JPH05227068A - 同相合成回路 - Google Patents

同相合成回路

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JPH05227068A
JPH05227068A JP4059338A JP5933892A JPH05227068A JP H05227068 A JPH05227068 A JP H05227068A JP 4059338 A JP4059338 A JP 4059338A JP 5933892 A JP5933892 A JP 5933892A JP H05227068 A JPH05227068 A JP H05227068A
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JP
Japan
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signal
frequency
component
cos
sin
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JP4059338A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Kuriki
光広 栗城
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Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Clarion Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 同相合成回路において、局部発振器の独立化
を図って伝送線路での減衰を少なくすると共に独立化に
より生ずるビート信号の発生を低減させることである。 【構成】 アンテナ1,2に対応して、周波数変換器
4,5,7,8に結合された局部発振器3a,3b,V
CO6a,6bが夫々独立に設けられている。増幅器1
1の出力{cos(ω2−ω1)t+φ}が周波数−電圧変
換器20によって電圧V1に変換され、スイッチ23と
電圧比較器21に入力される。V1は電圧比較器21
で、基準電圧V2と比較され、V1>V2であるとスイッ
チ17はAに、V1<V2であると、Bに接続する。Aに
接続された場合、増減判別器18はV1の増減を判別
し、その判別結果に応じてアップダウンカウンタ26は
カウントを増減させてそのカウント値を、またBに接続
された場合は、所定値を、夫々加算器28によって電圧
値V0と加算し、その加算出力でVCO6bを制御し周
波数ω2とω1とを一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はダイバーシティ受信機に
好適な同相合成回路の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】図3にダイバーシティ受信機に用いられ
る従来方式の同相合成回路のブロック図を示す。いま、
アンテナ1およびアンテナ2でθなる位相差の生じた信
号cos(ω0t)およびcos(ω0t+θ)を受信したとす
る。局部発振器3および電圧制御発振器(VCO)6が
各アンテナに対して共通化されているため、周波数変換
器7および周波数変換器8の出力は夫々cos(ω1t)お
よびcos(ω1t+θ)となる。この2つの信号を乗算器
9に入力すると、cos(2ω1t+θ)なる高周波信号とc
osθなる直流成分が出力されるが、ローパスフィルタ
(LPF)10で直流成分cosθのみを取り出す。この
直流成分は増幅器Aを経て、乗算器12で周波数変換器
8の出力cos(ω1t+θ)とミキシングして、cosθ・co
s(ω1t+θ)なる信号を得る。
【0003】一方、同様に90°移相器13を通って得
られるsin(ω1t+θ)なる信号と周波数変換器7の出
力を乗算器14に入力し、その出力からローパスフィル
タ(LPF)15で直流成分sinθのみを取り出し、増
幅器16を経て、乗算器17で90°移相器13の出力
sin(ω1t+θ)とミキシングして、sinθ・sin(ω1t
+θ)なる信号を得る。
【0004】乗算器12で得られたcosθ・cos(ω1t+
θ)なる信号と乗算器17で得られたsinθ・sin(ω1t
+θ)なる信号を加算器18で加算すると、その加算信
号は cosθ・cos(ω1t+θ)+sinθ・sin(ω1t+θ)=cos(ω1t) となり、周波数変換器7の出力cos(ω1t)と位相が一
致する。このようにして位相を揃えた後に加算器19で
上記2つの信号を加算することにより効率よく信号の合
成が行える。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】衛星放送受信機のよう
に高い周波数の信号を扱う場合、伝送線路の長さを長く
すると伝送線路での上記信号の減衰が大きくなり問題と
なる。このため、図3の回路において、アンテナ1と周
波数変換器4、アンテナ2と周波数変換器5、周波数変
換器4と局部発振器3、周波数変換器5と局部発振器3
の伝送線路の距離を極力短くする必要があり、アンテナ
設計上の自由度を阻害していた。そこで、上記周波数変
換器と局部発振器との伝送線路の減衰の影響を低減する
ために、アンテナ数に対応させて局部発振器を独立に設
けることができるが、この場合では異なる局部発振器を
独立に設けたために発振周波数が変動してしまい、これ
によって、後段のローパスフィルタ、アンプ等でビート
