JPH03128465A - Frequency detecting circuit - Google Patents

Frequency detecting circuit

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JPH03128465A
JPH03128465A JP18198190A JP18198190A JPH03128465A JP H03128465 A JPH03128465 A JP H03128465A JP 18198190 A JP18198190 A JP 18198190A JP 18198190 A JP18198190 A JP 18198190A JP H03128465 A JPH03128465 A JP H03128465A
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circuit
output
frequency
signal
supplied
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JP18198190A
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Mitsuhiro Suzuki
三博 鈴木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To detect positive and negative angular frequencies by multiplying an input ted complex signal and a complex conjugate signal having a specified frequency charac teristic to the aforementioned complex signal and detecting a frequency of the complex signal from the multiplication output. CONSTITUTION:The signal come from an input terminal 21 is inputted to multiplying devices 31A, 31B of an orthogonal detecting circuit 26, and 2 cosomega2t, 2sinw2t are sup plied to the multiplying circuits 31A, 31B from input terminals 33A, 33B respectively. The input signals are orthogonally detected by the circuit 26 to obtain signals I, Q, from which a real number part and imaginary number pat of the input signals are obtained then respectively supplied to a filter circuit 23A and imaginary number part filtering circuit 23B. Next, an output of the circuit 23B is inverted through an inverter 24, thereby the complex coupling of the output through the circuit 23 is obtained. Then, the outputs of multiplying devices 33, 34 are supplied to a subtracting device 37 and the outputs of multiplying devices 35, 36 are supplied to an adding device 38. Outputs of the real part and imaginary part are obtained respectively from the subtracting device 37 and adding device 38, and the outputs are supplied to an angular frequency detecting device 27 wherein the frequency is obtained from an output of multiplying device 22.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、AFC(自動周波数制御)回路や、周波数
引込みループに用いられる周波数検出回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a frequency detection circuit used in an AFC (automatic frequency control) circuit or a frequency pull-in loop.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、AFC回路や周波数引込みループに用いら
れる周波数検出回路において、入力された複素信号と、
入力された複素信号に対して所定の周波数特性を持たせ
た信号の複素共役信号とを乗算し、この乗算出力から周
波数検出を行うことにより、正の角周波数とともに負の
角周波数の周波数検出を行なえるようにしたものである
This invention provides an input complex signal and a frequency detection circuit used in an AFC circuit or a frequency pull-in loop.
By multiplying the input complex signal by a complex conjugate signal of a signal with predetermined frequency characteristics and detecting the frequency from the multiplication output, it is possible to detect both positive and negative angular frequencies. It was made possible to do so.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

AFC(自動周波数制御)回路や周波数引込みループを
構成する場合に、人力信号の周波数を検出する周波数検
出回路が必要になる。従来のAFC回路や周波数引込み
ループでは、周波数検出回路として、クオドラチャ−検
波回路やPLL検波回路等のFM検波回路が用いられて
いる。
When configuring an AFC (automatic frequency control) circuit or a frequency pull-in loop, a frequency detection circuit that detects the frequency of a human input signal is required. In conventional AFC circuits and frequency pull-in loops, FM detection circuits such as quadrature detection circuits and PLL detection circuits are used as frequency detection circuits.

ところが、クオドラチャ−検波回路やPLL検波回路等
のFM検波回路では、周波数検出できる信号がキャリア
にのっている必要があり、検出できる周波数は、正の角
周波数の範囲又は負の角周波数の範囲の一方に限られる
However, in FM detection circuits such as quadrature detection circuits and PLL detection circuits, a signal whose frequency can be detected must be on the carrier, and the detectable frequency is within the range of positive angular frequencies or the range of negative angular frequencies. limited to one side.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

このように、FM検波回路を用いた従来の周波数検出回
路では、正の角周波数とともに、負の角周波数が検出で
きない。すなわち、このような周波数検出回路では、検
出できる周波数の範囲Fs、は、検出できる最高周波数
をf、□、最低周波数をf sin とすると、 f aAll < f amt< f sawflIM
、1  ・f、、3I>0 の範囲に限られる。
As described above, the conventional frequency detection circuit using the FM detection circuit cannot detect negative angular frequencies as well as positive angular frequencies. That is, in such a frequency detection circuit, the detectable frequency range Fs is as follows: f aAll < f amt < f sawflIM, where f is the highest frequency that can be detected, and f sin is the lowest frequency that can be detected.
, 1 ・f, , 3I>0.

