JPH07264063A - 周波数シンセサイザ - Google Patents

周波数シンセサイザ

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JPH07264063A
JPH07264063A JP6046104A JP4610494A JPH07264063A JP H07264063 A JPH07264063 A JP H07264063A JP 6046104 A JP6046104 A JP 6046104A JP 4610494 A JP4610494 A JP 4610494A JP H07264063 A JPH07264063 A JP H07264063A
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JP
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frequency
signal
output
phase
frequency synthesizer
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JP6046104A
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Shinjiro Fukuyama
進二郎 福山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J5/00Discontinuous tuning; Selecting predetermined frequencies; Selecting frequency bands with or without continuous tuning in one or more of the bands, e.g. push-button tuning, turret tuner
    • H03J5/02Discontinuous tuning; Selecting predetermined frequencies; Selecting frequency bands with or without continuous tuning in one or more of the bands, e.g. push-button tuning, turret tuner with variable tuning element having a number of predetermined settings and adjustable to a desired one of these settings
    • H03J5/0245Discontinuous tuning using an electrical variable impedance element, e.g. a voltage variable reactive diode, in which no corresponding analogue value either exists or is preset, i.e. the tuning information is only available in a digital form
    • H03J5/0272Discontinuous tuning using an electrical variable impedance element, e.g. a voltage variable reactive diode, in which no corresponding analogue value either exists or is preset, i.e. the tuning information is only available in a digital form the digital values being used to preset a counter or a frequency divider in a phase locked loop, e.g. frequency synthesizer
