JPS593709B2 - 周波数追尾装置 - Google Patents
周波数追尾装置Info
- Publication number
- JPS593709B2 JPS593709B2 JP50037915A JP3791575A JPS593709B2 JP S593709 B2 JPS593709 B2 JP S593709B2 JP 50037915 A JP50037915 A JP 50037915A JP 3791575 A JP3791575 A JP 3791575A JP S593709 B2 JPS593709 B2 JP S593709B2
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- JP
- Japan
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- frequency
- output
- controlled oscillator
- voltage controlled
- detector
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- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S13/585—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems processing the video signal in order to evaluate or display the velocity value
- G01S13/586—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems processing the video signal in order to evaluate or display the velocity value using, or combined with, frequency tracking means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
例えば船の対地、対水速度などを知るため、最近ではド
ップラー方式による測定法を利用しているが、この測定
は、船底から海底に向けて超音波を発射したとき、船の
移動に基いて、投射波とエコーとの間に周波数の差Δｆ
を生ずる現象、すなわちドップラー効果を利用するもの
であり、この場合エコー周波数の測定には、第１図に示
すようなフェーズロックループ（ＰＬＬ）を利用した回
路が利用されていることは周知の通りである。
ップラー方式による測定法を利用しているが、この測定
は、船底から海底に向けて超音波を発射したとき、船の
移動に基いて、投射波とエコーとの間に周波数の差Δｆ
を生ずる現象、すなわちドップラー効果を利用するもの
であり、この場合エコー周波数の測定には、第１図に示
すようなフェーズロックループ（ＰＬＬ）を利用した回
路が利用されていることは周知の通りである。
この回路は、エコー電圧ｅｌと、電圧制御発振器ＶＣＯ
の出力電圧ｅ２とを、位相電波器ＰＤに導入して、両者
の周波数差による位相差に基づく変化電圧ｅ１〜ｅ２を
検出したあと、これを低域低濾波器ＬＰＦに印加して、
ｅ１〜ｅ２に比例する直流電圧Ｅ１〜Ｅ２を取り出す。
ここで測定に当つては、一般に超音波を間欠的に発振す
る所謂パルス方式を採用するので、エコーも間欠的とな
るから、一つのエコーパルスと次のエコーパルスが到来
する迄の間に亘つて、前記の直流電圧Ｅ１〜Ｅ２をサン
プリングホールド回路ｓＨＣに保持し、この保持した電
圧によつて電圧制御発振器ＶＣＯの出力信号の周波数が
エコーの周波数と一致するように追従制御して、送波時
の発振周波数ｆｏと、ＶＣＯの出力信号周波数（ｆｏ＋
Δｆ）とからエコーに含まれるドップラー周波数Δｆの
値を求めて船速などを測定するのである。しかし実際の
海面では、風や波浪などの影響を受けると、ピッチング
或はローリングのため船が傾いたり、船底に気泡をまき
込むなどの現象を生じ、それに伴つてエコーは不規則と
なり、又海底の起状の変化が甚だしいとエコーの振巾が
大巾に変化するから、前記の測定回路の周波数追従性が
悪くなる。すなわち、エコーの振巾変化が少く、しかも
順調に帰来する場合はラまく測定出来るが、信号が切れ
るとが振巾変化が甚だしいと、定電圧発振器ＶＣＯは、
まるで違つた周波数で発振し、その結果、速度の指示値
が狂つてしまい、経験によると航海中の対水速度におい
て０．２節程度のバラツキを生ずる。この発明は、かか
る欠点を除き、ばらつきの非常に少ない測定値を得る装
置を提供しようとするもので、以下図面に依つて詳細に
説明する。第２図は実施例のブロックダイヤグラム、第
３図は各部の動作説明図でブロックダイヤグラムに記入
した記号と対応して示してあり、第４図は第３図を拡大
して示したものである。
の出力電圧ｅ２とを、位相電波器ＰＤに導入して、両者
の周波数差による位相差に基づく変化電圧ｅ１〜ｅ２を
検出したあと、これを低域低濾波器ＬＰＦに印加して、
