JP2013047617A - 信号生成回路、発振器、レーダー装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態の信号生成回路は、アナログ制御信号により周波数が制御される発振器を有する。また、ディジタル位相検出部と、第1の微分部と、ディジタルの周波数誤差情報を出力する比較部とを有する。また、周波数設定コードを微分して該周波数設定コードの傾きに対応する利得値と該利得値の逆数とを生成する第2の微分部と、ディジタルの周波数誤差情報に利得値を乗算する第1の乗算部と、乗算結果の高周波成分を除去するローパスフィルタ部と、ローパスフィルタ部の出力に利得値の逆数を乗算する第2の乗算部とを備える。そして、乗算結果をアナログの周波数誤差情報に変換するD/A変換部と、積分してアナログの位相誤差情報に変換し、該アナログの位相誤差情報をアナログ制御信号として出力する積分器とを備える。
【選択図】図1
Description
以下、図1〜図5を参照して、第1の実施形態の信号生成回路について詳細に説明する。図1に示すように、第1の実施形態に係る信号生成回路1は、アナログの制御電圧に応じて発振周波数が変化する電圧制御発振器10(VCO10)と、VCO10の出力信号を所定の分周数Nで分周する分周器12と、分周器12の出力信号から位相情報を検出してディジタル位相情報を出力するディジタル位相検出器14と、ディジタル位相検出器14が出力したディジタル位相情報を微分してディジタル周波数情報に変換する微分器16とを備えている。
続いて、図2を参照して第1の実施形態の信号生成回路1の原理を説明する。図2は、図1に示した信号生成回路1の伝達関数を示している。
続いて、図1ないし5を参照して第1の実施形態の信号生成回路1の動作について説明する。
次に、図6を参照して第2の実施形態の信号生成回路2について説明する。第2の実施形態の信号生成回路2は、第1の実施形態の信号生成回路1における微分器19の出力に、セレクタ42および44を追加したものである。以下の説明において、第1の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
次に、図7ないし9を参照して第3の実施形態の信号生成回路3について説明する。第3の実施形態の信号生成回路3は、第1の実施形態の信号生成回路1における微分器19の出力の一方に、遅延器52を追加したものである。以下の説明において、第1の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
ここで、図8および9を参照して、第3の実施形態の信号生成回路3の動作を説明する。図8は、第1の実施形態の信号生成回路1における信号波形を示し、図9は、第3の実施形態の信号生成回路3における信号波形を示している。
次に、図10を参照して第4の実施形態の信号生成回路4について説明する。第4の実施形態の信号生成回路4は、第2の実施形態の信号生成回路2における微分器19の出力の一方に、第3の実施形態の信号生成回路3における遅延器52を組み合わせたものである。以下、第2および第3の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
次に、図11ないし13を参照して第5の実施形態の信号生成回路5について説明する。第5の実施形態の信号生成回路5は、第3の実施形態の信号生成回路3における電流出力DAC30の前段に保持部62および加算器64をさらに備えたものである。以下の説明において、第3の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
図12および13を参照して、第5の実施形態の信号生成回路5の動作を説明する。図12では、電流出力DAC30として2つの電流源Iup・Idnを直列に組み合わせた例を示している。すなわち、電流出力DAC30に「+1」が入力されると、電流出力DAC30の電流源Iupが機能して電流を流し出し、同じく「−1」が入力されると、電流出力DAC30の電流源Idnが機能して電流を引き抜く。
次に、図14を参照して第6の実施形態の信号生成回路6について説明する。第6の実施形態の信号生成回路6は、第4の実施形態の信号生成回路4に、第5の実施形態の信号生成回路5における保持部62および加算器64を組合わせたものである。以下の説明において、第4および第5の実施形態と共通する要素については共通の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
