JPH04167646A - 自動周波数制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、位相偏移変調を用いたデインタル通信システ
ムにおいて、伝送路上で生じる搬送波周波数の不確定な
変動を受信器側で補償する自動周波数制御方式に関する
。

（従来の技術） 数ＧＨｚの高い搬送波周波数を用いるディジタル通信シ
ステムでは、伝送路上で行われる周波数変換や移動通信
を行うことで生じるドツプラー効果等が原因となり搬送
波周波数に大きな変動か生しる。特に、低変調速度の通
信システムでは、最大周波数オフセットか変調周波数の
数倍になる場合もある。一般に、この搬送波周波数の変
動は、受信器側での自動周波数制御によって補償される
。

従来の自動周波数制御方式としては、第４図に示すよう
なりロスプロダクト型周波数弁別器を用いた自動周波数
制御方式かある。第４図中で、細線は実信号、太線は直
交信号を示す。複素乗算器１９は、ＰＳＫ　（位相偏移
変調）信号を準同期検波した直交信号を入力し、ＶＣＯ
（電圧制御発振器）２８から供給される補償信号により
入力する直交信号の周波数変動の補償を行う。サンプラ
２０は、複素乗算器１９から出力される信号を受け、該
信号を外部から供給される変調クロックでサンプルし、
変調周期Ｔ毎に１／２変調周期の時刻Ｔ／２におけるサ
ンプルＳ　（Ｔ／２）　、すなわち信号点のサンプルを
出力する。このサンプルＳ　（Ｔ／′２）は、周波数変
動か補償された受信信号として外部に出力される。変調
除去手段２１は、サンプラ２０から出力されるサンプル
Ｓ　（Ｔ／２）を受け、逓倍操作により入力信号である
サンプルＳ（Ｔ／２）の変調を除去する。遅延手段２２
は、変調除去手段２１から出力される信号の実部を受け
、該実部に変調周期Ｔの時間たけ遅延を与えて出力する
。遅延手段２３は、変調除去手段２１がら出力される信
号の虚部を受け、該虚部に変調周期Ｔの時間たけ遅延を
与えて出力する。乗算器２４は、遅延手段２２の出力と
変調除去手段２１から出力される信号の虚部とを乗算す
る。乗算器２５は、遅延手段２３の出力と変調除去手段
２１がら出力される信号の実部とを乗算する。減算器２
６は、乗算器２４の出力から乗算器２５の出力を減算す
る。この減算器２６の出力か搬送波の周波数変動の情報
を示す周波数誤差信号である。ループフィルタ２７は、
この周波数誤差信号を平均する。■゛Ｃ０２８は、ルー
プフィルタ２７がら出力される信号により出力信号の周
波数が制御され、該出力信号を周波数変動を補償する補
償信号として複素乗算器１９に出力する。ここで、受信
搬送波の周波数変動をΔｆ、ＰＳＫ信号の変調相数をＭ
（Ｍは正の整数）とおくと、変調除去手段２１て変調を
除去された信号ｒ　（ｎＴ）は、ｒ　（ｎＴ）＝ｅｘｐ
　（ｊ２πＭΔｆｎＴ）（ｎ＝０．１，２．　　・・・
） と表される。よって、減算器２６の出力ｄ　（ｎＴ）は
、 ｄ　（ｎＴ）＝ｓ　ｉｎ　（２ｙｒＭΔｆＴ）（ｎ＝ｏ
、１，２．　　・・・） となる。上式より、引き込み可能な周波数変動の範囲１
Δｆ１は、 １Δｆｌ＜ｆｓ／２Ｍ となる。ここで、ｆｓは変調周波数で１／Ｔて表される
。