ｅ１〜ｅ２に比例する直流電圧Ｅ１〜Ｅ２を取り出す。
ここで測定に当つては、一般に超音波を間欠的に発振す
る所謂パルス方式を採用するので、エコーも間欠的とな
るから、一つのエコーパルスと次のエコーパルスが到来
する迄の間に亘つて、前記の直流電圧Ｅ１〜Ｅ２をサン
プリングホールド回路ｓＨＣに保持し、この保持した電
圧によつて電圧制御発振器ＶＣＯの出力信号の周波数が
エコーの周波数と一致するように追従制御して、送波時
の発振周波数ｆｏと、ＶＣＯの出力信号周波数（ｆｏ＋
Δｆ）とからエコーに含まれるドップラー周波数Δｆの
値を求めて船速などを測定するのである。しかし実際の
海面では、風や波浪などの影響を受けると、ピッチング
或はローリングのため船が傾いたり、船底に気泡をまき
込むなどの現象を生じ、それに伴つてエコーは不規則と
なり、又海底の起状の変化が甚だしいとエコーの振巾が
大巾に変化するから、前記の測定回路の周波数追従性が
悪くなる。すなわち、エコーの振巾変化が少く、しかも
順調に帰来する場合はラまく測定出来るが、信号が切れ
るとが振巾変化が甚だしいと、定電圧発振器ＶＣＯは、
まるで違つた周波数で発振し、その結果、速度の指示値
が狂つてしまい、経験によると航海中の対水速度におい
て０．２節程度のバラツキを生ずる。この発明は、かか
る欠点を除き、ばらつきの非常に少ない測定値を得る装
置を提供しようとするもので、以下図面に依つて詳細に
説明する。第２図は実施例のブロックダイヤグラム、第
３図は各部の動作説明図でブロックダイヤグラムに記入
した記号と対応して示してあり、第４図は第３図を拡大
して示したものである。
第２図で１は位相検波器、Ｒは抵抗、Ｃはコンデンサで
Ｒ．！ｌ：Ｃの組合せで低域？波器を形成している。２
は電界効果トランジスタ、ＲＯはソース抵抗、３は電圧
制御発振器、４は分周器、５は検波器である。
Ｒ．！ｌ：Ｃの組合せで低域？波器を形成している。２
は電界効果トランジスタ、ＲＯはソース抵抗、３は電圧
制御発振器、４は分周器、５は検波器である。
エコーｆ（第３図１参照）が到来すると、この信号は位
相検波器１と検波器５に分岐して印加され、このうち検
波器５を通して包絡線検波された出力（第３図６参照）
は分周器４に印加される。次に電圧制御発振器３は、入
力信号の周波数に対して任意に設定したＮ倍（例えば１
０倍に設定）の周波数を有する信号を発振し、発振周波
数は入力に印加する電圧によつて制御される。この電圧
制御発振器３の出力は、前記検波器５の出力と共に前記
分周器４に印加される。
相検波器１と検波器５に分岐して印加され、このうち検
波器５を通して包絡線検波された出力（第３図６参照）
は分周器４に印加される。次に電圧制御発振器３は、入
力信号の周波数に対して任意に設定したＮ倍（例えば１
０倍に設定）の周波数を有する信号を発振し、発振周波
数は入力に印加する電圧によつて制御される。この電圧
制御発振器３の出力は、前記検波器５の出力と共に前記
分周器４に印加される。
ところで前記検波器５の出力が［０」の場合は分周器４
はリセットされており、分周器４の内容は「０」である
が、検波器５の出力が［１」になると、分周器４は到来
する電圧制御発振器３の出力を計数し始め、第３図５に
示すように電圧制御発振器３の周波数を１／Ｎに分周し
た信号をつくつて位相検波器１に送る。この位相検波器
１は、エコーｆと前記の周波数を１／Ｎに分周した信号
の位相を比較し、両者の位相差に基づく変化電圧（第３
図２参照）を検出し、この検出した電圧を用い抵抗Ｒを
通してコンデンサＣを充放電し、バッファとして設けた
電界効果トランジスタ２を介して電圧制御発振器２を制
御する。
はリセットされており、分周器４の内容は「０」である
が、検波器５の出力が［１」になると、分周器４は到来
する電圧制御発振器３の出力を計数し始め、第３図５に
示すように電圧制御発振器３の周波数を１／Ｎに分周し
た信号をつくつて位相検波器１に送る。この位相検波器
１は、エコーｆと前記の周波数を１／Ｎに分周した信号
の位相を比較し、両者の位相差に基づく変化電圧（第３
図２参照）を検出し、この検出した電圧を用い抵抗Ｒを
通してコンデンサＣを充放電し、バッファとして設けた
電界効果トランジスタ２を介して電圧制御発振器２を制
御する。
この状態は検波器５の出力が「１」になつている間継続
され、入力信号であるエコーと電圧制御発振器２の周波
数が近づく方向に制御される。
され、入力信号であるエコーと電圧制御発振器２の周波
数が近づく方向に制御される。
検波器５の出力が「Ｏ」になると、位相検波器１の出力
はインピーダンスが高くなり、次の入力が到来するまで
コンデンサＣの充電々圧を保持し、ソース抵抗ＲＯを介
して電圧制御発振器３の入力側に印加し、発振周波数を
制御する。この発明では周波数を追跡制御するに当つて
、とくに電圧制御発振器３で入力信号のＮ倍の周波数の
信号をつくり、検波器５の検波出力によつて分周器４の
作動を規制して１／Ｎの周波数を得るようにしてあるか
ら、ＰＤに印加する入力信号とＶＣＯ発振周波数を１／
Ｎしたパルスとの位相差は１８０７Ｎ以内になるので、
フェーズロック時間は短くなり、それだけ周波数差によ
るフェーズロック時間を長くとる事が出来るので、たと
