JP2528651B2 - Variable bandwidth filter - Google Patents
Variable bandwidth filterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯域幅を可変できる帯域通過ろ波器に関す
る。本発明はTDMA無線通信装置、クロック信号再生回路
その他に利用する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bandpass filter capable of varying a bandwidth. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used in a TDMA wireless communication device, a clock signal reproducing circuit, and others.
TDMA通信等に用いられる、バースト信号を復調するた
めのバースト復調器においては、帯域通過ろ波器を用い
たクロック再生回路や搬送波再生回路が用いられること
が多い。クロック再生や搬送波再生に用いられる帯域通
過ろ波器においては、引き込み時には、引き込み時間を
短くするため帯域通過ろ波器の帯域幅を広くしたり、あ
るいは前のバースト信号の干渉を小さくするため、バー
スト信号の先頭で短時間の間、ろ波器をショートしエネ
ルギーを放電させる。一方、定常時は再生クロックや再
生搬送波のS/N比を大きくするため、帯域通過ろ波器の
帯域幅を狭くする。このように、帯域通過ろ波器の帯域
幅を可変させることにより、クロック再生回路や搬送波
再生回路の引き込み特性と定常特性を同時に満足させる
ことができる。In a burst demodulator for demodulating a burst signal used in TDMA communication or the like, a clock recovery circuit or a carrier recovery circuit using a bandpass filter is often used. In the bandpass filter used for clock recovery or carrier recovery, when pulling in, the bandwidth of the bandpass filter is widened to shorten the pull-in time, or to reduce the interference of the previous burst signal, The filter is short-circuited at the beginning of the burst signal for a short time to discharge energy. On the other hand, in the steady state, the bandwidth of the bandpass filter is narrowed in order to increase the S / N ratio of the recovered clock and the recovered carrier. In this way, by varying the bandwidth of the bandpass filter, it is possible to simultaneously satisfy the pull-in characteristic and the steady-state characteristic of the clock recovery circuit or the carrier recovery circuit.
第６図はこうした目的に用いられる帯域幅を可変でき
る帯域通過ろ波器の、従来例を示すブロック構成図であ
る。第６図において、21はエミッタフォロワ回路、22は
ＬとＣからなる単同調回路、23はエミッタフォロワ回
路、24は入力端子、25は出力端子および26は可変抵抗器
である。制御信号27により可変抵抗器26の抵抗値を変え
ることにより、単同調回路22のＱが変わるため、帯域幅
を可変することができる。可変抵抗器26にはダイオード
等のような電圧または電流制御により抵抗値を換えられ
るものが用いられる。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example of a bandpass filter which can change the bandwidth used for such a purpose. In FIG. 6, 21 is an emitter follower circuit, 22 is a single tuning circuit consisting of L and C, 23 is an emitter follower circuit, 24 is an input terminal, 25 is an output terminal, and 26 is a variable resistor. By changing the resistance value of the variable resistor 26 by the control signal 27, the Q of the single tuning circuit 22 is changed, so that the bandwidth can be changed. As the variable resistor 26, a variable resistor whose resistance value can be changed by voltage or current control is used.
ところで、クロック再生や搬送波再生に用いられる帯
域通過ろ波器においては、通常、十分に雑音の除去を行
いS/N比を大きくするとともに、サイクルスリップ率を
小さくするため、Ｑが100〜200程度の極めて狭帯域な帯
域通過ろ波器が用いられる。このため、しばしば第６図
に示した単同調の帯域通過ろ波器を２段縦続させて用い
る。このような極めて帯域幅を狭くする必要のある帯域
通過ろ波器の帯域幅を可変とするため、ＬとＣからなる
単同調回路22に可変抵抗器26を並列接続させ単同調回路
22のＱを変化させることにより帯域幅を可変させた場
合、可変抵抗器26の抵抗値を無限にすることができない
ため、定常時の帯域通過ろ波器の帯域幅を十分に狭帯域
にできなくなる欠点があった。By the way, in a bandpass filter used for clock recovery or carrier recovery, usually, Q is about 100 to 200 in order to sufficiently remove noise and increase the S / N ratio and decrease the cycle slip ratio. An extremely narrow band-pass filter is used. For this reason, the single-tuned bandpass filters shown in FIG. 6 are often used in cascade. In order to make the bandwidth of the band-pass filter that needs to be extremely narrow, it is necessary to connect the variable resistor 26 in parallel to the single tuning circuit 22 composed of L and C.
