JPS6047513A - 周波数ずれ吸収回路 - Google Patents
周波数ずれ吸収回路Info
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- JPS6047513A JPS6047513A JP58156100A JP15610083A JPS6047513A JP S6047513 A JPS6047513 A JP S6047513A JP 58156100 A JP58156100 A JP 58156100A JP 15610083 A JP15610083 A JP 15610083A JP S6047513 A JPS6047513 A JP S6047513A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
- H04L27/2657—Carrier synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
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- H04L27/2673—Details of algorithms characterised by synchronisation parameters
- H04L27/2676—Blind, i.e. without using known symbols
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-
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- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
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- H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は周波数ずれ吸収回路、とくに受信搬送波帯信号
よル所望の基底帯域信号に復調する復調装置において、
受信帯域信号が例えばドツプラー等によシ動的な周波数
ずれを起した場合に、この周波数ずれ全吸収して正しい
基底帯域信号を与えるための周波数ずれ吸収回路に関す
る。
よル所望の基底帯域信号に復調する復調装置において、
受信帯域信号が例えばドツプラー等によシ動的な周波数
ずれを起した場合に、この周波数ずれ全吸収して正しい
基底帯域信号を与えるための周波数ずれ吸収回路に関す
る。
近年のディジタル技術の発展によシこのような復調装置
の中のあるものについてはこれをディジタル信号処理を
用いて実現する方が遥かに有利な場合がある。
の中のあるものについてはこれをディジタル信号処理を
用いて実現する方が遥かに有利な場合がある。
このような方式の一つとして直交多重信号のディジタル
処理復調装置がある。
処理復調装置がある。
この復調装置は、例えば第1図に示すようなn個の異な
る周波数のチャンネルをもつ受信搬送波帯の受信信号全
復調して各チャンネル全その基底帯域の信号に変換する
ような処理を行なうが、この処理の段階において、送信
側から送られたパイロット信号(第1図の第1チヤンネ
ル(CHI)の信号)を基準にしてこれに対する7エー
ズロツクループ全構成し、これによシこのパイロット信
号が予め定められた正しい周波数で復調部に供給される
ようにスペクト2ム全体の周波数位相制御會行なう。
る周波数のチャンネルをもつ受信搬送波帯の受信信号全
復調して各チャンネル全その基底帯域の信号に変換する
ような処理を行なうが、この処理の段階において、送信
側から送られたパイロット信号(第1図の第1チヤンネ
ル(CHI)の信号)を基準にしてこれに対する7エー
ズロツクループ全構成し、これによシこのパイロット信
号が予め定められた正しい周波数で復調部に供給される
ようにスペクト2ム全体の周波数位相制御會行なう。
これを行なうために従来装置においては、後に詳述する
ように、復調f4ヲその内部に含むような完全2次型デ
ィジタルフェーズロックループになるように構成してい
る。ところが、復調部内には各チャンネルを分離するた
めのフィルタが介在するため、必然的に大きな遅延が発
生し、従って、これを含む7エーズロツクループのルー
プゲインを小さく設定せざるを得す、このためドツプラ
ーシフト等による受信搬送波帯信号の急激な周波数変化
に対して系が追随できないという欠点金有している。
ように、復調f4ヲその内部に含むような完全2次型デ
ィジタルフェーズロックループになるように構成してい
る。ところが、復調部内には各チャンネルを分離するた
めのフィルタが介在するため、必然的に大きな遅延が発
生し、従って、これを含む7エーズロツクループのルー
プゲインを小さく設定せざるを得す、このためドツプラ
ーシフト等による受信搬送波帯信号の急激な周波数変化
に対して系が追随できないという欠点金有している。
本発明の目的は、上述の欠点全除去して受信搬送波帯信
号の急激な周波数変化に対して系が安定かつ速やかに追
随するように改善した周波数ずれ吸収回路全提供するに
ある。
号の急激な周波数変化に対して系が安定かつ速やかに追
随するように改善した周波数ずれ吸収回路全提供するに
ある。
本発明の回路は、動的な周波数変化を生ずる伝送路金倉
して受信された受信搬送波帯信号よシ所望のチャンネル
の基底帯域信号を復調する復調装置において、復調され
た特定のチャンネル基底帯域信号から復調する前の信号
の位相ずれおよび周波数ずれ全検出してこれらを局所的
に吸収する完全2次型ディジタルフェーズロックループ
と、この吸収した位相ずれおよび周波数ずれ情報を用い
て復調された他のチャンネルの基底帯域信号に現われる
位相ずれおよび周波数ずれ全補償する手段と、前記完全
2次型ディジタルフェーズロックループのループフィル
タに含まれる第1のディジタル積分器の出力を入力とす
る第2のディジタル積分器と、この第2のディジタル積
分器の出力に比例した周波数で発振するディジタル電圧
制御発振器と、このディジタル電圧制御発振器の出力に
応じて前記復調する前の信号の位相全制御する位相回転
器と金含む。
して受信された受信搬送波帯信号よシ所望のチャンネル
の基底帯域信号を復調する復調装置において、復調され
た特定のチャンネル基底帯域信号から復調する前の信号
の位相ずれおよび周波数ずれ全検出してこれらを局所的