    • H03J5/0281Discontinuous tuning using an electrical variable impedance element, e.g. a voltage variable reactive diode, in which no corresponding analogue value either exists or is preset, i.e. the tuning information is only available in a digital form the digital values being used to preset a counter or a frequency divider in a phase locked loop, e.g. frequency synthesizer the digital values being held in an auxiliary non erasable memory
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/20Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/2032Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner
    • H04L27/2053Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases
    • H04L27/206Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 目的の周波数に高速に同期する周波数シンセ
サイザを得る。 【構成】 PLLシンセサイザ50は、目的の周波数ス
テップの整数倍の周波数ステップの信号を発生する。ベ
ースバンドジェネレータ2で、目的の周波数ステップの
正弦波信号成分をディジタル的に発生させる。そして、
PLLシンセサイザ50とベースバンドジェネレータ2
の出力を、直交変調器1を用いて、直交変調することに
よってベースバンドジェネレータ2の変化ステップで出
力信号の周波数を変更することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通信機の局部発振器等
に用いられる各種周波数の信号が出力可能な周波数シン
セサイザに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、通信機、例えば携帯電話機等
の局部発振器として、所定のステップで出力信号の周波
数が変更可能な周波数シンセサイザが利用されている。
図8は、例えば、“わかるPLLの応用テクニック”
(電子回路ノウハウ,日本放送出版協会,p59)に示
された従来のPLL(フェーズ・ロックド・ループ)周
波数シンセサイザの構成例である。
【0003】図において、10は基準発振器、14は基
準分周器、5は電圧制御発振器、9は可変分周器、11
は制御回路、8は位相比較器、6はループフィルタ、1
1は可変分周器9の分周比を決める制御回路11、12
は制御回路11からの分周数データである。
【0004】次に、動作について説明する。基準発振器
10の出力は、基準分周器14で分周され、基準周波数
fr の信号を発生する。一方、目的の周波数fout の信
号を出力する電圧制御発振器5の出力は、可変分周器9
により、制御回路11が設定する分周比N(Nは正の整
数)で分周され、周波数fu の可変分周信号として、位
相比較器8に供給されている。
【0005】位相比較器8は、基準周波数信号と可変分
周信号の位相を比較し、その位相差に応じて、位相比較
信号を発生し、これをループフィルタ6に供給する。ル
ープフィルタ6は、位相比較信号の低域成分を取り出
し、周波数制御電圧Vを発生し、これで電圧制御発振器
5の発振周波数を変化させる。従って、この構成によっ
て、可変分周信号の位相が基準周波数信号の位相に追従
するPLLシンセサイザが構成される。
【0006】すなわち、PLLシンセサイザの動作は、
位相比較器8の遅れまたは進みの位相差出力がなくなる
まで継続され、その位相差が零になったとき同期状態に
なる。このとき、出力周波数fout =N・fr の関係を
満たすので、分周比Nを変化させることにより、基準周
波数を変化ステップとする周波数の出力を得ることがで
きる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のPLL周波数シ
ンセサイザでは、位相比較器8において、周波数fr の
基準周波数信号に対する位相差を検出している。このた
め、この位相比較器8の出力には基準周波数fr の周波
数成分が含まれる。そこで、PLLシンセサイザは、ル
ープフィルタ6のカットオフ周波数をfr よりも十分低
く設定し、周波数fr の成分を取り除く必要がある。し
かし、ループフィルタ6のカットオフ周波数をfr より
低くするということは、これ以上の周波数の信号は除去
されるということであり、周波数制御電圧Vの変化する
