JP3434703B2 - 位相同期回路 - Google Patents
位相同期回路Info
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- JP3434703B2 JP3434703B2 JP10791898A JP10791898A JP3434703B2 JP 3434703 B2 JP3434703 B2 JP 3434703B2 JP 10791898 A JP10791898 A JP 10791898A JP 10791898 A JP10791898 A JP 10791898A JP 3434703 B2 JP3434703 B2 JP 3434703B2
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- sweep
- frequency
- circuit
- synchronization
- locked loop
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B23/00—Generation of oscillations periodically swept over a predetermined frequency range
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は位相同期回路に関
し、例えば、ディジタル無線装置の復調器に具備される
同期検波器において、搬送波の再生時間を短縮する回路
に適用し得るものである。
し、例えば、ディジタル無線装置の復調器に具備される
同期検波器において、搬送波の再生時間を短縮する回路
に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】例えばディジタル無線装置の復調器に具
備される、同期検波器の検波方法は、受信側で再生した
搬送波を基準として変調信号を復調する方法である。ま
た、この同期検波器の搬送波再生に用いられる位相同期
回路は、入力信号と出力信号の位相を比較して、出力信
号の周波数、位相を制御する回路である。
備される、同期検波器の検波方法は、受信側で再生した
搬送波を基準として変調信号を復調する方法である。ま
た、この同期検波器の搬送波再生に用いられる位相同期
回路は、入力信号と出力信号の位相を比較して、出力信
号の周波数、位相を制御する回路である。
【０００３】位相同期回路の基本構成ブロックを図２に
示す。この回路の基本動作は次のとおりである。まず位
相比較器（ＰＣ）１０において、基準となる入力信号
と、出力したい周波数付近を発振している電圧制御発振
器（ＶＣＯ）３０の出力信号との位相差が検出される。
そして、ループフィルタ２０において、この位相差に基
づく制御電圧が生成されてＶＣＯ３０に加えられ、これ
によりＶＣＯ３０の発振周波数を変化させる。このと
き、入力信号と出力信号の位相が等しくなるようにフィ
ードバックさせることにより、出力信号の発振周波数を
安定させることができる。
示す。この回路の基本動作は次のとおりである。まず位
相比較器（ＰＣ）１０において、基準となる入力信号
と、出力したい周波数付近を発振している電圧制御発振
器（ＶＣＯ）３０の出力信号との位相差が検出される。
そして、ループフィルタ２０において、この位相差に基
づく制御電圧が生成されてＶＣＯ３０に加えられ、これ
によりＶＣＯ３０の発振周波数を変化させる。このと
き、入力信号と出力信号の位相が等しくなるようにフィ
ードバックさせることにより、出力信号の発振周波数を
安定させることができる。
【０００４】また、位相同期回路における同期保持範囲
と、周波数引込み範囲と、ＶＣＯの自走周波数（ＶＣＯ
への入力がゼロの場合の発振周波数）との関係を図３に
示す。ここで、同期保持範囲とは、同期状態（位相がロ
ックされた状態）において、入力信号の周波数を次第に
ＶＣＯの自走発振周波数から遠ざけていったときに同期
を保持できる周波数範囲であり、また、周波数引込み範
囲とは、非同期状態において、入力信号の周波数を次第
にＶＣＯの自走発振周波数に近づけたときに同期できる
周波数範囲である。一般に、これら同期保持範囲、周波
数引込み範囲が広いほどＳＮ比（信号対雑音比）は悪く
なる。
と、周波数引込み範囲と、ＶＣＯの自走周波数（ＶＣＯ
への入力がゼロの場合の発振周波数）との関係を図３に
示す。ここで、同期保持範囲とは、同期状態（位相がロ
ックされた状態）において、入力信号の周波数を次第に
ＶＣＯの自走発振周波数から遠ざけていったときに同期
を保持できる周波数範囲であり、また、周波数引込み範
囲とは、非同期状態において、入力信号の周波数を次第
にＶＣＯの自走発振周波数に近づけたときに同期できる
周波数範囲である。一般に、これら同期保持範囲、周波
数引込み範囲が広いほどＳＮ比（信号対雑音比）は悪く
なる。
【０００５】次に、以上のような基本構成及び動作を有
する位相同期回路を、ディジタル無線装置の復調器ユニ
ットに具備される同期検波器に用いた従来技術について
説明する。図４は、この位相同期回路の構成ブロックを
示したものである。なお、図４において、前述の位相同
期回路の基本構成ブロック図である図２との対応構成部
分は、同一符号を付して示している。
する位相同期回路を、ディジタル無線装置の復調器ユニ
ットに具備される同期検波器に用いた従来技術について
説明する。図４は、この位相同期回路の構成ブロックを
示したものである。なお、図４において、前述の位相同
期回路の基本構成ブロック図である図２との対応構成部
