JP2007060614A - 電波受信装置、電波受信回路及び電波時計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電波受信装置620において、受信アンテナ621で受信され、RF増幅回路622で増幅された受信信号は、多段に直列接続された複数の基本回路624から成る多段周波数変換回路623に入力される。多段周波数変換回路632では、各基本回路624が、前段からの入力信号に、分周回路625から入力される、例えば計時用の基準周波数信号を複数の分周比で分周した信号gとを乗算合成して出力することにより、受信信号の周波数が徐々に低下された信号aが出力される。そして、検波回路626において信号aに基づく検波が行われ、検波信号dが出力される。
【選択図】図2
Description
アンテナ(例えば、図2の受信アンテナ621)で受信した受信信号を増幅する増幅手段(例えば、図2のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段(例えば、図2の分周回路625)と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路(例えば、図2の基本回路624)が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段(例えば、図2の多段周波数変換回路623)と、
前記分周手段により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換手段の最終段の変換回路から出力される変換信号を基に検波する検波手段(例えば、図2の検波回路626)と、
を備えることを特徴とする電波受信装置(例えば、図2の電波受信装置620)である。
前記検波手段は、
前記変換信号と前記基準信号とを乗算する第1の乗算手段(例えば、図4のミキサ6263)と、
この第1の乗算手段により乗算された信号を二乗する第1の二乗手段(例えば、図4の二乗回路6267)と、
前記基準信号を90度移相する移相手段(例えば、図4の論理ゲート6262)と、
前記変換信号と前記移相手段により移相された信号を乗算する第2の乗算手段(例えば、図4のミキサ6264)と、
この第2の乗算手段により乗算された信号を二乗する第2の二乗手段(例えば、図4の二乗回路6268)と、
前記第1の二乗手段により二乗された信号と前記第2の二乗手段により二乗された信号とを加算する加算手段(例えば、図4の加算器6269)と、
を有することを特徴とする。
アンテナ(例えば、図2の受信アンテナ621)で受信した受信信号を増幅する増幅手段(例えば、図2のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段(例えば、図2の分周回路625)と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路(例えば、図2の基本回路624)が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段(例えば、図2の多段周波数変換回路623)と、
を備え、
前記多段周波数変換手段の最終段は、前記分周手段から出力された分周信号を基準信号として、該最終段の前段から出力される変換信号を基に検波する検波手段を兼ね備えることを特徴とする電波受信装置(例えば、図2の電波受信装置620)である。
前記多段周波数変換手段の各変換回路は、入力信号と分周信号とを乗算する乗算手段(例えば、図3のミキサ6241)と、この乗算手段により乗算された信号から所定帯域の信号を抽出するフィルタ手段(例えば、図3のフィルタ回路6242)とを有し、このフィルタ手段により抽出された信号を変換信号として出力することを特徴とする。
前記多段周波数変換手段の各変換回路が有するフィルタ手段は、予め定められた複数の通過帯域の中から通過帯域を択一的に切り替え可能(例えば、図11(a)のスイッチSW1、図11(b)のスイッチSW1a,SW1b,・・)に構成されていることを特徴とする。
前記多段周波数変換手段の各変換回路は、切替設定に応じて、周波数を変換せずに第1入力信号を変換信号として出力する切替出力手段(例えば、図13(a)のスイッチSW2,SW3、図14(a)のスイッチSW4,SW5)を有することを特徴とする。
前記多段周波数変換手段の各変換回路に入力する分周信号を、前記分周手段から出力される分周信号の中から選択する選択手段(例えば、図15のスイッチ群628)を更に備えることを特徴とする。
前記多段周波数変換手段の各変換回路は、
入力信号と分周信号とを乗算する第3の乗算手段(例えば、図18の加算器6245a)と、
前記分周信号を90度移相する第1の移相手段(例えば、図18の移相器6244)と、
前記入力信号と前記第1の移相手段により移相された信号とを乗算する第4の乗算手段(例えば、図18の加算器6245b)と、
前記第3、第4の乗算手段それぞれにより乗算された2つの信号を移相させる手段であって、この2つの信号それぞれに対する移相差が90度となるよう、少なくとも一方の信号を移相させる第2の移相手段(例えば、図18の移相回路6246a,6246b)と、
この第2の移相手段により移相された2つの信号を加算或いは減算する加減算手段(例えば、図18の加減算器6247)と、
を有し、
前記加減算手段により加算或いは減算された信号を変換信号として出力することを特徴とする。
アンテナ(例えば、図21の受信アンテナ621)で受信した受信信号を増幅する増幅手段(例えば、図21のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段(例えば、図21の分周回路625G)と、
前記増幅手段により増幅された受信信号を、前記分周手段から出力された前記複数の分周信号それぞれに基づいた周波数の信号に変換して出力する周波数変換手段(例えば、図21の多段周波数変換回路629G)と、
を備え、
前記周波数変換手段は、
前記分周手段から出力された複数の分周信号のうちの第1、第2、第3の分周信号をそれぞれ90度移相して第1、第2、第3の分周移相信号として出力する第1、第2、第3の移相手段(例えば、図22の移相器6291a,6291b,6291c)と、
