JP5377076B2 - 周波数同期装置、受信機および周波数同期方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明にかかる周波数同期装置の実施の形態1の機能構成例を示す図である。図1に示すように本実施の形態の周波数同期装置は、リサンプラ1と、周波数偏差検出部2と、差分部3と、絶対値(abs)部4と、比較部5と、観測部6と、ホールド部7と、ループフィルタ(LF)8と、で構成される。本実施の形態の周波数同期装置は、たとえば、無線信号を受信する受信機などに内蔵され、受信信号と周波数同期を行うために用いられる装置である。
インパルス状の外乱がある場合にも、影響を受けた制御値を用いることを避け、高い精度で周波数同期を実施することができる。
図8は、本発明にかかる周波数同期装置の実施の形態2の機能構成例を示す図である。本実施の形態の周波数同期装置は、実施の形態1の周波数同期装置のホールド部7を近似部9に替える以外は実施の形態1の周波数同期装置と同様である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
図10は、本発明にかかる周波数同期装置の実施の形態3の機能構成例を示す図である。本実施の形態の周波数同期装置は、実施の形態1の周波数同期装置の観測部6を、FIR(Finite Impulse Response:有限インパルス応答)フィルタとして機能する観測部10に替える以外は実施の形態1の周波数同期装置と同様である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
図12は、本発明にかかる周波数同期装置の実施の形態4の機能構成例を示す図である。本実施の形態の周波数同期装置は、実施の形態1の周波数同期装置に、実施の形態2と同様の近似部9と、セレクタ11と、検出部12と、を追加する以外は実施の形態1の周波数同期装置と同様である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
図18は、本発明にかかる周波数同期装置の実施の形態5の機能構成例を示す図である。本実施の形態の周波数同期装置は、実施の形態1の周波数同期装置から差分部3と、観測部6と、を削除する以外は、実施の形態1の周波数同期装置と同様である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
図19は、本発明にかかる周波数同期装置の実施の形態6の機能構成例を示す図である。本実施の形態の周波数同期装置は、実施の形態2の周波数同期装置から差分部3と、観測部6と、を削除する以外は、実施の形態2の周波数同期装置と同様である。実施の形態2と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
図20は、本発明にかかる周波数同期装置の実施の形態7の機能構成例を示す図である。本実施の形態の周波数同期装置は、実施の形態4の周波数同期装置から差分部3と、観測部6と、近似部9と、を削除する以外は、実施の形態4の周波数同期装置と同様である。実施の形態4と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
図21は、本発明にかかる周波数同期装置の実施の形態8の機能構成例を示す図である。本実施の形態の周波数同期装置は、実施の形態1の周波数同期装置からリサンプラ1を削除し、周波数変換器13と、発振器14と、を追加する以外は、実施の形態1の周波数同期装置と同様である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は同一の符号を付して説明を省略する。
2 周波数偏差検出部
3 差分部
4 abs部
5 比較部
6,10 観測部
7 ホールド部
8 LF
9 近似部
11,73,93 セレクタ
12 検出部
13 周波数変換器
14 発振器
61,72 メモリ
62 加算部
71,91 スイッチ
94 近似演算部
92,101,121 メモリ部
102 乗算部
103 加算部
104 係数設定部
122 減算部
123 判定部
Claims (18)
- 受信信号に基づいて、自装置が再生する再生周波数を受信信号に同期させるための周波数同期制御を行う周波数同期装置であって、
受信信号に基づいて、前記再生周波数と受信信号との周波数偏差を求める周波数偏差検出手段と、
前記周波数偏差の時間変化量を算出する差分手段と、
前記時間変化量に基づいて、前記周波数偏差を、周波数同期制御を行うための制御値である周波数制御値として用いるか否かを示す制御値選択信号を生成する観測手段と、
前記制御値選択信号が周波数偏差を周波数制御値として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として選択し、一方、前記制御値選択信号が前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、過去の周波数制御値に基づいてその時点での周波数制御値の推定値である推定制御値を求め、求めた推定制御値を周波数制御値として選択する制御値選択手段と、
前記時間変化量の絶対値を求める絶対値手段と、
前記絶対値を所定のしきい値と比較し、比較結果に基づいて、前記絶対値が所定のしきい値未満である場合に0の値をとり、前記絶対値が所定のしきい値以上である場合に1の値をとる2値信号を生成する比較手段と、