分は、同一符号を付して示している。
【０００６】図４において、受信された変調信号は、分
配器１１により分配されて２相位相復調器１２及び１３
に与えられる。２相位相復調器１２及び１３には、この
分配器１１からの変調信号と、ＶＣＯ３０で再生された
搬送波信号とが与えられ、これら両信号の位相差に応じ
た信号が生成される。この２相位相復調器１２及び１３
は、例えばリング復調器のような掛け算機能を有するも
のであり、その出力信号には不要な高調波信号が含まれ
るものである。アナログＬＰＦ１４及び１５は、この不
要な高調波信号を取り除くものである。
配器１１により分配されて２相位相復調器１２及び１３
に与えられる。２相位相復調器１２及び１３には、この
分配器１１からの変調信号と、ＶＣＯ３０で再生された
搬送波信号とが与えられ、これら両信号の位相差に応じ
た信号が生成される。この２相位相復調器１２及び１３
は、例えばリング復調器のような掛け算機能を有するも
のであり、その出力信号には不要な高調波信号が含まれ
るものである。アナログＬＰＦ１４及び１５は、この不
要な高調波信号を取り除くものである。
【０００７】アナログＬＰＦ１４及び１５により不要な
高調波信号が取り除かれた位相差信号は、増幅器１６に
より増幅され、Ａ／Ｄ変換器１７及び１８によりディジ
タル信号に変換されて波形整形復号回路１９に与えられ
る。
高調波信号が取り除かれた位相差信号は、増幅器１６に
より増幅され、Ａ／Ｄ変換器１７及び１８によりディジ
タル信号に変換されて波形整形復号回路１９に与えられ
る。
【０００８】波形整形復号回路１９では、与えられた位
相差信号から雑音やひずみ等が取り除かれて整形された
位相差信号が生成され、この生成された整形位相差信号
に基づいてデータ信号が復号されると共に、Ａ／Ｄ変換
器１７及び１８からの位相差信号に基づく制御信号が生
成されてレベルシフト２１に与えられ、さらに、レベル
シフト２１により制御電圧が生成されて基準搬送波用Ｖ
ＣＯ３１に与えられる。
相差信号から雑音やひずみ等が取り除かれて整形された
位相差信号が生成され、この生成された整形位相差信号
に基づいてデータ信号が復号されると共に、Ａ／Ｄ変換
器１７及び１８からの位相差信号に基づく制御信号が生
成されてレベルシフト２１に与えられ、さらに、レベル
シフト２１により制御電圧が生成されて基準搬送波用Ｖ
ＣＯ３１に与えられる。
【０００９】基準搬送波用ＶＣＯ３１では、与えられた
制御電圧に応じた周波数を有する基準搬送波信号が再生
され、分配器３２と１／２分周器３３及び３４とπ／２
シフタ３５とを介して、２相位相復調器１２及び１３に
与えられることになる。
制御電圧に応じた周波数を有する基準搬送波信号が再生
され、分配器３２と１／２分周器３３及び３４とπ／２
シフタ３５とを介して、２相位相復調器１２及び１３に
与えられることになる。
【００１０】なお、クロック生成回路４０は、増幅器１
６からの位相差信号に基づきクロックを再生するもので
あり、また、アラーム回路５０は変調信号を受信できな
いとき等に、アラーム信号を生成するものである。
６からの位相差信号に基づきクロックを再生するもので
あり、また、アラーム回路５０は変調信号を受信できな
いとき等に、アラーム信号を生成するものである。
【００１１】ここで、図４において、前述の位相同期回
路の基本回路と大きく異なる部分は、スイープ回路６０
が追加構成されている部分である。このスイープ回路６
０は、図５に示すような動作特性を持つ、発振周波数が
数Ｈｚ程度のウィーンブリッジ発振器であり、基準搬送
波用ＶＣＯ３１の自走発振周波数を強制的に変化させ、
周波数引込み範囲を拡大する機能を持っている。スイー
プ回路６０は、波形整形回路１９において位相差信号に
基づき同期状態か非同期状態かが検出されると、この検
出された同期同期状態か非同期状態かにより、位相同期
回路内のインピーダンスの差を利用し、同期時は発振停
止、非同期時は発振するものである。
路の基本回路と大きく異なる部分は、スイープ回路６０
が追加構成されている部分である。このスイープ回路６
０は、図５に示すような動作特性を持つ、発振周波数が
数Ｈｚ程度のウィーンブリッジ発振器であり、基準搬送
波用ＶＣＯ３１の自走発振周波数を強制的に変化させ、
周波数引込み範囲を拡大する機能を持っている。スイー
プ回路６０は、波形整形回路１９において位相差信号に
基づき同期状態か非同期状態かが検出されると、この検
出された同期同期状態か非同期状態かにより、位相同期
回路内のインピーダンスの差を利用し、同期時は発振停
止、非同期時は発振するものである。
【００１２】スイープ回路６０を適応したか否かに基づ
く同期保持範囲と周波数引込み範囲とＶＣＯの自走周波
数との関係を図６に示す。図６（ａ）はスイープ回路６
０を適応しない場合の関係を示したものであり、図６
（ｃ）はスイープ回路６０を適応した場合の関係を示し
たものである。また、図６（ｂ）はスイープ回路６０の
スイープ範囲を示したものである。
く同期保持範囲と周波数引込み範囲とＶＣＯの自走周波
数との関係を図６に示す。図６（ａ）はスイープ回路６
０を適応しない場合の関係を示したものであり、図６
（ｃ）はスイープ回路６０を適応した場合の関係を示し
たものである。また、図６（ｂ）はスイープ回路６０の
スイープ範囲を示したものである。
【００１３】また、入力雑音の影響については、先述し
た位相同期回路の基本回路の場合と同様であり、ここで
のＳＮ比の劣化は通信品質の劣化につながることにな
る。そのため、このユニットにおいても、同期保持範