このため、例えば中心周波数をOHzとして、入力信号
の周波数を正負の範囲にわたって検出し、周波数が例え
ば〇七となるように追い込むような周波数引込みループ
を形成することができないという問題がある。
For this reason, there is a problem in that it is not possible to form a frequency pull-in loop that detects the frequency of an input signal over a positive and negative range, with the center frequency set to 0Hz, and drives the frequency to, for example, 07.

また、このような従来の周波数検出回路では、直流入力
(周波数〇七の入力)での出力レベルのばらつきが生じ
るという問題がある。
Further, such a conventional frequency detection circuit has a problem in that the output level varies with DC input (input at frequency 07).

したがってこの発明の目的は、正の角周波数と負の角周
波数とを検出できる周波数検出回路を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide a frequency detection circuit that can detect positive angular frequencies and negative angular frequencies.

この発明の他の目的は、直流入力での出力レベルのばら
つきが生じない周波数検出回路を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a frequency detection circuit that does not cause variations in output level due to DC input.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明は、入力された複素信号と、入力された複素信
号に対して所定の周波数特性を持たせた信号の複素共役
信号とを乗算し、この乗算出力から入力された複素信号
の周波数を検出するようにしたことを特徴とする周波数
検出回路である。
This invention multiplies an input complex signal by a complex conjugate signal of a signal that has predetermined frequency characteristics for the input complex signal, and detects the frequency of the input complex signal from the multiplication output. This is a frequency detection circuit characterized in that:

〔作用〕[Effect]

複素ベースバンド信号 exp(j(ω。を十〇。)) ω。:は角周波数 θ。:初期位相 を振幅特性A(ω)、位相特性−φ(ω)のフィルタに
通すと、 A(ω。)・exp(j(ω。t+θ。−φ(ω。))
)となる、このフィルタを介された信号の複素共役信号
と入力複素ベースバンド信号とを乗算すると、A(ω。
Complex baseband signal exp(j(ω. 10.)) ω. : is the angular frequency θ. : When the initial phase is passed through a filter with amplitude characteristic A(ω) and phase characteristic -φ(ω), A(ω.)・exp(j(ω.t+θ.−φ(ω.))
), when the complex conjugate signal of the signal passed through this filter is multiplied by the input complex baseband signal, A(ω.

)・exp (jφ(ω。))となる。)・exp (jφ(ω.)).

このように、入力された複素ベースバンド信号と、この
人力された複素ベースバンド信号に対して所定の周波数
特性をもたせた信号の複素共役信号とを乗算すると、角
周波数のみの関数となる。
In this way, when the input complex baseband signal is multiplied by the complex conjugate signal of a signal that has a predetermined frequency characteristic with respect to the manually input complex baseband signal, it becomes a function only of the angular frequency.

したがって、これにより、複素ベースバンド信号の角周
波数を求めることができる。
Therefore, this allows the angular frequency of the complex baseband signal to be determined.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、第1図を参照して、この発明の原理構成について
説明する。
First, the basic structure of the present invention will be explained with reference to FIG.

第1図に示すように、入力端子lに複素ベースバンド信
号を供給し、この入力端子1からの複素ベースバンド信
号を乗算回路2に供給するとともに、 IA(ω)1 ・exp (−jφ(ω))なる特性の
フィルタ回路3、複素共役回路4を介して乗算回路2に
供給し、乗算回路2の出力を出力端子5から取り出すよ
うにする。このようにすると、出力端子5の出力から、
入力信号の周波数を検出することができる。
As shown in FIG. 1, a complex baseband signal is supplied to the input terminal l, and the complex baseband signal from the input terminal 1 is supplied to the multiplier circuit 2. The signal is supplied to the multiplier circuit 2 via the filter circuit 3 and the complex conjugate circuit 4 having the characteristics ω)), and the output of the multiplier circuit 2 is taken out from the output terminal 5. In this way, from the output of output terminal 5,
The frequency of the input signal can be detected.

