JPH0715482A - 自動周波数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 準同期検波型復調器の固定発振器をＡＦＣ制
御の基準周波数とするとともに、Ｃ/Ｎ比の低下による
ＡＦＣ精度の低下を防止し、低Ｃ/Ｎ時での動作を安定
化する。 【構成】 中間周波信号をベースバンド信号に変換した
後、ディジタル復調する準同期検波型復調器１３と、中
間周波信号の周波数をＭ逓倍するＭ逓倍器１５と、この
出力信号を分周する分周器１６と、固定発振器１４の周
波数を分周する分周器１１６と、分周器１６の出力と分
周器１１６の出力との周波数差を検出する位相検波器１
７と、位相検波器１７からの出力電圧に基づいて発振周
波数が制御される電圧制御発振器１９と、誤り検出器１
００で検出された誤り率情報を基準値Ａと比較する比較
器１０１と、該比較結果に基づき電圧制御発振器１９へ
の印加電圧を制御するマイクロプロセッサ１０２とで構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多値ＱＡＭ変調信号や
多相位相変調信号などのディジタル変調信号を復調する
ディジタル復調回路に入力されるディジタル変調された
中間周波信号の搬送波周波数を安定化するための自動周
波数制御装置に関し、特に、ディジタル変調された中間
周波信号のＣ／Ｎ比が低いときの周波数制御の改善方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、テレビ放送の変調方式にはＡＭ変
調方式やＦＭ変調方式が一般的に用いられている。しか
し、最近では多値ＱＡＭ変調方式や多相位相変調方式に
よる地上ディジタル放送や衛星ディジタル放送も考えら
れている。

【０００３】一般にディジタル変調されたＲＦ信号を受
信し、ディジタル復調器でデータを復調するには、ディ
ジタル復調器に入力されるディジタル変調信号の搬送波
周波数を安定化することが必要とされる。

【０００４】例えば、衛星放送受信機ではＢＳコンバー
タの局発周波数は±数ＭＨｚ程度ドリフトする可能性が
あるので、ディジタル変調信号を中間周波信号に周波数
変換してディジタル復調器に入力する時に、このドリフ
トを吸収して中間周波信号の搬送波周波数を安定化する
ためには自動周波数制御装置（以下、ＡＦＣ装置と記
す）が必要である。図４に従来のＡＦＣ装置を示す。

【０００５】図４において、ディジタル変調された高周
波信号は周波数変換器４１により中間周波信号に変換さ
れ、中間周波帯域通過フィルタ４２を介して、ディジタ
ル復調器４３に入力される。ディジタル復調器４３では
搬送波再生回路４４により中間周波信号の搬送波が再生
され、データが復調される。一方、搬送波抽出回路４５
では中間周波帯域通過フィルタ４２から出力された中間
周波信号の搬送波が抽出された後、分周器４６により搬
送波周波数がＮ分周され、位相検波器４７に入力され
る。位相検波器４７では発振周波数が中間周波信号の搬
送波の公称周波数のＮ分の一に等しい基準発振器４８の
出力信号と、分周器４６の出力信号との周波数差が検出
される。そして、位相検波器４７の出力信号により周波
数変換器４１に入力される電圧制御発振器４９の発振周
波数が制御される。しかも、中間周波信号の搬送波周波
数が、基準発振器４８の周波数のＮ倍の周波数、つまり
中間周波信号の搬送波の公称周波数と一致するように制
御される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の構成で
は、ディジタル復調器４３の搬送波再生回路４４で中間
周波信号の搬送波が再生されるためには、ディジタル復
調器４３に入力される中間周波信号の搬送波周波数と搬
送波再生回路４４の動作周波数との周波数差を少なく抑
える必要がある。そのためには基準発振器４８の温度安
定度と共に、搬送波再生回路４４の動作周波数の安定度
を高める必要があり、基準発振器４８とともに搬送波再
生回路４４にも安定度の高い発振器が必要になる。しか
も、中間周波信号の搬送波周波数を高くすると、それだ
け基準発振器４８には厳しい周波数精度が要求され、搬
送波再生回路４４には温度安定度と共に、厳しい周波数
精度が要求されるという問題点を有していた。更に、デ
ィジタル復調器４３内にある搬送波再生回路４４の発振
器以外にも、基準発振器４８を用いているので、発振器
が２個必要である。

【０００７】更に、ディジタル復調器４３で正常にデー
タを復調しているときに、中間周波信号のＣ／Ｎ比が急
激に低下すると、増大した雑音により搬送波抽出回路４
５で抽出された搬送波の位相雑音も増大し、位相雑音の
大きな搬送波を分周器４６で分周すると、分周器４６の
出力信号の周波数はＣ／Ｎ比が良い時に比べて増加する
ようになる。従って、中間周波信号のＣ／Ｎ比が低下す
ると、自動周波数制御（以下、ＡＦＣと記す）で周波数
が安定化されていたとしても、安定化された中間周波信
号の搬送波周波数は基準周波数のＮ倍の周波数からずれ
たところで安定化される。しかも、このずれは中間周波
信号のＣ／Ｎ比が低下するとともに大きくなる。このよ
うに中間周波信号のＣ／Ｎ比の低下はディジタル復調器
４３の復調動作を不安定にする要因となる。