また、第５図に初期の周波数引き込み時に入力信号に対
して周波数掃引を行うことにより周波数引き込み範囲を
拡大する方式を示す。複素乗算器２９は、ＰＳＫ（位相
偏移変調）信号を準同期検波した直交信号を入力し、Ｖ
ＣＯ（電圧制御発振器）３７から供給される補償信号に
より入力する直交信号の周波数変動の補償を行う。復調
手段３０は、複素乗算器２９から出力される信号を受け
、クロックおよびキャリア同期を行い、復調信号を出力
する。また復調手段３０は、入力信号の周波数偏差が比
較的小さい場合にはキャリア同期を行うことかでき、こ
のキャリア同期か確立すると周波数誤差信号を出力する
ようになる。誤り訂正復号手段３１は、復調手段３０か
ら出力される信号を受け、誤り訂正復号処理を行う。同
期判定手段３２は、誤り訂正復号手段３１から出力され
る信号を受け、該信号を用いて誤り訂正復号手段３１か
同期したかとうかの判定を行い、同期したと判定すると
モード切り替え信号を出力する。同期判定方法には、受
信信号系列と復号信号再符号化系列との相関に着目する
方法、誤り訂正復号手段３１におけるパスメトリックの
大小関係に着目する方法等かある。スイッチ３３は復調
手段３０から出力される周波数誤差信号を入力しており
、同期判定手段３２から出力されるモード切り替え信号
に従って、周波数誤差信号または零レベル信号のいずれ
か一方を選択して出力する。ループフィルタ３４は、ス
イッチ３３から出力される信号を受け、該信号を平均す
る。周波数掃引手段３５は、同期判定手段３２から出力
されるモード切り替え信号に従って、鋸波状信号を出力
する。周波数掃引手段３５は、固定周波数クロック発生
器とその出力クロックでカウント動作を行うカウンタと
で構成される。加算器３６は、周波数掃引手段３５から
出力される信号とループフィルタ３４から出力される信
号とを加算する。ＶＣＯ３７は、加算器３６から出力さ
れる信号により出力信号の周波数が制御され、該出力信
号を周波数変動を補償する信号として複素乗算器２９に
出力する。ここで初期の周波数引き込みを行うモードに
おいては、スイッチ３３は零レベル信号を出力するよう
に切り替わる。また周波数掃引手段３５周波数を掃引す
る鋸波状信号を出力することにより、電圧制御発振器３
７は周波数掃引信号を複素乗算器２９に出力する。ここ
で同期判定手段３２からモード切り替え信号が出力され
ると、周波数掃引手段３５は周波数掃引を停止する。ま
たスイッチ３３は復調手段３０から出力される周波数誤
差信号がループフィルタ３４の入力となるように切り替
わる。

これにより、電圧制御発振器３７はループフィルタ３４
から出力される信号により周波数が制御される出力信号
を周波数変動を補償する補償信号として複素乗算器２９
に出力する。

（発明か解決りようとする課題） 以上に説明した様に、第４図に示す従来の自動周波数制
御方式では、周波数誤差を検出するために、受信信号の
変調を逓倍操作により除去する必要かある。そのため変
調相数か増加するにしたがって周波数引き込み範囲が狭
くなる。さらに、逓倍操作による非線形損失が問題とな
る。また第５図に示す従来の自動周波数制御方式では、
初期の周波数引き込みモードにおいて、入力信号に対し
て周波数掃引を行うことにより周波数引き込み範囲をＶ
ＣＯ３７の出力可変周波数範囲内で広く拡張することか
できる。しかし、この方式には、いくつかの欠点かある
。まず第１に入力信号に対して周波数掃引を停止するモ
ード切り替え信号に誤り訂正復号手段３１の同期情報を
用いるから、誤り訂正制御を併用する通信系においての
み適用できる。第２に制御ループ中に復調手段３０、誤
り訂正復号手段３１および同期判定手段３２をはさむた
め系が複雑になる。第３に同期判定手段３２による同期
判定に比較的長い時間を必要とし、特に低いＳ／Ｎ条件
では同期、非同期の判定が困難になる。第４に比較的高
いＳ／Ｎ条件において、ある特定の疑似同期周波数にお
いて復調データ系列が符号語となり疑似同期が生しると
いう問題がある。

