JPH08154108A - Automatic frequency control circuit - Google Patents

Automatic frequency control circuit

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Publication number
JPH08154108A
JPH08154108A JP6293070A JP29307094A JPH08154108A JP H08154108 A JPH08154108 A JP H08154108A JP 6293070 A JP6293070 A JP 6293070A JP 29307094 A JP29307094 A JP 29307094A JP H08154108 A JPH08154108 A JP H08154108A
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JP
Japan
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frequency
digital
signal
discriminator
pull
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Application number
JP6293070A
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Japanese (ja)
Inventor
Munenori Maeda
宗則 前田
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08154108A publication Critical patent/JPH08154108A/en
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Abstract

PURPOSE: To improve the pull-in accuracy of an automatic frequency control circuit and to prevent erroneous pull-in. CONSTITUTION: This automatic frequency control circuit of a quasisynchronous demodulator is provided with a first digital frequency discriminator 10 for fine adjustment whose accuracy of frequency analysis is relatively high and frequency analysis speed is relatively slow for inputting digital signals from an orthogonal transformer 1 discriminating the frequency and performing smoothing, a second digital frequency discriminator 11 for coarse adjustment whose accuracy of the frequency analysis is relatively low and frequency analysis speed is relatively fast for inputting the digital signals, a pull-in state detection part 12 for inputting the digital signals, detecting synchronization symbols, detecting the pull-in state of the frequency and judging the changeover of a switch 9. A control signal adjustment part switches input signals to a variable frequency oscillator 2 for the change of the output signals of the first digital type frequency discriminator 10 or the second digital type frequency discriminator 11 corresponding to the frequency pull-in state and changes the frequency.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は主として複数副搬送波信
号を用いた受信装置の自動周波制御回路に関するが、単
一搬送波信号にも応用が可能である。利用分野の一例に
はディジタル方式MCAシステムがあげられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to an automatic frequency control circuit of a receiver using a plurality of subcarrier signals, but it can be applied to a single carrier signal. An example of the field of use is a digital MCA system.

【0002】[0002]

【従来の技術】陸上移動通信において、周波数の有効利
用を図るため多値QAM(直交振幅変調:Quadrature A
mplitude Modulation)方式が提案されている。この陸
上移動通信用QAMにおいては、受信機側で搬送波再生
を行わず、受信機側で独立に動作する局部信号発振器を
基に検波を行う準同期復調が一般的である。この準同期
復調において、送信機側及び受信機側にある局部発振器
相互間には周波数オフセットが存在し、このオフセット
を除去するために、以下の如く、AFC(Automatic Fr
equency Controller)が使用されている。
2. Description of the Related Art In land mobile communications, multi-valued QAM (Quadrature Amplitude Modulation: Quadrature A) is used to make effective use of frequencies.
mplitude modulation) method has been proposed. In this land mobile communication QAM, quasi-synchronous demodulation is generally performed in which the carrier is not reproduced on the receiver side and detection is performed based on a local signal oscillator that operates independently on the receiver side. In this quasi-synchronous demodulation, there is a frequency offset between the local oscillators on the transmitter side and the receiver side. In order to remove this offset, the AFC (Automatic Fr.
equency Controller) is used.

【0003】図34は従来の自動周波数制御回路であっ
てアナログ型周波数弁別器及びディジタル型周波数弁別
器を兼用するものの例を示す図である。なお、図面全体
を通して用いられる同一の参照符号又は記号が付された
ものは相互に同一の構成要素である。本図に示すよう
に、自動周波数制御回路は、受信信号の周波数に対する
局部発振周波数の引き込みを行うもので、受信信号の周
波数に対する局部発振周波数の周波数偏差をもつ入力信
号をI軸信号とQ軸信号とに分離する直交変換を行う直
交変換器1を具備する。直交変換器1には可変周波数発
振器2が接続され、直接基底帯域に変換し、又は一旦中
間周波数に変換された後、基底帯域に変換する。さらに
可変周波数発振器2に接続されるループフィルタ3は一
定の時定数を有する低域通過フィルタで構成され直流成
分を抽出する。前記直交変換器1にアナログ型周波数弁
別器4が設けられる。さらに前記直交変換器1に直交変
化出力をサンプリングするA/D変換器5(Analog to
Digital Converter)及びディジタル型周波数弁別器6が
設けられる。また前記直交変換器1に設けられる引き込
み状態検出器7は、例えばM16QAMにおいて既知信
号を同期シンボルと呼ばれる転送単位であるスロットの
先頭に付加されているが、この同期シンボルを検出し
て、引き込み状態を検出する。ディジタル型周波数弁別
器6の出力にはD/A変換器8(Digital to Analog Con
verter) が設けられる。アナログ型周波数弁別器4及び
D/A変換器8の出力を択一的にループフィルタ3の入
力に接続させるスイッチ9は、引き込み状態検出器7に
より切り換えられ、アナログ型周波数弁別器4の出力を
ホールドすることで実現される。アナログ型周波数弁別
器4及びディジタル型弁別器6では、中心周波数が弁別
器のS字特性の中央からどちらかにずれることによって
その出力の極性が正負に変化する。このように、アナロ
グ型周波数弁別器4及びディジタル型周波数弁別器6を
使い分けるのは、アナログ型周波数弁別器4は引き込み
が速いが精度が悪く、ディジタル型周波数弁別器6は引
き込みが遅いが精度が良いので、最初にアナログ型周波
数弁別器4により粗調整の引き込みを行わせ、ある程度
引き込んだらディジタル型周波数弁別器6により微調整
の引き込みを行わせるためである。
FIG. 34 is a diagram showing an example of a conventional automatic frequency control circuit which doubles as an analog type frequency discriminator and a digital type frequency discriminator. The same reference numerals or symbols used throughout the drawings are the same components. As shown in the figure, the automatic frequency control circuit pulls in the local oscillation frequency with respect to the frequency of the received signal. The input signal having the frequency deviation of the local oscillation frequency with respect to the frequency of the received signal is input to the I-axis signal and the Q-axis signal. An orthogonal transformer 1 for performing orthogonal transformation to separate into a signal and a signal is provided. The variable frequency oscillator 2 is connected to the quadrature converter 1 and converts directly to the base band, or once converted to the intermediate frequency and then converted to the base band. Further, the loop filter 3 connected to the variable frequency oscillator 2 is composed of a low pass filter having a constant time constant and extracts a DC component. The orthogonal frequency converter 1 is provided with an analog frequency discriminator 4. Furthermore, an A / D converter 5 (Analog to
A digital converter) and a digital type frequency discriminator 6 are provided. Further, the pull-in state detector 7 provided in the orthogonal converter 1 adds a known signal to the beginning of a slot which is a transfer unit called a sync symbol in M16QAM, for example. To detect. The output of the digital type frequency discriminator 6 has a D / A converter 8 (Digital to Analog Con
verter) is provided. The switch 9 for selectively connecting the outputs of the analog type frequency discriminator 4 and the D / A converter 8 to the input of the loop filter 3 is switched by the pull-in state detector 7 to change the output of the analog type frequency discriminator 4 from the output. It is realized by holding. In the analog type frequency discriminator 4 and the digital type discriminator 6, the polarities of the outputs thereof change between positive and negative as the center frequency deviates from the center of the S-shaped characteristic of the discriminator. As described above, the analog type frequency discriminator 4 and the digital type frequency discriminator 6 are selectively used because the analog type frequency discriminator 4 has a fast pull-in but low precision, and the digital type frequency discriminator 6 has a slow pull-in but has a low precision. Since it is good, the analog type frequency discriminator 4 first pulls in the coarse adjustment, and the digital type frequency discriminator 6 pulls in the fine adjustment when it is pulled in to some extent.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、アナログ型
周波数弁別器4に使用する共振回路は、一般的に通常の
使用温度範囲(例えば−20°〜60°C)で±数10
0ppmの温度特性を持っている。例えば、比較的低い
中間周波数である20MHzで弁別処理する場合に共振
回路が±300ppmの温度特性を持っているとする
と、雑音のない状態でも最大6kHzもの偏差が生じる
ことになり、10数kHz程度の帯域を持つ移動体通信
には実用範囲外となる。そこで、455kHzと非常に
低い中間周波数を使用した場合、共振回路が±300p
pmの温度特性を持っているとすると最大偏差は140
Hz程度になるが、通常帯域フィルタを通過させた後、
弁別回路に入力されることが多く、455kHz帯で一
般的に用いられている帯域フィルタの通常の使用温度範
囲における中心周波数の偏差は±1kHz以上あり、こ
の影響を受けて弁別周波数の最大偏差は500Hz以上
になる。しかしながら、この値は、比較的狭帯域の移動
体通信では、この最大偏差を200〜300Hzにし、
ディジタル型周波数弁別器の精度を±100Hzを達成
したいので、周波数の粗調整には十分な値とは言えない
という問題がある。さらに、ディジタル処理部分とは別
の装置が必要なため、装置の大型化、高価格化を招くこ
とは免れない。
By the way, the resonance circuit used for the analog type frequency discriminator 4 is generally within a range of a normal operating temperature (for example, -20 ° to 60 ° C) ± 10.
It has a temperature characteristic of 0 ppm. For example, if the resonance circuit has a temperature characteristic of ± 300 ppm when discrimination processing is performed at a relatively low intermediate frequency of 20 MHz, a deviation of up to 6 kHz will occur even in the absence of noise, and there will be a difference of about 10 and several kHz. It is out of the practical range for mobile communication with the band. Therefore, when using a very low intermediate frequency of 455 kHz, the resonance circuit becomes ± 300p.
Assuming that it has pm temperature characteristics, the maximum deviation is 140
Although it becomes about Hz, after passing the normal bandpass filter,
It is often input to the discrimination circuit, and the deviation of the center frequency in the normal operating temperature range of the band-pass filter generally used in the 455 kHz band is ± 1 kHz or more. Due to this influence, the maximum deviation of the discrimination frequency is It becomes 500Hz or more. However, this value has a maximum deviation of 200 to 300 Hz in mobile communication of a relatively narrow band,
Since it is desired to achieve the accuracy of the digital type frequency discriminator within ± 100 Hz, there is a problem that it cannot be said to be a sufficient value for coarse frequency adjustment. Furthermore, since a device different from the digital processing part is required, it is inevitable that the device becomes large and expensive.

【0005】次に、引き込み状態検出器7において、同
期シンボルの周波数偏差が大きくても検出されてしま
い、これにより誤引き込みが生じ、誤引き込みを避ける
ために同期シンボルの閾値を小さくすると検出特性が劣
化するという問題がある。ここに、同期シンボルとは、
受信同期を取得するための既知信号であり、転送単位で
あるスロットの先頭に付加されている。この課題が達成
されるに当たり、回路の小型化、ビットエラー率を低下
させることが望まれる。
Next, in the pull-in state detector 7, even if the frequency deviation of the sync symbol is large, it is detected, which causes erroneous pull-in. If the threshold value of the sync symbol is decreased to avoid erroneous pull-in, the detection characteristic is improved. There is a problem of deterioration. Here, the synchronization symbol is
This is a known signal for acquiring reception synchronization, and is added to the beginning of the slot that is the transfer unit. When this problem is achieved, it is desired to reduce the circuit size and bit error rate.

【0006】したがって、本発明は、上記問題に鑑み、
粗調整時の引き込み精度を向上でき、かつ誤引き込みが
防止できると共に、回路の小型化、ビットエラー率を低
下できる自動周波数制御回路を提供することを目的とす
る。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems.
An object of the present invention is to provide an automatic frequency control circuit which can improve the pulling-in accuracy at the time of coarse adjustment, prevent erroneous pulling-in, downsize the circuit, and reduce the bit error rate.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、次の構成を有する自動周波数制御回路
を提供する。すなわち、準同期型復調器の自動周波数制
御回路に、複数の副搬送波の合成信号である入力信号の
周波数成分の中心を0Hzとする基底帯域に直交変換す
る直交変換器と、制御信号で周波数を制御し前記直交変
換器に発振出力を供給する可変周波数発振器とが設けら
れる。第1のディジタル型周波数弁別器は前記直交変換
器の出力が変換されたディジタル信号を入力し、周波数
弁別を行ってこの結果の平滑化を行うが、周波数分析の
精度が比較的高く、周波数分析速度が比較的遅く微調用
として使用される。第2のディジタル型周波数弁別器は
前記直交変換器の出力が変換されたディジタル信号を入
力し、周波数弁別を行ってこの結果の平滑化を行うが、
周波数分析の精度が比較的低く、周波数分析速度が比較
的速い粗調用として使用される。スイッチは前記第1の
ディジタル型周波数弁別器及び第2のディジタル型周波
数弁別器を切り換え、その出力信号をアナログ信号に変
換し前記可変周波数発振器の制御信号とする。引き込み
状態検出部は、前記直交変換器の出力が変換されたディ
ジタル信号を入力し、同期シンボルを検出しこの検出か
ら周波数の引き込み状態を検出し、この状態からスイッ
チを切り換える判断を行う。制御信号調整部は前記引き
込み状態検出部の周波数引き込み状態に応じて、前記第
1のディジタル型周波数弁別器又は第2のディジタル型
周波数弁別器の出力信号の変化に対して前記可変周波数
発振器への入力信号を切り換えてその出力信号である周
波数を変化させる。
In order to solve the above problems, the present invention provides an automatic frequency control circuit having the following configuration. That is, in the automatic frequency control circuit of the quasi-synchronous demodulator, a quadrature converter that performs a quadrature conversion to a base band in which the center of the frequency component of the input signal that is a composite signal of a plurality of subcarriers is 0 Hz, and the frequency is controlled by the control signal. And a variable frequency oscillator for controlling and supplying an oscillating output to the quadrature converter. The first digital type frequency discriminator inputs the digital signal obtained by converting the output of the orthogonal transformer and performs frequency discrimination to smooth the result. However, the frequency analysis is relatively high in accuracy and the frequency analysis is performed. The speed is relatively slow and it is used for fine adjustment. The second digital type frequency discriminator inputs the digital signal obtained by converting the output of the orthogonal transformer, performs frequency discrimination, and smoothes the result.
It is used for coarse tuning, which has relatively low frequency analysis accuracy and relatively high frequency analysis speed. The switch switches between the first digital type frequency discriminator and the second digital type frequency discriminator and converts the output signal thereof into an analog signal to be a control signal of the variable frequency oscillator. The pull-in state detection unit receives the digital signal obtained by converting the output of the orthogonal transformer, detects the sync symbol, detects the pull-in state of the frequency from this detection, and determines the switch switching from this state. The control signal adjusting unit supplies the variable frequency oscillator to the variable frequency oscillator according to the change of the output signal of the first digital type frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator according to the frequency pulling state of the pulling state detecting unit. The frequency of the output signal is changed by switching the input signal.