囲、周波数引込み範囲を狭帯域にして通信品質を保って
いる。
た位相同期回路の基本回路の場合と同様であり、ここで
のＳＮ比の劣化は通信品質の劣化につながることにな
る。そのため、このユニットにおいても、同期保持範
囲、周波数引込み範囲を狭帯域にして通信品質を保って
いる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の同期
検波器に用いた位相同期回路おいては、入力周波数の変
化により同期状態から非同期状態に移りその後再び同期
するまでの時間（同期引込み時間）が、下記式１に示す
ように最大でスイープの１周期の３／４倍を要すること
になる（図７参照）。
検波器に用いた位相同期回路おいては、入力周波数の変
化により同期状態から非同期状態に移りその後再び同期
するまでの時間（同期引込み時間）が、下記式１に示す
ように最大でスイープの１周期の３／４倍を要すること
になる（図７参照）。
【００１５】
【数１】
この間の非同期状態においては、装置間の通信が断たれ
るため、同期引込み時間は短ければ短い方がよい。
るため、同期引込み時間は短ければ短い方がよい。
【００１６】しかしながら、従来の位相同期回路では、
同期引込み時間を短くするためにスイープ回路の発振周
波数を高くしてスイープの１周期の時間を短くすると、
前述したように同期保持範囲、周波数引込み範囲を狭帯
域にしているので、同期の応答速度が遅くスイープ回路
に応答できなくなるという課題があった。
同期引込み時間を短くするためにスイープ回路の発振周
波数を高くしてスイープの１周期の時間を短くすると、
前述したように同期保持範囲、周波数引込み範囲を狭帯
域にしているので、同期の応答速度が遅くスイープ回路
に応答できなくなるという課題があった。
【００１７】そのため、同期引込み時間を短くできる位
相同期回路が求められていた。
相同期回路が求められていた。
【００１８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は、入力信号と発振信号との位相差を検出す
る位相比較手段と、検出位相差に応じた制御電圧を生成
するループフィルタ手段と、制御電圧に応じた周波数を
有する発振信号を生成する電圧制御発振手段とを備えた
位相同期回路において、以下の手段を設けたことを特徴
とする。
め、本発明は、入力信号と発振信号との位相差を検出す
る位相比較手段と、検出位相差に応じた制御電圧を生成
するループフィルタ手段と、制御電圧に応じた周波数を
有する発振信号を生成する電圧制御発振手段とを備えた
位相同期回路において、以下の手段を設けたことを特徴
とする。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】すなわち、（１）発振信号が入力信号に対
して同期しているか否かを検出する同期判定手段と、
（２）この同期判定手段が同期外れを検出し、同期引き
込み動作を行う場合、電圧制御発振手段の自走発振周波
数を変化させて入力信号に同期させるスイープ手段とを
備え、（３）このスイープ手段は、電圧制御発振手段の
自走発振周波数を変化させる場合、スイープ範囲の一方
の限界周波数まで所定速度よりも速く変化させ、その
後、所定速度で他方の限界周波数へ変化させることを特
徴とする。
して同期しているか否かを検出する同期判定手段と、
（２）この同期判定手段が同期外れを検出し、同期引き
込み動作を行う場合、電圧制御発振手段の自走発振周波
数を変化させて入力信号に同期させるスイープ手段とを
備え、（３）このスイープ手段は、電圧制御発振手段の
自走発振周波数を変化させる場合、スイープ範囲の一方
の限界周波数まで所定速度よりも速く変化させ、その
後、所定速度で他方の限界周波数へ変化させることを特
徴とする。
【００２３】本発明においては、同期外れを検出し、同
期引き込み動作を行う場合、電圧制御発振手段の自走発
信周波数を、スイープ範囲の一方の限界周波数まで所定
速度よりも速く変化させ、その後、所定速度で他方の限
界点へ変化させることにより、自走発振周波数が全領域
変化するまでの時間を短くすることができ、同期引込み
時間を短くすることができる。
期引き込み動作を行う場合、電圧制御発振手段の自走発
信周波数を、スイープ範囲の一方の限界周波数まで所定
速度よりも速く変化させ、その後、所定速度で他方の限
界点へ変化させることにより、自走発振周波数が全領域
変化するまでの時間を短くすることができ、同期引込み
時間を短くすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による位相同期回路を、ディジタル無線装
置の復調器に具備される同期検波器に適用した第１の実
施形態について、図面を参照しながら詳述する。
置の復調器に具備される同期検波器に適用した第１の実
施形態について、図面を参照しながら詳述する。
【００２５】ここで、この第１の実施形態の位相同期回
路は、図４に示した従来回路と同様な構成ブロックを有
するものである。しかしながら、この第１の実施形態の
位相同期回路は、図４に示したスイープ回路６０におい
て周波数を２段階に可変できる追加機能を有している。
また、スイープ開始／停止用の制御信号は、新たに追加
構成されたパルス幅調整回路７０を介してスイープ回路
６０に与えられている。したがって、以下、この従来回
路とは異なる追加機能及び追加構成部分について詳細に
説明する。
路は、図４に示した従来回路と同様な構成ブロックを有
するものである。しかしながら、この第１の実施形態の
位相同期回路は、図４に示したスイープ回路６０におい
