JPH05199075A - 同調回路 - Google Patents

同調回路

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JPH05199075A
JPH05199075A JP722692A JP722692A JPH05199075A JP H05199075 A JPH05199075 A JP H05199075A JP 722692 A JP722692 A JP 722692A JP 722692 A JP722692 A JP 722692A JP H05199075 A JPH05199075 A JP H05199075A
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Shinji Kanaida
新二 金井田
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Toshiba AVE Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は同調保持能力を損なうことなく、速
やかに受信信号の周波数の引き込みを行うことができる
同調回路を提供することを目的としている。 【構成】 本発明において、カウンタ部10は信号分配
器6から出力される中間周波信号FSの周波数をカウン
トして、その結果であるF1を比較器14に出力する。
カウンタ部11は基準信号発振器12から出力される基
準信号RSの周波数をカウントして、その結果であるF
2を比較器14に出力する。比較器14は前記F1、F
2を比較してその差を制御回路15に出力するため、制
御回路15は前記F1、F2の差が0となるように、シ
ンセサイザ16の発振周波数を制御する。これにより、
前記F1=F2になると、乗算器3から出力される中間
周波信号FSはほぼ受信信号に同調した状態になり、こ
れがPLL回路を含む復調回路8の前記PLL回路によ
り完全に同調した状態となって復調される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は静止衛星通信システムに
おける受信装置が伝送信号の周波数に同調するために用
いられる同調回路に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば時分割多重方式を用いた通信シス
テムやパイロット信号を用いた通信システムの受信装置
では、受信時に伝送信号の周波数に速やかに同調して受
信を行うために同調回路を備えている。この同調回路で
はアナログ又はデジタルPLL(フェイズロックルー
プ)回路により受信信号に対して位相同期を取って前記
伝送信号の周波数に同調するか、或いは受信信号から搬
送波成分を抽出して基準信号を生成することにより、前
記伝送信号の周波数に同調することが行われていた。し
かし、上記のようなPLL回路を単に用いただけでは、
前記伝送信号の周波数に同調するための時間が長くかか
り過ぎてしまうという欠点があった。そこでこの欠点を
解決するべく、前記PLL回路のループ帯域を広くとっ
たり、受信信号から搬送波成分を抽出する抽出用タンク
回路の帯域を広くとることが行われるが、このようにす
ると、一度前記伝送信号の周波数に同調しても、雑音等
により直ぐに前記同調が外れてしまうという欠点が生じ
る。結局、上記従来の同調回路ではPLL回路のループ
帯域を狭くして同調保持能力を高めているため、前記伝
送信号の周波数に速やかに同調しにくいという欠点があ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の同調
回路では、伝送信号の周波数に同調するためのPLL回
路のループ帯域を狭くして同調保持能力を高めているた
め、周波数の引き込みに時間(前記伝送信号の周波数に
同期するまでの時間)がかかるという欠点があった。
【0004】そこで本発明は上記の欠点を除去し、同調
保持能力を損なうことなく、速やかに受信信号の周波数
の引き込みを行うことができる同調回路を提供すること
を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は受信した高周波
信号に同調して得た中間周波信号を復調する同調回路に