に吸収する完全2次型ディジタルフェーズロックループ
と、この吸収した位相ずれおよび周波数ずれ情報を用い
て復調された他のチャンネルの基底帯域信号に現われる
位相ずれおよび周波数ずれ全補償する手段と、前記完全
2次型ディジタルフェーズロックループのループフィル
タに含まれる第1のディジタル積分器の出力を入力とす
る第2のディジタル積分器と、この第2のディジタル積
分器の出力に比例した周波数で発振するディジタル電圧
制御発振器と、このディジタル電圧制御発振器の出力に
応じて前記復調する前の信号の位相全制御する位相回転
器と金含む。
次に図面全参照して本発明の詳細な説明する。
最初にディジタル信号処理によるフェーズロック系に関
して従来例に基すいて説明する。
して従来例に基すいて説明する。
第2図は、ディジタル信号処理によるフェーズロック系
を説明するためのブロック図である。
を説明するためのブロック図である。
このフェーズロック系を含む復調装置は、第1図に示し
たようなn個のチャンネルをもつ受信搬送波帯の受信信
号を復調して各チャンネルをその基底帯域の信号に変換
するような処理を行なうものとする。
たようなn個のチャンネルをもつ受信搬送波帯の受信信
号を復調して各チャンネルをその基底帯域の信号に変換
するような処理を行なうものとする。
このn個のチャンネル(CHI、CH2,・・・CHn
)6各は、それぞれのチャンネルの定められたキャリア
をもち、このキャリアの同相成分および直交成分上それ
ぞれ独立に変調して情報を伝送する。
)6各は、それぞれのチャンネルの定められたキャリア
をもち、このキャリアの同相成分および直交成分上それ
ぞれ独立に変調して情報を伝送する。
5 −
第1図に示すように、n個のチャンネルの中の第2チヤ
ンネル(CH2)から第nチャンネル(CHn)までは
実際にデータで変調された直交多重信号全伝送し、また
第1チヤンネル(cnl)はパイロット信号として、第
1チヤンネルのキャリアの同相成分だけを無変調で送出
するものとする。
ンネル(CH2)から第nチャンネル(CHn)までは
実際にデータで変調された直交多重信号全伝送し、また
第1チヤンネル(cnl)はパイロット信号として、第
1チヤンネルのキャリアの同相成分だけを無変調で送出
するものとする。
さて、送信側変調部においては、各チャンネルのキャリ
アの相対的周波数関係は予め一定に定められておシ、従
って受信側復調装置においては、前述のパイロット信号
が、予め定めた基底帯域スペクト2ムの第1チヤンネル
の周波数と位相とで正しく復調部に入力するように、受
信した信号のスペクトラム全体を制御すればよい。これ
によシ、復調部においては、各チャンネルを態別に、変
調部と同じ相対周波数関係をもつ局部的に発生したディ
ジタル発振器出力によシ復調しく同期検波し)、これに
よシ送信側変調部入力における各チャンネルの同相成分
および直交成分の原信号全再現することができる。
アの相対的周波数関係は予め一定に定められておシ、従
って受信側復調装置においては、前述のパイロット信号
が、予め定めた基底帯域スペクト2ムの第1チヤンネル
の周波数と位相とで正しく復調部に入力するように、受
信した信号のスペクトラム全体を制御すればよい。これ
によシ、復調部においては、各チャンネルを態別に、変
調部と同じ相対周波数関係をもつ局部的に発生したディ
ジタル発振器出力によシ復調しく同期検波し)、これに
よシ送信側変調部入力における各チャンネルの同相成分
および直交成分の原信号全再現することができる。
6−
さて、これを行なうために、受信装置においては、受信
信号をまず、適当な周波数をもつ局部発振器を用すて受
信搬送波帯域から周波数シフトし、前記パイロット信号
の周波数が予め定めた基底帯域スペクトラムの第1チヤ
ンネルの周波数に合致するようにする。こうして、受信
スペクトラム全体を基底帯域スペクトラムに周波数シフ
トしてから、ディジタル処理復調装置に入力する。
信号をまず、適当な周波数をもつ局部発振器を用すて受
信搬送波帯域から周波数シフトし、前記パイロット信号
の周波数が予め定めた基底帯域スペクトラムの第1チヤ
ンネルの周波数に合致するようにする。こうして、受信
スペクトラム全体を基底帯域スペクトラムに周波数シフ
トしてから、ディジタル処理復調装置に入力する。
ディジタル処理復調装置においては、第2図に示すよう
に、まず、A/D変換変換器上シ、上述の入力信号を所
定のザンプリング周波数fB’x用いてサンプルし、こ
れ’(i−A / D変換してディジタル信号データ列
に変換し、以後の処理全ディジタル信号処理として行な
う。
に、まず、A/D変換変換器上シ、上述の入力信号を所
定のザンプリング周波数fB’x用いてサンプルし、こ
れ’(i−A / D変換してディジタル信号データ列
に変換し、以後の処理全ディジタル信号処理として行な
う。
さて、A/D変換器1の出力は、位相分割器2に供給さ
れ、ここで入力データ列にもとすいて。
れ、ここで入力データ列にもとすいて。
実数部データおよび虚数部データが生成され、こうして
複素数のデータ列としてライン2000’e介して位相
回転器3に供給される。
複素数のデータ列としてライン2000’e介して位相
回転器3に供給される。
なお、分波器2は第3図に示すようなオールバスネット
ワークで構成され、パラメータα1〜α。
ワークで構成され、パラメータα1〜α。
およびβ1〜βm’t−適当に選ぶことによシ、上述の
基底帯域のスペクトラムが専有する周波数範囲内におい
て、実数部出力側と虚数部出力側とが相互に近似的に9
0’の位相差を有するようにした二系列の遅延回路によ
多構成される。
基底帯域のスペクトラムが専有する周波数範囲内におい
て、実数部出力側と虚数部出力側とが相互に近似的に9
0’の位相差を有するようにした二系列の遅延回路によ
多構成される。
この回路の入力側にA / D変換器1の出力を供給す
ることによシ、その二つの出力側においてに。
ることによシ、その二つの出力側においてに。
実数部出力側に対し虚数部出力側は上述の周波数範囲内
において近似的90°だけ位相が進んだ信号を出力する
。以後この二つの出力全一つの複素数信号の実数部およ
び虚数部として取扱うことによシ、後述するように、入
力信号の位相(従って周波数)に関係する取扱いが非常
に容易となる。
において近似的90°だけ位相が進んだ信号を出力する
。以後この二つの出力全一つの複素数信号の実数部およ
び虚数部として取扱うことによシ、後述するように、入