て周波数を２段階に可変できる追加機能を有している。
また、スイープ開始／停止用の制御信号は、新たに追加
構成されたパルス幅調整回路７０を介してスイープ回路
６０に与えられている。したがって、以下、この従来回
路とは異なる追加機能及び追加構成部分について詳細に
説明する。
【００２６】図１は、この第１の実施形態におけるスイ
ープ回路６０とパルス幅調整回路７０との詳細構成を示
したブロック図である。図１において、この第１の実施
形態におけるスイープ回路６０は、スイープ回路発振部
６１と、初期周波数ｆ１設定部６２と、通常周波数ｆ０
設定部６３と、選択部６４とを有するものである。ま
た、パルス幅調整回路７０はスイープ回路６０と接続さ
れている。
ープ回路６０とパルス幅調整回路７０との詳細構成を示
したブロック図である。図１において、この第１の実施
形態におけるスイープ回路６０は、スイープ回路発振部
６１と、初期周波数ｆ１設定部６２と、通常周波数ｆ０
設定部６３と、選択部６４とを有するものである。ま
た、パルス幅調整回路７０はスイープ回路６０と接続さ
れている。
【００２７】スイープ回路発振部６１は、スイープ開始
信号が与えられると、選択部６４から与えられた周波数
を有するスイープ波を生成し、このスイープ波をループ
フィルタ２０からの制御電圧に重畳させて基準搬送波用
ＶＣＯ３１に与えるものである。
信号が与えられると、選択部６４から与えられた周波数
を有するスイープ波を生成し、このスイープ波をループ
フィルタ２０からの制御電圧に重畳させて基準搬送波用
ＶＣＯ３１に与えるものである。
【００２８】このように制御電圧にスイープ波を重畳さ
せることにより、基準搬送波用ＶＣＯ３１の自走発振周
波数が変化して周波数引込み範囲が変化し、入力信号の
周波数に適応することができる。
せることにより、基準搬送波用ＶＣＯ３１の自走発振周
波数が変化して周波数引込み範囲が変化し、入力信号の
周波数に適応することができる。
【００２９】通常周波数ｆ０設定部６３は、スイープ波
の通常の周波数ｆ０を選択部６４に与えるものである。
また、初期周波数ｆ１設定部６２は、通常の周波数ｆ０
よりも非常に高い周波数ｆ１を選択部６４に与えるもの
である。
の通常の周波数ｆ０を選択部６４に与えるものである。
また、初期周波数ｆ１設定部６２は、通常の周波数ｆ０
よりも非常に高い周波数ｆ１を選択部６４に与えるもの
である。
【００３０】選択部６４は、初期周波数ｆ１設定部６２
及び通常周波数ｆ０設定部６３からの周波数ｆ１及びｆ
０のいずれかを選択してスイープ回路発振部６１に与え
るものである。
及び通常周波数ｆ０設定部６３からの周波数ｆ１及びｆ
０のいずれかを選択してスイープ回路発振部６１に与え
るものである。
【００３１】パルス幅調整回路７０は、与えられたスイ
ープ開始信号のパルスを所定時間遅延させたスイープ周
波数変更制御信号を、選択部６４に与えるものである。
また、パルス幅調整回路７０は、この遅延させる回路が
調整用ＣＲ回路７１でなるものである。
ープ開始信号のパルスを所定時間遅延させたスイープ周
波数変更制御信号を、選択部６４に与えるものである。
また、パルス幅調整回路７０は、この遅延させる回路が
調整用ＣＲ回路７１でなるものである。
【００３２】なお、スイープ開始／停止制御信号は、図
４に示す波形整形復号回路１９において、Ａ／Ｄ変換器
１７及び１８から与えられた位相差信号に基づいて生成
されるものである。与えられた位相差信号が同期できる
範囲内であればスイープ停止信号が生成され、与えられ
た位相差信号が同期できない範囲であればスイープ開始
信号が生成され、これら生成された信号がスイープ回路
６０に与えられる。
４に示す波形整形復号回路１９において、Ａ／Ｄ変換器
１７及び１８から与えられた位相差信号に基づいて生成
されるものである。与えられた位相差信号が同期できる
範囲内であればスイープ停止信号が生成され、与えられ
た位相差信号が同期できない範囲であればスイープ開始
信号が生成され、これら生成された信号がスイープ回路
６０に与えられる。
【００３３】次に、この第１の実施形態におけるスイー
プ回路６０及びパルス幅調整回路７０の動作について説
明する。
プ回路６０及びパルス幅調整回路７０の動作について説
明する。
【００３４】この第１の実施形態の位相同期回路は、図
４に示した従来回路のスイープ回路に、図１に示すよう
な構成の周波数可変型の発振器を用いたものである。こ
のスイープ回路６０の動作特性を図８に示す。図８
（ａ）はスイープ回路６０の見かけ上の動作特性を示し
たものであり、図８（ｂ）はスイープ開始点付近を拡大
した動作特性を示したものであり、図８（ｃ）はスイー
プ開始点付近を拡大したスイープ周波数変更制御信号を
示したものである。
４に示した従来回路のスイープ回路に、図１に示すよう
な構成の周波数可変型の発振器を用いたものである。こ
のスイープ回路６０の動作特性を図８に示す。図８
（ａ）はスイープ回路６０の見かけ上の動作特性を示し
たものであり、図８（ｂ）はスイープ開始点付近を拡大
した動作特性を示したものであり、図８（ｃ）はスイー
プ開始点付近を拡大したスイープ周波数変更制御信号を
示したものである。
【００３５】図８において、初期周波数ｆ１（ｆ１＞＞
ｆ０）で発振を開始したスイープ回路６０は、可変コン
デンサおよび可変抵抗によってパルス幅の調整されたス
イープ周波数変更制御信号によって、発振開始時よりそ
の発振周期の１／４だけ経過した時点で、スイープ周波
数が通常周波数ｆ０に変更される（図８（ｂ）及び図８
（ｃ）参照）。ここで初期周波数ｆ１は通常周波数ｆ０