おいて、前記中間周波信号の周波数F1をカウントする
第1のカウント手段と、復調用の基準信号の周波数F2
をカウントする第2のカウント手段と、前記第1、第2
のカウント手段によってカウントされた前記F1、F2
を比較してその差ΔFを求める比較手段と、この比較手
段により求められた前記ΔFが所定値以下になるように
前記中間周波信号を得るための局部発振周波数を制御す
る制御手段とを具備し、前記ΔFが所定値以下になって
からフェイズロックループによって前記中間周波信号の
周波数の引き込みを行う構成を有する。
【0006】
【作用】本発明の受信信号の同期回路において、第1の
カウント手段は中間周波信号の周波数F1をカウントす
る。第2のカウント手段は復調用の基準信号の周波数F
2をカウントする。比較手段は前記第1、第2のカウン
ト手段によってカウントされた前記F1、F2を比較し
てその差ΔFを求める。制御手段は前記比較手段により
求められた前記ΔFが所定値以下になるように前記中間
周波信号を得るための局部発振周波数を制御する。前記
ΔFが所定値以下になってからフェイズロックループに
よって前記中間周波信号の周波数の引き込みが行われる
ため、フェイズロックループの帯域は狭くても前記引き
込み時間を短くし得る。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は本発明の受信信号の同調回路(時分割多
重方式用)の一実施例を示したブロック図である。1は
受信信号から雑音成分を取り除く帯域通過フィルタ、2
は受信信号を増幅するアンプ、3は受信信号とシンセサ
イザ16から出力される信号とを乗算して前記受信信号
を中間周波信号FSに変換する乗算器、4は乗算器3よ
り中間周波信号FSを抽出するフィルタ、5はフィルタ
4から出力される中間周波信号FSを増幅するアンプ、
6はアンプ5から出力される中間周波信号FSを復調器
側とAFC側に分配する信号分配器、7は信号分配器6
から出力される中間周波信号を増幅してPLL回路を含
む復調回路8に入力するアンプ、8はPLL回路を含む
受信信号の復調回路、9は信号分配器6から出力される
中間周波信号FSのレベルを検出するレベル検出回路、
10は前記中間周波信号FSの周波数をカウントするカ
ウンタ部、11は復調基準信号RSの信号をカウントす
るカウンタ部、12は復調基準信号RSを発生する基準
信号発振器、13はカウンタ部10、11や比較器14
の動作を制御する制御回路、14はカウンタ部10とカ
ウンタ部11のカウント値を比較する比較器、15は比
較器14の比較結果に従ってシンセサイザ16及び基準
信号発振器12の発振周波数を制御する制御回路、16
は乗算器3に周波数変換用の局部発振信号を供給するシ
ンセサイザである。尚、レベル検出回路9〜制御回路1
5はAFC回路を構成している。
【0008】次に本実施例の動作について説明する。静
止衛星等から受信した受信信号100はフィルタ1により
帯域外の雑音成分が除去された後、アンプ2により増幅
されて乗算器3に入力される。乗算器3にはシンセサイ
ザ16から供給される局部発振信号と前記受信信号を乗
算することによって前記受信信号を中間周波信号に変換
し、この中間周波信号をフィルタ4に出力する。フィル
タ4は前記中間周波信号FSを抽出してこれをアンプ5
を介して信号分配器6に出力する。信号分配器6は入力
される前記中間周波信号をアンプ7に出力すると共に、
レベル検出回路9及びカウンタ部10に出力する。レベ
ル検出回路9は図2の(A)に示すような前記中間周波
信号FSのレベルを検出し、無信号部分(Tn 期間)を
検出すると、図2(C)に示す如くローレベルの検出信
号DSを発生して、これを制御回路13に出力する。制
御回路13は前記検出信号DSの立上がり時点を検出す
ると、制御信号TSを図2(D)に示す如くハイレベル
として、これをカウンタ部10、11に出力する。カウ
ンタ部10、11は前記制御信号TSがハイレベルにな
るとそのカウント動作を開始し、カウンタ部10は図2
(A)に示した前記中間周波信号FSのキャリア部分
(CR)を図2(E)に示すようにカウントし、カウン
タ部11は図2(B)で示すような復調基準信号RSを
図2(F)で示すようにカウントする。尚、前記復調基
準信号RSは基準信号発振器12から発生され、カウン
