JPS61232706A - 信号の周波数変換装置 - Google Patents
信号の周波数変換装置Info
- Publication number
- JPS61232706A JPS61232706A JP7313585A JP7313585A JPS61232706A JP S61232706 A JPS61232706 A JP S61232706A JP 7313585 A JP7313585 A JP 7313585A JP 7313585 A JP7313585 A JP 7313585A JP S61232706 A JPS61232706 A JP S61232706A
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- JP
- Japan
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- frequency
- sample
- signal
- hold
- low
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- Pending
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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】
産業上の利用分野
本発明は、入力アナログ信号の周波数を変換して出力す
る装置に関する。
る装置に関する。
背景技術
従来からたとえば、通Ｍ機器などに用いられるアナログ
入力信号の周波数を変換する装置では、一定周波数の信
号を混合し入力アナログ周波数との差の周波数を取出し
て出力している。また入力アナログ信号を一旦デジチル
信号に変換し、デジタル処理によって信号周期を変換し
、この変換された周波数を有するデータ値を再びアナロ
グ信号に変換して出力している。
入力信号の周波数を変換する装置では、一定周波数の信
号を混合し入力アナログ周波数との差の周波数を取出し
て出力している。また入力アナログ信号を一旦デジチル
信号に変換し、デジタル処理によって信号周期を変換し
、この変換された周波数を有するデータ値を再びアナロ
グ信号に変換して出力している。
発明が解決しようとする問題点
上記先行技術では、周波数を変換するための回路の構成
が非常に複雑になる。
が非常に複雑になる。
本発明の目的は、簡単な回路構成でしかも入力アナログ
信号の周波数を任意に変換して出力することができる信
号の周波数変換装置を提供することである。
信号の周波数を任意に変換して出力することができる信
号の周波数変換装置を提供することである。
問題点を解決するための手段
本発明は、入力アナログ信号を第Ｊのサンプルホールド
周波数でサンプルホールドする第１のサンプルホールド
回路と、 第１のサンプルホールド回路からの出力を受信し、この
出力信号に含まれる高調波成分のうち、第１高調波のみ
をｒ波するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタ
からの前記第１高調波を受信し、第１高調波の周数数の
２倍より小さい第２のサンプルホールド周波数でサンプ
ルホールドする第２のサンプルホールド回路と、 第２のサンプルホールド回路からの出力を受信し、この
出力信号に含まれる低周波成分および高調波成分のうち
、低周波成分以上の高域を遮断して低周波成分のみを有
する信号を出力するローパスフィルタとを含み、 前記第１お上りＷＳ２のサンプルホールド周波数を制御
して入力信号の周波数を変換して出方することをｖＰ徴
とする信号の周波数変換装置である。
周波数でサンプルホールドする第１のサンプルホールド
回路と、 第１のサンプルホールド回路からの出力を受信し、この
出力信号に含まれる高調波成分のうち、第１高調波のみ
をｒ波するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタ
からの前記第１高調波を受信し、第１高調波の周数数の
２倍より小さい第２のサンプルホールド周波数でサンプ
ルホールドする第２のサンプルホールド回路と、 第２のサンプルホールド回路からの出力を受信し、この
出力信号に含まれる低周波成分および高調波成分のうち
、低周波成分以上の高域を遮断して低周波成分のみを有