力信号の位相(従って周波数)に関係する取扱いが非常
に容易となる。
さて、位相分割器2の出力の複素数列の信号2000は
位相回転器3に供給されるが5位相回転器3には、これ
とともにディジタル電圧制御発振器4からの出力データ
4000が供給される。
位相回転器3に供給されるが5位相回転器3には、これ
とともにディジタル電圧制御発振器4からの出力データ
4000が供給される。
この発振器4は、供給された入力データに比例する周波
数で位相角が回転する複素数データ列を生成する発振器
で、第4図に示すように、入力データxvj−次次に加
算保持するディジタル積分器と、この積分器の出力yに
よJMO8ky(kは比例定数)および8inkyのi
i予めめられているテーブルから読み出して出力するR
OM部とによ多構成されている。なお、こうして構成さ
れた発振器は。
数で位相角が回転する複素数データ列を生成する発振器
で、第4図に示すように、入力データxvj−次次に加
算保持するディジタル積分器と、この積分器の出力yに
よJMO8ky(kは比例定数)および8inkyのi
i予めめられているテーブルから読み出して出力するR
OM部とによ多構成されている。なお、こうして構成さ
れた発振器は。
供給されたデータXに応じて正の周波数はかシでなく0
周波数を横切って負の周波数で発振するデータ列(出力
複素数の位相角が反時計方向に回転するデータ列)t−
生成することも自由で、通常のアナログの電圧制御発振
器(VCO)に比して融通性および正確さにおいて優れ
ている。
周波数を横切って負の周波数で発振するデータ列(出力
複素数の位相角が反時計方向に回転するデータ列)t−
生成することも自由で、通常のアナログの電圧制御発振
器(VCO)に比して融通性および正確さにおいて優れ
ている。
さて、位相回転器3は供給された二つの複素数の複索乗
算全行なう乗算器である。但し位相分割器2側からライ
ン2000’を介して供給される複素数fs=8r+J
8tとし発振器4側からライン400(l介して供給さ
れる複素数f L = L r −1−j L Iとす
ると1位相回転器3は、Sと、Lの複素共役τ Lとの複累乗算すなわち1 、7 SL=(Sr+38t)(Lr−jLt)9− =SrLr+SsL++j (−8rL+−1−8tL
r)なる演算を行ない、得られた結果の複素数データの
実数部および虚数部?ライン3000’を介して復調部
5に供給する。
算全行なう乗算器である。但し位相分割器2側からライ
ン2000’を介して供給される複素数fs=8r+J
8tとし発振器4側からライン400(l介して供給さ
れる複素数f L = L r −1−j L Iとす
ると1位相回転器3は、Sと、Lの複素共役τ Lとの複累乗算すなわち1 、7 SL=(Sr+38t)(Lr−jLt)9− =SrLr+SsL++j (−8rL+−1−8tL
r)なる演算を行ない、得られた結果の複素数データの
実数部および虚数部?ライン3000’を介して復調部
5に供給する。
この複素乗算の結果、入力データ信号2000の位相角
は発振器4からの出力信号4000の瞬時位相角だけ反
時計方向に回転されてから復調部5に入力される。この
ため入力データ信号2000は発振器4の発振周波数だ
け低い方に周波数シフトされて復調部5に入力されるこ
とになる(前述のように発振器4は入力制御信号によl
′t−含み正負いずれの周波数でも発振可能のため、位
相回転器3によシ、入力データ信号200(10’e含
み負正いずれの方向への周波数シフト全行なうことも可
能となる)。
は発振器4からの出力信号4000の瞬時位相角だけ反
時計方向に回転されてから復調部5に入力される。この
ため入力データ信号2000は発振器4の発振周波数だ
け低い方に周波数シフトされて復調部5に入力されるこ
とになる(前述のように発振器4は入力制御信号によl
′t−含み正負いずれの周波数でも発振可能のため、位
相回転器3によシ、入力データ信号200(10’e含
み負正いずれの方向への周波数シフト全行なうことも可
能となる)。
なお、位相回転器3は第5図に示すように乗算器および
加算器を用いて容易に構成することができる。
加算器を用いて容易に構成することができる。
さて、復調部5においては、この入力データを用いて、
各チャンネルごとに設けた、予め定めた10− キャリア周波数で発振するディジタル発振器と、上に述
べたと同様な位相回転器とを用いて各チャンネルが0周
波数となるまで上述の入力データを周波数シフトして各
チャンネル全復調し、それぞれのチャンネルの基底帯域
信号とし、さらに低域フィルタ全周いて他チャンネルか
らの干渉全除去して各チャンネルごとにそれぞれ同相成
分データ(実数部データ)および直交成分データ(虚数
部データ)全再現する。
各チャンネルごとに設けた、予め定めた10− キャリア周波数で発振するディジタル発振器と、上に述
べたと同様な位相回転器とを用いて各チャンネルが0周
波数となるまで上述の入力データを周波数シフトして各
チャンネル全復調し、それぞれのチャンネルの基底帯域
信号とし、さらに低域フィルタ全周いて他チャンネルか
らの干渉全除去して各チャンネルごとにそれぞれ同相成
分データ(実数部データ)および直交成分データ(虚数
部データ)全再現する。
こうして、復調部5においては前記パイロット16号を
伝送する第1チヤンネルも、他のチャンネルと同様な処
理を受けてその出力側5000に同相成分出力と直交成
分出力とを生ずる。しかし、前述のように、送信側変調
部においてに第1チヤンネルはその同相成分側入力だけ
’klとし、直交成分側入力は常にOとして送出してい
るので、もし受信側復調装置の位相同期制御が正しく行
なわれている場合には、この第1チヤンネルの直交成分
出力は0となるべきものである。従ってディジタル処理
復調装置においては前述の位相回転器3を含むサーボル
ープ全構成し、この直交成分出方が0に近ずくように系
の位相制御全行なうことになる。
伝送する第1チヤンネルも、他のチャンネルと同様な処
理を受けてその出力側5000に同相成分出力と直交成
分出力とを生ずる。しかし、前述のように、送信側変調
部においてに第1チヤンネルはその同相成分側入力だけ
’klとし、直交成分側入力は常にOとして送出してい
るので、もし受信側復調装置の位相同期制御が正しく行
なわれている場合には、この第1チヤンネルの直交成分
出力は0となるべきものである。従ってディジタル処理
復調装置においては前述の位相回転器3を含むサーボル
