出
力されるローカル信号とミキサ１によって混合され、帯
域通過濾波器２によって第１のＩＦ信号に変換され周波
数弁別器５にて復調されて、ダイレクトディジタルシン
セサイザ９へ出力される。発振器４の出力ｃをシステム
クロックとして、復調データｄに基づき再度ＦＳＫ変調
を行い、第２のＩＦ信号を生成してミキサ８へ出力す
る。ミキサ８では、第１のＩＦ信号と第２のＩＦ信号と
を混合し差分の信号をＡＮＤゲート１１へ出力する。カ
ウンタ１２では、ＡＮＤゲート１１から出力されるパル
スを０〜Ｎまでカウントすることにより差分の周波数を
測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は周波数ずれ監視回路
に関し、特にいわゆるページャ等の文字通信端末の無線
呼出送信機の周波数ずれ監視回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるページャ等と呼ばれる文字通信
端末は極めて広く普及してきた。国内の文字通信無線呼
出システムの標準規格である、ＦＬＥＸ−ＴＤ（フレッ
クスタイムダイバシティ）方式に準拠した基地局装置
（無線呼出送信機）に用いられる従来の周波数ずれ監視
回路のブロック図を図３に示している。

【０００３】無線呼出システムでは、送信信号の周波数
がずれるとシステムとして正常に機能しない。従って、
送信信号の周波数を監視することによりシステムの信頼
性を向上させている。特に、ＦＬＥＸ−ＴＤ方式では４
値ＦＳＫ（周波数偏移キーイング；フレケンシシフトキ
ーイング）変調方式を用いているため、従来のＰＯＣＳ
ＡＧ（英国のポストオフィスコード標準化諮問グルー
プ）方式の２値ＦＳＫ変調方式に比較して、より高い周
波数安定度が要求される。そのため、周波数ずれ監視回
路が必要となる。この要求に応えるために、従来は図３
に示すように、カウンタとゲート制御回路とを用いて周
波数ずれを監視していた。

【０００４】図３において、従来の周波数ずれ監視回路
は、監視さるべき入力高周波（ＲＦ）信号周波数（ｆ0
）より中間周波（ＩＦ）信号周波数（ｆIF）の分だけ
低い周波数（ｆ0 −ｆIF）を持つローカル信号を発生す
る周波数シンセサイザ３と、ＲＦ信号とローカル信号と
を混合することによりＩＦ信号に周波数変換するための
ミキサ１と、周波数シンセサイザ３の基準クロックとゲ
ート制御回路６のシステムクロックとを出力する発振器
４とを有する。

【０００５】また、ミキサ１から出力されるイメージ信
号等の不要信号を除去してＩＦ信号のみを抽出するため
の帯域通過濾波器２と、ＦＳＫ変調波であるＩＦ信号を
復調するための周波数弁別器５と、カウンタ１２のカウ
ント時間を制御するためのＡＮＤゲート１１と、ゲート
制御回路６と、所定時間内のＩＦ信号の周波数（波数）
をカウントするカウンタ１２とを有する。

【０００６】さらに、カウント数と規定（数）値とを比
較することにより異常状態であるかどうかを判断して異
常状態であった場合にアラームを出力するコンパレータ
１３と、ＦＬＥＸ−ＴＤ方式規格にて規定されている信
号フォーマットの同期信号の部分を検出するためのデコ
ーダ１５とを有して構成される。

【０００７】次に、この従来の周波数ずれ監視回路の動
作の概要について説明する。無線呼出システムでは、２
８０ＭＨｚ帯のＲＦ信号に周波数偏移が±４．８ｋＨｚ
のＦＳＫ変調をかけることにより、受信端末（器）との
一方向通信を実現している。このＦＳＫ変調がかかって
いるＲＦ信号の周波数は、一般的には、周波数偏移以上
の精度にて測定することは不可能である。周波数偏移以
上の精度にて測定するためには、無変調にする必要があ
る。しかし、無変調にするためにはシステムを停止する
必要があって、これを避けるには何らかの対策を施す必
要がある。

