JPH06294829A

JPH06294829A - 周波数測定装置

Info

Publication number: JPH06294829A
Application number: JP34026793A
Authority: JP
Inventors: Satoru Tojima; 悟東嶋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 1994-10-21

Abstract

(57)【要約】【目的】精度、信頼性が高く小型化が可能な周波数測
定装置を提供すること。【構成】ドップラ周波数等を測定する周波数測定装置
において、設定周波数の信号を出力するシンセサイザ３
と、シンセサイザ３の出力信号を入力して受信信号の周
波数を低域に変換する周波数変換器４と、この周波数変
換器４の出力信号の周波数に応じて周波数が変化する再
生キャリア信号を出力する復調器６と、再生キャリア信
号の周波数を計測するカウンタ７と、カウンタ７の計数
値とシンセサイザ４の設定周波数とから受信信号の周波
数を計測する計測手段８とを設ける。再生キャリア信号
の周波数を直接カウンタ７で計数し、これとシンセサイ
ザ３の設定周波数を加算して、無調整で受信信号の周波
数を測定することができる。シンセサイザの周波数を高
く設定し、カウンタの段数を下げて装置を小型化でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衛星から受信した電波
のドップラ周波数等を測定する周波数測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、衛星通信の利用が増大しており、
特に、低軌道衛星を利用した通信の今後の需要増が見込
まれている。地球を周回する低軌道衛星は、通常、水平
線から上り、頭上を通過して反対側の水平線に沈む軌道
を画いている。したがって、低軌道衛星から発射された
電波を地上で受信すると、衛星が近づいて来るときには
電波の周波数が少し高くなり、逆に衛星が遠ざかって行
くときには電波の周波数が少し低くなるというドップラ
効果を発生する。

【０００３】このドップラ効果を利用して受信者の位置
を測位するシステムが従来より船舶航行用等に使われて
いる。

【０００４】この測位システムで使用されている従来の
周波数測定装置は、図９に示すように、衛星からの電波
を受信するアンテナ１と、このアンテナ１で受信した微
弱な受信信号を増幅する高周波増幅器２と、この高周波
増幅器２からの受信信号と第１逓倍器28からの出力信号
とを入力し、受信信号の周波数を低域に変換する第１周
波数変換器23と、この第１周波数変換器23からの出力信
号を増幅する中間周波増幅器５と、一定周波数の基準信
号を発生する基準信号発生器24と、中間周波増幅器５か
らの受信信号と基準信号発生器24からの基準信号とを入
力し、両信号の位相を検出して位相差信号を出力する位
相検出器25と、この位相検出器25からの位相差信号を平
均化し、制御電圧として出力するローパスフィルタ26
と、このローパスフィルタ26から出力される制御電圧に
応じた周波数の正弦波信号を出力する電圧制御発振器27
と、この電圧制御発振器27から出力された信号の周波数
を逓倍して出力する第１逓倍器28と、基準信号発生器24
から出力された基準信号の周波数を逓倍して出力する第
２逓倍器29と、この第２逓倍器29からの出力信号と第１
逓倍器28からの出力信号とを入力し、両信号の周波数差
を出力する第２周波数変換器30と、この第２周波数変換
器30から出力される信号の周波数をカウントする周波数
カウンタ10とを備えている。

【０００５】次に、このように構成された従来の周波数
測定装置の動作について説明する。この周波数測定装置
においては、第１周波数変換器23、中間周波増幅器５、
位相検出器25、ローパスフィルタ26、電圧制御発振器27
および第１逓倍器28より成る閉回路によって、ＰＬＬ
（フェイズ・ロック・ループ）を形成しているので、電
圧制御発振器27は、位相検出器25に入力する中間周波増
幅器５からの出力信号の周波数が、基準信号発生器24か
ら出力される基準信号の周波数と一致するように、その
出力周波数を制御する。そのために第１逓倍器28の出力
信号の周波数は、ドップラ周波数を含んだ衛星からの電
波と同期し、信号波形は、ノイズを含まない正弦波とな
っている。