【0008】前記制御信号調整部は、前記引き込み状態
検出部の周波数引き込み状態に応じて、前記第1のディ
ジタル型周波数弁別器又は第2のディジタル型周波数弁
別器の出力信号の変化に対して、前記可変周波数発振器
への入力信号の応答時間を切り換えるようにしてもよ
い。前記制御信号調整部は、前記引き込み状態検出部の
周波数引き込み状態に応じて、前記第1のディジタル型
周波数弁別器又は第2のディジタル型周波数弁別器の出
力信号の変化に対して前記可変周波数発振器への入力信
号を切り換えてその出力信号である周波数を変化させる
と共に、前記第1のディジタル型周波数弁別器又は第2
のディジタル型周波数弁別器の出力信号の変化に対し
て、前記可変周波数発振器への入力信号の応答時間を切
り換えるようにしてもよい。
The control signal adjusting section responds to a change in the output signal of the first digital type frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator in accordance with the frequency pulling state of the pulling state detecting section. The response time of the input signal to the variable frequency oscillator may be switched. The control signal adjustment unit is configured to change the output frequency of the first digital frequency discriminator or the second digital frequency discriminator according to the frequency pull-in state of the pull-in state detector. The frequency of the output signal is changed by switching the input signal to the first digital frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator.
The response time of the input signal to the variable frequency oscillator may be switched in response to the change in the output signal of the digital frequency discriminator.

【0009】前記第1のディジタル型周波数弁別器は、
振幅が一定な既知シンボルのみを使用して周波数偏差の
周波数弁別を行うようにしてもよい。前記第1のディジ
タル型周波数弁別器は、各副搬送波における既知シンボ
ルの信号点配置、スロット内の配置を基に周波数偏差の
周波数弁別を行うようにしてもよい。
The first digital frequency discriminator is
Frequency discrimination of frequency deviation may be performed using only known symbols having a constant amplitude. The first digital frequency discriminator may discriminate the frequency deviation based on the signal point arrangement of known symbols in each subcarrier and the arrangement in the slots.

【0010】前記第2のディジタル型周波数弁別器は、
基底帯域に変換された各副搬送波の中心付近を0Hzと
して各搬送波で伝送される情報の帯域幅とほぼ等しい帯
域を抽出する複数の副搬送波分離部と、前記複数の副搬
送波分離部の各出力を0Hzを中心として周波数弁別す
る周波数弁別部と、前記周波数弁別部の出力を択一に選
択するスイッチとを備えてもよい。
The second digital frequency discriminator is
A plurality of subcarrier separation units for extracting a band substantially equal to the bandwidth of the information transmitted on each carrier, with the vicinity of the center of each subcarrier converted to the base band being 0 Hz, and each output of the plurality of subcarrier separation units May be provided with a frequency discriminating section for discriminating frequency around 0 Hz, and a switch for selectively selecting the output of the frequency discriminating section.

【0011】前記第2のディジタル型周波数弁別器は、
基底帯域に変換された信号の周波数成分の上端付近と下
端付近とで、入力信号の帯域幅よりも狭い2つの帯域
を、それぞれの中心が0Hzとなるように、抽出する2
つのスペクトル分離部と、各スペクトル分離部の出力の
それぞれを0Hzを中心として周波数弁別する2つの周
波数弁別部と、前記周波数弁別部の2つの出力を択一に
選択するスイッチとを備えてもよい。
The second digital frequency discriminator is
Two bands that are narrower than the bandwidth of the input signal near the upper end and the lower end of the frequency component of the signal converted to the base band are extracted so that their centers are 0 Hz. 2
It may be provided with one spectrum separating section, two frequency discriminating sections for discriminating the respective outputs of the respective spectrum separating sections around 0 Hz, and a switch for selectively selecting the two outputs of the frequency discriminating section. .

【0012】前記引き込み状態検出部は既知シンボルを
検出してから一定時間経過した場合に可変周波数発振器
の制御信号が第2のディジタル型周波数弁別器から第1
のディジタル型周波数弁別器の出力になるようにスイッ
チを切り換えてもよい。前記引き込み状態検出部は同期
シンボルを一定回数検出した場合に可変周波数発振器の
制御信号が第2のディジタル型周波数弁別器から第1の
ディジタル型周波数弁別器の出力になるようにスイッチ
を切り換えてもよい。
The pull-in state detecting section outputs the control signal of the variable frequency oscillator from the second digital type frequency discriminator to the first signal when a predetermined time has elapsed after detecting the known symbol.
The switch may be switched so as to be the output of the digital type frequency discriminator. Even if the pull-in state detecting unit switches the switch so that the control signal of the variable frequency oscillator becomes the output of the first digital type frequency discriminator from the second digital type frequency discriminator when the synchronization symbol is detected a certain number of times. Good.

【0013】前記引き込み状態検出部は既知シンボルを
検出し、かつ、2以上の既知シンボル間のベクトル回転
の絶対値が一定値以下の場合に、可変周波数発振器の制
御信号が第2のディジタル型周波数弁別器から第1のデ
ィジタル型周波数弁別器の出力になるようにスイッチを
切り換えてもよい。前記直交変換器は一旦中間周波数に
変換後に基底帯域に変換するようにしてもよい。
The pull-in state detecting unit detects a known symbol, and when the absolute value of the vector rotation between two or more known symbols is less than a fixed value, the control signal of the variable frequency oscillator outputs the second digital frequency signal. The switch may be switched from the discriminator to the output of the first digital frequency discriminator. The quadrature converter may convert the signal to an intermediate frequency and then to a base band.

【0014】[0014]

【作用】本発明の自動周波数制御回路によれば、第2の
ディジタル型周波数弁別器が粗調用として、周波数弁別
精度かつ速度が向上できる。第2のディジタル型周波数
弁別器として特別な装置が必要とされてないので、従来
と比較して小型化、低価格を達成できる。前記引き込み
状態検出部の周波数引き込み状態に応じて、前記第1の
ディジタル型周波数弁別器又は第2のディジタル型周波
数弁別器の出力信号の変化に対して前記可変周波数発振
器への入力信号を切り換えてその出力信号である周波数
を変化させることにより、粗調整時の周波数可変幅をf
W、微調整時の周波数可変幅fLとすると、fW:fLの割
合で最小制御周波数幅が切り換えられ、引き込み状態の
検出精度が上がれば上がるほど、高精度の制御が可能に
なり、さらに、分解能が低いD/A変換器が使用できる
ので、高精度の周波数精度が安価に達成できる。
According to the automatic frequency control circuit of the present invention, since the second digital type frequency discriminator is used for coarse adjustment, frequency discrimination accuracy and speed can be improved. Since no special device is required as the second digital type frequency discriminator, it is possible to achieve miniaturization and low cost as compared with the conventional one. The input signal to the variable frequency oscillator is switched according to the change in the output signal of the first digital frequency discriminator or the second digital frequency discriminator according to the frequency pull-in state of the pull-in state detector. By changing the frequency that is the output signal, the frequency variable width at the time of coarse adjustment is f
If W is the frequency variable width fL during fine adjustment, the minimum control frequency width is switched at the ratio of fW: fL, and the higher the detection accuracy of the pull-in state, the higher the precision control becomes possible, and the resolution Since a low D / A converter can be used, high frequency accuracy can be achieved at low cost.

【0015】前記制御信号調整部は、前記引き込み状態
検出部の周波数引き込み状態に応じて、前記第1のディ
ジタル型周波数弁別器又は第2のディジタル型周波数弁
別器の出力信号の変化に対して、前記可変周波数発振器
への入力信号の応答時間を切り換えることにより、すな
わち、微調整時には積分の時定数を大きくし、粗調整時
よりも制御信号の変化を緩やかにし、時間当たり周波数
変化を切換ることにより、ディジタル変調波に起因する
ビットエラー率に及ぼす悪影響を小さくできる。また、
簡易な構成で実現可能になる。
The control signal adjusting section responds to a change in the output signal of the first digital type frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator in accordance with the frequency pulling state of the pulling state detecting section. By switching the response time of the input signal to the variable frequency oscillator, that is, by increasing the integration time constant during fine adjustment, making the change in the control signal slower than during coarse adjustment, and changing the frequency change per hour. As a result, the adverse effect on the bit error rate due to the digital modulated wave can be reduced. Also,
It can be realized with a simple configuration.

【0016】前記制御信号調整部は、前記引き込み状態
検出部の周波数引き込み状態に応じて、前記第1のディ
ジタル型周波数弁別器又は第2のディジタル型周波数弁
別器の出力信号の変化に対して前記可変周波数発振器へ
の入力信号を切り換えてその出力信号である周波数を変
化させると共に、前記第1のディジタル型周波数弁別器
又は第2のディジタル型周波数弁別器の出力信号の変化
に対して、前記可変周波数発振器への入力信号の応答時
間を切り換えることにより、引き込み状態の検出精度が
上がれば上がるほど、高精度の制御が可能になると共
に、ディジタル変調波に起因するビットエラー率に及ぼ
す悪影響を小さくできる。また、簡易な構成で実現可能
になる。
The control signal adjusting section is responsive to a change in the output signal of the first digital type frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator according to the frequency pulling state of the pulling state detecting section. The frequency of the output signal is changed by switching the input signal to the variable frequency oscillator, and the variable according to the change of the output signal of the first digital type frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator. By switching the response time of the input signal to the frequency oscillator, the higher the detection accuracy of the pull-in state is, the more accurate control becomes possible, and the adverse effect on the bit error rate due to the digital modulation wave can be reduced. . Further, it can be realized with a simple configuration.

【0017】前記第1のディジタル型周波数弁別器は、
振幅が一定な既知シンボルのみを使用して周波数偏差の
周波数弁別を行うことにより、精度向上の弊害となって
いた変調信号を除去でき、周波数偏差に応じた情報のみ
で容易に処理できるようになった。前記第1のディジタ
ル型周波数弁別器は、各副搬送波における既知シンボル
の信号点配置、スロット内の配置を基に周波数偏差の周
波数弁別を行うことにより、周波数偏差の周波数弁別の
処理がさらに容易となる。
The first digital type frequency discriminator is
By performing frequency discrimination of frequency deviation using only known symbols with constant amplitude, it is possible to remove the modulation signal, which has been a hindrance to accuracy improvement, and it becomes possible to easily process only the information according to frequency deviation. It was The first digital type frequency discriminator discriminates the frequency deviation based on the signal point arrangement of the known symbols on each sub-carrier and the arrangement in the slot, thereby facilitating the frequency discrimination processing of the frequency deviation. Become.

【0018】前記第2のディジタル型周波数弁別器で
は、基底帯域に変換された各副搬送波の中心付近を0H
zとして各搬送波で伝送される情報の帯域幅とほぼ等し
い帯域が抽出され、前記複数の副搬送波分離部の各出力
を0Hzを中心として周波数弁別され、前記周波数弁別
部の出力が択一に選択されることにより、引き込みの高
速化が図れる。
In the second digital frequency discriminator, 0H is generated near the center of each subcarrier converted into the base band.
A band substantially equal to the bandwidth of information transmitted by each carrier is extracted as z, each output of the plurality of subcarrier separation units is frequency discriminated around 0 Hz, and the output of the frequency discrimination unit is alternatively selected. By doing so, the pulling speed can be increased.

【0019】前記第2のディジタル型周波数弁別器で
は、基底帯域に変換された信号の周波数成分の上端付近
と下端付近とで、入力信号の帯域幅よりも狭い2つの帯
域が、それぞれの中心が0Hzとなるように、抽出さ
れ、各スペクトル分離部の出力のそれぞれが0Hzを中
心として周波数弁別され、前記周波数弁別部の2つの出
力が択一に選択されることにより、引き込みを高速化が
図れる。
In the second digital type frequency discriminator, two bands narrower than the bandwidth of the input signal are located at the centers near the upper end and the lower end of the frequency component of the signal converted to the base band. The output of each spectrum separation unit is extracted so as to be 0 Hz, and each output of each spectrum separation unit is subjected to frequency discrimination around 0 Hz, and two outputs of the frequency discrimination unit are selected alternatively, whereby the pull-in can be speeded up. .

【0020】前記引き込み状態検出部は同期シンボルを
検出してから一定時間経過した場合に、同期シンボルを
一定回数検出した場合に、さらに同期シンボルを検出
し、かつ、2以上の同期シンボル間のベクトル回転の絶
対値が一定値以下の場合に、可変周波数発振器の制御信
号が第2のディジタル型周波数弁別器から第1のディジ
タル型周波数弁別器の出力になるように切り換えること
により、同期検出の劣化を防止すると共に、誤引き込み
が少なくなる。
The pull-in state detection unit further detects a synchronization symbol when a predetermined time has elapsed after detecting the synchronization symbol and when the synchronization symbol is detected a predetermined number of times, and a vector between two or more synchronization symbols. When the absolute value of rotation is less than a certain value, the control signal of the variable frequency oscillator is switched from the second digital type frequency discriminator to the output of the first digital type frequency discriminator, thereby deteriorating the synchronization detection. It also prevents erroneous pull-in.

