JP2003249905A - 周波数測定装置 - Google Patents
周波数測定装置Info
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 同期確立の検出を必要とせず、装置規模の削
減が可能な周波数測定装置を提供すること。 【解決手段】 Ｎ値ＰＳＫ方式で変調された入力信号の
搬送波周波数を測定する装置１００において、入力信号
の周波数を所定周波数だけ低下させて低周波成分信号を
生成するための手段１１０と、低周波成分信号の周波数
をN逓倍してＮ逓倍信号を生成するＮ逓倍器１２０と、
Ｎ逓倍された搬送波周波数の信号成分をＮ逓倍信号から
抽出するための帯域通過フィルタ１３０と、Ｎ逓倍され
た搬送波周波数の信号成分を矩形波の信号に変換する手
段１４０と、矩形波の信号をＮ分の１に分周するための
Ｎ分周器１６０と、Ｎ分の１に分周された矩形波の信号
における所定時間内の矩形波の数を積算するカウンタ１
７０と、低周波成分信号を生成するに低下させる所定周
波数と、カウンタによって積算された所定時間内の矩形
波の数とを加算する加算器１８０とを備えた構成を有す
る。
減が可能な周波数測定装置を提供すること。 【解決手段】 Ｎ値ＰＳＫ方式で変調された入力信号の
搬送波周波数を測定する装置１００において、入力信号
の周波数を所定周波数だけ低下させて低周波成分信号を
生成するための手段１１０と、低周波成分信号の周波数
をN逓倍してＮ逓倍信号を生成するＮ逓倍器１２０と、
Ｎ逓倍された搬送波周波数の信号成分をＮ逓倍信号から
抽出するための帯域通過フィルタ１３０と、Ｎ逓倍され
た搬送波周波数の信号成分を矩形波の信号に変換する手
段１４０と、矩形波の信号をＮ分の１に分周するための
Ｎ分周器１６０と、Ｎ分の１に分周された矩形波の信号
における所定時間内の矩形波の数を積算するカウンタ１
７０と、低周波成分信号を生成するに低下させる所定周
波数と、カウンタによって積算された所定時間内の矩形
波の数とを加算する加算器１８０とを備えた構成を有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数測定装置に
関し、特にＮ値ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式（こ
こで、Ｎは正整数である。）で変調された信号の搬送波
の周波数測定装置に関する。
関し、特にＮ値ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式（こ
こで、Ｎは正整数である。）で変調された信号の搬送波
の周波数測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｎ値ＰＳＫ方式で変調された信号
の搬送波を対象とする周波数測定は、原理的には図５に
示す構成の周波数測定装置を用いて行われていた。図５
に示す構成の周波数測定装置５００は、直交検波器５１
０、第１、２の低域通過フィルタ（Low Pass Filter、
以下、ＬＰＦという。）５２１、５２２、位相誤差検出
器５３０、ループフィルタ５４０、同期確立検出部５５
０、加算器５６０、周波数カウンタ５７０、および表示
部５８０によって構成される。
の搬送波を対象とする周波数測定は、原理的には図５に
示す構成の周波数測定装置を用いて行われていた。図５
に示す構成の周波数測定装置５００は、直交検波器５１
０、第１、２の低域通過フィルタ（Low Pass Filter、
以下、ＬＰＦという。）５２１、５２２、位相誤差検出
器５３０、ループフィルタ５４０、同期確立検出部５５
０、加算器５６０、周波数カウンタ５７０、および表示
部５８０によって構成される。
【０００３】ここで、直交検波器５１０は、さらに電圧
制御発振器（Voltage Controlled Oscillator、以下、
ＶＣＯという。）５１１、９０度移相器５１２、および
第１、２の混合器５１３、５１４によって構成される。
ＶＣＯ５１１は、０度位相の搬送波信号を再生し、９０
度移相器５１２と第１の混合器５１３とに出力する。９
０度移相器５１２は、ＶＣＯ５１１から出力された０度
位相の搬送波信号の位相を９０度変化させ、第２の混合
器５１４に出力する。
制御発振器（Voltage Controlled Oscillator、以下、
ＶＣＯという。）５１１、９０度移相器５１２、および
第１、２の混合器５１３、５１４によって構成される。
ＶＣＯ５１１は、０度位相の搬送波信号を再生し、９０
度移相器５１２と第１の混合器５１３とに出力する。９
０度移相器５１２は、ＶＣＯ５１１から出力された０度
位相の搬送波信号の位相を９０度変化させ、第２の混合
器５１４に出力する。
【０００４】第１の混合器５１３は、ＶＣＯ５１１から
出力された０度位相の再生搬送波信号を用いてＮ値ＰＳ
Ｋ方式で変調された入力信号を同期検波し、直交座標上
のＩ軸成分の同期検波信号（以下、Ｉ成分信号とい
う。）を生成し、第１のＬＰＦ５２１に出力する。同様
に、第２の混合器５１４は、９０度移相器５１２から出
力され、９０度位相変化させられた再生搬送波信号を用
いて、Ｎ値ＰＳＫ方式で変調された入力信号を同期検波
し、直交座標上のＱ軸成分の同期検波信号（以下、Ｑ成
分信号という。）を生成し、第２のＬＰＦ５２２に出力
する。
出力された０度位相の再生搬送波信号を用いてＮ値ＰＳ
Ｋ方式で変調された入力信号を同期検波し、直交座標上
のＩ軸成分の同期検波信号（以下、Ｉ成分信号とい
う。）を生成し、第１のＬＰＦ５２１に出力する。同様
に、第２の混合器５１４は、９０度移相器５１２から出
力され、９０度位相変化させられた再生搬送波信号を用
いて、Ｎ値ＰＳＫ方式で変調された入力信号を同期検波