よりも非常に高いため、スイープ回路６０の見かけ上の
動作特性においては、スイープ開始点とスイープ波の最
大又は最小点とが同一となる（図８（ａ）参照）。
ｆ０）で発振を開始したスイープ回路６０は、可変コン
デンサおよび可変抵抗によってパルス幅の調整されたス
イープ周波数変更制御信号によって、発振開始時よりそ
の発振周期の１／４だけ経過した時点で、スイープ周波
数が通常周波数ｆ０に変更される（図８（ｂ）及び図８
（ｃ）参照）。ここで初期周波数ｆ１は通常周波数ｆ０
よりも非常に高いため、スイープ回路６０の見かけ上の
動作特性においては、スイープ開始点とスイープ波の最
大又は最小点とが同一となる（図８（ａ）参照）。
【００３６】こうすることにより、この第１の実施形態
の位相同期回路の最大同期引込み時間は、下記式２のよ
うに、スイープの１周期のほぼ１／２倍になる（図９参
照）。
の位相同期回路の最大同期引込み時間は、下記式２のよ
うに、スイープの１周期のほぼ１／２倍になる（図９参
照）。
【００３７】
【数２】
以上のように、この第１に実施形態によれば、スイープ
開始信号が与えられると、まず、初期周波数ｆ１を有す
るスイープ波を出力し、このスイープ波が最大又は最小
値になるタイミングで通常周波数ｆ０に切り換えてスイ
ープ波を出力するので、最大同期引込み時間はスイープ
の１周期のほぼ１／２倍になり、従来の同期引込み時間
よりも短くすることができる。
開始信号が与えられると、まず、初期周波数ｆ１を有す
るスイープ波を出力し、このスイープ波が最大又は最小
値になるタイミングで通常周波数ｆ０に切り換えてスイ
ープ波を出力するので、最大同期引込み時間はスイープ
の１周期のほぼ１／２倍になり、従来の同期引込み時間
よりも短くすることができる。
【００３８】（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明による位相同期回路を、ディジタル無線装
置の復調器に具備される同期検波器に適用した第２の実
施形態について、図面を参照しながら詳述する。
置の復調器に具備される同期検波器に適用した第２の実
施形態について、図面を参照しながら詳述する。
【００３９】ここで、この第２の実施形態の位相同期回
路も、上記第１の実施形態と同様に、図４に示した従来
回路と同様な構成ブロックを有するものであり、図４に
示したスイープ回路６０において周波数を２段階に可変
できる追加機能を有するものである。また、スイープ開
始／停止用の制御信号は、新たに追加構成されたパルス
幅調整回路８０を介してスイープ回路に与えられてい
る。
路も、上記第１の実施形態と同様に、図４に示した従来
回路と同様な構成ブロックを有するものであり、図４に
示したスイープ回路６０において周波数を２段階に可変
できる追加機能を有するものである。また、スイープ開
始／停止用の制御信号は、新たに追加構成されたパルス
幅調整回路８０を介してスイープ回路に与えられてい
る。
【００４０】しかしながら、この第２の実施形態の位相
同期回路では、上記第１の実施形態において可変コンデ
ンサおよび可変抵抗で構成されたパルス幅調整回路が、
しきい値判定型のものに置き換わっている。
同期回路では、上記第１の実施形態において可変コンデ
ンサおよび可変抵抗で構成されたパルス幅調整回路が、
しきい値判定型のものに置き換わっている。
【００４１】図１０は、この第２の実施形態におけるス
イープ回路とパルス幅調整回路との詳細構成を示したブ
ロック図である。図１０において、この第２の実施形態
におけるスイープ回路６０は、スイープ回路発振部６１
と、初期周波数ｆ１設定部６２と、通常周波数ｆ０設定
部６３と、選択部６４とを有するものである。また、パ
ルス幅調整回路８０はスイープ回路６０と接続されてい
る。なお、図１０において、上記第１の実施形態におけ
る図１との対応構成部分は同一符号を付して示してい
る。
イープ回路とパルス幅調整回路との詳細構成を示したブ
ロック図である。図１０において、この第２の実施形態
におけるスイープ回路６０は、スイープ回路発振部６１
と、初期周波数ｆ１設定部６２と、通常周波数ｆ０設定
部６３と、選択部６４とを有するものである。また、パ
ルス幅調整回路８０はスイープ回路６０と接続されてい
る。なお、図１０において、上記第１の実施形態におけ
る図１との対応構成部分は同一符号を付して示してい
る。
【００４２】スイープ回路発振部６１は、スイープ開始
信号が与えられると、選択部６４から与えられた周波数
を有するスイープ波を生成し、このスイープ波をループ
フィルタ２０からの制御電圧に重畳させて基準搬送波用
ＶＣＯ３１に与えるものである。
信号が与えられると、選択部６４から与えられた周波数
を有するスイープ波を生成し、このスイープ波をループ
フィルタ２０からの制御電圧に重畳させて基準搬送波用
ＶＣＯ３１に与えるものである。
【００４３】このように制御電圧にスイープ波を重畳さ
せることにより、基準搬送波用ＶＣＯ３１の自走発振周
波数が変化して周波数引込み範囲が変化し、入力信号の
周波数に適応することができる。
せることにより、基準搬送波用ＶＣＯ３１の自走発振周
波数が変化して周波数引込み範囲が変化し、入力信号の
周波数に適応することができる。
【００４４】通常周波数ｆ０設定部６３は、スイープ波
の通常の周波数ｆ０を選択部６４に与えるものである。
また、初期周波数ｆ１設定部６２は、通常の周波数ｆ０
よりも非常に高い周波数ｆ１を選択部６４に与えるもの
である。
の通常の周波数ｆ０を選択部６４に与えるものである。
また、初期周波数ｆ１設定部６２は、通常の周波数ｆ０
