JP2849787B2 - 受信装置及びその自動校正方法。 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可変同調バンドパスフ
ィルタ（以下、プリセレクタという）の自動校正機能を
もつ受信装置及びプリセレクタを有する受信装置の自動
校正方法に関する。 特に、ディジタル自動車電話、デ
ィジタルコードレス電話のような周期的に信号が断続す
る入力信号を基に、正確な自動校正を可能にした発明に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の受信装置、例えばスペクトラムア
ナライザには、本来の受信対象の信号の他にイメージレ
スポンスによる不要信号の受信を防ぐために、入力回路
にプリセレクタを使用している。このプリセレクタの通
過周波数は、常に受信周波数と一致するように掃引信号
発生器を用いて制御されている（図５）。

【０００３】図５はスペクトラムアナライザの基本構成
を示す図であり、図６は受信装置のプリセレクタを校正
する構成図である。以下、図５、図６を基に従来技術を
説明する。図６において、入力端子１５から入力された
被測定信号は、プリセレクタ１を通った後、ミキサ２で
局部発振器８からの信号と混合され中間周波信号（以
下、ＩＦ信号という）に変換される。 このＩＦ信号
は、ＩＦフィルタ３で帯域制限を受けた後、検波器４で
検波され、その検波出力は表示部５に縦軸信号として入
力される。一方、表示器５の横軸信号としては、掃引信
号発生器９の出力信号が入力される。その結果、表示器
５には被測定信号に含まれる各周波数成分の大きさ（強
度）が横軸を周波数目盛りとして表示される。プリセレ
クタ１と中間周波信号処理部（２，３，８）の通過帯域
とは常にその受信の同調点が同一周波数となるように同
調制御される。この制御は第６図では、Ｄ／Ａ変換器
（以下Ｄ／Ａコンバータという）６、加算器７、局部発
振器８、掃引信号発生器９及びＣＰＵ12（記憶手段を含
む）によって制御されるようにされている。

【０００４】前記プリセレクタ１の通過帯域中心周波数
は掃引信号発生器９の出力を用いて、スペクトラムアナ
ライザで測定しようとする周波数と常に一致するように
制御されている（図５）。つまり、掃引信号発生器９の
出力電圧とプリセレクタ１の同調周波数の横軸の周波数
目盛とは直線的に対応していなければならない。ところ
が、実際には経年変化や周囲の温度変化等により、プリ
セレクタ１の通過帯域中心周波数と受信しようとする周
波数（中心周波数）が一致しなくなる。その結果として
前記プリセレクタ１での周波数ずれによる損失が増大
し、検波レベルが低下してしまうことがある。そこで、
最近のスペクトラムアナライザには、自動校正手段、す
なわち同一レベルで同一周波数の基準信号を入力し、プ
リセレクタの通過周波数域をＤ／Ａコンバータ６などを
用いて変化させ、ここを通過した信号の検波レベルが最
大となるような制御電圧をプリセレクタに加える自動校
正回路（６，７，１２）が、本来の受信回路の他に備わ
っている（図６、図７，図９参照）。

【０００５】この自動校正回路の動作を順を追って説明
すると、次のようになる。（図９のフローチャートＢ参
照）まず、スタート後に、求めるピークレベルの周波数
を測定してｆc とする。 中間周波信号処理部（２，３，８）の処理する周波数
を固定とするため、スイッチ14Ａ：14Ｂを固定バイアス
側（スパンを０へルツ）に切り換える（図６の26及び図
９のＳ２）この固定バイアスによって、局部発振器８を
含む中間周波信号処理部の処理する受信信号の周波数を
固定としてプリセレクタの校正を開始する。外部より校
正用の一定の連続した周波数信号ｆc を入力端子15に加
える。 前記Ｄ／Ａコンバータ６のデータを変えることにより
プリセレクタの通過周波数域を可変する。Ｄ／Ａコンバ
ータ６の制御電圧のデータは予めアドレス（例えば−７
０から＋７０まで）に対応してＣＰＵに記憶されてい
る。このときのＤ／Ａ値を可変する時間間隔は検波器が
応答できる範囲で、かつ、Ａ／Ｄ変換器（以下Ａ／Ｄコ
ンバータという）の処理能力の範囲で、なるべく短い間
隔（例：５ｍｓ）で行う（Ｓ３）。 プリセレクタの制御電圧を可変したときの検波器４及
びＡ／Ｄコンバータ10からの信号のレベルを読み取り、
前記アドレスに対応してテーブルを作る（Ｓ４,Ｓ５，
Ｓ６）

