JPS61103361A - 周波数変調信号中の非直線性を補償する装置 - Google Patents
周波数変調信号中の非直線性を補償する装置Info
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- JPS61103361A JPS61103361A JP59225069A JP22506984A JPS61103361A JP S61103361 A JPS61103361 A JP S61103361A JP 59225069 A JP59225069 A JP 59225069A JP 22506984 A JP22506984 A JP 22506984A JP S61103361 A JPS61103361 A JP S61103361A
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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】
（発明の利用分野）
本発明は、所定の時間的に可変な周波数を持つ信号を発
生する信号源と、上記信号に応答し、信号の周波数に依
存して必要なプロセスを実行する信号利用装置とを備え
たシステムに関する。
生する信号源と、上記信号に応答し、信号の周波数に依
存して必要なプロセスを実行する信号利用装置とを備え
たシステムに関する。
（従来技術）
このようなシステムの一例として、信号源は電圧制御式
発振器から成り、この発振器が時間的に可変な入力信号
５Ｏ（ｔ）に応答して、該入力信号には一′正比例する
所定の時間的に可変な周波数を持つ出力信号を発生する
。信号利用装置はレーザスキャナーから成り、音響光学
変調器を用いて、入力信号の周波数に比例した角度だけ
レーザビームを偏向する。別の例として、信号利用装置
は、所定の周波数レンジ内ではＸ゛直線的に上方及び／
又は下方へ傾斜された周波数を持つ呼びかけ信号を伝送
する呼びかけ機一応答機システムから成る。
発振器から成り、この発振器が時間的に可変な入力信号
５Ｏ（ｔ）に応答して、該入力信号には一′正比例する
所定の時間的に可変な周波数を持つ出力信号を発生する
。信号利用装置はレーザスキャナーから成り、音響光学
変調器を用いて、入力信号の周波数に比例した角度だけ
レーザビームを偏向する。別の例として、信号利用装置
は、所定の周波数レンジ内ではＸ゛直線的に上方及び／
又は下方へ傾斜された周波数を持つ呼びかけ信号を伝送
する呼びかけ機一応答機システムから成る。
単調に上昇又は低下する周波数に応答する上記のような
システムでは、時間に対する周波数の非直線性あるいは
別の信号又は電圧に対する周波数の非直線性が、信号利
用装置に誤差をもたらす。
システムでは、時間に対する周波数の非直線性あるいは
別の信号又は電圧に対する周波数の非直線性が、信号利
用装置に誤差をもたらす。
非直線性を補償する従来の試みは主に、時間又は電圧対
周波数の関数自体を直線化する方法と手段に向けられて
きた。従って例えば、出力の非直線性を補正するために
、信号源の出力とその制御入力の間にフィードバックル
ープが設けられた。
周波数の関数自体を直線化する方法と手段に向けられて
きた。従って例えば、出力の非直線性を補正するために
、信号源の出力とその制御入力の間にフィードバックル
ープが設けられた。
（発明の目的）
本発明の目的は、第１信号の周波数ｆ（ｔ）の時間挙動
における非直線性を補償する装置を提供することにある
。
における非直線性を補償する装置を提供することにある
。
（発明の構成）
以下の・説明から明らかとなる上記及びその他の目的は
、本発明によれば、第１信号を受信するように接続され
、第１信号を所定の信号遅延（Ｔ１）だけ遅らせた第２
信号を発生する遅延要素；第１及び第２両信号を混合し
て、第３の信号を発生する信号ミキサー；及び第３信号
に応答し、第３信号の周波数に応じた周波数を持つサン
プリング信号を発生する装置；を設けることによって達
成される。後に詳述する理由から、上記のサンプリング
信号は、第１信号の周波数が所定量Δｆ （但し△ｆ
＝ １ ／Ｔ、又はその完全分数つまり整数倍）だけ変
化した瞬間を限定する。
、本発明によれば、第１信号を受信するように接続され
、第１信号を所定の信号遅延（Ｔ１）だけ遅らせた第２
信号を発生する遅延要素；第１及び第２両信号を混合し
て、第３の信号を発生する信号ミキサー；及び第３信号
に応答し、第３信号の周波数に応じた周波数を持つサン
プリング信号を発生する装置；を設けることによって達
成される。後に詳述する理由から、上記のサンプリング
信号は、第１信号の周波数が所定量Δｆ （但し△ｆ
＝ １ ／Ｔ、又はその完全分数つまり整数倍）だけ変
化した瞬間を限定する。
更に本発明によれば、上記のサンプリング信号が信号利
用装置へ与えられ、この装置がサンプリング信号で定め
られる所定量の第１信号周波数における変化に応答する
。
用装置へ与えられ、この装置がサンプリング信号で定め
られる所定量の第１信号周波数における変化に応答する
。
本発明の好ましい一実施例では、遅延要素が一定の信号
遅延Ｔ１を与える。別の実施例において、遅延Ｔ、は第
１信号の周波数ｆ（ｔ）の既知関数である。遅延Ｔ１が
周波数の関数である後者の場合、サンプリング信号によ
って定められる時間の瞬間と瞬間の間における所定量の
周波数変化も周波数に依存する。
遅延Ｔ１を与える。別の実施例において、遅延Ｔ、は第
１信号の周波数ｆ（ｔ）の既知関数である。遅延Ｔ１が
周波数の関数である後者の場合、サンプリング信号によ
って定められる時間の瞬間と瞬間の間における所定量の
周波数変化も周波数に依存する。
本発明を完全に理解するために、発明の好まし・・％、
” ＊３ｔ″″′″Ｍ ｔ ４ ））、Ｔ （