ープ全構成し、この直交成分出方が0に近ずくように系
の位相制御全行なうことになる。
さて、これを行なうために従来例においては以下のよう
に構成されている。
に構成されている。
すなわち、第2図に示すように第1チヤンネルの複素出
力5000に一位相回転器6に供給し、−万、この位相
回転器6のもう一方の入力には前記発振器4と同様な構
成のディジタル電圧制御発振器7からの発振器量カフ0
00 全供給し、回転器6において前述の回転器3と同
様な複素乗算を行なう。
力5000に一位相回転器6に供給し、−万、この位相
回転器6のもう一方の入力には前記発振器4と同様な構
成のディジタル電圧制御発振器7からの発振器量カフ0
00 全供給し、回転器6において前述の回転器3と同
様な複素乗算を行なう。
後述するように、発振器7の瞬時位相角θ0が第1チヤ
ンネルの出力5000の瞬時位相角θ・全追随するよう
にフェーズロックループが構成されるが、このため動作
状態においては両者の位相差Δθ=θ・−00は一般に
1に比較して小さく5回転器6の虚数部分の出力廁Δθ
は殆んどΔθに等しいと見做すことができる。
ンネルの出力5000の瞬時位相角θ・全追随するよう
にフェーズロックループが構成されるが、このため動作
状態においては両者の位相差Δθ=θ・−00は一般に
1に比較して小さく5回転器6の虚数部分の出力廁Δθ
は殆んどΔθに等しいと見做すことができる。
そこで、この両者の瞬時位相角誤差Δθに対応する出力
全土ずる回転器6の虚数部出力6000だけ全敗夛フェ
ーズロックルーグの以後の制御信号として用いる。
全土ずる回転器6の虚数部出力6000だけ全敗夛フェ
ーズロックルーグの以後の制御信号として用いる。
すなわち、この出力6000は単位遅延素子8を介して
lサンプリング同期だけ遅延され、第1のループゲイン
を設定する増幅器9にょシα′倍されて前述のディジタ
ル電圧制御発振器70周波数制御データとじて供給され
、これで第1の7二−ズロツクループが構成される。
lサンプリング同期だけ遅延され、第1のループゲイン
を設定する増幅器9にょシα′倍されて前述のディジタ
ル電圧制御発振器70周波数制御データとじて供給され
、これで第1の7二−ズロツクループが構成される。
この結果、第1チヤンネルの出力5000に定常的の位
相誤差θ・が発生する場合には、発振器70位相角はこ
れに追随してθ・だけ回転し発振器内部の積分器にこの
値上保持し、この定常位相誤差全吸収し1回転器6の出
力側においてにこの定常位相誤差が打消されて0となる
ように制御される。
相誤差θ・が発生する場合には、発振器70位相角はこ
れに追随してθ・だけ回転し発振器内部の積分器にこの
値上保持し、この定常位相誤差全吸収し1回転器6の出
力側においてにこの定常位相誤差が打消されて0となる
ように制御される。
しかし、@1チャンネルの出力の位相角θeが一定の周
波数f・で回転するような場合、つまシ、復調部5に入
るデータのスペクトラムがf・だけ正しい周波からシフ
トしている場合には、上述のループだけでは回転器6の
出力側における位相誤13− 差を吸収してOとすることはできなり0これを行なうた
めに更に以下のループが追加される。
波数f・で回転するような場合、つまシ、復調部5に入
るデータのスペクトラムがf・だけ正しい周波からシフ
トしている場合には、上述のループだけでは回転器6の
出力側における位相誤13− 差を吸収してOとすることはできなり0これを行なうた
めに更に以下のループが追加される。
すなわち、単位遅延素子8の出力8000は、さらに第
2のループゲイン全設定する増幅器10によシβ′倍さ
れて、加算器11と単位遅延素子12よシなるディジタ
ル積分器IG/の入力に供給される。
2のループゲイン全設定する増幅器10によシβ′倍さ
れて、加算器11と単位遅延素子12よシなるディジタ
ル積分器IG/の入力に供給される。
この積分器IG’は第2図よル明らかなように、サンプ
リング周期Tごとに供給されるつきつぎのデータ全加算
保持して出力する回路で、例えば入力側が0になっても
、現在の値をそのまま保持して、これ?つぎつぎのサン
プリング周期Tごとに出力する。
リング周期Tごとに供給されるつきつぎのデータ全加算
保持して出力する回路で、例えば入力側が0になっても
、現在の値をそのまま保持して、これ?つぎつぎのサン
プリング周期Tごとに出力する。
さて、積分器IG’の出力1100は前記ディジタル電
圧制御発振器40周波数制御データとして供給され、こ
れによって第2のサーボループが構成される。
圧制御発振器40周波数制御データとして供給され、こ
れによって第2のサーボループが構成される。
以上に述べた二つのサーボループによシ、この位相制御
系全体は完全2次型ディジタルフェーズ14− ロックルーズとなるように構成されている。
系全体は完全2次型ディジタルフェーズ14− ロックルーズとなるように構成されている。
このため例えば1位相回転器3に供給される信号の中の
第1チヤンネルのパイロット信号の周波数が基底スペク
トラム帯域における第1チヤンネルの正しい周波数から
例えば定常的に一定周波数f・だけ高い方にずれている
場合には、前述の第2のサーボループにより最終的には
積分回路IG’の中にf・に相当するデータが蓄積保持
され5発振器4は周波数f・で発振する出力データ全回
転器3に供給し、この結果復調部5に供給される信号の
スペクトラムはf・だけ低い方向に周波数シフトされて
正しい周波数として復調部5に供給される。
第1チヤンネルのパイロット信号の周波数が基底スペク
トラム帯域における第1チヤンネルの正しい周波数から
例えば定常的に一定周波数f・だけ高い方にずれている
場合には、前述の第2のサーボループにより最終的には
積分回路IG’の中にf・に相当するデータが蓄積保持
され5発振器4は周波数f・で発振する出力データ全回
転器3に供給し、この結果復調部5に供給される信号の
スペクトラムはf・だけ低い方向に周波数シフトされて
正しい周波数として復調部5に供給される。
こうして、定常的な周波数ずれに対しても位相同転器6
の出力側における位相誤差0として、この周波数ずれ全
積分器IG’に保持されるデータによって吸収すること
ができる。
の出力側における位相誤差0として、この周波数ずれ全
積分器IG’に保持されるデータによって吸収すること
ができる。
しかしながら、以上に述べた構成においてに、第2のル
ープはその内部に復調部5金含み、この復調部5の中に
は前述のように第1チヤンネルだけのデータ金他のチャ