よりも非常に高い周波数ｆ１を選択部６４に与えるもの
である。
【００４５】選択部６４は、初期周波数ｆ１設定部６２
及び通常周波数ｆ０設定部６３からの周波数ｆ１及びｆ
０のいずれかを選択してスイープ回路発振部６１に与え
るものである。
及び通常周波数ｆ０設定部６３からの周波数ｆ１及びｆ
０のいずれかを選択してスイープ回路発振部６１に与え
るものである。
【００４６】パルス幅調整回路８０は、与えられたスイ
ープ開始信号のパルスを所定時間遅延させたスイープ周
波数変更制御信号を、スイープ回路６０の選択部６４に
与えるものである。また、パルス幅調整回路８０は、こ
の遅延させる回路がしきい値判定型によるものである。
ープ開始信号のパルスを所定時間遅延させたスイープ周
波数変更制御信号を、スイープ回路６０の選択部６４に
与えるものである。また、パルス幅調整回路８０は、こ
の遅延させる回路がしきい値判定型によるものである。
【００４７】なお、スイープ開始／停止制御信号は、図
４に示す波形整形復号回路１９において、Ａ／Ｄ変換器
１７及び１８から与えられた位相差信号に基づいて生成
されるものである。与えられた位相差信号が同期できる
範囲内であればスイープ停止信号が生成され、与えられ
た位相差信号が同期できない範囲であればスイープ開始
信号が生成され、これら生成された信号がスイープ回路
６０に与えられる。
４に示す波形整形復号回路１９において、Ａ／Ｄ変換器
１７及び１８から与えられた位相差信号に基づいて生成
されるものである。与えられた位相差信号が同期できる
範囲内であればスイープ停止信号が生成され、与えられ
た位相差信号が同期できない範囲であればスイープ開始
信号が生成され、これら生成された信号がスイープ回路
６０に与えられる。
【００４８】次に、この第２の実施形態におけるスイー
プ回路６０及びパルス幅調整回路８０の動作について説
明する。
プ回路６０及びパルス幅調整回路８０の動作について説
明する。
【００４９】この第２の実施形態の位相同期回路は、図
４に示した従来回路のスイープ回路に、図１０に示すよ
うな構成の周波数可変型の発振器を用いたものである。
このスイープ回路６０の動作特性は図１１のようにな
る。図１１（ａ）はスイープ回路６０の見かけ上の動作
特性を示したものであり、図１１（ｂ）はスイープ開始
点付近を拡大した動作特性を示したものである。
４に示した従来回路のスイープ回路に、図１０に示すよ
うな構成の周波数可変型の発振器を用いたものである。
このスイープ回路６０の動作特性は図１１のようにな
る。図１１（ａ）はスイープ回路６０の見かけ上の動作
特性を示したものであり、図１１（ｂ）はスイープ開始
点付近を拡大した動作特性を示したものである。
【００５０】図１１において、初期周波数ｆ１（ｆ１＞
＞ｆ０）で発振を開始したスイープ回路６０は、そのス
イープ波の出力電圧レベルが予め定められたしきい値を
越えたか否かによって、発振開始時よりその発振周期の
１／４だけ経過した時点で、スイープ周波数を通常周波
数ｆ０に変更する（図１１（ｂ）参照）。ここで初期周
波数ｆ１は通常周波数ｆ０よりも非常に高いため、スイ
ープ回路の見かけ上の動作特性においては、スイープ開
始点とスイープ波の最大又は最小点とが同一となる（図
１１（ａ）参照）。
＞ｆ０）で発振を開始したスイープ回路６０は、そのス
イープ波の出力電圧レベルが予め定められたしきい値を
越えたか否かによって、発振開始時よりその発振周期の
１／４だけ経過した時点で、スイープ周波数を通常周波
数ｆ０に変更する（図１１（ｂ）参照）。ここで初期周
波数ｆ１は通常周波数ｆ０よりも非常に高いため、スイ
ープ回路の見かけ上の動作特性においては、スイープ開
始点とスイープ波の最大又は最小点とが同一となる（図
１１（ａ）参照）。
【００５１】以上のように、この第２に実施形態によれ
ば、上記第１の実施形態と同様に、スイープ開始信号が
与えられると、まず、通常周波数よりも非常に高い初期
周波数ｆ１を有するスイープ波を出力し、このスイープ
波が最大又は最小値になるタイミングで通常周波数ｆ０
に切り換えてスイープ波を出力するので、最大同期引込
み時間はスイープの１周期のほぼ１／２倍になり、従来
の同期引込み時間よりも短くすることができる。
ば、上記第１の実施形態と同様に、スイープ開始信号が
与えられると、まず、通常周波数よりも非常に高い初期
周波数ｆ１を有するスイープ波を出力し、このスイープ
波が最大又は最小値になるタイミングで通常周波数ｆ０
に切り換えてスイープ波を出力するので、最大同期引込
み時間はスイープの１周期のほぼ１／２倍になり、従来
の同期引込み時間よりも短くすることができる。
【００５２】また、第２の実施形態によれば、パルス幅
調整用の可変コンデンサおよび可変抵抗の調整の手間を
省くことができ、任意の初期周波数に同じ回路で対応す
ることができる。
調整用の可変コンデンサおよび可変抵抗の調整の手間を
省くことができ、任意の初期周波数に同じ回路で対応す
ることができる。
【００５３】（Ｃ）他の実施形態
上記各実施形態では、ディジタル無線装置の復調器に具
備される同期検波器に本発明を適用したものを示した
が、同期検波器以外の他の機器や装置等に本発明を適用
できることは勿論である。
備される同期検波器に本発明を適用したものを示した
が、同期検波器以外の他の機器や装置等に本発明を適用
できることは勿論である。
【００５４】また、上記各実施形態では、スイープ開始
信号が与えられると、まず高周波数のスイープ波を出力
し、このスイープ波が最大又は最小になるタイミングで
通常周波数に切り換えて出力するものを示したが、周波