【０００６】一方、基準信号発生器24から出力された基
準信号の周波数を逓倍した第２逓倍器29の出力信号の周
波数は、常に一定である。したがって、両信号の周波数
差を出力する第２周波数変換器30の出力信号は、ドップ
ラ周波数そのものであるから、この第２周波数変換器30
から出力される信号の周波数を周波数カウンタ10でカウ
ントすることによりドップラ周波数を測定することがで
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の周波数
測定装置によって、ドップラ周波数を高い精度で測定す
るためには、基準信号発生器24が高い安定度を持たなけ
ればならず、また、第１、第２逓倍器28、29や第１、第
２周波数変換器23、30の出力信号から必要とする周波数
成分を抽出するために、多くのフィルタを配置しなけれ
ばならず、さらに、各逓倍器や周波数変換器の特性を、
最終的に周波数カウンタ10で正しい周波数としてカウン
トできるように調整することは難しい。

【０００８】さらに、第２周波数変換器30に入力する２
つの信号は、ともに高い周波数であるから、両信号の差
の周波数も高くなる。そのため、周波数カウンタ10の段
数が大きくなり、小型化することが困難である。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであり、高精度で信頼性が高く、小型化が可能
な周波数測定装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の受信信
号の周波数を測定する周波数測定装置においては、設定
された周波数の信号を出力するシンセサイザと、このシ
ンセサイザの出力信号を入力して受信信号の周波数を低
域に変換する周波数変換器と、この周波数変換器の出力
信号の周波数に応じて周波数が変化する再生キャリア信
号を出力する復調器と、再生キャリア信号の周波数を計
測するカウンタと、このカウンタの計数値とシンセサイ
ザの設定周波数とに基づいて受信信号の周波数を計算す
る計算手段とを設ける。

【００１１】また、再生キャリア信号のパルス数をカウ
ントしてある値になるまでの期間、ゲート信号を出力す
るゲート信号発生器と、高周波で安定性のよい基準信号
を出力する基準信号発生器と、ゲート信号発生器の出力
信号と基準信号発生器の出力信号との積をとった信号を
出力するＡＮＤゲートと、このＡＮＤゲートの出力信号
を計数する周波数カウンタと、この周波数カウンタから
の計数値とシンセサイザへの設定データからドップラ周
波数を計算する計算手段を設ける。

【００１２】さらに、周波数測定装置内の復調器におい
て、中間周波増幅器からの受信信号と移相器からの０度
位相の再生キャリア信号とを入力して両信号を乗算する
ことにより同期検波を行なう第１乗算器と、中間周波増
幅器からの受信信号と移相器からの９０度位相の再生キ
ャリア信号とを入力して両信号を乗算することにより同
期検波を行なう第２乗算器と、これら第１乗算器および
第２乗算器から出力される信号のキャリア成分を除去
し、受信データを復調して出力する第１および第２ロー
パスフィルタと、これら第１および第２ローパスフィル
タからの復調された信号を乗算し、入力のＢＰＳＫ信号
の位相がどの状態でも電圧制御発振器の出力信号の位相
を一定に保つ第３乗算器と、この第３乗算器の出力信号
を平均化してＶＣＯ用制御電圧として出力するループフ
ィルタと、このループフィルタからのＶＣＯ用制御電圧
をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、制御部か
らの制御信号によりＡ／Ｄ変換器からのディジタル信号
を保持するラッチ回路と、このラッチ回路からの出力信
号を元のＶＣＯ用制御電圧に変換するＤ／Ａ変換器とを
設け、電圧制御発振器は、このＤ／Ａ変換器からのＶＣ
Ｏ用制御電圧によって発振周波数を変化させるように構
成する。

【００１３】

【作用】以上のように構成したことにより、復調器が出
力する再生キャリア信号の周波数を直接カウンタで計数
し、これとシンセサイザの出力信号の設定周波数とを足
し合わせるので、無調整で受信信号の周波数を測定する
ことができる。

【００１４】また、復調器からの再生キャリア周波数の
パルス数がある値になるまでの期間に、高周波で安定性
のよい基準周波数を周波数カウンタで計数してＣＰＵに
取り込むことにより復調器の入力信号の周波数を計算
し、これとシンセサイザへの設定データから推測した発
振周波数とを足し合わせることにより、ドップラ周波数
をより高い精度で測定することができる。

【００１５】さらに、送信モードに切り換わる前に復調
器内のＶＣＯ用制御電圧をラッチ回路で保持し、受信モ
ードに切り換わった直後にラッチ回路の保持を解除する
ことにより、引き込み動作を行なうことなしに周波数測
定ができる。