When the bandwidth is varied by changing the Q of 22, the resistance value of the variable resistor 26 cannot be made infinite, so the bandwidth of the band pass filter in the steady state can be made sufficiently narrow. There was a shortcoming.
本発明の目的は、上記の欠点を除去することにより、
容易に狭帯域にでき、かつ帯域幅を可変できる帯域幅可
変ろ波器を提供することにある。The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks,
An object of the present invention is to provide a variable bandwidth filter that can easily narrow the bandwidth and can change the bandwidth.
本発明は、帯域通過ろ波器と、その帯域幅を可変とす
る帯域幅可変手段とを含む帯域幅可変ろ波器において、
上記帯域幅可変手段が、上記帯域通過ろ波器の出力信号
に制御信号により所定の重み付けを行い重み付け信号を
出力する重み付け手段と、上記帯域通過ろ波器の入力信
号に上記重み付け信号を合成する合成手段とを含むこと
を特徴とする。The present invention relates to a bandwidth variable filter including a bandpass filter and bandwidth variable means for varying its bandwidth,
The bandwidth varying means synthesizes the weighting signal with the input signal of the bandpass filter and the weighting means for outputting a weighting signal by weighting the output signal of the bandpass filter with a control signal. And a synthesizing means.
また、本発明は、重み付け手段は、帯域通過ろ波器の
出力信号を入力し所定の重み付けを行う重み付け回路か
ら構成することができる。Further, according to the present invention, the weighting means may be composed of a weighting circuit which inputs the output signal of the band pass filter and performs predetermined weighting.
また、本発明は、重み付け手段は、帯域通過ろ波器の
出力に接続された第二の帯域通過ろ波器と、この第二の
帯域通過ろ波器の出力信号を入力し所定の重み付けを行
う重み付け回路とから構成することができる。Further, in the present invention, the weighting means inputs a second band-pass filter connected to the output of the band-pass filter and an output signal of the second band-pass filter to give a predetermined weighting. And a weighting circuit to perform.
重み付け手段例えば重み付け回路により、例えば単同
調回路からなる帯域通過ろ波器の出力信号に所定の重み
付けを行い、合成手段によりこの重み付け信号と上記帯
域通過ろ波器の入力信号とを合成し、上記帯域通過ろ波
器へ入力する。この場合、上記帯域通過ろ波器の振幅お
よび位相の伝達関数は、重み付け係数の値により変化
し、結果としてその帯域幅が可変となる。そしてこの帯
域幅の変化は、重み付け手段として、上記重み付け回路
の前に第二の帯域通過ろ波器を設けることにより大きく
することができる。A predetermined weighting means, for example, a weighting circuit, gives a predetermined weight to the output signal of the band-pass filter composed of a single tuning circuit, and the weighting signal is combined with the input signal of the band-pass filter by the combining means. Input to bandpass filter. In this case, the transfer functions of the amplitude and the phase of the band pass filter vary depending on the value of the weighting coefficient, and as a result, the bandwidth thereof becomes variable. This change in bandwidth can be increased by providing a second bandpass filter in front of the weighting circuit as weighting means.
従って、上記重み付け回路における重み付け係数を制
御信号により変えることにより、帯域幅可変ろ波器を得
ることができ、しかも、従来のように帯域通過ろ波器に
並列に可変抵抗器などを接続する必要がないので、定常
時の帯域幅を十分に狭帯域とすることができる。Therefore, a variable bandwidth filter can be obtained by changing the weighting coefficient in the weighting circuit by a control signal, and it is necessary to connect a variable resistor or the like in parallel to the bandpass filter as in the conventional case. Therefore, the bandwidth in the steady state can be made sufficiently narrow.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の第一実施例を示すブロック構成図、
第２図はその部分詳細を示すブロック構成図である。本
実施例は、エミッタフォロワ回路11と、単同調回路12
と、エミッタフォロワ回路13とが縦続接続されて構成さ
れた帯域通過ろ波器１と、その出力に入力が接続され帯
域通過ろ波器１の出力信号e0に制御信号７により所定の
重み付けを行う重み付け回路２と、入力端子４から入力
される入力信号eiと重み付け回路２からの重み付け信号
ewとを合成し帯域通過ろ波器１へ入力する合成回路３と
を含んでいる。なお５は出力端子である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a block diagram showing the details of the part. In this embodiment, the emitter follower circuit 11 and the single tuning circuit 12 are
And the emitter follower circuit 13 are connected in cascade, and the input signal is connected to the output of the bandpass filter 1 and the output signal e 0 of the bandpass filter 1 is given a predetermined weight by the control signal 7. Weighting circuit 2 to perform, input signal e i input from input terminal 4 and weighting signal from weighting circuit 2
and a synthesis circuit 3 for synthesizing e w and inputting them to the band pass filter 1. In addition, 5 is an output terminal.
