JPH04298141A - 周波数制御回路 - Google Patents

周波数制御回路

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Publication number
JPH04298141A
JPH04298141A JP3062998A JP6299891A JPH04298141A JP H04298141 A JPH04298141 A JP H04298141A JP 3062998 A JP3062998 A JP 3062998A JP 6299891 A JP6299891 A JP 6299891A JP H04298141 A JPH04298141 A JP H04298141A
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JP
Japan
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frequency
circuit
intermediate frequency
output
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP3062998A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Higaki
健二 檜垣
Yukihiko Kumagai
熊谷 幸彦
Mitsugi Abe
阿部 貢
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04298141A publication Critical patent/JPH04298141A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信に用い
られ、周波数偏差(ドリフト)を除去して復調性能を向
上させる周波数制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル通信の分野では、どれだけ正
確に復調できているかが性能をはかる重要な指標の一つ
である。この種の指標としては、通常、BER(ビット
エラーレート)が用いられる。一方、受信機には一般に
スーパーヘテロダイン方式が用いられ、受信周波数から
中間周波数への周波数変換を行うべく局部発振器が用い
られる。局部発振器は、例えば電圧によって発振周波数
が変化するVC−TCXO等の基準発振器及びこれを中
間周波数に変換する手段(逓倍回路、PLLシンセサイ
ザ等)から構成される。ここに、局部発振器の発振周波
数に偏差が含まれていると受信機における中間周波数が
所定値からずれ、正確な復調ができなくなる。従って、
受信周波数に追従して中間周波数を安定させるべく、局
部発振器の発振周波数から偏差を除去する必要がある。 このため、ディジタル通信機においては、局部発振器の
発振周波数の偏差を補正する回路として周波数制御回路
(AFC回路)が用いられる。
【0003】図3には、ディジタル通信において用いら
れるダブルスーパーヘテロダイン受信機の構成が示され
ている。この受信機は、受信アンテナ10、第1ミキサ
12、第2ミキサ14、増幅器16及び符号判定回路1
8を備えている。すなわち、受信アンテナ10の受信出
力が第1ミキサ12において第1中間周波数FIF1の
信号に、さらに第2ミキサ14において第2中間周波数
FIF2の信号に、それぞれ変換され、増幅器16によ
り所定レベルまで増幅された後に符号判定回路18によ
り符号判定され、復調出力が得られる。
【0004】また、第1及び第2ミキサ12及び14に
は、受信周波数FRを第1中間周波数FIF1に、また
第1中間周波数FIF1を第2中間周波数FIF2に、
それぞれ変換すべく、第1局部発振周波数FL1及び第
2局部発振周波数FL2の信号が供給されている。これ
らの局部発振周波数のうち、第1局部発振周波数FL1
はPLLシンセサイザ20により、第2局部発振周波数
FL2はN逓倍回路22により、それぞれ後述するVC
−TCXOの出力に基づき発生する。第1中間周波数F
IF1及び第2中間周波数FIF2はそれぞれ次のよう
に表される。
【0005】FIF1=FL1−FR FIF2=FL2−FIF1 また、図3に示される回路は、送信に係る構成としてP
LLシンセサイザ24、送信用ミキサ26、増幅器28
及び送信アンテナ30を備えている。すなわち、PLL
シンセサイザ24の出力が送信用ミキサ26によりPL
Lシンセサイザ20の出力と混合され、増幅器28によ
り増幅された上で送信アンテナ30から送信される。こ
こに、PLLシンセサイザ24の出力周波数(送信の中
間周波数)がFIFTであるとするならば、送信周波数
FTは次のように表される。
【0006】FT=FL1−FIFT なお、PLLシンセサイザ24が変調機能を有していて
もよい。PLLシンセサイザ24における発振の基準周
波数は、PLLシンセサイザ20と同様、VC−TCX
Oによって与えられる。
【0007】ところで、先にも述べたように、受信周波
数FRに追従すると共に送信周波数FTを所定値に安定
化させる必要がある。このため、本従来例では偏差を補
償しつつPLLシンセサイザ20、N逓倍回路22及び
PLLシンセサイザ24に所定周波数f0の信号を供給
するAFC回路32が設けられている。
【0008】すなわち、PLLシンセサイザ20及び2
4はAFC回路32(より詳細にはこの回路に含まれる
VC−TCXO)からの信号を基準として局部発振周波
数FL1または中間周波数FIFTの信号を発生させ、
N逓倍回路22は局部発振周波数FL2=Nf0の信号
を発生させる。このとき、周波数f0に偏差が含まれて
いた場合、例えば偏差率をαとしてf0(1+α)と表
せるような周波数となっている場合には、周波数FL1