【０００６】で作成したテーブルの中から、レベル
が最も大きく受信できたときのＡ／Ｄ値を最大値として
探し出し、そのときの前記のテーブルのアドレス値が
プリセレクタの同調点（中心周波数）と対応するので、
このアドレス値を校正点としてＤ／Ａコンバータ６に設
定する（Ｓ７，Ｓ８）。 この状態で、スイッチ１４Ａ、１４Ｂを掃引信号発生
器９側に設定して、スペクトラムアナライザをタイムド
メインから最初の周波数ドメイン表示に戻す。即ち、図
６においては、前記における局部発振器８を固定周波
数( バイアス回路26側）から掃引周波数モードに戻す
（Ｓ９）。 図７は、で作成したデータをグラフ化したものであ
る。

【０００７】しかし、前記の方式だと校正時に基準信号
発生器が必要になる。すなわち、π／４・ＤＱＰＳＫ信
号等のように所定の周期の間にピ−ク値が任意に現れる
入力信号や、断続する信号を基準信号として受信信号の
校正をすることができない。それを校正用の信号として
入力しても、検波レベルのピーク点が正しく求められな
い場合があるため、自動校正を行うことができない（図
８（ｂ）参照）。そのため、実際には測定したい信号と
周波数（中心周波数）が等しい連続信号（一定周波数信
号）を用いて、あらかじめプリセレクタの同調点の調整
を行い、その後、被測定信号の測定を行うといったよう
に手間がかかっていた。また、校正用の基準発生器を別
に用意しなくても校正が可能な方法として、本願出願人
が先に出願した従来技術『特開平４─１３９９２０号
「受信装置」があるが、この技術は、別に信号検出回
路、切り換え回路等が余分に必要となる欠点がある。
又、本発明のように断続する入力信号を基準とした校正
はできない。

【０００８】

【解決しようとする課題】本発明が解決しようとする課
題は、校正用の基準信号発生器を別に用意することな
く、入力信号を基準としてピーク点を正しく敏速に検出
しプリセレクタの自動校正を可能にすることである。す
なわち、位相変調信号の一種であるπ／４・ＤＱＰＳＫ
信号や、ＡＭ変調信号（周波数が同一で振幅が変化する
連続した信号）の他にディジタル自動車電話、ディジタ
ルコードレス電話等のバースト信号のように所定の周期
の間にピ−ク値が必ず１度は任意の点に現れる入力信号
（周期性の信号であり、かつ、各所定の周期内における
最大レベルが等しい信号）に対し、その信号をそのまま
校正用基準信号として用い、プリセレクタの自動校正を
可能にした方法及び受信装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、同調制御信号
に応じて同調周波数を可変でき、受信した信号を選択的
に通過させるプリセレクタ１と、中間周波信号処理部30
と、前記プリセレクタ、および中間周波信号処理部を通
過した受信信号を受けて検波信号を出力する検波部４と
を備えると共に、受信信号をサンプリングするために一
定周期のタイミング信号を出力し、そのタイミング信号
毎に、前記同調制御信号を変化させる同調制御手段19
と、該サンプリング時間内における検波信号のピ−ク値
を求めるピ−ク値検出手段11と、前記ピーク値の内の最
大値を検出してそれに対応する同調制御信号を得る手段
17とを備えている。

【００１０】

【作用】入力信号を受けて、装置内のプリセレクタ１、
中間周波信号処理部30、検波部４を順次経由して得た出
力信号を用いてプリセレクタの自動校正を行う過程にお
いて、各タイミング周期内（所定周期内）における検波
信号のうち最大レベルをその時のピ−ク値検出手段にお
けるデータ（ピ−ク値）として扱い、それらピ−ク値を
結ぶ包絡線から（更に最大値を求めることにより）プリ
セレクタの同調点を得るようにしている。

【００１１】

【実施例】図１は本発明のクレーム対応図（スペクトラ
ムアナライザに適用した例）であり、図２〜図４は本発
明の実施例を説明する図である。次に、実施例を図１〜
図４を基に本発明における受信装置（スペクトラムアナ
ライザに適用）を測定モードの場合と校正モードの場合
に分けて説明する。測定モードの場合は、図２におい
て、入力端子15から入力された被測定信号は、プリセレ
クタ１を通った後、ミキサ２で局部発振器８からの信号
と混合されＩＦ信号に変換される。このＩＦ信号は、Ｉ
Ｆフィルタ３で帯域制限を受けた後、検波部４で検波さ
れ、その検波出力は表示部５に縦軸信号として入力され
る。