そこで本発明は、変調周期内の異なる時刻において、そ
れぞれ別別に等化した２点の収束信号を用いて周波数誤
差信号を検出し、その周波数誤差信号に微少なオフセッ
トを与えた信号でＶＣＯを制御して周波数変動を補償す
ることでｖＣＯの可変周波数範囲でのみ決定される広い
周波数引き込み範囲を実現する自動周波数制御方式と、
初期の周波数引き込みモードでは、入力信号に対して周
波数掃引を行い、同時に変調周期内の異なる時刻におい
て、それぞれ別別に等化した２点の収束信号を用いて周
波数誤差信号を検出し、その周波数誤差信号を平均して
しきい値と比較し、周波数誤差信号の平均値かしきい値
を越えた時にモードを切り替え、検出した周波数誤差信
号でｖＣＯを制御して周波数変動を補償することでＶＣ
Ｏの可変周波数範囲でのみ決定される広い周波数引き込
み範囲を実現する自動周波数制御方式とを提　すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の第１の自動周波数制御方式は、搬送波周波数が
不確定に変動する位相偏移変調信号を準同期検波した信
号を入力信号として入力し、外部から供給される補償信
号により前記入力信号の周波数変動の補償を行う周波数
変動補償手段と、該周波数変動補償手段から出力される
信号を受け、該信号を外部から供給される変調クロック
に同期したクロックでサンプルし、変調周期毎に変調周
期内の第１の時刻と第２の時刻と１／２変調周期の時刻
におけるサンプルをそれぞれ第１のサンプル、第２のサ
ンプルおよび周波数変動を補償した受信信号として出力
するサンプラと、該サンプラから出力される第１の時刻
のサンプルの実部を受け、該実部に対して符号間干渉を
なくすように等化を行う第１のフィルタと、該第１のフ
ィルタと同特性を有し、前記サンプラから出力される第
１のサンプルの虚部を受け、該虚部に対して符号間干渉
をなくすように等化を行う第２のフィルタと、 前記サンプラから出力される第２のサンプルの実部を受
け、該実部に対して符号間干渉をなくすように等化を行
う第３のフィルタと、 該第３のフィルタと同特性を有し、前記サンプラから出
力される第２のサンプルの虚部を受け、該虚部に対して
符号間干渉をなくすように等化を行う第４のフィルタと
、 前記第１のフィルタから出力される信号を受け、該信号
に前記第１の時刻から前記第２の時刻までの時間の遅延
を与える第１の遅延手段と、前記第２のフィルタから出
力される信号を受け、該信号に前記第１の時刻から前記
第２の時刻までの時間の遅延を与える第２の遅延手段と
、前記第１の遅延手段から出力される信号と前記第４の
フィルタから出力される信号とを乗算する第１の乗算器
と、 前記第２の遅延手段から出力される信号と前記第３のフ
ィルタから出力される信号とを乗算する第２の乗算器と
、 前記第１の乗算器の出力と前記第２の乗算器の出力との
差を生成し、誤差を前記周波数変動の情報をあらわす信
号として出力する減算器と、該減算器から出力される信
号を受け、該信号に　−オフセットを加える加算器と、 該加算器から出力される信号を受け、該信号を平均する
ループフィルタと、 該ループフィルタから出力される信号により出力信号の
周波数か制御され、該出力信号を前記周波数変動を補償
する前記補償信号として前記周波数補償手段に出力する
電圧制御発振器とを備えている。

本発明の第２の自動周波数制御方式は、搬送波周波数が
不確定に変動する位相偏移変調信号を準同期検波した信
号を入力信号として入力、外°部から供給される補償信
号により前記入力信号の周波数変動の補償を行う周波数
変動補償手段と、該周波数変動補償手段から出力される
信号を受け、該信号を外部から供給される変調クロック
に同期したクロックでサンプルし、変調周期毎に変調周
期内の第１の時刻と第２の時刻と１／２変調周期の時刻
におけるサンプルをそれぞれ第１のサンプル、第２のサ
ンプルおよび周波数変動を補償した受信信号として出力
するサンプラと、該サンプラから出力される第１の時刻
のサンプルの実部を受け、該実部に対して符号間干渉を
なくすように等化を行う第１のフィルタと、該第１のフ
ィルタと同特性を有し、前記サンプラから出力される第
１のサンプルの虚部を受け、該虚部に対して符号間干渉
なくすように等化を行う第２のフィルタと、 前記サンプラから出力される第２のサンプルの実部を受
け、該実部に対して符号間干渉をなくすように等化を行
う第３のフィルタと、 該第３のフィルタと同特性を有し、前記サンプラから出
力される第２のサンプルの虚部を受け、該虚部に対して
符号間干渉をなくすように等化を行う第４のフィルタと
、 前記第１のフィルタから出力される信号を受け、該信号
に前記第１の時刻から前記第２の時刻までの時間の遅延
を与える第１の遅延手段と、前記第２のフィルタから出
力される信号を受け、該信号に前記第１の時刻から前記
第２の時刻までの時間の遅延を与える第２の遅延手段と
、前記第１の遅延手段から出力される信号と前記第４の
フィルタから出力される信号とを乗算する第１の乗算器
と、 前記第２の遅延手段から出力される信号と前記第３のフ
ィルタから出力される信号とを乗算する第２の乗算器と
、 前記第１の乗算器の出力と前記第２の乗算器の出力との
差を生成し、誤差を前記周波数変動の情報をあらわす信
号として出力する減算器と、該減算器から出力される信
号を受け、該信号を平均するローパスフィルタと、 該ローパスフィルタから出力される信号を受け、該信号
とあらかじめ設定されているしきい値とを比較し、前記
信号が前記しきい値を越えた時にモード切り替え信号を
出力する比較手段と、前記減算器から出力される信号を
入力しており、前記比較手段から出力される前記モード
切り替え信号に従って、前記減算器から出力される信号
または零レベル信号のいずれか一方を選択して出力する
スイッチと、 該スイッチから出力される信号を受け、該信号を平均す
るループフィルタと、 前記比較手段から出力される前記モード切り替え信号に
従って、周波数を掃引する鋸波状信号を出力する周波数
掃引手段と、 該周波数掃引手段から出力される前記鋸波状信号と前記
ループフィルタから出力される信号とを加算する加算器
と、 該加算器から出力される信号により出力信号の周波数が
制御され、該出力信号を前記周波数変動を補償する前記
補償信号として前記周波数補償手段に出力する電圧制御
発振器とを備えている。

