JP2000201056A - 受信機の周波数補正方法 - Google Patents

受信機の周波数補正方法

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JP2000201056A
JP2000201056A JP11370639A JP37063999A JP2000201056A JP 2000201056 A JP2000201056 A JP 2000201056A JP 11370639 A JP11370639 A JP 11370639A JP 37063999 A JP37063999 A JP 37063999A JP 2000201056 A JP2000201056 A JP 2000201056A
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frequency
oscillator
channel
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mixer
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JP11370639A
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Pitz Gerhard
ピッツ ゲールハルト
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J7/00Automatic frequency control; Automatic scanning over a band of frequencies
    • H03J7/18Automatic scanning over a band of frequencies
    • H03J7/20Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element
    • H03J7/22Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element in which an automatic frequency control circuit is brought into action after the scanning action has been stopped
    • HELECTRICITY
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    • H03J7/18Automatic scanning over a band of frequencies
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    • H03J7/28Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element using counters or frequency dividers
    • H03J7/285Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element using counters or frequency dividers the counter or frequency divider being used in a phase locked loop

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  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発振器および受信信号のダウン混合用混合器
を備えた受信機の周波数補正にあたり、特定のチャネル
に対し目標周波数を割り当て、発振器を分周器周波数と
同期合わせする。 【解決手段】 チャネルKiを選択する。この場合、各
チャネルKiには所定のチャネル帯域幅Kbの1つのサ
ーチチャネルウィンドウが割り当てられている。そして
連続的に発振器周波数を変化させることにより、対応す
るサーチチャネルウィンドウ内でチャネルKiにおいて
送信局をサーチする。分周器周波数frを用い、チャネ
ルKiにおいてみつかった送信局の実際の中心周波数と
目標中心周波数fsとの相対的偏差に依存して発振器2
3を微調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも1つの
発振器と受信信号を混合するための混合器が設けられて
おり、所定のチャネルにそれぞれ1つの目標中心周波数
が割り当てられており、前記少なくとも1つの発振器は
分周器周波数と同期合わせされている形式の受信機の周
波数補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の受信機の場合、高周波信号は事前
の選択ならびに必要に応じて増幅の後、混合段へ供給さ
れる。混合段において高周波信号が発振器信号と混合さ
れ、低減する方向で変換されて中間周波数が形成され
る。ついでフィルタおよび後続の信号増幅により、さら
に選択が行われる。
【0003】発振器周波数により、高周波信号つまりは
受信される送信局のための受信チャネルが決定される。
この発振器は慣用のようにフェーズロックループ(PL
L)を備えた回路として作動され、これによって発振器
は精確な位相で水晶発振器の基準周波数と同期合わせさ
れる。発振器周波数は、ディジタル分周回路により基準
周波数まで下げられる。この基準周波数は、特定の受信
範囲に対して設定されている基準幅の大きさである。超
短波領域のために基準周波数は50kHzとすることが
できるし、長波および中波の領域のために基準周波数は
9kHzとすることができる。分周回路の分周比を変化
させることにより、発振器周波数を設定し、つまりは受
信機をチューニングすることができる。
【0004】受信機の周波数精度は、使用される発振器
の精度により決定される。フェーズロックループ(PL
L)を備えたシステムの場合、発振器の精度は基準発振
器により決定される。狭い周波数スペクトルをもつ送信
局を受信するためには、たとえばアメリカ合衆国の気象
放送帯域(Wetterband)のためには、受信機の周波数精
度に対しよりいっそう高い要求が課される。とりわけ、
特定の送信機ないしは送信局の周波数がステーションキ
ーに合わせられ、PLL回路を介して受信機において固
定的に設定される場合、受信機ひいては発振器および基
準発振器の高い周波数精度が必要とされる。このため慣
用のやり方であると、質的に価値が高くつまりは高価な
構成素子が使用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は上述の欠点を解消するため、発振器および受信信号
のダウン混合用混合器を備えた受信機の周波数補正方法
において、特定のチャネルに対し目標周波数を割り当
て、発振器が分周器周波数と同期合わせされるように構
成することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、 a)チャネルを選択するステップを有しており、各チャ
ネルには所定のチャネル帯域幅の1つのサーチチャネル
ウィンドウが割り当てられており、 b)連続的に発振器周波数を変化させることにより、対
応するサーチチャネルウィンドウ内でチャネルにおいて
送信局をサーチするステップと、 c)分周器周波数を用い、チャネルにおいてみつかった
送信局の実際の中心周波数と目標中心周波数との相対的
偏差に依存して発振器を微調整するステップを有するこ
とにより解決される。
【0007】