【0021】[0021]

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の実施例に係る自動周波数制御
回路を示す図である。本図に示すように、まず、ディジ
タル型周波数弁別器(微調)10は図34のディジタル
周波数弁別器6に相当するもので、ループフィルタを内
蔵するものである。これと共に、図34の構成と異なる
構成、すなわちディジタル型周波数弁別器(粗調)1
1、引き込み状態検出部12について説明する。なお、
ディジタル型周波数弁別器(微調)10、ディジタル型
周波数弁別器(粗調)11、引き込み状態検出部12は
DSP(Digital Signal Processor) で構成され、ディ
ジタル型周波数弁別器(粗調)11として別段の装置を
必要とせず小型化、低価格化が可能になる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an automatic frequency control circuit according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, first, the digital type frequency discriminator (fine adjustment) 10 corresponds to the digital frequency discriminator 6 of FIG. 34 and has a built-in loop filter. Along with this, a configuration different from that of FIG. 34, that is, a digital type frequency discriminator (coarse adjustment) 1
1. The pull-in state detection unit 12 will be described. In addition,
The digital type frequency discriminator (fine adjustment) 10, the digital type frequency discriminator (coarse adjustment) 11, and the pull-in state detection unit 12 are configured by a DSP (Digital Signal Processor), and the digital type frequency discriminator (coarse adjustment) 11 is provided separately. It is possible to reduce the size and cost without the need for a device.

【0022】なお、ここで、直交変換器1への入力信号
について説明する。図2は4つの搬送波を使った変調信
号の例としてM16QAMのスペクトル配置を示す図で
ある。本図に示すように、副搬送波1は−6.75kH
z、副搬送波2は−2.25kHz、副搬送波3は+
2.25kHz、副搬送波2は+6.75kHzの周波
数配置を有する。
The input signal to the orthogonal transformer 1 will be described. FIG. 2 is a diagram showing a spectrum arrangement of M16QAM as an example of a modulation signal using four carriers. As shown in this figure, the subcarrier 1 has a frequency of −6.75 kHz.
z, subcarrier 2 is −2.25 kHz, subcarrier 3 is +
2.25 kHz, subcarrier 2 has a frequency arrangement of +6.75 kHz.

【0023】図3は各副搬送波のシンボル信号の配置を
示す図である。本図に示すように、各副搬送波は、同期
シンボル、パイロットシンボル、データシンボルを有
し、シンボルレートは4kHzである。ここに、同期シ
ンボル、パイロットシンボルは、位相が異なるが振幅が
同一になるようしてある。図4は図1のディジタル型周
波数弁別器(微調)10を示す図である。本図に示すよ
うに、ディジタル型周波数弁別器(微調)10は、同期
がとれていることを前提として、図3に示す同期シンボ
ル2及びパイロットシンボルについてのみ周波数の弁別
処理を行い、データシンボルを処理しない。このよう
に、微調を行う追従時には、変調成分もフェージングの
一種と考えれば、これを除去することになるので追従特
性のばらつきを防止することが可能になる。また、同期
シンボル、パイロットシンボル毎に演算処理を行えばよ
いので、処理量が削減できる。
FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of symbol signals of each subcarrier. As shown in the figure, each subcarrier has a synchronization symbol, a pilot symbol, and a data symbol, and the symbol rate is 4 kHz. Here, the synchronization symbol and pilot symbol have different phases but the same amplitude. FIG. 4 is a diagram showing the digital type frequency discriminator (fine adjustment) 10 of FIG. As shown in the figure, the digital type frequency discriminator (fine adjustment) 10 performs frequency discrimination processing only on the synchronization symbol 2 and the pilot symbol shown in FIG. does not process. In this way, if the modulation component is considered as a kind of fading during tracking that performs fine adjustment, this will be removed, so that it is possible to prevent variations in tracking characteristics. Further, since the calculation process may be performed for each synchronization symbol and pilot symbol, the processing amount can be reduced.

【0024】次に、構成ではディジタル型周波数弁別器
(微調)10は、副搬送波1及び4又は副搬送波2及び
3を分離する2つの副搬送波分離部101を有する。図
5は図4の副搬送波分離部101を示す図である。本図
に示すように、副搬送波分離部101は乗算部501と
副搬送波局部発振部502とからなり、副搬送波の周波
数中心が0Hzになるように入力信号を変換する。
Next, in the configuration, the digital type frequency discriminator (fine adjustment) 10 has two subcarrier separating units 101 for separating the subcarriers 1 and 4 or the subcarriers 2 and 3. FIG. 5 is a diagram showing the subcarrier separation unit 101 of FIG. As shown in the figure, the subcarrier separation unit 101 includes a multiplication unit 501 and a subcarrier local oscillation unit 502, and converts an input signal so that the frequency center of the subcarrier is 0 Hz.

【0025】次に、副搬送波分離部101の後段に接続
される2つの低域通過フィルタ102は変換後の高域周
波数成分を除去する。図6は図4のシンボル逆回転部1
03を示す図である。本図に示すように、2つのシンボ
ル逆回転部103は、それぞれ、乗算部503と、既知
シンボル逆回転ベクトル発生部504とを有する。
Next, the two low pass filters 102 connected to the subsequent stage of the sub-carrier separation unit 101 remove the converted high frequency components. FIG. 6 shows the symbol reverse rotation unit 1 of FIG.
It is a figure which shows 03. As shown in the figure, each of the two symbol inverse rotation units 103 has a multiplication unit 503 and a known symbol inverse rotation vector generation unit 504.

【0026】図7は図6のシンボル逆回転部103の動
作を説明する図である。本図(a)に示すように、各副
搬送波1及び4の同期シンボル2の位相は−112.5
°、+112.5°であり、本図(b)に示すように、
各副搬送波1及び4のパイロットシンボルの位相は−2
2.5°、+22.5°である。シンボル逆回転部10
3は、各副搬送波1及び4の同期シンボル2を逆方向に
回転させ、I軸に一致させる。同様に、本図(c)に示
すように、各副搬送波2及び3の同期シンボル2の位相
は−157.5°、+157.5°であり、本図(d)
に示すように、各副搬送波2及び3のパイロットシンボ
ルの位相は−112.5°、+112.5°である。シ
ンボル逆回転部103は、各副搬送波2及び3の同期シ
ンボル2を逆方向に回転させ、I軸に一致させる。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the symbol reverse rotation unit 103 of FIG. As shown in this figure (a), the phase of the synchronization symbol 2 of each subcarrier 1 and 4 is -112.5.
And + 112.5 °, as shown in FIG.
The phase of the pilot symbols of each subcarrier 1 and 4 is -2.
They are 2.5 ° and + 22.5 °. Symbol reverse rotation unit 10
3 rotates the sync symbol 2 of each sub-carrier 1 and 4 in the opposite direction to match the I-axis. Similarly, as shown in the figure (c), the phases of the synchronization symbols 2 of the subcarriers 2 and 3 are -157.5 ° and + 157.5 °, respectively.
As shown in, the phase of the pilot symbols of each subcarrier 2 and 3 is -112.5 ° and + 112.5 °. The symbol reverse rotation unit 103 rotates the synchronization symbol 2 of each subcarrier 2 and 3 in the opposite direction so that the synchronization symbol 2 coincides with the I axis.

【0027】次に、ディジタル型周波数弁別器(微調)
10は、2つのシンボル逆回転部の103の出力を加算
する加算部104を有する。同期シンボル2、パイロッ
トシンボルに位相誤差がなければ、加算部104の出力
は、零である。図8は図4の加算図104の出力を説明
する図である。逆回転部103から出力された2つのベ
クトル信号、OA、OBは雑音の影響を受けている。加
算部104の出力は、ベクトルOA、OBからより正確
に回転極性を検出できるベクトルOCとなる。
Next, a digital type frequency discriminator (fine adjustment)
10 has an addition unit 104 that adds the outputs of the two symbol inverse rotation units 103. If there is no phase error between the synchronization symbol 2 and the pilot symbol, the output of the adder 104 is zero. FIG. 8 is a diagram for explaining the output of the addition diagram 104 in FIG. The two vector signals OA and OB output from the reverse rotation unit 103 are affected by noise. The output of the addition unit 104 is a vector OC that can detect the rotation polarity more accurately from the vectors OA and OB.

【0028】次に、ディジタル型周波数弁別器(微調)
10は、加算部104に接続されかつ直接クロスプロダ
クト方式の周波数弁別部105を有し、位相誤差2πΔ
fを弁別する。周波数弁別部105の構成は、1クロッ
クτ分だけ遅延させるための2つの遅延部505、50
6、これら1クロック分だけ遅延されたI軸信号又はQ
軸信号と、遅延されないQ軸信号又はI軸信号とをそれ
ぞれ掛け合わせる2つの乗算部507、508と、2つ
の乗算部507、508の出力差を計算する減算部50
8と、該減算部508の出力の極性を判定する極性判定
部509とからなる。
Next, a digital type frequency discriminator (fine adjustment)
10 has a frequency discriminating unit 105 of the direct cross product type, which is connected to the adding unit 104, and has a phase error of 2πΔ.
Discriminate f. The frequency discriminating unit 105 has two delay units 505 and 50 for delaying one clock τ.
6. I-axis signal or Q delayed by one clock
Two multiplication units 507 and 508 for multiplying the axis signal and the undelayed Q-axis signal or I-axis signal, respectively, and a subtraction unit 50 for calculating an output difference between the two multiplication units 507 and 508.
8 and a polarity determination unit 509 that determines the polarity of the output of the subtraction unit 508.

【0029】次のディジタル型周波数弁別器(微調)1
0は、各周波数弁別部105の出力に接続されるループ
フィルタ3を構成するランダムウォークフィルタ106
及びアップダウンカウンタ107を有する。ランダムウ
ォークフィルタ106は、内部レジスタを有し、この内
部レジスタが初期状態では「0」であり、クロック信号
毎に+信号が入力されれば、「+1」だけ前記内部レジ
スタをカウントアップし、−(マイナス)信号が入力さ
れれば、クロック信号毎に「−1」だけ前記内部レジス
タをカウントダウンする。そして、ランダムウォークフ
ィルタ106はさらに閾値±THを有し、前記内部レジ
スタのカウント値Cが−THを下回る場合にはDOWN
信号(「−1」)を出力し、内部レジスタがクリアされ
る。カウント値CがTHを上回る場合にはUP信号
(「+1」)を出力し、内部レジスタがクリアされる。
このようにして、周波数の極性信号が平滑化される。ラ
ンダムウォークフィルタに接続されるアップダウンカウ
ンタ107は、UP信号の入力毎にプラス方向に「+
1」だけカウントアップし、DOWN信号の入力毎にマ
イナス方向に「−1」だけカウントダウンし、所定の初
期値からランダムウォークフィルタ106の出力に従っ
てカウント値が大小に変化する。アップダウンカウンタ
107に接続されるD/A変換器8はアップダウンカウ
ンタ107のカウントのディジタル値をアナログ電圧に
変換し、変換アナログ電圧を基に可変周波数発振器2の
周波数を制御する。ここでは前記変換アナログ電圧が高
くなれば周波数が低く、前記変換アナログ電圧が低くな
れば、周波数が高くなるよう制御され、負帰還ループが
形成される。
Next digital frequency discriminator (fine adjustment) 1
0 is a random walk filter 106 that constitutes the loop filter 3 connected to the output of each frequency discriminating unit 105.
And an up / down counter 107. The random walk filter 106 has an internal register, which is “0” in the initial state, and when a + signal is input for each clock signal, the internal register is incremented by “+1”, − When a (minus) signal is input, the internal register is counted down by "-1" for each clock signal. The random walk filter 106 further has a threshold value ± TH, and when the count value C of the internal register is lower than −TH, DOWN.
The signal ("-1") is output and the internal register is cleared. When the count value C exceeds TH, the UP signal (“+1”) is output and the internal register is cleared.
In this way, the frequency polarity signal is smoothed. The up / down counter 107 connected to the random walk filter receives “+” in the plus direction each time the UP signal is input.
The count value is incremented by 1 ", the count value is decremented by" -1 "in the minus direction each time the DOWN signal is input, and the count value is changed from a predetermined initial value to a large or small value according to the output of the random walk filter 106. The D / A converter 8 connected to the up / down counter 107 converts the digital value of the count of the up / down counter 107 into an analog voltage, and controls the frequency of the variable frequency oscillator 2 based on the converted analog voltage. Here, the higher the converted analog voltage is, the lower the frequency is, and the lower the converted analog voltage is, the higher the frequency is controlled to form the negative feedback loop.

【0030】図10は図4のディジタル型周波数型弁別
器(微調)10の引き込み特性を示すグラフである。本
図に示すように、フェージング、雑音共悪条件でも確実
に引き込み、追従性も優れていることが明らかである。
図11は図4のディジタル型周波数弁別器(微調)10
の別の例を示す図である。本図に示すように、副搬送波
1及び4又は副搬送波2及び3が交互に切換られて、4
シンボル毎に演算処理を行うことになるが、回転量が±
180°まで検出できるので、±4kHz/4/2=±
500Hzまで引き込むことが可能となり、従来よりも
精度が向上できる。
FIG. 10 is a graph showing the pull-in characteristic of the digital frequency type discriminator (fine adjustment) 10 of FIG. As shown in this figure, it is clear that even under the conditions of fading and noise, it is surely pulled in and the followability is excellent.
FIG. 11 shows the digital type frequency discriminator (fine adjustment) 10 of FIG.
It is a figure which shows another example of. As shown in the figure, the subcarriers 1 and 4 or the subcarriers 2 and 3 are alternately switched to 4
Calculation processing is performed for each symbol, but the amount of rotation is ±
Since it can detect up to 180 °, ± 4kHz / 4/2 = ±
It is possible to pull up to 500 Hz, and the accuracy can be improved compared to the conventional case.

【0031】図12は図1のディジタル型周波数弁別器
(粗調)11を示す図である。本図に示すように、ディ
ジタル型周波数弁別器(微調)10は、副搬送波1、
2、3及び4を分離する4つの副搬送波分離部201
と、副搬送波分離部201の後段に接続されかつ変換後
の高域周波数成分を除去する4つの低域通過フィルタ2
02と、低域通過フィルタ202に接続されかつ直接ク
ロスプロダクト方式の周波数弁別部203と、4つの周
波数弁別部204の出力を選択するスイッチ204と、
スイッチ204の後段に接続されるループフィルタ3を
構成するランダムウォークフィルタ206及びアップダ
ウンカウンタ207とを有する。ここに、副搬送波分離
部201、周波数弁別部203等の構成は図4に示す副
搬送波101、周波数弁別部105のものと同一であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing the digital type frequency discriminator (coarse adjustment) 11 of FIG. As shown in the figure, the digital type frequency discriminator (fine adjustment) 10 includes a subcarrier 1,
Four subcarrier separation units 201 for separating 2, 3 and 4
And four low-pass filters 2 that are connected to the subsequent stage of the subcarrier separation unit 201 and remove the converted high-frequency components.
02, a frequency discriminating unit 203 which is connected to the low-pass filter 202 and is of a direct cross product type, and a switch 204 for selecting the output of the four frequency discriminating units 204,
It has a random walk filter 206 and an up / down counter 207 that constitute the loop filter 3 connected to the subsequent stage of the switch 204. Here, the configurations of the subcarrier separating unit 201, the frequency discriminating unit 203 and the like are the same as those of the subcarrier 101 and the frequency discriminating unit 105 shown in FIG.