前記増幅された受信信号に前記第1の分周信号と前記第1の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより当該受信信号を周波数変換して第1のI信号と第1のQ信号とを生成して出力する初段処理手段(例えば、図22の乗算器6292a,6292b)と、
前記第1のI信号及び第1のQ信号に、前記第2の分周信号と前記第2の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1のI信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第2のI信号及び前記第2の分周移相信号で周波数変換した第2のQ信号と、前記第1のQ信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第3のI信号及び前記第2の分周信号で周波数変換した第3のQ信号とを生成して出力する第1のIQ信号処理手段(例えば、図22の乗算器6292c,6292d,6292e,6292f)と、
前記第2のI信号と前記第3のQ信号とを加算或いは減算して第1の合成信号を生成して出力する第1の合成手段(例えば、図22の加減算器6294a)と、
前記第2のQ信号と前記第3のI信号とを加算或いは減算して第2の合成信号を生成して出力する第2の合成手段(例えば、図22の加減算器6294b)と、
前記第1の合成信号及び第2の合成信号に、前記第3の分周信号と前記第3の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第4のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第4のQ信号と、前記第2の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第5のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第5のQ信号とを生成して出力する第2のIQ信号処理手段(例えば、図22の乗算器6292g,6292h,6292i,6292j)と、
前記第4のI信号と前記第4のQ信号とを加算或いは減算して第3の合成信号を生成して出力する第3の合成手段(例えば、図22の加減算器6294c)と、
前記第5のI信号と前記第5のQ信号とを加算或いは減算して第4の合成信号を生成して出力する第4の合成手段(例えば、図22の加減算器6294d)と、
前記第3の合成信号及び前記第4の合成信号の二乗和を算出して出力する後段処理手段(例えば、図22の乗算器6292k,6292l及び加算器6295)と、
を有することを特徴とする電波受信装置(例えば、図21の電波受信装置620G)である。
アンテナ(例えば、図2の受信アンテナ621)で受信した受信信号を増幅する増幅回路(例えば、図2のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力回路(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力回路により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周回路(例えば、図2の分周回路625)と、
入力信号を前記分周回路から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路(例えば、図2の基本回路624)が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅回路により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換回路(例えば、図2の多段周波数変換回路623)と、
前記分周回路により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換回路の最終段の変換回路から出力される変換信号を基に検波する検波回路(例えば、図2の検波回路626)と、
を備えることを特徴とする電波受信回路(例えば、図2の電波受信装置620)である。
前記検波回路は、
前記変換信号と前記基準信号とを乗算する第1の乗算回路(例えば、図4のミキサ6263)と、
この第1の乗算回路により乗算された信号を二乗する第1の二乗回路(例えば、図4の二乗回路6267)と、
前記基準信号を90度移相する移相回路(例えば、図4の論理ゲート6262)と、
前記変換信号と前記移相回路により移相された信号を乗算する第2の乗算回路(例えば、図4のミキサ6264)と、
この第2の乗算回路により乗算された信号を二乗する第2の二乗回路(例えば、図4の二乗回路6268)と、
前記第1の二乗回路により二乗された信号と前記第2の二乗回路により二乗された信号とを加算する加算回路(例えば、図4の加算器6269)と、
を有することを特徴とする。
アンテナ(例えば、図2の受信アンテナ621)で受信した受信信号を増幅する増幅回路(例えば、図2のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力回路(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力回路により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周回路(例えば、図2の分周回路625)と、
入力信号を前記分周回路から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路(例えば、図2の基本回路624)が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅回路により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換回路(例えば、図2の多段周波数変換回路623)と、
を備え、
前記多段周波数変換回路の最終段は、前記分周回路から出力された分周信号を基準信号として、該最終段の前段から出力される変換信号を基に検波する検波回路を兼ね備えることを特徴とする電波受信回路(例えば、図2の電波受信装置620)である。