Ｄ ｎｉ！Ｉ ｆｌ ｇ ’！ＩＩ ｂＭＡ （ｔ （
’）’ｉ；Ａｍを参照されたい。
” ＊３ｔ″″′″Ｍ ｔ ４ ））、Ｔ （
Ｄ ｎｉ！Ｉ ｆｌ ｇ ’！ＩＩ ｂＭＡ （ｔ （
’）’ｉ；Ａｍを参照されたい。
（発明の実施例）
以下本発明を、添付図面の第１〜１２図を参照して説明
する。各図中間−の要素は、同じ参照番号で示しである
。
する。各図中間−の要素は、同じ参照番号で示しである
。
第１図は、単調に時間的に可変な周波数ｆ、を持つ信号
Ｓ１と特定のサンプリング周波数ｒ、を持つサンプリン
グ信号Ｓ、を、信号利用装置１０゜へ与えるための本発
明によるシステム全体を示している。信号利用装置は、
信号Ｓ１に応答し、周波数ｆ２に応じて一定の処置又は
動作を行う装置であれば任意のものでよい。この種の信
号利用装置の２つの具体例は、後に第５〜１２図を参照
して説明する。
Ｓ１と特定のサンプリング周波数ｒ、を持つサンプリン
グ信号Ｓ、を、信号利用装置１０゜へ与えるための本発
明によるシステム全体を示している。信号利用装置は、
信号Ｓ１に応答し、周波数ｆ２に応じて一定の処置又は
動作を行う装置であれば任意のものでよい。この種の信
号利用装置の２つの具体例は、後に第５〜１２図を参照
して説明する。
概略的説明の目的上、信号利用装置１０が時間的に可変
な周波数ｆ、に応答し、この周波数の実際値と所望値間
の偏差が信号利用装置の動作に許容し得ないエラーをも
たらすとだけ言っておけばこ＼では充分であろう。
な周波数ｆ、に応答し、この周波数の実際値と所望値間
の偏差が信号利用装置の動作に許容し得ないエラーをも
たらすとだけ言っておけばこ＼では充分であろう。
信号Ｓ１は任意の適切な信号源１２によって発
（生される。この信号源は例えば、入力電圧Ｓ。に比
例した周波数ｆ、の出力信号Ｓ１を発生する電圧制御式
発振器（ＶＣＯ）で構成できる。すなわち： ｆ＋ （ｔ） ＝ＫＳｏ（ｔ）＋に 但しＫとｋは定数。
（生される。この信号源は例えば、入力電圧Ｓ。に比
例した周波数ｆ、の出力信号Ｓ１を発生する電圧制御式
発振器（ＶＣＯ）で構成できる。すなわち： ｆ＋ （ｔ） ＝ＫＳｏ（ｔ）＋に 但しＫとｋは定数。
一例として、入力電圧Ｓ０は、最小値から最大値へ繰返
し直線的に上向き傾斜する鋸歯状信号から成る。この入
力信号は、°初期値ｆ ｍｉｎから最大値ｆ ｍａｘへ
はり直線的に上向き傾Ｊ）する周波数ｆ１を持つ出力信
号Ｓｌとなる。この構成において、周波数ｆ、の正確に
直線的な上向き傾斜（ｄｆｌ／ｄｔ＝定数）からの偏差
には、次の２つの原因がある： １、入力電圧Ｓ０が時間（ｄｒ １１ ／ ａ ｔ ＝
定数）に対して正確に直線的でない； ２、周波数ｆ１が入力信号（ｓ、（ｒυ＝ＫＳＯ＋ｋ）
に対して正確に直線的でない。
し直線的に上向き傾斜する鋸歯状信号から成る。この入
力信号は、°初期値ｆ ｍｉｎから最大値ｆ ｍａｘへ
はり直線的に上向き傾Ｊ）する周波数ｆ１を持つ出力信
号Ｓｌとなる。この構成において、周波数ｆ、の正確に
直線的な上向き傾斜（ｄｆｌ／ｄｔ＝定数）からの偏差
には、次の２つの原因がある： １、入力電圧Ｓ０が時間（ｄｒ １１ ／ ａ ｔ ＝
定数）に対して正確に直線的でない； ２、周波数ｆ１が入力信号（ｓ、（ｒυ＝ＫＳＯ＋ｋ）
に対して正確に直線的でない。
多くの場合、信号ｆ、のこの非直線性は、信号利用装置
１０の動作に悪影響を及ぼさない。しかし一部の用途で
は、その非直線性が許容されず、ｆｌの所望値からの偏
差を修正つまり補償する必要がある。
１０の動作に悪影響を及ぼさない。しかし一部の用途で
は、その非直線性が許容されず、ｆｌの所望値からの偏
差を修正つまり補償する必要がある。
勿論、直線性を改善するためには、電圧源Ｓ０（傾斜発
生器等）の質を高める等幾つかの修正措置をとったり、
同じく周波数ｆ、と信号Ｓ。間における直線性を改善す
るために、信号源１２の質を高めることができる。
生器等）の質を高める等幾つかの修正措置をとったり、
同じく周波数ｆ、と信号Ｓ。間における直線性を改善す
るために、信号源１２の質を高めることができる。
更に、信号源の直線性を維持するのに、信号源１２の出
力と入力間に位相ロックループを与えることが周知であ
る。この解決法は、初期電圧信号Ｓ０の非直線性を補償
せずに、システムの複雑さを増すという欠点を有する。
力と入力間に位相ロックループを与えることが周知であ
る。この解決法は、初期電圧信号Ｓ０の非直線性を補償
せずに、システムの複雑さを増すという欠点を有する。
本発明によれば、システムは、第１信号Ｓ、の周波数ｆ
、が所定量変化した時間的瞬間を定めるサンプリング信
号Ｓ、を信号利用装置ｌＯへ発生供給する別個の装置を
備えている。
、が所定量変化した時間的瞬間を定めるサンプリング信
号Ｓ、を信号利用装置ｌＯへ発生供給する別個の装置を
備えている。
本発明によれば、サンプリング信号Ｓ、は次のように発
生される： 周波数ｆ１の初期信号＄１が直接的及び遅延期間Ｔ、を
有する遅延要素１８を介して間接的に４象限ミキサー１
６へ供給される。つまり周波数ｆ２を持つ遅延要素１８
の出力信号Ｓ２も、ミキサーＴ６へ印加される。
生される： 周波数ｆ１の初期信号＄１が直接的及び遅延期間Ｔ、を
有する遅延要素１８を介して間接的に４象限ミキサー１
６へ供給される。つまり周波数ｆ２を持つ遅延要素１８
の出力信号Ｓ２も、ミキサーＴ６へ印加される。
この特定の実施例において、信号ＳＩは直接ミキサー１
６と遅延要素１８へ加えられるが、信号ＳＩを周波数逓
倍器、分割器等に通して更に別の信号を導き、これをミ
キサー１６と遅延要素１８へ印加してもよいことが理解
される。本発明において要は、ミキサーと遅延要素に加
えられる信号の周波数が周波数ｆ、と同じか又はこれか
ら導かれて、それと関連及び同期されていることである
。
６と遅延要素１８へ加えられるが、信号ＳＩを周波数逓