【0032】図13は図12の周波数関係を示す図であ
る。本図を用いて、周波数弁別部203の出力の極性を
ループフィルタ3に出力する例の動作を説明する。図1
3(a)は、変調信号のみのスペクトルを示し、図13
(b)の、、、は、各副搬送波の帯域特性を示
す。図13(c)は、各副搬送波分離後の入力信号のス
ペクトルを示す。各周波数弁別部203の出力は、図1
3(c)の4つの斜線部分の面積に相当する。これに対
して雑音成分は、図13(b)の、、、である
から、周波数弁別部203の雑音の比に対応する値は1
/3より図中のa,b,cの分だけ小さい値となり、従
来の1/15に比べて大きくなる。このため、引き込み
時間が高速化される。雑音のない場合でも、斜線部分は
4倍弱となるので、高速化が図れる。
FIG. 13 is a diagram showing the frequency relationship of FIG. The operation of an example of outputting the polarity of the output of the frequency discriminating unit 203 to the loop filter 3 will be described with reference to this figure. FIG.
3 (a) shows the spectrum of the modulated signal only, and FIG.
(B) ,,, indicate the band characteristics of each subcarrier. FIG. 13C shows the spectrum of the input signal after each subcarrier separation. The output of each frequency discriminating unit 203 is shown in FIG.
This corresponds to the area of the four shaded areas in 3 (c). On the other hand, since the noise component is ,, in FIG. 13B, the value corresponding to the noise ratio of the frequency discrimination unit 203 is 1.
The value is smaller than / 3 by the amount of a, b, and c in the figure, which is larger than the conventional value of 1/15. Therefore, the pull-in time is shortened. Even if there is no noise, the shaded area becomes a little less than four times, so that the speed can be increased.

【0033】また、隣接チャンネルの強力な信号による
誤引き込みに対して強くなる。なお、図12の副搬送波
分離部201は、M16QAMでは信号の復調そのもの
(図示していない)にも必要であるので、これと共用で
きる。また、周波数弁別部203、スイッチ204、ル
ープフィルタ3等はプロセッサの演算で実現すれば、復
調部の処理量に対して本自動周波数制御回路の演算量の
増加はわずかである。
Further, it becomes strong against erroneous pull-in due to a strong signal of the adjacent channel. Note that the subcarrier separation unit 201 in FIG. 12 is also required for signal demodulation itself (not shown) in M16QAM, and thus can be used in common with this. Further, if the frequency discriminating unit 203, the switch 204, the loop filter 3 and the like are realized by the calculation of the processor, the increase in the calculation amount of the automatic frequency control circuit with respect to the processing amount of the demodulation unit is slight.

【0034】図12の変形例として、スイッチ204と
ループフィルタ3との順序を入替えることが可能であ
る。以上、複数の副搬送波の自動周波数制御回路の引き
込み高速化を説明したが、これを単一搬送波変調方式に
応用した場合に、帯域内のスペクトルの落ちは平滑化し
た場合ないものと考えられるが、雑音帯域の減少は、以
下のように、利用可能となる。
As a modification of FIG. 12, the order of the switch 204 and the loop filter 3 can be exchanged. Up to this point, the speed-up of the automatic frequency control circuit for a plurality of sub-carriers has been described, but when it is applied to a single-carrier modulation method, it is considered that the drop of the spectrum in the band is not smoothed. , The reduction of the noise band becomes available as follows.

【0035】図14は図12の別の変形を示す図であ
る。本図において、図12の構成と異なるのは、スペク
トル分離部301である。このスペクトル分離部301
は、直交変換器1により基底帯域に変換された信号の周
波数成分の上端付近と下端付近とで、入力信号の帯域幅
よりも狭い2つの帯域を、それぞれの中心が0Hzとな
るように、抽出する。各スペクトル分離部301の後段
の2つの周波数弁別器302はそれぞれの0Hzを中心
として周波数弁別する。スイッチ303は、図12と同
様に、2つの周波数弁別器202の出力を択一的選択、
順次切り換え、さらには加算する。
FIG. 14 is a diagram showing another modification of FIG. In this figure, the difference from the configuration of FIG. 12 is a spectrum separation section 301. This spectrum separation unit 301
Is two bands narrower than the bandwidth of the input signal near the upper end and near the lower end of the frequency component of the signal converted into the base band by the orthogonal transformer 1, so that the center of each band is 0 Hz. To do. The two frequency discriminators 302 in the subsequent stage of each spectrum separation unit 301 discriminate frequency with 0 Hz as the center. The switch 303 selectively selects the outputs of the two frequency discriminators 202, as in FIG.
Switch sequentially, and then add.

【0036】図15は図14の周波数関係を示す図であ
る。本図に示すように、これまでの説明と同様に、周波
数弁別器302の出力と雑音の比に対応する値は、従来
方式では2/15(≒0.13)であるのに対して、1
/6(≒0.17)であり、雑音が多い場合の引き込み
時間の改良が可能なことが示される。なお、雑音の少な
い場合には、本実施例だけでは逆効果であるが、従来技
術との組み合わせによって、全C/Nレンジでの引き込
みの高速化が可能となる。
FIG. 15 is a diagram showing the frequency relationship of FIG. As shown in the figure, as in the above description, the value corresponding to the ratio of the output of the frequency discriminator 302 to the noise is 2/15 (≈0.13) in the conventional method, 1
/ 6 (≈0.17), indicating that the pull-in time can be improved when there is a lot of noise. It should be noted that when the amount of noise is small, the present embodiment alone has an adverse effect, but by combining with the conventional technique, it is possible to speed up the pull-in in the entire C / N range.

【0037】以下に計算機によるシミュレーション例を
用いて、構成、効果の詳細な説明を行う。シミュレーシ
ョンは、4つの副搬送波の例としてM16QAMを用い
た。シミュレーションの主要パラメータは下記の表1に
示す。
The configuration and effects will be described in detail below with reference to computer simulation examples. The simulation used M16QAM as an example of four subcarriers. The main parameters of the simulation are shown in Table 1 below.

【0038】[0038]

【表1】 次に、シミュレーションの結果を説明する。図16は図
34の従来のアナログ型周波数弁別器4の場合の引き込
み特性を示すグラフである。本図に示すように、従来の
アナログ型周波数弁別器4ではローカル周波数の偏差が
大きく、目標とする偏差(概略±100Hz)以内に収
めることが困難である。
[Table 1] Next, the result of the simulation will be described. FIG. 16 is a graph showing the pull-in characteristic in the case of the conventional analog type frequency discriminator 4 of FIG. As shown in this figure, in the conventional analog type frequency discriminator 4, the deviation of the local frequency is large, and it is difficult to keep it within the target deviation (approximately ± 100 Hz).

【0039】図17は本発明の実施例により副搬送波分
離信号で自動周波数制御を演算した場合の引き込み特性
を示すグラフである。本図(a)は、副搬送波1分離だ
けを使った場合の引き込み特性を示す。この場合、概略
±100Hzの範囲に到達するまでは0.80秒を必要
とする。本図(b)は、副搬送波2分離だけを使った場
合の引き込み特性を示す。この場合、概略±100Hz
の範囲に到達するまでは0.68秒を必要とする。本図
(c)は、副搬送波3分離だけを使った場合の引き込み
特性を示す。この場合、概略±100Hzの範囲に到達
するまでは0.83秒を必要とする。本図(d)は、副
搬送波4分離だけを使った場合の引き込み特性を示す。
この場合、概略±100Hzの範囲に到達するまでは
0.41秒を必要とする。したがって、どの副搬送波を
使用しても、従来よりも引き込みが早くなっているの
で、択一的に選択してもよい。さらに、順次切り換えて
もよい。この場合にはさらに演算量が相対的に少なくな
るという効果がある。なお、本図(d)が引き込み時間
が最短となるのは以下の理由による。
FIG. 17 is a graph showing the pull-in characteristic when the automatic frequency control is calculated with the subcarrier separation signal according to the embodiment of the present invention. This figure (a) shows the pull-in characteristic when only the subcarrier 1 separation is used. In this case, it takes 0.80 seconds to reach the range of approximately ± 100 Hz. This figure (b) shows the pull-in characteristic when only the subcarrier 2 separation is used. In this case, approximately ± 100Hz
It takes 0.68 seconds to reach the range. This figure (c) shows the pull-in characteristic when only the subcarrier 3 separation is used. In this case, it takes 0.83 seconds to reach the range of approximately ± 100 Hz. This figure (d) shows the pull-in characteristic when only the subcarrier 4 separation is used.
In this case, it takes 0.41 seconds to reach the range of approximately ± 100 Hz. Therefore, no matter which subcarrier is used, the pulling-in is faster than in the conventional case, and thus it may be alternatively selected. Furthermore, you may switch sequentially. In this case, there is an effect that the amount of calculation becomes relatively smaller. The reason why the drawing-in time is the shortest in the figure (d) is as follows.

【0040】図18は入力信号とベースバンド信号の周
波数関係を示す図である。本図に示すように、ローカル
周波数が入力信号により、上にずれているので、片側の
スペクトルが削られるためである。副搬送波分離1〜3
の帯域には副搬送分離2〜4の入力信号スペクトルの入
力信号スペクトルの一部がずれこんでくる。したがっ
て、副搬送波4分離を使えば引き込みを早くできる。
FIG. 18 is a diagram showing the frequency relationship between the input signal and the baseband signal. This is because the local frequency is shifted upward due to the input signal as shown in the figure, and the spectrum on one side is deleted. Subcarrier separation 1 to 3
Part of the input signal spectrum of the input signal spectrum of the sub-carrier separations 2 to 4 is shifted into the band of. Therefore, if the subcarrier 4 separation is used, the pull-in can be speeded up.

【0041】しかし、これはローカル周波数が上側に偏
っている場合であり、実際にはどちらに偏るかはわから
ない。そこで、1つのサンプルで、ループフィルタ3へ
のサンプル間の回転方向出力を副搬送波1分離と副搬送
波4分離と組み合わせて加算することにより、上下のロ
ーカル周波数偏差を早く引き込みことが、以下の如く、
可能になる。
However, this is the case where the local frequency is biased to the upper side, and it is not known which one is actually biased. Therefore, in one sample, by adding the rotation direction output between the samples to the loop filter 3 in combination with the subcarrier 1 separation and the subcarrier 4 separation, the local frequency deviation above and below can be pulled in quickly. ,
Will be possible.

【0042】図19は副搬送波1分離信号と副搬送波4
分離信号と組み合わせて切り換えた場合の引き込み特性
を示す図である。本図に示すように、概略±100Hz
の範囲に到達するまでは0.29秒を必要とする。図1
7(d)によりも若干引き込みが早くなる。なお、副搬
送波1分離と副搬送波4分離とを順次切り換えることも
可能である。この場合は、上記よりも引き込み時間が若
干大きくなるが演算量が相対的に少なくなる。
FIG. 19 shows a subcarrier 1 separated signal and a subcarrier 4
It is a figure which shows the pull-in characteristic at the time of switching combining with a separation signal. As shown in this figure, approximately ± 100 Hz
It takes 0.29 seconds to reach the range. FIG.
Even with 7 (d), pulling in becomes a little faster. It is also possible to sequentially switch between the separation of subcarrier 1 and the separation of subcarrier 4. In this case, the pull-in time is slightly longer than the above, but the amount of calculation is relatively small.

【0043】図20は副搬送波1分離信号、副搬送波2
分離信号、副搬送波3分離信号、副搬送波4分離信号を
組み合わせて切り換えた場合の引き込み特性を示すグラ
フである。本図に示すように、概略±100Hzの範囲
に到達するまでは0.18秒を必要とする。図17
(d)によりも若干引き込みが早くなる。但し演算量は
図34の場合より相対的に大きくなるが、引き込み短縮
割合が小さい。
FIG. 20 shows subcarrier 1 separated signal, subcarrier 2
It is a graph which shows a pull-in characteristic at the time of switching by combining a separation signal, a subcarrier 3 separation signal, and a subcarrier 4 separation signal. As shown in this figure, it takes 0.18 seconds to reach the range of approximately ± 100 Hz. FIG. 17
Due to (d), pulling in becomes a little faster. However, the calculation amount is relatively larger than that in the case of FIG. 34, but the pull-in reduction ratio is small.

【0044】図14の変形のシミュレーションは省略す
るが、同様にして、この効果を説明することができる。
図21は図1の引き込み状態検出部12を説明する図で
ある。本図に示すように、回転複素ベクトル計算部80
では、EXP(jωs・n・TM)が計算される。ここ
に、EXP(x)は自然対数の低eのx乗、jは虚数単
位を意味し、 ωs:各サブキャリアの基底となる角周波数、 n :変数、 TM:サンプリング周期(TM=TS/KS、TS:シンボ
ルの転送間隔、KS:定数)である。
Although the simulation of the modification of FIG. 14 is omitted, this effect can be similarly explained.
FIG. 21 is a diagram for explaining the pull-in state detection unit 12 of FIG. As shown in the figure, the rotation complex vector calculation unit 80
Then, EXP (jω s · n · T M ) is calculated. Here, EXP (x) means the low e to the power of x of natural logarithm, j means an imaginary unit, ω s : angular frequency serving as a base of each subcarrier, n: variable, T M : sampling period (T M = T S / K S , T S : symbol transfer interval, K S : constant).