【００１６】

【実施例】

（第１実施例）図１のブロック図に示すように、本発明
のドップラ周波数測定装置は、衛星からの電波を受信す
るアンテナ１と、このアンテナ１で受信した微弱な受信
信号を増幅する高周波増幅器２と、ＣＰＵ11（以下に説
明する）からの設定データにより発振周波数が変化する
シンセサイザ３と、高周波増幅器２からの受信信号とシ
ンセサイザ３からの出力信号とを入力し、受信信号の周
波数を低域に変換する周波数変換器４と、この周波数変
換器４からの受信信号を増幅する中間周波増幅器５と、
中間周波増幅器５の出力信号から受信データを復調する
とともに、受信信号の周波数に応じて変化する再生キャ
リア周波数を出力する復調器６とを備えている。

【００１７】さらに、復調器６から出力される再生キャ
リア信号のパルス数をカウントしてある値になるまでの
期間、ゲート信号を出力するゲート信号発生器７と、高
周波で安定性のよい基準信号を出力する基準信号発生器
８と、ゲート信号発生器７の出力信号と基準信号発生器
８の出力信号の積をとった信号を出力するＡＮＤゲート
９と、このＡＮＤゲート９の出力信号を計数する周波数
カウンタ10と、ＣＰＵ11とを備えている。このＣＰＵ11
によって実現する手段は、周波数カウンタ10からの計数
値とシンセサイザ３への設定データとに基づいてドップ
ラ周波数を計算する計算手段11ａと、シンセサイザ３の
発信周波数を設定する周波数設定手段11ｂである。

【００１８】このように構成されたドップラ周波数測定
装置の動作を説明する前に、図２のブロック図により、
復調器６について詳細に説明する。復調器６は、中間周
波増幅器５からの受信信号と移相器22からの０度位相の
再生キャリア信号とを入力し、両信号を乗算することに
より同期検波を行なう第１乗算器12と、中間周波増幅器
５からの受信信号と移相器22からの９０度位相の再生キ
ャリア信号とを入力し両信号を乗算することにより同期
検波を行なう第２乗算器13を備えている。

【００１９】さらに、第１乗算器12および第２乗算器13
から出力される信号のキャリア成分を除去して受信デー
タを復調する第１ローパスフィルタ14および第２ローパ
スフィルタ15と、これら第１ローパスフィルタ14および
第２ローパスフィルタ15から出力される復調された信号
を乗算し、入力のＢＰＳＫ信号の位相がどの状態であっ
ても電圧制御発振器21の出力信号の位相を一定に保つ第
３乗算器16と、この第３乗算器16の出力信号を平均化し
ＶＣＯ用制御電圧として出力するループフィルタ17と、
このループフィルタ17から出力されるＶＣＯ用制御電圧
によって、その発振周波数が変化させられる電圧制御発
振器21と、この電圧制御発振器21からの出力信号を分周
するとともに、シフトして位相が０度と９０度との２つ
の再生キャリア信号を出力する移相器22とを備えてい
る。

【００２０】次に、このように構成された復調器６の動
作を、２相位相変調の場合を例に挙げて説明する。ま
ず、移相器22からの再生キャリア信号の位相に対して、
中間周波増幅器５からの受信信号の位相が０度、１８０
度、−９０度、９０度ずれている場合における第１乗算
器12および第２乗算器13の各出力波形は、図４のタイミ
ング・チャートに示すとおりである。図４（ａ）は受信
信号の位相が０度の状態、図４（ｂ）は受信信号の位相
が１８０度ずれている状態、図４（ｃ）は受信信号の位
相が−９０度ずれている状態、図４（ｄ）は受信信号の
位相が９０度ずれている状態をそれぞれ示している。

【００２１】位相差が０度の状態においては、受信信号
の正の部分と再生キャリア信号の正の部分が、受信信号
の負の部分と再生キャリア信号の負の部分がそれぞれ時
間的に一致するので、第１乗算器12および第２乗算器13
の出力は、図４（ａ）に示すように出力は正となる。

【００２２】逆に位相差が１８０度の場合には、図４
（ｂ）に示すように出力は負となる。また、位相差が−
９０度、９０度の場合には、図４（ｃ）および（ｄ）に
示すように出力は正の部分と負の部分の面積が同じのこ
ぎり波になる。