【０００８】図３に示す従来の周波数ずれ監視回路にお
いては、変調データの”１”と”０”との数が同じとな
るＦＬＥＸ−ＴＤ方式規格にて規定されている信号フォ
ーマットの同期信号の部分の周波数を測定することによ
り、測定精度が±１００Ｈｚ程度にての周波数ずれ監視
を実現していた。

【０００９】次に、この従来の周波数ずれ監視回路の動
作の詳細について図３，４を用いて説明する。入力され
たＦＳＫ変調されたＲＦ信号（ｆ0 ）は周波数シンセサ
イザ３から出力されるローカル信号（ｆ0 −ｆIF）とミ
キサ１によって混合され、帯域通過濾波器２へ出力され
る。帯域通過濾波器２にてはイメージ信号等の不要信号
が除去され、ＩＦ信号（ｆ0 ）のみが周波数弁別器５へ
出力される。

【００１０】周波数弁別器５にてはＩＦ信号がＦＳＫ復
調され、復調データとしてデコーダ１５へ出力される。
デコーダ１５にては、ＦＬＥＸ−ＴＤ方式規格にて規定
された同期信号を検出し、検出信号である論理レベル
が”ロー（Ｌ）”のパルスをゲート制御回路６とカウン
タ１２とへ出力する（この状態を図４（ａ），（ｂ）に
示す）。

【００１１】ゲート制御回路６にては、残りの同期信号
の時間分である５０ｍｓだけ、論理レベルが”ハイ
（Ｈ）”のパルスをＡＮＤゲート１１に出力する（この
状態を図４（ｃ）に示す）。カウンタ１２はデコーダ１
５から出力される論理レベルが”Ｌ”のパルスによって
リセットされ、ゲート制御回路６から出力される論理レ
ベルが”Ｈ”のパルスの幅（時間；５０ｍｓ）期間、Ａ
ＮＤゲート１１から出力されるパルスの数を０〜Ｎまで
カウントすることにより、ＩＦ信号の周波数を測定する
（この状態を図４（ｄ）に示す）。

【００１２】その結果であるカウント数Ｎをコンパレー
タ１３に出力し、コンパレータ１３にてＮが規定値の範
囲内にあるかどうかを判定し、規定値外であればアラー
ム信号を出力する（この状態を図４（ｅ）に示す）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図３に示す従来の周波
数ずれ監視回路においては、周波数ずれの検出精度を±
１００Ｈｚ程度以上に高めることが難しい問題がある。
すなわち、周波数偏移が±４．８ｋＨｚにてＦＳＫ変調
がかかっているＲＦ信号の周波数を周波数偏移以上の精
度にて監視するために、変調データの”１”と”０”と
の数が同じとなるＦＬＥＸ−ＴＤ方式規格にて規定され
ている信号フォーマットの同期信号の部分のみの監視を
行っている。

【００１４】この監視時間は、デコーダによる同期信号
検出後の同期信号の時間分である５０ｍｓ程度と短いた
め、検出精度が制限されてしまうこととなる。また、復
調データを用いて同期信号の検出を行うため、この同期
信号の検出タイミングに誤差が生じる。これらの理由に
より、検出精度が劣化することが避けられない。

【００１５】本発明の目的は検出精度の高い周波数ずれ
監視回路を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による周波数ずれ
監視回路は、無線呼出システムの周波数ずれ監視回路で
あって、基準クロックを発生する基準クロック発生手段
と、前記基準クロックを基に発生した第一のローカル信
号によって入力高周波信号を第一の中間周波信号に変換
する周波数変換手段と、前記第一の中間周波信号を復調
データに復調する周波数復調手段と、前記基準クロック
を基に発生した第二のローカル信号を前記復調データに
よって第二の中間周波信号に変調する中間周波発生手段
と、前記第一及び第二の中間周波信号の周波数差を検出
する周波数差検出手段とを含むことを特徴とする。