タ部11に入力されると共に復調器8に入力される。
【0009】制御回路13は図2(D)に示すWg 時間
の間、前記制御信号TSを発生するが、この間、間欠的
に図2(G)に示すように制御信号CNを発生して比較
器14に出力する。比較器14は前記制御信号CNが入
力されると、カウンタ部10、11のカウンタ値F1、
F2を比較し、図2(H)に示すようにその比較結果を
制御回路15に出力する。ここで比較器14はF1>F
2の場合、カウンタ部10、11にリセット信号DFを
出力して、カウンタ部10、11のカウント値を0に戻
して、ここから再びカウント動作を行わせる。一方、制
御回路15はF1>F2の場合、図2(I)で示す如く
制御信号CFをシンセサイザ16及び基準信号発振器1
2に出力して、これらの発振周波数をF1=F2になる
方向に変化させる。比較器14の比較動作は図2(G)
に示すように制御回路13からCN信号が入力される毎
に複数回行われ、制御回路15はその都度F1=F2と
なるようにシンセサイザ16及び基準信号発振器12の
発振周波数を制御する。その結果F1=F2となると、
制御信号CFは図2(I)に示す如く固定され、シンセ
サイザ16及基準信号発振器12の発振周波数も固定さ
れる。この時、受信装置は受信信号100の周波数にほ
ぼ同調した状態になり、前記中間周波信号FSが信号分
配器6よりアンプ7を介して復調器8に入力され、更に
この復調器8内のPLL回路により前記中間周波信号に
対する位相が合わされた後、この中間周波信号は復調基
準信号PSにより復調されて、その復調信号200が次
段に出力される。
【0010】本実施例によれば、当初、中間周波信号及
び復調基準信号の周波数をAFC回路によって受信信号
の周波数にほぼ一致させておき、その後、復調回路8の
PLL回路に制御を渡して前記中間周波信号の完全な同
調を取る構成のため、前記PLL回路のループ帯域を狭
くして同調保持能力を高めた状態においても、前記PL
L回路は速やかに前記中間周波信号の周波数の引き込み
を行うことができる。
【0011】図3は本発明の同調回路(パイロット方式
用)の他の実施例を示したブロック図である。31は静
止衛星等から発信された信号を受信する受信器、32は
必要な帯域以外の雑音成分を除去する帯域通過フィル
タ、33は受信信号を増幅するアンプ、34は受信信号
と周波数シンセサイザ47から発振される信号等を乗算
して中間周波信号を作成する乗算器、35は乗算器34
の出力信号から受信信号の中間周波信号を抽出するフィ
ルタ、36はフィルタ35の出力信号を増幅するアン
プ、37はアンプ35の出力信号をPLL回路を含む復
調回路38側又はカウンタ部36側のいずれかに切り替
える切替器、38は入力中間周波信号にPLL回路で同
調してその信号を復調するPLL回路を含む復調回路、
39はアンプ36から出力される中間周波信号PSをカ
ウントするカウンタ部、40は基準信号発振器41から
出力される基準信号RSの周波数をカウントするカウン
タ部、41は復調用の基準信号を発振する基準信号発振
器、42はカウンタ部39、40のカウント値を比較する
比較器、43はカウンタ部39、40及び比較器42の
動作を制御するタイミング信号を発生するタイミング信
号発生器、44は比較器42の比較結果に基づいてシン
セサイザ47の周波数を制御するための制御信号CFを
作出すると共に、切替器37の切り替え制御を行う制御
回路、45はシンセサイザ47の発振周波数を制御する
と共に、前記シンセサイザ47の発振周波数のずれ分か
ら目的の伝送信号の周波数を算出する周波数算出制御回
路、46は周波数算出制御回路45で算出された前記シ
ンセサイザ47の発振周波数のずれ分を記憶するメモ
リ、47は乗算器34に局部発振信号を供給するシンセ
サイザ、48は静止衛星等から送信される電波を捕らえ
るアンテナである。尚、カウンタ部39〜周波数算出制
御回路45はAFC回路を構成している。
【0012】次に本実施例の動作について説明する。ア
ンテナ48で捕らえられた静止衛星等からの電波は受信
器31により受信された後、帯域通過フィルタ32によ
り所定帯域外の雑音成分が取り除かれてアンプ33に入
力される。アンプ33は入力された受信信号を増幅して
乗算器34に出力する。乗算器34は入力される受信信
号とシンセサイザ47から供給される信号とを乗算し