【００２３】ここで２相位相変調とは、送信ベースバン
ド信号の「１、０」のデータに対してキャリア信号の位
相を０度または１８０度に位相変調する方式である。し
たがって、送信べースバンド信号が、図５（ａ）に示す
ように「１、１、０、１」の場合、キャリア信号の波形
は、図５（ｂ）に示すようになる。

【００２４】復調器６全体は、コスタスループという一
種のＰＬＬ（フェイズロックループ）を構成しており、
そのため再生キャリア信号の位相が受信信号の位相に同
期した場合には、両者の位相差が０度となるので、既に
説明したように、第１乗算器12の出力波形は、図５
（ｃ）に示すようになり、また、キャリア成分を除去し
た第１ローパスフィルタ14の出力波形は、図５（ｄ）に
示すようになる。

【００２５】第２乗算器13には、第１乗算器12に印加し
ている再生キャリア信号に対して９０度位相が異なる再
生キャリア信号が印加されているので、再生キャリア信
号の位相が受信信号の位相に同期した状態では両者の位
相差は９０度または−９０度となる。そのため、既に説
明したように、第２乗算器13の出力波形は、図５（ｅ）
に示すように、正の部分と負の部分との面積が同じのこ
ぎり波になり、その結果、第２ローパスフィルタ15で積
分した出力波形は、図５（ｆ）に示すように零になる。

【００２６】しかし、再生キャリア信号の位相が、受信
信号の位相に同期していない場合には、第２乗算器13の
出力波形は、図４（ｅ）または（ｆ）のように正の部分
と負の部分の面積が相違したのこぎり波になるので、第
２ローパスフィルタ15で積分した出力波形は正または負
の値となる。

【００２７】第３乗算器16は、復調された２つの信号を
乗算し、入力のＢＰＳＫ信号の位相がどの状態であって
も電圧制御発振器21の出力信号の位相を一定に保つため
のものである。ループフィルタ17は、第３乗算器16の出
力信号の高調波成分を除去し、平均化してＶＣＯ用制御
電圧として出力する。

【００２８】既に説明したように、復調器６はＰＬＬを
構成しているので、電圧制御発振器21は、中間周波増幅
器５からの受信信号の位相と移相器22からの再生キャリ
ア信号の位相との位相差をなくすように発振周波数を変
化させる。すなわち、受信信号の位相が再生キャリア信
号の位相より進んでいる（または受信信号の周波数が再
生キャリア信号の周波数より高い）場合にはＶＣＯ用制
御電圧が高くなって、電圧制御発振器21は発振周波数を
上げて位相差をゼロにしようとする。逆に、受信信号の
位相が搬送波は信号の位相より遅れている（または受信
信号の周波数が再生キャリア信号の周波数より低い）場
合にはＶＣＯ用制御電圧が低くなって、電圧制御発振器
21は発振周波数を下げて位相差を零にしようとする。し
たがって、復調器６のコスタスループが、受信信号の周
波数変化に追従している間は、受信信号の周波数と再生
キャリア信号の周波数は一致している。

【００２９】次に、本発明のドップラ周波数測定装置に
おける第１実施例の動作を図３の波形図に基づいて説明
する。復調器６のコスタスループが受信信号にロックす
ると、復調器６は受信データを復調するとともに、受信
信号の周波数変化に追従した再生キャリア信号を出力す
る。復調器６に入力される受信信号の周波数がf1の場合
とf2の場合について、各部の出力波形が図３のＡ〜Ｄ示
されている。

【００３０】復調器６の出力波形Ａの周波数f1と周波数
f2とは明らかに周波数が相違するが、周波数カウンタ10
は、波形Ａの信号の立ち上がり数をカウントするので、
図３に示す計測時間内の立ち上がり数は、周波数f1も周
波数f2もともに「３」である。したがって、周波数カウ
ンタ10で計数されるカウント値はともに「３」となり、
周波数の相違がカウント値に現れない。このことは周波
数測定精度が悪いことを示している。