を備え、
前記観測手段は、前記2値信号を保持し、最新の2値信号と保持している1つ前の2値信号とを加算し、前記加算結果を前記制御値選択信号とし、前記制御値選択信号が0の値の場合に前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として用いることを示すこととし、前記制御値選択信号が0以外の値の場合に前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示すこととし、
前記制御値選択手段が選択した周波数制御値に基づいて、前記周波数同期制御を行うことを特徴とする周波数同期装置。 - 受信信号に基づいて、自装置が再生する再生周波数を受信信号に同期させるための周波数同期制御を行う周波数同期装置であって、
受信信号に基づいて、前記再生周波数と受信信号との周波数偏差を求める周波数偏差検出手段と、
前記周波数偏差の時間変化量を算出する差分手段と、
前記時間変化量に基づいて、前記周波数偏差を、周波数同期制御を行うための制御値である周波数制御値として用いるか否かを示す制御値選択信号を生成する観測手段と、
前記制御値選択信号が周波数偏差を周波数制御値として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として選択し、一方、前記制御値選択信号が前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、過去の周波数制御値に基づいてその時点での周波数制御値の推定値である推定制御値を求め、求めた推定制御値を周波数制御値として選択する制御値選択手段と、
前記時間変化量の絶対値を求める絶対値手段と、
前記絶対値を所定のしきい値と比較し、比較結果に基づいて、前記絶対値が所定のしきい値未満である場合に0の値をとり、前記絶対値が所定のしきい値以上である場合に1の値をとる2値信号を生成する比較手段と、
を備え、
前記観測手段は、前記2値信号を保持し、保持している2つ以上の2値信号を用いてFIRフィルタによる平均化を行い、平均化後の2値信号を前記制御値選択信号とし、前記制御値選択信号が0の値の場合に前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として用いることを示すこととし、前記制御値選択信号が0以外の値の場合に前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示すこととし、
前記制御値選択手段が選択した周波数制御値に基づいて、前記周波数同期制御を行うことを特徴とする周波数同期装置。 - 前記FIRフィルタのタップ数を変更可能とすることを特徴とする請求項2に記載の周波数同期装置。
- 前記制御値選択手段は、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を保持し、前記周波数偏差を周波数制御値とした場合に、その周波数制御値を保持し、一方、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、前記推定制御値を保持している最新の周波数制御値とすることを特徴とする請求項1、2または3に記載の周波数同期装置。
- 前記制御値選択手段は、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を保持し、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、保持している複数の周波数偏差と所定の近似式とに基づいて前記推定制御値を求めることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の周波数同期装置。
- 前記制御値選択手段が選択した制御値に基づいて、前記周波数同期制御の収束過程であるか否かを検出する検出手段と、
をさらに備え、
前記制御値選択手段は、
前記制御値選択信号が、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差を周波数制御値候補として選択するとともに、その周波数制御値を保持し、一方、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、保持している最新の周波数制御値を前記推定制御値とし、前記推定制御値を、周波数制御値候補として選択する第1の制御値算出手段と、
前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を保持し、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差を周波数制御値候補として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差を周波数制御値候補として選択し、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差を周波数制御値候補として用いないことを示す値であった場合には、保持している複数の周波数偏差と所定の近似式とに基づいて前記推定制御値を求め、前記推定制御値を周波数制御値候補として選択する第2の制御値算出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第1の制御値算出手段が選択した周波数制御値候補と、前記第2の制御値算出手段が選択した周波数制御値候補と、のいずれか一方を周波数制御値として選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする請求項1、2または3に記載の周波数同期装置。 - 受信信号に基づいて、自装置が再生する再生周波数を受信信号に同期させるための周波数同期制御を行う周波数同期装置であって、