て、前記受信信号を中間周波信号に変換し、これをフィ
ルタ35に出力する。フィルタ35は乗算器34の出力
から中間周波信号を抽出し、これをアンプ36を介して
切替器37の端子cに出力する。当初、切替器37は制
御回路44により端子b側に切り替わっている。又、当
初シンセサイザ47から出力される局部発振信号の周波
数は前記静止衛星から出力されるはずのパイロット信号
の周波数F0 に設定されており、又、カウンタ部39、
40のカウント値は0にリセットされているものとす
る。
【0013】カウンタ部39はアンプ36から出力され
る中間周波信号PSの周波数をカウントし、そのカウン
ト値F1を比較器42に出力する。カウンタ部40は基
準信号発振器41から発振される復調用の基準信号RS
の周波数をカウントし、そのカウント値F2を比較器4
2に出力する。比較器42は入力されるカウント値F
1、F2を比較して、その比較結果を制御回路44に出
力する。この際、タイミング信号発生器43はカウンタ
部39、カウンタ部40のカウント動作及び比較器42
の比較動作を制御するタイミング信号をこれら回路に供
給して、比較器42にて複数回の前記比較動作ができるよ
うに、各回路を制御する。制御回路44は例えばF1>
F2の場合、制御信号CFを周波数算出制御回路45に
出力して、シンセサイザ47の発振周波数をF1=F2
となる方向に変化させる。このようなAFCループの制
御により前記F1=F2となると、制御回路44はこれ
を周波数算出制御回路45に知らせた後、切替器37を
端子a側に切り替える。周波数算出制御回路45は制御
回路44からF1=F2になったことを知らされると、
シンセサイザ47の初期発振周波数設定値から前記F1
=F2とするまでに、このシンセサイザ47の発振周波
数をこれまでずらした分から、目的の伝送信号の周波数
d を算出し、これをシンセサイザ47の発振周波数と
するように前記シンセサイザ47を設定すると共に、前
記ずらした分の値をメモリ46に記憶しておく。
【0014】これにより、乗算器34から出力される前
記中間周波信号はほぼ目的の伝送信号の周波数に同期し
た値となり、これが切替器37を介してPLL回路を含
む復調回路38に入力される。PLL回路を含む復調回
路38は入力される前記中間周波信号をPLL回路によ
り完全に同調させた後復調する。この際、前記PLL回
路が同調する過程で基準信号発振器41の発振周波数が
調整されて、目的の伝送信号に完全に同期した周波数の
基準信号がPLL回路を含む復調回路38に出力され
る。尚、メモリ46に保持された前記ずれ分は次回のシ
ンセサイザ47の発振周波数の初期値の設定時に用いら
れて、前記AFC回路による同調動作を速めることに供
せられる。
【0015】図4は上記したパイロット方式の受信信号
同調回路の同調動作を示したフローチャートである。ま
ず、ステップ401にて周波数算出制御回路45はシン
セサイザ47の発振周波数FをF0 に設定した後、この
発信周波数を動かす範囲W=W0 とし、更にカウンタ部
10、11のカウント値C1、C2を0にリセットす
る。これにより、ステップ402にてパイロット信号を
受信して、これを乗算器34により中間周波信号に変換
してステップ403に進む。ステップ403ではカウン
タ部10により前記中間周波信号の周波数F1をカウン
トすると共に、カウンタ部11によって、復調用の基準
信号の周波数F2をカウントする。その結果得られたカ
ウント値F1、F2をステップ404にて比較器14に
より比較し、その比較結果がF1=F2であるかないか
を判定し、そうである場合はステップ408に進み、そ
うでない場合はステップ405に進む。ステップ405
にて制御回路44は前記F1とF2の大小関係を判定
し、F1<F2ならばステップ406に進み、F1>F
2ならばステップ407へ進む。ステップ406にて周
波数算出制御回路45はシンセサイザ47の発振周波数
F=1/2W0 +Fとし、又、W=1/2W0 に変更し
てステップ403に戻る。ステップ407に進んだ場
合、周波数算出制御回路45はシンセサイザ47の発振
周波数F=F−1/W0 とし、又、W=1/2W0 に変
更してステップ403に戻る。一方、ステップ404の
判定の結果ステップ408へ進んだ場合、制御回路44