前記多段周波数変換回路の各変換回路は、入力信号と分周信号とを乗算する乗算回路(例えば、図3のミキサ6241)と、この乗算回路により乗算された信号から所定帯域の信号を抽出するフィルタ回路(例えば、図3のフィルタ回路6242)とを有し、このフィルタ回路により抽出された信号を変換信号として出力することを特徴とする。
前記多段周波数変換回路の各変換回路は、
入力信号と分周信号とを乗算する第3の乗算回路(例えば、図18の加算器6245a)と、
前記分周信号を90度移相する第1の移相回路(例えば、図18の移相器6244)と、
前記入力信号と前記第1の移相回路により移相された信号とを乗算する第4の乗算回路(例えば、図18の加算器6245b)と、
前記第3、第4の乗算回路それぞれにより乗算された2つの信号を移相させる回路であって、この2つの信号それぞれに対する移相差が90度となるよう、少なくとも一方の信号を移相させる第2の移相回路(例えば、図18の移相回路6246a,6246b)と、
この第2の移相回路により移相された2つの信号を加算或いは減算する加減算回路(例えば、図18の加減算器6247)と、
を有し、
前記加減算回路により加算或いは減算された信号を変換信号として出力することを特徴とする。
アンテナ(例えば、図21の受信アンテナ621)で受信した受信信号を増幅する増幅回路(例えば、図21のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力回路(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力回路により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周回路(例えば、図21の分周回路625G)と、
前記増幅回路により増幅された受信信号を、前記分周回路から出力された前記複数の分周信号それぞれに基づいた周波数の信号に変換して出力する周波数変換回路(例えば、図21の多段周波数変換回路629G)と、
を備え、
前記周波数変換回路は、
前記分周回路から出力された複数の分周信号のうちの第1、第2、第3の分周信号をそれぞれ90度移相して第1、第2、第3の分周移相信号として出力する第1、第2、第3の移相回路(例えば、図22の移相器6291a,6291b,6291c)と、
前記増幅された受信信号に前記第1の分周信号と前記第1の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより当該受信信号を周波数変換して第1のI信号と第1のQ信号とを生成して出力する初段処理回路(例えば、図22の乗算器6292a,6292b)と、
前記第1のI信号及び第1のQ信号に、前記第2の分周信号と前記第2の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1のI信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第2のI信号及び前記第2の分周移相信号で周波数変換した第2のQ信号と、前記第1のQ信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第3のI信号及び前記第2の分周信号で周波数変換した第3のQ信号とを生成して出力する第1のIQ信号処理回路(例えば、図22の乗算器6292c,6292d,6292e,6292f)と、
前記第2のI信号と前記第3のQ信号とを加算或いは減算して第1の合成信号を生成して出力する第1の合成回路(例えば、図22の加減算器6294a)と、
前記第2のQ信号と前記第3のI信号とを加算或いは減算して第2の合成信号を生成して出力する第2の合成回路(例えば、図22の加減算器6294b)と、
前記第1の合成信号及び第2の合成信号に、前記第3の分周信号と前記第3の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第4のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第4のQ信号と、前記第2の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第5のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第5のQ信号とを生成して出力する第2のIQ信号処理回路(例えば、図22の乗算器6292g,6292h,6292i,6292j)と、
前記第4のI信号と前記第4のQ信号とを加算或いは減算して第3の合成信号を生成して出力する第3の合成回路(例えば、図22の加減算器6294c)と、
前記第5のI信号と前記第5のQ信号とを加算或いは減算して第4の合成信号を生成して出力する第4の合成回路(例えば、図22の加減算器6294d)と、
前記第3の合成信号及び前記第4の合成信号の二乗和を算出して出力する後段処理回路(例えば、図22の乗算器6292k,6292l及び加算器6295)と、
を有することを特徴とする電波受信回路(例えば、図21の電波受信装置620G)である。
時刻情報を含む標準電波をアンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段(例えば、図2のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段(例えば、図2の分周回路625)と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路(例えば、基本回路624)が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段(例えば、図2の多段周波数変換回路623)と、
前記分周手段により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換手段の最終段の変換回路から出力される信号を基に検波し、検波信号として出力する検波手段(例えば、図2の検波回路626)と、