【００１７】本発明の作用は次の通りである。ＲＦ信号
の周波数（ｆ0 ）よりＩＦ信号の周波数（ｆIF）の分だ
け低い周波数を持つローカル信号（ｆ0 −ｆIF1 ）を発
生する周波数シンセサイザと、ＲＦ信号とローカル信号
とを混合することにより、第１のＩＦ信号（ｆIF1 ）に
周波数変換するための第１のミキサと、周波数シンセサ
イザの基準クロックとゲート制御回路のシステムクロッ
クと、ダイレクト・ディジタル・シンセサイザのシステ
ムクロックとを出力する周波数安定度の高い発振器とを
有する。

【００１８】また、第１のミキサから出力されるイメー
ジ信号等の不要信号を除去し、第１のＩＦ信号のみを抽
出するための帯域通過濾波器と、ＦＳＫ変調波である第
１のＩＦ信号を復調するための周波数弁別器と、カウン
タのカウント時間を制御するためのＡＮＤゲートとゲー
ト制御回路とを有する。

【００１９】さらに、ＡＮＤゲートから出力されるパル
スの周波数（Δｆ）をカウントするためのカウンタと、
カウント数と規定値を比較することにより、異常状態で
あるかどうかを判断し、異常状態であった場合にアラー
ム信号を出力するためのコンパレータと、第２のＩＦ信
号（ｆIF2 ）を発生させるためのダイレクトディジタル
シンセサイザとを有する。

【００２０】さらにまた、第１のＩＦ信号と第２のＩＦ
信号を混合するための第２のミキサと、周波数弁別器と
ダイレクトディジタルシンセサイザとの合計の遅延時間
と同じ遅延時間を持つ遅延線と、第２のミキサから出力
される第１のＩＦ信号の周波数と第２のＩＦ信号の周波
数との差分の周波数の信号（Δｆ）のみを抽出し、イメ
ージ信号等の不要信号を除去するための低域通過濾波器
とを有して構成される。

【００２１】ＲＦ入力端子から入力されるＦＳＫ変調さ
れたＲＦ信号（ｆ0 ）は、周波数シンセサイザから出力
されるローカル信号（ｆ0 −ｆIF1 ）と、第１のミキサ
によって混合され、帯域通過濾波器によってイメージ信
号等の不要信号が除去され、第１のＩＦ信号（ｆIF1 ）
に変換される。第１のＩＦ信号は周波数弁別器にて復調
データに変換され、ダイレクトディジタルシンセサイザ
へ出力される。ダイレクトディジタルシンセサイザにて
は、発振器の出力をシステムクロックとして、復調デー
タに基づき再度ＦＳＫ変調を行い、第２のＩＦ信号（ｆ
IF2 ）を生成し、第２のＩＦ信号を第２のミキサへ出力
する。

【００２２】一方、第１のＩＦ信号は遅延線にも入力さ
れ、遅延線では周波数弁別器とダイレクトディジタルシ
ンセサイザとが持つ遅延時間の合計時間の分だけ、第１
のＩＦ信号が遅延され、第２のＩＦ信号と同期される。
遅延線の出力とダイレクトディジタルシンセサイザの出
力とは第２のミキサへ入力され、第２のミキサにては第
１のＩＦ信号と第２のＩＦ信号とを混合し、低域通過濾
波器へ出力する。

【００２３】低域通過濾波器にては、イメージ信号等の
不要信号を除去し、第１のＩＦ信号の周波数と第２のＩ
Ｆ信号の周波数との差分の周波数を持つ信号（Δｆ）の
みを抽出し、ＡＮＤゲートへ出力する。