ンネルから分離して取シ出すための比較的狭帯域の低域
フィルタを含むために、これによる大きな遅延が発生し
、ループゲインを決定する増幅器10の定数β′を小さ
く設定せざるt得ず、このためにドツプラ等による受信
搬送波帯信号の急激な周波数変化に対して制御系が追随
できず不安定になるとbう欠点がある。
ープはその内部に復調部5金含み、この復調部5の中に
は前述のように第1チヤンネルだけのデータ金他のチャ
ンネルから分離して取シ出すための比較的狭帯域の低域
フィルタを含むために、これによる大きな遅延が発生し
、ループゲインを決定する増幅器10の定数β′を小さ
く設定せざるt得ず、このためにドツプラ等による受信
搬送波帯信号の急激な周波数変化に対して制御系が追随
できず不安定になるとbう欠点がある。
以下に述べる本発明の回路は、このような欠点金除去し
て受信搬送波帯信号の急激な周波数変化に対しても系が
安定かつ速やかに追随するように改善した周波数ずれ吸
収回路を提供する。
て受信搬送波帯信号の急激な周波数変化に対しても系が
安定かつ速やかに追随するように改善した周波数ずれ吸
収回路を提供する。
次に本発明をその一実施例について図面全参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第6図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
本実施例は、A/D変換変換器1栢
位相回転器3,ディジタル電圧制御発振器4,復調部5
.ディジタルフェーズロックルーズ20。
.ディジタルフェーズロックルーズ20。
位相補償回路21.第3のループゲインを設定する増幅
器22.加算器23および単位遅延素子24で構成され
る第2のディジタル積分回路IGzを含む。
器22.加算器23および単位遅延素子24で構成され
る第2のディジタル積分回路IGzを含む。
さて、本実施例におけるA/D変換変換器1梠振器4お
よび復調部5は、以上に説明し第2図に示した従来例の
対応する諸要素と全く同じものである。
よび復調部5は、以上に説明し第2図に示した従来例の
対応する諸要素と全く同じものである。
従って、前述したと全く同様にして、第1チヤンネルの
復調された複素出力は,復調部5からライン5000t
−介してディジタル7エーズロツクルーズ20(以後D
PLL20)の入力として供給される。
復調された複素出力は,復調部5からライン5000t
−介してディジタル7エーズロツクルーズ20(以後D
PLL20)の入力として供給される。
さて、このI)P LL 2 0は第7図に示すように
前述と同様な完全2次型ディジタルフェーズロックルー
プを構成している。
前述と同様な完全2次型ディジタルフェーズロックルー
プを構成している。
すなわち、位相回転器206.単位遅延素子208、第
1のループグイ/l−設定する増幅器209、加算器2
13,およびディジタル電圧制御発振207で構成され
る第1のループは、第2図で説明した位相回転器6.単
位遅延素子8.増1 7− 幅器9,および発振器7による第1の7エーズロツクル
ープと全く同様に動作する。
1のループグイ/l−設定する増幅器209、加算器2
13,およびディジタル電圧制御発振207で構成され
る第1のループは、第2図で説明した位相回転器6.単
位遅延素子8.増1 7− 幅器9,および発振器7による第1の7エーズロツクル
ープと全く同様に動作する。
さらに、これに追加された、第2の7エーズロツクルー
プ、すなわち、上述の第1の7エーズロツクループにお
ける増幅器209のかわシに、第2のループゲインを設
定する増幅器210と、加算器211および単位遅延素
子212で構成される第1のディジタル積分器IGIと
によ)閉じたループ全構成する第2の7エーズロツクル
ープ金含み,このループは第2図における積分器IG’
を含む第2のフェーズロックループと同様にしてDPL
L20の入力側に現われる周波数誤差を追随する。
プ、すなわち、上述の第1の7エーズロツクループにお
ける増幅器209のかわシに、第2のループゲインを設
定する増幅器210と、加算器211および単位遅延素
子212で構成される第1のディジタル積分器IGIと
によ)閉じたループ全構成する第2の7エーズロツクル
ープ金含み,このループは第2図における積分器IG’
を含む第2のフェーズロックループと同様にしてDPL
L20の入力側に現われる周波数誤差を追随する。
例えば、復調部5に入力する信号の周波数が正しい周波
数よりf・だけ高い周波数にずれている ゛場合には、
復調部5の第1チヤンネルの出力5 0 0 0。
数よりf・だけ高い周波数にずれている ゛場合には、
復調部5の第1チヤンネルの出力5 0 0 0。
つfij5DPLL20の入力には、位相角がこのずれ
周波数f・で反時計方向に回転する複素数データ列が誤
差信号として現われるが、位相回転器206の出力側(
回転器206の虚数部出力側)に生ず1 8ー る位相誤差が積分器IGI内に次次に加算され、積分器
IGI内に保持されるデータの値は遂にこのずれ周波数
f・に達し、これによりディジタル電圧制御発振器20
7はDPI、L20の入力に現われている誤差信号と周
波数および位相が一致してフェーズロックされる。
周波数f・で反時計方向に回転する複素数データ列が誤
差信号として現われるが、位相回転器206の出力側(
回転器206の虚数部出力側)に生ず1 8ー る位相誤差が積分器IGI内に次次に加算され、積分器
IGI内に保持されるデータの値は遂にこのずれ周波数
f・に達し、これによりディジタル電圧制御発振器20
7はDPI、L20の入力に現われている誤差信号と周
波数および位相が一致してフェーズロックされる。
こうしてDPLL20に入力された誤差信号によりi示
される復調部5への入力信号の周波数ずれおよび位相ず
れは、ディジタル制御発振器207によシ局部的に吸収
されて、回転器206の出力には誤差の打ち消された信
号を与える。
される復調部5への入力信号の周波数ずれおよび位相ず
れは、ディジタル制御発振器207によシ局部的に吸収
されて、回転器206の出力には誤差の打ち消された信
号を与える。
従って、このディジタル電圧制御発振207の出力全ラ
イン2070′!i−介して位相補償回路21に供給し
、各チャンネルのデータ出力に現われる同様な位相誤差
を打ち消すことができる。
イン2070′!i−介して位相補償回路21に供給し
、各チャンネルのデータ出力に現われる同様な位相誤差