し、直交座標上のＱ軸成分の同期検波信号（以下、Ｑ成
分信号という。）を生成し、第２のＬＰＦ５２２に出力
する。
【０００５】上記第１の混合器５１３から出力されたＩ
成分信号と第２の混合器５１４から出力されたＱ成分信
号には、搬送波周波数の２倍の周波数の信号成分と変調
成分とが含まれる。第１のＬＰＦ５２１は、Ｉ成分信号
に含まれる変調成分を通過させるように動作し、変調成
分を位相誤差検出器５３０と同期確立検出部５５０に出
力する。同様に第２のＬＰＦ５２２は、Ｑ成分信号に含
まれる変調成分を通過させるように動作し、変調成分を
位相誤差検出器５３０と同期確立検出部５５０に出力す
る。
成分信号と第２の混合器５１４から出力されたＱ成分信
号には、搬送波周波数の２倍の周波数の信号成分と変調
成分とが含まれる。第１のＬＰＦ５２１は、Ｉ成分信号
に含まれる変調成分を通過させるように動作し、変調成
分を位相誤差検出器５３０と同期確立検出部５５０に出
力する。同様に第２のＬＰＦ５２２は、Ｑ成分信号に含
まれる変調成分を通過させるように動作し、変調成分を
位相誤差検出器５３０と同期確立検出部５５０に出力す
る。
【０００６】位相誤差検出器５３０は、第１のＬＰＦ５
２１から出力された変調成分と第２のＬＰＦ５２２から
出力された変調成分とに基づき、入力信号と再生搬送波
信号との位相差に関連する信号を生成し、ループフィル
タ５４０と同期確立検出部５５０に出力する。ループフ
ィルタ５４０は、上記の位相差に関連する信号を平均化
し、加算器５６０に出力する。
２１から出力された変調成分と第２のＬＰＦ５２２から
出力された変調成分とに基づき、入力信号と再生搬送波
信号との位相差に関連する信号を生成し、ループフィル
タ５４０と同期確立検出部５５０に出力する。ループフ
ィルタ５４０は、上記の位相差に関連する信号を平均化
し、加算器５６０に出力する。
【０００７】同期確立検出部５５０は、第１のＬＰＦ５
２１からの出力、２のＬＰＦ５２２からの出力および位
相誤差検出器５３０からの出力に基づいて、搬送波再生
が正しく行われているか検出する。正しく再生できてい
ない場合、ＶＣＯ５１１の周波数を搬送周波数付近で掃
引するよう、鋸歯状波を出力する。同期確立が検出され
たら、その時の出力電圧を保持して停止する。
２１からの出力、２のＬＰＦ５２２からの出力および位
相誤差検出器５３０からの出力に基づいて、搬送波再生
が正しく行われているか検出する。正しく再生できてい
ない場合、ＶＣＯ５１１の周波数を搬送周波数付近で掃
引するよう、鋸歯状波を出力する。同期確立が検出され
たら、その時の出力電圧を保持して停止する。
【０００８】加算器５６０は、ループフィルタ５４０か
ら出力された信号と同期確立検出部５５０から出力され
た信号とを加算し、ＶＣＯ５１１に出力するための手段
である。ＶＣＯ５１１は、加算器５６０によって出力さ
れた信号に応じた周波数の信号を生成し、上記の同期検
波に供せられる。
ら出力された信号と同期確立検出部５５０から出力され
た信号とを加算し、ＶＣＯ５１１に出力するための手段
である。ＶＣＯ５１１は、加算器５６０によって出力さ
れた信号に応じた周波数の信号を生成し、上記の同期検
波に供せられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
法には、搬送波周波数の測定のための同期確立の検出に
複雑な信号処理を要するため、周波数測定装置の規模が
大きくなるという問題があった。
法には、搬送波周波数の測定のための同期確立の検出に
複雑な信号処理を要するため、周波数測定装置の規模が
大きくなるという問題があった。
【００１０】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、同期確立の検出を必要
とせず、装置規模の削減が可能な周波数測定装置を提供
することにある。
されたものであり、その目的は、同期確立の検出を必要
とせず、装置規模の削減が可能な周波数測定装置を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】以上の点を考慮して、請
求項１に係る発明は、正整数をＮとするＮ値ＰＳＫ方式
で変調された入力信号の搬送波周波数を測定する装置に
おいて、前記入力信号の周波数をN倍に逓倍してＮ逓倍
信号を生成するＮ逓倍器と、前記Ｎ逓倍信号から変調信
号成分を除去する手段とを備え、前記変調信号成分を除
去したＮ逓倍信号に基づいて前記入力信号の搬送波周波
数を測定する構成を有している。
求項１に係る発明は、正整数をＮとするＮ値ＰＳＫ方式
で変調された入力信号の搬送波周波数を測定する装置に
おいて、前記入力信号の周波数をN倍に逓倍してＮ逓倍
信号を生成するＮ逓倍器と、前記Ｎ逓倍信号から変調信
号成分を除去する手段とを備え、前記変調信号成分を除
去したＮ逓倍信号に基づいて前記入力信号の搬送波周波
数を測定する構成を有している。
【００１２】この構成により、Ｎ値ＰＳＫ変調信号をＮ
逓倍器によってＮ逓倍し、前記Ｎ逓倍信号から変調信号
成分を除去し、変調信号成分を除去したＮ逓倍信号に基
づいて入力信号の搬送波周波数を測定するため、搬送波
周波数の測定のための同期確立の検出に複雑な信号処理
が不要となり、装置規模の削減が可能な周波数測定装置
を実現できる。
逓倍器によってＮ逓倍し、前記Ｎ逓倍信号から変調信号
成分を除去し、変調信号成分を除去したＮ逓倍信号に基
づいて入力信号の搬送波周波数を測定するため、搬送波
周波数の測定のための同期確立の検出に複雑な信号処理
が不要となり、装置規模の削減が可能な周波数測定装置
を実現できる。
【００１３】また、請求項２に係る発明は、正整数をＮ
とするＮ値ＰＳＫ方式で変調された入力信号の搬送波周