この検波手段から出力される検波信号に基づいて時刻情報を生成するタイムコード生成手段(例えば、図1のタイムコード生成部700)と、
前記基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号を基に現在時刻を計時する計時手段(例えば、図1の計時回路部800)と、
前記タイムコード生成手段により生成された時刻情報に基づいて前記計時手段により計時されている現在時刻を修正する時刻修正手段(例えば、図1のCPU100)と、
を備えることを特徴とする電波時計(例えば、図1の電波時計1)である。
時刻情報を含む標準電波をアンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段(例えば、図2のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段(例えば、図2の分周回路625)と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路(例えば、図2の基本回路624)が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給させる手段であって、最終段は、前記分周手段から出力された分周信号を基準信号として、該最終段の前段から出力される変換信号を基に検波し、検波信号として出力する検波手段を兼ね備える多段周波数変換手段(例えば、図2の多段周波数変換回路623)と、
前記検波手段から出力される検波信号に基づいて時刻情報を生成するタイムコード生成手段(例えば、図1のタイムコード生成部700)と、
前記基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号を基に現在時刻を計時する計時手段(例えば、図1の計時回路部800)と、
前記タイムコード生成手段により生成された時刻情報に基づいて前記計時手段により計時されている現在時刻を修正する時刻修正手段(例えば、図1のCPU100)と、
を備えることを特徴とする電波時計(例えば、図1の電波時計1)である。
前記多段周波数変換手段の各変換回路は、
入力信号と分周信号とを乗算する第3の乗算手段(例えば、図18の加算器6245a)と、
前記分周信号を90度移相する第1の移相手段(例えば、図18の移相器6244)と、
前記入力信号と前記第1の移相手段により移相された信号とを乗算する第4の乗算手段(例えば、図18の加算器6245b)と、
前記第3、第4の乗算手段それぞれにより乗算された2つの信号を移相させる手段であって、この2つの信号それぞれに対する移相差が90度となるよう、少なくとも一方の信号を移相させる第2の移相手段(例えば、図18の移相回路6246a,6246b)と、
この第2の移相手段により移相された2つの信号を加算或いは減算する加減算手段(例えば、図18の加減算器6247)と、
を有し、
前記加減算手段により加算或いは減算された信号を変換信号として出力することを特徴とする。
時刻情報を含む標準電波をアンテナ(例えば、図21の受信アンテナ621)で受信した受信信号を増幅する増幅手段(例えば、図21のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段(例えば、図21の分周回路625G)と、
前記増幅手段により増幅された受信信号を、前記分周手段から出力された前記複数の分周信号それぞれに基づいた周波数の信号に変換して出力する周波数変換手段(例えば、図21の多段周波数変換回路629G)と、
この周波数変換手段から出力される信号に基づいて時刻情報を生成するタイムコード生成手段(例えば、図1のタイムコード生成部700)と、
前記基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号を基に現在時刻を計時する計時手段(例えば、図1の計時回路部800)と、
前記タイムコード生成手段により生成された時刻情報に基づいて前記計時手段により計時されている現在時刻を修正する時刻修正手段(例えば、図1のCPU100)と、
を備え、
前記周波数変換手段は、
前記分周手段から出力された複数の分周信号のうちの第1、第2、第3の分周信号をそれぞれ90度移相して第1、第2、第3の分周移相信号として出力する第1、第2、第3の移相手段(例えば、図22の移相器6291a,6291b,6291c)と、
前記増幅された受信信号に前記第1の分周信号と前記第1の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより当該受信信号を周波数変換して第1のI信号と第1のQ信号とを生成して出力する初段処理手段(例えば、図22の乗算器6292a,6292b)と、
前記第1のI信号及び第1のQ信号に、前記第2の分周信号と前記第2の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1のI信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第2のI信号及び前記第2の分周移相信号で周波数変換した第2のQ信号と、前記第1のQ信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第3のI信号及び前記第2の分周信号で周波数変換した第3のQ信号とを生成して出力する第1のIQ信号処理手段(例えば、図22の乗算器6292c,6292d,6292e,6292f)と、
前記第2のI信号と前記第3のQ信号とを加算或いは減算して第1の合成信号を生成して出力する第1の合成手段(例えば、図22の加減算器6294a)と、
前記第2のQ信号と前記第3のI信号とを加算或いは減算して第2の合成信号を生成して出力する第2の合成手段(例えば、図22の加減算器6294b)と、
前記第1の合成信号及び第2の合成信号に、前記第3の分周信号と前記第3の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第4のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第4のQ信号と、前記第2の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第5のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第5のQ信号とを生成して出力する第2のIQ信号処理手段と(例えば、図22の乗算器6292g,6292h,6292i,6292j)、
