JPH0580177B2 - - Google Patents

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JPH0580177B2
JPH0580177B2 JP63088344A JP8834488A JPH0580177B2 JP H0580177 B2 JPH0580177 B2 JP H0580177B2 JP 63088344 A JP63088344 A JP 63088344A JP 8834488 A JP8834488 A JP 8834488A JP H0580177 B2 JPH0580177 B2 JP H0580177B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J7/00Automatic frequency control; Automatic scanning over a band of frequencies
    • H03J7/02Automatic frequency control
    • H03J7/04Automatic frequency control where the frequency control is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element or where the nature of the frequency controlling element is not significant
    • H03J7/08Automatic frequency control where the frequency control is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element or where the nature of the frequency controlling element is not significant using varactors, i.e. voltage variable reactive diodes
    • H03J7/10Modification of automatic frequency control sensitivity or linearising automatic frequency control operation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D1/00Demodulation of amplitude-modulated oscillations
    • H03D1/22Homodyne or synchrodyne circuits
    • H03D1/2209Decoders for simultaneous demodulation and decoding of signals composed of a sum-signal and a suppressed carrier, amplitude modulated by a difference signal, e.g. stereocoders
    • H03D1/2236Decoders for simultaneous demodulation and decoding of signals composed of a sum-signal and a suppressed carrier, amplitude modulated by a difference signal, e.g. stereocoders using a phase locked loop

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、一般に無線受信機に関し、とくに
IF処理および正接ロツク原理に関する。
[従来の技術] フエーズロツクループは所望のRF送信された
信号を検波する手段として従来の技術上よく知ら
れている。このようなループは局域内で発生され
た信号の値と受信信号自体とを比較することによ
り信号を検波する。2つの信号のフエーズエラー
は低域ろ波され(すなわち積分され)、かつ受信
信号の平均の周波数と位相とをなぞるよう局域の
値を修正するために用いられる。
一般に、多くの無線受信機においては、このよ
うなフエーズロツクループは、当業者が周知のと
おり、IF段を介して周波数変更された最初に受
信された搬送信号から成るIF信号にロツクする
ために利用される。しかし、少なくとも1つの従
来の技術文献はフエーズロツクは局域内で発生さ
れた値(estimate)とIF段への入り搬送波信号
との関数とすることができ、それによりフエーズ
ロツクループが入り信号自体に対してロツクする
ことができることを示唆している。
1960年代初頭に正接関数(tangent function)
フエーズロツクループが提案された。このループ
は、IF信号とその値との位相差の正弦と余弦の
双方を生成するデユアルフエーズ比較器でIF段
出力信号と、局域内発生された信号の値とを位相
比較するものであつた。これらの出力は次に適切
に組合わされて正接関数(正弦÷余弦)とされ、
結果として得られた信号をループ用の修正信号と
して利用することが可能であつた。正接関数は正
弦または余弦関数よりも直接的に著しくその振幅
を変えるので、正接関数の関数としてフエーズロ
ツクループを動作させることにより、少なくとも
特定の動作条件の下では(M.Balodis,
