JP3903986B2 - 時刻情報送受信装置、及び、時刻情報送受信用回路 - Google Patents
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Description
現在時刻を計時する計時手段(例えば、図1の計時回路部80)と、
第1のアンテナと、
この第1のアンテナで受信した受信信号から時刻情報を検出し出力する時刻情報出力手段(例えば、図1の受信回路62、図2の受信回路62A、図8の受信回路62B)と、
この時刻情報出力手段によって出力された時刻情報に基づいて前記計時手段によって計時されている現在時刻を修正すると共に、この修正した現在時刻から送信用時刻情報を生成する送信時刻生成手段(例えば、図1のCPU10;図5のステップS14、ステップS17)と、
前記受信信号と同一周波数の搬送波を前記送信時刻生成手段によって生成された送信用時刻情報で変調することにより前記受信信号と同一周波数の送信用信号を生成する送信用信号生成手段(例えば、図2の変調器923a、図8の変調器923b;図5のステップS18)と、
この送信用信号生成手段によって生成された送信用信号の位相を変化させる位相変化手段(例えば、図2の移相器925a、図8の移相器925b;図5のステップS19)と、
この位相変化手段によって位相変化された送信用信号を送信する第2のアンテナとを備え、
前記位相変化手段は、前記送信用信号の位相が前記第2のアンテナによる送信時に前記受信信号の位相に一致するように当該送信用信号の位相を変化させることを特徴とする。
また、請求項6記載の時刻情報送受信用回路は、
現在時刻を計時する計時回路(例えば、図1の計時回路部80)と、
受信した受信信号から時刻情報を検出し出力する時刻情報出力回路(例えば、図1の受信回路62、図2の受信回路62A、図8の受信回路62B)と、
この時刻情報出力回路によって出力された時刻情報に基づいて前記計時回路によって計時されている現在時刻を修正すると共に、この修正した現在時刻から送信用時刻情報を生成する送信時刻生成回路(例えば、図1のCPU10)と、
前記受信信号と同一周波数の搬送波を前記送信時刻生成回路によって生成された送信用時刻情報で変調することにより前記受信信号と同一周波数の送信用信号を生成する送信用信号生成回路(例えば、図2の変調器923a、図8の変調器923b)と、
この送信用信号生成回路によって生成された送信用信号の位相を変化させる位相変化回路(例えば、図2の移相器925a、図8の移相器925b)と、
前記位相変化回路は、前記送信用信号の位相がアンテナによる送信時に前記受信信号の位相に一致するように当該送信用信号の位相を変化させることを特徴とする。
前記時刻情報出力手段は、 所定周波数の信号を生成し出力する制御を行う発振制御手段(例えば、図3のVCO6315)と、
受信された所定周波数の受信信号と前記発振制御手段によって生成された信号との位相を比較する位相比較手段(例えば、図3の位相比較器6311)と、
この位相比較手段によって比較された結果を保持する比較結果保持手段(例えば、図3の電圧保持回路6314)と、
受信信号を受信しているときには前記位相比較手段による比較結果を出力し、送信用信号を送信しているときには前記比較結果保持手段によって保持された比較結果を出力するように比較結果を切替えて出力する切替え出力手段(例えば、図3のスイッチ回路6313)と、
この切替え出力手段によって出力された比較結果に基づいて前記発振制御手段によって生成される信号の周波数を帰還制御する帰還制御手段(例えば、図3の位相比較期6311、ループフィルタ6312、VCO6315)とを備えたことを特徴とする。
アンテナで受信した受信信号を所定周波数の発振信号と合成して中間周波信号に変換する周波数変換手段(例えば、図8の周波数変換回路623)と、
前記中間周波信号と位相が同期する信号を生成する基準発振信号生成手段(例えば、図8の位相検波回路6316、LPF6317、電圧保持回路6318及び基準発振回路6241)と、
この基準発振信号生成手段によって生成された信号に基づいて前記中間周波信号を検波して時刻情報を出力する時刻情報検波出力手段(例えば、図8の乗算器6321及びLPF6322)と、
を含み、
前記送信用信号生成手段は、
前記基準発振信号生成手段によって生成された信号を逓倍又は分周することにより前記所定周波数の発振信号を生成する発振信号生成手段(例えば、図8の周波数生成回路6242)と、