本発明の特徴は、第１図において重み付け手段として
の重み付け回路２および合成手段としての合成回路３を
設けたことにある。A feature of the present invention is that a weighting circuit 2 as a weighting means and a synthesizing circuit 3 as a synthesizing means are provided in FIG.
次に、本実施例の動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
ここで、帯域通過ろ波器１の伝達関数をF1（ｓ）、重
み付け回路２の重み付け係数をＫとする。ここで入力信
号をeiとし、出力信号e0としたとき、本実施例の帯域幅
可変ろ波器の伝達関数Ｈ（ｓ）は等価低域系で考えると
次の（１）式で表される。Here, the transfer function of the bandpass filter 1 is F 1 (s), and the weighting coefficient of the weighting circuit 2 is K. Here, when the input signal is e i and the output signal is e 0 , the transfer function H (s) of the bandwidth variable filter of the present embodiment is expressed by the following equation (1) when considered in the equivalent low-pass system. To be done.
Ｈ（ｓ）＝e0/ei ＝F1（ｓ）／（１−Ｋ・F1（ｓ））……（１） 帯域通過ろ波器１を１次の単同調回路とし、その伝達
関数F1（ｓ）は等価低域系で考えると次の（２）式で表
される。H (s) = e 0 / e i = F 1 (s) / (1-K · F 1 (s)) (1) The band-pass filter 1 is used as a primary tuning circuit and its transmission The function F 1 (s) is expressed by the following equation (2) when considered in the equivalent low frequency system.
F1（ｓ）＝1/（１＋ｓ・τ） ……（２） このときの伝達関数はＨ（ｓ）は、次の（３）式で表
される。F 1 (s) = 1 / (1 + s · τ) (2) The transfer function H (s) at this time is expressed by the following equation (3).
Ｈ（ｓ）＝1/（ｓ・τ＋１−Ｋ） ……（３） このときの振幅の伝達関数Ａ（ωτ）、位相の伝達関
数Θ（ωτ）は次の（４）式のようになる。H (s) = 1 / (s · τ + 1-K) (3) The amplitude transfer function A (ωτ) and phase transfer function Θ (ωτ) at this time are as shown in the following equation (4). .
第３図は、上式を用いて本実施例の帯域幅可変ろ波器
の、重み付け回路の重み付け係数Ｋに対する振幅、位相
特性の計算例を示したものである。第３図より、重み付
け係数Ｋによって、帯域幅が変化することがわかる。振
幅特性は中心周波数に対する相対値で示した。なお、こ
こでは計算を簡単にするため、帯域通過ろ波器１を１次
の単同調回路としたが、本発明による帯域幅可変ろ波器
に用いる帯域通過ろ波器はこれに限るものではない。 FIG. 3 shows an example of calculating the amplitude and phase characteristics of the variable bandwidth filter of this embodiment with respect to the weighting coefficient K of the weighting circuit using the above equation. From FIG. 3, it can be seen that the weighting coefficient K changes the bandwidth. The amplitude characteristics are shown as relative values with respect to the center frequency. Although the band-pass filter 1 is a first-order single tuning circuit in order to simplify the calculation, the band-pass filter used in the variable bandwidth filter according to the present invention is not limited to this. Absent.
第４図は本発明の第二実施例を示すブロック構成図で
ある。本第二実施例は第１図の第一実施例において、帯
域通過ろ波器１と重み付け回路２との間に第二の帯域通
過ろ波器1aを接続したものである。FIG. 4 is a block diagram showing the second embodiment of the present invention. The second embodiment is the same as the first embodiment of FIG. 1 except that a second band pass filter 1a is connected between the band pass filter 1 and the weighting circuit 2.
本発明の特徴は、第４図において、帯域通過ろ波器１
および1aと、重み付け回路２と、合成回路３とを設けた
ことにある。The characteristic of the present invention is that, in FIG.
And 1a, the weighting circuit 2, and the combining circuit 3 are provided.
次に、本第二実施例の動作について説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be described.