速さがfr に制限される。従って、可変分周器9におい
て、分周比Nを変更した場合における目的の周波数に同
期するまでの時間が長くかかるという問題点があった。
【0008】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたもので、ディジタル的に発生する信号
を利用して、出力の周波数を変更することにより、目的
の周波数に高速に同期できる周波数シンセサイザを得る
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る周波数シン
セサイザは、信号発生手段から発生される位相が90度
異なる2つの信号と、ベースバンドジェネレータによる
ディジタル的に発生された指定された周波数で位相が9
0度異なる2つのシフト用信号の直交変調により、信号
発生手段から発生される信号の周波数からシフト用信号
の周波数だけシフトした信号を出力することを特徴とす
る。
【0010】また、本発明は、信号発生手段が一定の周
波数の信号を発生することを特徴とする。
【0011】また、本発明は、PLLシンセサイザによ
って、所定の変化ステップで変化する周波数の信号を生
成することを特徴とする。
【0012】また、ベースバンド周波数のシフト用信号
は、メモリから所定波形を示すディジタルデータを読み
出し、これをD/A変換して得ることを特徴とする。
【0013】また、本発明は、直交変調器において、そ
の極性を変更可能とすることを特徴とする。
【0014】また、本発明は、ベースバンドジェネレー
タはデータによって、変調されたシフト用信号を出力す
る。
【0015】また、本発明は、位相変調は、位相変調デ
ータに応じてメモリから位相変調用のデータを読み出
し、この位相変調用のデータを位相シフト用信号により
直交変調して行うことを特徴とする。
【0016】また、本発明は、ベースバンドジェネレー
タは、その演算の極性が変更可能であり、基準周波数に
ベースバンド周波数を加算または減算したいずれかの周
波数信号を得ることを特徴とする。
【0017】
【作用】このように、本発明によれば、ベースバンドジ
ェネレータにより、シフト用信号をディジタル的に発生
するため、周波数の変更を高速に行うことができる。例
えば、携帯電話などの無線通信においてのチャンネルの
切り替えを高速に行うことができ、切り替え時の通信断
時間を最小限にできる。特に、信号発生手段により発生
する信号の周波数を一定とすれば、切り替えを瞬時に行
うことができる。
【0018】また、ベースバンドジェネレータにおいて
発生するシフト用信号の変化ステップを小さくし、PL
L周波数シンセサイザの変化ステップを大きくすれば、
PLL周波数シンセサイザの基準周波数が大きくなるた
め、フィルタのカットオフ周波数を高くでき、PLLル
ープの応答速度が早くなる。一方、正弦波信号をディジ
タル的に発生するベースバンドジェネレータは、出力周
波数の切り替え時間がほぼ零であるため、目的の周波数
に高速に同期する周波数シンセサイザを得ることができ
る。また、広範囲の出力周波数の変更を容易に行うこと
ができる。
【0019】また、直交変調器における演算の極性を変
更可能にすることによって、ベースバンドジェネレータ
からの信号を直交変調器で加算または減算することがで
き、ベースバンドジェネレータから発生する信号の範囲
の2倍の範囲で出力信号を変化させることができる。
【0020】また、ベースバンドジェネレータ内で、変
調のためのデータと、出力周波数ステップ毎の正弦波成
分との合成を行う。これによって、出力信号はすでにデ
ータによる変調を受けたものであり、通信機全体として
の構成を簡単なものにできる。
【0021】また、PLL周波数シンセサイザの出力と
ベースバンドジェネレータの出力との合成周波数は、も
ととなる周波数同士の和または差を選択できるので、ベ
ースバンドジェネレータのサンプリング周波数を低くで
きる。
【0022】
【実施例】
[実施例1]図1に、本発明の実施例1の構成を示す。
図において、1は直交変調器、2はベースバンドジェネ
レータ、3はベースバンドジェネレータ2の動作タイミ
ングを決めるクロックジェネレータである。そして、ク
ロックジェネレータ3からのクロックCLがベースバン
ドジェネレータ2に供給され、ベースバンドジェネレー
タ2が90度位相の異なった2つのシフト用信号A,B
を出力する。
【0023】また、10は基準発振器、14は基準分周
器、5は電圧制御発振器、4は電圧制御発振器5の出力
の位相を90度移相する移相器である。さらに、9は可
変分周器、11は制御回路、8は位相比較器、6はルー
プフィルタ、11は可変分周器9の分周比を決める制御