前記基準発振信号生成手段によって生成された信号と前記所定周波数の発振信号とを乗算して乗算信号を生成する乗算信号生成手段(例えば、図8の乗算器921)と、
この乗算信号を前記受信信号と同一周波数の搬送波として前記送信用信号を生成する変調手段(例えば、図8の変調器923b)とを備えたことを特徴とする。
現在時刻を計時する計時手段(例えば、図1の計時回路部80)と、
第1のアンテナと、
この第1のアンテナで受信した受信信号から時刻情報を検出し出力する時刻情報出力手段(例えば、図1の受信回路62、図2の受信回路62A、図8の受信回路62B)と、
この時刻情報出力手段によって出力された時刻情報に基づいて前記計時手段によって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CPU10;図7のステップS14)と、
前記計時手段によって計時された現在時刻に基づいて送信用時刻情報を生成する送信時刻生成手段(例えば、図1のCPU10;図7のステップS17)と、
前記受信信号と同一周波数の搬送波を前記送信時刻生成手段によって生成された送信用時刻情報で変調することにより前記受信信号と同一周波数の送信用信号を生成する送信用信号生成手段(例えば、図2の変調器923a、図8の変調器923b;図7のステップS18)と、
この送信用信号生成手段によって生成された送信用信号の位相を変化させる位相変化手段(例えば、図2の移相器925a、図8の移相器925b;図7のステップS17)と、
この位相変化手段によって位相変化された送信用信号を送信する第2のアンテナと、
この第2のアンテナによる前記送信用信号の送信と前記第1のアンテナによる前記受信信号の受信とを同時に行うように制御する送受信制御手段(例えば、図1の受信回路62及び送信回路90、図2の受信回路62A及び送信回路92A、図8の受信回路62B及び送信回路92B;図7のステップS21、ステップS19)とを備え、
前記位相変化手段は、前記送信用信号の位相が前記第2のアンテナによる送信時に前記受信信号の位相に一致するように当該送信用信号の位相を変化させることを特徴とする。
また、請求項7に記載の時刻情報送受信用回路は、
現在時刻を計時する計時回路(例えば、図1の計時回路部80)と、
受信した受信信号から時刻情報を検出し出力する時刻情報出力回路(例えば、図1の受信回路62、図2の受信回路62A、図8の受信回路62B)と、
この時刻情報出力回路によって出力された時刻情報に基づいて前記計時回路によって計時されている現在時刻を修正する時刻修正回路(例えば、図1のCPU10)と、
前記計時回路によって計時された現在時刻に基づいて送信用時刻情報を生成する送信時刻生成回路(例えば、図1のCPU10)と、
前記受信信号と同一周波数の搬送波を前記送信時刻生成回路によって生成された送信用時刻情報で変調することにより前記受信信号と同一周波数の送信用信号を生成する送信用信号生成回路(例えば、図2の変調器923a、図8の変調器923b)と、
この送信用信号生成回路によって生成された送信用信号の位相を変化させる位相変化回路(例えば、図2の移相器925a、図8の移相器925b)と、
この位相変化回路によって位相変化された送信用信号の送信と前記受信信号の受信とを同時に行うように制御する送受信制御回路(例えば、図1の受信回路62及び送信回路90、図2の受信回路62A及び送信回路92A、図8の受信回路62B及び送信回路92B)とを備え、
前記位相変化回路は、前記送信用信号の位相がアンテナによる送信時に前記受信信号の位相に一致するように当該送信用信号の位相を変化させるたことを特徴とする。
前記時刻情報検波出力手段は、
所定周波数の信号を生成し出力する制御を行う発振制御手段(例えば、図6のVCO6315)と、
受信された所定周波数の受信信号と前記発振制御手段によって生成された信号との位相を比較する位相比較手段(例えば、図6の位相比較器6311)と、
この位相比較手段によって比較された結果に基づいて前記発振制御手段によって生成される信号の周波数を帰還制御する帰還制御手段(例えば、図6の位相比較期6311、ループフィルタ6312、VCO6315)とを備えたことを特徴とする。
尚、以下では、本発明を時刻情報送受信装置の一種である中継器に適用した場合について説明するが、本発明の適用がこれに限定されるものではない。