【００３１】次に、一例としてゲート信号発生器７が、
波形Ａの信号の３回目の立ち上がりが来るまでの期間、
「Ｈ」レベルとなるゲート信号Ｂを出力するものと仮定
すると、周波数f1と周波数f2ではゲート信号Ｂの幅が異
なる。図１に示す基準信号発生器８からは、図３の波形
Ｃに示すような高周波のパルスを常に出力しているの
で、波形Ｂの信号と波形Ｃの信号の積をとるＡＮＤゲー
ト９の出力信号Ｄは、ゲート信号Ｂが「Ｈ」レベルの期
間だけ波形Ｃの高周波信号が出力されたものとなる。

【００３２】本発明の周波数測定装置は、このＡＮＤゲ
ート９から出力される信号Ｄを周波数カウンタ10で計数
するので、図３より明らかなように、周波数f1における
カウント値は「１４」、周波数f2におけるカウント値は
「１０」というように、周波数の相違が周波数カウンタ
10のカウント値に現れている。このことは周波数測定精
度が良いことを示している。

【００３３】図７は、図２に示す周波数測定装置におけ
る復調器６のＶＣＯ用制御電圧の変化を示している。衛
星からの電波が受信されない場合には、復調器６は受信
信号の周波数にロックしておらず、ある周波数（フリー
ラン周波数）で自走している。復調器６内のコスタスル
ープのキャプチャレンジ（コスタスループが受信信号の
周波数にロックし始める周波数範囲）は、ある有限の範
囲であるので、受信モードで衛星からの電波が受信され
始めると、ＣＰＵ11は受信信号の周波数がキャプチャレ
ンジ内に入るようにシンセサイザ３の発振周波数を変化
させてスイープ動作を行なう。一旦、コスタスループが
受信信号にロックすると、図７に示すように、復調器６
は、受信信号の周波数に応じてＶＣＯ用制御電圧を変化
させながら受信信号の周波数変化に追従する。この受信
信号の周波数変化に追従している間、復調器６からの再
生キャリア信号を計算すればドップラ周波数が測定でき
る。（第２実施例）本発明のドップラ周波数測定装置の第２
実施例においては、図６のブロック図に示す復調器6'を
具備している。すなわち、中間周波増幅器５からの受信
信号と移相器22からの０度位相の再生キャリア信号とを
入力し、両信号を乗算することにより同期検波を行なう
第１乗算器12と、中間周波増幅器５からの受信信号と移
相器22からの９０度位相の再生キャリア信号とを入力し
両信号を乗算することにより同期検波を行なう第２乗算
器13と、これら第１乗算器12および第２乗算器13から出
力される信号のキャリア成分を除去して受信データを復
調し、出力する第１ローパスフィルタ14および第２ロー
パスフィルタ14を備えている。

【００３４】さらに、第１ローパスフィルタ14と第２ロ
ーパスフィルタ15からの復調された信号を乗算し、入力
のＢＰＳＫ信号の位相がどの状態でも電圧制御発振器21
の出力信号の位相を一定に保つ第３乗算器16と、この第
３乗算器16の出力信号を平均化し、ＶＣＯ用制御電圧と
して出力するループフィルタ17と、このループフィルタ
17からのＶＣＯ用制御電圧をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器18と、ＣＰＵ11からの制御信号によってＡ
／Ｄ変換器18から出力されるディジタル信号を保持する
ラッチ回路19と、ラッチ回路19で保持された出力信号を
元のＶＣＯ用制御電圧に変換するＤ／Ａ変換器20と、こ
のＤ／Ａ変換器20からのＶＣＯ用制御電圧によって発振
周波数が制御される電圧制御発振器21と、この電圧制御
発振器21からの出力信号を分周すとともに、シフトして
０度と９０度の再生キャリア信号を出力する移相器22と
を備えている。

【００３５】次に、本発明の第２実施例における復調器
6'の動作を説明する。図７に示すように、コスタスルー
プが受信信号にロックして受信信号の周波数変化に追従
している期間には、復調器6'からの再生キャリア信号を
計測すればドップラ周波数が測定できるが、受信モード
から送信モードに切り換わると衛星からの電波が受信さ
れなくなるので、復調器6'内のコスタスループのロック
がはずれ、復調器6'はフリーラン周波数で発振してＶＣ
Ｏ用制御電圧も初期電圧に戻る。その後、送信モードか
ら受信モードに戻されると、ＣＰＵ11は再び受信信号の
周波数がキャプチャレンジ内に入るようにシンセサイザ
３の発振周波数を変化させてスイープ動作を行なうが、
このスイープ動作中は復調器6'からの再生キャリア信号
を計測しても正確なドップラ周波数は得られない。第２
の実施例におけるドップラ周波数測定装置はこのような
課題も解決することができる。