【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、上記従来例のもつ欠点を除去し、中間周波信号のＣ
／Ｎ比の変動に対しても、ディジタル復調器に必要な中
間周波信号の周波数安定度の問題を解決するとともに、
基準発振器を不要にするＡＦＣ装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のＡＦＣ装置では、Ｍ相位相変調された高周波
信号を中間周波信号に変換する周波数変換器と、前記中
間周波信号を直交位相検波器と該直交位相検波器に入力
される固定発振器とでベースバンド信号に変換した後、
ディジタル復調する準同期検波型復調器と、前記中間周
波信号の周波数をＭ逓倍するＭ逓倍器と、前記Ｍ逓倍器
の出力信号を（Ｍ×Ｎ）分周する第１の分周器と、前記
固定発振器の周波数をＮ分周する第２の分周器と、前記
第１の分周器の出力信号と、前記第２の分周器の出力信
号との周波数差を検出する位相検波器と、前記周波数変
換器に入力され、前記位相検波器からの出力電圧に基づ
いて発振周波数が制御される電圧制御発振器と、前記準
同期検波型復調器で復調されたデータの誤り率を検出す
る誤り率検出器と、前記誤り率検出器で得られた誤り率
を所定の基準値と比較する比較器と、前記誤り率が所定
の基準値を越えないときには、前記位相検波器からの出
力電圧のみに基づいて前記電圧制御発振器の発振周波数
を制御し、前記誤り率が所定の基準値を越えたときに
は、前記誤り率がを所定の基準値を越えないときに前記
電圧制御発振器に出力されていた出力電圧に基づいて前
記電圧制御発振器の発振周波数を制御する手段とで構成
される。

【００１０】

【作用】本発明によるＡＦＣ装置では、中間周波信号の
Ｃ／Ｎ比が大きい状態では、まずＭ逓倍器、第１の分周
器、第２の分周器および位相検波器により中間周波信号
の搬送波周波数のＮ分の１周波数と固定発振器の発振周
波数のＮ分の１周波数が比較され、両周波数が一致する
ように電圧制御発振器の発振周波数が制御される。従っ
て、中間周波信号の搬送波周波数と準同期検波型復調器
の固定発振器の周波数との周波数差が零となり、準同期
検波型復調器の復調動作は極めて安定に行なわれる。

【００１１】中間周波信号のＣ／Ｎ比が低い状態では、
雑音により中間周波信号の搬送波周波数は固定発振器の
発振周波数からずれるようになり、このずれは中間周波
信号のＣ／Ｎ比が低くなる程大きくなる。誤り率検出器
ではＣ／Ｎ比の低下は誤り率の増加として検出される
が、この検出された誤り率を所定の基準値（例えば、Ｃ
／Ｎ比の低下により中間周波信号の搬送波周波数が固定
発振器の発振周波数からずれて、このずれが準同期検波
型復調器の復調動作に影響するようになる中間周波信号
のＣ／Ｎ比に対応する誤り率と定義する）と比較し、誤
り率が所定の基準値を越えると次のような制御手段がと
られる。

【００１２】検出される誤り率が所定の基準値を越えな
いときには、位相検波器からの出力電圧のみに基づいて
電圧制御発振器の発振周波数を制御するとともに、電圧
制御発振器に印加されている位相検波器からの出力電圧
データを定期的に更新しながら保存しておく。そして、
誤り率が所定の基準値を越えたときには、保存してある
出力電圧データに基づいて前記電圧制御発振器の発振周
波数を制御する。

【００１３】このように電圧制御発振器を制御すること
により、中間周波信号のＣ／Ｎ比の急激な低下により、
中間周波信号の搬送波周波数が固定発振器の発振周波数
から大きくずれて準同期検波型復調器の復調動作が不安
定にならないようにしている。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面をもとに説明す
る。