回路11、12は制御回路11からの分周数データであ
る。これらの構成によって可変分周器9の出力である可
変分周信号fu を基準分周器14の出力である基準周波
数信号fr に同期させるPLLシンセサイザ50が形成
しされている。
【0024】図2は、直交変調器1の構成例である。1
5は加算器、16a、16bは乗算器である。乗算器1
6aは、2つの入力信号A、Cの乗算を行い、乗算器1
6bは、入力信号B、Dの乗算を行い、それぞれの出力
信号が加算器15で加算される(この例の場合は、乗算
器16aの出力から乗算器16bの出力が減算され
る)。ここで、入力信号C、Dは互いに90度位相が異
なるものであり、この装置によって、直交変調が行われ
る。
【0025】図3は、ベースバンドジェネレータの構成
例である。17,18はそれぞれ同相成分、直交成分の
出力波形(例えば、正弦波と余弦波の2つの出力)のサ
ンプリング値が書き込まれたメモリ、19,20はメモ
リ17,18からのディジタルデータをアナログ電圧に
変換するD/Aコンバータ、21はクロックジェネレー
タ3からのクロック信号CLに応じて読み出しアドレス
を決定するアドレスカウンタ、22は制御回路11から
の制御信号CDによってメモリ17,18のどの範囲を
読み出すかを決定するアドレスデコーダである。
【0026】すなわち、制御信号CDによって、メモリ
17、18からの読み出し箇所が変更され(読み出し番
地をインクリメントするステップが変更される)、これ
によってここから出力される信号の周波数が変更され
る。そして、読み出された正弦波のデータがD/Aコン
バータ19、20によってアナログ信号に変換される。
そこで、メモリ17、18からの読み出しデータに応じ
た正弦波信号(位相が90度異なる2つの信号)が得ら
れる。
【0027】次に、動作について説明する。いま、電圧
制御発振器5の出力をfvco 、基準分周器14の出力で
ある基準周波数信号の周波数をfr 、可変分周回路9の
分周比をN(正の整数)とすれば、電圧制御発振器5の
出力fvco は、 fvco =Nfr となり、従来と同様に、可変分周回路9における分周比
Nを変更することによって変化ステップfr で出力周波
数fout を変更できる。
【0028】ここで、本実施例においては、出力信号の
周波数fout の変化ステップfs を基準周波数fr の1
/L(Lは正の整数)に設定する。すなわち、 fr =L・fs とする。
【0029】一方、出力周波数fout は、 fout =M・fs である。ここで、Mは正の整数である。
【0030】そして、電圧制御発振器5の発振周波数f
vco と出力の周波数fout が、 fvco =fout であれば、 N=M/L である。
【0031】ところが、分周比Nは整数でなければなら
ず、 N=[M/L] (ここで、[ ]は整数を表
す。) である。
【0032】そこで、MとN・Lの差kが存在し、 k=M−N・L→ N・L=M−k となり、電圧制御発振器5の出力周波数fvco は、 fvco =N・fr=N・Lfs =M・fs −k・fs =
fout −k・fs となる。ここで、kは正の整数である。
【0033】従って、出力信号の周波数fout は、 fout =Nfr +kfs となる。
【0034】このように、このPLLシンセサイザ50
は、変化ステップfr で、Nの値に応じた周波数を出力
し、変化ステップfs で動作するためには、k・fs で
動作する別の手段が必要である。
【0035】本実施例では、ベースバンドジェネレータ
2がk・fs で動作する。そこで、このベースバンドジ
ェネレータ2について説明する。
【0036】ベースバンドジェネレータ2のメモリ17
には、周波数fs の正弦波信号をサンプリング周波数f
c でサンプリングしたデータを書き込んであり、またメ
モリ18にはこれと90度位相差をもった正弦波信号の
サンプリングデータを書き込んである。
【0037】そして、制御回路11からの制御信号CD
に応じて、クロックジェネレータ3の発生するクロック
信号CLの周波数fc で、メモリ17、18の内容を読
み出し、これをD/Aコンバータでアナログ信号にすれ
ば、 fBBG =fs の正弦波が出力される。
【0038】一方、このメモリ17、18からk番地ご
とに順次読み出しを行い、これをD/Aコンバータ1
9、20によりアナログ信号として出力していくと、 fBBG =k・fs の周波数で、互いに90度位相差をもった正弦波信号
A,Bが得られる。例えば、Aはcos (2πfBBG
t)、Bはsin (2πfBBG t)と表される。なお、メ
モリ17、18の出力として正弦波を得るために、fBB