、FL2、FIFTにはそれぞれこの偏差の影響が現れ
る。すなわち、それぞれFL1(1+α)、FL2(1
+α)、FIFT(1+α)となる。この影響は、当然
、中間周波数FIF1及びFIF2にも現れる。偏差を
含む中間周波数FIF1及びFIF2をそれぞれF´I
F1及びF´IF2と表すならば、F´IF1=FL1
(1+α)−FR F´IF2=FL2(1+α)−F´IF1=FL2(
1+α)−FL1(1+α)+FR=α(FL2−FL
1)+FL2−FL1+FRとなる。後式に、 FIF1=FL1−FR FIF2=FL2−FIF1 =FL2−FL1+FR を代入するならば、 F´IF2=α(FIF2−FR)+FIF2と表せる
。従って、真の中間周波数FIF2、受信周波数(受信
チャネル)FRが既知であるならば、第2ミキサ14に
より得られる中間周波数F´IF2がわかればAFC回
路32における発振周波数の偏差がわかる。AFC回路
32は、中間周波数F´IF2を求めると共にこれを真
の中間周波数FIF2と比較して、偏差α・f0がなく
なるよう発振周波数を制御する機能を有している。
【0009】AFC回路32は、この機能を次のような
構成により実現している。まず、AFC回路32は、増
幅器16の出力周波数を計数するカウンタ34を備えて
いる。このカウンタ34による計数値DAは、偏差の影
響を含む第2中間周波数F´IF2を表している。さら
に、AFC回路32は、カウンタ34の計数結果及びR
OM36の内容に基づき補正データDBを発生させる演
算部38を備えている。ROM36には、偏差のない真
の第2中間周波数FIF2を表すデータD0及び基準デ
ータD1が格納されている。補正データDBは、DB=
(D0−DA)+D1 の式により求められる。この式の括弧の中は、FIF2
−F´IF2を表している。AFC回路32は、補正デ
ータDBをアナログの直流電圧に変換するD/Aコンバ
ータ40を備えており、D/Aコンバータ40からの直
流電圧に応じた周波数で発振するVC−TCXO42を
備えている。VC−TCXO42の発振出力は、PLL
シンセサイザ20及び24、N逓倍回路22に供給され
る。
【0010】このように、従来においては、VC−TC
XO42の発振周波数の偏差α・f0が0となるよう制
御が行われ、受信周波数FRへの追従が確保され、さら
に送信周波数FTの受信周波数FR(移動無線の場合、
基地局の送信周波数)への追従が確保される。また、各
局部発振周波数を単一の基準発振器たるVC−TCXO
42を用いて得ているため、構成が簡素である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、例えばπ/4シフトQPSK等のディジタル
変調に係る受信機において、変調データが固定パターン
の場合カウンタの計数値に変調データによる誤差が発生
し、発振周波数の正確な制御が困難となるという問題点
があった。このような問題点は、例えば米国仕様ディジ
タルセルラーに適用する場合に顕著となる。この仕様で
は、基地局に追従した状態で移動局側に許容される周波
数偏差は±200Hzという小さな値であり、従来の構
成では実現困難である。
【0012】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、変調データに起因
する中間周波数計数値の誤差発生を防止して、より安定
性の良い周波数制御を実現することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、当該受信機の中間周波数回路にお
ける中間周波数の信号を2n(n:正の整数)逓倍し出
力する2n逓倍回路と、2n逓倍回路の出力を帯域瀘波
し2n倍周波数の成分のみを通過させるバンドパスフィ
ルタと、バンドパスフィルタの出力を1/2n分周し計
数の対象としてカウンタに供給する2n分周回路と、を
備え、変調成分がπ/nの位相として現れるディジタル
変調に係る中間周波数の信号から2n逓倍、帯域瀘波及
び1/2n分周により変調による位相成分を除去し、V
C−TCXO等の基準発振器の発振周波数制御から変調
成分の影響を除去することを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明においては、変調成分がπ/nの位相と
して現れるディジタル変調、例えばπ/4シフトQPS
Kが前提となる。この変調方式の受信に係る中間周波数
の信号が2n逓倍され、2n倍周波数の成分が取り出さ
れ、さらに1/2n分周されると、受信に係る信号から
変調成分が除去されることになる。例えば、π/4シフ
トQPSKでは、変調による位相変化は±π/4、±3
π/4である。この変調方式において、受信に係る信号
が8逓倍されると、当該変調による位相変化は±2π、
±6πとなり、変調による位相変化が消滅する。このよ
うにして変調成分が除去された信号がカウンタに供給さ
れ、計数されると、その計数結果には変調成分による誤
差が含まれない。この結果、より正確な計数、補正デー
タ発生、ひいては周波数制御性能の向上が実現される。
【0015】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図3に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【0016】図1には、本発明の一実施例に係る周波数
制御回路の構成が示されている。この図に示される回路
は、π/4シフトQPSKに係る移動局の回路である。 増幅器16の出力は復調部への出力端子44に供給され
る一方で、本発明の特徴に係る構成を含むAFC回路4
6に供給されている。また、送信に係るPLLシンセサ
イザ24はディジタル信号入力端子48から送信すべき
信号を取り込み、変調する機能をも有している。
【0017】本発明の特徴は、カウンタ34に前置して
、8逓倍回路50、バンドパスフィルタ52及び1/8