【００１５】図１は本発明の第１の実施例に係る自動周
波数制御装置（以下、ＡＦＣ装置と記す）のブロック構
成図である。１１はＭ相位相変調された高周波信号を中
間周波信号に変換する周波数変換器、１２は中間周波帯
域通過フィルタ、１３は準同期検波型復調器、１４は発
振周波数が中間周波信号の公称周波数にほぼ等しい固定
発振器、１０は準同期検波型復調器１３の直交位相検波
器、１５は中間周波信号の周波数をＭ逓倍するＭ逓倍
器、１６はＭ逓倍器１５の出力信号の周波数を（Ｍ×
Ｎ）分周する分周器、１１６は固定発振器１４の周波数
をＮ分周する分周器、１７は分周器１６の出力信号と分
周器１１６の出力信号との周波数差を検出する位相検波
器、１８は位相検波器１７からの出力信号を平均化する
ループフィルタ、１９は周波数変換器１１に入力され、
ループフィルタ１８の出力電圧により発振周波数が制御
される電圧制御発振器、１００は準同期検波型復調器１
３で復調されたデータの誤り率を検出する誤り率検出
器、１０１は誤り率検出器１００で検出された誤り率情
報を所定の基準値Ａと比較する比較器、１０２はマイク
ロプロセッサ、１０３はＤ／Ａ変換器、１０４はループ
フィルタ１８の出力電圧とＤ／Ａ変換器１０３の出力電
圧を加算し、電圧制御発振器１９に入力する加算器であ
る。

【００１６】以上のように構成されたＡＦＣ装置につい
て、その動作を説明する。まず、Ｍ相位相変調された高
周波信号は周波数変換器１１により中間周波信号に変換
され、中間周波帯域通過フィルタ１２では中間周波信号
以外の余分なスプリアス信号が除かれた後、準同期検波
型復調器１３に入力される。準同期検波型復調器１３で
は、入力された中間周波信号を直交位相検波器１０と該
直交位相検波器１０に入力される固定発振器１４とでベ
ースバンド信号に変換した後、データが復調される。

【００１７】しかし、中間周波信号の搬送波周波数が固
定発振器１４の周波数と大きくずれていると、準同期検
波型復調器１３では搬送波に対する位相同期がとれなく
なり、正しくデータが復調されない。

【００１８】一方、中間周波帯域通過フィルタ１２を通
過した中間周波信号は、Ｍ逓倍器１５に入力され、中間
周波信号の周波数をＭ逓倍することにより、周波数が中
間周波信号の搬送波周波数のＭ倍で、Ｍ相位相変調成分
が除去された無変調信号が得られる。更に、この無変調
信号を分周器１６で（Ｍ×Ｎ）分周することにより中間
周波信号の搬送波周波数のＮ分の１の周波数を有する無
変調信号が得られる。

【００１９】一方、準同期検波型復調器１３の固定発振
器１４の周波数を分周器１１６に入力することにより、
周波数が固定発振器１４のＮ分の１の信号が得られる。
そして、位相検波器１７では、中間周波信号の搬送波周
波数のＮ分の１の周波数と、固定発振器１４の発振周波
数のＮ分の１の周波数との周波数差が検出される。ルー
プフィルタ１８では位相検波器１７の出力信号が平均化
され、加算器１０４を介して電圧制御発振器１９に入力
されて電圧制御発振器１９の発振周波数が制御される。

【００２０】ここで、分周器１６の出力信号の周波数と
分周器１１６の出力信号の周波数とが等しくなるよう
に、すなわち、中間周波信号の搬送波周波数と固定発振
器１４の発振周波数とが等しくなるように電圧制御発振
器１９の発振周波数はループフィルタ１８を介して制御
されるので、中間周波信号の搬送波周波数がＡＦＣ制御
ループの周波数引き込み範囲内では、準同期検波型復調
器１３に入力される中間周波信号の搬送波周波数と固定
発振器１４の発振周波数とは一致する。

【００２１】但し、準同期検波型復調器１３に入力され
る中間周波信号の搬送波周波数と固定発振器１４の発振
周波数とが一致するのはＣ／Ｎ比が比較的高い場合であ
り、Ｃ／Ｎ比がある所定Ｃ／Ｎ値より低下すると、中間
周波信号に含まれる雑音により分周器１６による周波数
の分周精度が劣化し、一般的には分周器１６による出力
信号の周波数はＣ／Ｎ比が低下するに従い分周比（Ｍ×
Ｎ）から単純計算される推定周波数より高い周波数を有
する出力信号が得られる。従って、Ｃ／Ｎ比がある所定
Ｃ／Ｎ値より低下するに従い中間周波信号の搬送波周波
数と固定発振器１４の発振周波数のずれは大きくなる。

【００２２】準同期検波型復調器１３に入力された中間
周波信号は直交位相検波器１０と固定発振器１４とによ
りベースバンド信号に変換された後、データ復調され
る。復調データの誤りが誤り訂正復号器（図示せず）で
訂正される過程で、復調データの誤り率が誤り率検出器
１００で検出され、この検出された誤り率は誤り率情報
として比較器１０１に送られる。比較器１０１では誤り
率情報を所定の基準値Ａと比較する。そして、例えばこ
の基準値Ａを、ＡＦＣ制御されているにもかかわらず中
間周波信号の搬送波周波数と固定発振器１４の発振周波
数のずれが大きくなり、準同期検波型復調器１３の復調
動作に問題が生じるような中間周波信号のＣ／Ｎ比に対
応する誤り率とする。この基準値Ａを越える誤り率が比
較器１０１で検出されればＣ／Ｎ比がある所定Ｃ／Ｎ値
より低下したものと判断し、比較器１０１からマイクロ
プロセッサ１０２に制御信号Ａが送出される。