【００１２】一方、表示部５の横軸信号としては、掃引
信号発生器９の出力信号が入力される。その結果、表示
部５には被測定信号に含まれる各周波数成分の大きさ
（強度）が横軸を周波数目盛りとして表示される。プリ
セレクタ１の通過帯域中心周波数は掃引信号発生器９の
出力を用いて、スペクトラムアナライザで測定しようと
する周波数と常に一致するように制御されている。

【００１３】次に校正モードの説明をする。図１におい
て、受信信号をサンプリングするためにサンプリング時
間設定手段16より一定周期のタイミング信号ｔ1 を出力
し、そのタイミング信号毎に、前記同調制御信号を変化
させる電圧信号を出力する同調制御信号発生手段19と、
該サンプリング時間内における検波信号のピ−ク値を求
めるピ−ク値検出手段11と、前記複数のピーク値の内の
最大値を最大値検出手段17で検出してそれに対応する同
調制御信号を得る手段25とを備えた。そして、基準用で
なく通常の入力信号を受けて、装置内のプリセレクタ
（ＹＩＧ等で構成される）１、中間周波信号処理部30、
検波部４を順次経由して得た出力信号を用いてプリセレ
クタの自動校正を行う過程において、各タイミング周期
内（所定周期内）における検波信号のうち最大レベルを
その時のピ−ク値検出手段におけるピ−ク値として扱
い、それら複数のピ−ク値を結ぶ包絡線から（更に最大
値を求めることにより）プリセレクタの同調点を得るこ
とを主要な構成とする。そのため、入力信号を受けて、
サンプリング時間設定手段16においてプリセレクタの自
動校正を行う場合のＤ／Ａコンバータ６を変化させる時
間間隔ｔ1 を任意に設定できるようにさている。時間間
隔ｔ1 は例えばバースト信号の周期、又はそれ以上の時
間にえらばれる。図２において、ＣＰＵ（記憶回路を含
む）は、その時間間隔ｔ1 によりＤ／Ａデータを順次可
変すると同時にピ−ク値処理回路（ＭＡＸ ＨＯＬＤ）
31をリセットする。

【００１４】Ｄ／Ａデータが可変されてから時間ｔ1 の
間に入力された受信信号（この場合校正モード）の最大
検波レベルが、ピ−ク値処理回路から出力されＡ／Ｄコ
ンバータ10はこれをデジタル・データに変換し記憶する
ので、この記憶された値をＣＰＵが読み取る。 図３に
示す如く受信信号が前記のようなバースト信号であっ
て、外部からバースト信号の周期信号が得られる場合、
又は装置内部で該同期信号を正確に抽出できる場合は、
その同期信号をトリガ入力端子16より受けて、前記所定
周期を定めることもできるが、これらの手段が無い場合
には、非同期で受信信号を取り込むことになる。この場
合には、図３に示す横軸のＤ／Ａデータのアドレス４
８，４９，５０──で表される時間ｔ1 をバースト周期
ＴとバーストＯＮ時間のｔとを合わせた時間よりも長く
することにより、時間ｔ1 内には必ずバーストＯＮ（継
続）期間内での最大レベルを検出できる。

【００１５】図１をもとに更に実施例を説明する。ピ−
ク値検出手段11は 図２におけるピ−ク値処理回路31の
ようにアナログ的に検波信号を処理しそのピ−ク値のみ
を出力する回路のほかに、内部にＡ／Ｄコンバータ及び
記憶回路を有し、直接前記検波信号を高速にＡ／Ｄ変換
し、そのデジタル・データから前記周期ごとにピ−ク値
のみを次の記憶回路18に出力するようにされている。こ
の場合は前記Ａ／Ｄコンバータ（アナログ・デジタル変
換器）のスピードの速いものを用いればよい。いずれに
せよ、前記プリセレクタを制御する同調制御信号の出力
タイミングと同期して前記所定の周期内に１つのピ−ク
値を出力するようにされた回路であれば良い。ピ−ク値
検出手段11がアナログ処理によるピ−ク値処理回路31の
場合はスピードが速いので、本発明の最良の実施例とな
る。すなわち、Ａ／Ｄコンバータでデジタル・データを
求めてから各周期毎にデジタルデータとして複数のピ−
ク値を比較演算する方式よりも装置実現に最適であり、
実際的な装置構成となる。