【0045】複素共役部81では、回転複素ベクトル計
算部80の複素共役、つまり、EXP(−jωs・n・
M)が計算される。乗算手段82では、A/D変換器
5からのサンプリングデータと前記複素共役部81の出
力との乗算が行われる。該乗算結果は、低域通過フィル
タ84に入力される。該低域通過フィルタ84において
は、ベースバンドフィルタ特性を有する信号処理が行わ
れる。
[0045] The complex conjugate unit 81, a complex conjugate of the rotating complex vector computing unit 80, that is, EXP (-jω s · n ·
T M ) is calculated. The multiplication means 82 multiplies the sampling data from the A / D converter 5 and the output of the complex conjugate section 81. The multiplication result is input to the low pass filter 84. In the low pass filter 84, signal processing having a base band filter characteristic is performed.

【0046】乗算手段86では、前記低域通過フィルタ
84の出力と前記回転複素ベクトル計算部80との乗算
が行われる。該乗算結果s'3(p+2k)はサンプル選
択として記憶される。乗算手段83では、s(t)を入
力するA/D変換器5からのサンプリングデータと前記
回転複素ベクトル計算部80との乗算が行われる。該乗
算結果は、低域通過フィルタ85に入力される。該低域
通過フィルタ85ではベースバンドフィルタ特性を有す
る信号処理が行われる。
The multiplying means 86 multiplies the output of the low-pass filter 84 and the rotating complex vector calculator 80. The multiplication result s ′ 3 (p + 2k) is stored as a sample selection. In the multiplying means 83, the sampling data from the A / D converter 5 which inputs s (t) is multiplied by the rotating complex vector calculating section 80. The multiplication result is input to the low pass filter 85. The low pass filter 85 performs signal processing having a base band filter characteristic.

【0047】乗算手段87では、前記低域通過フィルタ
85の出力と前記複素共役部81との乗算が行われる。
該乗算結果s'2(p+2k)はサンプル選択として記憶
される。回転複素ベクトル計算部90では、EXP(3
jωs・n・TM)が計算される。
The multiplication means 87 multiplies the output of the low pass filter 85 and the complex conjugate section 81.
The multiplication result s ′ 2 (p + 2k) is stored as a sample selection. In the rotation complex vector calculation unit 90, EXP (3
s · n · T M ) is calculated.

【0048】複素共役部91では、回転複素ベクトル計
算部90の複素共役部、つまり、EXP(−3jωs
n・TM)が計算される。乗算手段92では、前記A/
D変換器5からのサンプリングデータと前記複素共役部
91との乗算が行われる。該乗算結果は、低域通過フィ
ルタ94に入力される。該低域通過フィルタ94ではベ
ースバンドフィルタ特性を有する信号処理が行われる。
In the complex conjugate section 91, the complex conjugate section of the rotation complex vector calculation section 90, that is, EXP (-3jω s ·
n · T M ) is calculated. In the multiplication means 92, the A /
The sampling data from the D converter 5 and the complex conjugate unit 91 are multiplied. The multiplication result is input to the low pass filter 94. The low pass filter 94 performs signal processing having a base band filter characteristic.

【0049】乗算手段96では、前記低域通過フィルタ
94の出力と前記回転複素ベクトル90との乗算が行わ
れる。該乗算結果s'4(p+2k)はサンプル選択とし
て記憶される。乗算手段93では、A/D変換器5から
のサンプリングデータと前記回転複素ベクトル計算部9
0との乗算が行われる。該乗算結果は、低域通過フィル
タ95に入力される。該低域通過フィルタ95ではベー
スバンドフィルタ特性を有する信号処理が行われる。
The multiplying means 96 multiplies the output of the low-pass filter 94 and the rotating complex vector 90. The multiplication result s ′ 4 (p + 2k) is stored as a sample selection. In the multiplication means 93, the sampling data from the A / D converter 5 and the rotation complex vector calculation unit 9 are used.
Multiplication with 0 is performed. The multiplication result is input to the low pass filter 95. The low-pass filter 95 performs signal processing having baseband filter characteristics.

【0050】乗算手段97では、前記低域通過フィルタ
95の出力と前記複素共役91との乗算が行われる。該
乗算結果s'1(p+2k)はサンプル選択として記憶さ
れる。同様にして、該乗算結果s'3(p+k)、s'
2(p+k)、s'4(p+k)、s'1(p+k)、該乗
算結果s'3(p)、s'2(p)、s'4(p)、s'
1(p)を求めて記憶する。
In the multiplication means 97, the output of the low pass filter 95 and the complex conjugate 91 are multiplied. The multiplication result s ′ 1 (p + 2k) is stored as a sample selection. Similarly, the multiplication results s ′ 3 (p + k), s ′
2 (p + k), s ′ 4 (p + k), s ′ 1 (p + k), the multiplication results s ′ 3 (p), s ′ 2 (p), s ′ 4 (p), s ′
Find and memorize 1 (p).

【0051】打ち消し回転演算部401では、上記各乗
算結果にそれぞれ角周波数打ち消し回転、位相打ち消し
回転を、以下のように、乗算して同期シンボルを求め記
憶する。なお、M16QAMの通信規約では、各スロッ
トの先頭に3つの同期シンボルF1、F2、F3、が付加
され、同期シンボルF1のサブキャリア順の位相を
Ψ11、Ψ12、Ψ13、Ψ14、同期シンボルF2、F3のサブ
キャリア順の位相をΨ21、Ψ 22、Ψ23、Ψ24、Ψ31、Ψ
32、Ψ33、Ψ34とする。
In the cancellation rotation calculation unit 401, each of the above powers is
Angular frequency cancellation rotation and phase cancellation in calculation results
The rotation is multiplied as follows to obtain the synchronization symbol.
Remember According to the M16QAM communication protocol, each slot is
Three sync symbols F1, F2, F3 are added to the beginning of the
The phase of the synchronization symbol F1 in the subcarrier order.
Ψ11, Ψ12, Ψ13, Ψ14, Sync symbol F2, F3The sub
The phase of carrier order is Ψtwenty one, Ψ twenty two, Ψtwenty three, Ψtwenty four, Ψ31, Ψ
32, Ψ33, Ψ34And

【0052】 F33=s'3(p+2k)・EXP(−2jωs・TS)・EXP(−Ψ33) F32=s'2(p+2k)・EXP(2jωs・TS)・EXP(−Ψ32) F34=s'4(p+2k)・EXP(−6jωs・TS)・EXP(−Ψ34) F31=s'1(p+2k)・EXP(6jωs・TS)・EXP(−Ψ31) F23=s'3(p+k)・EXP(−jωs・TS)・EXP(−Ψ23) F22=s'2(p+k)・EXP(jωs・TS)・EXP(−Ψ22) F24=s'4(p+k)・EXP(−3jωs・TS)・EXP(−Ψ22) F21=s'1(p+k)・EXP(3jωs・TS)・EXP(−Ψ22) F13=s'3(p)・EXP(−Ψ13) F12=s'2(p)・EXP(−Ψ12) F14=s'4(p)・EXP(−Ψ14) F11=s'1(p)・EXP(−Ψ11) 直線等間隔性演算部402では、フェージング成分の複
素平面での直線等間隔を示すパラメータeijを、以下の
ように、求める。
F33 = s ′ 3 (p + 2k) · EXP (−2jω s · T S ) · EXP (−Ψ 33 ) F32 = s ′ 2 (p + 2k) · EXP (2jω s · T S ) · EXP (−Ψ) 32) F34 = s '4 ( p + 2k) · EXP (-6jω s · T S) · EXP (-Ψ 34) F31 = s' 1 (p + 2k) · EXP (6jω s · T S) · EXP (-Ψ 31 ) F23 = s '3 (p + k) · EXP (-jω s · T S) · EXP (-Ψ 23) F22 = s' 2 (p + k) · EXP (jω s · T S) · EXP (-Ψ 22) F24 = s ′ 4 (p + k) · EXP (−3jω s · T S ) / EXP (−Ψ 22 ) F21 = s ′ 1 (p + k) · EXP (3jω s · T S ) · EXP (−Ψ 22 ) F13 = S ′ 3 (p) · EXP (−Ψ 13 ) F12 = s ′ 2 (p) · EXP (−Ψ 12 ) F14 = s ′ 4 (p) · EXP (−Ψ 14 ) F11 = s ′ 1 ( p) ・ EXP (-Ψ 11 ) The straight-line equal-interval computing unit 402 obtains the parameter eij indicating the straight-line regular intervals on the complex plane of the fading component as follows.

【0053】D12=abs(F11)2+abs(F12)2+abs(F1
3)2+abs(F14)2 D22=abs(F21)2+abs(F22)2+abs(F23)2+abs(F2
4)2 D32=abs(F31)2+abs(F32)2+abs(F33)2+abs(F3
4)2 Δaa1=F12−F11、 Δaa2=F13−F12、 Δaa3=F14−F13、 Δ2aa1=Δaa2−Δaa1 Δ2aa2=Δaa3−Δaa2 Δbb1=F22−F21、 Δbb2=F23−F22、 Δbb3=F24−F23、 Δ2bb1=Δbb2−Δbb1 Δ2bb2=Δbb3−Δbb2 Δcc1=F32−F31、 Δcc2=F33−F32、 Δcc3=F34−F33、 Δ2cc1=Δcc2−Δcc1 Δ2cc2=Δcc3−Δcc2 e112=abs(Δ2aa1)2/D12 e122=abs(Δ2aa2)2/D12 e212=abs(Δ2bb1)2/D22 e222=abs(Δ2bb2)2/D22 e312=abs(Δ2cc1)2/D32 e322=abs(Δ2cc2)2/D32 ここに、abs(A)は、複素ベクトルAの絶対値を意味す
る。各サブキャリア毎のフェージング成分が複素平面上
で正確に直線間隔にあるとすると上記パラメータeij=
0となり、直線等間隔関係からずれると上記パラメータ
eijは正値をとるようになる。
D1 2 = abs (F11) 2 + abs (F12) 2 + abs (F1
3) 2 + abs (F14) 2 D2 2 = abs (F21) 2 + abs (F22) 2 + abs (F23) 2 + abs (F2
4) 2 D3 2 = abs (F31) 2 + abs (F32) 2 + abs (F33) 2 + abs (F3
4) 2 Δaa1 = F12-F11 , Δaa2 = F13-F12, Δaa3 = F14-F13, Δ 2 aa1 = Δaa2-Δaa1 Δ 2 aa2 = Δaa3-Δaa2 Δbb1 = F22-F21, Δbb2 = F23-F22, Δbb3 = F24 -F23, Δ 2 bb1 = Δbb2- Δbb1 Δ 2 bb2 = Δbb3-Δbb2 Δcc1 = F32-F31, Δcc2 = F33-F32, Δcc3 = F34-F33, Δ 2 cc1 = Δcc2-Δcc1 Δ 2 cc2 = Δcc3-Δcc2 e11 2 = abs (Δ 2 aa1) 2 / D1 2 e12 2 = abs (Δ 2 aa2) 2 / D1 2 e21 2 = abs (Δ 2 bb1) 2 / D2 2 e22 2 = abs (Δ 2 bb2) 2 / D2 2 e31 2 = abs (Δ 2 cc1) 2 / D3 2 e32 2 = abs (Δ 2 cc2) 2 / D3 2 where abs (A) means the absolute value of the complex vector A. Assuming that the fading components for each subcarrier are exactly linearly spaced on the complex plane, the above parameters eij =
It becomes 0, and when it deviates from the straight-line equidistant relationship, the parameter eij takes a positive value.

【0054】レベル判定部403では、定数記憶部40
4に記憶された定数α2と直線等間隔性演算部402に
より得られたパラメータe112、e122、e212、e222
e31 2、e322の値を全て加算した値が定数α2よりも小
さければ、同期検出されたとの信号を出力する。加算し
た値が定数α2よりも小さくなければ同期検出信号を出
力しない。このようにして同期シンボル検出の閾値αを
小さくすることにより、誤引き込みを小さくする必要が
ある。しかし、閾値αを小さくすることにより、以下の
如く、同期検出特性が劣化するというトレードオフ関係
が生じてしまう。
In the level judgment unit 403, the constant storage unit 40
Constant α stored in 42And the straight-line interval calculator 402
Parameter e11 obtained from2, E122, E212, E222,
e31 2, E322Is the constant α2Less than
Otherwise, it outputs a signal that the synchronization has been detected. Add
Value is constant α2If not less than
Do not force In this way, the synchronization symbol detection threshold value α
By making it smaller, it is necessary to reduce false pull-in.
is there. However, by reducing the threshold value α, the following
The trade-off relationship that the synchronization detection characteristics deteriorate
Will occur.

【0055】図22は同期検出特性を示すグラフであ
る。本図(a)はフェージング、雑音が無い状態の同期
検出特性を示す、本図(b)はフェージング、雑音があ
る状態の同期検出特性を示す。本図を考慮すれば、検出
閾値α=0.4〜0.5が適当と考えられるが、このαでは、
周波数偏差が500Hz以上であっても同期検出されて
しまう確率が高く、この同期検出方法をそのまま、ディ
ジタル型周波数弁別器(微調)10及びディジタル型周
波数弁別器(粗調)11の切換に使用するのは危険であ
る。
FIG. 22 is a graph showing the synchronization detection characteristic. This figure (a) shows the synchronous detection characteristic in the state without fading and noise, and this figure (b) shows the synchronous detection characteristic in the state with fading and noise. Considering this figure, the detection threshold value α = 0.4 to 0.5 is considered appropriate, but with this α,
Even if the frequency deviation is 500 Hz or more, the probability of synchronous detection is high, and this synchronous detection method is used as it is for switching between the digital type frequency discriminator (fine adjustment) 10 and the digital type frequency discriminator (coarse adjustment) 11. Is dangerous.