波数を測定する装置において、前記入力信号の周波数を
所定周波数だけ低下させて得られる低周波成分信号を生
成するための周波数変換手段と、前記低周波成分信号の
周波数をN倍に逓倍してＮ逓倍信号を生成するＮ逓倍器
と、Ｎ倍に逓倍された前記搬送波周波数の信号成分を前
記Ｎ逓倍信号から抽出するための帯域通過フィルタと、
前記Ｎ倍に逓倍された搬送波周波数の信号成分を矩形波
の信号に変換する波形整形手段と、前記矩形波の信号を
Ｎ分の１に分周するためのＮ分周器と、前記Ｎ分の１に
分周された矩形波の信号における所定時間内の矩形波の
数を積算するカウンタと、前記低周波成分信号を生成す
るに低下させる所定周波数と、前記カウンタによって積
算された所定時間内の矩形波の数とを加算する加算器と
を備えた構成を有している。
とするＮ値ＰＳＫ方式で変調された入力信号の搬送波周
波数を測定する装置において、前記入力信号の周波数を
所定周波数だけ低下させて得られる低周波成分信号を生
成するための周波数変換手段と、前記低周波成分信号の
周波数をN倍に逓倍してＮ逓倍信号を生成するＮ逓倍器
と、Ｎ倍に逓倍された前記搬送波周波数の信号成分を前
記Ｎ逓倍信号から抽出するための帯域通過フィルタと、
前記Ｎ倍に逓倍された搬送波周波数の信号成分を矩形波
の信号に変換する波形整形手段と、前記矩形波の信号を
Ｎ分の１に分周するためのＮ分周器と、前記Ｎ分の１に
分周された矩形波の信号における所定時間内の矩形波の
数を積算するカウンタと、前記低周波成分信号を生成す
るに低下させる所定周波数と、前記カウンタによって積
算された所定時間内の矩形波の数とを加算する加算器と
を備えた構成を有している。
【００１４】この構成により、Ｎ値ＰＳＫ変調信号をＮ
逓倍器によってＮ逓倍し、帯域通過フィルタによって測
定帯域の信号帯域に限定するため、搬送波周波数の測定
のための同期確立の検出に複雑な信号処理が不要とな
り、装置規模の削減が可能な周波数測定装置を実現する
ことができる。
逓倍器によってＮ逓倍し、帯域通過フィルタによって測
定帯域の信号帯域に限定するため、搬送波周波数の測定
のための同期確立の検出に複雑な信号処理が不要とな
り、装置規模の削減が可能な周波数測定装置を実現する
ことができる。
【００１５】また、請求項３に係る発明は、請求項１ま
たは２において、前記Ｎ逓倍器は、１以上の分配器及び
１以上の乗算器によって構成される構成を有している。
この構成により、公知の簡易な手段によってＮ逓倍器が
構成できるため、装置規模の削減が可能な周波数測定装
置を実現することができる。
たは２において、前記Ｎ逓倍器は、１以上の分配器及び
１以上の乗算器によって構成される構成を有している。
この構成により、公知の簡易な手段によってＮ逓倍器が
構成できるため、装置規模の削減が可能な周波数測定装
置を実現することができる。
【００１６】また、請求項４に係る発明は、請求項１ま
たは２において、前記Ｎ逓倍器は、非線形増幅器又は非
線形素子を含む非線形手段を有する構成を有している。
この構成により、公知の簡易な手段によってＮ逓倍器が
構成できるため、装置規模の削減が可能な周波数測定装
置を実現することができる。
たは２において、前記Ｎ逓倍器は、非線形増幅器又は非
線形素子を含む非線形手段を有する構成を有している。
この構成により、公知の簡易な手段によってＮ逓倍器が
構成できるため、装置規模の削減が可能な周波数測定装
置を実現することができる。
【００１７】また、請求項５に係る発明は、請求項２に
おいて、前記周波数変換手段が低周波成分信号を生成す
るために低下させる所定周波数は可変であり、前記周波
数測定装置は、さらに、前記所定周波数を変化させなが
ら低周波成分信号の電力を検知することによって前記低
周波成分信号を生成するために低下させる周波数を決定
するための低域電力検出手段を備え、前記周波数変換手
段は、前記低域電力検出手段によって周波数が決定され
た場合は、前記決定された周波数に前記所定周波数を固
定し、前記周波数測定装置は、前記固定された所定周波
数で搬送波周波数の測定を行う構成を有している。
おいて、前記周波数変換手段が低周波成分信号を生成す
るために低下させる所定周波数は可変であり、前記周波
数測定装置は、さらに、前記所定周波数を変化させなが
ら低周波成分信号の電力を検知することによって前記低
周波成分信号を生成するために低下させる周波数を決定
するための低域電力検出手段を備え、前記周波数変換手
段は、前記低域電力検出手段によって周波数が決定され
た場合は、前記決定された周波数に前記所定周波数を固
定し、前記周波数測定装置は、前記固定された所定周波
数で搬送波周波数の測定を行う構成を有している。
【００１８】この構成により、請求項２記載の周波数測
定装置にさらに、低周波成分信号を生成するために低下
させる所定周波数を変化させながら低周波成分信号の電
力を検知することによって、低周波成分信号を生成する
ために低下させる周波数を決定するための低域電力検出
手段を設けたため、測定対象の信号の周波数を知らなく
とも周波数測定が可能であり、装置規模の削減が可能な
周波数測定装置を実現することができる。
定装置にさらに、低周波成分信号を生成するために低下
させる所定周波数を変化させながら低周波成分信号の電
力を検知することによって、低周波成分信号を生成する
ために低下させる周波数を決定するための低域電力検出
手段を設けたため、測定対象の信号の周波数を知らなく
とも周波数測定が可能であり、装置規模の削減が可能な
周波数測定装置を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の
実施の形態に係る周波数測定装置のブロック構成を示す
図である。図１において、周波数測定装置１００は、周