【００２３】マイクロプロセッサ１０２では、Ｃ／Ｎ比
が比較的高く比較器１０１から制御信号Ａが送出されて
いない間は、ループフィルタ１８の出力電圧値を定期的
に更新しながら保存しておく。そして、Ｃ／Ｎ比が低下
し制御信号Ａが観測されると、Ｃ／Ｎ比が比較的高いと
きに保存してあったループフィルタ１８の出力電圧値Ｖ
１とＣ／Ｎ比が低下し制御信号Ａが観測されているとき
のループフィルタ１８の出力電圧値Ｖ２との差電圧値Ｖ
３（＝Ｖ１−Ｖ２）を計算し、その差電圧値Ｖ３をＤ／
Ａ変換器１０３を介して加算器１０４に出力する。加算
器１０４ではループフィルタ１８の出力電圧値Ｖ２に加
えて差電圧値Ｖ３が加算され、電圧制御発振器１９には
電圧値Ｖ１が印加される。従って、電圧制御発振器１９
には、中間周波信号のＣ／Ｎ比が低下しても常にＣ／Ｎ
比の高いときのループフィルタ１８の出力電圧が印加さ
れることとなり、中間周波信号のＣ／Ｎ比の低下に伴う
中間周波信号の搬送波周波数と固定発振器１４の発振周
波数のずれが大きくなるのを防止する。

【００２４】以上のように、第１の実施例によれば、Ｍ
相位相変調された高周波信号の搬送波周波数が公称周波
数からドリフトしているとしても準同期検波型復調器１
３の固定発振器１４の発振周波数を基準にしてＭ相位相
変調された中間周波信号の搬送波周波数が安定化される
ため、準同期検波型復調器１３に入力される中間周波信
号の搬送波周波数と固定発振器１４の発振周波数とは一
致し、準同期検波型復調器１３の復調動作は極めて安定
化される。

【００２５】しかも、中間周波信号のＣ／Ｎ比が低下
し、分周器１６の分周精度が劣化しても、中間周波信号
の搬送波周波数と固定発振器１４の発振周波数とはほぼ
一致するように制御されるので、準同期検波型復調器１
３の復調動作の安定性が低Ｃ／Ｎ時においても維持され
る。

【００２６】また、中間周波信号のＣ／Ｎ比の急激で極
端な低下により、準同期検波型復調器１３の正常な復調
動作が一時停止した、その後中間周波信号のＣ／Ｎ比が
快復するような状態が発生するような場合でも、電圧制
御発振器１９の低Ｃ／Ｎ時の発振周波数はＣ／Ｎ比が高
いときの発振周波数にほぼ近い状態に保持されているた
め、準同期検波型復調器１３の復調動作の快復時間を早
くできる。

【００２７】更に、準同期検波型復調器１３に入力され
る中間周波信号の搬送波周波数は、常に固定発振器１４
の発振周波数と一致するようにＡＦＣ制御されるので、
固定発振器１４の発振周波数の精度および安定度を厳し
くする必要がなくなると同時に、中間周波信号の搬送波
周波数を高くしたとしても、それに比例して固定発振器
１４の発振周波数の精度および安定度を厳しくする必要
がない。

【００２８】しかも、一つの固定発振器１４でＡＦＣ制
御の基準周波数としての機能と直交位相検波器１０に入
力される局部発振器としての機能を兼ねているので、従
来例のような基準発振器を省略できる効果がある。

【００２９】図２は本発明の第２の実施例に係るＡＦＣ
装置のブロック構成図である。２１はＭ相位相変調され
た高周波信号を中間周波信号に変換する周波数変換器、
２２は中間周波帯域通過フィルタ、２３は準同期検波型
復調器、２４は発振周波数が中間周波信号の公称周波数
にほぼ等しい固定発振器、２０は準同期検波型復調器２
３の直交位相検波器、２５は中間周波信号の周波数をＭ
逓倍するＭ逓倍器、２６はＭ逓倍器２５の出力信号の周
波数を（Ｍ×Ｎ）分周する分周器、２２６は固定発振器
２４の周波数をＮ分周する分周器、２７は分周器２６の
出力信号と分周器２２６の出力信号との周波数差を検出
する位相検波器、２８は位相検波器２７からの出力信号
を平均化するループフィルタ、２９は周波数変換器２１
に入力され、ループフィルタ２８の出力電圧により発振
周波数が制御される電圧制御発振器、２００は準同期検
波型復調器２３で復調されたデータの誤り率を検出する
誤り率検出器、２０１は誤り率検出器２００で検出され
た誤り率情報を所定の基準値Ａ、Ｂと比較する比較器、
２０５は電圧制御発振器２９の発振周波数を強制スイー
プさせる掃引信号発生器、２０２はマイクロプロセッ
サ、２０３はＤ／Ａ変換器、２０６は掃引信号発生器２
０５の出力電圧とＤ／Ａ変換器２０３の出力電圧を加算
する加算器、２０４はループフィルタ２８の出力電圧と
加算器２０６の出力電圧を加算し、電圧制御発振器２９
に入力する加算器である。