を打ち消すことができる。
位相補償回路21は、第8図に示すように、復調部5の
各データチャンネル出力に、位相回転器206と同じ位
相回転器21−2〜21−nを設け、この各位相回転器
21−2〜21−nKDPLL20の中のディジタル電
圧制御発振器207の出力207(i−供給し、各デー
タチャンネルに現われる位相誤差全パイロットチャンネ
ルに現われた位相誤差によって打ち消すものである。
各データチャンネル出力に、位相回転器206と同じ位
相回転器21−2〜21−nを設け、この各位相回転器
21−2〜21−nKDPLL20の中のディジタル電
圧制御発振器207の出力207(i−供給し、各デー
タチャンネルに現われる位相誤差全パイロットチャンネ
ルに現われた位相誤差によって打ち消すものである。
なお、この完全2次製ディジタルフェーズロックルーズ
を構成しているDPLL20は、その両方のループとも
、ループ内に許される最小の遅延金倉むのみであるため
、増幅器209 Kよる第1のループゲインαおよび増
幅器210による第2のループゲインβともに充分高く
設定することが可能である。とくに第2のループゲイン
βは第2図における第2のループゲインβ′に比して遥
かに高く設定することができる。このため、入力信号の
周波数に急激な周波数変動があっても、DPI、L20
は高速でこの周波数変動に追随し局部的にこれを吸収す
る。こうして吸収された周波数誤差は第1のディジタル
積分器IGIの出力2110に保持されている。
を構成しているDPLL20は、その両方のループとも
、ループ内に許される最小の遅延金倉むのみであるため
、増幅器209 Kよる第1のループゲインαおよび増
幅器210による第2のループゲインβともに充分高く
設定することが可能である。とくに第2のループゲイン
βは第2図における第2のループゲインβ′に比して遥
かに高く設定することができる。このため、入力信号の
周波数に急激な周波数変動があっても、DPI、L20
は高速でこの周波数変動に追随し局部的にこれを吸収す
る。こうして吸収された周波数誤差は第1のディジタル
積分器IGIの出力2110に保持されている。
さて、本実施例においては、以上に述べたDPLL20
による局部的なループのほかに、更に復調部5を含む第
3のループ全音している。
による局部的なループのほかに、更に復調部5を含む第
3のループ全音している。
すなわち、完全2次型ディジタル7エーズロツクルーブ
を構成するDPLL20の中に含まれる第1のディジタ
ル積分器IGIの出力2110は、第6図に示すように
、さらに第3のループゲインを設定する増幅器22に導
かれ、ここでγ倍されて。
を構成するDPLL20の中に含まれる第1のディジタ
ル積分器IGIの出力2110は、第6図に示すように
、さらに第3のループゲインを設定する増幅器22に導
かれ、ここでγ倍されて。
次に加算器23および単位遅延素子24で構成される第
2のディジタル積分器IG2に供給される。
2のディジタル積分器IG2に供給される。
この積分器IG2の出力は、前記ディジタル電圧制御発
振器4の周波数制御入力として供給され、かくして復調
部5を含む第3の7エーズロツクループが構成される。
振器4の周波数制御入力として供給され、かくして復調
部5を含む第3の7エーズロツクループが構成される。
この第3のフェーズロックループは、その内部に復調部
5を含み、この復調部5の中には、前述のように、第1
チヤンネルを他のチャンネルから分離するための比較的
狭帯域のフィルタを含むため、これによる大きな遅延が
発生し、このループのループゲイン全決定する増幅器2
2の定数γはこれを大きく設定することはできない。従
って。
5を含み、この復調部5の中には、前述のように、第1
チヤンネルを他のチャンネルから分離するための比較的
狭帯域のフィルタを含むため、これによる大きな遅延が
発生し、このループのループゲイン全決定する増幅器2
2の定数γはこれを大きく設定することはできない。従
って。
受信信号に急速な周波数ずれ等の変化が起る場合には、
発振器40周波数はこの変化に追随できず、21− このため、この周波数変化はそのままDPLL20の入
力側誤差信号として現われる。
発振器40周波数はこの変化に追随できず、21− このため、この周波数変化はそのままDPLL20の入
力側誤差信号として現われる。
前述のように、DPLL20は急激な位相変化および周
波数変化に対して追随可能でアシ、これらの速い変化全
局所的に(DPLL20の内部で)吸収するため系が同
期はずれ等奮起して不安定に陥いるといった状態は起ら
ない。しかも、DPLL20の中で吸収された第1チヤ
ンネルの周波数誤差位相誤差は位相補償回路21におい
て、そのまま各データチャネルに同様に発生するこれら
の誤差を取除くのに用いられる。この結果、速い変化に
対してはDPLL20の作用によp系の安定性全確保し
、また、各データチャンネルに現われる位相誤差全補償
する。
波数変化に対して追随可能でアシ、これらの速い変化全
局所的に(DPLL20の内部で)吸収するため系が同
期はずれ等奮起して不安定に陥いるといった状態は起ら
ない。しかも、DPLL20の中で吸収された第1チヤ
ンネルの周波数誤差位相誤差は位相補償回路21におい
て、そのまま各データチャネルに同様に発生するこれら
の誤差を取除くのに用いられる。この結果、速い変化に
対してはDPLL20の作用によp系の安定性全確保し
、また、各データチャンネルに現われる位相誤差全補償
する。
一方5例えば受信入力信号に最初に急激な周波数ずれが
起シ、以後このずれた周波数数がそのまま持続する場合
には第3のループの作用によシ以下のように動作する。
起シ、以後このずれた周波数数がそのまま持続する場合
には第3のループの作用によシ以下のように動作する。
すなわち、受信入力信号が急激な周波数ずれ奮起した当
初においては、この周波数ずれ[DPLL22− 20の内部にある第1のディジタル積分器IGIに蓄積
保持されるデータによって急激に吸収される。すなわち
DPLL20内にあるディジタル電圧制御発振器207
の発振周波数がこのずれ周波数に追いついて位相同期さ
れるため、位相回転器206の出刃(虚数側出力)は殆
んど0になり。
初においては、この周波数ずれ[DPLL22− 20の内部にある第1のディジタル積分器IGIに蓄積
保持されるデータによって急激に吸収される。すなわち
DPLL20内にあるディジタル電圧制御発振器207
の発振周波数がこのずれ周波数に追いついて位相同期さ