波数変換手段１１０、Ｎ逓倍器１２０、帯域通過フィル
タ（Band Pass Filter、以下、ＢＰＦという。）１３
０、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）１４０、波形整形手
段１５０、Ｎ分周器１６０、カウンタ１７０、加算器１
８０、および表示手段１９０とによって構成される。
施例について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の
実施の形態に係る周波数測定装置のブロック構成を示す
図である。図１において、周波数測定装置１００は、周
波数変換手段１１０、Ｎ逓倍器１２０、帯域通過フィル
タ（Band Pass Filter、以下、ＢＰＦという。）１３
０、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）１４０、波形整形手
段１５０、Ｎ分周器１６０、カウンタ１７０、加算器１
８０、および表示手段１９０とによって構成される。
【００２０】ここで、周波数測定装置１００は、Ｎ値Ｐ
ＳＫ方式で変調された信号（Ｎ値ＰＳＫ変調信号とい
う。）が入力され、入力されたＮ値ＰＳＫ変調信号の搬
送波周波数（以下、ｆcとする。）を表示するための装
置である。周波数変換手段１１０は、入力されたＮ値Ｐ
ＳＫ変調信号の周波数帯域を低減させるための手段であ
って、局部発振器１１１、混合器１１２、および低域通
過フィルタ（Low Pass Filter、以下、ＬＰＦとい
う。）１１３によって構成される。
ＳＫ方式で変調された信号（Ｎ値ＰＳＫ変調信号とい
う。）が入力され、入力されたＮ値ＰＳＫ変調信号の搬
送波周波数（以下、ｆcとする。）を表示するための装
置である。周波数変換手段１１０は、入力されたＮ値Ｐ
ＳＫ変調信号の周波数帯域を低減させるための手段であ
って、局部発振器１１１、混合器１１２、および低域通
過フィルタ（Low Pass Filter、以下、ＬＰＦとい
う。）１１３によって構成される。
【００２１】局部発振器１１１は、所定周波数のアナロ
グ信号を発生させ、混合器１１２及び加算器１８０に出
力するための発振器である。説明の都合上、以下では局
部発振器１１１が発生するアナログ信号の周波数をｆl
とする。なお、局部発振器１１１によって出力されるア
ナログ信号の周波数ｆlは、調整可能にするため、可変
であっても良い。混合器１１２は、Ｎ値ＰＳＫ変調信号
と局部発振器１１１によって出力されるアナログ信号と
を入力とし、それらの乗算を行い、ＬＰＦ１１３に出力
するための手段である。説明の都合上、以下ではＮ値Ｐ
ＳＫ変調信号の周波数をｆmとする。
グ信号を発生させ、混合器１１２及び加算器１８０に出
力するための発振器である。説明の都合上、以下では局
部発振器１１１が発生するアナログ信号の周波数をｆl
とする。なお、局部発振器１１１によって出力されるア
ナログ信号の周波数ｆlは、調整可能にするため、可変
であっても良い。混合器１１２は、Ｎ値ＰＳＫ変調信号
と局部発振器１１１によって出力されるアナログ信号と
を入力とし、それらの乗算を行い、ＬＰＦ１１３に出力
するための手段である。説明の都合上、以下ではＮ値Ｐ
ＳＫ変調信号の周波数をｆmとする。
【００２２】混合器１１２による乗算の結果、混合器１
１２からは、周波数（ｆm−ｆl）の信号（以下、低周波
成分信号という。）と周波数（ｆm＋ｆl）の信号（以
下、高周波成分信号という。）とが出力される。ＬＰＦ
１１３は、混合器１１２によって出力される低周波成分
信号と高周波成分信号を入力とし、高周波成分信号を除
去し、低周波成分信号をＮ逓倍器１２０に出力するため
の手段である。
１２からは、周波数（ｆm−ｆl）の信号（以下、低周波
成分信号という。）と周波数（ｆm＋ｆl）の信号（以
下、高周波成分信号という。）とが出力される。ＬＰＦ
１１３は、混合器１１２によって出力される低周波成分
信号と高周波成分信号を入力とし、高周波成分信号を除
去し、低周波成分信号をＮ逓倍器１２０に出力するため
の手段である。
【００２３】Ｎ逓倍器１２０は、ＬＰＦ１１３によって
出力された低周波成分信号を入力とし、低周波成分信号
の周波数をＮ逓倍し、Ｎ逓倍された信号をＢＰＦ１３０
に出力するための手段である。ここで、Ｎ逓倍器１２０
は、図２に示すように、分周器１２１と乗算器１２２と
を組み合わせて構成するもので、非線形増幅器、非線形
素子等の非線形手段によって発生させられた非線形ひず
みを有する信号中のＮ逓倍信号を抽出するものでも良
い。図２（ａ）には、３逓倍器の一例を示し、図２
（ｂ）には４逓倍器の一例を示す。
出力された低周波成分信号を入力とし、低周波成分信号
の周波数をＮ逓倍し、Ｎ逓倍された信号をＢＰＦ１３０
に出力するための手段である。ここで、Ｎ逓倍器１２０
は、図２に示すように、分周器１２１と乗算器１２２と
を組み合わせて構成するもので、非線形増幅器、非線形
素子等の非線形手段によって発生させられた非線形ひず
みを有する信号中のＮ逓倍信号を抽出するものでも良
い。図２（ａ）には、３逓倍器の一例を示し、図２
（ｂ）には４逓倍器の一例を示す。
【００２４】ＢＰＦ１３０は、上記低周波成分信号の周
波数がＮ逓倍された信号を入力とし、入力された信号の
うち、所定周波数帯域の信号を抽出してＰＬＬ１４０に
出力するための手段である。ここで、所定帯域とは、上
記のＮ逓倍された信号の周波数帯域のうち、周波数Ｎ
（ｆm−ｆl）の中心周波数近傍の帯域をいう。
波数がＮ逓倍された信号を入力とし、入力された信号の
うち、所定周波数帯域の信号を抽出してＰＬＬ１４０に
出力するための手段である。ここで、所定帯域とは、上
記のＮ逓倍された信号の周波数帯域のうち、周波数Ｎ
