JP2000022594A - 周波数ホッピング送信機とその周波数切替方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速周波数ホッピングＡＭ伝送方式で、伝送
帯域の不要な拡大を防止し、かつ送信出力レベルを安定
化させる。 【解決手段】 周波数切り替え前後にタイミング信号Ｓ
２で音声信号をオフとし、そのオフ期間の両端部が滑ら
かにオフレベルとつながるような波形をタイミング信号
３と波形成形回路９で生成して加算器１０により音声信
号に加える、。そして音声信号オフ期間中にタイミング
信号Ｓ４でシンセサイザ２出力をオフとしてタイミング
信号Ｓ５で周波数を切り替える。このように搬送波切り
替え部分に音声信号が乗らないようにして帯域拡大を防
止する。また、以上のオンオフ部の波形をＡＰＣで歪ま
せないように、切り替え時点前後はサンプルホールド回
路８でＡＰＣ電圧を一定とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数ホッピング
送信機とその周波数切り替え方法に係り、特に低速周波
数ホッピング方式の送信機とその周波数切り替え方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】Ａ３Ｅ（ＡＭ）クラスの無線システムで
は、音声によるＡＭ変調波の搬送波に対して５〜２０ho
p/sec程度の周波数ホッピングが行われる。そのための
周波数切り替え時には、切り替え前後の搬送波波形の包
路線が例えば二乗余弦波となるようにして周波数切り替
えによる周波数帯域の拡大が必要以上に大きくならない
ようにしている。また、周波数を切り替えるとＲＦ（高
周波）増幅器等の周波数特性のために出力振幅が変動す
るが、最大電力が所定値を越えないようにするために自
動電力制御ループ（ＡＰＣ）が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】Ａ３Ｅ（ＡＭ）システ
ムでは、周波数ホッピングしている搬送波が音声により
ＡＭ変調されるから、搬送波の周波数切り替え時点に於
いてもその包路線形状が音声信号により変化してしま
い、周波数帯域が拡大する。

【０００４】本発明の目的は、必要以上に周波数帯域が
拡大せず、かつ出力レベルの安定化も容易な低速の周波
数ホッピング送信器とその周波数切り替え方法を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】搬送波を低速周波数ホッ
ピングして送信情報によりＡＭ変調し、該ＡＭ変調によ
り生成された高周波信号を送信するときの周波数切り替
え方法であって、周波数切り替え時点の前後において前
記送信情報をオフとし、そのオフ期間を有した送信情報
により前記低速周波数ホッピングした搬送波をＡＭ変調
することを特徴とする周波数切り替え方法を提供する。

【０００６】また、本発明は、前記送信情報のオフ期間
の両端部において、オフとされた送信情報が滑らかに０
レベルに達するような付加波形を生成してこれを前記送
信情報のオフ期間との接続部分に付加した情報をＡＭ変
調信号とすることを特徴とする周波数切り替え方法を提
供する。

【０００７】また、本発明は、前記オフ期間を有する送
信情報によりＡＭ変調された高周波信号を増幅するため
の送信増幅器に自動利得制御回路を付加するとともに、
前記周波数切り替え時点の前後においてはフィードバッ
ク信号を一定値に保持して自動利得制御を行わないよう
にしたことを特徴とする周波数切り替え方法を提供す
る。

【０００８】また、本発明は、その周波数が可変設定可
能な搬送波を出力する搬送波源と、周波数ホッピングの
タイミングに同期して所定の第１時間巾の間、送信情報
をオフとする第１の手段と、前記第１の時間巾の中にあ
る第２の時間巾の間、前記搬送波源からの搬送波出力を
オフとする第２の手段と、前記第２の時間巾内に前記搬
送波源を制御してその出力搬送波の周波数を切り替える
第３の手段と、該第３の手段によりその周波数が制御さ
れかつ前記第２の手段によりオンオフされた搬送波を前
記第１の手段によりオンオフされた送信情報により振幅
変調する振幅変調手段と、該振幅変調手段から出力され
る振幅変調波を増幅して送信する送信増幅器と、を備え
たことを特徴とする周波数ホッピング送信機を提供す
る。