“Laboratory Comparison of Tanlock and
Phaselock Receivers″,Proc.1972 IRE
Convention on Military Electronics,
February 5−4,Los Angeles,California参
照)位相比較器レンジと直線性を高めることがで
きた。IF信号へとロツクするため正接ロツク原
理を利用した市販の無線受信機部品の一例には、
モトローラ社のMC13020、AMステレオデコーダ
集積回路がある。
[発明が解決しようとする課題] 今日まで無線受信機のIF段を介して満足でき
る正接準拠フエーズロツクループは達成されてい
ない。このような構成がもたらす安定性、速度、
レンジおよび部品の改善を考慮すれば、このよう
な構成のフエーズロツクループの必要性は明らか
に存在する。
[課題が解決するための手段] これらの課題およびその他の課題は本明細書に
開示する装置により解決される。この装置はIF
段に周波数変換装置(FTU)と基準信号装置
(RSU)とを含む。FTUは次の受信に応答する。
(1)変調された情報信号を有する搬送波信号から成
る入力信号、および(2)RSUからの基準信号であ
る。FTUはこれらに応答して基準信号により変
換された搬送波信号に関連する周波数と位相とを
有する出力信号を提供する。このFTU信号は受
信機のIF信号から成つている。IF信号は通例の
方法で復調され、その結果生じる復調された信号
の少なくとも一部は制御信号をRSUへと提供す
るために利用される。この制御信号自体は少なく
とも部分的に、復調された信号の少なくとも一部
の正接関数として変化する。
その結果、受信機は正接関数として元の入り搬
送波信号にロツクすることができ、一方、同時に
元の入力信号の周波数とはかかわりなく安定した
IF周波数をもたらす。
したがつて、IF信号は正確に中心合せされ、
IF段の特性と著しく向上した性能で整合する。
[実施例] 次に本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に
説明する。
さて第1図を参照すると、参照番号10で一般的
に示した装置が示してある。装置10は入力11
にて入力信号を受信する無線受信機と共に動作す
る。説明のため、入力信号は(1+L+R)cos
(ωct+φ)の形式のAMステレオ変調信号である
ものと想定する。ここで、φはarctan{(L−
R)/(1+L+R)}の形式を有し、Lはステ
レオ信号の左側の情報、Rは右側の情報、また、
ωctは搬送波信号信号である。
入力信号はRSU13からの基準信号26の関
数としてFTU12により受信されかつ処理され
て、(1+L+R)cos(ωit+φ)の形式のIF信
号14が生成される。信号復調装置(SDU)1
6が、一部は基準発振器17により提供される復
調信号24の関数として、このIF信号14を復
調して、復調された情報信号(この場合は、L+
R(18)およびL−R(19))を生成する。これらの復調
信号は次に、当業者にはよく知られた従来の技術
によつてマトリクス21を介して処理され、所望
に応じてLおよびRの出力信号の生成が可能であ
る。
さらに、正接(tangent)処理装置TPU22は
復調信号の少なくとも一部(この場合はL−Rに
関する信号)を処理し、この信号をRSU13用
の制御信号23を生成するために利用する。この
制御信号は少なくとも部分的に、復調信号24と
比較されるIF信号14のエンベロープで乗じら
れた位相の正接関数の平均値として変化する。そ
の結果、入力信号と基準信号26との位相差は基
準発振器17からの復調信号24の周波数および
位相とほぼ等しくなり、それにより入力信号周波
数とはかかわりなく安定したIF周波数が得られ、
一方同時に正接ロツクの利点も得られる。
さて第2図を参照すると、装置10がより詳細
に説明されている。
標準型の連結コンデンサ同調機構31は入力信
号を受信する機能を果たし、この信号はIF段3
2の入力11を通過する。FTU12はミキサ/
AGC(自動利得制御)33と、IFフイルタ34と
IF利得AGC部36とを含む。双方のAGC装置3
3,36はAGC駆動機溝37に応答し、この駆
動機構自体はSDU16からのL+R復調信号に
応答して、L+R信号の関数としてAGC33,
36の利得を制御する。
IF段32はさらに電圧制御局部発振器
(VCLO)であつてよいRSU13を含んでいる。
VCLOはミキサ33が入力信号を変換し、それに
より、基準信号26によつて変換された入力信号
に関連する周波数と位相とを有する信号を生成す
るために利用する基準信号26をミキサ33に供
給する。
IF信号14の出力はSDU16へと通過し、こ
のSDU16は、全てよく知られた従来の技術に
したがつて、IF信号14を復調しかつL+R成
分を有する第1復調信号18を生成する制御器3
8とエンベロープ検出器/フイルタ39とを含
む。IF信号14はまたTPU22へと通過する。
このTPU22はIF信号((1+L+R)cos(ωit
+φ)、ここでωitはIF搬送波である)をcosφで
割算するアナログ割算器41を含む。アナログ割
算器から得られた信号はQ検出器/フイルタ42
へと通過する。Q検出器/フイルタ42はゲーテ
ツド復調器を備え、これはその目的のために提供
された基準信号に関して90度と270度において位
相を180度反転し、かつその目的のために提供さ
れた基準信号と(所与の瞬間に)直角位相にある
入り信号のベクトル量に関係する出力を生成す
る。なお、検出器/フイルタ42は、よく知られ