【００１６】更に、本発明における受信装置の自動校正
の方法およびそのフローについて、以下に述べる。前記
プリセレクタの出力周波数を所定数ｎの校正周波数のう
ち第１の校正周波数を受信するための周波数に設定する
段階、該第１の校正周波数に対応する検波器の出力を記
憶する段階、続く第２の校正周波数を受信するための周
波数に設定する段階及び該第２の校正周波数に対応する
検波器の出力を記憶する段階及びこれを順次ｎ回繰り返
すとともに、各測定段階における検波出力のピーク値を
記憶しグラフとして表すことにより、図３に示すように
包絡線を描くことができ、この包絡線（各ピ−ク値を比
較して得る）の最大値から周波数同調点（校正点）を算
出するようにしている。

【００１７】この自動校正の動作を順を追って説明する
と、次のようになる。（図４のフローチャートＡ参照）
まず、スタート後に、求めるピークレベルの周波数を測
定してｆc とする。 中間周波信号処理部50の処理する周波数を固定とする
ため、スイッチ14Ａ、14Ｂを固定バイアス回路側に切り
換える（図２及び、図４のＳ２参照）。この固定バイア
ス回路によって、局部発振器８を含む中間周波信号処理
部の処理する受信信号の周波数を固定としてプリセレク
タの校正を開始する。なお、この固定バイアスに相当す
る電圧信号をＤ／Ａコンバータ６、局部発振器８が内蔵
するようにしても良い。 入力端子15から受信信号を受ける。その後、前記Ｄ／
Ａコンバータ６のデータを変えることによりプリセレク
タの通過周波数域を可変する。Ｄ／Ａコンバータ６の制
御電圧のデータは予めアドレス（例えば−７０から＋７
０まで）に対応して記憶されている。このときのＤ／Ａ
値を可変する時間間隔は受信信号をサンプリングするた
めに予め設定された時間間隔（例：30ｍｓ）ｔ1 で行う
（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）。 プリセレクタ１の制御電圧を可変したときの検波器４
及びＡ／Ｄコンバータ１０からの信号のレベルを読み取
り、前記アドレスに対応してテーブルを作る（Ｓ６，Ｓ
７，Ｓ８）。

【００１８】で作成したテーブルの中から、レベル
が最も大きく受信できたときのＡ／Ｄ値を最大値として
探し出し、そのときの前記のテーブルのアドレス値が
プリセレクタの同調点（中心周波数）と対応するので、
このアドレス値を校正点としてＤ／Ａコンバータ６に設
定する（Ｓ９，Ｓ10）。 この状態で、スイッチ14Ａ、14Ｂを掃引信号発生器９
側に設定して、スペクトラムアナライザをタイムドメイ
ンから最初の周波数ドメイン表示に戻す（Ｓ11)。 即ち、図２においては、前記における局部発振器８を
制御する信号を固定周波数( バイアス回路26側）から掃
引周波数側に戻す。

【００１９】図３において、横軸はＡ／Ｄコンバータ10
により求めたピ−ク値のアドレスを示す。そして、右に
行くほどアドレスの番号が増えるようにしてある。縦軸
は検波器４で得られたピ−ク値の値を示している。黒丸
で示したのは、各周期Ｔ毎のピ−ク値を示すもので、こ
のピ−ク値は例えばπ／４・ＤＱＰＳＫ信号の場合は必
ず周期的に現れるものではない。すなわち、みかけ上ラ
ンダムにその周期内のいずれかの場所に現れるが、記憶
装置に記憶されたこれらのピ−ク値から単調増加と単調
減少の変化点を検出し最大値を求め、これにより、プリ
セレクタの校正点を得るようにしている。

【００２０】このように本発明の方式だと、信号が断続
する入力信号等に対しても同調点の最大値（すなわち校
正点）が正しく求められるため、正確な自動校正を行う
ことができる。また、前記ＡＭ変調信号（周波数が同一
で振幅が変化する連続した信号）の場合は、デジタルの
位相変調信号又はデジタルのバースト信号の場合と同様
に各周期毎にそのピ−ク値及び最大値を求めるようにピ
−ク値検出手段11、同調制御信号発生手段19及び最大値
検出手段17を制御して校正点を得ることができる。すな
わち、各周期毎にピ−ク値のみを求め、これら複数のピ
−ク値の内から最大値を探して、それを校正点に対応し
た信号とした。なお、単純に単調増加と単調減少との変
化点を捉えるだけで即結果をもとめることができ、誤り
も少なく、演算速度も早くかつ正確である。

