JPS61192134A - クロツク信号発生装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はクロック信号発生装置に関し、特に衛星通信に
おいて衛砥の位置移動に伴うクロック周波数のドツプラ
シフトを補正する機能を有するクロック信号発生装置に
関する。

従来技術 か＼るクロック信号発生装置の概略クロックが第４図に
示されておシ、地上装置１２と衛星上装置１３とから構
成される。地上装置１２は、衛星からの入力クロック信
号（周波数ｆ＋）と地上における基準クロック信号（周
波数ｆｒ）　との差周波数（ｆｒ−ｆｒ）を出力する第
１の周波数差検出回路１４と、基準クロック信号の周波
数からこの差周波数分だけ差し引いた周波数をもっ出力
クロック信号（周波数、ｆｏ　＝　ｆｒ　−（ｆＩ−ｆ
ｒ）　＝　２ｆｒ−ｆｌ　）を出力する第２の周波数差
検出回路１５とから構成される。尚、１６は基準クロッ
ク信号発生器である。また衛星上装置１３は衛星への入
力クロック信号（周波数ｆｓ＋　）と衛星上のクロック
信号とを位相同期させるだめの位相同期回路１７から構
成される。

ところで、衛星の地上に対する位置は常例変動している
ため、地上で受けるクロック信号の周波数ｆＩは、この
変動速度に相当するドツプラシフトΔｆを受けてｆｌ　
＝　ｆｓｏ＋Δｆとなり、衛星上で受けるクロック信号
の周波数もｆ　＠ｌ　＝　ｆｏ＋Δｆとなる。

したがって、衛星上のクロック信号と地上の基準クロッ
ク信号とを同一周波数に同期させる必要がある場合には
特別な構成が必要となるが、従来装置では次のようにし
て実現されている。すなわち、衛星上装置においてｆ　
ｎｏ　＝　ｆｉｌとなるように１また地上装置において
ｉｏ＝　２ｆｒ−ｆｌとなるように動作させることよシ
、 ｆｓｏ　＝ｆｏ＋Δｆ＝ｆｒ−（ｆｌ−ｆｒ）＋Δｆ　
＝２ｆｒ　−ｆｓａとなり、これよＦ）　　ｆ−ｏ＝ｆ
ｒがΔｆのいかんにかかわらず成立し、上記の同期が実
現するのである。

上述した従来のクロック信号発生回路は次のような欠点
がある。すなわち、周波数を比較する回路が二つあり回
路規模が大きくなる。また衛星と地上との間の通信容量
に制限があるため、通常、クロック信号は周波数を２の
ｎ乗分の１（ｎは整数）に分周されて送信されてくる場
合が多い。このようなときには基準クロック信号を２ｎ
分周することが必要となシ、より規模が大きくなる。

本発明は上記従来のものの欠点を除去すべくなされたも
のであって、その目的とするところは、回路構成が簡単
でローコストのクロック信号発生装置を提供することに
ある。

発明の構成 本発明によるクロック信号発生装置は、周波数ｆ＋を有
する入力クロック信号と周波数ｆｒを有する基準クロッ
ク信号とを入力とし、周波数ｆｏ＝Ｊｆｒ−ｆｓを有す
る出力クロック信号を発生するクロック信号発生装置を
対象とし、その特徴とするところは、基準クロック信号
と入力クロック信号との位相差の２倍の値を示す第１位
相差信号を発生する手段と、出力クロック信号と入力ク
ロック信号との位相差を示す第２位相差信号の差に応じ
て発振周波数が制御される発振手段とを有し、この発振
出力を出力クロック信号としてなることにちる。

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例のブロック図であり、出力クロ
ック位相差検出回路１は、電圧制御発振回路２の出力ク
ロック信号ｆｏと衛星から送られてきた入力クロック信
号ｆ＋との位相差Δφ０を、入力クロック信号を分周回
路３により分周して発生した分周入力クロック信号を用
いて２π単位で検出する。

基準クロツク２倍位相差検出回路４は、基準クロック信
号ｆｒと入力クロック信号ｆＩとの位相差を上記分局入
力クロック信号を用いて検出し、その結果の値を２倍し
た値Δφｒを出力する。

位相差積分回路５は出力クロック位相差検出回路１と基
準クロツク２倍位相差検出回路４との出力値の大きさを
比較し、その比較結果である差を積分してアナログ値と
して出力する。このアナログ値を用いて電圧制御発振回
路２の出力クロック周波数ｆｏを制御するようになって
いる。