（実施例） 次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の自動周波数制御方式の一実施例
の構成を示すブロック図である。本実施例においては、
サンプラ２に供給するクロックとして変調クロックの４
倍のクロックを用いると回路構成か容易になり、最も実
用的であるから、ここてはサンプラ２に供給するクロッ
クは変調クロックの４倍のクロックとする。搬送波周波
数が不確定に変動するＰＳＫ　（位相偏移変調）信号の
周波数変動を補償するために、複素乗算器１は、ＰＳＫ
信号を準同期復調した直交信号を入力として、ＶＣＯ（
電圧制御発振器）１４から供給される補償信号でその周
波数変動の補償を行う。サンプラ２は、複素乗算器１か
ら出力される信号を受け、該信号を変調クロックの４倍
のクロックでサンプルし、変調周期Ｔ毎に１／４変調周
期の時刻Ｔ／４と、３／４変調周期の時刻３Ｔ／４と、
１／２変調周期の時刻Ｔ／２におけるサンプルＳ　（Ｔ
／４）１０１、Ｓ　（３Ｔ／４）１０２、Ｓ　（Ｔ／２
）１０３を出力する。サンプルＳ　（Ｔ／２）１０３は
、信号点のサンプルとなり、周波数変動が補償された受
信信号として外部に出力される。フィルタ３は、サンプ
ラ２から出力される１／４変調周期の時刻Ｔ／４のサン
プルＳ　（Ｔ／４）１０１の実部Ｒｅ　［Ｓ　（Ｔ／４
）　］を受け、該実部に対して符号間干渉をなくすよう
に等化を行う。フィルタ４は、フィルタ３と同特性を有
し、サンプラ２から出力される１／４変調周期の時刻Ｔ
／４のサンプルＳ　（Ｔ／４）１０１の虚部１　ｍ　［
Ｓ　＜Ｔ／４）］を受け、該虚部に対して符号間干渉を
なくすように等化を行う。フィルタ５は、サンプラ２か
ら出力される３／４変調周期の時刻３Ｔ／４のサンプル
Ｓ　（３Ｔ／４）１０２の実部Ｒｅ［５（３Ｔ／４）］
を受け、該実部に対して符号間干渉をなくすように等化
を行う。フィルタ６は、フィルタ５と同特性を有し、サ
ンプラ２から出力される３／４変調周期の時刻３Ｔ／４
のサンプル５（３Ｔ／４）１０２の虚部１ｍ　［Ｓ　（
３Ｔ／４）］を受け、該虚部に対して符号間干渉をなく
すように等化を行う。遅延手段７は、フィルタ３から出
力される信号を受け、該信号に１／２変調周期の時間Ｔ
／またけ遅延を与える。遅延手段８は、フィルタ４から
出力される信号を受け、１／２変調周期の時間Ｔ／また
け遅延を与える。乗算器９は、遅延手段７の出力とフィ
ルタ６の出力とを乗算する。乗算器１０は、遅延手段８
の出力とフィルタ５の出力とを乗算する。減算器１１は
、乗算器９の出力から乗算器１０の出力を減算する。こ
の減算器１１の出力が周波数変動の情報を示す周波数誤
差信号である。加算器１２は、減算器１１から出力され
る信号を受け、該信号に微少なオフセットΔＶを与える
。ループフィルタ１３は、加算器１２から出力される信
号を受け、該信号を平均する。ＶＣＯ１４は、ループフ
ィルタ１３から出力される信号により出力信号の周波数
が制御され、該出力信号を周波数変動を補償する補償信
号として複素乗算器１に出力する。