分周回路54を備えることである。8逓倍回路50は、
増幅器16の出力を8逓倍し、バンドパスフィルタ52
は8逓倍回路50の出力のうち所定周波数帯域のみを通
過させる。1/8分周回路54は、バンドパスフィルタ
52の出力を1/8分周してもとの周波数に戻す。 これらの部材の動作によって、カウンタ34の入力から
変調による位相成分が除去されることになり、計数値D
Aがより正確となってVC−TCXO42の発振周波数
が偏差のない安定したものとなる。
【0018】この動作についてより詳細に説明すると次
のようになる。π/4シフトQPSKでは、スペースダ
イアグラムは図2(a)に示されるようなものとなり、
変調波形は搬送波をcosωtとすれば、e(t)=c
os(ωt+φ(t)) となる。ここに、φ(t)はπ/4シフトQPSKによ
る位相成分であり、±π/4又は±3π/4である。こ
れに、偏差が含まれる場合、それを位相Δθとして表す
ことができる。すなわち、この場合の変調波形はe(t
)=cos(ωt+φ(t)+Δθ)となる。
【0019】これを8逓倍すると、 (e(t))8=cos8(ωt+φ(t)+Δθ)=
cos{8(ωt+φ(t)+Δθ)}+高調波成分と
なる。ここに、8φ(t)=±2π又は±6πとなるた
め(図2(b))、角周波数8ω近傍の成分(上の式の
第1項)のみを取り出し、1/8分周すれば、cos(
ωt+Δθ) という信号が得られる。
【0020】この信号には、変調による位相成分φ(t
)が含まれない。従って、このような信号操作を増幅器
16の出力に適用すれば、偏差に起因する周波数変化F
IF2−F´IF2をΔθとして位相成分φ(t)の影
響を受けずにカウンタ34の計数値DAから検出できる
【0021】このように、本実施例によれば、ディジタ
ル変調の固定パターンによる影響を排除して、VC−T
CXO42の発振周波数をより正確に制御することがで
きる。これにより、例えば米国向ディジタルセルラーに
も適した回路が得られる。また、回路構成は簡単なもの
であり、移動局に適した構成である。更には、VC−T
CXO42を用いて各局部発振周波数を生成しているた
め、周波数安定性を高精度とすることができる。
【0022】なお、本発明は、π/4シフトQPSKに
限られるものではない。例えば、BPSK、QPSK等
にも適用できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
2n逓倍、帯域瀘波及び1/2n分周により得られた信
号を計数するようにしたため、変調成分を除去した正確
な周波数制御・安定化が可能になり、ディジタル無線移
動局の小型化、簡素化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る周波数制御回路(AF
C回路)を備えるダブルスーパーヘテロダイン方式の受
信機の構成を示す図である。
【図2】この実施例における変調成分除去手法を示す図
であり、図2(a)はπ/4シフトQPSKのスペース
ダイアグラムを、図2(b)は8逓倍の作用を、それぞ
れ示す図である。
【図3】一従来例に係る周波数制御回路(AFC回路)
を備えるダブルスーパーヘテロダイン方式の受信機の構
成を示す図である。
【符号の説明】
34  カウンタ 38  演算部 42  VC−TCXO 46  AFC回路 50  8逓倍回路 52  バンドパスフィルタ 54  1/8分周回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変調成分がπ/n(n:正の整数)の位相
    として現れるディジタル変調が施された信号を受信する
    受信機の中間周波数回路に中間周波数への周波数変換の
    ため発振出力を供給するとともに、その発振周波数が供
    給されるデータの値に応じて変化する基準発振器と、当
    該受信機の中間周波数回路における中間周波数を計数す
    るカウンタと、カウンタの計数値に基づき当該受信機の
    中間周波数回路における中間周波数の真の中間周波数と
    の差を求め、この差を基準発振器の発振周波数の偏差と
    みなして補正データを基準発振器に供給する演算部と、
    を備え、基準発振器の発振周波数を制御して中間周波数
    を安定させる周波数制御回路において、当該受信機の中
    間周波数回路における中間周波数の信号を2n逓倍し出
    力する2n逓倍回路と、2n逓倍回路の出力を帯域瀘波
    し2n倍周波数の成分のみを通過させるバンドパスフィ
    ルタと、バンドパスフィルタの出力を2n分周し計数の
    対象としてカウンタに供給する1/2n分周回路と、を
    備え、2n逓倍、帯域瀘波及び1/2n分周により基準
    発振器の発振周波数制御から変調成分の影響を除去する
    ことを特徴とする周波数制御回路。
JP3062998A 1991-03-27 1991-03-27 周波数制御回路 Pending JPH04298141A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009100397A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Panasonic Corp 無線通信機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009100397A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Panasonic Corp 無線通信機
JP4683032B2 (ja) * 2007-10-19 2011-05-11 パナソニック株式会社 無線通信機

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