（ｆm−ｆl）の中心周波数近傍の帯域をいう。
【００２５】ＰＬＬ１４０は、ＢＰＦ１３０によって出
力された信号を入力とし、ＢＰＦ１３０によって出力さ
れた信号に同期したアナログ信号（以下、アナログ同期
信号という。）を生成し、波形整形手段１５０に出力す
るための手段である。
力された信号を入力とし、ＢＰＦ１３０によって出力さ
れた信号に同期したアナログ信号（以下、アナログ同期
信号という。）を生成し、波形整形手段１５０に出力す
るための手段である。
【００２６】上記のようにＬＰＦ１１３によって低周波
成分信号を抽出し、Ｎ逓倍器１２０によって低周波成分
信号をＮ逓倍し、ＢＰＦ１３０によってＮ逓倍された信
号から周波数Ｎ（ｆm−ｆl）の中心周波数近傍の帯域の
信号を抽出し、ＰＬＬ１４０によって周波数Ｎ（ｆm−
ｆl）の中心周波数近傍の帯域の信号と同期を取ること
によって局部発振器１１１の発振周波数とＮ値ＰＳＫ変
調信号の搬送波の周波数ｆcの差分に関する情報を得る
ことができる。
成分信号を抽出し、Ｎ逓倍器１２０によって低周波成分
信号をＮ逓倍し、ＢＰＦ１３０によってＮ逓倍された信
号から周波数Ｎ（ｆm−ｆl）の中心周波数近傍の帯域の
信号を抽出し、ＰＬＬ１４０によって周波数Ｎ（ｆm−
ｆl）の中心周波数近傍の帯域の信号と同期を取ること
によって局部発振器１１１の発振周波数とＮ値ＰＳＫ変
調信号の搬送波の周波数ｆcの差分に関する情報を得る
ことができる。
【００２７】波形整形手段１５０は、音圧変動検出手段
１４０によって出力された同期信号を入力とし、アナロ
グ同期信号を矩形波に波形整形することによってデジタ
ル信号に変換し、Ｎ分周器１６０に出力するための手段
である。Ｎ分周器１６０は、波形整形手段１５０によっ
て出力されたデジタル信号を入力とし、そのデジタル信
号を１／Ｎに分周し、分周して得られたデジタル信号を
カウンタ１７０に出力するための手段である。これによ
って、デジタル信号中の単位時間当たりのパルス数は、
（ｆc−ｆl）になる。
１４０によって出力された同期信号を入力とし、アナロ
グ同期信号を矩形波に波形整形することによってデジタ
ル信号に変換し、Ｎ分周器１６０に出力するための手段
である。Ｎ分周器１６０は、波形整形手段１５０によっ
て出力されたデジタル信号を入力とし、そのデジタル信
号を１／Ｎに分周し、分周して得られたデジタル信号を
カウンタ１７０に出力するための手段である。これによ
って、デジタル信号中の単位時間当たりのパルス数は、
（ｆc−ｆl）になる。
【００２８】カウンタ１７０は、Ｎ分周器１６０によっ
て出力された分周後のデジタル信号を入力とし、分周後
のデジタル信号における所定時間内のパルス数をカウン
トし、カウントされたパルス数に応じた信号を加算器１
８０に出力するための手段である。ここで、上記の所定
時間としては、例えば１秒間とすることができるが、そ
の他の時間でもよい。
て出力された分周後のデジタル信号を入力とし、分周後
のデジタル信号における所定時間内のパルス数をカウン
トし、カウントされたパルス数に応じた信号を加算器１
８０に出力するための手段である。ここで、上記の所定
時間としては、例えば１秒間とすることができるが、そ
の他の時間でもよい。
【００２９】加算器１８０は、局部発振器１１１によっ
て出力されたアナログ信号とカウンタ１７０によって出
力された上記パルス数に応じた信号とを入力とし、局部
発振器１１１によって出力されたアナログ信号の周波数
の情報を抽出し、上記パルス数に応じた信号に基づいて
得られるパルス数（ｆc−ｆl）と、上記アナログ信号の
周波数の情報に基づいて得られるアナログ信号の周波数
ｆlとを加算し、加算して得られた値（以下、加算値と
いう。）ｆcに応じた信号を生成して表示手段１９０に
出力するための手段である。
て出力されたアナログ信号とカウンタ１７０によって出
力された上記パルス数に応じた信号とを入力とし、局部
発振器１１１によって出力されたアナログ信号の周波数
の情報を抽出し、上記パルス数に応じた信号に基づいて
得られるパルス数（ｆc−ｆl）と、上記アナログ信号の
周波数の情報に基づいて得られるアナログ信号の周波数
ｆlとを加算し、加算して得られた値（以下、加算値と
いう。）ｆcに応じた信号を生成して表示手段１９０に
出力するための手段である。
【００３０】表示手段１９０は、加算器１８０によって
出力された加算値ｆcに応じた信号を入力とし、加算値
ｆcを表示するための手段である。ここで、表示手段１
９０は、他の出力手段によって置き換えることも可能で
ある。以上では、ＢＰＦ１３０によって出力された信号
と同期させるためにＰＬＬ１４０を含む構成としたが、
同期をとることが必要でない場合は、ＰＬＬ１４０を省
略することも可能である。
出力された加算値ｆcに応じた信号を入力とし、加算値
ｆcを表示するための手段である。ここで、表示手段１
９０は、他の出力手段によって置き換えることも可能で
ある。以上では、ＢＰＦ１３０によって出力された信号
と同期させるためにＰＬＬ１４０を含む構成としたが、
同期をとることが必要でない場合は、ＰＬＬ１４０を省
略することも可能である。
【００３１】本発明の第１の実施の形態に係る周波数測
定装置は、ハードウェアの簡易化の観点から、高周波数
帯の信号を低周波帯の信号に変換（ダウンコンバートと
もいう。）してから周波数測定を行う構成となっている
が、そもそも低周波帯の信号の場合にはこのようなダウ
ンコンバートするための処理が不要となる。ダウンコン
バートを行わない場合は、周波数測定装置１００におけ
る周波数変換手段１１０と加算器１８０を除くことがで
きる。
定装置は、ハードウェアの簡易化の観点から、高周波数
帯の信号を低周波帯の信号に変換（ダウンコンバートと