第２図に出力クロック位相差検出回路の実施例を示す。

図において、アップカウンタ６は出力クロック信号をカ
ウントアツプするカウンタである。

ラッチ７は、分周入力クロック信号が入力された時点で
上述のカウント値をラッチし、位相差データΔφ０とし
て出力する。尚、アップカウンタ６の段数ｍと、分周回
路３の分周比ｎはｎ　＝ｍＸｔ（ｔ：整数）Ｋなるよう
に設定されている。アップカウンタ６の出力は２ｍ個の
クロックごとに同一の値となるので　２ｍＸｔ個のクロ
ックでは常に同一の値を示すこととなる。

よって、いま人力クロック周波数と、出力クロック周波
数がまったく等しい場合を考えると、ラッチ７の出力は
常に同一の値が出力されることとなる。しかし出力クロ
ック信号の位相が入力クロック信号の位相に対して２π
進んだ場合には、ラッチ７の出力値は１だけ増加するこ
ととなる。このようなことから第２図の回路で出力クロ
ック信号と入力クロック信号の位相差を検出することが
できるのである。

基準クロツク２倍位相差検出回路４は第２図の例と同一
の回路によって構成される。したがってランチ７の出力
には、基準クロック信号と入力りロック信号との位相差
が現われることになる。尚、位相差を２倍する操作は、
ラッチ７の出力ビットを１ビツトづつ上位にづらすこと
Ｋより実現できるものである。

第３図に位相差積分回路５の実施例を示す。コンパレー
タ８は出力クロック位相差データΔφＯと基準クロック
２倍位相差データΔφｒとの大きさを比較し、その結果
として１０”、“ｌ”値をもつ位相差データとして出力
する。

アップダウンカウンタ９は分局入力クロック信号をカウ
ントするが、位相差データに応じてアップカウント、ダ
ウンカウントを行い位相差のディジタル的積分を実現す
る。Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）コンバータ１１は
、アップダウンカウンタ９の出力値に応じたアナログ値
をもつ制御電圧を出力する。尚、１０はインバータでお
る。

以上のような構成において、出力クロック周波数をｆｏ
、入力クロック周波数をｆｌ、基準周波数をｆｒとした
とき出力クロック位相差Δφ（２π単位）はΔφ０＝／
、ｔ　（ｆ、−ｆ％）　ｄｔ、基準クロック二倍位相差
Δφｒ（２π単位）はΔφｒ＝、２Ｘ　７１’（ｆｒ−
ｆｔ）　ｄｔ　となる。本クロック信号発生回路として
Δφ０＝Δφｒとなるように動作することを考えると、
７１ｔ　（’−ｆ＋）　ｄｔ＝２　ｘ　ｊｔ（ｆｒ−ｆ
ｔ）　ｄｔとなるから、この式の両辺をｔで微分すると
ｔｏ＝２ｆｒ−ｆｔとなる。これにより従来技術の項で
述べたように衛星上クロックと地上の基準クロックとを
同期させることができるととＫなるのでおる。

なお、多くの場合入力クロック信号は分周された形で与
えられるので、そのときには分周回路３は省略できる。

また第２図におけるラッチ７は、第３図におけるアップ
ダウンカウンタ９０分周入カクロツク信号が同一の機能
をはたしているために省略することは可能である。また
、ここでは位相差積分回路５を用いているが、位相差が
０になるように制御ループを構成できる回路でさえあれ
ば他の回路であっても本発明の効果を得ることができる
ことは明らかである。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、基準クロック信号
と入力クロック信号との位相差の２倍の値と、出力クロ
ック信号と入力クロック信号との位相差とをそれぞれ求
め、それらの位相差が等しくなるように制御しているの
で、次のような効果がある。

それぞれの位相差の検出がカウンタだけで行うことがで
きるため、構成が簡単になる。特に、入力クロック信号
が２のｎ乗分のＩＫ分周されて入力される場合には、基
準クロック信号を分周するための分周回路が不要となり
よシ簡単に構成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図及び第３
図は第１図の各部具体側を示す回路図、第４図は従来の
クロック信号発生装置のブロック図である。 主要部分の符号の説明 １・・・出力位相差検出回路 ２・・・電圧制御製発振回路 ４・・・基準クロツク２倍位相差検出回路５・・・位相
差積分回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周波数ｆ＿ｉを有する入力クロック信号と周波数ｆ＿ｒ
   を有する基準クロック信号とを入力とし、周波数ｆ＿ｏ
   ＝２ｆ＿ｒ−ｆ＿ｉを有する出力クロック信号を発生す
   るクロック信号発生装置であつて、前記基準クロック信
   号と前記入力クロック信号との位相差の２倍の値を示す
   第１位相差信号を発生する手段と、前記出力クロック信
   号と前記入力クロック信号との位相差を示す第２位相差
   信号を発生する手段と、前記第１及び第２位相差信号の
   差に応じて発振周波数が制御される発振手段とを有し、
   前記発振手段の発振出力を前記出力クロック信号として
   なることを特徴とするクロック信号発生装置。