次に、図15を参照して、第7の実施形態に係るレーダー装置について説明する。この実施形態に係るレーダー装置は、第1〜第6の実施形態に係る信号生成回路1〜6を利用したものである。そこで、第1〜第6の実施形態と共通する要素は共通する符号を付して示し、共通する説明を省略する。
Claims (8)
- アナログ制御信号により発振信号の周波数が制御される発振器と、
前記発振信号の位相情報を検出してディジタルの位相情報を出力するディジタル位相検出部と、
前記ディジタルの位相情報を微分してディジタルの周波数情報を出力する第1の微分部と、
前記発振周波数を設定する周波数設定コードと前記ディジタルの周波数情報とを比較してディジタルの周波数誤差情報を出力する比較部と、
前記周波数設定コードを微分して該周波数設定コードの傾きに対応する利得値と該利得値の逆数とを生成する第2の微分部と、
前記比較部が出力したディジタルの周波数誤差情報に前記利得値を乗算する第1の乗算部と、
前記第1の乗算部の乗算結果の高周波成分を除去するローパスフィルタ部と、
前記ローパスフィルタ部の出力に前記利得値の逆数を乗算する第2の乗算部と、
前記第2の乗算部の乗算結果をアナログの周波数誤差情報に変換するD/A変換部と、
前記アナログの周波数誤差情報を積分してアナログの位相誤差情報に変換し、該アナログの位相誤差情報を前記アナログ制御信号として出力する積分器と
を具備した信号生成回路。 - 前記利得値の逆数を所定時間遅延させる遅延部をさらに具備し、
前記第2の乗算部は、前記ローパスフィルタ部の出力に前記遅延部により遅延された前記利得値の逆数を乗算すること
を特徴とする請求項1記載の信号生成回路。 - 前記D/A変換部の入力に対する出力のオフセットに対応する補償値を保持する保持部と、
前記保持部が保持した前記補償値を前記第2の乗算部の乗算結果に加算する加算器と
をさらに具備したことを特徴とする請求項1記載の信号生成回路。 - 前記D/A変換部は、出力電流を流し出す第1の電流源および前記出力電流を引き込む第2の電流源を備え、
前記D/A変換部の入力に対する出力のオフセットは、前記第1の電流源が流し出す電流の絶対値および前記第2の電流源が引き込む電流の絶対値の差分であること
を特徴とする請求項3記載の信号生成回路。 - 前記周波数設定コードを生成して前記比較部に入力するコード生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の信号生成回路。
- 前記第2の微分部の微分結果の正負に応じて前記利得値の値を補正する利得補正部をさらに具備したことを特徴とする請求項1記載の信号生成回路。
- アナログ制御信号により発振信号の周波数が制御される発振器と、
前記発振信号を所定の分周比で分周する分周器と、
前記分周器により分周された信号の位相情報を検出してディジタルの位相情報を出力するディジタル位相検出部と、
前記ディジタルの位相情報を微分してディジタルの周波数情報を出力する第1の微分部と、
前記発振周波数を設定する周波数設定コードと前記ディジタルの周波数情報とを比較してディジタルの周波数誤差情報を出力する比較部と、
前記周波数設定コードを微分して該周波数設定コードの傾きに対応する利得値と該利得値の逆数とを生成する第2の微分部と、
前記比較部が出力したディジタルの周波数誤差情報に前記利得値を乗算する第1の乗算部と、
前記第1の乗算部の乗算結果の高周波成分を除去するローパスフィルタ部と、
前記ローパスフィルタ部の出力に前記利得値の逆数を乗算する第2の乗算部と、
前記第2の乗算部の乗算結果をアナログの周波数誤差情報に変換するD/A変換部と、
前記アナログの周波数誤差情報を積分してアナログの位相誤差情報に変換し、該アナログの位相誤差情報を前記アナログ制御信号として出力する積分器と、
前記分周器および前記ディジタル位相検出部に所定の基準信号を供給する基準信号発振部と
を具備した発振器。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の信号生成回路と、
前記発振信号を送信信号として送信する送信部と、
前記送信部が送信した送信信号が探知対象に反射して戻る受信信号および前記送信信号を乗算してビート信号を生成するミキサと、
前記ビート信号を演算して前記探知対象までの距離データを生成する演算部と
を具備したことを特徴とするレーダー装置。
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