ここで、第一の帯域通過ろ波器１の伝達関数をF
1（ｓ）、第二の帯域通過ろ波器1aの伝達関数をF
2（ｓ）、重み付け回路２の重み付け係数をＫとする。
また、帯域通過ろ波器１と帯域通過ろ波器1aの中心周波
数が等しいとする。ここで入力信号をeiとし、出力信号
e0としたとき、本第二実施例による帯域幅可変ろ波器の
伝達関数Ｈ（ｓ）は等価低域系で考えると次の（５）式
で表される。Where the transfer function of the first bandpass filter 1 is F
1 (s), the transfer function of the second bandpass filter 1a is F
2 (s), K is the weighting coefficient of the weighting circuit 2.
Further, the center frequencies of the bandpass filter 1 and the bandpass filter 1a are assumed to be equal. Let the input signal be e i and the output signal
When e 0 , the transfer function H (s) of the variable bandwidth filter according to the second embodiment is expressed by the following equation (5) when considered in the equivalent low-pass system.
Ｈ（ｓ）＝e0/ei ＝F1（ｓ）／（１−Ｋ・F1（ｓ）・F2（ｓ））
……（５） 帯域通過ろ波器１および1aを１次の単同調回路とする
と、その伝達関数F1（ｓ）、F2（ｓ）は等価低域系で考
えると次の（６）式で表される。H (s) = e 0 / e i = F 1 (s) / (1-K · F 1 (s) · F 2 (s))
(5) If the band-pass filters 1 and 1a are first-order single-tuned circuits, their transfer functions F 1 (s) and F 2 (s) are as shown in (6) below when considered in the equivalent low-pass system. It is represented by a formula.
このときの伝達関数Ｈ（ｓ）は、次の（７）式で表さ
れる。 The transfer function H (s) at this time is expressed by the following equation (7).
Ｈ（ｓ）＝（１＋ｓ・τ２）／（１＋ｓ・（τ１ ＋τ２）＋s2・τ１・τ２−Ｋ） ……（７） ここで、簡単のためτ１とτ２が等しいとし、これを
τとする。このときの振幅の伝達関数Ａ（ωτ）、位相
の伝達関数Θ（ωτ）は次の（８）式のようになる。H (s) = (1 + s · τ 2 ) / (1 + s · (τ 1 + τ 2 ) + s 2 · τ 1 · τ 2 −K) (7) Here, for simplicity, τ 1 and τ 2 are equal. And let this be τ. At this time, the amplitude transfer function A (ωτ) and the phase transfer function Θ (ωτ) are expressed by the following equation (8).
第５図は、上式を用いて本第二実施例の帯域幅可変ろ
波器の、重み付け回路の重み付け係数Ｋに対する振幅、
位相特性の計算例を示したものである。なお、振幅特性
は中心周波数に対する相対値で示した。第５図より、本
第二実施例においては、重み付け係数Ｋにより帯域幅を
より大きく変化できることがわかる。 FIG. 5 shows the amplitude of the variable bandwidth filter of the second embodiment with respect to the weighting coefficient K of the weighting circuit using the above equation,
9 shows an example of calculation of phase characteristics. The amplitude characteristic is shown as a relative value with respect to the center frequency. It can be seen from FIG. 5 that in the second embodiment, the bandwidth can be changed more greatly by the weighting coefficient K.
なお、ここでは計算を簡単にするため、第一および第
二の帯域通過ろ波器１および1aを１次の単同調回路と
し、さらにτ１とτ２が等しいとしたが、本発明による
帯域幅可変ろ波器に用いる帯域通過ろ波器はこれに限る
ものではない。In order to simplify the calculation, the first and second band-pass filters 1 and 1a are first-order single tuning circuits, and τ 1 and τ 2 are equal. The band pass filter used for the variable width filter is not limited to this.
また、第２図に示したように、帯域通過ろ波器１およ
び1aの具体的な構成例としては、第６図の従来例と同じ
構成によるＬとＣからなる単同調回路が用いられ、重み
付け回路２としては例えば二重平衡変調器（ダブル・バ
ランス・ミキサ）が用いられる。この具体的な回路構成
例からわかるように、本発明による帯域幅可変ろ波器
は、従来例のように、ＬとＣからなる単同調回路には並
列に接続されるものがないので、定常時の帯域通過ろ波
器の帯域幅を十分に狭帯域にすることができる。Further, as shown in FIG. 2, as a specific configuration example of the bandpass filters 1 and 1a, a single tuning circuit composed of L and C having the same configuration as the conventional example of FIG. 6 is used. As the weighting circuit 2, for example, a double balanced modulator (double balanced mixer) is used. As can be seen from this concrete circuit configuration example, since the variable bandwidth filter according to the present invention does not have a single tuning circuit composed of L and C connected in parallel as in the conventional example, It is possible to make the bandwidth of the always-pass bandpass filter sufficiently narrow.