【００３０】以上のように構成されたＡＦＣ装置につい
て、その動作を説明する。まず、Ｍ相位相変調された高
周波信号は周波数変換器２１により中間周波信号に変換
され、中間周波帯域通過フィルタ２２では中間周波信号
以外の余分なスプリアス信号が除かれた後、準同期検波
型復調器２３に入力される。準同期検波型復調器２３で
は、入力された中間周波信号を直交位相検波器２０と該
直交位相検波器２０に入力される固定発振器２４とでベ
ースバンド信号に変換した後、データが復調される。し
かし、中間周波信号の搬送波周波数が固定発振器２４の
周波数と大きくずれていると、準同期検波型復調器２３
では搬送波に対する位相同期がとれなくなり、正しくデ
ータが復調されない。

【００３１】一方、中間周波帯域通過フィルタ２２を通
過した中間周波信号は、Ｍ逓倍器２５に入力される。中
間周波信号の周波数をＭ逓倍することにより、周波数が
中間周波信号の搬送波周波数のＭ倍で、Ｍ相位相変調成
分が除去された無変調信号が得られる。更に、この無変
調信号を分周器２６で（Ｍ×Ｎ）分周することにより中
間周波信号の搬送波周波数のＮ分の１の周波数を有する
無変調信号が得られる。

【００３２】一方、準同期検波型復調器２３の固定発振
器２４の周波数を分周器２２６に入力することにより、
周波数が固定発振器２４のＮ分の１の信号が得られる。
そして、位相検波器２７では、中間周波信号の搬送波周
波数のＮ分の１の周波数と、固定発振器２４の発振周波
数のＮ分の１の周波数との周波数差が検出される。ルー
プフィルタ２８では位相検波器２７の出力信号が平均化
され、電圧制御発振器２９に入力されて電圧制御発振器
２９の発振周波数が制御される。

【００３３】ここで、分周器２６の出力信号の周波数と
分周器２２６の出力信号の周波数とが等しくなるよう
に、すなわち、中間周波信号の搬送波周波数と固定発振
器２４の発振周波数とが等しくなるように電圧制御発振
器２９の発振周波数はループフィルタ２８を介して制御
されるので、中間周波信号の搬送波周波数がＡＦＣ制御
ループの周波数引き込み範囲内では、準同期検波型復調
器２３に入力される中間周波信号の搬送波周波数と固定
発振器２４の発振周波数とは一致する。

【００３４】但し、準同期検波型復調器２３に入力され
る中間周波信号の搬送波周波数と固定発振器２４の発振
周波数とが一致するのはＣ／Ｎ比が比較的高い場合であ
り、Ｃ／Ｎ比がある所定Ｃ／Ｎ値より低下すると、中間
周波信号に含まれる雑音により分周器２６による周波数
の分周精度が劣化し、一般的には分周器２６による出力
信号の周波数はＣ／Ｎ比が低下するに従い分周比（Ｍ×
Ｎ）から単純計算される推定周波数より高い周波数を有
する出力信号が得られる。従って、Ｃ／Ｎ比がある所定
Ｃ／Ｎ値より低下するに従い中間周波信号の搬送波周波
数と固定発振器２４の発振周波数のずれは大きくなる。

【００３５】準同期検波型復調器２３に入力された中間
周波信号は直交位相検波器２０と固定発振器２４とによ
りベースバンド信号に変換された後、データ復調され
る。復調データの誤りが誤り訂正復号器（図示せず）で
訂正される過程で、復調データの誤り率が誤り率検出器
２００で検出され、この検出された誤り率は誤り率情報
として比較器２０１に送られる。比較器２０１では誤り
率情報を所定の基準値Ａおよび基準値Ｂと比較する。そ
して、例えばこの基準値Ａを、ＡＦＣ制御されているに
もかかわらず中間周波信号の搬送波周波数と固定発振器
２４の発振周波数のずれが大きくなり、準同期検波型復
調器２３の復調動作に問題が生じるような中間周波信号
のＣ／Ｎ比に対応する誤り率とする。この基準値Ａを越
える誤り率が比較器２０１で検出されればＣ／Ｎ比があ
る所定Ｃ／Ｎ値より低下したものと判断し、マイクロプ
ロセッサ２０２に制御信号Ａが送出される。