第６図は、雑音がない場合の周波数誤差信号特性を示し
ている。減算器１１の出力信号にオフセット△Ｖを与え
ない場合には、周波数偏差が−ｆＳより小さい領域およ
びｆｓより大きい領域では、周波数誤差信号は検出され
ない。そこで減算器１１の出力信号にわずかなオフセッ
ト△Ｖを与えて新たな周波数誤差信号とすることにより
第６図に示すような周波数誤差信号特性が得られる。従
ってＶＣＯ１４は矢印の方向に引き込み動作を行う。

ここで周波数偏差が−ｆｓより小さい領域では、ＶＣＯ
１４は、−旦、ロック点に対して逆方向に動くが、やが
てループフィルタがオーバーフローして周波数偏差が正
の領域に折り返り、引き込み動作を続行する。本実施例
においては、周波数誤差信号にオフセットΔＶを与える
ことでロック点がずれて残留周波数誤差ｆｅが生じる。

しかし、この周波数誤差は後段のキャリア再生回路によ
り補償される。

本実施例において、ヤフセットΔＶは、極力小さく設定
することが好ましい。従って、周波数偏差が−ｆｓより
小さい領域およびｆｓより大きい領域では、周波数誤差
信号が小さく、周波数引き込みに時間がかかる。第２図
は本発明の第１の自動周波数制御方式のその他の実施例
の構成を示すブロック図である。第２図において、周波
数誤差信号の検出を行う部分は第１図の構成と変わりな
い。またループフィルタ１３は、リミッタ１５、ディジ
タルフィルタ１６およびアップダウンカウンタ１７て構
成されている。リミッタ１５は、加算器１２においてオ
フセットΔＶが与えられた周波数誤差信号を受け、該周
波数誤差信号を２値レベル信号に変換する。ディジタル
フィルタ１６は、リミッタ１５から出力される信号を受
け、該信号を平均する。ディジタルフィルタ１６は、２
値レベル信号を平均するから、ランダムウオークフィル
タ、ＡＮＤフィルタ等が用いられる。アップダウンカウ
ンタ１７は、ディジタルフィルタ１６から出力される信
号を受け、該出力積分する。ｖＣ０１４は、アップダウ
ンカウンタ１７から出力される信号により出力信号の周
波数が制御され、該出力信号を周波数変動を補償する補
償信号として複素乗算器１に出力する。第７図は、リミ
ッタ１５により２値レベル信号に変換された周波数誤差
信号特性を示している。周波数誤差信号が小さい領域に
おいて、該信号は１またはＯに判定されるから、この領
域での周波数引き込み速度は改善される。