つまり、今、第1図において、入力端子lに振幅値一定
の複素ベースバンド信号X x =exp (j (ω。t+θo))・・・■を供
給するとする。なお、ω。は角周波数、θ。
That is, in FIG. 1, it is assumed that a complex baseband signal X x =exp (j (ω.t+θo))...■ with a constant amplitude value is supplied to the input terminal l. In addition, ω. is the angular frequency, θ.

は初期位相である。この入力端子1からの複素ベースバ
ンド信号Xは乗算回路2の一方の入力端子に供給される
とともに、フィルタ回路3に供給される。
is the initial phase. The complex baseband signal X from this input terminal 1 is supplied to one input terminal of a multiplier circuit 2 and is also supplied to a filter circuit 3.

入力端子lからの複素ベースバンド信号Xは、フィルタ
回路3を介されると、 X′ A((J)0 )  I exp(j(ω。t+θ0−
φ(ω。))) ・・・■となる。
When the complex baseband signal X from the input terminal l is passed through the filter circuit 3, it becomes
φ(ω.))) ...■.

複素共役回路4で、フィルタ回路3の出力の複素共役が
とられ、複素共役回路4のからは、I A(ωe> I
 exp(−j ωot−jθo十jφ(ω。))・・
・■ が得られる。
In the complex conjugate circuit 4, the complex conjugate of the output of the filter circuit 3 is taken, and from the complex conjugate circuit 4, I A(ωe> I
exp(-j ωot-jθo ten jφ(ω.))...
・■ is obtained.

乗算回路2で、入力端子1からの複素ベースバンド信号
(0式で示される)と複素共役回路4の出力(0式で示
される)とが乗算される。この乗算された信号yは、 y=lA(ω。)1・exp(jφ(ω。))・・・■
となる。
The multiplier circuit 2 multiplies the complex baseband signal from the input terminal 1 (represented by equation 0) and the output of the complex conjugate circuit 4 (represented by equation 0). This multiplied signal y is y=lA(ω.)1・exp(jφ(ω.))...■
becomes.

0式から分かるように、乗算回路2の出力yは、ω。と
yとが一対一対応しているとき、人力された複素ベース
バンド信号の角周波数ω。のみの関数となる。したがっ
て、この出力信号yから入力された複素ベースバンド信
号の角周波数ω。を求めることができる。
As can be seen from equation 0, the output y of the multiplier circuit 2 is ω. When there is a one-to-one correspondence between and y, the angular frequency ω of the human-generated complex baseband signal. It becomes a function of only. Therefore, the angular frequency ω of the complex baseband signal input from this output signal y. can be found.

なお、上述の例では、フィルタ回路3を用いたが、フィ
ルタ回路3の代わりに、第2図に示すように、デイレイ
回路3Aを用いるようにしても良い。デイレイ回路3A
は、 A(ω) =exp(−τω) で示され、振幅特性が A(ω)1=1 であり、位相特性が 一φ(ω)−τω である。このようなデイレイ回路3Aを用いると、位相
特性が角周波数に対して直線的となる。
In the above example, the filter circuit 3 is used, but instead of the filter circuit 3, a delay circuit 3A may be used as shown in FIG. Delay circuit 3A
is expressed as A(ω) =exp(-τω), the amplitude characteristic is A(ω)1=1, and the phase characteristic is 1φ(ω)-τω. When such a delay circuit 3A is used, the phase characteristic becomes linear with respect to the angular frequency.

また、第3図に示すように、入力端子1からの複素ベー
スバンド信号を互いに特性の異なるフィルタ回路13A
及び13Bに供給し、フィルタ回路13Bの出力を乗算
回路12に供給し、フィルタ回路13Aの出力を複素共
役回路14を介して乗算回路12に供給し、乗算回路工
2の出力を出力端子15から取り出すようにしても良い
Further, as shown in FIG. 3, the complex baseband signal from the input terminal 1 is filtered by a filter circuit 13A having different characteristics.
and 13B, the output of the filter circuit 13B is supplied to the multiplication circuit 12, the output of the filter circuit 13A is supplied to the multiplication circuit 12 via the complex conjugate circuit 14, and the output of the multiplication circuit 2 is supplied from the output terminal 15. You may also take it out.