受信信号に基づいて、前記再生周波数と受信信号との周波数偏差を求める周波数偏差検出手段と、
前記周波数偏差の時間変化量を算出する差分手段と、
前記時間変化量に基づいて、前記周波数偏差を、周波数同期制御を行うための制御値である周波数制御値として用いるか否かを示す制御値選択信号を生成する観測手段と、
前記制御値選択信号が周波数偏差を周波数制御値として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として選択し、一方、前記制御値選択信号が前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、過去の周波数制御値に基づいてその時点での周波数制御値の推定値である推定制御値を求め、求めた推定制御値を周波数制御値として選択する制御値選択手段と、
を備え、
前記制御値選択手段が選択した周波数制御値に基づいて、前記周波数同期制御を行い、
前記制御値選択手段は、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を保持し、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、保持している複数の周波数偏差と所定の近似式とに基づいて前記推定制御値を求めることを特徴とする周波数同期装置。 - 受信信号に基づいて、自装置が再生する再生周波数を受信信号に同期させるための周波数同期制御を行う周波数同期装置であって、
受信信号に基づいて、前記再生周波数と受信信号との周波数偏差を求める周波数偏差検出手段と、
前記周波数偏差の時間変化量を算出する差分手段と、
前記時間変化量に基づいて、前記周波数偏差を、周波数同期制御を行うための制御値である周波数制御値として用いるか否かを示す制御値選択信号を生成する観測手段と、
前記制御値選択信号が周波数偏差を周波数制御値として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として選択し、一方、前記制御値選択信号が前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、過去の周波数制御値に基づいてその時点での周波数制御値の推定値である推定制御値を求め、求めた推定制御値を周波数制御値として選択する制御値選択手段と、
前記制御値選択手段が選択した制御値に基づいて、前記周波数同期制御の収束過程であるか否かを検出する検出手段と、
を備え、
前記制御値選択手段は、
前記制御値選択信号が、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差を周波数制御値候補として選択するとともに、その周波数制御値を保持し、一方、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、保持している最新の周波数制御値を前記推定制御値とし、前記推定制御値を、周波数制御値候補として選択する第1の制御値算出手段と、
前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を保持し、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差を周波数制御値候補として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差を周波数制御値候補として選択し、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差を周波数制御値候補として用いないことを示す値であった場合には、保持している複数の周波数偏差と所定の近似式とに基づいて前記推定制御値を求め、前記推定制御値を周波数制御値候補として選択する第2の制御値算出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第1の制御値算出手段が選択した周波数制御値候補と、前記第2の制御値算出手段が選択した周波数制御値候補と、のいずれか一方を周波数制御値として選択する選択手段と、
を備え、
前記制御値選択手段が選択した周波数制御値に基づいて、前記周波数同期制御を行うことを特徴とする周波数同期装置。 - 前記選択手段は、前記検出結果が前記周波数同期制御の収束過程であるという検出結果であった場合、前記第1の制御値算出手段が選択した周波数制御値候補を周波数制御値として選択し、前記検出結果が前記周波数同期制御の収束過程でないという検出結果であった場合、前記第2の制御値算出手段が選択した周波数制御値候補を周波数制御値として選択することを特徴とする請求項6または8に記載の周波数同期装置。
- 前記選択手段は、前記検出結果が前記周波数同期制御の収束過程であるという検出結果であった場合、前記第2の制御値算出手段が選択した周波数制御値候補を、周波数制御値として選択し、前記検出結果が前記周波数同期制御の収束過程でないという検出結果であった場合、前記第1の制御値算出手段が選択した周波数制御値候補を、周波数制御値として選択することを特徴とする請求項6または8に記載の周波数同期装置。