倍器、分割器等に通して更に別の信号を導き、これをミ
キサー１６と遅延要素１８へ印加してもよいことが理解
される。本発明において要は、ミキサーと遅延要素に加
えられる信号の周波数が周波数ｆ、と同じか又はこれか
ら導かれて、それと関連及び同期されていることである
。
ミキサー１６は、周波数ｆ、とＴ２の和と差に等しい周
波数ｒ、を持つ出力信号Ｓ、を生じる。
波数ｒ、を持つ出力信号Ｓ、を生じる。
この信号Ｓ、がローパスフィルタ２０等のフィルタへ加
えられ、信号Ｓ、に含まれた差周波数のみを含む信号Ｓ
４を生じる。次いでこの信号Ｓ、が、サンプリング周波
数ｆ、を持つサンプリング信号Ｓ５を生じるサンプリン
グ装置２２へ加えられる。
えられ、信号Ｓ、に含まれた差周波数のみを含む信号Ｓ
４を生じる。次いでこの信号Ｓ、が、サンプリング周波
数ｆ、を持つサンプリング信号Ｓ５を生じるサンプリン
グ装置２２へ加えられる。
サンプリング装置２２は第２図に示すように構ＩＩ ＆
＋ 成ｒｓ、ａ、、：（７）装置よ、９７プワ
、グ周波数ｆ５が周波数ｆ４の倍数となるように、１つ
以上の周波数倍加器２４から成る。周波数逓倍器（倍加
器）２４の出力がゼロ交差検出器へ送られ、正又は負へ
移行するゼロ交差毎にサンプリングパルスを生ずる。
＋ 成ｒｓ、ａ、、：（７）装置よ、９７プワ
、グ周波数ｆ５が周波数ｆ４の倍数となるように、１つ
以上の周波数倍加器２４から成る。周波数逓倍器（倍加
器）２４の出力がゼロ交差検出器へ送られ、正又は負へ
移行するゼロ交差毎にサンプリングパルスを生ずる。
次に、第１図に示した装置１４の動作を、第３．４図の
線図を参照して説明する。これらの線図は、周波数ｒ、
を時間の関数として示している。図から明らかなように
、周波数ｆ、は最小周波数ｆ ｍｉｎから最大周波数ｆ
ｔａａｘへ上向きに傾斜し、次いで急激に再び最小周
波数ｆｍｉｎへ降下する。周波数ｆ１は２つのリミット
間で時間の線形関数；つまりｄｆ、／ｄｔ＝定数、であ
るのが好ましい。しかし、正確に線形な出力周波数を持
つ信号源を設けるのは極めて高価である。第３．４図は
、周波数ｆ。
線図を参照して説明する。これらの線図は、周波数ｒ、
を時間の関数として示している。図から明らかなように
、周波数ｆ、は最小周波数ｆ ｍｉｎから最大周波数ｆ
ｔａａｘへ上向きに傾斜し、次いで急激に再び最小周
波数ｆｍｉｎへ降下する。周波数ｆ１は２つのリミット
間で時間の線形関数；つまりｄｆ、／ｄｔ＝定数、であ
るのが好ましい。しかし、正確に線形な出力周波数を持
つ信号源を設けるのは極めて高価である。第３．４図は
、周波数ｆ。
の非直線性を、理解を容易とするため誇張して示してい
る。
る。
第３図には、信号Ｓｔの周波数ｆ２も点線で示しである
。この周波数は周波数ｆ、と等しいが、周期Ｔ、だけ遅
延されている。同図から明らかなように、所定の時間的
瞬間（例えばＬｏ）におけるｆｌとＴ２間の周波数差、
すなわちローパスフィルタ２０の出力に現われる信号Ｓ
４の周波数は「４である。信号Ｓ２は単に信号ＳＩを遅
延したものであるから、時刻ｔ０における曲線ｆ、の勾
配は近似的に次式で与えられる： ｄｆｌ ／ｄｔ＝ Ｔ４ ／ＴＩ こ＼で、周波数曲線ｆ、の勾配は次のように定確される
； ｄｆｌ ／ｄｔ＝△ｆ／Ｔ△。
。この周波数は周波数ｆ、と等しいが、周期Ｔ、だけ遅
延されている。同図から明らかなように、所定の時間的
瞬間（例えばＬｏ）におけるｆｌとＴ２間の周波数差、
すなわちローパスフィルタ２０の出力に現われる信号Ｓ
４の周波数は「４である。信号Ｓ２は単に信号ＳＩを遅
延したものであるから、時刻ｔ０における曲線ｆ、の勾
配は近似的に次式で与えられる： ｄｆｌ ／ｄｔ＝ Ｔ４ ／ＴＩ こ＼で、周波数曲線ｆ、の勾配は次のように定確される
； ｄｆｌ ／ｄｔ＝△ｆ／Ｔ△。
但し、Δｒは期間Ｔ△、中における周波数ｒ１の変化で
ある。
ある。
今、期間Ｔ△、をＴ、４（信号Ｓ４と周波数ｆ４の周期
）に等しいとすると： ｆ＝／Ｔ＋”△ｒ／’ｒｅ。
）に等しいとすると： ｆ＝／Ｔ＋”△ｒ／’ｒｅ。
ｆａ＝１／Ｔｅａであるから、
△ｆ ” １ ／ＴＩ ＝定数
従って、信号Ｓｓ （周波数ｆ４と周期Ｔ４）の各周
期毎に、周波数ｆ１は固定△ｆだけ変化する。
期毎に、周波数ｆ１は固定△ｆだけ変化する。
つまり、ｒ ｓ ＝Ｍｔａ （但しＭは整数）の周波数
を持つサンプリング信号は、信号Ｓ１の周波数が所定量
だけ変化した各瞬間を定める。
を持つサンプリング信号は、信号Ｓ１の周波数が所定量
だけ変化した各瞬間を定める。
第４図は、周波＠【、の等しい変化Δｆを与える連続す
る時間的瞬間１．．１ｔ ・・・ｔ、でサンプリングパ
ルスがいかに現われるかを誇大して示している。周波数
△ｆの変化の大きさは、Ｔ１と整数Ｍによって決まる。
る時間的瞬間１．．１ｔ ・・・ｔ、でサンプリングパ
ルスがいかに現われるかを誇大して示している。周波数
△ｆの変化の大きさは、Ｔ１と整数Ｍによって決まる。
第５図は、スクリーン又はその他の表面４２を横切って
レーザビーム４０を走査するシステムを示している。走
査は、音響光学変調器４４によって成される。
レーザビーム４０を走査するシステムを示している。走
査は、音響光学変調器４４によって成される。
電圧制御式発振器４６が、周波数ｆの信号を変調器の極
板に与える。ビーム４０の振れ角度θは、その周波数に
正比例している。
板に与える。ビーム４０の振れ角度θは、その周波数に
正比例している。
周波数ｆの線形掃引が、スクリーン表面４２を横切る一
定の走査速度をもたらすことが理解されよう、しかし、
不可避的に生ずる非直線性が、スキャナーによって生成
される像を歪ませる。
定の走査速度をもたらすことが理解されよう、しかし、
不可避的に生ずる非直線性が、スキャナーによって生成
される像を歪ませる。
本発明によれば、サンプリング信号がＱ−スイッチ４８