もいう。）してから周波数測定を行う構成となっている
が、そもそも低周波帯の信号の場合にはこのようなダウ
ンコンバートするための処理が不要となる。ダウンコン
バートを行わない場合は、周波数測定装置１００におけ
る周波数変換手段１１０と加算器１８０を除くことがで
きる。
【００３２】以上説明したように、本発明の第１の実施
の形態に係る周波数測定装置１００は、Ｎ値ＰＳＫ変調
信号をＮ逓倍器によってＮ逓倍し、帯域通過フィルタに
よって測定帯域の信号帯域に限定するため、搬送波周波
数の測定のための同期確立の検出に複雑な信号処理が不
要となり、装置規模の削減が可能な周波数測定装置を実
現できる。
の形態に係る周波数測定装置１００は、Ｎ値ＰＳＫ変調
信号をＮ逓倍器によってＮ逓倍し、帯域通過フィルタに
よって測定帯域の信号帯域に限定するため、搬送波周波
数の測定のための同期確立の検出に複雑な信号処理が不
要となり、装置規模の削減が可能な周波数測定装置を実
現できる。
【００３３】図３は、本発明の第２の実施の形態に係る
周波数測定装置のブロック構成を示す図である。本発明
の第２の実施の形態に係る周波数測定装置３００は、測
定周波数帯を特定できない場合の周波数測定を可能とす
る周波数測定装置である。周波数測定装置３００は、図
３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る周波
数測定装置１００に低域電力検出手段３１４を付加した
構成となっている。
周波数測定装置のブロック構成を示す図である。本発明
の第２の実施の形態に係る周波数測定装置３００は、測
定周波数帯を特定できない場合の周波数測定を可能とす
る周波数測定装置である。周波数測定装置３００は、図
３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る周波
数測定装置１００に低域電力検出手段３１４を付加した
構成となっている。
【００３４】なお、本発明の第２の実施の形態の周波数
測定装置３００を構成する構成手段のうち、上記本発明
の第１の実施の形態の周波数測定装置１００における構
成手段と同様の処理を行うものには同一の引用番号を付
し、その説明を省略する。周波数測定装置３００の構成
手段についての説明に入る前に、周波数測定装置３００
によって行われる周波数測定の原理について説明する。
測定装置３００を構成する構成手段のうち、上記本発明
の第１の実施の形態の周波数測定装置１００における構
成手段と同様の処理を行うものには同一の引用番号を付
し、その説明を省略する。周波数測定装置３００の構成
手段についての説明に入る前に、周波数測定装置３００
によって行われる周波数測定の原理について説明する。
【００３５】周波数測定装置３００に入力されるＮ値Ｐ
ＳＫ変調信号は、図４（ａ）に示すような周波数スペク
トルを有する。また、局部発振器３１１によって生成さ
れるアナログ信号は、図４（ｂ）に示すような周波数ス
ペクトルを有する。混合器１１２によって図４（ａ）に
示すスペクトルのＮ値ＰＳＫ変調信号と、図４（ｂ）に
示す周波数スペクトルのアナログ信号とが乗算される
と、局部発振周波数（−ｆl）の和差成分（−ｆl±
ｆc）、局部発振周波数（＋ｆl）の和差成分（＋ｆl±
ｆc）が生成される。この様子を図４（ｃ）に示す。
ＳＫ変調信号は、図４（ａ）に示すような周波数スペク
トルを有する。また、局部発振器３１１によって生成さ
れるアナログ信号は、図４（ｂ）に示すような周波数ス
ペクトルを有する。混合器１１２によって図４（ａ）に
示すスペクトルのＮ値ＰＳＫ変調信号と、図４（ｂ）に
示す周波数スペクトルのアナログ信号とが乗算される
と、局部発振周波数（−ｆl）の和差成分（−ｆl±
ｆc）、局部発振周波数（＋ｆl）の和差成分（＋ｆl±
ｆc）が生成される。この様子を図４（ｃ）に示す。
【００３６】ここで局部発振器３１１によって発振され
るアナログ信号の周波数を０Ｈｚから増加していくと、
局部発振周波数の２つの差成分の信号の周波数（以下、
差成分周波数という。）（−ｆl＋ｆc）、（−ｆl−
ｆc）が周波数０Ｈｚに接近していく（図４（ｄ）を参
照）。差成分周波数がＬＰＦ１１３の周波数帯域に入っ
たことが検出できれば、本発明の第１の実施の形態にお
いて説明した手段を用いて周波数を測定できる。
るアナログ信号の周波数を０Ｈｚから増加していくと、
局部発振周波数の２つの差成分の信号の周波数（以下、
差成分周波数という。）（−ｆl＋ｆc）、（−ｆl−
ｆc）が周波数０Ｈｚに接近していく（図４（ｄ）を参
照）。差成分周波数がＬＰＦ１１３の周波数帯域に入っ
たことが検出できれば、本発明の第１の実施の形態にお
いて説明した手段を用いて周波数を測定できる。
【００３７】本発明の第２の実施の形態に係る周波数測
定装置３００を構成する低域電力検出手段３１４は、か
かる機能を有する手段である。以下に説明する。本実施
の形態では、局部発振器３１１は、所定周波数のアナロ
グ信号を発生させ、混合器１１２及び加算器１８０に出
力するための発振器である。局部発振器１１１によって
出力されるアナログ信号の周波数は、可変であっても良
く、本発明の第２の実施の形態においては、測定開始後
に出力するアナログ信号の周波数を０Ｈｚ近傍から一定
速度で増加させていき、低域電力検出手段３１４からの
後述する制御信号を受信したときは、制御信号受信時の
周波数に固定する。
定装置３００を構成する低域電力検出手段３１４は、か
かる機能を有する手段である。以下に説明する。本実施
の形態では、局部発振器３１１は、所定周波数のアナロ
グ信号を発生させ、混合器１１２及び加算器１８０に出
力するための発振器である。局部発振器１１１によって
出力されるアナログ信号の周波数は、可変であっても良