【００３６】基準値Ｂは準同期検波型復調器２３が正し
くデータを復調していないときに誤り率検出器２００で
検出される誤り率とし、この基準値Ｂに相当する誤り率
が比較器２０１で検出されれば、掃引制御信号を掃引信
号発生器２０５に送出し、掃引信号発生器２０５では上
記掃引制御信号に基づいて掃引信号を発生し、加算器２
０６および加算器２０４を介して電圧制御発振器２９の
発振周波数を強制スイープさせる。もしも、初期状態
で、中間周波信号の搬送波周波数がＡＦＣ制御ループの
周波数引き込み範囲外にあり、かつ、中間周波信号の搬
送波周波数が固定発振器２４の発振周波数と大きくずれ
ていると、準同期検波型復調器２３では搬送波に対する
位相同期がとれなくなり、正しくデータが復調されな
い。この時には比較器２０１から掃引制御信号が掃引信
号発生器２０５に送出され、掃引信号発生器２０５では
上記掃引制御信号に基づいて掃引信号を発生し、加算器
２０６、２０４を介して電圧制御発振器２９の発振周波
数を強制スイ−プさせ、準同期検波型復調器２３内で中
間周波信号の搬送波に対する位相同期がとれて、正しく
データが復調されるまで電圧制御発振器２９の発振周波
数を強制スイープさせる。

【００３７】マイクロプロセッサ２０２では、Ｃ／Ｎ比
が比較的高く比較器２０１から制御信号Ａが送出されて
いない間は、ループフィルタ２８の出力電圧値を定期的
に更新しながら保存しておく。そして、Ｃ／Ｎ比が低下
し制御信号Ａが観測されると、Ｃ／Ｎ比が比較的高いと
きに保存してあったループフィルタ２８の出力電圧値Ｖ
１とＣ／Ｎ比が低下し制御信号Ａが観測されているとき
のループフィルタ２８の出力電圧値Ｖ２との差電圧値Ｖ
３（＝Ｖ１−Ｖ２）を計算し、その差電圧値Ｖ３をＤ／
Ａ変換器２０３を介して加算器２０４に入力する。加算
器２０４ではループフィルタ２８の出力電圧値Ｖ２に加
えて差電圧値Ｖ３（＝Ｖ１−Ｖ２）が加算され、電圧制
御発振器２９には電圧値Ｖ１が印加される。従って、電
圧制御発振器２９には、中間周波信号のＣ／Ｎ比が低下
しても常にＣ／Ｎ比の高いときのループフィルタ２８の
出力電圧が印加されることとなり、中間周波信号のＣ／
Ｎ比の低下に伴う中間周波信号の搬送波周波数と固定発
振器２４の発振周波数のずれが大きくなるのを防止す
る。

【００３８】以上のように、第２の実施例によれば、Ｍ
相位相変調された高周波信号の搬送波周波数が公称周波
数からドリフトしているとしても準同期検波型復調器２
３の固定発振器２４の発振周波数を基準にしてＭ相位相
変調された中間周波信号の搬送波周波数が安定化される
ため、準同期検波型復調器２３に入力される中間周波信
号の搬送波周波数と固定発振器２４の発振周波数とは一
致し、準同期検波型復調器２３の復調動作は極めて安定
化される。

【００３９】しかも、中間周波信号のＣ／Ｎ比が低下
し、分周器２６の分周精度が劣化しても、中間周波信号
の搬送波周波数と固定発振器２４の発振周波数とはほぼ
一致するように制御されるので、準同期検波型復調器２
３の復調動作の安定性が低Ｃ／Ｎ時においても維持され
る。

【００４０】また、中間周波信号のＣ／Ｎ比の急激で極
端な低下により、準同期検波型復調器２３の正常な復調
動作が一時停止し、その後中間周波信号のＣ／Ｎ比が快
復するような状態が発生するような場合でも、電圧制御
発振器２９の低Ｃ／Ｎ時での発振周波数はＣ／Ｎ比が高
いときの発振周波数にほぼ近い状態に保持されているた
め、準同期検波型復調器２３の復調動作の快復時間を早
くできる。

【００４１】更に、準同期検波型復調器２３に入力され
る中間周波信号の搬送波周波数は、常に固定発振器２４
の発振周波数と一致するようにＡＦＣ制御されるので、
固定発振器２４の発振周波数の精度および安定度を厳し
くする必要がなくなると同時に、中間周波信号の搬送波
周波数を高くしたとしても、それに比例して固定発振器
２４の発振周波数の精度および安定度を厳しくする必要
がない。