数を用いることなく、また、波形形状を特定することな
く、スイープ範囲の一方の限界点まで直ちに変化させ、
その後所定速度（本発明の位相同期回路が応答できる速
度）で他方の限界値へ変化させるものであっても同様に
本発明に適用できる。
信号が与えられると、まず高周波数のスイープ波を出力
し、このスイープ波が最大又は最小になるタイミングで
通常周波数に切り換えて出力するものを示したが、周波
数を用いることなく、また、波形形状を特定することな
く、スイープ範囲の一方の限界点まで直ちに変化させ、
その後所定速度（本発明の位相同期回路が応答できる速
度）で他方の限界値へ変化させるものであっても同様に
本発明に適用できる。
【００５５】さらに、上記各実施形態では、通常周波数
よりも非常に高い周波数を与えることにより、スイープ
波を直ちに最大又は最小まで変化させるものを示した
が、本発明を適用した機器等の仕様を満たす範囲におい
て、通常周波数よりも適当に速い周波数を与え、スイー
プ波を適当な速度で限界点まで変化させるものであって
も同様に本発明に適用できる。
よりも非常に高い周波数を与えることにより、スイープ
波を直ちに最大又は最小まで変化させるものを示した
が、本発明を適用した機器等の仕様を満たす範囲におい
て、通常周波数よりも適当に速い周波数を与え、スイー
プ波を適当な速度で限界点まで変化させるものであって
も同様に本発明に適用できる。
【００５６】さらにまた、上記各実施形態では、スイー
プ波の動作点をスイープ範囲の中心点から開始させ、ス
イープ波を直ちに最大又は最小にするものを示したが、
スイープ波の動作点をスイープ範囲の一方の限界点から
開始させるものであっても同様に本発明に適用できる。
プ波の動作点をスイープ範囲の中心点から開始させ、ス
イープ波を直ちに最大又は最小にするものを示したが、
スイープ波の動作点をスイープ範囲の一方の限界点から
開始させるものであっても同様に本発明に適用できる。
【００５７】また、上記第１の実施形態では、パルス幅
調整回路の遅延回路としてＣＲ回路でなるものを示した
が、ＣＲ回路以外の他のものであっても良いことは勿論
である。
調整回路の遅延回路としてＣＲ回路でなるものを示した
が、ＣＲ回路以外の他のものであっても良いことは勿論
である。
【００５８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、発振信
号が入力信号に対して同期しているか否かを検出する同
期判定手段と、この同期判定手段が同期外れを検出し、
同期引き込み動作を行う場合、電圧制御発振手段の自走
発振周波数を変化させて入力信号に同期させるスイープ
手段とを備え、このスイープ手段は、電圧制御発振手段
の自走発振周波数を変化させる場合、スイープ範囲の一
方の限界周波数まで所定速度よりも速く変化させ、その
後、所定速度で他方の限界周波数へ変化させるので、自
走発振周波数が全領域変化するまでの時間を短くするこ
とができ、同期引込み時間を短くすることができる。
号が入力信号に対して同期しているか否かを検出する同
期判定手段と、この同期判定手段が同期外れを検出し、
同期引き込み動作を行う場合、電圧制御発振手段の自走
発振周波数を変化させて入力信号に同期させるスイープ
手段とを備え、このスイープ手段は、電圧制御発振手段
の自走発振周波数を変化させる場合、スイープ範囲の一
方の限界周波数まで所定速度よりも速く変化させ、その
後、所定速度で他方の限界周波数へ変化させるので、自
走発振周波数が全領域変化するまでの時間を短くするこ
とができ、同期引込み時間を短くすることができる。
【００５９】
【図１】第１の実施形態におけるスイープ回路とパルス
幅調整回路との詳細構成を示すブロック図である。
幅調整回路との詳細構成を示すブロック図である。
【図２】従来の位相同期回路を基本構成を示すブロック
図である。
図である。
【図３】位相同期回路における同期保持範囲と周波数引
込み範囲とＶＣＯの自走周波数との関係を示すイメージ
図である。
込み範囲とＶＣＯの自走周波数との関係を示すイメージ
図である。
【図４】位相同期回路の従来技術を説明するためのブロ
ック図である
ック図である
【図５】従来のスイープ回路の動作特性を示すイメージ
図である。
図である。
【図６】スイープ回路を適応したか否かに基づく同期保
持範囲と周波数引込み範囲とＶＣＯの自走周波数との関
係を示すイメージ図である。
持範囲と周波数引込み範囲とＶＣＯの自走周波数との関
係を示すイメージ図である。
【図７】従来の最大同期引込み時間を示すイメージ図で
ある。
ある。
【図８】第１の実施形態のスイープ回路の動作特性を示
すイメージ図である。
すイメージ図である。
【図９】第１の実施形態の最大同期引込み時間を示すイ
メージ図である。
メージ図である。
【図１０】第２の実施形態におけるスイープ回路とパル
ス幅調整回路との詳細構成を示すブロック図である。
ス幅調整回路との詳細構成を示すブロック図である。
【図１１】第２の実施形態のスイープ回路の動作特性を
示すイメージ図である。
示すイメージ図である。
３１…基準搬送波用ＶＣＯ、６０…スイープ回路、６１
…スイープ回路発振部、６２…初期周波数ｆ１設定部、
６３…通常周波数ｆ０設定部、６４…選択部、７０…パ
ルス幅調整回路。
…スイープ回路発振部、６２…初期周波数ｆ１設定部、
６３…通常周波数ｆ０設定部、６４…選択部、７０…パ
ルス幅調整回路。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04L 27/22
H03L 7/099
H03L 7/12