へ加えられ、このスイッチがビームラ変調して、ビーム
がスクリーン４２に沿ってスペースの等しい空間的増分
△Ｓだけ走査される時間の増分を定める。これら空間的
増分は、サンプリング信号を発生する装置５０の遅延期
間Ｔ、と周波数逓倍器Ｍを適切に選ぶことによって、所
望量だけ小さくできる。
へ加えられ、このスイッチがビームラ変調して、ビーム
がスクリーン４２に沿ってスペースの等しい空間的増分
△Ｓだけ走査される時間の増分を定める。これら空間的
増分は、サンプリング信号を発生する装置５０の遅延期
間Ｔ、と周波数逓倍器Ｍを適切に選ぶことによって、所
望量だけ小さくできる。
第６〜１２図は、表面音響波応答機を用いた呼びかけ機
一応答機システムに本発明を適用した例を示している。
一応答機システムに本発明を適用した例を示している。
この種システムの一般型は、コール（Ｃｏ１ｅ ）とバ
ーン（Ｖａｕｇｈｎ ）に付与された米国特許第３，７
０６，０９４号に開示されている。
ーン（Ｖａｕｇｈｎ ）に付与された米国特許第３，７
０６，０９４号に開示されている。
第６図に示した発信器／送信器及びデコーダシステムは
ランプ波発生器９０を備え、これが鋸歯状波形を電圧制
御式発振器（ＶＣＯ）９２へ供給する。ＶＣＯは、９０
５ＭＨ２の周波数から９２５ Ｈｚの周波数へ繰返し直
線的に上向き傾斜する周波数ｆの出力信号を発生する。
ランプ波発生器９０を備え、これが鋸歯状波形を電圧制
御式発振器（ＶＣＯ）９２へ供給する。ＶＣＯは、９０
５ＭＨ２の周波数から９２５ Ｈｚの周波数へ繰返し直
線的に上向き傾斜する周波数ｆの出力信号を発生する。
この出力信号がＲＦ増巾器９４で増巾され、発信／受信
スイ′１） ツチ９６へ加えられる。スイ
ッチ９６は信号を、発振側の電力増巾器９８又はデコー
ドミキサー１００へ向かわせる。スイッチ９６は、クロ
ック１０２から発生される１００ＫＨ２の矩形波信号に
よって制御される。増巾器９８からの出力信号Ｓｌは、
外部のサーキュレータつまり発信／受信（ＴＲ）スイッ
チ１０４に供給され、アンテナ１０６から電磁放射とし
て発信される。
スイ′１） ツチ９６へ加えられる。スイ
ッチ９６は信号を、発振側の電力増巾器９８又はデコー
ドミキサー１００へ向かわせる。スイッチ９６は、クロ
ック１０２から発生される１００ＫＨ２の矩形波信号に
よって制御される。増巾器９８からの出力信号Ｓｌは、
外部のサーキュレータつまり発信／受信（ＴＲ）スイッ
チ１０４に供給され、アンテナ１０６から電磁放射とし
て発信される。
第６図のシステムに関連した応答機のブロック図が第７
図に示しである。応答機は信号ＳＩをアンテナ１０７で
受信し、それを指示された遅延期間ＴＯ１△Ｔを有する
一連の遅延要素１０９へ送る。連続する各遅延要素を通
過した後、信号の一部■ｏ、Ｉ１、Ｉ２ ・・・Ｉ８が
取出され、合計要素１１１へ与えられる。各中間信号Ｉ
０ ・・・Ｉ８の和である合計信号Ｓ２がアンテナ１０
７へ戻され、第６図のシステム中におけるアンテナ１０
６へ発信される。
図に示しである。応答機は信号ＳＩをアンテナ１０７で
受信し、それを指示された遅延期間ＴＯ１△Ｔを有する
一連の遅延要素１０９へ送る。連続する各遅延要素を通
過した後、信号の一部■ｏ、Ｉ１、Ｉ２ ・・・Ｉ８が
取出され、合計要素１１１へ与えられる。各中間信号Ｉ
０ ・・・Ｉ８の和である合計信号Ｓ２がアンテナ１０
７へ戻され、第６図のシステム中におけるアンテナ１０
６へ発信される。
応答機からの応答信号Ｓ２はアンテナ１０６に１°″ｒ
−ｉ（ｔｌ゛ｔ−４“ｖ−９５１Ａ“ＴＲ″パ′１チ１
０４を介し受信側増巾器１０８へ送られる。
−ｉ（ｔｌ゛ｔ−４“ｖ−９５１Ａ“ＴＲ″パ′１チ１
０４を介し受信側増巾器１０８へ送られる。
増巾器１０８の出力Ｓ４が、スイッチ９６から間欠的に
与えられる信号Ｓ３とミキサー１００でヘテロダイン混
合される。
与えられる信号Ｓ３とミキサー１００でヘテロダイン混
合される。
ミキサー１００の出力ＳＳは、両信号ｓ３と８４の和及
び差周波数を含む。この出力が、１〜３ＫＨ，の通過帯
域を持つバンドパスフィルタ１１０へ与えられる。同フ
ィルタの出力が、アンチエイリアシング（周波数折り重
ね防止用）フィルタ１１２を通ってサンプル／ホールド
回路１１４へ至る。
び差周波数を含む。この出力が、１〜３ＫＨ，の通過帯
域を持つバンドパスフィルタ１１０へ与えられる。同フ
ィルタの出力が、アンチエイリアシング（周波数折り重
ね防止用）フィルタ１１２を通ってサンプル／ホールド
回路１１４へ至る。
サンプル／ホールド回路は、各サンプルをアナログ−デ
ジタル“（Ａ／Ｄ）変換器１１６へ供給する。Ａ／Ｄ変
換器はサンプルのデジタル値を、信号中に含まれる周波
数をフーリエ変換によって解析するプロセッサ１１８へ
与える。サンプル／ホールド回路１１４とＡ／Ｄ変換器
１１６は、本発・明による装置１１９で生成されたサン
プリング信号によってストローブされる。上述のように
、このサンプリング信号が、■ＣＯ出力信号の単調に増
加する周波数ｆの時間に対する非直線性を補償する。
ジタル“（Ａ／Ｄ）変換器１１６へ供給する。Ａ／Ｄ変
換器はサンプルのデジタル値を、信号中に含まれる周波
数をフーリエ変換によって解析するプロセッサ１１８へ
与える。サンプル／ホールド回路１１４とＡ／Ｄ変換器
１１６は、本発・明による装置１１９で生成されたサン
プリング信号によってストローブされる。上述のように
、このサンプリング信号が、■ＣＯ出力信号の単調に増
加する周波数ｆの時間に対する非直線性を補償する。
装置１１９は、ＶＣＯ９２で生じた信号を分離増巾器１
２１を介して入力する。信号はさらに、一定の信号遅延
Ｔ、を持つ遅延要素１２０に通される。遅延された信号
と遅延されない信号の両方がミキサー１２２へ加えられ
、該ミキサーが和と差の周波数を含む信号Ｓ、を生じる