【００２４】ＡＮＤゲートは、ゲート制御回路から出力
される１秒以上の論理レベルが”Ｈ”のパルスの幅（時
間）期間だけ、第１のＩＦ信号の周波数と第２のＩＦ信
号の周波数との差分の周波数の信号をカウンタへ出力す
る。カウンタでは、ゲート制御回路から出力される論理
レベルが”Ｌ”のパルスによってリセットされ、その
後、ＡＮＤゲートから出力されるパルスを０〜Ｎまでカ
ウントすることにより、第１のＩＦ信号の周波数と第２
のＩＦ信号の周波数との差分の周波数を測定する。その
結果をコンパレータに出力し、コンパレータにて規定値
と比較することにより、規定値の範囲内にあるかどうか
を判定し、規定値外であればアラーム信号を出力端子に
出力する。

【００２５】すなわち、第１のＩＦ信号の周波数と第２
のＩＦ信号の周波数との差分を抽出し、それをカウント
することにより、入力されるＲＦ信号と高い安定を持つ
発振器との周波数差を検出できる。この周波数の差分
が、発振器に対するＲＦ信号の周波数ずれとなるので、
これを監視するという動作を実行する。従って、周波数
ずれの検出精度は発振器の周波数安定度のみに依存し、
またゲート時間を、例えば１秒以上とすることにより、
検出精度を例えば±１０Ｈｚ以上に改善することが可能
となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面を参照して説明する。図１は本発明による周波数ず
れ監視回路の実施例の構成を示すブロック図であり、図
３と同等部分は同一符号にて示している。図１におい
て、本発明による周波数ずれ監視回路は、例えば中心周
波数が２８０ＭＨｚ帯の周波数偏移が±４．８ｋＨｚの
ＦＳＫ変調されたＲＦ（高周波）信号（ｆ0 ）を入力し
ＲＦ信号の周波数より第１のＩＦ（中間周波）信号の公
称中心周波数（ｆIF1 ＝例えば４５５ｋＨｚ）だけ低い
周波数であるローカル信号（ｆ0 −ｆIF1 ）を発生する
周波数シンセサイザ３を有する。

【００２７】また、ＲＦ信号とローカル信号とを混合す
ることにより、第１のＩＦ信号（ｆIF1 ）に周波数変換
するためのミキサ１、周波数シンセサイザ３と、ゲート
制御回路６と、ダイレクトディジタルシンセサイザ９と
の基準クロック（システムクロック）ｃを、出力する周
波数安定度が例えば±０．００５ｐｐｍ以内の発振器４
を有する。さらに、ミキサ１から出力されるイメージ信
号等の不要信号を除去し、第１のＩＦ信号のみを抽出す
るための中心周波数がｆIF1 （例えば４５５ｋＨｚ）の
帯域通過濾波器２、ＦＳＫ変調波である第１のＩＦ信号
を復調するための周波数弁別器５、カウンタ１２のカウ
ント量（時間）を制御するためのＡＮＤゲート１１、ゲ
ート制御回路６を有する。

【００２８】さらにまた、ＡＮＤゲート１１から出力さ
れるパルスの周波数（Δｆ）をカウントするためのカウ
ンタ１２、カウント数と規定（数）値とを比較すること
により、異常状態であるかどうかを判断し、異常状態で
あった場合にアラーム信号を出力するためのコンパレー
タ１３を有する。

【００２９】さらにまた、公称中心周波数がｆIF1 （４
５５ｋＨｚ）であって、周波数偏移が±４．８ｋＨｚの
第２のＩＦ信号（ｆIF2 ）を発生させるためのダイレク
トディジタルシンセサイザ９、第１のＩＦ信号と第２の
ＩＦ信号とを混合するためのミキサ８、周波数弁別器５
とダイレクトディジタルシンセサイザ９との合計の遅延
時間と同じ遅延時間を持つ遅延線７を有する。さらにま
た、ミキサ８から出力される第１のＩＦ信号の周波数と
第２のＩＦ信号の周波数の差分の周波数を持つ信号（Δ
ｆ）のみを抽出し、イメージ信号等の不要信号を除去す
るためのカットオフ周波数が例えば１０ｋＨｚの低域通
過濾波器１０を有して構成される。