は切替器37を端子a側に切り替えた後、周波数算出制
御回路45がシンセサイザ47の発振周波数を目的の受
信信号の周波数に変更し、それ以降はPLL回路を含む
復調回路38の前記PLL回路にて前記受信信号に対す
る完全同調を行う。
【0016】図5は上記したパイロット信号と目的の受
信信号との関係を示した図である。パイロット信号の周
波数はF0 で目的の受信信号の周波数はfd で、両者の
間にΔFの周波数の差がある。従って、パイロット信号
の周波数のずれが分かれば同様に目的の受信信号の周波
数fd もずれているので、前記目的の受信信号の実際に
送られてくるときの周波数を知ることができる。
【0017】図6は上記したAFC回路によって、乗算
器34から出力される中間周波信号の周波数F1が基準
発振器41から出力される復調基準信号の周波数F2に
ほぼ一致させられる際の制御過程を示した図である。
(A)は当初の状態で、F1はF2に比べてΔFの差が
ある。AFC回路の制御回路44と周波数算出制御回路
45は前記ΔFを少なくする方向にシンセサイザ47の
周波数を変更して、図6の(B)に示す状態に持ってい
く。この状態でもF1とF2にはまだ差があるため、前
記制御回路44と周波数算出制御回路45は前記差を更
に少なくする方向にシンセサイザ47の周波数を変更し
て、図6(C)に示すような状態に持っていく。このよ
うな制御動作を何度か繰り返すことによってF1=F2
になると、前記AFC回路の動作を止めて、制御を38
のPLL回路に渡し、目的の伝送信号の周波数に完全に
同調させる。
【0018】本実施例によれば、当初パイロット信号を
受信してこの信号の周波数が本来の周波数からずれてい
る分をAFC回路にて検出し、検出された前記ずれ分か
ら目的の受信信号の周波数を算出して、この周波数にほ
ぼ同調した状態でPLL回路を含んだ復調回路38の前
記PLL回路により最終的な同調を行うため、前記PL
L回路のループ帯域を狭くして同期保持能力を高めた状
態でも、前記受信信号に対する同調を速やかに行うこと
ができる。
【0019】図7は図1、図3に示したカウンタ部の詳
細構成例を示した図である。受信信号の周波数を変換し
て得た中間周波信号FS(又はPS)は電圧可変型の帯
域通過フィルタ81を介してカウンタ82に入力されて
カウントされ、そのカウンタ値は出力バッファ83から
パラレル情報となって出力されるようになっている。そ
の際、制御回路84は制御信号TSに基づいてカウンタ
82の動作及び前記電圧可変型の帯域通過フィルタ81
の中心周波数を制御する。
【0020】図8は本発明の他の実施例(AFC方式)
を示したブロック図である。本例ではアンプ33と乗算
器34との間に信号分配器50が挿入され、受信したパ
イロット信号を周波数変換せずに直接カウンタ部39に
入力している。タイミング信号発生器43はカウンタ部
39の動作を制御して前記パイロット信号の周波数をカ
ウントさせ、そのカウント値は比較器兼周波数算出器4
9に出力される。比較器兼周波数算出器49は入力され
る前記パイロット信号の周波数と予めセットされていた
パイロット信号の周波数を比較してそのずれを検出し、
このずれから目的の受信信号の周波数を算出し、その算
出結果に基づいてシンセサイザ47の発振周波数を前記
目的の受信信号の周波数に設定する。これにより、乗算
器34では受信信号がほぼ同調した状態で中間周波信号
に変換され、この中間周波信号がフィルタ35及びアン
プ36を介してPLL回路を含む復調回路38に入力さ
れる。以降の動作は図3に示した前実施例と同様であ
り、同様の効果がある。
【0021】
【発明の効果】以上記述した如く本発明の同調回路によ
れば、同調保持能力を損なうことなく、速やかに受信信
号の周波数の引き込みを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の同調回路(時分割多重方式用)の一実
施例を示したブロック図。
【図2】図1に示した同調回路の動作を示すタイムチャ
ート。
【図3】本発明の同調回路(パイロット方式用)の他の
実施例を示したブロック図。
【図4】パイロット方式の同調回路の同調動作を示した
フローチャート。
【図5】静止衛星等から送信されるパイロット信号と目
的の受信信号との関係を示した図。
【図6】図3に示したAFC回路による同調制御過程を