このようにした場合、フィルタ回路13Aの特性を I Al(ω) I exp(−jφ、 (ω))フィ
ルタ回路13Bの特性を Az(ω) l exp(−jφ、(ω))とすると、
出力端子15から、 1八、(ω)IIA、(ω) ・exp(j (φ、(ω)−φt(ω)))が出力さ
れる0例えば、 Al(ω)=jωバjω+a) lh(ω)=5ωバjω+b) とすると、出力端子15からの出力は、ω2 expcJ(tan−’(a/ω) (m五7./−i耳「 −tan−’ (b/ω))) となる。この場合には、例えばフィルタ回路133A及
び13Bとして互いに時定数の異なるバイパスフィルタ
を用いれば、直流分がカットされるので、入力直流オフ
セットの問題が生じない。
In this case, if the characteristics of the filter circuit 13A are I Al (ω) I exp (-jφ, (ω)) and the characteristics of the filter circuit 13B are Az (ω) l exp (-jφ, (ω)),
From the output terminal 15, 18, (ω) IIA, (ω) ・exp (j (φ, (ω) − φt (ω))) is output 0 For example, Al (ω) = jω bar jω + a) lh (ω) = 5ω bar jω+b), then the output from the output terminal 15 is ω2 expcJ(tan-'(a/ω) (m57./-i ear "-tan-' (b/ω)) ) In this case, for example, if bypass filters having different time constants are used as the filter circuits 133A and 13B, the DC component is cut, so that the problem of input DC offset does not occur.

次に、この発明が適用された周波数検出回路の具体的構
成について説明する。
Next, a specific configuration of a frequency detection circuit to which the present invention is applied will be explained.

第4図は、この発明の一実施例を示すものである。第4
図において、入力端子21からの信号が直交検波回路2
6に供給される。直交検波回路26は、乗算器31A及
び31Bと、ローパスフィルタ32A及び32Bとから
構成される。乗算器31Aには、入力端子33Aから(
2cos ω、t)が供給される。乗算器31Bには、
入力端子33Bから(−2sinωzt)が供給される
。直交検波回路26により、入力信号が直交検波され、
I。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention. Fourth
In the figure, the signal from the input terminal 21 is transmitted to the quadrature detection circuit 2.
6. The quadrature detection circuit 26 includes multipliers 31A and 31B and low-pass filters 32A and 32B. The multiplier 31A is connected to the input terminal 33A (
2cos ω,t) is supplied. The multiplier 31B has
(-2 sin ωzt) is supplied from the input terminal 33B. The input signal is orthogonally detected by the orthogonal detection circuit 26,
I.

Q信号が得られる。このI、Q信号から入力信号の実数
部と虚数部とが得られる。つまり、入力端子21に(c
osω、1+θ)が供給されると、(ωコ=ω1−ωt
)とすると、ローパスフィルタ32Aからは、cos 
(ω、を十〇)が得られ、これが実数部とされる。また
、ローパスフィルタ24Bからは、5in(ω、t+θ
)が得られ、これが虚数部とされる。
A Q signal is obtained. The real part and imaginary part of the input signal are obtained from the I and Q signals. In other words, the input terminal 21 (c
When osω, 1+θ) is supplied, (ωco=ω1−ωt
), from the low-pass filter 32A, cos
(ω, is 10) is obtained, and this is taken as the real part. Further, from the low-pass filter 24B, 5 inches (ω, t+θ
) is obtained, which is taken as the imaginary part.

直交検波回路26の出力がフィルタ回路23に供給され
るとともに、乗算回路22に供給される。
The output of the quadrature detection circuit 26 is supplied to the filter circuit 23 and also to the multiplication circuit 22 .

フィルタ回路23は、実数部フィルタ回路23Aと虚数
部フィルタ回路23Bとから構成される。
The filter circuit 23 includes a real part filter circuit 23A and an imaginary part filter circuit 23B.