- 前記制御値選択手段が選択した制御値に基づいて、前記周波数同期制御の収束過程であるか否かを検出する検出手段と、
をさらに備え、
前記制御値選択手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記選択した周波数制御値と、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差と、のいずれか一方をさらに周波数制御値として選択する、
ことを特徴とする請求項4、5または7に記載の周波数同期装置。 - 受信信号に基づいて、自装置が再生する再生周波数を受信信号に同期させる周波数同期制御を行う周波数同期装置であって、
受信信号に基づいて、前記再生周波数と受信信号との周波数偏差を求める周波数偏差検出手段と、
前記周波数偏差に基づいて、前記周波数偏差を、周波数同期制御を行うための制御値である周波数制御値として用いるか否かを示す制御値選択信号を生成する比較手段と、
前記制御値選択信号が前記周波数偏差を周波数制御値として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を、周波数制御値として選択し、一方、前記制御値選択信号が前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、過去の周波数制御値に基づいてその時点で予測される周波数制御値である推定制御値を求め、求めた推定制御値を、周波数制御値として選択する制御値選択手段と、
前記制御値選択手段が選択した制御値に基づいて、前記周波数同期制御の収束過程であるか否かを検出する検出手段と、
を備え、
前記制御値選択手段は、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を保持し、前記周波数偏差を周波数制御値とした場合に、その周波数制御値を保持し、一方、前記制御値選択信号が、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、前記推定制御値を保持している最新の周波数制御値とし、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記選択した周波数制御値と、前記周波数偏差検出手段が求めた周波数偏差と、のいずれか一方をさらに周波数制御値として選択することを特徴とする周波数同期装置。 - 前記検出手段は、前記制御値選択手段が選択した周波数制御値の時間変化量に基づいて前記周波数同期制御の収束過程であるか否かを検出することを特徴とする請求項6、8〜12のいずれか1つに記載の周波数同期装置。
- 前記検出手段は、複数の前記時間変化量に対する平均値を求め、その平均値に基づいて前記周波数同期制御の収束過程であるか否かを検出することを特徴とする請求項13に記載の周波数同期装置。
- 前記再生周波数を、クロック周波数とすることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1つに記載の周波数同期装置。
- 前記再生周波数を、搬送波周波数とすることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1つに記載の周波数同期装置。
- 請求項1〜16のいずれか1つに記載の周波数同期装置を備えることを特徴とする受信機。
- 受信信号に基づいて、自装置が再生する再生周波数を受信信号に同期させるための周波数同期制御を行う周波数同期装置における周波数同期方法であって、
受信信号に基づいて、前記再生周波数と受信信号との周波数偏差を求める周波数偏差検出ステップと、
前記周波数偏差の時間変化量を算出する差分ステップと、
前記時間変化量に基づいて、前記周波数偏差を、周波数同期制御を行うための制御値である周波数制御値として用いるか否かを示す制御値選択信号を生成する観測ステップと、
前記制御値選択信号が前記周波数偏差を周波数制御値として用いることを示す値であった場合に、前記周波数偏差を周波数制御値として選択し、一方、前記制御値選択信号が前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示す値であった場合には、過去の周波数制御値に基づいてその時点での周波数制御値の推定値である推定制御値を求め、求めた推定制御値を、周波数制御値として選択する制御値選択ステップと、
前記時間変化量の絶対値を求める絶対値算出ステップと、
前記絶対値を所定のしきい値と比較し、比較結果に基づいて、前記絶対値が所定のしきい値未満である場合に0の値をとり、前記絶対値が所定のしきい値以上である場合に1の値をとる2値信号を生成する比較ステップと、
を含み、
前記観測ステップでは、前記2値信号を保持し、最新の2値信号と保持している1つ前の2値信号とを加算し、前記加算結果を前記制御値選択信号とし、前記制御値選択信号が0の値の場合に前記周波数偏差検出ステップで求めた周波数偏差を周波数制御値として用いることを示すこととし、前記制御値選択信号が0以外の値の場合に前記周波数偏差を周波数制御値として用いないことを示すこととし、
前記制御値選択ステップで選択した周波数制御値に基づいて前記周波数同期制御を行うことを特徴とする周波数同期方法。
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