示した図。
【図7】図1、図3に示したカウンタ部の詳細構成例を
示した図。
【図8】本発明の他の実施例(パイロット方式)を示し
たブロック図。
【符号の説明】
1…帯域通過フィルタ 2、5、7…ア
ンプ 3…乗算器 4…フィルタ 6…信号分配器 8…復調回路 9…レベル検出回路 10、11…カ
ウンタ部 12…基準信号発振器 13、15…制
御回路 14…比較器 16…シンセサ
イザ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信した高周波信号に同調して得た中間
    周波信号を復調する同調回路において、前記中間周波信
    号の周波数F1をカウントする第1のカウント手段と、
    復調用の基準信号の周波数F2をカウントする第2のカ
    ウント手段と、前記第1、第2のカウント手段によって
    カウントされた前記F1、F2を比較してその差ΔFを
    求める比較手段と、この比較手段により求められた前記
    ΔFが所定値以下になるように前記中間周波信号を得る
    ための局部発振周波数を制御する制御手段とを具備し、
    前記ΔFが所定値以下になってからフェイズロックルー
    プによって前記中間周波信号の周波数の引き込みを行う
    ことを特徴とする同調回路。
  2. 【請求項2】 受信したパイロット信号の中間周波信号
    に基づいて目的の伝送信号の周波数に同調し、同調後に
    得た中間周波信号を復調する同調回路において、前記パ
    イロット信号の中間周波信号の周波数F1をカウントす
    る第1のカウント手段と、復調用の基準信号の周波数F
    2をカウントする第2のカウント手段と、前記第1、第
    2のカウント手段によって得られた前記F1、F2を比
    較してその差ΔFを求める比較手段と、この比較手段に
    より求められた前記ΔFが所定値以下になるように前記
    中間周波信号を得るための局部発振周波数を制御する制
    御手段と、前記ΔFを所定値以下にするために必要とさ
    れた前記局部発振周波数の変化分から目的の伝送信号の
    周波数を算出する算出手段と、この算出手段により算出
    された前記周波数に前記局部発振周波数を設定する設定
    手段とを具備し、この設定手段により前記局部発振周波
    数が目的の伝送信号の周波数に設定された後に得られる
    中間周波信号の周波数の引き込みをフェイズロックルー
    プによって行うことを特徴とする同調回路。
  3. 【請求項3】 受信したパイロット信号に基づいて目的
    の伝送信号の周波数に同調し、同調後に得た中間周波信
    号を復調する同調回路において、前記パイロット信号の
    周波数F1をカウントするカウント手段と、このカウン
    ト手段によってカウントされて前記F1と予め設定され
    ている所定値F2とを比較してその差ΔFを求める比較
    手段と、この比較手段によって求められた前記ΔFから
    目的の伝送信号の周波数を算出する算出手段と、この算
    出手段により算出された前記周波数に局部発振周波数を
    設定する設定手段とを具備し、前記設定手段により前記
    局部発振周波数が目的の伝送信号の周波数に設定された
    後に得られる中間周波信号の周波数の引き込みをフェイ
    ズロックループによって行うことを特徴とする同調回
    路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6023491A (en) * 1994-06-21 2000-02-08 Matsushita Electric Industrail Co., Ltd. Demodulation apparatus performing different frequency control functions using separately provided oscillators
US7057422B2 (en) 2003-10-30 2006-06-06 Infineon Technologies Ag Comparator

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