第３図は本発明の第２の自動周波数制御方式の一実施例
の構成を示すブロックである。本実施例において、複素
乗算器１、サンプラ２、フィルタ３．４，５，６、遅延
手段７，８、乗算器９．１０および減算器１１の動作は
、第１図および第２図の実施例と全く同じである。ロー
パスフィルタ１２は、減算器１１から出力される信号を
受け、該信号を平均する。比較手段１３は、ローパスフ
ィルタ１２から出力される信号を受け、該信号とあらか
じめ設定されているしきい値とを比較し、ローパスフィ
ルタ１２から出力される信号がしきい値を越えた時にモ
ードの切り替えを指示するモード切り替え信号を出力す
る。スイッチ１４は、減算器１１から出力される信号を
受け、比較手段１３から出力されるモード切り替え信号
に従って、減算器１１から出力される信号または零レベ
ル信号のいずれか一方を選択して、出力する。ループフ
ィルタ１５は、スイッチ１４から出力される信号を受け
、該信号を平均する。周波数掃引手段１６は、比較手段
１３から出力されるモード切り替え信号に従って、周波
数を掃引する鋸波状信号を出力する。加算器１７は、周
波数掃引手段１６から出力される鋸波状信号とループフ
ィルタ１５から出力される信号とを加算する。ＶＣＯ１
８は、加算器１７から出力される信号により周波数が制
御される出力信号を周波数変動を補償する補償信号とし
て複素乗算器１に出力する。ここで初期の周波数引き込
みを行うモードにおいては、スイッチ１４は零レベル信
号を出力するように切り替わる。また周波数掃引手段１
６は、周波数を掃引する鋸波状信号を出力する。これに
よりＶＣ０１８は、出力信号である補償信号を周波数掃
引信号として複素乗算器１に出力する。ここで比較手段
１３からモード切り替え信号が出力されると、周波数掃
引手段１６は周波数掃引を停止する。またスイッチ１４
は減算器１１から出力される周波数変動を示す周波数誤
差信号がループフィルタ１５の入力となるように切り替
わる。するとＶＣ０１８は、ループフィルタ１５から出
力される信号により出力信号の周波数が制御され、該出
力信号を周波数変動を補償する補償信号として複素乗算
器１に出力する。第８図は、雑音がない場合の減算器１
１から出力される信号の周波数特性すなわち周波数誤差
信号特性を示している。第８図から明らかな様に、本実
施例では、入力信号に対して周波数掃引を行わなくとも
、はぼ変調周波数ｆｓにわたる広い周波数引き込み範囲
を有している。そして周波数偏差が変調周波数ｆｓを越
える場合には、周波数誤差信号が検出されるまで入力信
号は周波数掃引される。周波数掃引を停止し、周波数誤
差信号による制御にモードを切り替えるタイミングは、
周波数誤差信号が第８図におけるしきい値を越えた場合
である。しきい値には、正負双方の値または正負どちら
か一方の値が用いられるが、正負双方の値を用いれば引
き込み時間をより短縮できる。

なお、第３図において、減算器１１から出力される周波
数誤差信号をリミッタで２値化号または３値化号に変換
してループフィルタに２値デイジタルフイルタを用いる
構成なども考えられるが、本質的には第３図と変わりな
い。また、第３図は、全ディジタル的に処理を行う自動
周波数制御方式の構成でるが、一部にアナログ処理を取
り入れることもできる。例えば、複素乗算器１と加算器
１７をアナログ素子に置き換え、ＶＣ０１８にＩＦ帯域
のアナログｖＣＯを用いて、乗算器１とサンプラ２との
間にＡ／Ｄ変換器を、ループフィルタ１５および周波数
掃引手段１６と加算器１７との間にＤ／Ａ変換器を置く
構成も当然考えられるが、本質的には第３図と変わりな
い。

（発明の効果） 以上に説明したように本発明の第１の自動周波数制御方
式によれば、変調周期内の異なる時刻において、それぞ
れ別別に等化した２点の収束信号を用いて周波数誤差信
号を検出し、その周波数誤差信号に微少なオフセットを
与えた信号でｖＣＯを制御して周波数変動を補償するこ
とでＶＣＯの可変周波数範囲でのみ決定される広い周波
数引き込み範囲を実現することができる。さらに初期の
周波数引き込み時にモードの°切り替えを必要としない
から、同期損失後の再引き込ろを起動信号なしに自動的
に行うことができる。また、周波数誤差検出特性におい
て、平均周波数誤差がほぼ零となる同期終了時には、変
調によるパターンジッタがなくなり、さらに変調除去手
段を用いないから逓倍操作による非線形損失が回避でき
る等の効果が期待できる。

また本発明の第２の自動周波数制御方式によれば、初期
の周波数引き込みを行うモードでは、入力信号に対して
周波数掃引を行い、同時に変調周期内の異なる時刻にお
いて、それぞれ別別に等化した２点の収束信号を用いて
周波数誤差信号を検出し、その周波数誤差信号を平均し
てしきい値と比較し、周波数誤差信号の平均値がしきい
値を越えた時にモードを切り替え、検出した周波数誤差
信号でＶＣＯを制御して周波数変動を補償することでＶ
ＣＯの可変周波数範囲でのみ決定される広い周波数引き
込み範囲を実現することができる。