【００３６】図８は、本発明の第２実施例における復調
器6'のＶＣＯ用制御電圧の変化を示している。受信モー
ドから送信モードに切り換わる直前にＣＰＵ11からラッ
チ回路19へ制御信号が印加され、ラッチ回路19は、送信
モードに切り換わる直前のＶＣＯ用制御電圧を保持す
る。そのため、ＶＣＯ用制御電圧は送信モードの間、初
期電圧に戻ることなくこの電圧が保持される。その後、
送信モードから受信モードに切り換わった直後に、ＣＰ
Ｕ11は再びラッチ回路19へ制御信号を出力し、送信モー
ドの間に保持していたＶＣＯ用制御電圧の保持を解除す
る。このとき、衛星からの受信信号の周波数が復調器6'
のキャプチャレンジ内に入っていれば、スイープ動作を
行なうことなく、復調器6'のコスタスループが衛星から
の電波にロックする。したがって、この時から復調器6'
の再生キャリア信号を計測すれば、送信モードから受信
モードに戻した直後からもドップラ周波数がほぼ正確に
測定できる。

【００３７】

【発明の効果】以上の実施例に基づく説明より明らかな
ように、本発明の周波数測定装置においては、復調器の
再生キャリア信号の周波数を直接カウントすることによ
り、無調整で周波数を測定することができる。また、周
波数の測定に併せて受信データを復調することが可能で
ある。例えば、シンセサイザの発振周波数の設定値を高
い値に選択すれば、周波数カウンタの段数を大きくする
必要がないため、装置を小型化することができる。

【００３８】また、特性の多少の乱れが測定結果に大き
く影響する基準信号発生器のような機器を使用していな
いため信頼性も向上する。

【００３９】さらに、再生キャリア信号のパルス数をカ
ウントしてある値になるまでの期間、ゲート信号を出力
するゲート信号発生器と、高周波で安定性のよい基準信
号を出力する基準信号発生器と、ゲート信号発生器の出
力信号と基準信号発生器の出力信号の積をとった信号を
出力するＡＮＤゲートとを設け、周波数カウンタはこの
ＡＮＤゲートの出力信号の周波数を計数するように構成
することにより、復調器からの再生キャリア周波数のパ
ルス数がある値になるまでの間に高周波で安定性のよい
基準周波数をカウンタで計数するので、無調整で信頼性
の高い、小型の周波数測定装置を提供することができ
る。

【００４０】復調器に入力される受信信号の周波数が、
低い場合や周波数を計測する時間が短い場合にも、周波
数を高い精度で測定することができる。

【００４１】また、送信モードに切り換わる前に復調器
内のＶＣＯ用制御電圧をラッチ回路で保持し、受信モー
ドに切り換わった直後にラッチ回路の保持を解除するこ
とにより、送信モードから受信モードに切り換わった後
も引き込み動作を行なうことなく、すぐに周波数測定が
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の周波数測定装置の第１実施例を示すブ
ロック図、