する信号を出力するローパスフィルタとを含み、 前記第１お上りＷＳ２のサンプルホールド周波数を制御
して入力信号の周波数を変換して出方することをｖＰ徴
とする信号の周波数変換装置である。
作 用
本発明に従えば、周波数が変換されるべき入力アナログ
信号が第１のサンプル水−ルド回路によってサンプルホ
ールドされ、入力信号に関連する高調波成分を有する信
号が出力される。この高調波成分を有する信号は、バン
ドパスフィルタに与えられ、このバンドパスフィルタに
よって前記高調波成分のうち、第１高調波成分のみがｆ
波される。そしてこの第１高調波を有する信号はバンド
パスフィルタから第２のサンプルホールド回路に与えら
れる。第２のサンプルホールド回路では第１高調波の周
波数の２倍よりも小さい周波数を有するサンプルホール
ド周波数でサンプルホールドを行なう、これによって第
２のサンプルホールド回路からは、低周波成分および高
調波成分が発生し、これらの周波数を有する信号はロー
パスフィルタに与えられる。ローパスフィルタでハ、入
力信号のうち、低周波成分以上の高域成分を遮断して、
低周波成分のみを導出する。これによって入力信号の周
波数が第１のサンプルホールド回路数によって減算され
、さらに第２のサンプルホールド周波数によって加算さ
れて、入力信号の周波数が変換されて出力されることに
なる。さらに１ｊｉ１のサンプルホールド周波数および
第２のサンプルホールド周波数は任意に調整されるため
、入力信号を所望の周波数に変換して出力することが可
能となる。
信号が第１のサンプル水−ルド回路によってサンプルホ
ールドされ、入力信号に関連する高調波成分を有する信
号が出力される。この高調波成分を有する信号は、バン
ドパスフィルタに与えられ、このバンドパスフィルタに
よって前記高調波成分のうち、第１高調波成分のみがｆ
波される。そしてこの第１高調波を有する信号はバンド
パスフィルタから第２のサンプルホールド回路に与えら
れる。第２のサンプルホールド回路では第１高調波の周
波数の２倍よりも小さい周波数を有するサンプルホール
ド周波数でサンプルホールドを行なう、これによって第
２のサンプルホールド回路からは、低周波成分および高
調波成分が発生し、これらの周波数を有する信号はロー
パスフィルタに与えられる。ローパスフィルタでハ、入
力信号のうち、低周波成分以上の高域成分を遮断して、
低周波成分のみを導出する。これによって入力信号の周
波数が第１のサンプルホールド回路数によって減算され
、さらに第２のサンプルホールド周波数によって加算さ
れて、入力信号の周波数が変換されて出力されることに
なる。さらに１ｊｉ１のサンプルホールド周波数および
第２のサンプルホールド周波数は任意に調整されるため
、入力信号を所望の周波数に変換して出力することが可
能となる。
実施例
第１図は、本発明に従う信号周波数変換装置１のブロッ
ク図である。この周波数変換装置１は、基本的には周波
数が変換されるべき入力アナログ信号を受信してサンプ
ルホールドする第１のサンプルホールド回路ＳＨＩと、
このサンプルホールド回路ＳＨＩからの信号を受信して
予め定めた帯域のみをｔ波するバンドパスフィルタ２と
、バンドパスフィルタ２からの出力を受信してサンプル
ホールドする第２のサンプルホールド回路ＳＨ２と、こ
のサンプルホールド回路ＳＨ２からの出力を受信して予
め定めた周波数以下の低域のみをＰ波するローパスフィ
ルタ３とを含む。
ク図である。この周波数変換装置１は、基本的には周波
数が変換されるべき入力アナログ信号を受信してサンプ
ルホールドする第１のサンプルホールド回路ＳＨＩと、
このサンプルホールド回路ＳＨＩからの信号を受信して
予め定めた帯域のみをｔ波するバンドパスフィルタ２と
、バンドパスフィルタ２からの出力を受信してサンプル
ホールドする第２のサンプルホールド回路ＳＨ２と、こ
のサンプルホールド回路ＳＨ２からの出力を受信して予
め定めた周波数以下の低域のみをＰ波するローパスフィ
ルタ３とを含む。
ここで入力アナログ信号の周波数スペクトルは、４２図
（１）で示されるように中心周波数がｆａである信号で
あるものと想定する。入力信号はサンプルホールド回路
ＳＨＩによりサンプルホールド周波数ｆｓｌでサンプル
ホールドされる。このとき、出力パルス幅を第３図（１
）に示すようにサンプルホールド周期と同じ幅にすると
、サンプルホールド回路ＳＨＩからの出力波形の周波数
スペクトルは、第２図（２）で示されるように高調波成