。信号Ｓ、は、その信号中蓋周波数を含む部分だけを通
すローパスフィルタ１２４へ与えられる。ローパスフィ
ルタの出力はゼロ交差検出器１２６へ供給され、正（又
は負）へ向かうゼロ交差毎に１パルスが発せられる。こ
れらのパルスが、サンプル／ホールド装置１１４とＡ／
Ｄ変換器１１６をストローブするのに使われる。
２１を介して入力する。信号はさらに、一定の信号遅延
Ｔ、を持つ遅延要素１２０に通される。遅延された信号
と遅延されない信号の両方がミキサー１２２へ加えられ
、該ミキサーが和と差の周波数を含む信号Ｓ、を生じる
。信号Ｓ、は、その信号中蓋周波数を含む部分だけを通
すローパスフィルタ１２４へ与えられる。ローパスフィ
ルタの出力はゼロ交差検出器１２６へ供給され、正（又
は負）へ向かうゼロ交差毎に１パルスが発せられる。こ
れらのパルスが、サンプル／ホールド装置１１４とＡ／
Ｄ変換器１１６をストローブするのに使われる。
第１Ｏ〜１２図が第６図の回路の動作を示している。第
１０図はクロック１０２からの１００ ・ＫＨ２出力
；第１１図はＶＣＯ９２で生じた信号の周波数掃引を示
し、第１２図は発信信号Ｓ、の周波数（実線１２８）と
応答機から受信された信号Ｓｚの周波数（点ＮｆＡ１３
０）をそれぞれ示している。図から明らかなように、信
号１３０は信号１２８の発信間隔中に受信される。これ
らの間隔′は、応答機に対する信号の発振と応答機から
の応答受信の間の往復遅延時間にはソ等しく選ばれる。
１０図はクロック１０２からの１００ ・ＫＨ２出力
；第１１図はＶＣＯ９２で生じた信号の周波数掃引を示
し、第１２図は発信信号Ｓ、の周波数（実線１２８）と
応答機から受信された信号Ｓｚの周波数（点ＮｆＡ１３
０）をそれぞれ示している。図から明らかなように、信
号１３０は信号１２８の発信間隔中に受信される。これ
らの間隔′は、応答機に対する信号の発振と応答機から
の応答受信の間の往復遅延時間にはソ等しく選ばれる。
図中複数の点線で示しであるように、応答機からの応答
は異った遅延時間（ＴＯ、Ｔｏ ＋△Ｔ、Ｔ０＋２△Ｔ
、・・・Ｔ、＋Ｎ△Ｔ）を持つ結合（つまり合計された
）中間信号の結果として、任意の時間的瞬間に多数の周
波数を含む。
は異った遅延時間（ＴＯ、Ｔｏ ＋△Ｔ、Ｔ０＋２△Ｔ
、・・・Ｔ、＋Ｎ△Ｔ）を持つ結合（つまり合計された
）中間信号の結果として、任意の時間的瞬間に多数の周
波数を含む。
第８．９図は、第７図のブロックダイアグラムを実施し
た応答機の実施例を示す。この応答機は、受信信号Ｓ、
を音響波へ変換し、更にダイポールアンテナ５６を介し
て送信するため音響エネルギーを電気信号Ｓ２へ再転換
するように動作する。
た応答機の実施例を示す。この応答機は、受信信号Ｓ、
を音響波へ変換し、更にダイポールアンテナ５６を介し
て送信するため音響エネルギーを電気信号Ｓ２へ再転換
するように動作する。
すなわち、応答機の信号変換要素は、ニオブ酸塩ナトリ
ウム（ＬｉＮｂ（ｈ ）結晶等の圧電材から成る基板５
８を有する。基板の表面には、第９図に示すようなパタ
ーンを形成するアルミニウム等のメタル層が被着されて
いる。このパターンは例えば、１へ１ ダイ
ポールアンテナ５６へ接続された２本のバスパー６０．
６２と、１発進（ｌａｕｎｃｈ） ” ）ランスデュ
ーサ６４と、複数の１タツフ１トランスデユーサ６６か
ら成る。こうしてバスパー６０．６２が、発進トランス
デユーサによって発生し、は−゛直線的に伝播して各タ
ップトランスデユーサへ順次到達する音響波用の移動路
６８を限定する。タップトランスデユーサが音響波を電
気エネルギーへ再変換し、この電気エネルギーがバスパ
ー６０．６２へ集められそこで加算される。次いで合計
の電気エネルギーがダイポールアンテナ５６を付勢し、
電磁放射に変換され、信号Ｓ、として送信される。
ウム（ＬｉＮｂ（ｈ ）結晶等の圧電材から成る基板５
８を有する。基板の表面には、第９図に示すようなパタ
ーンを形成するアルミニウム等のメタル層が被着されて
いる。このパターンは例えば、１へ１ ダイ
ポールアンテナ５６へ接続された２本のバスパー６０．
６２と、１発進（ｌａｕｎｃｈ） ” ）ランスデュ
ーサ６４と、複数の１タツフ１トランスデユーサ６６か
ら成る。こうしてバスパー６０．６２が、発進トランス
デユーサによって発生し、は−゛直線的に伝播して各タ
ップトランスデユーサへ順次到達する音響波用の移動路
６８を限定する。タップトランスデユーサが音響波を電
気エネルギーへ再変換し、この電気エネルギーがバスパ
ー６０．６２へ集められそこで加算される。次いで合計
の電気エネルギーがダイポールアンテナ５６を付勢し、
電磁放射に変換され、信号Ｓ、として送信される。
タップトランスデユーサ５６は第８図に示すごとく音響
波路６８に沿って等しい間隔で設けられ、タップトラン
スデユーサ間に選定数の“遅延パッド”７０を設けるこ
とによって、応答機に対応した情報コードが与えられる
。第９図に詳しく示したこれらの遅延パッドは、バスパ
ー６０．６２及びトランスデユーサ６４．６６と同じ素
材で、被 １着されて成るのが好ましい。各
遅延パッドは、１つのタップトランスデユーサ６６から
次のトランスデユーサへ向かう音響波の伝播を動作周波
数（約９１５ＭＨ２）で遅延されていない音響波に対し
１／４周期つまり９０’遅延させるのに充分な巾を持つ
。連続するタップトランスデユーサ簡に３個の遅延パッ
ドを配置することによって、タップトランスデユーサ６
６Ｂで受信される音響波の位相φは次の４種の位相を与
えるように制御できる： １、 タップトランスデユーサ６６Ａ、６６Ｂ間にパッ
ドなし＝−９０”； ２、 タップトランスデユーサ６６Ａ、６６Ｂ間にパッ
ド１個＝０°； ３、 タップトランスデユーサ６６Ａ、６６Ｂ間にパッ
ド２個＝９０″′；及び ４、 タップトランスデユーサ６６Ａ、６６Ｂ間にパッ
ド３個＝１８０°。