【０００９】また、本発明は、その周波数が可変設定可
能な搬送波を出力する搬送波源と、周波数ホッピングの
タイミングに同期して所定の第１時間巾の間、送信情報
をオフとする第１の手段と、前記送信情報の前記第１の
時間巾のオフ期間の両端部に、前記送信情報が滑らかに
オンからオフ状態となり、かつ滑らかにオフからオン状
態へと移行するようにするための予め定められた付加波
形を付加するための第２の手段と、前記第１の時間巾の
内の前記付加波形が存在しない期間内にある第３の時間
巾の間、前記搬送波源からの搬送波出力をオフとする第
３の手段と、前記第３の時間巾内に前記搬送波源を制御
してその出力搬送波の周波数を切り替える第４の手段
と、該第４の手段によりその周波数が制御されかつ前記
第２及び第３の手段によりその波形が成形された搬送波
を前記第１の手段によりオンオフされた送信情報により
振幅変調する振幅変調手段と、該振幅変調手段から出力
される振幅変調波を増幅して送信する送信増幅器と、を
備えたことを特徴とする周波数ホッピング送信機を提供
する。

【００１０】さらに、本発明は、前記送信増幅機の出力
レベルを検出して前記送信増幅機の増幅率を制御し、こ
れによって前記出力レベルを一定とするように制御する
ための自動利得制御手段と、少なくとも前記第１の時間
巾の間、前記自動利得制御手段が前記出力レベルの検出
値に関係なく前記増幅率を一定とする制御を行うように
するための付加回路と、を設けたことを特徴とする周波
数ホッピング送信機を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明になる周波数ホッピング送信器の
構成例を示すブロック図で、図２は、図１のタイミング
生成回路１から出力される各種タイミング波の波形とＲ
Ｆ（高周波）出力波形を示している。

【００１２】図１に於いて、図示を省略したホッピング
制御系からホッピングタイミング信号ＨＴが入力される
と、タイミング生成回路１はこのタイミング信号ＨＴに
同期して図２に示した各種タイミング信号Ｓ１〜Ｓ５を
順次出力する。ただしここで、タイミング信号は全てハ
イレベルからローレベルへとレベル変化するものとす
る。このうち最初に出力されるのは時刻ｔ１に於けるＡ
ＰＣホールドタイミング信号Ｓ１であるが、この動作に
ついては後述する。次に時刻ｔ２に出力される変調タイ
ミング信号Ｓ２は、音声信号Ｖをオンオフするオンオフ
変調器１１へ入力され、変調タイミング信号Ｓ２がロー
レベルの間は音声信号Ｖをオフ、ハイレベルの間はその
まま通過させるようにオンオフ変調器１１は動作する。

【００１３】次に、時刻ｔ３に出力される波形成形タイ
ミング信号Ｓ３は、波形成形回路９へ入力され、ここで
図２の波形成形タイミング信号Ｓ２のところに点線で示
したような波形の付加信号Ｓ３’が生成され、これとオ
ンオフ変調器１１から出力された音声信号とがアナログ
の加算器１０で加算される。ここでタイミング信号Ｓ２
とＳ３の間が十分小さいと、加算器１１０の出力波形
は、図２のＲＦ出力信号Ｓ０の立ち下がり部Ａの包路線
のような波形となるが、この立ち下がり部分の波形は、
音声信号がオフされてのちの波形成形回路９で生成され
た付加波形Ｓ３’そのものである。従って、付加波形Ｓ
３’を例えば二乗余弦波となるようにしておけば、この
波形は音声信号により乱されることはない。付加波形の
生成方法としては、例えば簡単な積分回路を利用すれば
良い。