分の減衰率が大きくなる。そこで第３図（２）で示され
るようにパルス幅をサンプルホールド周期のより狭くす
ると、サンプルホールド回路ＳＨＩの出力波形は、第２
図（３）の周波数スペクトルを持つ信号となり、第１高
調波成分の減衰率を小さくすることができる。したがっ
て本発明に用いられるサンプルホールド回路ＳＨＩの出
力パルス幅は、サンプルホールド周期のより狭くすべき
である。しかしながらパルス幅が狭い程高調波成分の減
衰率は小さくなるが、信号パワーが小さくなって高いＳ
／Ｎ比を確保できない可能性があり、そのためパルス幅
は２分の１程度が最適であると考えれる。
（１）で示されるように中心周波数がｆａである信号で
あるものと想定する。入力信号はサンプルホールド回路
ＳＨＩによりサンプルホールド周波数ｆｓｌでサンプル
ホールドされる。このとき、出力パルス幅を第３図（１
）に示すようにサンプルホールド周期と同じ幅にすると
、サンプルホールド回路ＳＨＩからの出力波形の周波数
スペクトルは、第２図（２）で示されるように高調波成
分の減衰率が大きくなる。そこで第３図（２）で示され
るようにパルス幅をサンプルホールド周期のより狭くす
ると、サンプルホールド回路ＳＨＩの出力波形は、第２
図（３）の周波数スペクトルを持つ信号となり、第１高
調波成分の減衰率を小さくすることができる。したがっ
て本発明に用いられるサンプルホールド回路ＳＨＩの出
力パルス幅は、サンプルホールド周期のより狭くすべき
である。しかしながらパルス幅が狭い程高調波成分の減
衰率は小さくなるが、信号パワーが小さくなって高いＳ
／Ｎ比を確保できない可能性があり、そのためパルス幅
は２分の１程度が最適であると考えれる。
このような理由に基づいて本発明で用いられるサンプル
ホールド回路ＳＨＩは、第４図に示される回路構成を有
するものが用いられる。入力アナログ信号がライン１１
からバフ７アアンプＡ１に与えられ、スイッチＳＷ１を
介してもう１つのバッファアンプＡ２に与えられ、さら
にこのバッフ７アンプＡ２の出力はスイッチＳＷ２を介
してラインノ２からバンドパスフィルタ２に導出される
。
ホールド回路ＳＨＩは、第４図に示される回路構成を有
するものが用いられる。入力アナログ信号がライン１１
からバフ７アアンプＡ１に与えられ、スイッチＳＷ１を
介してもう１つのバッファアンプＡ２に与えられ、さら
にこのバッフ７アンプＡ２の出力はスイッチＳＷ２を介
してラインノ２からバンドパスフィルタ２に導出される
。
スイッチＳＷ１とバッファアンプＡ２の間には、積分形
コンデンサＣ１が接続される。クロック信号発生器４か
らのクロック信号は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２に与えら
れる。クロック信号がへイレベルであるときには、スイ
ッチＳＷ１はオン状態であり、またスイッチＳＷ２の共
通接点ｐ１ は個別接点ｑ２ と導通しでおり、した
がって入力信号はコンデンサＣ１に充電される。クロッ
ク信号がローレベルであるときには、スイッチＳＷ１は
オフの状態となり、スイッチＳＷ２の共通接点ｐ１は切
換えられて個別接点ｑ１ に導通する。これによって
、コンデンサＣ１は放電されてラインＪ？２から出力さ
れろ。
コンデンサＣ１が接続される。クロック信号発生器４か
らのクロック信号は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２に与えら
れる。クロック信号がへイレベルであるときには、スイ
ッチＳＷ１はオン状態であり、またスイッチＳＷ２の共
通接点ｐ１ は個別接点ｑ２ と導通しでおり、した
がって入力信号はコンデンサＣ１に充電される。クロッ
ク信号がローレベルであるときには、スイッチＳＷ１は
オフの状態となり、スイッチＳＷ２の共通接点ｐ１は切
換えられて個別接点ｑ１ に導通する。これによって
、コンデンサＣ１は放電されてラインＪ？２から出力さ
れろ。
サンプルホールド回路ＳＨ２もまたサンプルホールド回
路ＳＨＩと同様な構成を有しでいる。
路ＳＨＩと同様な構成を有しでいる。
バンドパスフィルタ２は、第２図（４）におケル破線で
示される帯域のみをｔ波するように予め設定されている
。そのため、ラインＪ！２を介して与えられる高調波成
分のうち第１高調波成分のみがｒＲされ、第２図（５）
で示される第１高ｌｌ波成分のみがサンプルホールド回
路ＳＨ２に与えられる。