波路６８に沿って等しい間隔で設けられ、タップトラン
スデユーサ間に選定数の“遅延パッド”７０を設けるこ
とによって、応答機に対応した情報コードが与えられる
。第９図に詳しく示したこれらの遅延パッドは、バスパ
ー６０．６２及びトランスデユーサ６４．６６と同じ素
材で、被 １着されて成るのが好ましい。各
遅延パッドは、１つのタップトランスデユーサ６６から
次のトランスデユーサへ向かう音響波の伝播を動作周波
数（約９１５ＭＨ２）で遅延されていない音響波に対し
１／４周期つまり９０’遅延させるのに充分な巾を持つ
。連続するタップトランスデユーサ簡に３個の遅延パッ
ドを配置することによって、タップトランスデユーサ６
６Ｂで受信される音響波の位相φは次の４種の位相を与
えるように制御できる： １、 タップトランスデユーサ６６Ａ、６６Ｂ間にパッ
ドなし＝−９０”； ２、 タップトランスデユーサ６６Ａ、６６Ｂ間にパッ
ド１個＝０°； ３、 タップトランスデユーサ６６Ａ、６６Ｂ間にパッ
ド２個＝９０″′；及び ４、 タップトランスデユーサ６６Ａ、６６Ｂ間にパッ
ド３個＝１８０°。
第７図を参照すると、位相情報φ。（配列中箱１のタッ
プトランスデユーサで引出された信号の位相）とφ１、
φ２ ・・・φ、ｌ （その後に続くタップトランスデ
ユーサで引出された信号の位相）が、第８図の実施例に
おいてバスパー６０．６２から成るコンバイナー（加算
器）へ供給される。
プトランスデユーサで引出された信号の位相）とφ１、
φ２ ・・・φ、ｌ （その後に続くタップトランスデ
ユーサで引出された信号の位相）が、第８図の実施例に
おいてバスパー６０．６２から成るコンバイナー（加算
器）へ供給される。
アンテナ５６からの信号Ｓ２として送信される上記の位
相情報が、応答機の情報コードを含む。
相情報が、応答機の情報コードを含む。
以上、本発明の全ての目的と利点を満たす、周波数変調
信号における非直線性を補償するための新規な装置を図
示し、説明した。好ましい実施例を開示した明細書及び
添付の図面に基き、本発明において多くの変化、変更、
変形及びその他の使用法、用途が可能なことは、当業者
にとって明らかであろう。発明の主旨及び範囲から逸脱
しないそうした全ての変化、変更、変形及びその他の使
用法、用途も、請求の範囲によってのみ限定される本発
明に含まれるものである。
信号における非直線性を補償するための新規な装置を図
示し、説明した。好ましい実施例を開示した明細書及び
添付の図面に基き、本発明において多くの変化、変更、
変形及びその他の使用法、用途が可能なことは、当業者
にとって明らかであろう。発明の主旨及び範囲から逸脱
しないそうした全ての変化、変更、変形及びその他の使
用法、用途も、請求の範囲によってのみ限定される本発
明に含まれるものである。
第１図は周波数変調信号中の非直線性を補償するだめの
、本発明による装置のブロック図。 第２図は第１図の装置中のサンプリング要素に含まれる
詳細要素のブロック図。 第３．４図は第１図の装置の動作を示す周波数対時間の
線図。 第５図はレーザビームスキャナーと組合せた本発明の使
用法を示すブロック図。 第６図は呼びかけ機一応答機システムと組合せた本発明
の使用法を示すブロック図。 第７図は第６図のシステムで使われる受動応答機のブロ
ック図。 第８図は第７図に示した応答機の好ましい一実施例を示
す具体図。 第９図は第８図の応答機の一部を詳細に示した具体図。 第１０．１１図は第６図のシステムの動作を示すそれぞ
れ電圧と周波数のタイミング図。 第１２図は第６図のシステムの動作を更に示す周波数対
時間の線図である。 １０・・・信号利用手段、１２・・・信号源手段、１４
，５０，１１９・・・本発明の装置、・）（１６・ １
２２°゛°混合手段・１８・ １°９°゛・遅延要素、
２２・・・サンプリング信号発生手段、４０・・・レー
ザビーム、４４・・・ビーム偏向器、４８・・・ビーム
強度変調器、９０〜１０６（１００除く）・・・第４信
号発生手段、１００・・・第６信号発生混合手段、１０
４・・・発信／受信スイッチ、５６〜７０，１０７〜１
１１・・・応答機手段（６４，６６，１０９・・・信号
変換手段、７０・・・信号調整手段、６０．６２，１１
１・・・信号結合手段）、１１４〜１１８・・・信号処
理手段。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、 １ フッ ＦＩＧ、 ２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、７ 日 ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、 １０ ＦＩＧ、 １１ ＦＩＧ、 （２ 手続補正書（方式）６０，３．１２ 昭和 年 月 日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２２５０６９号
３、補正をする者 事件との関係 出願人 名 称 エックス−サイト インコーホレーテッド４
、代理人
、本発明による装置のブロック図。 第２図は第１図の装置中のサンプリング要素に含まれる
詳細要素のブロック図。 第３．４図は第１図の装置の動作を示す周波数対時間の
線図。 第５図はレーザビームスキャナーと組合せた本発明の使
用法を示すブロック図。 第６図は呼びかけ機一応答機システムと組合せた本発明
の使用法を示すブロック図。 第７図は第６図のシステムで使われる受動応答機のブロ
ック図。 第８図は第７図に示した応答機の好ましい一実施例を示
す具体図。 第９図は第８図の応答機の一部を詳細に示した具体図。 第１０．１１図は第６図のシステムの動作を示すそれぞ
れ電圧と周波数のタイミング図。 第１２図は第６図のシステムの動作を更に示す周波数対
時間の線図である。 １０・・・信号利用手段、１２・・・信号源手段、１４