【００２１】

【発明の効果】（１）以上説明したように、周期的に少
なくとも１つの最大レベル点が来るような受信信号に対
して、その受信信号を基準としプリセレクタの自動校正
をすることができ、従来のように特別に校正用の基準発
振器を準備し、この連続波信号に接続し直して校正を行
う手間が省け、装置の校正時間が短縮される利点があ
る。したがって、校正後の同調点の変動にも速やかに、
かつ、正確に対処できる自動校正方法及び装置の提供を
可能にした。 （２）また、周期的にピ−ク検出手段の出力信号を得る
ので、受信信号がπ／４・ＤＱＰＳＫ変調波や、自動車
電話等の所定の周期のバースト信号に対して有効であ
り、この場合は特に前記（１）の効果を発揮する。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のクレーム対応図（スペクトラムアナ
ライザに適用した例を示す

【図２】 本発明の実施例を示す図

【図３】 本発明の実施例における検波出力の包絡線を
表示部に表示させたを示す図

【図４】 本発明の実施例におけるフローチャートＡを
示す図

【図５】 従来例のスペクトラムアナライザの原理を示
すブロック図

【図６】 従来例のプリセレクタの校正技術を示す図

【図７】 従来例における自動校正の例を示す図

【図８】 従来例における自動校正時の波形を説明する
ための図

【図９】 従来例におけるフローチャートＢを示す図

【符号の説明】

１───プリセレクタ（可変同調バンドパスフィルタ） ２───ミキサ ３───ＩＦフィルタ ４───検波器 ５───表示器 ６───Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａコンバータ） ８───可変周波数の局部発振器 ９───掃引信号発生器 １０───Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄコンバータ） １１───ピ−ク値検出手段 １３───制御手段 １４Ａ，１４Ｂ──切換手段（スイッチ） １５───入力端子 １６───サンプリング時間設定手段 １７───最大値検出手段 １８───記憶手段 １９───同調制御信号発生手段 ２０───スタート及びストップ周波数設定手段 ２２───プリセレクタ制御手段 ２５───同調制御手段 ２６───バイアス回路 ２７───トリガ入力端子 ３０───中間周波信号処理部 ３１───ピ−ク値処理手段 ５０───出力回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同調制御信号に応じて同調周波数を可変
   でき、受信した信号を選択的に通過させる可変同調バン
   ドパスフィルタ（１）と、 中間周波信号処理部（３０）と、 前記可変同調バンドパスフィルタ、および中間周波信号
   処理部を通過した受信信号を受けて検波信号を出力する
   検波部（４）とを備えた受信装置において、 受信信号をサンプリングするために一定周期のタイミン
   グ信号を出力するサンプリング時間設定手段（16）と、 前記タイミング信号毎に、前記同調制御信号を変化させ
   る同調制御信号発生手段(19)と、 該検波信号のピ−ク値を求めるピ−ク値検出手段（11）
   と、 前記ピーク値を前記タイミング信号に関連して記憶する
   記憶手段（18）と、 該記憶手段に記憶された複数の前記ピーク値の内の最大
   値を検出してそれに対応する同調制御信号を得る手段
   （25）とを備え、受信信号に基づいて可変同調バンドパ
   スフィルタの自動校正を可能にしたことを特徴とする受
   信装置。
2. 【請求項２】 同調制御信号に応じて同調周波数を可変
   でき、受信した信号を選択的に通過させる可変同調バン
   ドパスフィルタ（１）と、中間周波信号処理部（３０）
   と、前記可変同調バンドパスフィルタ、および中間周波
   信号処理部を通過した受信信号を受けて検波信号を出力
   する検波部（４）とを備えて前記可変同調バンドパスフ
   ィルタを校正する受信装置の自動校正方法において、 受信信号をサンプリングするために一定周期のタイミン
   グ信号を出力するサンプリング時間設定手段（16）を用
   意する段階と、 該サンプリング時間設定手段から出力されるタイミング
   信号に基づいて、前記同調制御信号を変化させると共に
   前記検波部から出力される該検波信号のピ−ク値を求め
   て前記タイミング信号に関連して記憶する第１の段階
   （S4,S5,S6,S7,S8）と、 該第１の段階で記憶された複数の前記ピーク値の内の最
   大値を検出してそれに対応する同調制御信号を得る第２
   の段階（S9,S10）とから成り、受信信号に基づいて前記
   可変同調バンドパスフィルタの自動校正を可能にしたこ
   とを特徴とする受信装置の自動校正方法。