れるため、位相回転器206の出刃(虚数側出力)は殆
んど0になり。
この状態で、発振器207の発振周波数は積分器IG1
に保持されるデータによって決定された値になシ、これ
はまた吸収したずれ周波数に等しくなっている。
に保持されるデータによって決定された値になシ、これ
はまた吸収したずれ周波数に等しくなっている。
以後この周波数ずれかこのまま持続すると、積分器IG
Iに蓄積されたこのデータは、第3のループのループゲ
イン全決定する比較的小さいループゲイン定数γによっ
て定まる割合で除徐にライン2110’に介して第2の
ディジタル積分器IG2に移され、最終的の定常状態に
おいては、第1のディジタル積分器IG1の内部に保持
されるデータはすべて第2のディジタル積分器IG2側
に移され、第1のディジタル積分器■G1側のデータは
0となる。すなわち、定常状態における周波数ずれはす
べて復調部5の前にあるディジタル電圧制御発振器4に
よシ吸収され、従って、復調部5に入力される信号は各
チャンネルがそれぞれ−の正しい周波数として供給され
る。これによシ、復調部5内において、内部の各チャン
ネルのフィルタに対して入力信号の周波数がずれている
ために発生する悪影響金除くことができる。
Iに蓄積されたこのデータは、第3のループのループゲ
イン全決定する比較的小さいループゲイン定数γによっ
て定まる割合で除徐にライン2110’に介して第2の
ディジタル積分器IG2に移され、最終的の定常状態に
おいては、第1のディジタル積分器IG1の内部に保持
されるデータはすべて第2のディジタル積分器IG2側
に移され、第1のディジタル積分器■G1側のデータは
0となる。すなわち、定常状態における周波数ずれはす
べて復調部5の前にあるディジタル電圧制御発振器4に
よシ吸収され、従って、復調部5に入力される信号は各
チャンネルがそれぞれ−の正しい周波数として供給され
る。これによシ、復調部5内において、内部の各チャン
ネルのフィルタに対して入力信号の周波数がずれている
ために発生する悪影響金除くことができる。
このように第3のループは受信入力信号に定常的な大き
な周波数ずれが生ずる場合、あるいは比較的緩慢に変化
する大きな周波数ずれが生ずる場合にとくに有効に機能
する。
な周波数ずれが生ずる場合、あるいは比較的緩慢に変化
する大きな周波数ずれが生ずる場合にとくに有効に機能
する。
以上のように1本実施例によると、受信人力信号の急速
な位相変化周波数変化に対してはDPLL20の内部に
ある発振器207がこれ全急激に追随してその誤差全吸
収し系の安定性を確保し、さらにこれらの変化によって
各データチャンネルに発生する誤差全敗シ除く。一方、
定常的なあるいは緩慢な周波数ずれに対しては、発振器
4によシこの周波ずれを復調部5の前で取除き、入力信
号にたとえ大きな周波数ずれ?生じても復調動作に同等
支障を生じないようにすることができる。
な位相変化周波数変化に対してはDPLL20の内部に
ある発振器207がこれ全急激に追随してその誤差全吸
収し系の安定性を確保し、さらにこれらの変化によって
各データチャンネルに発生する誤差全敗シ除く。一方、
定常的なあるいは緩慢な周波数ずれに対しては、発振器
4によシこの周波ずれを復調部5の前で取除き、入力信
号にたとえ大きな周波数ずれ?生じても復調動作に同等
支障を生じないようにすることができる。
なお、以上は本発明の一実施例を示したもので本発明は
これに限定されるものではない。
これに限定されるものではない。
例えば、受信信号のスペクトラム構成も第1図に示した
もの以外に種種の形式が存在し、また。
もの以外に種種の形式が存在し、また。
そのパイロット信号の伝送も最低チャンネルの同相成分
側に限定される必要はなく、他のいずれのチャンネルの
いずれの側を用いてもよい。勿論この場合には復調装置
側の構成もこれに合せることが必要である。
側に限定される必要はなく、他のいずれのチャンネルの
いずれの側を用いてもよい。勿論この場合には復調装置
側の構成もこれに合せることが必要である。
また、例えば、最低チャンネルおよび最高チャンネルの
二つのチャンネルによシパイロット信号全伝送し、受信
側では復調後の両チャンネルに6各のパイロット信号に
追随する二つの独立したDPLL ’i設け、各DPL
Lの内部に設けられたディジタル積分器の出力の平均値
金弟3のループゲインを決定する増幅器によシγ倍して
共通の第2のディジタル積分器に入力し、この出刃を復
調部に入る信号の周波数を制御するディジタル電圧制御
発振器の周波数制御信号として供給すること25− によシ本実施例と同様な動作を行なわせるようにするこ
ともできる。
二つのチャンネルによシパイロット信号全伝送し、受信
側では復調後の両チャンネルに6各のパイロット信号に
追随する二つの独立したDPLL ’i設け、各DPL
Lの内部に設けられたディジタル積分器の出力の平均値
金弟3のループゲインを決定する増幅器によシγ倍して
共通の第2のディジタル積分器に入力し、この出刃を復
調部に入る信号の周波数を制御するディジタル電圧制御
発振器の周波数制御信号として供給すること25− によシ本実施例と同様な動作を行なわせるようにするこ
ともできる。
また、この場合における各データチャンネルに発生する
誤差出力の除去に関しては、本実施例で説明した動作を
基として種種の変形をとることも可能である。
誤差出力の除去に関しては、本実施例で説明した動作を
基として種種の変形をとることも可能である。
以上のように、本発明によると、受信入力信号の急速な
位相変化・周波数変化に対しては、復調部の後に設けら
れた局所的に動作する完全2次をディジタルフェーズロ
ックループによシ、これらの変化全高速に追随してその
ずれを吸収し、高速動作に対する系の安定性全確保し、
また、これらの変化によって各データチャンネルに同様
に現われる誤差出力全吸収し、各データチャネルに与え
るこれらの影響全除去することができる。
位相変化・周波数変化に対しては、復調部の後に設けら
れた局所的に動作する完全2次をディジタルフェーズロ
ックループによシ、これらの変化全高速に追随してその
ずれを吸収し、高速動作に対する系の安定性全確保し、
また、これらの変化によって各データチャンネルに同様
に現われる誤差出力全吸収し、各データチャネルに与え
るこれらの影響全除去することができる。
さらに、前記完全2次型ディジタルフェーズロックルー
プ中において、吸収した周波ずれ情報を保持するディジ