【0056】そこで、レベル判定部403にタイマ40
5を設け、最初に同期が検出されてから一定時間が経過
した場合に追随したと見なし、レベル判定部403から
同期検出信号を出力しスイッチ9を切り換える。タイマ
405の設定時間は、図17、19、20の引き込み特
性を考慮して一定時間が設定される。図23は図21の
変形を示す図である。本図に示すように、レベル判定部
403にカウンタ406を設け、カウンタ406が一定
回数の同期検出で追随状態と見なしレベル判定部403
から同期検出信号を出力しスイッチ9を切り換える。こ
のカウンタ406によるのは、最初に同期検出してから
急激に状態が劣化することが考えられるからである。こ
の場合、追随状態判定までには図21の例よりも長時間
を要するとことが予想される。
Therefore, the timer 40 is added to the level decision unit 403.
5 is provided, and when a certain time has elapsed since the synchronization was first detected, it is considered that the synchronization has followed, the level determination unit 403 outputs a synchronization detection signal, and switches the switch 9. The set time of the timer 405 is set to a fixed time in consideration of the pull-in characteristics of FIGS. FIG. 23 is a diagram showing a modification of FIG. As shown in the figure, a counter 406 is provided in the level determination unit 403, and the level determination unit 403 regards the counter 406 as a follow-up state after a fixed number of synchronization detections.
Then, the synchronization detection signal is output from the switch and the switch 9 is switched. The reason for this counter 406 is that it is possible that the state will suddenly deteriorate after the first synchronization detection. In this case, it is expected that it will take a longer time than the example of FIG. 21 until the tracking state determination.

【0057】図24は図21の別の変形である同期シン
ボル間の回転角判定部407を示す図である。同期検出
の確実性を高くするために、本図に示すように、同期検
出した場合の周波数偏差を、打ち消し回転演算部401
の同期シンボル1−2、2−3間のベクトル回転量から
推測し、偏差が大きい場合には追随状態とせず引き込み
状態を続ける同期シンボル間回転角判定部407を設け
る。なお、どのサンプルをとるか、さらに複数のサンプ
ル加算するなど種々な変形が可能である。ここで、同期
シンボル間回転角判定部407の割り算器601及び6
02のそれぞれは、2つのベクトルをa+jb、c+j
dとすると、以下の如く、割り算を行う。
FIG. 24 is a diagram showing a rotation angle determination unit 407 between synchronization symbols which is another modification of FIG. In order to increase the reliability of the synchronization detection, as shown in the figure, the frequency deviation when the synchronization is detected is canceled by the cancellation rotation calculation unit 401.
Inferred from the vector rotation amount between the synchronization symbols 1-2 and 2-3, if there is a large deviation, a synchronization symbol rotation angle determination unit 407 is provided that keeps the drawing state without setting the tracking state. It should be noted that various modifications such as which sample to take and addition of a plurality of samples are possible. Here, the dividers 601 and 6 of the inter-synchronization symbol rotation angle determination unit 407.
02 has two vectors a + jb and c + j
If d, then division is performed as follows.

【0058】 v=(c+jd)/(a+jb) ={(ac+bd)+j(ad−bc)}/(a2+b2) 偏角算出部603及び604は、以下の如く、vの偏角
を求める。 ARG=tan-1{(ad−bc)/(ac+bd)} 絶対値化部605及び606は、上記ARGの絶対値を
とる。比較部608及び609は記憶部607に記憶す
る基準回転角rと絶対値化部605及び606の出力と
比較する。比較部608及び609の出力及びレベル判
定部403の判定結果の論理積をとる論理積部610部
はレベル判定部403が同期検出を行った場合の周波数
偏差が回転角rよりも小さい場合にのみレベル判定部4
03に同期検出信号を出力させスイッチ9を切り換えさ
せる。
V = (c + jd) / (a + jb) = {(ac + bd) + j (ad-bc)} / (a 2 + b 2 ) The declination calculators 603 and 604 obtain the declination of v as follows. . ARG = tan −1 {(ad−bc) / (ac + bd)} The absolute value conversion units 605 and 606 take the absolute value of the ARG. The comparison units 608 and 609 compare the reference rotation angle r stored in the storage unit 607 with the outputs of the absolute value conversion units 605 and 606. The logical product section 610 which obtains the logical product of the outputs of the comparison sections 608 and 609 and the determination result of the level determination section 403 is provided only when the frequency deviation when the level determination section 403 performs synchronization detection is smaller than the rotation angle r. Level determination unit 4
A sync detection signal is output to the switch 03 to switch the switch 9.

【0059】図25はαを0.4と0.5との中間に固定し基
準回転角rをパラメータとした場合の同期検出率を示す
グラフである。本図(a)はフェージング、雑音が無い
状態の同期検出特性を示す、本図(b)はフェージン
グ、雑音がある状態の同期検出特性を示す。本図(a)
では、基準回転角rを適当にとれば確実に周波数偏差の
大きい場合を棄却できることが理解できる。本図(b)
では、基準回転角r×2程度で若干の検出率の低下があ
るものの、周波数偏差500Hz以上での有害な追随判
定を0にすることが可能になることが理解できる。
FIG. 25 is a graph showing the synchronization detection rate when α is fixed in the middle of 0.4 and 0.5 and the reference rotation angle r is used as a parameter. This figure (a) shows the synchronous detection characteristic in the state without fading and noise, and this figure (b) shows the synchronous detection characteristic in the state with fading and noise. This figure (a)
Then, it can be understood that the case where the frequency deviation is large can be reliably rejected if the reference rotation angle r is appropriately set. This figure (b)
Then, it can be understood that the harmful follow-up determination can be set to 0 when the frequency deviation is 500 Hz or more, although the detection rate is slightly reduced at the reference rotation angle r × 2.

【0060】上記ARGの式ではa2+b2を求める必要
がない。したがって、割り算の代わりに片側の共役複素
数を乗算すればよい。この場合は回転角の絶対値がわか
ればよいので、どちらの共役を乗算してもよい。次に、
偏角は、その絶対値が基準回転角rであることを判断す
るのであるから、直接求める必要はない。次のような式
の変形で簡単に求められる。
In the above ARG equation, it is not necessary to obtain a 2 + b 2 . Therefore, the conjugate complex number on one side may be multiplied instead of division. In this case, since it is sufficient to know the absolute value of the rotation angle, either conjugate may be multiplied. next,
Since the absolute value of the declination angle is determined to be the reference rotation angle r, it is not necessary to directly obtain the declination angle. It can be easily obtained by modifying the following formula.

【0061】 −r<tan-1{(ad−bc)/(ac+bd)}<r ↓ tan(−r)<(ad−bc)/(ac+bd)<tan(r) ↓ (ac+bd)tan(−r)<(ad−bc)<(ac+bd)tan(r ) tanは奇関数だから、 ↓ ABS(ad−bc)<(ac+bd)tan(r) これらの変形から演算量が削減でき、同期検出後に一回
の処理でよいので、負荷を軽く、実現が容易となる。
−r <tan −1 {(ad−bc) / (ac + bd)} <r ↓ tan (−r) <(ad−bc) / (ac + bd) <tan (r) ↓ (ac + bd) tan (− r) <(ad-bc) <(ac + bd) tan (r) tan is an odd function, so ↓ ABS (ad-bc) <(ac + bd) tan (r) The amount of calculation can be reduced from these modifications, and after synchronization detection Since only one processing is required, the load is light and the implementation is easy.

【0062】図25は本実施例による引き込み効果の例
を説明するグラフである。本図に示すように、走行速度
100km/hで周波数の初期偏差が1500Hzから
450ms以内に±62.5Hzに引き込むことが可能
になった。ところで、このような周波数制御回路では、
これらの周波数弁別器(微調、粗調)10、11の出力
は、D/A変換器8を通過して可変周波数発振器2の制
御信号となる。ここで、入力信号をディジタルMCAシ
ステムを考慮して考える。搬送波周波数が1500MH
zで偏差が±1ppmとすると、可変周波数発振器の周
波数可変幅として、4kHz程度は必要となる。これを
比較的安価な8ビットD/A変換器を用いて制御する
と、最小制御周波数幅は約16Hzとなる。これでは、
図1に示すように、周波数の弁別方式を切換えても、実
際には約16Hz間隔で周波数が変動するので、高精度
の微調整が行えない。このため、微調整時のことを考
え、D/A変換器の分解能を高くしたり、粗調整用と微
調整用に分解能が異なるD/A変換器を別々に用意する
と、装置の大型化、高価格化を招くという問題がある。
このため、低分解能のD/A変換器で周波数の粗調整・
微調整を、以下のようにして、小型かつ低価格で可能に
する必要がある。また、この方式を用いたディジタル変
調波の受信装置では、これ位の周波数間隔でステップ状
に周波数を変化させると、ビットエラー率を悪化させて
しまう。
FIG. 25 is a graph for explaining an example of the pull-in effect according to this embodiment. As shown in the figure, at the traveling speed of 100 km / h, the initial deviation of the frequency can be pulled from 1500 Hz to ± 62.5 Hz within 450 ms. By the way, in such a frequency control circuit,
The outputs of these frequency discriminators (fine adjustment, coarse adjustment) 10 and 11 pass through the D / A converter 8 and become the control signal of the variable frequency oscillator 2. Now consider the input signal considering a digital MCA system. Carrier frequency is 1500 MH
If the deviation is ± 1 ppm in z, the frequency variable width of the variable frequency oscillator needs to be about 4 kHz. When this is controlled using a relatively inexpensive 8-bit D / A converter, the minimum control frequency width is about 16 Hz. With this,
As shown in FIG. 1, even if the frequency discriminating method is switched, the frequency actually fluctuates at intervals of about 16 Hz, so that high-precision fine adjustment cannot be performed. Therefore, considering the fine adjustment, if the resolution of the D / A converter is increased, or if the D / A converters having different resolutions for the coarse adjustment and the fine adjustment are separately prepared, the device becomes large in size. There is a problem that it leads to higher prices.
Therefore, a low-resolution D / A converter can be used to adjust the frequency roughly.
Fine tuning needs to be possible at a small size and a low price as follows. Further, in a digitally modulated wave receiving apparatus using this method, if the frequency is changed stepwise at this frequency interval, the bit error rate is deteriorated.

【0063】図27は本発明の別の実施例に係る自動周
波数制御回路を示す図である。本図において、図1に示
す構成と異なるものは、D/A変換器8に代わり、第1
のD/A変換器(粗調時)14と第2のD/A変換器
(微調時)15と、一方が第1のD/A変換器(粗調
時)14と第2のD/A変換器(微調時)15の出力側
にそれぞれ接続される抵抗16(粗調時)、抵抗17
(微調時)と、引き込み状態検出部12によりスイッチ
9の出力を第1のD/A変換器(粗調時)14と第2の
D/A変換器(微調時)15のいずれかの入力側に切換
接続するスイッチ18と、前記抵抗(粗調時)16、抵
抗(微調時)17の他方を入力側に接続し、可変周波数
変換器2を出力側に接続する制御信号調整部13であ
る。ここに、第1のD/A変換器(粗調時)14と第2
のD/A変換器(微調時)15は双方とも安価な8ビッ
トのディジタル・アナログ変換器である。抵抗(粗調
時)16、抵抗(微調時)17の抵抗値をR1、R2とす
ると、 R1≦R2 である。
FIG. 27 is a diagram showing an automatic frequency control circuit according to another embodiment of the present invention. In this figure, what differs from the configuration shown in FIG. 1 is that instead of the D / A converter 8, the first
D / A converter (during coarse adjustment) 14 and second D / A converter (during fine adjustment) 15, one of which is the first D / A converter (during coarse adjustment) 14 and the second D / A A resistor 16 (during coarse adjustment) and a resistor 17 connected to the output side of the A converter (during fine adjustment) 15, respectively
(During fine adjustment) and the pull-in state detection unit 12 outputs the output of the switch 9 to either the first D / A converter (during coarse adjustment) 14 or the second D / A converter (during fine adjustment) 15. A switch 18 for switching connection to the side, and the other of the resistor (during coarse adjustment) 16 and the resistor (during fine adjustment) 17 are connected to the input side, and the control signal adjusting unit 13 is connected to the variable frequency converter 2 on the output side. is there. Here, the first D / A converter (during coarse adjustment) 14 and the second D / A converter
Both D / A converters (during fine adjustment) 15 are inexpensive 8-bit digital / analog converters. If the resistance values of the resistance (during coarse adjustment) 16 and the resistance (during fine adjustment) 17 are R1 and R2, then R1≤R2.

【0064】図28は図27の制御信号調整部13を示
す図である。本図に示すように、制御信号調整部13
は、非反転端子に基準電圧Vrefを入力し反転端子に前
記抵抗16、17の他方を接続し出力側が可変周波数発
振器2に接続するオペアンプからなる比較器21と、比
較器21の反転入力端子と出力の間に位置するコンデン
サ22と、このコンデンサ22に並列に接続される抵抗
2 3とからなる。この制御信号調整部13は、抵抗(粗
調時)16、抵抗(微調時)17と共に反転増幅器を構
成し、抵抗(粗調時)16、抵抗(微調時)17の抵抗
値の切換により増幅度が可変する。すなわち、抵抗(粗
調時)16に接続した場合の増幅度(粗調時)は、抵抗
(微調時)17に接続した場合の増幅度(微調時)より
も大きく設定される。R1≦R2のためである。
FIG. 28 is a diagram showing the control signal adjusting section 13 of FIG. As shown in the figure, the control signal adjusting unit 13
Is a comparator 21 including an operational amplifier having a non-inverting terminal to which the reference voltage Vref is input, an inverting terminal to which the other of the resistors 16 and 17 is connected, and an output side connected to the variable frequency oscillator 2, and an inverting input terminal of the comparator 21. A capacitor 22 located between the outputs and a resistor connected in parallel with this capacitor 22.
It consists of 2 and 3. The control signal adjusting unit 13 constitutes an inverting amplifier together with a resistor (during coarse adjustment) 16 and a resistor (during fine adjustment) 17, and amplifies by switching the resistance values of the resistor (during coarse adjustment) 16 and the resistor (during fine adjustment) 17. The degree varies. That is, the amplification degree (during coarse adjustment) when connected to the resistor (during coarse adjustment) 16 is set to be larger than the amplification degree (during fine adjustment) when connected to the resistance (during fine adjustment) 17. This is because R1≤R2.