G は、fc /2以下でなければならない。
【0039】また、図2の直交変調器の動作を式で記述
すると、入力信号AをI(t),入力信号BをQ(t)
とし、直交変調用の90度位相の異なる入力信号C,D
をそれぞれcos (ωt),sin (ωt)とすると、出力
に得られる変調信号s(t)は、 s(t)=I(t)・cos (ωt)−Q(t)・sin (ωt) …(1) となる。
【0040】ここで、直交変調器1に入力される信号
A,Bは、ベースバンドジェネレータ2の出力であり、
それぞれ I(t)=cos (2πfBBG t),Q=(t)=sin
(2πfBBG t) であり、信号C,Dにおいては、ω=2πfvco である
ため、それぞれcos (2πfvco ),sin (2πfvco
)である。
【0041】すなわち、(1)式において、I(t)=
cos (2πfBBG t),Q=(t)=sin (2πfBBG
t)で、またω=2πfvco であるから、直交変調器1
の出力は、 s(t)=cos (2πfBBG t)・cos (2πfvco ) −sin (2πfBBG t)・sin (2πfvco ) =cos {2π(fvco +fBBG )t} …(2) となる。
【0042】これは、出力信号fout が、 fout =fvco +fBBG の正弦波信号であり、これより所望の周波数の信号が変
化ステップfs で得られていることがわかる。すなわ
ち、上述のように、fBBG =k・fsであるため、メモ
リ17、18からの読み出し決定するk(k番地毎に読
み出しを行っている)を変更することにより、出力信号
をfs 毎に変更することができる。
【0043】このとき、PLLシンセサイザの基準周波
数fr は、ベースバンドジェネレータ2の出力周波数f
BBG の最大値であるfc /2まで高くできる。すなわ
ち、この周波数までは、k・fs のkの変更により対処
できるため、fr はこの周波数以下に設定すればよい。
このため、PLLシンセサイザのループフィルタ6のカ
ットオフ周波数をfs に比べて高くでき、PLLシンセ
サイザの切り替え時間を短縮することができる。
【0044】一方、ベースバンドジェネレータ2は、上
述のように、メモリ17、18からの読み出しデータに
よって信号をディジタル的に生成するものであり、その
切り替えは、瞬時に行える。
【0045】このように、本実施例では、制御回路11
からの指令に応じて、可変分周器9の分周比Nを変更す
ることによって、周波数fr を変化ステップとして出力
周波数fout の変更が行え、ベースバンドジェネレータ
2の読み出し番地のステップを示すkを変更することに
よって、周波数fs を変化ステップとして出力信号周波
数fout の変更が行える。
【0046】例えば、fs =25kHz,fr =100
kHzとすれば、L=4であり、出力周波数fout =8
00.025MHzを得る場合には、M=32001,
k=1,N=8000に設定すればよい。
【0047】これによって、 fvco =N・fr =800MHz, fout =800+0.025=800.025MHz が得られる。
【0048】[実施例2]図4は、実施例2の構成を示
すブロック図であり、上記第1実施例と異なるのは、ベ
ースバンドジェネレータ2に信号DATAが入力される
ことである。そして、この実施例におけるベースバンド
ジェネレータ2は、信号DATAによって位相変調され
た2つの直交する信号A,Bを出力する。
【0049】図5は、この実施例のベースバンドジェネ
レータの構成図である。図において、23、24は、そ
れぞれ位相変調のためのベースバンド信号波形の同相成
分、直交成分のサンプリング値を書き込まれたメモリ、
25は位相変調のためのディジタルデータである信号D
ATAが入力される制御回路、26はメモリ17、18
とメモリ23、24からのデータから、出力波形を計算
する演算回路である。
【0050】本発明の動作について説明する。図5にお
いて、メモリ23、24からは、ディジタルデータ入力
に応じたベースバンド信号の同相成分I´(t)及び直
交成分Q´(t)の波形データが出力される。このと
き、制御回路25は、入力されてくるDATAに応じ
て、メモリ23、24のどの部分のデータを出力するか
を決定する。すなわち、読み出し開始の位置を決定する
ことによって、位相変調のためのベースバンド信号の位
相が変化される。例えば、0度、180度の2種類、9
0度おきの4種類等の設定ができる。
【0051】一方、メモリ17、18からは、上述の実
施例1で説明したように周波数fBBG の正弦波信号の同
相成分、直交成分の波形データが出力される。