示される帯域のみをｔ波するように予め設定されている
。そのため、ラインＪ！２を介して与えられる高調波成
分のうち第１高調波成分のみがｒＲされ、第２図（５）
で示される第１高ｌｌ波成分のみがサンプルホールド回
路ＳＨ２に与えられる。
サンプルホールド回路ＳＨ２では、サンプルホールド周
波数ｆｓ２によってサンプルホールドされる。
波数ｆｓ２によってサンプルホールドされる。
なおこのサンプルホールド回路ＳＨ２の出力パルス幅は
、サンプルホールド回路ＳＨＩと同様にサンプルホール
ド周期の２分の１程度に選ばれる。
、サンプルホールド回路ＳＨＩと同様にサンプルホール
ド周期の２分の１程度に選ばれる。
しかもこのサンプルホールド回路ＳＨ２のサンプルホー
ルド周波ｆｉｆｓ２は、前記第１高調波の周波数の２倍
よりも小さい周波数に選ばれでおり、そのためサンプル
ホールド回路ＳＨ２からの出力信号は第２図（６）で示
されように高調波成分以外にも、低周波成分をも有して
いる。ローパスフィルタ３では、前記低周波成分以上の
高調波成分を遮断するような周波数特性を持つように予
め設定されており、そのためローパスフィルタ３によっ
て高調波成分が除去され、第２図（７）で示す周波数ス
ペクトルを有する信号がライン！３から導出される。こ
うしてラインＪ！１を介して与えられる入力アナログ信
号がライン！３から周波数を変換して出力される。
ルド周波ｆｉｆｓ２は、前記第１高調波の周波数の２倍
よりも小さい周波数に選ばれでおり、そのためサンプル
ホールド回路ＳＨ２からの出力信号は第２図（６）で示
されように高調波成分以外にも、低周波成分をも有して
いる。ローパスフィルタ３では、前記低周波成分以上の
高調波成分を遮断するような周波数特性を持つように予
め設定されており、そのためローパスフィルタ３によっ
て高調波成分が除去され、第２図（７）で示す周波数ス
ペクトルを有する信号がライン！３から導出される。こ
うしてラインＪ！１を介して与えられる入力アナログ信
号がライン！３から周波数を変換して出力される。
入力信号の中心周波数ｆａと、出力信号の中心周波数ｒ
ｂと、サンプルホールド周波数ｆｓｌ、ｆｓ２との間に
は第１式の関係が成立する。
ｂと、サンプルホールド周波数ｆｓｌ、ｆｓ２との間に
は第１式の関係が成立する。
ｆｂ−ｆａ −ｆｓｌ ＋ ｆａ２ ・＝ （１
）第１式から明らかなように、入力信号の周波数ｆａが
第１のサンプルホールド周波数ｆｓｌによって減算され
、さらに＠２のサンプルホールド周波数ｆｓ２によって
加算され、周波数ｆｂを有する信号に変換されて出力さ
れることになる。したがってこのサンプルホールド周波
数ｆｓｌ 、 ｆａ２を任意に調整し、かつこの調整さ
れた周波数に応じてバンドパスフィルタ２およびローパ
スフィルｙ ３ ノｍ波数特性をも変えることによって
、入力信号を任意の周波数に変換しで出力することが可
能となる。
）第１式から明らかなように、入力信号の周波数ｆａが
第１のサンプルホールド周波数ｆｓｌによって減算され
、さらに＠２のサンプルホールド周波数ｆｓ２によって
加算され、周波数ｆｂを有する信号に変換されて出力さ
れることになる。したがってこのサンプルホールド周波
数ｆｓｌ 、 ｆａ２を任意に調整し、かつこの調整さ
れた周波数に応じてバンドパスフィルタ２およびローパ
スフィルｙ ３ ノｍ波数特性をも変えることによって
、入力信号を任意の周波数に変換しで出力することが可
能となる。
なおサンプルホールドを行なうクロック信号は、パルス
波形でよいため、クロック周波数の制御が容易であり、
たとえばクロック信号発生器４にプログラマカウンタな
どを用いれば、分局比の設定によってクロック周波数を
容易に制御できるため、変換周波数の設定をデジタル的
に行なうことが可能となる。
波形でよいため、クロック周波数の制御が容易であり、
たとえばクロック信号発生器４にプログラマカウンタな
どを用いれば、分局比の設定によってクロック周波数を
容易に制御できるため、変換周波数の設定をデジタル的
に行なうことが可能となる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、簡単な回路構成でしかも
入力アナログ信号の周波数を任意に変換して出力するこ
とが可能となる。
入力アナログ信号の周波数を任意に変換して出力するこ
とが可能となる。
第１図は本発明に従う信号の周波数変換装置１のブロッ
ク図、＃＆２図は本発明の詳細な説明するための信号の
