JPH0511549U - 位相同期ループ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】入力信号と同期した信号を出力する位相同期ル
ープ回路において、入力信号に熱雑音等を含む場合にも
出力信号をゆらぎの少ない安定したものとする。 【構成】入力信号の位相と電圧制御発振器４の位相とを
位相比較器５で比較し、位相比較器５の出力により電圧
保持回路７の出力電圧を上昇または下降させるととも
に、その出力電圧で電圧制御発振器４を制御する。中立
帯の幅が位相比較器５より広い位相同期検出器８により
入力信号と電圧制御発振器４の位相同期を検出し、位相
同期検出器８の出力により、電圧保持回路７の出力を固
定した状態または位相比較器５の出力により上昇または
下降させる状態とを選択させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は位相同期ループに係わり、特に、受信機の再生搬送波の周波数同期 のためにパイロット信号に同期した信号を作り出すのに好適な位相同期ループに 関する。

【０００２】

【従来の技術】

移動体通信では、１つの無線搬送波で１つの情報源信号を伝送するいわゆるＳ ＣＰＣ方式による周波数多重方式がよく用いられている。このような通信方式で は、無線チャンネルを多く確保するために占有周波数帯域幅の狭帯域化が必要と なる。それに伴い周波数安定度が重要な問題となる。すなわち、周波数変動が回 線品質に重要な影響を及ぼす。

【０００３】 周波数変動の問題を解決するために、送信部でパイロット信号を付加して、受 信部でこのパイロット信号に同期した信号を作り出し、その信号の周波数が基準 周波数となるように受信部の局部発振器の周波数や再生搬送波の周波数を調整し て受信復調されたベースバンド信号の周波数を送信側のベースバンド信号の周波 数と一致させていた。このようなパイロット信号に同期した信号を作り出すため の位相同期ループ回路の従来の例を図３に示す。図において、１は位相比較器で あり、パイロット信号を含む入力信号と電圧制御発振器４で発振された信号とを 入力し、その位相差に応じた信号を出力する。

【０００４】 位相比較器１の出力はループアンプ２で増幅され、フイルター３で高周波成分 が除去され、電圧制御発振器４に入力される。電圧制御発振器４は上記入力信号 によりその発振周波数が制御され、入力信号と同期した信号を出力する。

【０００５】

【考案が解決しようとする問題点】

一般に受信されたパイロット信号には熱雑音等が多く含まれているため、それ を入力する位相比較器の出力は雑音の多い信号となる。従って、上記した従来の 位相同期ループ回路から出力される信号はゆらぎの多い不安定なものとなる。こ のような信号を基準として復調されたベースバンド信号の周波数はゆらぎの多い 不安定なものとなるという欠点があった。

【０００６】 この考案は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ は、ゆらぎの少ない安定した信号が得られる位相同期ループ回路を提供すること にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案の位相同期ループは、電圧制御発振器と、入力信号の位相と前記電圧 制御発振器の位相とを比較する位相比較器と、前記位相比較器の出力により出力 電圧を上昇または下降させその出力電圧で前記電圧制御発振器を制御する電圧保 持回路とにより位相同期ループを構成し、中立帯の幅が前記位相比較器より広い 位相同期検出器により前記入力信号と電圧制御発振器の位相同期を検出し、その 位相同期検出器の出力により前記電圧保持回路の出力を固定または可変に制御す るように構成したものである。

【０００８】

【作用】

この考案の位相同期ループによれば、通常は電圧制御発振器を制御する電圧は 電圧保持回路により固定されており、電圧制御発振器から出力される信号の周波 数はゆらぎを発生しない。

【０００９】 入力信号の位相と電圧制御発振器の位相との位相差が位相同期検出器の中立帯 を越えるときは電圧保持回路の出力が変動するがその期間は短く、熱雑音等の影 響は小さいものとなる。

【００１０】

【実施例】

この考案の実施例である位相同期ループ回路を図１および図２に基づいて説明 する。図１において５はデジタル位相比較器であり、パイロット信号を含む入力 信号と電圧制御発振器４で発振された信号とを入力し、その位相差の正負に応じ て正負のパルスの信号を出力する。パルスの時間長は位相差の大きさに比例する 。また、２つの入力の位相が一致しているときはデジタル位相比較器５の出力は ハイインピーダンスとなる。