【発明の実施の形態】チャネルごとに制約されたサーチ
チャネルウィンドウを適用することにより、発振器の周
波数偏差にもかかわらず送信局を迅速かつ自動的に探し
出すことができ、これは実際の中心周波数がチャネルの
目標中心周波数からずれている場合でも可能である。つ
まりステーションキーにおけるチャネルが選択された
後、発振器はもはや従来のようにそのまま中間周波数に
合わせて固定的に調整されるのではなく、サーチチャネ
ルウィンドウにおいて可変に求められる。この場合、デ
ィジタル分周器回路により調整される分周器周波数を用
い分周器係数を適切に設定することにより、みつけられ
た送信局の実際の中心周波数と目標中心周波数との相対
的偏差に応じて発振器を微調整することができる。この
ようにすることで、基準発振器の偏差が補償されるだけ
でなく、温度ドリフトや発振器の老化も補正時にいっし
ょに考慮できるようになる。送信局サーチのための発振
器周波数は有利には、定められた周波数ステップで行わ
れる。この場合、周波数分解能は比較的大きくなるよう
にする。
【0008】送信局がみつからないか、あるいは送信局
がみえなかったりその品質が弱まっていたりしたときに
は有利には所定の時間遅延後、請求項1の特徴b)記載
の送信局サーチが繰り返される。その際、品質特性はた
とえば測定された電界強度とすることができる。依然と
して送信局が見つからないときには、この過程を周期的
に繰り返すことができる。
【0009】1つの有利な実施形態によれば、混合器出
力側における周波数が求められ、それが目標値と比較さ
れる。これらの周波数の差が発振器微調整の制御に用い
られる。有利にはこの目的で、混合器出力側の周波数が
ディジタル値に変換され、それがディジタル形式の目標
値と比較される。そして分周器回路をコントロールする
受信機のプロセッサにより、微調整が制御される。
【0010】次に、図面を参照しながら本発明について
詳しく説明する。
【0011】
【実施例】図1には、二重混合の行われる受信機のブロ
ック回路図が示されている。この場合、アンテナ信号1
がフィルタリングによる選択および/または増幅のため
の前置段10へ導かれる。前置段10の出力信号は混合
器11において、固定的に設定された発振器12からの
第1の発振器信号と混合され、ついで第2の前置段20
において選択されおよび/または増幅される。第2の前
置段20からの信号は第2の混合器21において発振器
信号と混合され、低減される方向で変換されて中間周波
数が形成される。発振器信号は制御された発振器23に
おいて形成され、この場合、有利にはフェーズロックロ
ープ22(PLL)が設けられている。発振器23は、
基準発振器2と精確な位相で同期合わせされる。中間周
波信号は中間周波増幅器24において、場合によっては
フィルタによる選択後に増幅される。さらに、発振器2
3を制御するための制御素子30が設けられており、こ
れは中間周波増幅器24によって制御される。
【0012】二重混合の行われるこのような形式の受信
機において、第2の発振器23および第2の混合器21
のところで周波数補正方法が実行される。この場合、第
1の発振器12と第1の混合器11は比較的低い品質の
ものであってよい。なぜならば、送信信号の実際の中心
周波数の偏差は第1の混合器11ないしは第2の前置段
10のあとで、サーチチャネルウィンドウの範囲内で第
2の発振器23により微調整することによって補償でき
るからである。
【0013】次に本発明による方法について、アメリカ
合衆国における気象放送帯域(Wetterband)を使う送信
局の受信を実例としてスペクトルのダイアグラムを参照
しながら詳しく説明する。この気象放送帯域の場合には
チャネルK1〜K7が設けられており、これによって1
62.4MHz〜162.55MHzの受信機受信範囲
が定められている。25kHzのチャネル間隔の場合、
受信すべき信号のピーク偏移はチャネルごとに約5kH
zとなる。これは受信周波数の約±15ppmであり、
したがって第2の発振器23においてこの偏差が生じる
のであれば、受信周波数は送信周波数の約2.5Hzと
なりに存在することになる。送信周波数は目標中心周波
数fsとして、それぞれチャネル中央に定められてい
る。
【0014】さて、本発明による方法によれば、チャネ
ルK1〜K7のうち1つのチャネルが選び出されること
になる。各チャネルには目標中心周波数fsが割り当て
られており、つまり個々のチャネル幅Kbの中央の周波
数が割り当てられている。また、各チャネルごとにサー
チチャネルウィンドウも設定されており、これは有利に
はチャネル幅Kbに対応している。そしてこのサーチチ
ャネルウィンドウ内において、定められた高分解能の周
波数ステップで発振器周波数を変えることにより、送信
局がサーチされる。このようにしてサーチチャネルウィ
ンドウが連続的に掃引されて、送信局がサーチされる。
送信局が呼び出されるとただちに、受信された送信局の
実際の中心周波数が目標中心周波数fsと比較され、そ
れに応じて発振器23はそれを制御するための既知のデ
ィジタル分周回路により微調整される。
【0015】サーチチャネルウィンドウを掃引してもい
かなる送信局もみつからなかったときには時間遅延が始
まり、それが経過した後でサーチ過程が繰り返される。
【0016】図1に関して、発振器制御による周波数が
第2の混合器21ないしは中間周波増幅器24の出力側
で定められ、選択されたチャネルKiにおいて決められ
ている送信局目標周波数のための目標値と比較されるよ
うに構成すると、格別有利である。この場合、その差は
発振器23の微調整に用いられる。
【0017】この方法によれば受信機は、第1の発振器
によって引き起こされる±12.5kHzの周波数偏差
すなわち±77ppmの周波数偏差まで補償することが
でき、適正な受信チャネルに合わせて同期をとることが
できる。このため、±50ppmの許容範囲をもつ安価
な発振器を用いることができる。
【0018】図1による二重混合の行われる気象放送帯
域用受信機の場合、固定的に設定されている第1の発振
器12は140.7MHzにチューニングされ、第2の
発振器23はチャネルに依存して個々のチャネルの帯域
中央に関して11.0875MHzにチューニングされ
るものとする。これらの周波数は、第2の発振器23の
すべての影像周波数が長波領域と中波領域の間にあるよ
うに選定されている。この周波数範囲は慣用のAM受信
機によって掃引できるので、受信機を長波と中波の間の
影像範囲に合わせて調整できる。この場合、影像範囲
は、10.6875MHzの中間周波数であれば約2
1.8MHzのところにある。
【0019】本発明による方法は二重混合の行われる受
信機に限定されるものではなく、単一混合にも適用でき
る。図3には、単一混合の行われるそれ相応の受信機が
描かれている。しかしこの場合、信号はまだ比較的低い
周波数に混合によって下げられていないので、それに応
じて小さい周波数偏差を追従できるよう、フェーズロッ
クループ(PLL)22を設計しておく必要がある。単
一混合の場合、信号は中間中波数に変換される前に一度
だけしか予備選択および増幅されないので、混合器11
および固定的に設定された発振器12による予備変換の
ための前置段が省略されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】二重混合の行われる受信機のブロック回路図で
ある。
【図2】6つのチャネルをもつアメリカ合衆国における
気象放送帯域のスペクトルを示すダイアグラムである。
【図3】単一混合を行う受信機のブロック回路図であ
る。
【符号の説明】
2 基準発振器 10 前置段 11,21 混合器 12,23 発振器 20 第2の前置段 24 中間周波増幅器 30 制御素子