H04L 7/033
Claims (4)
- 【請求項１】 入力信号と発振信号との位相差を検出す
る位相比較手段と、検出位相差に応じた制御電圧を生成
するループフィルタ手段と、制御電圧に応じた周波数を
有する発振信号を生成する電圧制御発振手段とを備えた
位相同期回路において、 発振信号が入力信号に対して同期しているか否かを検出
する同期判定手段と、 この同期判定手段が同期外れを検出し、同期引き込み動
作を行う場合、上記電圧制御発振手段の自走発振周波数
を変化させて入力信号に同期させるスイープ手段とを備
え、 このスイープ手段は、上記電圧制御発振手段の自走発振
周波数を変化させる場合、スイープ範囲の一方の限界周
波数まで所定速度よりも速く変化させ、その後、所定速
度で他方の限界周波数へ変化させることを特徴とする位
相同期回路。 - 【請求項２】 上記スイープ手段は、 スイープ周波数を生成するスイープ周波数生成部と スイープ周波数よりも高い周波数を生成する高周波数生
成部と、 上記同期判定手段が同期外れを検出した場合、与えられ
た周波数を有するスイープ波を生成して上記制御電圧に
重畳するスイープ波発振部と、 上記同期判定手段が同期外れを検出した場合、まず上記
高周波数生成部が生成した高周波数を上記スイープ波発
振部に与え、このスイープ波発振部が生成するスイープ
波が最大又は最小になると、上記周波数生成部が生成し
たスイープ周波数に切り換えて上記スイープ波発振部に
与える周波数切換部とを有することを特徴とする請求項
１に記載の位相同期回路。 - 【請求項３】 上記周波数切換部は、 上記同期判定手段が同期外れを検出してから所定時間遅
延させて、上記スイープ波発振部が生成するスイープ波
が最大又は最小になるタイミングを生成するタイミング
生成部を有することを特徴とする請求項３に記載の位相
同期回路。 - 【請求項４】 上記周波数切換部は、 上記スイープ波発振部が生成するスイープ波が所定レベ
ルを越えたか否かにより、スイープ波が最大又は最小に
なったか否かを判定する判定部を有することを特徴とす
る請求項２に記載の位相同期回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10791898A JP3434703B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 位相同期回路 |
| US09/220,754 US6201447B1 (en) | 1998-04-17 | 1998-12-28 | Phase synchronization circuit with units for setting sweep frequency and control voltage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10791898A JP3434703B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 位相同期回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11308287A JPH11308287A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3434703B2 true JP3434703B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=14471358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10791898A Expired - Fee Related JP3434703B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 位相同期回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6201447B1 (ja) |
| JP (1) | JP3434703B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5656034A (en) * | 1979-10-15 | 1981-05-16 | Advantest Corp | Sweep signal generator |
| JPH01196946A (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-08 | Toshiba Corp | 周波数制御装置 |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10791898A patent/JP3434703B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-28 US US09/220,754 patent/US6201447B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11308287A (ja) | 1999-11-05 |
| US6201447B1 (en) | 2001-03-13 |
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|---|---|---|---|
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