タル積分器出力を、第2のディジタル積分器を介してデ
ィジタル電圧制御発振器の周波数制御電圧として供給し
、この発振器にょ少26− 前記復調部に入力する前の信号の周波数を制御するよう
にした復調部を含む第3の制御ループ全役けることによ
り、受信人力信号の定常的な周波数ずれあるいは緩慢に
変化する周波数ずれに対しては、この第3の制御ループ
によシ復調部に入力する前の信号においてこれらの周波
ずれt取除き、これによシ周波数ずれに基ずく復調部の
フィルタ動作に現われる悪影響金除去することができる
。
プ中において、吸収した周波ずれ情報を保持するディジ
タル積分器出力を、第2のディジタル積分器を介してデ
ィジタル電圧制御発振器の周波数制御電圧として供給し
、この発振器にょ少26− 前記復調部に入力する前の信号の周波数を制御するよう
にした復調部を含む第3の制御ループ全役けることによ
り、受信人力信号の定常的な周波数ずれあるいは緩慢に
変化する周波数ずれに対しては、この第3の制御ループ
によシ復調部に入力する前の信号においてこれらの周波
ずれt取除き、これによシ周波数ずれに基ずく復調部の
フィルタ動作に現われる悪影響金除去することができる
。
本発明によると以上の動作全ディジタル信号処理を用い
て行なう周波数ずれ吸収回路全提供できる。
て行なう周波数ずれ吸収回路全提供できる。
第1図は受信信号のスペクトラム構成全説明するための
図、第2図はディジタル信号処理によるフェーズロック
系を説明するためのブロック図。 第3図は位相分割器を説明するための図、第4図はディ
ジタル電圧制御発振器全説明するための図、第5図は位
相回転器全説明するための図、第6図は本発明の一実施
例を示すブロック図、第7図は本実施例で用いるディジ
タルフェーズロックルーズDPLL′lt示すブロック
図および第8図は本実施例で用いる位相補償回路を示す
ブロック図である。 図において。 l・・・・・・A / D変換器、2・・・・・・位相
分割器、3゜6.21−2〜21−n、206・・・・
・・位相回転器、4.7,207・・・・・・ディジタ
ル電圧制御発振器。 訃・・・・・復調部、8.l 2,24,208,21
2−・・・・・単位遅延素子、9,10,22,209
,210・・・・・・増幅器、11,23,211,2
13°旧°゛加算器、IG’、IGI、IO2・・・・
・・ディジタル積分器。 −64− 早[図
図、第2図はディジタル信号処理によるフェーズロック
系を説明するためのブロック図。 第3図は位相分割器を説明するための図、第4図はディ
ジタル電圧制御発振器全説明するための図、第5図は位
相回転器全説明するための図、第6図は本発明の一実施
例を示すブロック図、第7図は本実施例で用いるディジ
タルフェーズロックルーズDPLL′lt示すブロック
図および第8図は本実施例で用いる位相補償回路を示す
ブロック図である。 図において。 l・・・・・・A / D変換器、2・・・・・・位相
分割器、3゜6.21−2〜21−n、206・・・・
・・位相回転器、4.7,207・・・・・・ディジタ
ル電圧制御発振器。 訃・・・・・復調部、8.l 2,24,208,21
2−・・・・・単位遅延素子、9,10,22,209
,210・・・・・・増幅器、11,23,211,2
13°旧°゛加算器、IG’、IGI、IO2・・・・
・・ディジタル積分器。 −64− 早[図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 動的な周波数変化を生ずる伝送路金倉して受信された受
信搬送波帯信号よシ所望のチャンネルの基底帯域信号を
復調する復調装置において、復調された特定のチャンネ
ルの基底帯域信号から復調する前の信号の位相ずれおよ
び周波数ずれ全検出してこれらを局所的に吸収する完全
2次型ディジタルフェーズロックループと、 この吸収した位相ずれおよび周波数ずれ情報を用いて復
調された他のチャンネルの基底帯域信号に現われる位相
ずれおよび周波数ずれを補償する手段と、 前記完全2次型ディジタルフェーズロックループのに一
プフ・イルタに含まれる第1のディジタル積分器の出力
を入力とする第2のディジタル積分器と、この第2のデ
ィジタル積分器の出力に比例した周波数で発振するディ
ジタル電圧制御発振器と。 このディジタル電圧制御発振器の出力に厄じて前記復調
する前の信号の位相を制御する位相回転器と、 を含むこと全特徴とする周波数ずれ吸収回路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58156100A JPS6047513A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 周波数ずれ吸収回路 |
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CA000461724A CA1224540A (en) | 1983-08-26 | 1984-08-24 | Frequency offset correcting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58156100A JPS6047513A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 周波数ずれ吸収回路 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS6047513A true JPS6047513A (ja) | 1985-03-14 |
JPH0218769B2 JPH0218769B2 (ja) | 1990-04-26 |
Family
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Family Applications (1)
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- 1984-08-24 US US06/643,792 patent/US4604583A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-08-24 CA CA000461724A patent/CA1224540A/en not_active Expired
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