，５０，１１９・・・本発明の装置、・）（１６・ １
２２°゛°混合手段・１８・ １°９°゛・遅延要素、
２２・・・サンプリング信号発生手段、４０・・・レー
ザビーム、４４・・・ビーム偏向器、４８・・・ビーム
強度変調器、９０〜１０６（１００除く）・・・第４信
号発生手段、１００・・・第６信号発生混合手段、１０
４・・・発信／受信スイッチ、５６〜７０，１０７〜１
１１・・・応答機手段（６４，６６，１０９・・・信号
変換手段、７０・・・信号調整手段、６０．６２，１１
１・・・信号結合手段）、１１４〜１１８・・・信号処
理手段。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、 １ フッ ＦＩＧ、 ２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、７ 日 ＦＩＧ、９ ＦＩＧ、 １０ ＦＩＧ、 １１ ＦＩＧ、 （２ 手続補正書（方式）６０，３．１２ 昭和 年 月 日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２２５０６９号
３、補正をする者 事件との関係 出願人 名 称 エックス−サイト インコーホレーテッド４
、代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（イ）単調に変化する時間微分系数（ｄｆ／ｄｔ）
を有する時間的に可変な周波数ｆ（ｔ）を持った第１の
信号を発生する信号源手段、及び（ロ）上記第１信号に
応答し、第１信号の周波数ｆ（ｔ）に依存して所望のプ
ロセスを実行する信号利用手段を備えたシステムにおい
て： （ａ）上記第１信号を入力信号として受信するように接
続され、所定の信号遅延（Ｔ＿１）だけ入力信号を遅ら
せた第２の信号を生ずる遅延手段； （ｂ）上記第１信号と第２信号を混合し、第３の信号を
生ずる信号手段；及び （ｃ）上記第３信号に応答し、第３信号の周波数に応じ
た周波数を持つサンプリング信号を発生する手段で、該
サンプリング信号のサンプリング時間が、所定量△ｆ（
△ｆ＝１／Ｔ＿１又はその完全分数つまり整数倍）だけ
第１信号の周波数が変化した瞬間を定め、上記信号利用
手段はサンプリング信号に応答して、周波数ｆ（ｔ）が
上記所定量△ｆだけ変化したとき所望の措置を行うこと
； を含む上記微分係数（ｄｆ／ｄｔ）の非直線性を補償す
る装置。 ２、前記信号利用手段がコード化情報を伝送する受動応
答機を呼びかけするためのシステムで、該システムが： （イ）前記第１の周波数ｆ（ｔ）に対応した第２の周波
数を持つ第４信号を送信する手段で、該第２周波数が所
定の周波数範囲内で複数の周波数値を連続的に有するこ
と； （ロ）上記第４信号を受信し、それに応答して第５信号
を受信する遠隔の受動応答機手段で、該応答機手段が第
５信号を出力として生ずるため第４信号を入力として受
信するように接続された信号変換手段を含み、該応答機
手段が更に： （ａ）第４信号を受信するように接続された複数の信号
調整手段で、各信号調整手段が第 ４信号に対し既知の遅延と既知の振巾変化 を持つ中間信号を与えること；及び （ｂ）上記信号調整手段の全てに接続され、上記中間信
号を結合して上記第５信号を生ず る信号結合手段で、信号調整手段と信号結 合手段が応答機手段に対応した既知の情報 コードを第５信号中に与えること；を含み；（ハ）応答
機手段からの第５信号を受信する手段；（ニ）第４信号
と第５信号を受信するように構成され、第４信号と第５
信号を混合して、第６の信号を発生する手段；及び （ホ）上記第６信号に応答し、第６信号中に含まれた周
波数の少くとも一部を検出して、応答機手段に対応した
上記情報コードを求める信号処理手段； を備えた特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、前記信号利用手段がレーザビームスキャナーから成
り、該スキャナーが： （イ）レーザビームを生ずるレーザ； （ロ）レーザビームの光路中に配置され、少くとも１つ
の入力信号に応答して上記ビームの強度を制御するレー
ザビーム変調器； （ハ）レーザビームの光路中に配置され、前記第１信号
を入力するように接続され、第１信号の周波数ｆ（ｔ）
に比例してレーザビームを偏向させるビーム偏向器；を
備え、 上記周波数に応じてビーム変調時間を決定するため、前
記サンプリング信号がビーム変調器へ入力信号として与
えられる特許請求の範囲第１項記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB08425499A GB2165425B (en) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | Signalling system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61103361A true JPS61103361A (ja) | 1986-05-21 |
| JPH0448021B2 JPH0448021B2 (ja) | 1992-08-05 |
Family
ID=10567927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59225069A Granted JPS61103361A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-25 | 周波数変調信号中の非直線性を補償する装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61103361A (ja) |
| AU (1) | AU568157B2 (ja) |