また、周波数誤差検出特性において、平均周波数誤差が
ほぼ零となる同期終了時には、変調によるパターンジッ
タがなくなり、さらに変調除去手段を用いないから、逓
倍操作による非線形損失が回避できる等の効果が期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の自動周波数制御方式の一実施例
の構成を示すブロック図、第２図は本発明の第１の自動
周波数制御方式のその他の実施例の構成を示すブロック
図、第３図は本発明の第２の自動周波数制御方式の一実
施例の構成を示すブロック図、第４図は従来の自動周波
数制御方式の一例を示すブロック図、第５図は従来の自
動周波数制御方式のその他の例を示すブロック図、第６
図は第１図の実施例の周波数誤差信号特性を示す図、第
７図は第２図の実施例において周波数誤差信号特性をリ
ミッタ１５で判定した特性を示す図、第８図は第３図の
実施例の周波数誤差信号特性とモード切り替えを行うし
きい値とを示す図である。 １．１９．２９・・・複素乗算器、２，２０・・・サン
プラ、３，４，５．６・・・フィルタ、７．８，２２゜
２３・・・遅延手段、９，１０．２４．２５・・・乗算
器、１１．２６・・・減算器、１２，３６．４５・・・
加算器、１３．２７，３４．４４・・・ループフィルタ
、１４゜２８．３７，４６．、、ＶＣＯ（ｉ４圧制御発
振器）、１５・・・リミッタ、１６・・ディジタルフィ
ルタ、１７・・・アップダウンカウンタ、２１・・・変
調除去手段、３０・・・復調手段、３１・・・誤り訂正
復号手段、３２・・・同期判定手段、３３．４２・・・
スイッチ、３５゜４３・・・周波数掃引手段、４０・・
・ローパスフィルタ、４１・・・比較手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送波周波数が不確定に変動する位相偏移変調信
   号を準同期検波した信号を入力信号として入力し、外部
   から供給される補償信号により前記入力信号の周波数変
   動の補償を行う周波数変動補償手段と、 該周波数変動補償手段から出力される信号を受け、該信
   号を外部から供給される変調クロックに同期したクロッ
   クでサンプルし、変調周期毎に変調周期内の第１の時刻
   と第２の時刻と１／２変調周期の時刻におけるサンプル
   をそれぞれ第１のサンプル、第２のサンプルおよび周波
   数変動を補償した受信信号として出力するサンプラと、 該サンプラから出力される第１の時刻のサンプルの実部
   を受け、該実部に対して符号間干渉をなくすように等化
   を行う第１のフィルタと、 該第１のフィルタと同特性を有し、前記サンプラから出
   力される第１のサンプルの虚部を受け、該虚部に対して
   符号間干渉をなくすように等化を行う第２のフィルタと
   、 前記サンプラから出力される第２のサンプルの実部を受
   け、該実部に対して符号間干渉をなくすように等化を行
   う第３のフィルタと、 該第３のフィルタと同特性を有し、前記サンプラから出
   力される第２のサンプルの虚部を受け、該虚部に対して
   符号間干渉をなくすように等化を行う第４のフィルタと
   、 前記第１のフィルタから出力される信号を受け、該信号
   に前記第１の時刻から前記第２の時刻までの時間の遅延
   を与える第１の遅延手段と、 前記第２のフィルタから出力される信号を受け、該信号
   に前記第１の時刻から前記第２の時刻までの時間の遅延
   を与える第２の遅延手段と、 前記第１の遅延手段から出力される信号と前記第４のフ
   ィルタから出力される信号とを乗算する第１の乗算器と
   、 前記第２の遅延手段から出力される信号と前記第３のフ
   ィルタから出力される信号とを乗算する第２の乗算器と
   、 前記第１の乗算器の出力と前記第２の乗算器の出力との
   差を生成し、該差を前記周波数変動の情報をあらわす信
   号として出力する減算器と、該減算器から出力される信
   号を受け、該信号にオフセットを加える加算器と、 該加算器から出力される信号を受け、該信号を平均する
   ループフィルタと、 該ループフィルタから出力される信号により出力信号の
   周波数が制御され、該出力信号を前記周波数変動を補償
   する前記補償信号として前記周波数補償手段に出力する
   電圧制御発振器と、 を備えることを特徴とする自動周波数制御方式。
2. （２）前記ループフィルタは、前記加算器から出力され
   る信号を受け、該信号を２値レベル信号に変換するリミ