く、本発明の第２の実施の形態においては、測定開始後
に出力するアナログ信号の周波数を０Ｈｚ近傍から一定
速度で増加させていき、低域電力検出手段３１４からの
後述する制御信号を受信したときは、制御信号受信時の
周波数に固定する。
【００３８】低域電力検出手段３１４は、混合器１１２
によって出力された和差成分の信号を入力とし、入力さ
れた和差成分信号のうち所定幅の周波数帯域に入る信号
の電力を検出し、検出された電力の単位時間当たりの増
加が所定値以上となった後に所定値以下となった場合に
局部発振器３１１の所定の制御信号を出力するための手
段である。
によって出力された和差成分の信号を入力とし、入力さ
れた和差成分信号のうち所定幅の周波数帯域に入る信号
の電力を検出し、検出された電力の単位時間当たりの増
加が所定値以上となった後に所定値以下となった場合に
局部発振器３１１の所定の制御信号を出力するための手
段である。
【００３９】ここで、上記の所定幅の周波数帯域は、差
成分周波数を含む周波数帯域以上の周波数帯域を有し、
和成分の信号の周波数帯域を含まない周波数帯である。
すなわち、差成分周波数帯が０Ｈｚ近傍にあるときに、
差成分の信号のみを検知できる周波数帯域を有すること
である。上記の所定幅の周波数帯域として、例えばＬＰ
Ｆ１１３の周波数帯域を取ることができる。
成分周波数を含む周波数帯域以上の周波数帯域を有し、
和成分の信号の周波数帯域を含まない周波数帯である。
すなわち、差成分周波数帯が０Ｈｚ近傍にあるときに、
差成分の信号のみを検知できる周波数帯域を有すること
である。上記の所定幅の周波数帯域として、例えばＬＰ
Ｆ１１３の周波数帯域を取ることができる。
【００４０】上記のようにして局部発振器１１１の発振
周波数を固定することによって、ＬＰＦ１１３は、局部
発振器１１１の発振周波数が固定された後、差成分の信
号のみを選択的にＮ逓倍器１２０に出力することがで
き、上記本発明の第１の実施の形態において説明したよ
うに周波数を測定することができる。
周波数を固定することによって、ＬＰＦ１１３は、局部
発振器１１１の発振周波数が固定された後、差成分の信
号のみを選択的にＮ逓倍器１２０に出力することがで
き、上記本発明の第１の実施の形態において説明したよ
うに周波数を測定することができる。
【００４１】以上説明したように、本発明の第２の実施
の形態に係る周波数測定装置は、本発明の第１の実施の
形態に係る周波数測定装置にさらに、局部発振器の発振
周波数を変化させ、低域電力検出手段によって測定対象
の信号の周波数がＬＰＦの周波数帯域に入ったことを検
知し、局部発振器の発振周波数を検知ができたときの周
波数に固定するための手段を付加したため、測定対象の
信号の周波数を知らなくとも周波数測定が可能であり、
装置規模の削減が可能な周波数測定装置を実現できる。
の形態に係る周波数測定装置は、本発明の第１の実施の
形態に係る周波数測定装置にさらに、局部発振器の発振
周波数を変化させ、低域電力検出手段によって測定対象
の信号の周波数がＬＰＦの周波数帯域に入ったことを検
知し、局部発振器の発振周波数を検知ができたときの周
波数に固定するための手段を付加したため、測定対象の
信号の周波数を知らなくとも周波数測定が可能であり、
装置規模の削減が可能な周波数測定装置を実現できる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、同期確
立の検出を必要とせず、装置規模の削減が可能な周波数
測定装置を実現することができる。
立の検出を必要とせず、装置規模の削減が可能な周波数
測定装置を実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る周波数測定装
置のブロック構成を示す図である。
置のブロック構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る周波数測定装
置におけるＮ逓倍器の具体例を示すブロック構成図であ
る。
置におけるＮ逓倍器の具体例を示すブロック構成図であ
る。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る周波数測定装
置のブロック構成を示す図である。
置のブロック構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る周波数測定装
置の動作原理を説明するための図である。
置の動作原理を説明するための図である。
【図５】従来の周波数測定装置のブロック構成を示す図
である。
である。
１００、３００、５００ 周波数測定装置
１１０、３１０ 周波数変換手段
１１１、３１１ 局部発振器
１１２ 混合器
１１３ 低域通過フィルタ
１２０ Ｎ逓倍器
１２１ Ｎ分周器
１２２ 乗算器
１３０ 帯域通過フィルタ
１４０ ＰＬＬ
１５０ 波形整形手段
１６０ Ｎ分周器
１７０ カウンタ
１８０ 加算器
１９０ 表示手段
３１４ 低域電力検出手段
５１０ 直交検波器
５１１ 電圧制御発振器（ＶＣＯ）
５１２ ９０度移相器
５１３ 第１の混合器
５１４ 第２の混合器
５２１ 第１のＬＰＦ
５２２ 第２のＬＰＦ
５３０ 位相誤差検出器
５４０ ループフィルタ
５５０ 同期確立検出部
５６０ 加算器
５７０ 周波数カウンタ
５８０ 表示部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G029 AB03 AC01 AC03 AC04 AD01
5K004 AA01 AA05 BB04 FD04
5K042 BA08 CA23 DA04 FA30 GA14
LA06
Claims (5)
- 【請求項１】正整数をＮとするＮ値ＰＳＫ方式で変調さ