信号が発生してしまう問題があった。
【0006】本発明の目的は局部発振器の独立化を図る
ことにより、伝送線路での減衰の問題を解決するととも
に、独立化により生ずるビート信号の発生を低減させて
アンテナ設計上の自由度を高めることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、2つのアンテナからの位相差θを有する
cos成分の各受信信号を、発振周波数信号供給手段から
の発振周波数信号により異なるcos成分の中間周波数信
号に夫々変換する周波数変換手段と、前記変換された一
方のcos成分の中間周波数信号からsin成分の中間周波数
信号を得るsin成分信号生成手段と、前記他方のcos成分
の中間周波数信号と前記sin成分の中間周波数信号との
演算により低周波のsin成分信号を得ると共に、前記一
方及び他方の各cos成分の中間周波数信号の演算により
低周波のcos成分信号を得る低周波成分演算出力手段
と、前記他方のcos成分の中間周波数信号と前記低周波
のsin成分信号との乗算結果と、前記一方のcos成分の中
間周波数信号と前記低周波のcos成分信号との乗算結果
と、の合成演算処理に基づいて、前記他方のcos成分の
中間周波数信号と略同一位相及び周波数に制御された合
成信号を得る演算処理手段と、を有し、前記発振周波数
信号供給手段により前記合成信号に振幅変動を与えるビ
ート信号が含まれる同相合成回路において、前記低周波
成分演算出力手段からの低周波のcos成分信号の周波数
に応じた信号と所定の基準信号とを比較し比較結果を得
る信号比較手段と、前記比較結果が、前記基準信号より
も前記周波数に応じた信号の方が大なる時には、該信号
の増減レベルを判別し、その判別結果に基づいて、前記
発振周波数信号供給手段の周波数をビート信号が低減す
るように調整制御すると共に、小なる時には、前記周波
数に応じた信号に基づいて、前記発振周波数信号供給手
段の周波数を設定制御する発振周波数制御手段と、を有
することを特徴とする。上記発振周波数信号供給手段
は、前記発振周波数信号を夫々独立に供給する発振器か
ら構成し得る。
【0008】
【作用】本発明の同相合成回路において、各アンテナか
らの位相差θの受信信号から2つのcos成分およびsin成
分の中間周波数信号を得る。これら中間周波数信号から
低周波のsin成分信号および低周波のcos成分信号を得
て、これら信号の乗算によって1つのcos成分の中間周
波数信号と略同一位相および周波数の合成信号を生成す
る。上記低周波のcos成分信号の周波数に応じた信号と
基準信号とを比較し、その比較結果に応じて、上記合成
信号に含まれるビート信号を低減するように発振周波数
信号を制御する。
【0009】
【実施例】以下図面に示す本発明の実施例を説明する。
図1は本発明による同相合成回路の一実施例で、図3と
同一符号は同一又は類似の回路をあらわす。同図におい
て、局部発振器3a,3b,VCO6a,6b、周波数
変換器4,5,7,8は前記周波数変換手段を構成す
る。90°移相器13は前記sin成分信号抽出手段に相
当する。乗算器9,14、LPF10,15、増幅器1
1,16は前記低周波成分演算出力手段を構成する。乗
算器12,17、加算器18,19は前記演算処理手段
を構成する。
【0010】本実施例においては、更に、周波数−電圧
変換器20、電圧比較器21、基準電圧源22、スイッ
チ23から成る前記信号比較手段および増減判別器2
4、パルス信号源25、アップダウンカウンタ26、電
圧源27、加算器28から成る前記発振周波数制御手段
を備えている。
【0011】いま、アンテナ1およびアンテナ2でθな
る位相差の生じた信号cos(ω0t)およびcos(ω0t+
θ)を受信したとする。図1に示すように局部発振器3
a,3bが2つのアンテナに対して独立に設けられてお
り、局部発振器の個体差によりその発振周波数が異なる
ため、2つの周波数変換器7,8の出力は異なり、周波
数変換器7の出力はcos(ω1t)、周波数変換器8の出
力はcos(ω2t+φ)となる。この2つの信号を乗算器
9に入力すると、cos{(ω1+ω2)t+φ}なる高周
波信号とcos{(ω2−ω1)t+φ}なる低周波信号と
が出力されるが、ローパスフィルタ10で低周波信号co
s{(ω2−ω1)t+φ}のみを取り出す。増幅器11
を経て、乗算器12で周波数変換器8の出力cos(ω2
φ)とミキシングすると、cos{(ω2−ω1)t+φ}
・cos(ω2t+φ)なる信号が得られる。
【0012】一方、同様に90°移相器13を通って得
られるsin(ω2t+φ)なる信号と周波数変換器7のω2
(ω1t)の出力を乗算器14に入力し、ローパスフィル
タ15で低周波成分sin{(ω2−ω1)t+φ}のみを
取り出す。増幅器16を経て、乗算器18で90°移相
器13の出力sin(ω2+φ)とミキシングすると、sin
{(ω2−ω1)t+φ}・sin(ω2t+φ)なる信号が
得られる。
【0013】乗算器12で得られたcos{(ω2−ω1)t
+φ}・cos(ω2t+φ)なる信号と乗算器17で得ら
れたsin{(ω2−ω1)t+φ}・sin(ω2t+φ)なる
信号を加算器18で加算すると、 cos{(ω2−ω1)t+φ}・cos(ω2t+φ) +sin{(ω2−ω1)t+φ}・sin(ω2t+φ)=cos(ω1t) となり、周波数変換器7の出力と位相、周波数が一致す
る。しかし、実際には、ローパスフィルタ12とローパ
スフィルタ15、増幅器13と増幅器16の独立に設け
られた局部発振器3a,3b,VCO6a,6b、周波