【0052】そして、これら4系統の波形データから、
演算回路26で、シンセサイザ出力周波数に応じたベー
スバンド信号波形データを計算し、D/Aコンバータ1
9、20より、周波数fBBG の2つのベースバンド信号
を出力する。
【0053】このとき行う演算は、出力信号をAをI
(t)、出力信号BをQ(t)とすると、 I(t)=I'(t) ・cos(2πfBBG t)−Q'(t)・sin(2πfBBG t) …(3) Q(t)=I'(t) ・sin(2πfBBG t)+Q'(t)・cos(2πfBBG t) …(4) となる。
【0054】そこで、このベースバンドジェネレータ2
出力を直交変調器1に信号A,Bとして入力すれば、直
交変調器1出力は、 s(t)=I´(t)・cos {2π(fBBG +fVCO )t} −Q´(t)・sin {2π(fBBG +fVCO )t} …(5) となり、所望の周波数のディジタルデータDATAに応
じた位相変調出力が得られることになる。
【0055】ここで、本実施例におけるメモリ23、2
4における記憶内容について説明する。例えば、位相変
調方式として、QPSK(4相位相シフトキーイング)
を採用したとする。このQPSKの場合、入力データの
2つを直交する2軸(I,Q)の信号に対応させる。
【0056】まず、入力データが「…,01,10,1
1,00,…」であった場合は、入力データを2ビット
毎に区切った時のビットパターン「01」、「10」、
「11」、「00」に応じて、I,Qの値を割り付け
る。例えば、1ビット目の「0」→I=−1、「1」→
I=+1、2ビット目の「0」→Q=−1、「1」→Q
=+1のように割り付ける。従って、入力データに対応
する信号は、入力データの「0」、「1」対応して、
「−1」、「+1」を繰り返す矩形波の信号になる。と
ころが、実際の通信においては、この矩形波の信号をフ
ィルタに通し鈍らせ、正弦波に近い信号にしたものが用
いられる。そこで、この波形の振幅値を一定間隔でサン
プリングしたものがベースバンドジェネレータのメモリ
23、24に記憶される。そこで、入力データDATA
に応じて制御回路25がメモリ23、24からQPSK
変調したI´(t),Q´(t)が出力される。
【0057】また、入力データDATAの変調には、位
相変調のみでなく、振幅変調、周波数変調等も利用する
ことができ、その場合ベースバンドジェネレータにおけ
るメモリ23、24の内容をこれに合わせて変更すれば
良い。
【0058】[実施例3]図6は、実施例3の構成を示
すベースバンドジェネレータの構成図である。本実施例
では、演算回路26に演算の極性切り替え信号Fが入力
されるようになっており、この極性切り替え信号Fに応
じて、演算の極性を切り替える。
【0059】例えば、式(3)及び(4)において、Q
´(t)の符号を反転させると、 I(t)=I'(t) ・cos(2πfBBG t)+Q'(t)・sin(2πfBBG t) …(6) Q(t)=I'(t) ・sin(2πfBBG t)−Q'(t)・cos(2πfBBG t) …(7) このベースバンドジェネレータを、図1または図4のの
周波数シンセサイザ装置のベースバンドジェネレータ2
として用いれば、直交変調器出力は、 s(t)=I´(t)・cos {2π(fVCO −fBBG )t} −Q´(t)・sin {2π(fVCO −fBBG )t} …(8) となる。すなわち、演算の際に、外部からの極性切り替
え信号Fで、Q´(t)の符号を切り替えることによっ
て、正ならfVCO +fBBG 、負ならfVCO −fBBG の周
波数の信号が得られることになる。
【0060】これにより、PLLシンセサイザの基準周
波数fr の整数倍の周波数Nfr に対し±kfs の周波
数を得ることができる。そこで、fBBG の最大値はその
frの1/2でよく、従って、ベースバンドジェネレー
タ2のサンプリング周波数fc はその2倍すなわちfr
でよいことになる。
【0061】[実施例4]図7は、本発明の実施例4の
構成図である。図において、28は特定の周波数を発振
する固定発振器である。そして、この固定発振器28か
らの出力の一方がそのまま信号Cとして、他方が移相器
4で90度位相がずらされた後信号Dとして直交変調器
1に供給される。
【0062】本発明の動作について説明する。図7にお
いて、固定発振器28の発振周波数をfx とする。
【0063】固定発振器28の出力C及び移相器4の出
力1dが、それぞれcos(2πfx t)及びsin (2
πfx t)で、また、ベースバンドジェネレータ2の出
力が実施例の(3),(4)式で表されるものとする