前記第4のI信号と前記第4のQ信号とを加算或いは減算して第3の合成信号を生成して出力する第3の合成手段(例えば、図22の加減算器6294c)と、
前記第5のI信号と前記第5のQ信号とを加算或いは減算して第4の合成信号を生成して出力する第4の合成手段(例えば、図22の加減算器6294d)と、
前記第3の合成信号及び前記第4の合成信号の二乗和を算出して出力する後段処理手段(例えば、図22の乗算器6292k,6292l及び加算器6295)と、
を有することを特徴とする電波時計(例えば、図1の電波時計1)である。
図1は、本実施形態における電波時計の構成を示すブロック図である。同図によれば、電波時計1は、CPU(Central Processing Unit)100と、入力部200と、表示部
300と、ROM(Read Only Memory)400と、RAM(Random Access Memory)500と、受信制御部600と、タイムコード生成部700と、計時回路部800と、発振回路部900とを備えている。発振回路部900を除く各部はバスBによって接続され、発振回路部900は電波受信装置620及び計時回路部800に接続されている。
図2は、本実施形態における電波受信装置620の概念構成を示すブロック図である。同図によれば、電波受信装置620は、受信アンテナ621と、RF増幅回路622と、多段周波数変換回路623と、分周回路625と、検波回路626と、AGC回路627とを備えて構成される。
[検波回路]
次に、電波受信装置620における具体的な受信動作を説明する。
40kHzの標準電波を受信する場合、多段周波数変換回路623は、3段の基本回路624[1],624[2],624[3]から構成される。また、図5,6は、この場合の受信動作を説明するための周波数スペクトルの様子をイメージ的に示す図である。
図4において、検波回路626に入力される信号aを、a=Asinωt、とする。すると、1/2分周器6261から出力される信号e1は、この信号aと同一周波数の信号であり、e1=sin(ωt+φ(t))、とおける。ここで、φ(t)は信号aとの位相のずれである。従って、ミキサ6263の出力信号は、次式(1)で与えられる。
また、77.5kHzの標準電波を受信する場合、多段周波数変換回路623は、5段の基本回路624[1],624[2],・・,624[5]から構成される。図7〜9は、この場合の受信動作を説明するための周波数スペクトルの様子をイメージ的に示す図である。
先ず、実施例1を説明する。
上述のように、多段周波数変換回路623は複数の基本回路624が直列接続されて構成され、これら各基本回路624は、受信する標準電波の周波数や該基本回路624が多段周波数変換回路623において何段目に位置するかによって、フィルタ回路6242に設定される通過帯域幅が異なる。そこで、実施例1では、各基本回路624を次のように構成する。
次に、実施例2を説明する。
実施例2は、電波受信装置620を、複数の異なる周波数の標準電波を受信可能な、いわゆるマルチバンド化した場合の実施例である。
ここで、図2で説明した「機能、構成」と同じ「機能、構成」と成るブロックについては、その説明を省略する。
次に、実施例3を説明する。
実施例3は、上述した実施例2と同様に、電波受信装置620をマルチバンド化した場合の実施例であり、図13(a)の基本回路624Bを図14(a)に示す基本回路624Cに置き換えた点が実施例2と異なる。
次に、実施例4を説明する。
なお、図2で説明した「機能、構成」と同じ「機能、構成」と成るブロックについては、その説明を省略する。
次に、第5実施例を説明する。
上述のように、多段周波数変換回路623の各基本回路624では、分周信号gを基に入力信号を周波数変換(ダウンコンバート)しているが、この周波数変換に起因してイメージ信号が生じる問題がある。
更に、他の実施例として、上述した実施例1〜4を組み合わせることとしても良い。
以上のように、本実施形態の電波時計1によれば、受信アンテナ621で受信された受信信号が、多段周波数変換回路623において、直列接続された各基本回路624により、基本周波数信号を所定の分周比で分周した信号gと乗算合成され、徐々に周波数が低下される。そして、検波回路626において、この周波数が低下された信号aを基に検波が行われ、検波信号dが出力される。ここで、基本周波数信号として、発振回路部900により生成される計時用の発振信号が用いられるため、従来のスーパーへテロダイン方式の電波受信装置で必要であった局部発振回路が不要となる。即ち、PLL回路が不要となるため、電源変動や電源ON/OFFによる周波数の変動が生じない高安定な受信が実現されるとともに、装置全体としての消費電力が低減される。また、受信信号を分周信号gと乗算合成することで徐々に周波数を低下させる多段周波数変換により、高精度な受信が実現される。更に、多段回路であるが故に回路規模は増大するが、各基本回路624は単純な回路素子で構成可能であるため、LSI化が可能であり、チップサイズの縮小が実現される。
尚、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
100 CPU
200 入力部
300 表示部
400 ROM
500 RAM
600 受信制御部
620 電波受信装置
621 受信アンテナ
622 RF増幅回路
623 多段周波数変換回路
624 基本回路
6241 ミキサ
6242 フィルタ回路
6243 増幅器
625 分周回路
626 検波回路
6261 1/2分周器
6262 論理ゲート
6263,6264 ミキサ
6265,6266 LPF
6267,6268 二乗回路
6269 加算器
627 AGC回路
628 スイッチ群
700 タイムコード生成部
800 計時回路部
900 発振回路部
Claims (19)
- アンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段と、
前記分周手段により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換手段の最終段の変換回路から出力される変換信号を基に検波する検波手段と、
を備えることを特徴とする電波受信装置。 - 前記検波手段は、
前記変換信号と前記基準信号とを乗算する第1の乗算手段と、
この第1の乗算手段により乗算された信号を二乗する第1の二乗手段と、
前記基準信号を90度移相する移相手段と、
前記変換信号と前記移相手段により移相された信号を乗算する第2の乗算手段と、
この第2の乗算手段により乗算された信号を二乗する第2の二乗手段と、
前記第1の二乗手段により二乗された信号と前記第2の二乗手段により二乗された信号とを加算する加算手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の電波受信装置。 - アンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段と、
を備え、
前記多段周波数変換手段の最終段は、前記分周手段から出力された分周信号を基準信号として、該最終段の前段から出力される変換信号を基に検波する検波手段を兼ね備えることを特徴とする電波受信装置。 - 前記多段周波数変換手段の各変換回路は、入力信号と分周信号とを乗算する乗算手段と、この乗算手段により乗算された信号から所定帯域の信号を抽出するフィルタ手段とを有し、このフィルタ手段により抽出された信号を変換信号として出力することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の電波受信装置。
- 前記多段周波数変換手段の各変換回路が有するフィルタ手段は、予め定められた複数の通過帯域の中から通過帯域を択一的に切り替え可能に構成されていることを特徴とする請求項4に記載の電波受信装置。
- 前記多段周波数変換手段の各変換回路は、切替設定に応じて、周波数を変換せずに第1入力信号を変換信号として出力する切替出力手段を有することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の電波受信装置。
- 前記多段周波数変換手段の各変換回路に入力する分周信号を、前記分周手段から出力される分周信号の中から選択する選択手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の電波受信装置。
- 前記多段周波数変換手段の各変換回路は、
入力信号と分周信号とを乗算する第3の乗算手段と、
前記分周信号を90度移相する第1の移相手段と、
前記入力信号と前記第1の移相手段により移相された信号とを乗算する第4の乗算手段と、
前記第3、第4の乗算手段それぞれにより乗算された2つの信号を移相させる手段であって、この2つの信号それぞれに対する移相差が90度となるよう、少なくとも一方の信号を移相させる第2の移相手段と、
この第2の移相手段により移相された2つの信号を加算或いは減算する加減算手段と、
を有し、
前記加減算手段により加算或いは減算された信号を変換信号として出力することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の電波受信装置。 - アンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段と、
前記増幅手段により増幅された受信信号を、前記分周手段から出力された前記複数の分周信号それぞれに基づいた周波数の信号に変換して出力する周波数変換手段と、
を備え、
前記周波数変換手段は、
前記分周手段から出力された複数の分周信号のうちの第1、第2、第3の分周信号をそれぞれ90度移相して第1、第2、第3の分周移相信号として出力する第1、第2、第3の移相手段と、
前記増幅された受信信号に前記第1の分周信号と前記第1の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより当該受信信号を周波数変換して第1のI信号と第1のQ信号とを生成して出力する初段処理手段と、
前記第1のI信号及び第1のQ信号に、前記第2の分周信号と前記第2の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1のI信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第2のI信号及び前記第2の分周移相信号で周波数変換した第2のQ信号と、前記第1のQ信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第3のI信号及び前記第2の分周信号で周波数変換した第3のQ信号とを生成して出力する第1のIQ信号処理手段と、
前記第2のI信号と前記第3のQ信号とを加算或いは減算して第1の合成信号を生成して出力する第1の合成手段と、
前記第2のQ信号と前記第3のI信号とを加算或いは減算して第2の合成信号を生成して出力する第2の合成手段と、
前記第1の合成信号及び第2の合成信号に、前記第3の分周信号と前記第3の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第4のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第4のQ信号と、前記第2の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第5のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第5のQ信号とを生成して出力する第2のIQ信号処理手段と、
前記第4のI信号と前記第4のQ信号とを加算或いは減算して第3の合成信号を生成して出力する第3の合成手段と、
前記第5のI信号と前記第5のQ信号とを加算或いは減算して第4の合成信号を生成して出力する第4の合成手段と、
前記第3の合成信号及び前記第4の合成信号の二乗和を算出して出力する後段処理手段と、