| DE (1) | DE3438053A1 (ja) |
| GB (1) | GB2165425B (ja) |
| ZA (1) | ZA847911B (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4739328A (en) * | 1986-07-14 | 1988-04-19 | Amtech Corporation | System for identifying particular objects |
| DE4138050A1 (de) * | 1991-11-19 | 1993-05-27 | Siemens Matsushita Components | Identifikationssystem zur verkehrsinformationserkennung |
| DE4310531C2 (de) * | 1993-03-31 | 1997-02-13 | Preh Elektro Feinmechanik | Einrichtung zur Informationsübertragung im Kraftfahrzeugverkehr |
| DE19533123C2 (de) * | 1995-09-07 | 1998-05-28 | Siemens Ag | Signalgenerator zur Erzeugung eines linear frequenzmodulierten Signals |
| WO1997009637A2 (de) * | 1995-09-07 | 1997-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur abstandsmessung |
| US6107910A (en) | 1996-11-29 | 2000-08-22 | X-Cyte, Inc. | Dual mode transmitter/receiver and decoder for RF transponder tags |
| CA2282380A1 (en) | 1997-02-28 | 1998-09-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the operation of a sensor system and sensor system |
| US6114971A (en) | 1997-08-18 | 2000-09-05 | X-Cyte, Inc. | Frequency hopping spread spectrum passive acoustic wave identification device |
| US6208062B1 (en) | 1997-08-18 | 2001-03-27 | X-Cyte, Inc. | Surface acoustic wave transponder configuration |
| US5986382A (en) | 1997-08-18 | 1999-11-16 | X-Cyte, Inc. | Surface acoustic wave transponder configuration |
| US6060815A (en) | 1997-08-18 | 2000-05-09 | X-Cyte, Inc. | Frequency mixing passive transponder |
| DE19835232C1 (de) * | 1998-08-04 | 2000-04-20 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Frequenzmodulation |
| DE19911369C2 (de) | 1999-03-15 | 2003-04-03 | Nanotron Ges Fuer Mikrotechnik | Oberflächen-Wellen-Wandler-Einrichtung sowie Identifikationssystem hiermit |
| US6317074B1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-11-13 | Alliant Techsystems Inc. | High range resolution radar through non-uniform sampling |
| GB2557637B (en) * | 2016-12-14 | 2022-06-22 | Bae Systems Plc | Variable frequency oscillator circuits and methods of generating an oscillating signal of a desired frequency |
| WO2018109444A1 (en) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | Bae Systems Plc | Variable frequency oscillator circuits and methods of generating an oscillating signal of a desired frequency |
| EP3531162B1 (en) | 2018-02-27 | 2024-01-17 | NXP USA, Inc. | Chirp linearity detector for radar |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1984
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