と、直交変調器の出力s(t)は、 s(t)=I´(t)・cos {2π(fBBG +fx )t} −Q´(t)・sin {2π(fBBG +fx )t} …(9) となる。従って、この実施例ではベースバンドジェネレ
ータ2の出力の周波数fBBG を変更することで、出力周
波数fout を切り替えられることになる。すなわち、f
BBG =k・fs であり、kを変更することによって、ス
テップfs で出力周波数を切り替えることができる。
【0064】[その他の構成]上記実施例1では、ベー
スバンドジェネレータ2の出力周波数fBBG を、0から
PLLシンセサイザの周波数ステップfr より小さい範
囲としたが、所望の周波数ステップfs 毎で、より高い
周波数まで発生させて合成するようにしてもよい。
【0065】また、上記実施例では、ベースバンドジェ
ネレータ2の出力周波数fBBG は、制御信号Dによって
設定していたが、クロックジェネレータ3の出力周波数
Cを変えることによって決定するようにしてもよい。
【0066】また、ベースバンドジェネレータ2の出力
周波数fBBG の変化ステップfs を複数種類切り替えら
れるようにしておき、PLLシンセサイザの周波数ステ
ップfr を、その公倍数(複数のfs すべての整数倍の
数)になるように選ぶと、周波数ステップを切り替えら
れる周波数シンセサイザを得ることができる。
【0067】また、上記実施例3では、演算の極性をベ
ースバンドジェネレータの中で切り替えるようにした
が、ディジタルデータDATAで位相変調を行わない場
合、直交変調器1の加算器15の極性を切り替えるよう
にしてもよい。すなわち、上記例では、加算器15は入
力される信号の減算を行うが、この加算器14を切り替
え信号Fによって、加算減算を切り替えられるようにし
ても良い。
【0068】さらに、上記実施例3では、演算の極性を
切り替えるようにしたが、メモリ17、18、23、2
4から読み出したデータの中で所定のもの(例えば、メ
モリ24からの読み出しデータ)反転させたり、メモリ
の別の領域に、反転したデータを書き込んでおき、読み
出すアドレスを切り替えるようにしてもよい。
【0069】
【発明の効果】このように、本発明によれば、ベースバ
ンドジェネレータにより、シフト用信号をデジタル的に
発生するため、周波数の変更を高速に行うことができ
る。例えば、携帯電話などの無線通信においてのチャン
ネルの切り替えを高速に行うことができ、切り替え時の
通信断時間を最小限にできる。特に、信号発生手段によ
り発生する信号の周波数を一定とすれば、切り替えを瞬
時に行うことができる。
【0070】また、ベースバンドジェネレータにおいて
発生するシフト用信号の変化ステップを小さくし、PL
L周波数シンセサイザの基準周波数の変化ステップを大
きくすれば、PLL周波数シンセサイザの基準周波数の
変化ステップが大きくなるため、フィルタのカットオフ
周波数を高くでき、PLLループの応答速度が速くな
る。一方、正弦波信号をディジタル的に発生するベース
バンドジェネレータは、出力周波数の切り替え時間がほ
ぼ零であるため、目的の周波数に高速に同期する周波数
シンセサイザを得ることができる。また、広範囲の出力
周波数の変更を容易に行うことができる。
【0071】また、直変調器における演算の極性を変更
可能にすることによって、ベースバンドジェネレータか
らの信号を直交変調器で加算または減算することがで
き、ベースバンドジェネレータから発生する信号の範囲
の2倍の範囲で出力信号を変化させることができる。
【0072】また、ベースバンドジェネレータ内で、位
相変調のためのデータと、出力周波数ステップ毎の正弦
波成分との合成を行う。これによって、出力信号はすで
にデータによる変調を受けたものであり、通信機全体と
しての構成を簡単なものにできる。
【0073】また、PLL周波数シンセサイザの出力と
ベースバンドジェネレータの出力との合成周波数は、も
ととなる周波数同士の和または差を選択できるので、ベ
ースバンドジェネレータのサンプリング周波数を低くで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の周波数シンセサイザ装置を
示すブロック図である。
【図2】直交変調器の構成例を示すブロック図である。
【図3】ベースバンドジェネレータの構成例を示すブロ
ック図である。
【図4】本発明の実施例2の周波数シンセサイザ装置を
示すブロック図である。
【図5】実施例2の周波数シンセサイザ装置に用いるベ
ースバンドジェネレータの構成を示すブロック図であ
る。
【図6】本発明の実施例3の周波数シンセサイザ装置に
用いるベースバンドジェネレータの構成を示すブロック
図である。