ているように、例えばゲーテツド復調器を構成す
るダブルバランス型乗算器(例えば、モトローラ
社のMC1596型集積回路装置、およびその等価
物)とこれに結合されたオーデイオフイルタによ
つて構成できる。I検出器/フイルタ47も同様
のものでよい。
このような構成において、前記アナログ割算器
41にはIF信号14すなわちAcos(ωit+φ)、
および比較器50の出力(これを101とする)が
印加される。したがつて、アナログ割算器41の
出力(これを102とする)は、 {A/(101)}cos(ωit+φ) となり、この出力(102)がQ検出器フイルタ4
2およびI検出器フイルタ47に入力される。な
お、Aは1+L+Rに相当する。
一方、Q検出器/フイルタ42およびI検出
器/フイルタ47の他方の入力にはそれぞれ直角
位相発生器43から互いに90°の位相差を有する
信号sin(ωit)およびcos(ωit)が入力されるも
のと考えることができる。
Q検出器フイルタ42は、前述のようにゲーテ
ツド復調器すなわち乗算器を含むから、入力され
た2つの信号を乗算し、 [{A/(101)}cos(ωit+φ)]・sin(ωi
t) =K・{A/(101)}sin{(ωit+φ)+(ωi
)} −K{A/(101)}sin{(ωit+φ)−(ωi
)} なる信号を生成する。なお、Kは乗算器のゲイン
に対応する定数である。上式の右辺に示される信
号の内、第1項のものはIF周波数の2倍の周波
数を有し、Q検出器/フイルタ42のフイルタに
よつて除去される。したがつて、Q検出器/フイ
ルタ42の出力は −K{A/(101)}sin(φ) ……(1) となる。
同様にI検出器/フイルタ47においても、2つ
の信号{A/(101)cos(ωit+φ)とcos(ωit)
が乗算され、かつ和の周波数成分がフイルタによ
つて除去されて、 K{A/(101)}cos(φ) ……(2) なる信号が得られ、この信号(103とする)が前
記比較器50の一方の入力に印加される。
比較器50の他方の入力にはエンベロープ検出
器フイルタ39の出力すなわち(1+L+R)が
印加される。この信号(1+L+R)は、乗算器
(IおよびQ)42および47のゲインと整合さ
せるべくK・Aと表すことができる。
比較器50、アナログデバイダ41、およびI
検出器/フイルタ47はフイードバツクループを
形成している。フイードバツク理論はよく知られ
ており、かつ比較器50のゲインは非常に高いこ
とも明らかである。したがつて、比較器50の両
入力はほぼ同じになるように動作する。すなわ
ち、前記式(2)より、 K・A=K{A/(101)}cosφ が成立することになり、このためには(101)=
cosφでなければならない。
したがつて、Q検出器/フイルタ42の出力4
4は前記式(1)より、 −K{A/(101)}sin(φ)=−K・Atan
(φ) となり、−K=1であれば、出力44はAtan(φ) となる。
すなわち、本装置では、Q検出器/フイルタ4
2はこのような(後により詳細に説明する)基準
信号として直角位相発生器43からの信号を利用
し、以下の形式の信号を提供する。
[(1+L+R)sin{arctan(L−R)/(1+
L+R)}] /cos(φ) これはあるいは次のように表わすこともでき
る。
[(1+L+R)sin{arctan(L−R)/(1+L
+R)}]/ cos{arctan(L−R)/(1+L+R)} 上記はもちろん、本質的にL−Rに還元され、
第2の復調信号19となるタンジエント関数(正
弦÷余弦)を構成する。少なくともこのL−R成
分に関連する信号44はループドライバ46に供
給することができ、このループドライバ46は入
り信号を少なくとも部分的に積分するフイルタを
有し、かつL−R項に比例する電流を提供する。
この電流は、RSU13の周波数と位相を制御す
る制御信号23である。
基準発振器17は所定の安定周波数(この例で
は3.6MHz)を有する復調信号24を提供し、こ
の信号は直角位相発生器43に供給される。直角
位相発生器43はこの信号24を所望の周波数
(この例では450KHz)まで分割し、これに基づく
2つの出力を提供する。第1の出力は移相のない
(0度)450KHzの信号から成り、第2の出力は所
与の移相(90度)をともなう450KHzの信号であ
る。前述のQ検出器/フイルタ42は上に述べた
ようにL−R信号を生成するため後者の信号を用
いる。
動作の際は、ミキサ33と、アナログ分割器4
1と、Q検出器42と、ループ駆動器46と
RSU13との間の相互接続のループ特性によつて、
ループは正接ロツクされ、それによりループ駆動
器46からのL−R項の長時間平均はゼロにされ
る。実際において、入力信号と基準信号26との
平均位相差が復調信号24の周波数と位相にほぼ
等しいように、IF信号の周波数は基準発振器1
7の復調信号24の周波数に対してロツクされる
状態になる。IF段32の構成部品を適切に選択
することにより、例えば450KHzと0度の、安定
なIF周波数と位相を保つことができる。VCLOは
その後、その周波数と位相とを調整してIF段3
2を介して基準発振器17に関するこのロツクが
成されるようにする。
I検出器47およびパイロツトトーン検出器4
8を含む他の要素も図示してある。これらの要素
の存在とその機能はよく理解されており、それら
に関する付加的な情報は、例えば米国特許第
4377728号および第4489431号により得ることがで
きる。
[発明の効果] この構成により多くの利点が得られる。先ず、
標準の放送で生じ得る搬送波に対する非対称位相