例えば、フィルタ回路23の振幅特性がIA(ω)l−
1 であり、位相特性が φ(ω) = 2 tan−’ (ω/a)の場合、こ
れは、 A(ω)=(jω−a)/(jω+8)a>Q で表せる。直交検波回路26のローパスフィルタ32A
からの実数部出力がフィルタ回路23Aに供給され、ロ
ーパスフィルタ32Bからの虚数部出力が虚数部フィル
タ回路23Bに供給される。
For example, the amplitude characteristic of the filter circuit 23 is IA(ω)l-
1 and the phase characteristic is φ(ω) = 2 tan-' (ω/a), this can be expressed as A(ω)=(jω-a)/(jω+8)a>Q. Low-pass filter 32A of quadrature detection circuit 26
The real part output from the low-pass filter 32B is supplied to the filter circuit 23A, and the imaginary part output from the low-pass filter 32B is supplied to the imaginary part filter circuit 23B.

フィルタ回路23Aから、実数部の出力が得られ、フィ
ルタ回路23Bから虚数部の出力が得られる。フィルタ
回路23Bの出力がインバータ24を介して反転される
。これにより、フィルタ回路23を介された出力の複素
共役が得られる。
A real part output is obtained from the filter circuit 23A, and an imaginary part output is obtained from the filter circuit 23B. The output of filter circuit 23B is inverted via inverter 24. As a result, the complex conjugate of the output passed through the filter circuit 23 is obtained.

乗算回路22は、直交検波回路26のローパスフィルタ
32A及び32Bからの実数部及び虚数部出力と、フィ
ルタ回路2゛3及びインバータ24を介された実数部及
び虚数部出力とを乗算するものである。この乗算回路2
2は、乗算器33〜36と、減算器37及び加算器38
とから構成される。
The multiplier circuit 22 multiplies the real part and imaginary part outputs from the low-pass filters 32A and 32B of the quadrature detection circuit 26 by the real part and imaginary part outputs passed through the filter circuit 2-3 and the inverter 24. . This multiplication circuit 2
2 includes multipliers 33 to 36, a subtracter 37, and an adder 38.
It consists of

乗算器33には、ローパスフィルタ32Aの出力と、フ
ィルタ回路23Aの出力が供給される。
The multiplier 33 is supplied with the output of the low-pass filter 32A and the output of the filter circuit 23A.

乗算器34には、ローパスフィルタ32Bの出力と、イ
ンバータ24の出力が供給される0乗算器33の出力と
乗算器34の出力とが減算器37に供給される。
The subtracter 37 is supplied with the output of the low-pass filter 32B, the output of the 0 multiplier 33 to which the output of the inverter 24 is supplied, and the output of the multiplier 34.

乗算器35には、ローパスフィルタ32Bの出力と、フ
ィルタ回路23Aの出力が供給される。
The multiplier 35 is supplied with the output of the low-pass filter 32B and the output of the filter circuit 23A.

乗算器36には、ローパスフィルタ32Aの出力と、イ
ンバータ24の出力が供給される0乗算器35の出力と
乗算器36の出力とが加算器38に供給される。
An adder 38 is supplied with the output of the low-pass filter 32A, the output of a 0 multiplier 35 to which the output of the inverter 24 is supplied, and the output of the multiplier 36.

減算器37から、実数部の出力が得られる。加算器38
から虚数部の出力が得られる。減算器37の出力及び加
算器38の出力が角周波数検出回路27に供給される。
A real part output is obtained from the subtracter 37. Adder 38
The output of the imaginary part is obtained from . The output of the subtracter 37 and the output of the adder 38 are supplied to the angular frequency detection circuit 27.

角周波数検出回路27で、乗算器22の出力から、周波
数が求められる。
The angular frequency detection circuit 27 determines the frequency from the output of the multiplier 22.

なお、フィルタ回路23の代わりに、デイレイ回路を用
いるようしても良い、デイレイ回路を用いると、完全に
直線的な出力を得ることができる。
Note that a delay circuit may be used instead of the filter circuit 23. If a delay circuit is used, a completely linear output can be obtained.

第5図は、この発明の他の実施例である。第4図に示す
構成では、実数部及び虚数部とを求めて周波数検出を行
うようにしている。この場合には、−π≦φ(ω)≦π
の範囲で、直線的な出力が得られる。特に、フィルタ回
路23の代わりに、デイレイ回路を用いると、完全に直
線的な出力となる。
FIG. 5 shows another embodiment of the invention. In the configuration shown in FIG. 4, frequency detection is performed by determining the real part and the imaginary part. In this case, −π≦φ(ω)≦π
A linear output can be obtained within the range of . In particular, if a delay circuit is used instead of the filter circuit 23, a completely linear output will be obtained.