【００４２】しかも、一つの固定発振器２４でＡＦＣ制
御の基準周波数としての機能と直交位相検波器２０に入
力される局部発振器としての機能を兼ねているので、従
来例のような基準発振器を省略できる効果がある。ま
た、比較器２０１により誤り率を基準値Ｂと比較し、掃
印信号を出力する掃引信号発生器２０５を設けることに
より、ＡＦＣの引き込み範囲を拡大することができる。

【００４３】図３は本発明の第３の実施例に係るＡＦＣ
装置のブロック構成図であり、特に、図２の実施例にお
ける準同期検波型復調器２３での掃引制御信号の送出方
法に関する図である。３３は準同期検波型復調器、３４
は固定発振器、３０は直交位相検波器、３００は準同期
検波型復調器３３で復調されたデータの誤り率を検出す
る誤り率検出器、３０１は誤り率検出器３００で検出さ
れた誤り率情報を所定の基準値Ａと比較する比較器、３
１０は準同期検波型復調器３３の位相同期ループ回路、
３１１は位相同期ループ回路３１０から出力される位相
誤差信号に基づいて、準同期検波型復調器３３が正しく
データを復調しているか否かを判定する同期判定器であ
る。

【００４４】以上のように構成されたＡＦＣ装置の動作
について説明する。準同期検波型復調器３３に入力され
た中間周波信号は直交位相検波器３０と固定発振器３４
とでＩ軸とＱ軸のベースバンド信号に変換される。この
ベースバンド信号には、中間周波信号の搬送波の周波数
・位相と固定発振器３４の周波数・位相との誤差（周波
数誤差および位相誤差）が含まれており、これらの誤差
をベースバンド信号から除去する回路が準同期検波型復
調器３３には一般的に含まれている。そして、位相誤差
を除去する回路が位相同期ループ回路３１０である。

【００４５】従って、位相同期ループ回路３１０には位
相検波器（図示せず）が含まれており、この位相検波器
で位相誤差が検出され、この位相誤差はループフィルタ
（図示せず）で平均化されて位相誤差信号として同期判
定器３１１に提供される。同期判定器３１１では、提供
された位相誤差信号に基づいて、位相同期ループ回路３
１０でベースバンド信号から位相誤差が除去されている
かどうか、すなわち位相同期ループ回路３１０が同期し
ているか否かを判定し、位相誤差信号がある基準レベル
を越えている場合には位相同期ループ回路３１０が同期
していないものと判断されるので、準同期検波型復調器
３３も正しくデータを復調していないものと判定し、掃
引信号発生器２０５に掃引制御信号を送出する。

【００４６】一方、位相同期ループ回路３１０が同期し
ている場合、誤り率検出器３００で復調データの誤り率
を検出し、この誤り率情報を基準値Ａと比較する。この
基準値Ａを越える誤り率が比較器３０１で検出されれば
Ｃ／Ｎ比がある所定Ｃ／Ｎ値より低下したものと判断
し、マイクロプロセッサ２０２に制御信号Ａを送出する
動作は図２の実施例と同じである。

【００４７】以上のように、第３の実施例によれば、第
２の実施例の効果に加えて、位相同期ループ回路３１０
による同期検出は検出時間が早いので、準同期検波型復
調器３３の同期確立時間が短縮化される。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば次の効果
が発揮される。

【００４９】（１）準同期検波型復調器の固定発振器の
発振周波数を基準として、Ｍ相位相変調された中間周波
信号の搬送波周波数が安定化されるので、準同期検波型
復調器の復調動作が極めて安定化される。

【００５０】（２）中間周波信号の搬送波周波数と準同
期検波型復調器の固定発振器の発振周波数とが一致する
ようにＡＦＣ制御されるので、固定発振器に要求される
周波数精度や周波数安定度は厳しくなくてもよい。

【００５１】（３）中間周波信号のＣ／Ｎ比が低下し、
分周器の分周精度が劣化しても、中間周波信号の搬送波
周波数と固定発振器の発振周波数とはほぼ一致するよう
に制御されるので、準同期検波型復調器の復調動作の安
定性が低Ｃ／Ｎ時においても維持される。

【００５２】（４）中間周波信号のＣ／Ｎ比の急激で極
端な低下により、準同期検波型復調器の正常な復調動作
が一時停止し、その後中間周波信号のＣ／Ｎ比が快復す
るような状態が発生するような場合でも、電圧制御発振
器の低Ｃ／Ｎ時の発振周波数はＣ／Ｎ比が高いときの発
振周波数にほぼ近い状態に保持されているため、準同期
検波型復調器の復調動作の快復時間を早くできる。

【００５３】（５）準同期検波型復調器の固定発振器が
基準となっているので基準発振器を省略することができ
る。

【００５４】（６）比較器や同期判定器から掃引制御信
号を送出し、電圧制御発振器の中心周波数を掃引する掃
引信号発生器を設けることにより、ＡＦＣの引き込み範
囲を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるＡＦＣ装置のブ
ロック図