【００３０】本発明の実施例の動作を図２のタイミング
図を参照しつつ説明する。入力される例えば中心周波数
が２８０ＭＨｚ帯であって、周波数偏移が±４．８ｋＨ
ｚのＦＳＫ変調されたＲＦ信号（ｆO ）は周波数シンセ
サイザ３から出力されるＲＦ信号の周波数より第１のＩ
Ｆ信号の公称中心周波数（ｆIF1 ＝例えば４５５ｋＨ
ｚ）だけ低い周波数であるローカル信号（ｆ0 −ｆIF1
）と、ミキサ１によって混合される。

【００３１】さらに、帯域通過濾波器２によってＲＦ信
号より、例えば４５５ｋＨｚ高い周波数を持つイメージ
信号等の不要信号が除去され、中心周波数例えば４５５
ｋＨｚの第１のＩＦ信号（ｆIF1 ）に変換される。第１
のＩＦ信号は、周波数弁別器５にて、例えば６４００ｂ
ｐｓ以下の復調データｄに復調（変換）され、ダイレク
トディジタルシンセサイザ９へ出力される。ダイレクト
ディジタルシンセサイザ９においては発振器４の出力基
準クロックｃをシステムクロックとして復調データｄに
基づき（ローカル信号に）再度ＦＳＫ変調を行い、公称
中心周波数が例えば４５５ｋＨｚであって、周波数偏移
が±４．８ｋＨｚの第２のＩＦ信号（ｆIF2 ）を生成
し、第２のＩＦ信号をミキサ８へ出力する。

【００３２】一方、第１のＩＦ信号は遅延線７にも入力
され、遅延線７では周波数弁別器５とダイレクトディジ
タルシンセサイザ９とが持つ遅延時間の合計時間の分だ
け、第１のＩＦ信号が遅延され、第２のＩＦ信号と同期
される。遅延線７の出力とダイレクトディジタルシンセ
サイザ９の出力とはミキサ８へ入力され、ミキサ８にて
は第１のＩＦ信号と第２のＩＦ信号とを混合し、カット
オフ周波数が、例えば１０ｋＨｚの低域通過濾波器１０
へ出力する。

【００３３】低域通過濾波器１０にては、例えば９１０
ｋＨｚのイメージ信号等の不要信号を除去し、第１のＩ
Ｆ信号の周波数と第２のＩＦ信号の周波数との差分の周
波数の信号（Δｆ）のみを抽出し、ＡＮＤゲート１１へ
出力する。ゲート制御回路６にては、カウンタ１２をリ
セットするためのパルスｂと第１のＩＦ信号の周波数と
第２のＩＦ信号の周波数との差分の周波数の信号をカウ
ントする幅（時間）期間である、例えば１秒以上の論理
レベルが”Ｈ”のパルスａを出力する（この状態を図２
（ａ），（ｂ）に示す）。

【００３４】ＡＮＤゲート１１にては、ゲート制御回路
６から出力される、例えば１秒以上の論理レベルが”
Ｈ”のパルスａの幅（時間）期間だけ第１のＩＦ信号の
周波数と第２のＩＦ信号の周波数との差分の周波数の信
号（Δｆ）をカウンタ１２へ出力する。カウンタ１２に
ては、ゲート制御回路６から出力される論理レベルが”
Ｌ”のパルスｂによってリセットされ、ＡＮＤゲート１
１から出力されるパルスを０〜Ｎまでカウントすること
により、第１のＩＦ信号の周波数と第２のＩＦ信号の周
波数との差分の周波数（Δｆ）を測定する（この状態を
図２（ｃ）に示す）。