しかしながら、このような構成では、実数部及び虚数部
とを用いて周波数検出を行うので、回路構成が複雑化す
る。
However, in such a configuration, since frequency detection is performed using the real part and the imaginary part, the circuit configuration becomes complicated.

第5図に示す実施例は、虚数部のみの出力を用いて周波
数検出を行うことにより、回路構成の簡単化がはかられ
ている。
In the embodiment shown in FIG. 5, the circuit configuration is simplified by detecting the frequency using only the output of the imaginary part.

第5図において、入力端子41からの信号が直交検波回
路46に供給される。直交検波回路46は、乗算器51
A及び51Bと、ローパスフィルタ52A及び52Bと
から構成される0乗算器5IAには、入力端子53Aか
ら(2cos met)が供給される0乗算器51Bに
は、入力端子53Bから(2sinωd)が供給される
。直交検波回路46により、入力信号が直交検波され、
I、 Q信号が得られる。このI、Q信号が実数部と虚
数部とにされる。
In FIG. 5, a signal from an input terminal 41 is supplied to a quadrature detection circuit 46. In FIG. The quadrature detection circuit 46 includes a multiplier 51
A and 51B, and low-pass filters 52A and 52B, the 0 multiplier 5IA is supplied with (2 cos met) from the input terminal 53A, and the 0 multiplier 51B is supplied with (2 sin ωd) from the input terminal 53B. be done. The input signal is orthogonally detected by the orthogonal detection circuit 46,
I and Q signals are obtained. These I and Q signals are made into a real part and an imaginary part.

直交検波回路46の出力がフィルタ回路43に供給され
るとともに、乗算回路42に供給される。
The output of the quadrature detection circuit 46 is supplied to the filter circuit 43 and also to the multiplication circuit 42 .

フィルタ回路43は、実数部フィルタ回路43Aと虚数
部フィルタ回路43Bとから構成される。
The filter circuit 43 includes a real part filter circuit 43A and an imaginary part filter circuit 43B.

ローパスフィルタ52Aからの実数部出力がフィルタ回
路43Aに供給され、ローパスフィルタ52Bからの虚
数部出力が虚数部フィルタ回路43Bに供給される。
The real part output from the low-pass filter 52A is supplied to a filter circuit 43A, and the imaginary part output from the low-pass filter 52B is supplied to an imaginary part filter circuit 43B.

フィルタ回路43Aから、実数部の出力が得られ、フィ
ルタ回路43Bから虚数部の出力が得られる。フィルタ
回路43の出力が乗算回路42にら供給される。
A real part output is obtained from the filter circuit 43A, and an imaginary part output is obtained from the filter circuit 43B. The output of the filter circuit 43 is supplied to the multiplication circuit 42 .

乗算回路42は、直交検波回路46のローパスフィルタ
52A及び52Bからの実数部及び虚数部出力と、フィ
ルタ回路43の実数部及び虚数部出力とを、虚数部につ
いてのみ求める乗算出力を得る構成とされる。なお、減
算器55を用いることで、フィルタ回路43の出力の複
素共役が得られる。この乗算回路42は、乗算器53及
び54と、減算器55とから構成される。
The multiplication circuit 42 is configured to obtain a multiplication output for only the imaginary part by combining the real part and imaginary part outputs from the low-pass filters 52A and 52B of the quadrature detection circuit 46 and the real part and imaginary part outputs of the filter circuit 43. Ru. Note that by using the subtracter 55, the complex conjugate of the output of the filter circuit 43 can be obtained. This multiplication circuit 42 includes multipliers 53 and 54 and a subtracter 55.

乗算器53には、ローパスフィルタ52Aの出力と、フ
ィルタ回路43Bの出力が供給される。
The multiplier 53 is supplied with the output of the low-pass filter 52A and the output of the filter circuit 43B.

乗算器54には、ローパスフィルタ52Bの出力と、フ
ィルタ回路43Aの出力が供給される。乗算器53の出
力と乗算器54の出力とが減算器55に供給される。
The multiplier 54 is supplied with the output of the low-pass filter 52B and the output of the filter circuit 43A. The output of multiplier 53 and the output of multiplier 54 are supplied to subtracter 55 .