【図２】本発明の第２の実施例におけるＡＦＣ装置のブ
ロック図

【図３】本発明の第３の実施例におけるＡＦＣ装置を示
し、特に図２の実施例での掃引制御信号の送出方法を示
す図

【図４】従来例におけるＡＦＣ装置のブロック図

【符号の説明】

１０、２０、３０ 直交位相検波器 １１、２１ 周波数変換器 １２、２２ 中間周波帯域通過フィルタ １３、２３、３３ 準同期検波型復調器 １４、２４、３４ 固定発振器 １５、２５ Ｍ逓倍器 １６、２６、１１６、２２６ 分周器 １７、２７ 位相検波器 １８、２８ ループフィルタ １９、２９ 電圧制御発振器 １００、２００、３００ 誤り率検出器 １０１、２０１、３０１ 比較器 １０２、２０２ マイクロプロセッサ １０３、２０３ Ｄ／Ａ変換器 １０４、２０４、２０６ 加算器 ２０５ 掃引信号発生器 ３１０ 位相同期ループ回路 ３１１ 同期判定器

フロントページの続き (72)発明者 加藤 久也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｍ相位相変調された高周波信号を中間周波
   信号に変換する周波数変換器と、前記中間周波信号を、
   直交位相検波器と該直交位相検波器に入力される固定発
   振器とでベースバンド信号に変換した後、ディジタル復
   調する準同期検波型復調器と、前記中間周波信号の周波
   数をＭ逓倍するＭ逓倍器と、前記Ｍ逓倍器の出力信号を
   （Ｍ×Ｎ）分周する第１の分周器と、前記固定発振器の
   周波数をＮ分周する第２の分周器と、前記第１の分周器
   の出力信号と前記第２の分周器の出力信号との周波数差
   を検出する位相検波器と、前記周波数変換器に入力さ
   れ、前記位相検波器からの出力電圧に基づいて発振周波
   数が制御される電圧制御発振器と、前記準同期検波型復
   調器で復調されたデータの誤り率を検出する誤り率検出
   器と、前記誤り率検出器で得られた誤り率を所定の基準
   値と比較する比較器と、前記誤り率が所定の基準値を越
   えないときには、前記位相検波器からの出力電圧のみに
   基づいて前記電圧制御発振器の発振周波数を制御し、前
   記誤り率が所定の基準値を越えたときには、前記誤り率
   が所定の基準値を越えないときに前記電圧制御発振器に
   出力されていた出力電圧に基づいて前記電圧制御発振器
   の発振周波数を制御する手段とを備えたことを特徴とす
   る自動周波数制御装置。
2. 【請求項２】Ｍ相位相変調された高周波信号を中間周波
   信号に変換する周波数変換器と、前記中間周波信号を、
   直交位相検波器と該直交位相検波器に入力される固定発
   振器とでベースバンド信号に変換した後、ディジタル復
   調する準同期検波型復調器と、前記中間周波信号の周波
   数をＭ逓倍するＭ逓倍器と、前記Ｍ逓倍器の出力信号を
   （Ｍ×Ｎ）分周する第１の分周器と、前記固定発振器の
   周波数をＮ分周する第２の分周器と、前記第１の分周器
   の出力信号と前記第２の分周器の出力信号との周波数差
   を検出する位相検波器と、前記周波数変換器に入力さ
   れ、前記位相検波器からの出力電圧に基づいて発振周波
   数が制御される電圧制御発振器と、前記準同期検波型復
   調器が正しくデータを復調しているか否かを判定し、こ
   の判定結果に対応して掃引制御信号を送出する同期判定
   器と、該掃引制御信号に基づいて前記電圧制御発振器の
   中心周波数を掃引させる掃引信号を前記電圧制御発振器
   へ出力する掃引信号発生器と、前記準同期検波型復調器
   で復調されたデータの誤り率を検出する誤り率検出器
   と、前記誤り率が所定の基準値を越えないときには、前
   記位相検波器からの出力電圧のみに基づいて前記電圧制
   御発振器の発振周波数を制御し、前記誤り率が所定の基
   準値を越えた時には、前記誤り率が所定の基準値を越え
   ないときに前記電圧制御発振器に出力されていた出力電
   圧に基づいて前記電圧制御発振器の発振周波数を制御す
   る手段とを備えたことを特徴とする自動周波数制御装
   置。
3. 【請求項３】同期判定器は、誤り率検出器で検出された
   誤り率情報に基づいて同期判定することを特徴とする請
   求項２記載の自動周波数制御装置。
4. 【請求項４】同期判定器は、前記準同期検波型復調器を
   構成する位相同期ループ回路から出力される位相誤差信
   号に基づいて、前記位相同期ループ回路が位相同期して
   いるか否かを判定し同期判定することを特徴とする請求
   項２記載の自動周波数制御装置。