を有することを特徴とする電波受信装置。 - アンテナで受信した受信信号を増幅する増幅回路と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力回路と、
この基準周波数出力回路により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周回路と、
入力信号を前記分周回路から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅回路により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換回路と、
前記分周回路により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換回路の最終段の変換回路から出力される変換信号を基に検波する検波回路と、
を備えることを特徴とする電波受信回路。 - 前記検波回路は、
前記変換信号と前記基準信号とを乗算する第1の乗算回路と、
この第1の乗算回路により乗算された信号を二乗する第1の二乗回路と、
前記基準信号を90度移相する移相回路と、
前記変換信号と前記移相回路により移相された信号を乗算する第2の乗算回路と、
この第2の乗算回路により乗算された信号を二乗する第2の二乗回路と、
前記第1の二乗回路により二乗された信号と前記第2の二乗回路により二乗された信号とを加算する加算回路と、
を有することを特徴とする請求項10に記載の電波受信回路。 - アンテナで受信した受信信号を増幅する増幅回路と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力回路と、
この基準周波数出力回路により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周回路と、
入力信号を前記分周回路から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅回路により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換回路と、
を備え、
前記多段周波数変換回路の最終段は、前記分周回路から出力された分周信号を基準信号として、該最終段の前段から出力される変換信号を基に検波する検波回路を兼ね備えることを特徴とする電波受信回路。 - 前記多段周波数変換回路の各変換回路は、入力信号と分周信号とを乗算する乗算回路と、この乗算回路により乗算された信号から所定帯域の信号を抽出するフィルタ回路とを有し、このフィルタ回路により抽出された信号を変換信号として出力することを特徴とする請求項10〜12の何れか一項に記載の電波受信回路。
- 前記多段周波数変換回路の各変換回路は、
入力信号と分周信号とを乗算する第3の乗算回路と、
前記分周信号を90度移相する第1の移相回路と、
前記入力信号と前記第1の移相回路により移相された信号とを乗算する第4の乗算回路と、
前記第3、第4の乗算回路それぞれにより乗算された2つの信号を移相させる回路であって、この2つの信号それぞれに対する移相差が90度となるよう、少なくとも一方の信号を移相させる第2の移相回路と、
この第2の移相回路により移相された2つの信号を加算或いは減算する加減算回路と、
を有し、
前記加減算回路により加算或いは減算された信号を変換信号として出力することを特徴とする請求項10〜12の何れか一項に記載の電波受信回路。 - アンテナで受信した受信信号を増幅する増幅回路と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力回路と、
この基準周波数出力回路により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周回路と、
前記増幅回路により増幅された受信信号を、前記分周回路から出力された前記複数の分周信号それぞれに基づいた周波数の信号に変換して出力する周波数変換回路と、
を備え、
前記周波数変換回路は、
前記分周回路から出力された複数の分周信号のうちの第1、第2、第3の分周信号をそれぞれ90度移相して第1、第2、第3の分周移相信号として出力する第1、第2、第3の移相回路と、
前記増幅された受信信号に前記第1の分周信号と前記第1の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより当該受信信号を周波数変換して第1のI信号と第1のQ信号とを生成して出力する初段処理回路と、
前記第1のI信号及び第1のQ信号に、前記第2の分周信号と前記第2の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1のI信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第2のI信号及び前記第2の分周移相信号で周波数変換した第2のQ信号と、前記第1のQ信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第3のI信号及び前記第2の分周信号で周波数変換した第3のQ信号とを生成して出力する第1のIQ信号処理回路と、
前記第2のI信号と前記第3のQ信号とを加算或いは減算して第1の合成信号を生成して出力する第1の合成回路と、
前記第2のQ信号と前記第3のI信号とを加算或いは減算して第2の合成信号を生成して出力する第2の合成回路と、
前記第1の合成信号及び第2の合成信号に、前記第3の分周信号と前記第3の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第4のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第4のQ信号と、前記第2の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第5のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第5のQ信号とを生成して出力する第2のIQ信号処理回路と、
前記第4のI信号と前記第4のQ信号とを加算或いは減算して第3の合成信号を生成して出力する第3の合成回路と、