周波数スペクトルを示す図、第３図はサンプルホールド
回路によってサンプルホールドが行なわれたときの波形
図、第４図はサンプルホールド回路ＳＨＩの具体的な回
路図である。 １・・・信号周波数変換装置、２・・・バンドパスフィ
ルタ、３・・・ローパスフィルタ、４・・・クロック信
号発生器、ＳＨＩ、ＳＨ２・・・サンプルホールド回路
、！１〜ノ３・・・ライン 代理人 弁理士 画数 圭一部 狩間
ク図、＃＆２図は本発明の詳細な説明するための信号の
周波数スペクトルを示す図、第３図はサンプルホールド
回路によってサンプルホールドが行なわれたときの波形
図、第４図はサンプルホールド回路ＳＨＩの具体的な回
路図である。 １・・・信号周波数変換装置、２・・・バンドパスフィ
ルタ、３・・・ローパスフィルタ、４・・・クロック信
号発生器、ＳＨＩ、ＳＨ２・・・サンプルホールド回路
、！１〜ノ３・・・ライン 代理人 弁理士 画数 圭一部 狩間
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力アナログ信号を第１のサンプルホールド周波数でサ
ンプルホールドする第１のサンプルホールド回路と、 第１のサンプルホールド回路からの出力を受信し、この
出力信号に含まれる高調波成分のうち、第１高調波のみ
をろ波するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタ
からの前記第１高調波を受信し、第１高調波の周波数の
２倍より小さい第２のサンプルホールド周波数でサンプ
ルホールドする第２のサンプルホールド回路と、 第２のサンプルホールド回路からの出力を受信し、この
出力信号に含まれる低周波成分および高調波成分のうち
、低周波成分以上の高域を遮断して低周波成分のみを有
する信号を出力するローパスフィルタとを含み、 前記第１および第２のサンプルホールド周波数を制御し
て入力信号の周波数を変換して出力することを特徴とす
る信号の周波数変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7313585A JPS61232706A (ja) | 1985-04-06 | 1985-04-06 | 信号の周波数変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7313585A JPS61232706A (ja) | 1985-04-06 | 1985-04-06 | 信号の周波数変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232706A true JPS61232706A (ja) | 1986-10-17 |
Family
ID=13509453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7313585A Pending JPS61232706A (ja) | 1985-04-06 | 1985-04-06 | 信号の周波数変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61232706A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02200009A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位相同期装置 |
| JP2003243936A (ja) * | 1998-10-21 | 2003-08-29 | Parkervision Inc | 汎用周波数トランスレーションの応用例 |
-
1985
- 1985-04-06 JP JP7313585A patent/JPS61232706A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02200009A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位相同期装置 |
| JP2003243936A (ja) * | 1998-10-21 | 2003-08-29 | Parkervision Inc | 汎用周波数トランスレーションの応用例 |
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