【0065】図29は図28のD/A変換器14、15
の出力対周波数変化量を示す図である。本図に示すよう
に、D/A変換器(粗調時)14、D/A変換器(微調
時)15の出力電圧の範囲はそれぞれ最小電圧Vmin〜
最大電圧Vmaxであり、粗調整時には可変周波数発振器
2の入力電圧範囲は基準電圧Vrefに対してV2からV1
であり、その出力周波数ではf2からf1である。微調整
時には、可変周波数発振器2の入力電圧範囲は基準電圧
Vrefに対してV4からV3であり、その出力周波数では
f4からf3である。
FIG. 29 shows the D / A converters 14 and 15 of FIG.
FIG. 6 is a diagram showing an output versus frequency change amount of FIG. As shown in the figure, the output voltage range of the D / A converter (during coarse adjustment) 14 and the D / A converter (during fine adjustment) 15 is the minimum voltage Vmin-
It is the maximum voltage Vmax, and the input voltage range of the variable frequency oscillator 2 during the rough adjustment is from V2 to V1 with respect to the reference voltage Vref.
And the output frequency is f2 to f1. At the time of fine adjustment, the input voltage range of the variable frequency oscillator 2 is V4 to V3 with respect to the reference voltage Vref, and its output frequency is f4 to f3.

【0066】このように、粗調整時と微調整時とでD/
A変換器(粗調時)14、D/A変換器(微調時)15
の出力電圧に対する可変周波数発振器2の周波数の傾き
が、引き込み時と追従時とで切換るようになった。すな
わち、粗調整時の周波数可変幅をfW、微調整時の周波
数可変幅fLとすると、fW:fLの割合で最小制御周波
数幅が切り換えられ、引き込み状態の検出精度が上がれ
ば上がるほど、高精度の制御が可能になる。さらに、分
解能が低いD/A変換器が使用できるため、高精度の周
波数精度が安価に達成できる。この場合、8ビットのD
/A変換器を2つ使用することになるが、8ビットのD
/A変換器(粗調時)と16ビットのD/A変換器(微
調時)を2つ使用する場合と比較すると、コストが非常
に低廉になる。
In this way, D / is adjusted between the coarse adjustment and the fine adjustment.
A converter (during coarse adjustment) 14, D / A converter (during fine adjustment) 15
The inclination of the frequency of the variable frequency oscillator 2 with respect to the output voltage of 1 is switched between the pull-in time and the follow-up time. That is, assuming that the frequency variable width during coarse adjustment is fW and the frequency variable width during fine adjustment is fL, the minimum control frequency width is switched at a ratio of fW: fL, and the higher the detection accuracy of the pull-in state, the higher the accuracy. Can be controlled. Furthermore, since a D / A converter with low resolution can be used, high frequency accuracy can be achieved at low cost. In this case, 8-bit D
Two A / A converters will be used, but an 8-bit D
Compared to the case where two A / A converters (during coarse adjustment) and 16-bit D / A converters (during fine adjustment) are used, the cost is very low.

【0067】またコンデンサ22により、制御信号調整
部13は積分機能を有し、D/A変換器14、15のス
テップ状出力波形であるディジタル変調波は緩やかにな
る。このため、ステップ状の周波数変化に対してビット
エラーの悪化を防止できる。なお、図27では2つのD
/A変換器14、15を用いたが、スイッチ9の出力を
1つのD/A変換器に入力して、このD/A変換器の出
力側に抵抗16、17が引き込み状態検出部12によっ
て択一的に選択されるように接続されてもよい。この場
合、抵抗16、17が切り換えられるときD/A変換器
の出力電圧を保持する保持部が必要になるが、D/A変
換器が1つになりより簡易な構成となる。
Further, the control signal adjusting section 13 has an integrating function by the capacitor 22, and the digital modulation wave which is the step-like output waveform of the D / A converters 14 and 15 becomes gentle. For this reason, it is possible to prevent the deterioration of the bit error with respect to the stepwise frequency change. Note that in FIG. 27, two D
Although the / A converters 14 and 15 are used, the output of the switch 9 is input to one D / A converter, and the resistors 16 and 17 are connected to the output side of the D / A converter by the pull-in state detection unit 12. Alternatively, they may be connected so as to be selected alternatively. In this case, a holding unit for holding the output voltage of the D / A converter is required when the resistors 16 and 17 are switched, but the number of D / A converters is one and the configuration is simpler.

【0068】図30は本発明の他の実施例に係る自動周
波数制御回路を示す図である。本図に示すように、図1
のD/A変換器8と可変周波数発振器2との間に制御信
号調整部13を設ける。図31は図30の制御信号調整
部13を示す図である。本図に示す制御信号調整部13
は、非反転端子に基準電圧Vrefを入力し反転端子に抵
抗を介してD/A変換器8を接続し、出力側が可変周波
数発振器2に接続するオペアンプからなる比較器21
と、比較器21の反転入力端子と出力の間に位置するコ
ンデンサ22と、このコンデンサ22に並列に接続され
る抵抗23と、さらに並列接続されるコンデンサ24
と、引き込み状態検出部12によりコンデンサ24のコ
ンデンサ22への接続を分離するスイッチ25とからな
る。
FIG. 30 is a diagram showing an automatic frequency control circuit according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG.
A control signal adjusting unit 13 is provided between the D / A converter 8 and the variable frequency oscillator 2. FIG. 31 is a diagram showing the control signal adjusting unit 13 of FIG. The control signal adjustment unit 13 shown in the figure
Is a comparator 21 including an operational amplifier having a non-inverting terminal to which the reference voltage Vref is input, an inverting terminal to which the D / A converter 8 is connected via a resistor, and an output side which is connected to the variable frequency oscillator 2.
A capacitor 22 located between the inverting input terminal and the output of the comparator 21, a resistor 23 connected in parallel with the capacitor 22, and a capacitor 24 connected in parallel.
And a switch 25 for disconnecting the connection of the capacitor 24 to the capacitor 22 by the pull-in state detecting unit 12.

【0069】図32は図31の制御信号調整部13の各
部信号波形を説明する図である。本図に示すように、実
線はD/A変換器8の出力信号波形すなわち制御信号調
整部13の入力信号波形であり、点線Aは、粗調整時す
なわちスイッチ25がOFF時の制御信号調整部13の
出力信号波形である。点線Bは、微調整時すなわちスイ
ッチ25がON時の制御信号調整部13の出力信号波形
である。このようにして、制御信号調整部13は、微調
整時にはコンデンサ22、24により積分の時定数を大
きくし、粗調整時よりも制御信号の変化を緩やかにし、
時間当たり周波数変化を切換ることにより、ディジタル
変調波に起因するビットエラー率に及ぼす悪影響を小さ
くできる。また、簡易な構成で実現可能になる。
FIG. 32 is a diagram for explaining the signal waveforms of each part of the control signal adjusting section 13 of FIG. As shown in this figure, the solid line is the output signal waveform of the D / A converter 8, that is, the input signal waveform of the control signal adjustment unit 13, and the dotted line A is the control signal adjustment unit during rough adjustment, that is, when the switch 25 is OFF. 13 is an output signal waveform of No. 13. The dotted line B is the output signal waveform of the control signal adjusting unit 13 during fine adjustment, that is, when the switch 25 is ON. In this way, the control signal adjusting unit 13 increases the integration time constant by the capacitors 22 and 24 at the time of fine adjustment, and makes the change of the control signal gentler than that at the time of coarse adjustment.
By switching the frequency change per time, the adverse effect on the bit error rate due to the digital modulation wave can be reduced. Further, it can be realized with a simple configuration.

【0070】図33は図28及び図31の制御信号調整
部13の組み合わせを示す図である。本図に示すような
組み合わせを行うことにより、高精度、高性能は周波数
制御が可能になる。
FIG. 33 is a diagram showing a combination of the control signal adjusting section 13 of FIGS. 28 and 31. By performing the combination shown in this figure, frequency control with high accuracy and high performance becomes possible.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
2のディジタル型周波数弁別器を粗調用として設けたの
で、周波数弁別精度かつ速度が向上できる。第2のディ
ジタル型周波数弁別器として特別な装置が必要とされて
ないので、従来と比較して小型化、低価格を達成でき
る。同時に、引き込み状態検出部の周波数引き込み状態
に応じて、第1のディジタル型周波数弁別器又は第2の
ディジタル型周波数弁別器の出力信号の変化に対して可
変周波数発振器への入力信号を切り換えてその出力信号
である周波数を変化させるので、引き込み状態の検出精
度が上がれば上がるほど、高精度の制御が可能になり、
さらに、分解能が低いD/A変換器が使用できるので、
高精度の周波数精度が安価に達成できる。引き込み状態
検出部の周波数引き込み状態に応じて、第1のディジタ
ル型周波数弁別器又は第2のディジタル型周波数弁別器
の出力信号の変化に対して、可変周波数発振器への入力
信号の応答時間を切り換えるので、ディジタル変調波に
起因するビットエラー率に及ぼす悪影響を小さくでき
る。また、簡易な構成で実現可能になる。引き込み状態
検出部の周波数引き込み状態に応じて、第1のディジタ
ル型周波数弁別器又は第2のディジタル型周波数弁別器
の出力信号の変化に対して可変周波数発振器への入力信
号を切り換えてその出力信号である周波数を変化させる
と共に、第1のディジタル型周波数弁別器又は第2のデ
ィジタル型周波数弁別器の出力信号の変化に対して、可
変周波数発振器への入力信号の応答時間を切り換えるの
で、引き込み状態の検出精度が上がれば上がるほど、高
精度の制御が可能になると共に、ディジタル変調波に起
因するビットエラー率に及ぼす悪影響を小さくできる。
同期シンボルを検出してから一定時間経過した場合に、
同期シンボルを一定回数検出した場合に、かつ同期シン
ボルを検出し2以上の同期シンボル間のベクトル回転の
絶対値が一定値以下の場合に、可変周波数発振器の制御
信号が第2のディジタル型周波数弁別器から第1のディ
ジタル型周波数弁別器の出力になるように切り換えるこ
とにより、同期検出の劣化を防止すると共に、誤引き込
みが防止できる。
As described above, according to the present invention, since the second digital type frequency discriminator is provided for coarse adjustment, the frequency discrimination accuracy and speed can be improved. Since no special device is required as the second digital type frequency discriminator, it is possible to achieve miniaturization and low cost as compared with the conventional one. At the same time, the input signal to the variable frequency oscillator is switched according to the change in the output signal of the first digital type frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator according to the frequency pull-in state of the pull-in state detector. Since the frequency that is the output signal is changed, the higher the detection accuracy of the pull-in state, the higher the accuracy of control that becomes possible,
Furthermore, since a D / A converter with low resolution can be used,
High frequency accuracy can be achieved at low cost. The response time of the input signal to the variable frequency oscillator is switched according to the change in the output signal of the first digital type frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator according to the frequency pulling state of the pulling state detection unit. Therefore, the adverse effect on the bit error rate due to the digital modulation wave can be reduced. Further, it can be realized with a simple configuration. Depending on the frequency pull-in state of the pull-in state detector, the input signal to the variable frequency oscillator is switched according to the change in the output signal of the first digital type frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator , The response time of the input signal to the variable frequency oscillator is switched with respect to the change of the output signal of the first digital type frequency discriminator or the second digital type frequency discriminator. The higher the detection accuracy of, the more accurate control becomes possible, and the adverse effect on the bit error rate due to the digital modulation wave can be reduced.
When a certain time has passed since the sync symbol was detected,
When the sync symbol is detected a certain number of times, and when the sync symbol is detected and the absolute value of the vector rotation between two or more sync symbols is less than a certain value, the control signal of the variable frequency oscillator is the second digital frequency discrimination. By switching from the device to the output of the first digital frequency discriminator, it is possible to prevent the deterioration of synchronization detection and prevent erroneous pull-in.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る自動周波数制御回路を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an automatic frequency control circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】4つの副搬送波を使った変調信号の例としてM
16QAMのスペクトル配置を示す図である。
FIG. 2 shows M as an example of a modulation signal using four subcarriers.
It is a figure which shows the spectrum arrangement of 16QAM.

【図3】各副搬送波のシンボル信号の配置を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of symbol signals of subcarriers.

【図4】図1のディジタル型周波数弁別器(微調)10
を示す図である。
4 is a digital frequency discriminator (fine adjustment) 10 of FIG.
FIG.

【図5】図4の副搬送波分離部101を示す図である。5 is a diagram showing a subcarrier separation unit 101 of FIG.

【図6】図4のシンボル逆回転部103を示す図であ
る。
6 is a diagram showing a symbol reverse rotation unit 103 of FIG. 4;

【図7】図6のシンボル逆回転部103の動作を説明す
る図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the symbol reverse rotation unit 103 in FIG.

【図8】図4の加算部104の出力を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating an output of an addition unit 104 in FIG.

【図9】図4の直接クロスプロダクト方式の周波数弁別
部105を示す図である。
9 is a diagram showing the frequency discriminating unit 105 of the direct cross product system of FIG.

【図10】図4のディジタル型周波数弁別器(微調)1
0の引き込み特性を示す図である。
10 is a digital frequency discriminator (fine adjustment) 1 of FIG.
It is a figure which shows the pull-in characteristic of 0.

【図11】図4のディジタル型周波数弁別器(微調)1
0の別の例を示す図である。
FIG. 11 is a digital type frequency discriminator (fine adjustment) 1 of FIG.
It is a figure which shows another example of 0.

【図12】図1のディジタル型周波数弁別器(粗調)1
1を示す図である。
12 is a digital frequency discriminator (coarse adjustment) 1 of FIG.
It is a figure which shows 1.

【図13】図12の周波数関係を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the frequency relationship of FIG. 12;

【図14】図12の別の変形を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing another modification of FIG. 12;

【図15】図14の周波数関係を示す図である。15 is a diagram showing the frequency relationship of FIG.

【図16】図34の従来のアナログ型周波数弁別器4の
場合の引き込み特性を示すグラフである。
16 is a graph showing the pull-in characteristic in the case of the conventional analog type frequency discriminator 4 of FIG.

【図17】本発明の実施例により副搬送波分離信号で自
動周波数制御を演算した場合の引き込み特性を示すグラ
フである。
FIG. 17 is a graph showing a pull-in characteristic when automatic frequency control is calculated using a subcarrier separation signal according to an embodiment of the present invention.

【図18】入力信号とベースバンド信号の周波数関係を
示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a frequency relationship between an input signal and a baseband signal.

【図19】副搬送波1分離信号と副搬送波4分離信号と
組み合わせて切り換えた場合の引き込み特性を示す図で
ある。
FIG. 19 is a diagram showing a pull-in characteristic when switching is performed in combination with a subcarrier 1 separated signal and a subcarrier 4 separated signal.