前記第5のI信号と前記第5のQ信号とを加算或いは減算して第4の合成信号を生成して出力する第4の合成回路と、
前記第3の合成信号及び前記第4の合成信号の二乗和を算出して出力する後段処理回路と、
を有することを特徴とする電波受信回路。 - 時刻情報を含む標準電波をアンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
この基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段と、
前記分周手段により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換手段の最終段の変換回路から出力される信号を基に検波し、検波信号として出力する検波手段と、
この検波手段から出力される検波信号に基づいて時刻情報を生成するタイムコード生成手段と、
前記基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号を基に現在時刻を計時する計時手段と、
前記タイムコード生成手段により生成された時刻情報に基づいて前記計時手段により計時されている現在時刻を修正する時刻修正手段と、
を備えることを特徴とする電波時計。 - 時刻情報を含む標準電波をアンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
この基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給させる手段であって、最終段は、前記分周手段から出力された分周信号を基準信号として、該最終段の前段から出力される変換信号を基に検波し、検波信号として出力する検波手段を兼ね備える多段周波数変換手段と、
前記検波手段から出力される検波信号に基づいて時刻情報を生成するタイムコード生成手段と、
前記基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号を基に現在時刻を計時する計時手段と、
前記タイムコード生成手段により生成された時刻情報に基づいて前記計時手段により計時されている現在時刻を修正する時刻修正手段と、
を備えることを特徴とする電波時計。 - 前記多段周波数変換手段の各変換回路は、
入力信号と分周信号とを乗算する第3の乗算手段と、
前記分周信号を90度移相する第1の移相手段と、
前記入力信号と前記第1の移相手段により移相された信号とを乗算する第4の乗算手段と、
前記第3、第4の乗算手段それぞれにより乗算された2つの信号を移相させる手段であって、この2つの信号それぞれに対する移相差が90度となるよう、少なくとも一方の信号を移相させる第2の移相手段と、
この第2の移相手段により移相された2つの信号を加算或いは減算する加減算手段と、
を有し、
前記加減算手段により加算或いは減算された信号を変換信号として出力することを特徴とする請求項16又は17に記載の電波時計。 - 時刻情報を含む標準電波をアンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段と、
前記増幅手段により増幅された受信信号を、前記分周手段から出力された前記複数の分周信号それぞれに基づいた周波数の信号に変換して出力する周波数変換手段と、
この周波数変換手段から出力される信号に基づいて時刻情報を生成するタイムコード生成手段と、
前記基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号を基に現在時刻を計時する計時手段と、
前記タイムコード生成手段により生成された時刻情報に基づいて前記計時手段により計時されている現在時刻を修正する時刻修正手段と、
を備え、
前記周波数変換手段は、
前記分周手段から出力された複数の分周信号のうちの第1、第2、第3の分周信号をそれぞれ90度移相して第1、第2、第3の分周移相信号として出力する第1、第2、第3の移相手段と、
前記増幅された受信信号に前記第1の分周信号と前記第1の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより当該受信信号を周波数変換して第1のI信号と第1のQ信号とを生成して出力する初段処理手段と、
前記第1のI信号及び第1のQ信号に、前記第2の分周信号と前記第2の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1のI信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第2のI信号及び前記第2の分周移相信号で周波数変換した第2のQ信号と、前記第1のQ信号を前記第2の分周信号で周波数変換した第3のI信号及び前記第2の分周信号で周波数変換した第3のQ信号とを生成して出力する第1のIQ信号処理手段と、
前記第2のI信号と前記第3のQ信号とを加算或いは減算して第1の合成信号を生成して出力する第1の合成手段と、
前記第2のQ信号と前記第3のI信号とを加算或いは減算して第2の合成信号を生成して出力する第2の合成手段と、
前記第1の合成信号及び第2の合成信号に、前記第3の分周信号と前記第3の分周移相信号とをそれぞれ乗算することにより、前記第1の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第4のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第4のQ信号と、前記第2の合成信号を前記第3の分周信号で周波数変換した第5のI信号及び前記第3の分周移相信号で周波数変換した第5のQ信号とを生成して出力する第2のIQ信号処理手段と、
前記第4のI信号と前記第4のQ信号とを加算或いは減算して第3の合成信号を生成して出力する第3の合成手段と、
前記第5のI信号と前記第5のQ信号とを加算或いは減算して第4の合成信号を生成して出力する第4の合成手段と、
前記第3の合成信号及び前記第4の合成信号の二乗和を算出して出力する後段処理手段と、
を有することを特徴とする電波時計。
Priority Applications (4)
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