れた入力信号の搬送波周波数を測定する装置において、
前記入力信号の周波数をN倍に逓倍してＮ逓倍信号を生
成するＮ逓倍器と、前記Ｎ逓倍信号から変調信号成分を
除去する手段とを備え、前記変調信号成分を除去したＮ
逓倍信号に基づいて前記入力信号の搬送波周波数を測定
することを特徴とする周波数測定装置。 - 【請求項２】正整数をＮとするＮ値ＰＳＫ方式で変調さ
れた入力信号の搬送波周波数を測定する装置において、
前記入力信号の周波数を所定周波数だけ低下させて得ら
れる低周波成分信号を生成するための周波数変換手段
と、前記低周波成分信号の周波数をN倍に逓倍してＮ逓
倍信号を生成するＮ逓倍器と、Ｎ倍に逓倍された前記搬
送波周波数の信号成分を前記Ｎ逓倍信号から抽出するた
めの帯域通過フィルタと、前記Ｎ倍に逓倍された搬送波
周波数の信号成分を矩形波の信号に変換する波形整形手
段と、前記矩形波の信号をＮ分の１に分周するためのＮ
分周器と、前記Ｎ分の１に分周された矩形波の信号にお
ける所定時間内の矩形波の数を積算するカウンタと、前
記低周波成分信号を生成する際に低下させる所定周波数
と、前記カウンタによって積算された所定時間内の矩形
波の数とを加算する加算器とを備えたことを特徴とする
周波数測定装置。 - 【請求項３】前記Ｎ逓倍器は、１以上の分配器及び１以
上の乗算器によって構成されることを特徴とする請求項
１または２記載の周波数測定装置。 - 【請求項４】前記Ｎ逓倍器は、非線形増幅器又は非線形
素子を含む非線形手段を有することを特徴とする請求項
１または２記載の周波数測定装置。 - 【請求項５】前記周波数変換手段が低周波成分信号を生
成するために低下させる所定周波数は可変であり、前記
周波数測定装置は、さらに、前記所定周波数を変化させ
ながら低周波成分信号の電力を検知することによって前
記低周波成分信号を生成するために低下させる周波数を
決定するための低域電力検出手段を備え、前記周波数変
換手段は、前記低域電力検出手段によって周波数が決定
された場合は、前記決定された周波数に前記所定周波数
を固定し、前記周波数測定装置は、前記固定された所定
周波数で搬送波周波数の測定を行うことを特徴とする請
求項２記載の周波数測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002046496A JP3717856B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | 周波数測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002046496A JP3717856B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | 周波数測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003249905A true JP2003249905A (ja) | 2003-09-05 |
| JP3717856B2 JP3717856B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=28659888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002046496A Expired - Fee Related JP3717856B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | 周波数測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3717856B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007057393A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Epson Toyocom Corp | 周波数安定度測定装置 |
| JP2008259103A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Hitachi Ltd | 搬送波周波数の異常検知手段 |
| JP2017156307A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 信号増幅装置、検波装置、信号増幅方法及び半導体検査装置 |
-
2002
- 2002-02-22 JP JP2002046496A patent/JP3717856B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007057393A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Epson Toyocom Corp | 周波数安定度測定装置 |
| JP2008259103A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Hitachi Ltd | 搬送波周波数の異常検知手段 |
| JP2017156307A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 信号増幅装置、検波装置、信号増幅方法及び半導体検査装置 |
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| JP3717856B2 (ja) | 2005-11-16 |
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