数変換器4,5,7,8などの個体差のためにビート信
号が生じ、該信号の周波数(ω2−ω1)の変化によって
加算器18の出力cos(ω1t)の振幅が変化してしま
う。そのため、(ω2−ω1)を小さくする必要がある。
【0014】増幅器13の出力cos{(ω2−ω1)t+
φ}は周波数−電圧変換器20で周波数(ω2−ω1)に
対応した直流電圧V1に変換される。ここで、以下の説
明を簡単にするために、例えば、周波数−電圧変換器2
0では入力周波数が高くなると、出力電圧V1が大きく
なると仮定する。直流電圧V1と基準電圧源22の電圧
値V2が電圧比較器21で比較され、V1>V2の場合に
はスイッチ23がA側に接続され、V1<V2の場合には
B側に接続される。
【0015】A側に接続された場合には、増減判別器2
4により現在のV1が時間Tだけ前のV1に比べ増加した
か減少したかを判別し、その情報の判別信号を出力す
る。増減判別器24は例えば、図2の回路で実現でき
る。この回路で入力(IN)側からの入力信号は、遅延
時間がTである遅延回路31を通って得られる時間Tだ
け前の信号と電圧比較器32で比較され、入力信号の増
減が判別される。
【0016】アップダウンカウンタ26はパルス信号源
25のパルスをカウントしてその結果を電圧値V2の大
小として出力する。V1が減少しているのであれば、ア
ップダウンカウンタ26はカウントを続けるが、V1
増加しているのであればカウント方向を逆転させる。ス
イッチ23がB側に接続された場合には、アップダウン
カウンター26はカウントを停止し、現在の電圧値V2
を保持する。
【0017】アップダウンカウンタ26の出力V3は電
圧源27の電圧値V0と加算器28により加算されV0
3が出力される。このV0+V3によりVCO6b(又
は6a)の発振周波数が変化し、周波数変換器8(又は
7)の出力周波数がω1又はω2に近づく。
【0018】この動作を繰り返すことによりω2はω1
誤差ω(V2)以下で一致する。ここで誤差ω(V2)と
は、周波数−電圧変換器20において電圧値V2に対応
する周波数を表わす。基準電圧源22の電圧値V2を十
分小さくしておけば、ビート周波数(ω2−ω1)は十分
小さくできる。その結果、加算器28の出力は(ω2
ω1)に依存せず、かつ、周波数変換器7の出力と位
相、周波数ともに一致する。このようにして位相、周波
数を揃えた後に加算器19で2つの信号を加算すること
により効率よく信号の合成が行える。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明の同相合成回
路の構成によれば、伝送線路の減衰の問題を解決すると
ともに、アンテナ設計上の自由度を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】増減判別器の一構成例を示すブロック図であ
る。
【図3】従来の同相合成回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,2 アンテナ 3,6 局部発振器 13 90°移相器 9,12,14,17 乗算器 20 周波数−電圧変換器 21 電圧比較器 23 スイッチ 24 増減判別器 26 カウンタ 28 加算器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つのアンテナからの位相差θを有する
    cos成分の各受信信号を、発振周波数信号供給手段から
    の発振周波数信号により異なるcos成分の中間周波数信
    号に夫々変換する周波数変換手段と、 前記変換された一方のcos成分の中間周波数信号からsin
    成分の中間周波数信号を得るsin成分信号生成手段と、 前記他方のcos成分の中間周波数信号と前記sin成分の中
    間周波数信号との演算により低周波のsin成分信号を得
    ると共に、前記一方及び他方の各cos成分の中間周波数
    信号の演算により低周波のcos成分信号を得る低周波成
    分演算出力手段と、 前記他方のcos成分の中間周波数
    信号と前記低周波のsin成分信号との乗算結果と、前記
    一方のcos成分の中間周波数信号と前記低周波のcos成分
    信号との乗算結果と、の合成演算処理に基づいて、前記
    他方のcos成分の中間周波数信号と略同一位相及び周波
    数に制御された合成信号を得る演算処理手段と、 を有し、前記発振周波数信号供給手段により前記合成信
    号に振幅変動を与えるビート信号が含まれる同相合成回
    路において、 前記低周波成分演算出力手段からの低周波のcos成分信
    号の周波数に応じた信号と所定の基準信号とを比較し比
    較結果を得る信号比較手段と、 前記比較結果が、前記基準信号よりも前記周波数に応じ
    た信号の方が大なる時には、該信号の増減レベルを判別
    し、その判別結果に基づいて、前記発振周波数信号供給
    手段の周波数をビート信号が低減するように調整制御す
    ると共に、小なる時には、前記周波数に応じた信号に基
    づいて、前記発振周波数信号供給手段の周波数を設定制
    御する発振周波数制御手段と、 を有することを特徴とする同相合成回路。
  2. 【請求項2】 前記発振周波数信号供給手段が、前記発
    振周波数信号を夫々独立に供給する発振器を有すること
    を特徴とする請求項1に記載の同相合成回路。
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