【００１１】 デジタル位相比較器５の出力電圧はループアンプ６に入力され、ループアンプ ６は入力電圧が正であるとき電圧保持回路７に電流を供給し、入力電圧が負であ るとき電圧保持回路７から電流を吸込む。電圧保持回路７はアナログスイッチを 介して、ループアンプ６から供給される電流でコンデンサを充電する回路で構成 されており、上記コンデンサが保持する電圧は電圧制御発振器４に入力される。

【００１２】 電圧制御発振器４は上記入力信号によりその発振周波数が制御され、入力信号 と同期した信号を出力する。位相同期検出器８はデジタル位相比較器の出力信号 を絶対値回路を介して出力するものであり、その中立帯の幅はデジタル位相比較 器５の中立帯の幅より大きい。位相同期検出器８にはパイロット信号を含む入力 信号と電圧制御発振器４で発振された信号とが入力され、その出力により電圧保 持回路７のアナログスイッチを開閉する。

【００１３】 図２を参照して上記位相同期ループ回路の作用を説明する。図２は図１にブロ ック図で示す回路の信号を示すタイムチャートであり、ＰＤはデジタル位相比較 器５の出力電圧、ＰＣは位相同期検出器８の出力電圧、ＶＨは電圧保持回路７の 出力電圧を夫々示し、また、ｔは時間軸である。

【００１４】 Ａの期間ではループは非同期状態であり、位相同期検出器８の出力ＰＣに制御 電圧が発生し電圧保持回路７のアナログスイッチが閉じられ電圧保持回路７のコ ンデンサにループアンプ６から充電電流が供給されてその保持電圧は電圧制御発 振器４の出力が入力信号に同期するまで高められる。ＢおよびＣの期間では同期 状態であり、ＰＣ電圧は発生しない。従って、出力ＶＨは前の状態に保たれる。

【００１５】 Ｄ，ＥおよびＦの期間では、ループは非同期状態であり、位相同期検出器８の 出力ＰＣに制御電圧が発生し電圧保持回路７のアナログスイッチが閉じられ電圧 保持回路７のコンデンサの放電電流がループアンプ６に吸収されてその保持電圧 は電圧制御発振器４の出力が入力信号に同期するまで低められる。

【００１６】 ＧおよびＨの期間では同期状態であり、ＰＣ電圧は発生しない。従って、期間 ＢおよびＣの期間と同様に出力ＶＨは前の状態に保たれる。雑音を多く含む入力 信号の場合、期間Ｂ、Ｃ、ＧおよびＨにおいても出力ＰＤに短いパルスが発生す るが電圧保持回路のアナログスイッチが開かれているので電圧制御発振器４の制 御電圧が変化せず発振出力に雑音の影響が及ばない。

【００１７】

【考案の効果】

この考案の位相同期ループ回路によれば、電圧制御発振器の制御電圧が位相比 較器から直接与えられず、電圧保持回路の出力として与えられるので低雑音の位 相同期信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例である位相同期ループ回路を
示すブロック図である。

【図２】図１の回路の信号を示すタイムチャートであ
る。

【図３】従来の位相同期ループ回路の例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

４ 電圧制御発振器 ５ デジタル位相比較器 ６ ループアンプ ７ 電圧保持回路 ８ 位相同期検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 平良 真一 茨城県鹿島郡鹿島町大字平井893番１号郵 政省通信総合研究所関東支所鹿島宇宙通信 センター内 (72)考案者 井家上哲史 茨城県鹿島郡鹿島町大字平井893番１号郵 政省通信総合研究所関東支所鹿島宇宙通信 センター内 (72)考案者 鈴木龍太郎 茨城県鹿島郡鹿島町大字平井893番１号郵 政省通信総合研究所関東支所鹿島宇宙通信 センター内

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 電圧制御発振器と、入力信号の位相と前
   記電圧制御発振器の位相とを比較する位相比較器と、前
   記位相比較器の出力により出力電圧を上昇または下降さ
   せその出力電圧で前記電圧制御発振器を制御する電圧保
   持回路とにより位相同期ループを構成し、中立帯の幅が
   前記位相比較器より広い位相同期検出器により前記入力
   信号と電圧制御発振器の位相同期を検出し、その位相同
   期検出器の出力により前記電圧保持回路の出力を固定ま
   たは可変に制御するように構成した位相同期ループ。