【００１４】次の時刻ｔ４には、周波数切り替えのため
に搬送波オフタイミング信号Ｓ４が出力されてＲＦ増幅
器３の出力がオフされ、続く時刻ｔ５に出力される切り
替えタイミング信号Ｓ５が出力されてシンセサイザ２の
出力周波数が次のホッピング周波数へ切り替えられる。
この切り替えが時刻ｔ６に終わると、続いて時刻ｔ７に
搬送波オフタイミング信号Ｓ４がハイレベルに戻って、
ＲＦ増幅器３から切り替えられた周波数の搬送波が出力
され、次に時刻ｔ８に波形成形タイミング信号Ｓ３がハ
イレベルに戻る。このときやはり波形成形回路９から付
加波形Ｓ３”が出力される。その直後の時刻ｔ９には変
調タイミング信号Ｓ２がハイレベルに戻り、オンオフ変
調器１１より音声信号が出力され、これと上記の付加波
形Ｓ３”が加算器１０で加算されるが、このときもＲＦ
出力信号Ｓ０の立ち上がり部Ｂの包路線のような波形と
なり、この部分Ｂでは音声信号に影響を受けない波形と
なる。

【００１５】以上からＲＦ増幅器３の出力搬送波を加算
器１０から出力される信号によりＡＭ変調器４でＡＭ変
調すれば、図２のＲＦ出力信号Ｓ０に示したようなＡＭ
変調が得られる。そしてその周波数ホッピングに伴う切
り替え時点前後では、音声信号を抑圧した状態で整形さ
れた波形を付加して立ち上がり、立ち下がり波形を定め
ているので、この部分が音声信号で変調されてスペクト
ルが余分に広がってしまうことはない。

【００１６】次に送信増幅器５に対する自動利得制御
（ＡＰＣ）について説明する。前記したようにＡＭ変調
器４からのＲＦ出力信号Ｓ０は周波数切り替えごとにオ
フ期間を持っている。一方、ＲＦ増幅器５の出力の一部
は方向性結合器６で分岐されて、レベル検出器７で出力
レベルＬが出力され、これがＲＦ増幅器５へフィードバ
ックされて出力レベルの自動利得制御が行われている
が、このフィードバックループは音声信号帯域の３００
〜３４００Ｈｚの変動を抑圧しないように、音声信号帯
域より低い周波数帯の変動を抑えるように設計されてい
る。ところが周波数ホッピングに伴う周波数切り替え
は、本発明の対象としている低速周波数ホッピング方式
では５〜２０hop/sec程度であり、通常はこのような速
度での変化もフィードバックループの帯域に含まれてい
る。従って図２のようなＲＦ出力信号Ｓ０を生成しても
これがフィードバック回路で変形されては困るから、何
らかの対策が必要となる。このためには、フィードバッ
クループのローパスフィルタ（図示せず）の遮断周波数
をポッピング周波数、つまり５〜２０Hz/secより十分小
とすればよいが、これは余りに低い周波数となってその
実現が困難になる。

【００１７】そこで本発明では、フィードバック経路に
サンプルホールド回路８（Ｓ／Ｈ）を挿入している。そ
してサンプルホールド回路８の制御信号Ｓ１がハイレベ
ルの間は、サンプルホールド回路８は検出レベル信号Ｌ
をそのまま通過させるが、制御信号Ｓ１がローレベルに
なるとそのローレベルになった時点の信号ＬのレベルＬ
Ｈが信号Ｓ１のローレベル期間中ホールドされてＲＦ増
幅器５への制御電圧として出力される。タイミング生成
回路１は、図示を省略したポッピング制御系からホッピ
ングタイミング信号ＨＴを受け取り、図２に示したよう
に周波数切り替え時を中心として時刻ｔ１から時刻ｔ１
０までをローレベルとするホールドタイミング信号Ｓ１
をサンプルホールド回路８へ出力するから、このホール
ドタイミング信号Ｓ１がローレベルとなっている時刻ｔ
１〜ｔ１０の間は検出レベル信号ＬＨの値はホールドさ
れ、ＲＦ増幅器５へのレベル制御信号となり、これは時
刻ｔ１〜ｔ１０の間は変動しない。このため周波数ホッ
ピングに伴う周波数切り替え時のＡＭ変調波の振幅変動
はＲＦ増幅器５の自動利得制御には無関係となり、出力
レベルを安定化することができる。

【００１８】なお以上では送信情報は音声信号として説
明したが、これは他の情報であっても良いことはいうま
でもない。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、ＡＭ方式の低速周波数
ホッピング方式の無線装置に於いて、帯域の不必要な広
がりを防止でき、かつ安定な動作を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる周波数ホッピング送信機の構成例
を示すブロック図である。