減算器55から、虚数部の出力が得られる。この出力が
出力端子56から出力される。この虚数部の出力を用い
て、周波数が検出される。
An imaginary part output is obtained from the subtracter 55. This output is output from the output terminal 56. The frequency is detected using the output of this imaginary part.

例えば、フィルタ回路43の振幅特性がA(ω)1=1 であり、位相特性が φ(ω)= 2jan−’ (ω/a)であるとすると
、出力端子56の出力は、ll1(IA((J)O) 
 l ・exp(j2tan−’ (ωo/a)))=
sin  (2tan−’  (ωo/a))となる。
For example, if the amplitude characteristic of the filter circuit 43 is A(ω)1=1 and the phase characteristic is φ(ω)=2jan-' (ω/a), the output of the output terminal 56 is ll1(IA ((J)O)
l ・exp(j2tan-' (ωo/a)))=
sin (2tan-' (ωo/a)).

これを、グラフで表すと、第6図に示すようになる。第
6図に示すように、 −a<ωo<a の範囲では、略直線的な出力を得ることができる。
This can be expressed graphically as shown in FIG. 6. As shown in FIG. 6, a substantially linear output can be obtained in the range -a<ωo<a.

この発明は、単一周波数の信号ばかりでなく、帯域を持
った信号の場合にも適用することができる。
This invention can be applied not only to signals with a single frequency but also to signals with a band.

第7図に示すように、入力端子51からの複素人力信号
と、τ遅延回路53、複素共役回路54を介された複素
人力信号とを乗算回路52で乗算し、乗算回路の出力の
平均値を平均値回路55で求め、虚部回路56でこの平
均化回路55の出力の虚数部をとり、出力端子57から
出力させる。
As shown in FIG. 7, the complex human power signal from the input terminal 51 and the complex human power signal passed through the τ delay circuit 53 and the complex conjugate circuit 54 are multiplied by the multiplication circuit 52, and the average value of the output of the multiplication circuit is is obtained by the averaging circuit 55, and the imaginary part of the output of the averaging circuit 55 is taken by the imaginary part circuit 56 and outputted from the output terminal 57.

このようにすると、帯域を持つ複素人力信号の周波数が
検出できる。
In this way, the frequency of the complex human power signal having a band can be detected.

つまり、入力端子51からの複素数入力信号S。That is, the complex input signal S from the input terminal 51.

を、 S+ −x (t )・・・■ とする、この入力信号x (t)を、τ遅延回路53で
てだけ遅延させると、τ遅延回路53の出力は、 x(を−τ)・・・@ となる、このτ遅延回路53の出力の複素共役を複素共
役回路54で求めると、 x(t−τ)・・・@ となる。この複素共役回路54の出力と、入力端子51
からの入力信号S、とを乗算回路52で乗算すると、そ
の乗算出力は、 x (L)  ・x(を−τ)・・・Oとなる。
When the input signal x (t) is delayed by the τ delay circuit 53, the output of the τ delay circuit 53 becomes x(−τ)・...@ When the complex conjugate of the output of this τ delay circuit 53 is determined by the complex conjugate circuit 54, it becomes x(t-τ)...@. The output of this complex conjugate circuit 54 and the input terminal 51
When the input signal S from the multiplication circuit 52 is multiplied by the input signal S, the multiplication output becomes x (L) x(-τ)...O.

乗算回路52の出力の平均値を平均化回路55で求める
と、 E (x(t)x(t−τ))・・・■となり、虚部回
路56で平均値出力の虚部をとると、 sa=−cm(E (〒(t)・x (t −r)) 
) ・・・@)となる。
When the average value of the output of the multiplier circuit 52 is obtained by the averaging circuit 55, it becomes E (x(t)x(t-τ))...■, and when the imaginary part of the average value output is taken by the imaginary part circuit 56, , sa=-cm(E (〒(t)・x(t-r))
) ...@).

以上の各信号を時間領域から周波数領域に書き直す。入
力信号SIを S、 =X (ω)・・・■′ とする、ここで入力信号X(ω)は、帯域を持った信号
である。この入力信号X(ω)をτ遅延させると、 X(ω)・e−11・・・@′ となる、そして、このτ遅延させた入力信号の複素共役
をとると、 Y(−ω)・e−Jta・・・■′ となる。
Each of the above signals is rewritten from the time domain to the frequency domain. Let the input signal SI be S, =X(ω)...■', where the input signal X(ω) is a signal with a band. When this input signal X(ω) is delayed by τ, it becomes・e-Jta...■' becomes.