【図20】副搬送波1分離信号、副搬送波2分離信号、
副搬送波3分離信号、副搬送波4分離信号を組み合わせ
て切り換えた場合の引き込み特性を示すグラフである。
FIG. 20 shows a subcarrier 1 separated signal, a subcarrier 2 separated signal,
It is a graph which shows the pull-in characteristic at the time of switching by combining the subcarrier 3 separated signal and the subcarrier 4 separated signal.

【図21】図1の引き込み状態検出部12を説明する図
である。
21 is a diagram illustrating the pull-in state detection unit 12 in FIG.

【図22】同期検出特性を示すグラフである。FIG. 22 is a graph showing synchronization detection characteristics.

【図23】図21の変形を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a modification of FIG. 21.

【図24】図21の別の変形を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing another modification of FIG. 21.

【図25】α=0.45に固定し基準回転角rをパラメ
ータとした場合の同期検出率を示すグラフである。
FIG. 25 is a graph showing a synchronization detection rate when α = 0.45 is fixed and the reference rotation angle r is used as a parameter.

【図26】本実施例による引き込み効果の例を説明する
グラフである。
FIG. 26 is a graph illustrating an example of a pull-in effect according to the present embodiment.

【図27】本発明の別の実施例に係る自動周波数制御回
路を示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing an automatic frequency control circuit according to another embodiment of the present invention.

【図28】図27の制御信号調整部13を示す図であ
る。
28 is a diagram showing the control signal adjusting unit 13 of FIG. 27. FIG.

【図29】図28のD/A変換器14、15出力対周波
数変化量を示す図である。
FIG. 29 is a diagram showing outputs of the D / A converters 14 and 15 of FIG. 28 versus frequency change amount.

【図30】本発明の他の実施例に係る自動周波数制御回
路を示す図である。
FIG. 30 is a diagram showing an automatic frequency control circuit according to another embodiment of the present invention.

【図31】図30の制御信号調整部13を示す図であ
る。
31 is a diagram showing the control signal adjustment unit 13 of FIG. 30. FIG.

【図32】図31の制御信号調整部13の各部信号波形
を説明する図である。
32 is a diagram for explaining signal waveforms of respective parts of the control signal adjusting unit 13 of FIG. 31.

【図33】図28及び図31の制御信号調整部13の組
み合わせ例を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing an example of a combination of the control signal adjusting section 13 of FIGS. 28 and 31.

【図34】従来の自動周波数制御回路であってアナログ
型周波数弁別器及びディジタル型周波数弁別器を兼用す
るものの例を示す図である。
FIG. 34 is a diagram showing an example of a conventional automatic frequency control circuit that also serves as an analog type frequency discriminator and a digital type frequency discriminator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…直交変換器 2…可変周波数発振器 9、103、203…スイッチ 10…第1のディジタル型弁別器(微調) 11…第2のディジタル型弁別器(粗調) 12…引き込み状態検出部 13…制御信号調整部 101…副搬送波分離部 102、202…周波数弁別部 201…スペクトル分離部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Quadrature converter 2 ... Variable frequency oscillator 9, 103, 203 ... Switch 10 ... 1st digital type discriminator (fine adjustment) 11 ... 2nd digital type discriminator (coarse adjustment) 12 ... Entrainment state detection part 13 ... Control signal adjusting unit 101 ... Sub-carrier separating unit 102, 202 ... Frequency discriminating unit 201 ... Spectrum separating unit

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 準同期型復調器の自動周波数制御回路に
おいて、 複数の副搬送波の合成信号である入力信号の周波数成分
の中心を0Hzとする基底帯域に直交変換する直交変換
器(1)と、 制御信号で周波数を制御し前記直交変換器(1)に発振
出力を供給する可変周波数発振器(2)と、 前記直交変換器(1)の変換時に発生する周波数偏差の
ディジタル信号を入力し、周波数弁別を行ってこの結果
の平滑化を行うが、周波数分析の精度が比較的高く、周
波数分析速度が比較的遅い微調用の第1のディジタル型
周波数弁別器(10)と、 前記直交変換器(1)の変換時に発生する周波数偏差の
ディジタル信号を入力し、周波数弁別を行ってこの結果
の平滑化を行うが、周波数分析の精度が比較的低く、周
波数分析速度が比較的速い粗調用の第2のディジタル型
周波数弁別器(11)と、 前記第1のディジタル型周波数弁別器(10)及び第2
のディジタル型周波数弁別器(11)を切り換え、その
出力信号をアナログ信号に変換した後に前記可変周波数
発振器(2)の制御信号とするためのスイッチ(9)
と、 前記直交変換器(1)の出力が変換されたディジタル信
号を入力し、既知シンボルを検出から周波数の引き込み
状態を検出し、この検出状態に応じてスイッチ(9)を
切り換える判断を行う引き込み状態検出部(12)と、 前記引き込み状態検出部(12)の周波数引き込み状態
に応じて、前記第1のディジタル型周波数弁別器(1
0)又は第2のディジタル型周波数弁別器(11)の出
力信号の変化に対して前記可変周波数発振器(2)への
入力信号を切り換えてその出力信号である周波数を変化
させる制御信号調整部(13)とを備えることを特徴と
する自動周波数制御回路。
1. An automatic frequency control circuit for a quasi-synchronous demodulator, comprising an orthogonal transformer (1) for orthogonally transforming a frequency component of an input signal, which is a composite signal of a plurality of subcarriers, into a base band having a center of 0 Hz. A variable frequency oscillator (2) for controlling a frequency with a control signal and supplying an oscillation output to the orthogonal transformer (1), and a digital signal of a frequency deviation generated at the time of conversion of the orthogonal transformer (1) are inputted, A first digital frequency discriminator (10) for fine adjustment, which has a relatively high frequency analysis accuracy and a relatively slow frequency analysis speed, which performs frequency discrimination to smooth the result, and the orthogonal transformer. The digital signal of the frequency deviation generated at the time of conversion of (1) is input and frequency discrimination is performed to smooth the result. However, the accuracy of frequency analysis is relatively low and the frequency analysis speed is relatively fast. Second digital-type frequency discriminator (11), said first digital-type frequency discriminator (10) and the second
Switch (9) for switching the digital type frequency discriminator (11), converting the output signal to an analog signal, and using it as a control signal for the variable frequency oscillator (2)
And a digital signal in which the output of the quadrature converter (1) has been converted, the known state is detected by detecting a known symbol, and a decision is made to switch the switch (9) according to the detected state. The first digital frequency discriminator (1) according to the frequency pull-in state of the state detector (12) and the pull-in state detector (12).
0) or a change of the output signal of the second digital type frequency discriminator (11), the control signal adjusting unit () for changing the frequency of the output signal by switching the input signal to the variable frequency oscillator (2). 13) An automatic frequency control circuit comprising:
【請求項2】 前記制御信号調整部(13)は、前記引
き込み状態検出部(12)の周波数引き込み状態に応じ
て、前記第1のディジタル型周波数弁別器(10)又は
第2のディジタル型周波数弁別器(11)の出力信号の
変化に対して、前記可変周波数発振器(2)への入力信
号の応答時間を切り換えることを特徴とする、請求項1
に記載の自動周波数制御回路。
2. The control signal adjusting section (13), according to the frequency pull-in state of the pull-in state detecting section (12), the first digital type frequency discriminator (10) or the second digital type frequency discriminator. The response time of the input signal to the variable frequency oscillator (2) is switched with respect to the change of the output signal of the discriminator (11).
The automatic frequency control circuit described in.
【請求項3】 前記制御信号調整部(13)は、前記引
き込み状態検出部(12)の周波数引き込み状態に応じ
て、前記第1のディジタル型周波数弁別器(10)又は
第2のディジタル型周波数弁別器(11)の出力信号の
変化に対して前記可変周波数発振器(2)への入力信号
を切り換えてその出力信号である周波数を変化させると
共に、前記第1のディジタル型周波数弁別器(10)又
は第2のディジタル型周波数弁別器(11)の出力信号
の変化に対して、前記可変周波数発振器(2)への入力
信号の応答時間を切り換えることを特徴とする、請求項
1に記載の自動周波数制御回路。
3. The control signal adjusting unit (13), according to the frequency pull-in state of the pull-in state detecting unit (12), the first digital type frequency discriminator (10) or the second digital type frequency discriminator. In response to a change in the output signal of the discriminator (11), the frequency of the output signal is changed by switching the input signal to the variable frequency oscillator (2), and at the same time, the first digital frequency discriminator (10). Alternatively, the response time of the input signal to the variable frequency oscillator (2) is switched with respect to the change of the output signal of the second digital type frequency discriminator (11). Frequency control circuit.
【請求項4】 前記第1のディジタル型周波数弁別器
(10)は、振幅が一定な既知シンボルのみを使用して
周波数偏差の周波数弁別を行うことを特徴とする、請求
項1に記載の自動周波数制御回路。
4. Automatic according to claim 1, characterized in that the first digital frequency discriminator (10) discriminates the frequency deviations using only known symbols of constant amplitude. Frequency control circuit.
【請求項5】 前記第1のディジタル型周波数弁別器
(10)は、各副搬送波における既知シンボルの信号点
配置、スロット内の配置を基に周波数偏差の周波数弁別
を行うことを特徴とする、請求項4に記載の自動周波数
制御回路。
5. The first digital frequency discriminator (10) performs frequency discrimination of frequency deviation based on signal point arrangement of known symbols in each subcarrier and arrangement in slots. The automatic frequency control circuit according to claim 4.
【請求項6】 前記第2のディジタル型周波数弁別器
(11)は、 基底帯域に変換された各副搬送波の中心付近を0Hzと
して各搬送波で伝送される情報の帯域幅とほぼ等しい帯
域を抽出する複数の副搬送波分離部(201)と、 前記複数の副搬送波分離部(201)の各出力を0Hz
を中心として周波数弁別する周波数弁別部(203)
と、 前記周波数弁別部(203)の出力を択一に選択するス
イッチ(204)とを備えることを特徴とする、請求項
1に記載の自動周波数制御回路。
6. The second digital frequency discriminator (11) extracts a band substantially equal to the bandwidth of information transmitted by each carrier with 0 Hz near the center of each sub-carrier converted into a base band. A plurality of sub-carrier separation units (201), and outputs of each of the plurality of sub-carrier separation units (201) at 0 Hz.
Frequency discriminating unit (203) for discriminating frequency around
The automatic frequency control circuit according to claim 1, further comprising: a switch (204) for selectively selecting an output of the frequency discriminating unit (203).
【請求項7】 前記第2のディジタル型周波数弁別器
(11)は、 基底帯域に変換された信号の周波数成分の上端付近と下
端付近とで、入力信号の帯域幅よりも狭い2つの帯域
を、それぞれの中心が0Hzとなるように、抽出する2
つのスペクトル分離部(301)と、 各スペクトル分離部(301)の出力のそれぞれを0H
zを中心として周波数弁別する2つの周波数弁別部(3
02)と、 前記周波数弁別部(302)の2つの出力を択一に選択
するスイッチ(303)とを備えることを特徴とする、
請求項1に記載の自動周波数制御回路。
7. The second digital frequency discriminator (11) divides two bands narrower than the bandwidth of the input signal near the upper end and the lower end of the frequency component of the signal converted into the base band. , So that the center of each is 0 Hz 2
One spectrum separation unit (301) and output of each spectrum separation unit (301) are set to 0H.
Two frequency discriminators (3
02) and a switch (303) for selectively selecting the two outputs of the frequency discriminating unit (302).
The automatic frequency control circuit according to claim 1.
【請求項8】 前記引き込み状態検出部(12)は既知
シンボルを検出してから一定時間経過した場合に可変周
波数発振器(2)の制御信号が第2のディジタル型周波
数弁別器(11)から第1のディジタル型周波数弁別器
(10)の出力になるようにスイッチ(9)を切り換え
ることを特徴とする、請求項1に記載の自動周波数制御
回路。
8. The control signal of the variable frequency oscillator (2) is transmitted from the second digital type frequency discriminator (11) to the first pull-in state detector (12) when a predetermined time has elapsed after the known symbol is detected. The automatic frequency control circuit according to claim 1, wherein the switch (9) is switched so as to output the digital type frequency discriminator (10).
【請求項9】 前記引き込み状態検出部(12)は既知
シンボルを一定回数検出した場合に可変周波数発振器
(2)の制御信号が第2のディジタル型周波数弁別器
(11)から第1のディジタル型周波数弁別器(10)
の出力になるようにスイッチ(9)を切り換えることを
特徴とする、請求項1に記載の自動周波数制御回路。
9. The pull-in state detecting section (12) outputs a control signal of a variable frequency oscillator (2) from a second digital frequency discriminator (11) to a first digital type when a known symbol is detected a predetermined number of times. Frequency discriminator (10)
The automatic frequency control circuit according to claim 1, characterized in that the switch (9) is switched so as to obtain the output of.
【請求項10】 前記引き込み状態検出部(12)は既
知シンボルを検出し、かつ、2以上の既知シンボル間の
ベクトル回転の絶対値が一定値以下の場合に、可変周波
数発振器(2)の制御信号が第2のディジタル型周波数
弁別器(11)から第1のディジタル型周波数弁別器
(10)の出力になるようにスイッチ(9)を切り換え
ることを特徴とする、請求項1に記載の自動周波数制御
回路。
10. The control unit for a variable frequency oscillator (2), wherein the pull-in state detector (12) detects a known symbol, and when the absolute value of vector rotation between two or more known symbols is less than a certain value. Automatic according to claim 1, characterized in that the switch (9) is switched such that the signal is the output of the first digital frequency discriminator (11) from the second digital frequency discriminator (11). Frequency control circuit.
【請求項11】 前記直交変換器(1)は一旦中間周波
数に変換後に基底帯域に変換することを特徴とする、請
求項1に記載の自動周波数制御回路。
11. The automatic frequency control circuit according to claim 1, wherein the quadrature converter (1) converts into an intermediate frequency and then into a base band.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002025849A1 (en) * 2000-09-22 2002-03-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Frequency control method, frequency control device, and communication terminal
JP2009296341A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 Fujitsu Ltd Oscillation apparatus, receiving apparatus, and oscillation control method

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