γト第１波のエコーでＰＬＬがロックしない状態でエコ
ーの入力パルスがなくなつて次のエコーパルスが入つた
時でもＰＬＬに乱れをおこさないで、必らずいつかは周
波数の追尾ができる。
はインピーダンスが高くなり、次の入力が到来するまで
コンデンサＣの充電々圧を保持し、ソース抵抗ＲＯを介
して電圧制御発振器３の入力側に印加し、発振周波数を
制御する。この発明では周波数を追跡制御するに当つて
、とくに電圧制御発振器３で入力信号のＮ倍の周波数の
信号をつくり、検波器５の検波出力によつて分周器４の
作動を規制して１／Ｎの周波数を得るようにしてあるか
ら、ＰＤに印加する入力信号とＶＣＯ発振周波数を１／
Ｎしたパルスとの位相差は１８０７Ｎ以内になるので、
フェーズロック時間は短くなり、それだけ周波数差によ
るフェーズロック時間を長くとる事が出来るので、たと
γト第１波のエコーでＰＬＬがロックしない状態でエコ
ーの入力パルスがなくなつて次のエコーパルスが入つた
時でもＰＬＬに乱れをおこさないで、必らずいつかは周
波数の追尾ができる。
また低域濾波器を構成するＲとＣから決まる時定数の選
択を自由にできるからそれに伴つてプルインタイムも自
由となり設計上有効である。以上の通りこの発明は、間
欠的に到来する入力信号に対して、入力信の乱れに関す
ることなくその周波数を追尾することが出来るので実用
上の効果が大きい。
択を自由にできるからそれに伴つてプルインタイムも自
由となり設計上有効である。以上の通りこの発明は、間
欠的に到来する入力信号に対して、入力信の乱れに関す
ることなくその周波数を追尾することが出来るので実用
上の効果が大きい。
第１図は間欠的に到来する信号に周波数を追尾するため
の従来装置のブロックダイヤグラム、第２図は本発明装
置のブロックダイヤグラム図、第３図は各部の動作説明
図、第４図は第３図の拡大図である。 １・・・位相検波器、２・・・電界効果トランジスター
３・・・電圧制御発振器、４・・・分周器、５・・・検
波器。
の従来装置のブロックダイヤグラム、第２図は本発明装
置のブロックダイヤグラム図、第３図は各部の動作説明
図、第４図は第３図の拡大図である。 １・・・位相検波器、２・・・電界効果トランジスター
３・・・電圧制御発振器、４・・・分周器、５・・・検
波器。
Claims (1)
- １ 間欠的に到来する入力信号を受け、この信号の周波
数を追尾するため、位相検波器と低域濾波器と電圧制御
発振器などを直列に接続すると共に、電圧制御発振器の
出力を位相検波器に帰還するループ回路を構成したフェ
ーズロックループにおいて、入力信号の周波数に対して
任位に設定したＮ倍の周波数の信号を発生するように構
成された電圧制御発振器と、入力信号が位相検波器と分
岐して位加された検波される検波器と、該検波器の出力
及び前記電圧制御発振器の出力とがそれぞれ印加され、
取り出された出力が前記位相検波器に送られる分周器と
からなり、該分周器は前記検波器の出力が「０」のとき
はリセットされており、内容は「０」であり、検波器の
出力が「１」のとき、前記電圧制御発振器の出力の周波
数を１／Ｎに分周するように構成されていることを特徴
とする周波数追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50037915A JPS593709B2 (ja) | 1975-03-31 | 1975-03-31 | 周波数追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50037915A JPS593709B2 (ja) | 1975-03-31 | 1975-03-31 | 周波数追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51113769A JPS51113769A (en) | 1976-10-07 |
| JPS593709B2 true JPS593709B2 (ja) | 1984-01-25 |
Family
ID=12510829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50037915A Expired JPS593709B2 (ja) | 1975-03-31 | 1975-03-31 | 周波数追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593709B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4591859A (en) * | 1982-09-20 | 1986-05-27 | Raytheon Company | Radar transmitter |
-
1975
- 1975-03-31 JP JP50037915A patent/JPS593709B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51113769A (en) | 1976-10-07 |
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