偏移をともなう単チヤネル変調と共に標準のフエ
ーズロツクループを用いた場合に起るステレオ信
号分離の悪化とひずみを回避できる。さらに、
IF信号に対するように入り信号にロツクするこ
とにより、システム全体がIFの中心にてロツク
された状態になり、性能が向上する。
当業者は本発明の精神と範囲を逸脱することな
く本発明の多くの修正が可能であることを理解し
よう。したがつて請求項は、実施例に対して明白
な限定性をともなわずに開示された実施例に厳密
に限定されるものとみなすべきではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の1実施例に係る正接ロツク
制御回路を示すブロツク回路図、そして第2図
は、本発明に係る正接ロツク制御回路を含むラジ
オ受信機を示すブロツク回路図である。 10……正接ロツク制御回路、11……入力、
12……FTU(周波数変換装置)、13……RSU
(基準信号装置)、14……IF信号、16……
SDU(信号復調装置)、17……基準発振器、2
1……マトリクス、22……TPU(正接処理装
置)、23……制御信号、24……復調信号、3
1……連結コンデンサ同調機構、32……IF段、
33……ミキサ/AGC(自動利得制御)、34…
…IFフイルタ、36……IF利得AGC、37……
AGC駆動機構、38……制限器、39……検出
器/フイルタ、41……アナログ分割器、42…
…Q検出器/フイルタ、43……直角位相生成
器、46……ループ分割器、47……I検出器、
48……パイロツトトーン検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 振幅変調された情報信号を有する第1の搬送
    波信号から成る入力信号を受信する入力装置と、
    前記入力信号を受信しかつ前記入力信号を前記第
    1の搬送波信号とは異なる周波数を有しかつ振幅
    変調された前記情報信号を有する第2の搬送波信
    号から成るIF信号へと変換するIF装置と、前記
    IF信号を受信しかつ該IF信号を復調して前記情
    報信号の少なくとも一部を含む復調された信号を
    提供する復調装置とを有し、 該復調装置はさらに、前記復調された信号の少
    なくとも一部の正接関数として変化する制御信号
    を生成する正接処理装置を含んでおり、 前記IF装置はさらに、前記制御信号を受信し
    かつ少なくとも部分的に該制御信号により決定さ
    れる周波数および位相を有する基準信号を提供す
    る基準信号装置と、前記基準信号と前記入力信号
    とを受信しかつ前記基準信号により変換された前
    記第1搬送波信号に関連する周波数および位相を
    有する導出信号を提供する周波数変換器とを含ん
    でおり、前記導出信号は前記IF信号から成つて
    おり、かつ 前記正接処理装置は前記基準信号装置に前記制
    御信号を提供することによつて少なくとも部分的
    に前記復調された信号に応答することを特徴とす
    る無線受信機。 2 前記復調装置はさらに前記IF信号を復調す
    るため前記復調装置により用いられる復調用信号
    を提供する基準発振器を含み、かつ前記正接処理
    装置は前記復調された信号と前記復調用信号の双
    方の正接関数として前記制御信号を提供する請求
    項1記載の無線受信機。 3 前記正接処理装置は、前記第1の搬送波信号
    と、前記復調用信号の平均の周波数および位相と
    大むね等しい前記基準信号との間の平均位相差を
    生成するため前記制御信号を提供する請求項1記
    載の無線受信機。
JP63088344A 1987-04-15 1988-04-12 自動if正接ロック制御回路を備えた無線受信機 Granted JPS63263926A (ja)

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US07/038,563 US4782532A (en) 1987-04-15 1987-04-15 Automatic IF tangent lock control circuit
US38563 1987-04-15

Publications (2)

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JPS63263926A JPS63263926A (ja) 1988-10-31
JPH0580177B2 true JPH0580177B2 (ja) 1993-11-08

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JP (1) JPS63263926A (ja)
KR (1) KR960003836B1 (ja)
CN (1) CN1015854B (ja)
AU (1) AU594286B2 (ja)
BR (1) BR8801268A (ja)
CA (1) CA1296776C (ja)
GB (1) GB2203908B (ja)
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CA1296776C (en) 1992-03-03
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GB8803777D0 (en) 1988-03-16
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