図1は、本実施の形態における中継器1の内部構成を示すブロック図である。同図によれば、中継器1は、CPU(Central Processing Unit)10と、入力部20と、表示部30と、ROM(Read Only Memory)40と、RAM(Random Access Memory)50と、受信制御部60と、外部電波を受信する受信用のアンテナANT1と、タイムコード生成部70と、計時回路部80と、発振回路部82と、送信制御部90と、中継電波を送信する送信用のアンテナANT2とを備えて構成される。また、アンテナANT1、ANT2及び発振回路部82を除く各部はバスBによって接続され、発振回路部82は計時回路部80に接続されている。
表示部30は、小型液晶ディスプレイ等で構成され、CPU10から入力される表示信号に基づいて現在時刻をデジタル表示等する。
RAM50は、CPU10の作業領域として用いられ、ROM40から読み出されたプログラムや、CPU10で処理されたデータ等を一時的に記憶する。
先ず、第1実施形態を説明する。
第1実施形態では、受信回路62としてストレート方式を用いる。
図2は、第1実施形態における中継器1の受信回路62及び送信回路92の回路構成を示すブロック図である。尚、同図では、外部電波の受信及び中継電波の送信にかかる構成要素のみを示している。第1実施形態では、受信回路62としてストレート方式の受信回路62Aが用いられ、送信回路92として送信回路92Aが用いられる。
図4は、アンテナANT1で受信する外部電波及び送信回路92A内の各信号の位相の変化を概念的に示す図である。同図中、上部左から順に、(a)外部電波、(b)フィルタ回路924から出力される信号、(c)移相器925aから出力される信号、(d)送信電力増幅回路926から出力される信号、(e)フィルタ回路927から出力させる信号(即ち、中継電波)、のそれぞれについて、(a)外部電波の位相を「0」とした相対的な位相がベクトルで示されている。
また、移相器925aは、入力される信号の位相をγだけ進ませることとすると、(c)移相器925aから出力される信号は、(b)フィルタ回路924から出力される信号に対して位相がγだけ進んでいる。
また、(e)フィルタ回路927から出力される信号は、フィルタ回路927を通過することで、(d)送信電力増幅回路926から出力される信号に対して位相がθ3だけ遅れる。
第1実施形態における中継器1の動作を説明する。
図5は、中継器1の動作をフローチャートの形態で表した図である。
このように、中継器1において、第1実施形態における外部電波の受信及び中継電波の送信が行われる。
以上、第1実施形態によれば、先ず、受信回路62Aにおいて外部電波の受信処理がなされて、受信した外部電波を増幅させた信号a1と同一周波数且つ同一位相のキャリア信号b1が生成されるとともに、このキャリア信号b1に基づいて信号a1が検波(同期検波)されて時計データ信号c1が出力される。次いで、CPU10により、時計データ信号c1に基づく標準タイムコードに従って現在時刻データの修正がなされ、送信用タイムコードd1が生成される。その後、送信回路92Aにおいて中継電波の送信処理がなされて、受信終了直前に受信された外部電波に基づく信号a1に位相同期したキャリア信号b1を送信用タイムコードd1で振幅変調した振幅変調信号が生成されるとともに、アンテナANT2から送信される中継電波が外部電波と位相同期するよう、移相器925bによって振幅変調信号が移相される。即ち、中継器1から送信される中継電波は、外部電波と同一周波数であるとともに、位相同期した(位相ずれがない)信号となる。
このように、中継器1において、外部電波の受信及び中継電波の送信が同時に行われる。
次に、第2実施形態を説明する。
第2実施形態は、受信回路62としてスーパーヘテロダイン方式を用いる。尚、第2実施形態において、上述した第1実施形態と同一要素については同符合を付し、詳細な説明を省略する。
図8は、第2実施形態における中継器1の受信回路62及び送信回路92の回路構成を示すブロック図である。尚、同図では、外部電波の受信及び中継電波の送信にかかる構成要素のみを示している。第2実施形態では、受信回路62としてスーパーヘテロダイン方式の受信回路62Bが用いられ、送信回路92として送信回路92Bが用いられる。
次に、第2実施形態における中継器1の動作を説明する。
第2実施形態における中継器1の動作は、上述した第1実施形態における動作(図5参照)と同様である。即ち、先ず、CPU10は、受信制御部60を制御して外部電波の受信処理を開始させるとともに、受信回路62Bの電圧保持回路6318に対して受信切替信号を出力する(ステップS11)。