【図２】図１の送信機に於ける周波数切り替え制御方法
を説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

１ タイミング生成回路 ２ シンセサイザ ３ ＲＦ増幅器 ４ ＡＭ変調器 ５ 送信増幅器 ６ 方向性結合器 ８ サンプルホールド回路 ９ 波形成形回路 １０ 加算器 １１ オンオフ変調器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 聡 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5K022 EE04 EE21 5K060 FF02 HH06 HH25 HH39 JJ16 KK04 LL01 LL16 LL24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送波を低速周波数ホッピングして送信
   情報によりＡＭ変調し、該ＡＭ変調により生成された高
   周波信号を送信するときの周波数切り替え方法であっ
   て、 周波数切り替え時点の前後において前記送信情報をオフ
   とし、そのオフ期間を有した送信情報により前記低速周
   波数ホッピングした搬送波をＡＭ変調することを特徴と
   する周波数切り替え方法。
2. 【請求項２】 前記送信情報のオフ期間の両端部におい
   て、オフとされた送信情報が滑らかに０レベルに達する
   ような付加波形を生成してこれを前記送信情報のオフ期
   間との接続部分に付加した情報をＡＭ変調信号とするこ
   とを特徴とする請求項１に記載の周波数切り替え方法。
3. 【請求項３】 前記オフ期間を有する送信情報によりＡ
   Ｍ変調された高周波信号を増幅するための送信増幅器に
   自動利得制御回路を付加するとともに、前記周波数切り
   替え時点の前後においてはフィードバック信号を一定値
   に保持して自動利得制御を行わないようにしたことを特
   徴とする請求項１または２に記載の周波数切り替え方
   法。
4. 【請求項４】 その周波数が可変設定可能な搬送波を出
   力する搬送波源と、周波数ホッピングのタイミングに同
   期して所定の第１時間巾の間、送信情報をオフとする第
   １の手段と、 前記第１の時間巾の中にある第２の時間巾の間、前記搬
   送波源からの搬送波出力をオフとする第２の手段と、 前記第２の時間巾内に前記搬送波源を制御してその出力
   搬送波の周波数を切り替える第３の手段と、 該第３の手段によりその周波数が制御されかつ前記第２
   の手段によりオンオフされた搬送波を前記第１の手段に
   よりオンオフされた送信情報により振幅変調する振幅変
   調手段と、 該振幅変調手段から出力される振幅変調波を増幅して送
   信する送信増幅器と、 を備えたことを特徴とする周波数ホッピング送信機。
5. 【請求項５】 その周波数が可変設定可能な搬送波を出
   力する搬送波源と、 周波数ホッピングのタイミングに同期して所定の第１時
   間巾の間、送信情報をオフとする第１の手段と、 前記送信情報の前記第１の時間巾のオフ期間の両端部
   に、前記送信情報が滑らかにオンからオフ状態となり、
   かつ滑らかにオフからオン状態へと移行するようにする
   ための予め定められた付加波形を付加するための第２の
   手段と、 前記第１の時間巾の内の前記付加波形が存在しない期間
   内にある第３の時間巾の間、前記搬送波源からの搬送波
   出力をオフとする第３の手段と、 前記第３の時間巾内に前記搬送波源を制御してその出力
   搬送波の周波数を切り替える第４の手段と、 該第４の手段によりその周波数が制御されかつ前記第２
   及び第３の手段によりその波形が成形された搬送波を前
   記第１の手段によりオンオフされた送信情報により振幅
   変調する振幅変調手段と、 該振幅変調手段から出力される振幅変調波を増幅して送
   信する送信増幅器と、 を備えたことを特徴とする周波数ホッピング送信機。
6. 【請求項６】 前記送信増幅機の出力レベルを検出して
   前記送信増幅機の増幅率を制御し、これによって前記出
   力レベルを一定とするように制御するための自動利得制
   御手段と、少なくとも前記第１の時間巾の間、前記自動
   利得制御手段が前記出力レベルの検出値に関係なく前記
   増幅率を一定とする制御を行うようにするための付加回
   路と、を設けたことを特徴とする請求項４または５に記
   載の周波数ホッピング送信機。