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つの発振器(23)と受信
    信号を混合するための混合器(21)が設けられてお
    り、所定のチャネル(Ki)にそれぞれ1つの目標中心
    周波数(fs)が割り当てられており、前記少なくとも
    1つの発振器(23)は分周器周波数(fr)と同期合
    わせされている形式の受信機の周波数補正方法におい
    て、 a)チャネル(Ki)を選択するステップを有してお
    り、各チャネル(Ki)には所定のチャネル帯域幅(K
    b)の1つのサーチチャネルウィンドウが割り当てられ
    ており、 b)連続的に発振器周波数を変化させることにより、対
    応するサーチチャネルウィンドウ内でチャネル(Ki)
    において送信局をサーチするステップと、 c)分周器周波数(fr)を用い、チャネル(Ki)に
    おいてみつかった送信局の実際の中心周波数と目標中心
    周波数(fs)との相対的偏差に依存して発振器(2
    3)を微調整するステップを有することを特徴とする、 受信機の周波数補正方法。
  2. 【請求項2】 定められた周波数ステップで発振器周波
    数を変化させる、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 いかなる送信局もみつからなかったと
    き、または送信局がみえなくなったときまたはその品質
    が弱まったとき、時間遅延後に送信局のサーチを繰り返
    す、請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 混合器(21)の出力側における周波数
    (fm)を求めて、選択されたチャネル(Ki)におけ
    る送信局について定められている目標周波数(fs)と
    比較し、目標周波数(fs)と混合器出力側周波数(f
    m)との間における求められた差に依存して、周波数発
    振器(23)を微調整する、請求項1〜3のいずれか1
    項記載の方法。
  5. 【請求項5】 混合器出力側周波数(fm)をディジタ
    ル値に変換し、ディジタル形式の目標値と比較する、請
    求項4記載の方法。
JP11370639A 1998-12-29 1999-12-27 受信機の周波数補正方法 Pending JP2000201056A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012151740A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Silicon Laboratories, Inc. Receivers and methods for channel hopping

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