【図２】図１に示す周波数測定装置で使用する復調器の
ブロック図、

【図３】図１に示す周波数測定装置における各部の入出
力波形を示す波形図、

【図４】復調器における受信信号と再生キャリア信号と
の位相差と、乗算器の出力波形の関係を示すタイミング
・チャート、

【図５】復調器における各部の入出力波形を示す波形
図、

【図６】本発明の周波数測定装置の第２実施例で使用す
る復調器のブロック図、

【図７】本発明の周波数測定装置の第１実施例における
復調器のＶＣＯ用制御電圧の変化を示す波形図、

【図８】本発明の周波数測定装置の第２実施例における
復調器のＶＣＯ用制御電圧の変化を示す波形図、

【図９】従来の周波数測定装置の一例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１アンテナ２高周波増幅器３シンセサイザ４周波数変換器５中間周波増幅器６、6' 復調器７ゲート信号発生器８基準信号発生器９ＡＮＤゲート 10 周波数カウンタ 11 ＣＰＵ 11ａ計算手段 11ｂ周波数設定手段 12 第１乗算器 13 第２乗算器 14 第１ローパスフィルタ 15 第２ローパスフィルタ 16 第３乗算器 17 ループフィルタ 18 Ａ／Ｄ変換器 19 ラッチ回路 20 Ｄ／Ａ変換器 21、27 電圧制御発振器 22 移相器 23 第１周波数変換器 24 基準信号発生器 25 位相検出器 26 ローパスフィルタ 28 第１逓倍器 29 第２逓倍器 30 第２周波数変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設定された周波数の信号を出力するシン
セサイザと、前記シンセサイザの出力信号を入力して前
記受信信号の周波数を低域に変換する周波数変換器と、
前記周波数変換器の出力信号の周波数に応じて周波数が
変化する再生キャリア信号を出力する復調器と、前記再
生キャリア信号の周波数を計測するカウンタと、前記カ
ウンタの計測値と前記シンセサイザの設定周波数とに基
づいて前記受信信号の周波数を計算する計算手段とを設
けたことを特徴とする周波数測定装置。
【請求項２】衛星からの電波を受信するアンテナと、
前記アンテナからの微弱な受信信号を増幅する高周波増
幅器と、設定された周波数の信号を出力するシンセサイ
ザと、前記シンセサイザの発信周波数を設定する周波数
設定手段と、前記高周波増幅器からの受信信号と前記シ
ンセサイザからの出力信号とを入力して受信信号の周波
数を低域に変換する周波数変換器と、前記周波数変換器
からの受信信号を増幅する中間周波増幅器と、前記中間
周波増幅器からの受信信号から受信データを復調すると
ともに受信信号の周波数に応じて周波数が変化する再生
キャリア信号を出力する復調器と、前記再生キャリア信
号の周波数を計測するカウンタと、前記カウンタの計測
値と前記周波数設定手段が設定したシンセサイザの発振
周波数とに基づいて前記受信信号の周波数を計算する計
算手段とを設けたことを特徴とする周波数測定装置。
【請求項３】設定された周波数の信号を出力するシン
セサイザと、前記シンセサイザの出力信号を入力して前
記受信信号の周波数を低域に変換する周波数変換器と、
前記周波数変換器の出力信号の周波数に応じて周波数が
変化する再生キャリア信号を出力する復調器と、前記再
生キャリア信号のパルス数をカウントしてある値になる
までの期間、ゲート信号を出力するゲート信号発生器
と、基準信号を出力する基準信号発生器と、前記ゲート
信号発生器の出力信号と前記基準信号発生器の出力信号
との積を出力するＡＮＤゲートと、前記ＡＮＤゲートの
出力信号を計測する周波数カウンタと、前記周波数カウ
ンタからの計測値と前記シンセサイザへの設定データか
らドップラ周波数を計算するＣＰＵとを備えたことを特
徴とする周波数測定装置。
【請求項４】復調器は、前記中間周波増幅器からの受
信信号と移相器からの０度位相の再生キャリア信号とを
入力して両信号を乗算することにより同期検波を行なう
第１乗算器と、前記中間周波増幅器からの受信信号と移
相器からの９０度位相の再生キャリア信号とを入力して
両信号を乗算することにより同期検波を行なう第２乗算
器と、前記第１乗算器と第２乗算器から出力される信号
のキャリア成分を除去し、受信データを復調して出力す
る第１ローパスフィルタおよび第２ローパスフィルタ
と、前記第１ローパスフィルタおよび第２ローパスフィ
ルタからの復調された信号を乗算し入力のＢＰＳＫ信号
の位相がどの状態でも電圧制御発振器の出力信号の位相
を一定に保つ第３乗算器と、該第３乗算器の出力信号を
平均化しＶＣＯ用制御電圧として出力するループフィル
タと、該ループフィルタからのＶＣＯ用制御電圧をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、ＣＰＵからの制
御信号により前記Ａ／Ｄ変換器からのディジタル信号を
保持するラッチ回路と、該ラッチ回路からの出力信号を
元のＶＣＯ用制御電圧に変換するＤ／Ａ変換器と、該Ｄ
／Ａ変換器からのＶＣＯ用制御電圧によって発振周波数
を変化させる電圧制御発振器と、該電圧制御発振器から
の出力信号を分周するとともにシフトして０度と９０度
の再生キャリア信号とを出力する移相器とを備えること
を特徴とする請求項１または請求項３に記載の周波数測
定装置。