入力信号と、τ遅延させて複素共役をとった入力信号と
を乗算させると、時間軸上の乗算は周波数軸上のたたみ
込み積分になるので、乗算した信号は、 となる。
When the input signal is multiplied by the complex conjugate input signal delayed by τ, the multiplication on the time axis becomes a convolution integral on the frequency axis, so the multiplied signal becomes as follows.

この乗算出力の平均値をとると、 となり、この平均値の虚数部をとると、となる。Taking the average value of this multiplication output, we get Then, if we take the imaginary part of this average value, we get:

これは、入力信号のスペクトラム(IX(ω)1りに、
(sinτω)で周波数軸上の重み付けをし、これを積
分したことになる。すなわち、例えば第8図Aに示すよ
うな成分の入力信号スペクトラム(IX(ω)12)に
、第8図Bに示すような(slnτω)で周波数軸上の
重み付けがなされる。このように重み付けすると、第8
図Cに示すような周波数軸上の成分となる。これを積分
すると、第8図りに示すように、入力信号の周波数の正
負のかたよりに応じた信号が検出される。
This is the spectrum of the input signal (IX(ω)),
This means that weighting is performed on the frequency axis by (sinτω) and this is integrated. That is, for example, the input signal spectrum (IX(ω)12) of the component as shown in FIG. 8A is weighted on the frequency axis by (slnτω) as shown in FIG. 8B. When weighted in this way, the 8th
This results in a component on the frequency axis as shown in Figure C. When this is integrated, a signal corresponding to the polarity of the frequency of the input signal is detected, as shown in the eighth diagram.

なお、上述の実施例では、平均値回路55の後段に虚部
回路56を設けているが、虚部回路56の後段に平均値
回路55を設けるようにしても良い。
In the above embodiment, the imaginary part circuit 56 is provided after the average value circuit 55, but the average value circuit 55 may be provided after the imaginary part circuit 56.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、正の角周波数と負の角周波数とが検
出できる。
According to this invention, positive angular frequencies and negative angular frequencies can be detected.

また、この発明によれば、周波数OHzでの出力レベル
のばらつきが生じない。
Further, according to the present invention, variations in output level at a frequency of OHZ do not occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3図はこの発明の原理説明に用いるブロック
図、第4図はこの発明の一実施例のブロック図、第5図
はこの発明の他の実施例のブロック図、第6図はこの発
明の他の実施例の説明に用いるグラフ、第7図はこの発
明の更に他の実施例のブロック図、第8図はこの発明の
更に他の実施例の説明に用いるグラフである。 図面における主要な符号の説明 1:入力端子、2:乗算回路。 3:フィルタ回路、4:複素共役回路。
Figures 1 to 3 are block diagrams used to explain the principle of the invention, Figure 4 is a block diagram of one embodiment of the invention, Figure 5 is a block diagram of another embodiment of the invention, and Figure 6. is a graph used to explain another embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram of still another embodiment of this invention, and FIG. 8 is a graph used to explain still another embodiment of this invention. Explanation of main symbols in the drawings 1: Input terminal, 2: Multiplier circuit. 3: Filter circuit, 4: Complex conjugate circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  入力された複素信号と、上記入力された複素信号に対
して所定の周波数特性を持たせた信号の複素共役信号と
を乗算し、上記乗算出力から上記入力された複素信号の
周波数を検出するようにしたことを特徴とする周波数検
出回路。
The input complex signal is multiplied by a complex conjugate signal of a signal having a predetermined frequency characteristic for the input complex signal, and the frequency of the input complex signal is detected from the multiplication output. A frequency detection circuit characterized by:
JP18198190A 1989-07-24 1990-07-10 Frequency detecting circuit Pending JPH03128465A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2006137238A1 (en) * 2005-06-21 2009-01-08 パイオニア株式会社 Phase correction circuit
CN107064630A (en) * 2017-03-31 2017-08-18 许继集团有限公司 A kind of power system frequency measuring method and device

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