以上説明したように、本発明によれば、従来例のよう
に、ＬとＣからなる帯域通過ろ波器に可変抵抗器等を並
列に接続することなく、帰還回路を形成する重み付け手
段によって、その重み付け係数Ｋを変化させることによ
り、帯域幅を可変できるので、定常時の帯域通過ろ波器
の帯域幅が十分狭帯域な帯域幅可変ろ波器を提供するこ
とができ、その効果は大である。As described above, according to the present invention, unlike the conventional example, the weighting means for forming the feedback circuit can be used without connecting the variable resistor or the like in parallel to the band pass filter composed of L and C. Since the bandwidth can be varied by changing the weighting coefficient K, it is possible to provide a bandwidth variable filter in which the bandwidth of the bandpass filter in the steady state is sufficiently narrow, and the effect is large. Is.
第１図は本発明の第一実施例を示すブロック構成図。 第２図はその部分詳細を示すブロック構成図。 第３図はその振幅・位相特性図。 第４図は本発明の第二実施例を示すブロック構成図。 第５図はその振幅・位相特性図。 第６図は従来例を示すブロック構成図。 １、1a……帯域通過ろ波器、２……重み付け回路、３…
…合成回路、４、24……入力端子、５、25……出力端
子、７、27……制御信号、21、23……エミッタフォロワ
回路、22……単同調回路、26……可変抵抗器、ei……入
力信号、e0……出力信号、ew……重み付け信号、Ｋ……
重み付け係数。FIG. 1 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the details of the part. Fig. 3 shows the amplitude / phase characteristic chart. FIG. 4 is a block diagram showing the second embodiment of the present invention. Figure 5 is the amplitude / phase characteristic diagram. FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example. 1, 1a ... Bandpass filter, 2 ... Weighting circuit, 3 ...
… Synthesis circuit, 4,24 …… Input terminal, 5,25 …… Output terminal, 7,27 …… Control signal, 21,23 …… Emitter follower circuit, 22 …… Single tuning circuit, 26 …… Variable resistor , E i ... input signal, e 0 ... output signal, e w ... weighting signal, K ...
Weighting factor.
Claims (3)
変とする帯域幅可変手段とを含む帯域幅可変ろ波器にお
いて、 上記帯域幅可変手段が、 上記帯域通過ろ波器の出力信号（e0）に制御信号（７）
により所定の重み付けを行い重み付け信号（ew）を出力
する重み付け手段（1a、２）と、 上記帯域通過ろ波器の入力信号（ei）に上記重み付け信
号を合成する合成手段（３）と を含むことを特徴とする帯域幅可変ろ波器。1. A bandwidth variable filter comprising a bandpass filter (1) and a bandwidth variable means for varying the bandwidth thereof, wherein the bandwidth variable means is the bandpass filter. Control signal (7) to output signal (e 0 ) of
A weighting means (1a, 2) for performing a predetermined weighting to output a weighting signal (e w ), and a synthesizing means (3) for synthesizing the weighting signal with the input signal (e i ) of the band pass filter. A variable bandwidth filter including:
号を入力し所定の重み付けを行う重み付け回路（２）か
ら構成される特許請求の範囲第（１）項に記載の帯域幅
可変ろ波器。2. The variable bandwidth filter according to claim 1, wherein the weighting means comprises a weighting circuit (2) for inputting an output signal of the bandpass filter and performing a predetermined weighting. Wave instrument.
接続された第二の帯域通過ろ波器（1a）と、この第二の
帯域通過ろ波器の出力信号を入力し所定の重み付けを行
う重み付け回路（２）とから構成される特許請求の範囲
第（１）項に記載の帯域幅可変ろ波器。3. The weighting means inputs a second band-pass filter (1a) connected to the output of the band-pass filter and an output signal of the second band-pass filter, and outputs a predetermined signal. The variable bandwidth filter according to claim 1, comprising a weighting circuit (2) for weighting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62074876A JP2528651B2 (en) | 1987-03-28 | 1987-03-28 | Variable bandwidth filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62074876A JP2528651B2 (en) | 1987-03-28 | 1987-03-28 | Variable bandwidth filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63242013A JPS63242013A (en) | 1988-10-07 |
| JP2528651B2 true JP2528651B2 (en) | 1996-08-28 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP62074876A Expired - Fee Related JP2528651B2 (en) | 1987-03-28 | 1987-03-28 | Variable bandwidth filter |
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1987
- 1987-03-28 JP JP62074876A patent/JP2528651B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPS63242013A (en) | 1988-10-07 |
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