このように、中継器1において、第2実施形態における外部電波の受信及び中継電波の送信が行われる。
以上、第2実施形態によれば、先ず、受信回路62Bにおいて外部電波の受信処理がなされて、受信した外部電波が局部発振信号eと合成されて中間周波信号に変換され、この中間周波信号を増幅しフィルタを通過させた信号a2に位相同期した基準発振信号b2が生成されるとともに、この基準発振信号b2に基づいて信号a2が検波されて時計データ信号c2が生成される。次いで、CPU10により、時計データ信号c2に基づく標準タイムコードに従って現在時刻の修正がなされ、送信用タイムコードd2が生成される。その後、送信回路92Bにおいて中継電波の送信がなされて、局部発振信号eと受信終了直前に受信された外部電波に基づく信号a2に位相同期した基準発振信号b2とを合成した信号を搬送波として送信用タイムコードd2で振幅変調されて振幅変調信号が生成されるとともに、アンテナANT2から送信される中継電波が外部電波と位相同期するよう、移相器925bによって振幅変調信号が移相される。
尚、本発明の適用は、上述した第1、第2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のは勿論である。
10 CPU
20 入力部
30 表示部
40 ROM
50 RAM
60 受信制御部
62(62A、62B) 受信回路
ANT1 アンテナ
621 RF増幅回路
622、625、627 フィルタ回路
623 周波数変換回路
624 周波数シンセサイザ
6241 基準発振回路
6242 周波数生成回路
626 IF増幅回路
628a、628b AGC回路
629a、629b 検波回路
631a、631b キャリア抽出回路
6311 位相比較器
6312 ループフィルタ
6313 スイッチ回路
6314、6318 電圧保持回路
6315 VCO(電圧制御発振器)
632a 信号再生回路
6316 位相検波回路
6317、6322 LPF
6321 乗算器
70 タイムコード生成部
80 計時回路部
82 発振回路部
90 送信制御部
92(92A、92B) 送信回路
921 乗算器
922、924、926 フィルタ回路
923a、923b 変調器
925a、925b 移相器
926 送信電力増幅回路
ANT2 アンテナ
Claims (7)
- 現在時刻を計時する計時手段と、
第1のアンテナと、
この第1のアンテナで受信した受信信号から時刻情報を検出し出力する時刻情報出力手段と、
この時刻情報出力手段によって出力された時刻情報に基づいて前記計時手段によって計時されている現在時刻を修正すると共に、この修正した現在時刻から送信用時刻情報を生成する送信時刻生成手段と、
前記受信信号と同一周波数の搬送波を前記送信時刻生成手段によって生成された送信用時刻情報で変調することにより前記受信信号と同一周波数の送信用信号を生成する送信用信号生成手段と、
この送信用信号生成手段によって生成された送信用信号の位相を変化させる位相変化手段と、
この位相変化手段によって位相変化された送信用信号を送信する第2のアンテナとを備え、
前記位相変化手段は、前記送信用信号の位相が前記第2のアンテナによる送信時に前記受信信号の位相に一致するように当該送信用信号の位相を変化させることを特徴とする時刻情報送受信装置。 - 前記時刻情報出力手段は、
所定周波数の信号を生成し出力する制御を行う発振制御手段と、
受信された所定周波数の受信信号と前記発振制御手段によって生成された信号との位相を比較する位相比較手段と、
この位相比較手段によって比較された結果を保持する比較結果保持手段と、
受信信号を受信しているときには前記位相比較手段による比較結果を出力し、送信用信号を送信しているときには前記比較結果保持手段によって保持された比較結果を出力するように比較結果を切替えて出力する切替え出力手段と、
この切替え出力手段によって出力された比較結果に基づいて前記発振制御手段によって生成される信号の周波数を帰還制御する帰還制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の時刻情報送受信装置。 - 前記時刻情報出力手段は、
アンテナで受信した受信信号を所定周波数の発振信号と合成して中間周波信号に変換する周波数変換手段と、