【図7】本発明の実施例3の周波数シンセサイザ装置を
示すブロック図である。
【図8】従来の周波数シンセサイザ装置を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 直交変調器 2 ベースバンドジェネレータ 3 クロックジェネレータ 4 移相器 5 電圧制御発振器 6 ループフィルタ 8 位相比較器 9 可変分周器 10 基準発振器 11 制御回路 14 基準分周器 17、18、23、24 メモリ 19、20 D/Aコンバータ 26 演算回路 28 固定発振器

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の周波数で位相が互いに90度異な
    る2つの信号を出力する信号発生手段と、 指令によって指定される周波数で位相が互いに90度異
    なる2つの信号をディジタル的に発生するベースバンド
    ジェネレータと、 上記信号発生手段の出力信号と、上記ベースバンドジェ
    ネレータの出力信号により直交変調を行う直交変調器
    と、 を有し、 上記信号発生手段の出力信号の周波数からシフト用信号
    の周波数だけシフトした信号を出力する周波数シンセサ
    イザ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の周波数シンセサイザに
    おいて、 上記信号発生手段は、一定周波数の信号を発生すること
    を特徴とする周波数シンセサイザ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の周波数シンセサイザに
    おいて、 上記信号発生手段は、 一定周波数で発振する基準発振器と、 この基準発振器の出力を分周して基準周波数を出力する
    基準分周器と、 入力電圧に対応した周波数を出力する電圧制御発振器
    と、 この電圧制御発振器の出力を指定される分周比に従って
    分周する可変分周器と、 前記基準分周器の出力と前記可変分周器の出力との位相
    を比較する位相比較器と、 この位相比較器の出力を平滑して前記電圧制御発振器に
    その周波数制御電圧を供給するフィルタと、 前記電圧制御発振器の出力の位相を90度ずらす移相器
    と、 を有するPLLシンセサイザであることを特徴とする周
    波数シンセサイザ。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の周波数
    シンセサイザにおいて、 上記ベースバンドジェネレータは、 内蔵メモリ内に書き込まれたディジタルデータを外部の
    クロック発振器から供給されるクロックに基づいて順次
    読み出して、これをD/Aコンバータよりアナログ信号
    に変換することによって、所定周波数のシフト用信号を
    2系統得るものであることを特徴とする周波数シンセサ
    イザ。
  5. 【請求項5】請求項1〜4に記載の周波数シンセサイザ
    において、 上記直交変換器は、直交変換演算の際に加算を行うか減
    算の極性が変更可能であることを特徴とする周波数シン
    セサイザ。
  6. 【請求項6】 請求項1〜4に記載の周波数シンセサイ
    ザにおいて、 上記ベースバンドジェネレータは、 位相変調データ入力端子を有し、 入力される位相変調データに基づいてシフト用信号を位
    相変調して出力することを特徴とする周波数シンセサイ
    ザ。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の周波数シンセサイザに
    おいて、 上記ベースバンドジェネレータは、 上記クロック発振器からのクロックに基づいて読み出さ
    れ、位相が90度異なる信号を2つ出力するための2つ
    のメモリと、 入力されるデータに基づいて、変調用信号を2つ出力す
    る2つのメモリと、 これら4つのメモリから読み出された信号により、直交
    変調演算を行う演算部と、 この演算部の出力をアナログ信号に変換するD/A変換
    部と、 を有することを特徴とする周波数シンセサイザ。
  8. 【請求項8】 請求項1〜4、6、7のいずれかに記載
    の周波数シンセサイザにおいて、 上記ベースバンドジェネレータは、 極性切り替え信号端子を有し、 この極性切り替え端子に入力される信号に応じて、演算
    部における直交変調演算の際の加算減算の極性を切り替
    えることを特徴とする周波数シンセサイザ。
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