【００３５】すなわち、発振器４の出力信号ｃと入力さ
れたＲＦ信号との周波数の差分が高精度にて検出され
る。その結果をコンパレータ１３に出力し、コンパレー
タ１３にて規定値と比較することにより、規定値の範囲
内にあるかどうかを判定し、規定値外であればアラーム
信号を出力する（この状態を図２（ｄ）に示す）。すな
わち、第１のＩＦ信号の周波数（ｆIF1 ）と、第２のＩ
Ｆ信号の周波数（ｆIF2）の差分を抽出し、それをカウ
ントすることにより、入力されるＲＦ信号と高安定な発
振器４の出力信号ｃとの周波数の差を検出できる。この
周波数の差分が発振器４の出力周波数に対するＲＦ信号
の周波数ずれになるので、これを監視するという動作を
実行する。

【００３６】第一及び第二のＩＦ信号は同一の信号すな
わち復調データｄによってＦＳＫ変調されているので、
図３に示す従来の周波数ずれ監視回路のように、変調デ
ータの”１”と”０”の数が等しい同期信号部内のみに
て周波数ずれを検出するような必要がなく、変調データ
の全領域にて周波数ずれを検知することができる。従っ
て、本発明による周波数ずれ検出回路における周波数ず
れの検出精度は、発振器４の周波数安定度のみに依存
し、またゲート時間を、例えば１秒以上とすることによ
り、検出精度を例えば±１０Ｈｚ以内に改善することが
可能となる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、周波数ず
れ監視回路における周波数ずれの検出精度を±１０Ｈｚ
程度に改善する効果がある。すなわち、周波数の監視時
間が例えば１秒以上と充分に長い時間がとれることによ
る。また、周波数ずれ検出に同期信号を使用しないので
同期信号の検出タイミングに影響されないためである。
さらに、無線呼出システムにおける送信装置の、例えば
２８０ＭＨｚ帯のＲＦ信号の周波数調整がＲＦ信号を無
変調にすることなく行える効果がある。すなわち、数Ｈ
ｚ単位にての周波数の測定が可能となるためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】本発明の実施例のタイミング図である。

【図３】従来の周波数ずれ監視回路の一例のブロック図
である。

【図４】従来の周波数ずれ監視回路の一例のタイミング
図である。

【符号の説明】

１，８ミキサ２帯域通過濾波器３周波数シンセサイザ４発振器５周波数弁別器６ゲート制御回路７遅延線９ダイレクトディジタルシンセサイザ１０低域通過濾波器１１ＡＮＤゲート１２カウンタ１３コンパレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無線呼出システムの周波数ずれ監視回路
であって、基準クロックを発生する基準クロック発生手
段と、前記基準クロックを基に発生した第一のローカル
信号によって入力高周波信号を第一の中間周波信号に変
換する周波数変換手段と、前記第一の中間周波信号を復
調データに復調する周波数復調手段と、前記基準クロッ
クを基に発生した第二のローカル信号を前記復調データ
によって第二の中間周波信号に変調する中間周波発生手
段と、前記第一及び第二の中間周波信号の周波数差を検
出する周波数差検出手段とを含むことを特徴とする周波
数ずれ監視回路。
【請求項２】周波数差検出手段は、前記周波数差が一
定値を越えたときアラーム信号を出力することを特徴と
する請求項１記載の周波数ずれ監視回路。
【請求項３】前記第一及び第二の中間周波信号の公称
中心周波数が等しいことを特徴とする請求項１あるいは
２記載の周波数ずれ監視回路。
【請求項４】前記第一及び第二のローカル信号は、周
波数シンセサイザによって発生されることを特徴とする
請求項１，２あるいは３記載の周波数ずれ監視回路。
【請求項５】前記第一及び第二の中間周波信号の位相
差を補償する遅延線を含むことを特徴とする請求項１，
２，３あるいは４記載の周波数ずれ監視回路。