前記中間周波信号と位相が同期する信号を生成する基準発振信号生成手段と、
この基準発振信号生成手段によって生成された信号に基づいて前記中間周波信号を検波して時刻情報を出力する時刻情報検波出力手段と、
と、を含み、
前記送信用信号生成手段は、
前記基準発振信号生成手段によって生成された信号を逓倍又は分周することにより前記所定周波数の発振信号を生成する発振信号生成手段と、
前記基準発振信号生成手段によって生成された信号と前記所定周波数の発振信号とを乗算して乗算信号を生成する乗算信号生成手段と、
この乗算信号を前記受信信号と同一周波数の搬送波として前記送信用信号を生成する変調手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の時刻情報送受信装置。 - 現在時刻を計時する計時手段と、
第1のアンテナと、
この第1のアンテナで受信した受信信号から時刻情報を検出し出力する時刻情報出力手段と、
この時刻情報出力手段によって出力された時刻情報に基づいて前記計時手段によって計時されている現在時刻を修正する時刻修正手段と、
前記計時手段によって計時された現在時刻に基づいて送信用時刻情報を生成する送信時刻生成手段と、
前記受信信号と同一周波数の搬送波を前記送信時刻生成手段によって生成された送信用時刻情報で変調することにより前記受信信号と同一周波数の送信用信号を生成する送信用信号生成手段と、
この送信用信号生成手段によって生成された送信用信号の位相を変化させる位相変化手段と、
この位相変化手段によって位相変化された送信用信号を送信する第2のアンテナと、
この第2のアンテナによる前記送信用信号の送信と前記第1のアンテナによる前記受信信号の受信とを同時に行うように制御する送受信制御手段とを備え、
前記位相変化手段は、前記送信用信号の位相が前記第2のアンテナによる送信時に前記受信信号の位相に一致するように当該送信用信号の位相を変化させることを特徴とする時刻情報送受信装置。 - 前記時刻情報出力手段は、
所定周波数の信号を生成し出力する制御を行う発振制御手段と、
受信された所定周波数の受信信号と前記発振制御手段によって生成された信号との位相を比較する位相比較手段と、
この位相比較手段によって比較された結果に基づいて前記発振制御手段によって生成される信号の周波数を帰還制御する帰還制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項4記載の時刻情報送受信装置。 - 現在時刻を計時する計時回路と、
受信した受信信号から時刻情報を検出し出力する時刻情報出力回路と、
この時刻情報出力回路によって出力された時刻情報に基づいて前記計時回路によって計時されている現在時刻を修正すると共に、この修正した現在時刻から送信用時刻情報を生成する送信時刻生成回路と、
前記受信信号と同一周波数の搬送波を前記送信時刻生成回路によって生成された送信用時刻情報で変調することにより前記受信信号と同一周波数の送信用信号を生成する送信用信号生成回路と、
この送信用信号生成回路によって生成された送信用信号の位相を変化させる位相変化回路とを備え、
前記位相変化回路は、前記送信用信号の位相がアンテナによる送信時に前記受信信号の位相に一致するように当該送信用信号の位相を変化させることを特徴とする時刻情報送受信用回路。 - 現在時刻を計時する計時回路と、
受信した受信信号から時刻情報を検出し出力する時刻情報出力回路と、
この時刻情報出力回路によって出力された時刻情報に基づいて前記計時回路によって計時されている現在時刻を修正する時刻修正回路と、
前記計時回路によって計時された現在時刻に基づいて送信用時刻情報を生成する送信時刻生成回路と、
前記受信信号と同一周波数の搬送波を前記送信時刻生成回路によって生成された送信用時刻情報で変調することにより前記受信信号と同一周波数の送信用信号を生成する送信用信号生成回路と、
この送信用信号生成回路によって生成された送信用信号の位相を変化させる位相変化回路と、
この位相変化回路によって位相変化された送信用信号の送信と前記受信信号の受信とを同時に行うように制御する送受信制御回路とを備え、
前記位相変化回路は、前記送信用信号の位相がアンテナによる送信時に前記受信信号の位相に一致するように当該送信用信号の位相を変化させることを特徴とする時刻情報送受信用回路。
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