   ッタと、該リミッタから出力される信号を受け、該信号
   を平均するディジタルフィルタと、該ディジタルフィル
   タから出力される信号を受け、該信号を積分するアップ
   ダウンカウンタとを有することを特徴とする請求項１に
   記載の自動周波数制御方式。
3. （３）搬送周波数が不確定に変動する位相偏移変調信号
   を準同期検波した信号を入力信号として入力し、外部か
   ら供給される補償信号により前記入力信号の周波数変動
   の補償を行う周波数変動補償手段と、 該周波数変動補償手段から出力される信号を受け、該信
   号を外部から供給される変調クロックに同期したクロッ
   クでサンプルし、変調周期毎に変調周期内の第１の時刻
   と第２の時刻と１／２変調周期の時刻におけるサンプル
   をそれぞれ第１のサンプル、第２のサンプルおよび周波
   数変動を補償した受信信号として出力するサンプラと、 該サンプラから出力される第１の時刻のサンプルの実部
   を受け、該実部に対して符号間干渉をなくすように等化
   を行う第１のフィルタと、 該第１のフィルタと同特性を有し、前記サンプラから出
   力される第１のサンプルの虚部を受け、該虚部に対して
   符号間干渉をなくすように等化を行う第２のフィルタと
   、 前記サンプラから出力される第２のサンプルの実部を受
   け、該実部に対して符号間干渉をなくすように等化を行
   う第３のフィルタと、 該第３のフィルタと同特性を有し、前記サンプラから出
   力される第２のサンプルの虚部を受け、該虚部に対して
   符号間干渉をなくすように等化を行う第４のフィルタと
   、 前記第１のフィルタから出力される信号を受け、該信号
   に前記第１の時刻から前記第２の時刻までの時間の遅延
   を与える第１の遅延手段と、 前記第２のフィルタから出力される信号を受け、該信号
   に前記第１の時刻から前記第２の時刻までの時間の遅延
   を与える第２の遅延手段と、 前記第１の遅延手段から出力される信号と前記第４のフ
   ィルタから出力される信号とを乗算する第１の乗算器と
   、 前記第２の遅延手段から出力される信号と前記第３のフ
   ィルタから出力される信号とを乗算する第２の乗算器と
   、 前記第１の乗算器の出力と前記第２の乗算器の出力との
   差を生成し、該差を前記周波数変動の情報をあらわす信
   号として出力する減算器と、該減算器から出力される信
   号を受け、該信号を平均するローパスフィルタと、 該ローパスフィルタから出力される信号を受け、該信号
   とあらかじめ設定されているしきい値とを比較し、前記
   信号が前記しきい値を越えた時にモード切り替え信号を
   出力する比較手段と、 前記減算器から出力される信号を入力しており、前記比
   較手段から出力される前記モード切り替え信号に従って
   、前記減算器から出力される信号または零レベル信号の
   いずれか一方を選択して出力するスイッチと、 該スイッチから出力される信号を受け、該信号を平均す
   るループフィルタと、 前記比較手段から出力される前記モード切り替え信号に
   従って、周波数を掃引する鋸波状信号を出力する周波数
   掃引手段と、 該周波数掃引手段から出力される前記鋸波状信号と前記
   ループフィルタから出力される信号とを加算する加算器
   と、 該加算器から出力される信号により出力信号の周波数が
   制御され、該出力信号を前記周波数変動を補償する前記
   補償信号として前記周波数補償手段に出力する電圧制御
   発振器と、を備えることを特徴とする自動周波数制御方
   式。
4. （４）初期の周波数引き込みを行うモードにおいては、
   前記スイッチが前記零レベル信号を出力し、前記周波数
   掃引手段が周波数を掃引する前記鋸波状信号を出力する
   ことにより、前記電圧制御発振器は前記補償信号を周波
   数掃引信号として前記周波数補償手段に出力し、この状
   態において前記比較手段から前記モード切り替え信号が
   出力されると、前記周波数掃引手段は周波数掃引を停止
   し、前記スイッチは前記減算器から出力される信号を前
   記ループフィルタに出力し、前記電圧制御発振器は前記
   ループフィルタから出力される信号により出力信号の周
   波数が制御され、該出力信号を前記周波数変動を補償す
   る前記補償信号として前記周波数補償手段に出力するこ
   とを特徴とする請求項３に記載の自動周波数制御方式。