KR100831548B1 - 발진 제어 장치, 및 선국 장치 - Google Patents

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Abstract

발진 회로의 발진 주파수를 고속으로 목적 주파수로 한다. 발진 회로의 발진 주파수를 목적 주파수로 제어하는 발진 제어 장치로서, 값이 증가 또는 감소하는 것에 따라, 발진 회로의 발진 주파수를 증가 또는 감소시키는 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값에서의 발진 주파수를 취득하는 주파수 취득부와, 주파수 취득부가 출력한 제어 신호의 복수의 값과, 주파수 취득부에 의해 취득된 복수의 발진 주파수에 기초하여, 발진 주파수와 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하는 주파수 특성 산출부와, 주파수 특성 산출부에 의해 산출된 데이터에 기초하여, 발진 주파수가 목적 주파수로 되는 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력부를 구비한다.
Figure R1020070036171
발진 회로, 발진 주파수, 주파수 취득부, 제어 신호

Description

발진 제어 장치, 및 선국 장치{AN OSCILLATION CONTROLLING APPARATUS, AND AN APPARATUS FOR SELECTING A STATION}
도 1은 본 발명의 일 실시예인 FM 라디오 수신기의 구성 예를 도시하는 도면.
도 2는 고주파 동조 회로의 구성 예를 도시하는 도면.
도 3은 국부 발진 회로의 구성 예를 도시하는 도면.
도 4는 발진 회로의 구성 예를 도시하는 도면.
도 5는 마이크로컴퓨터에 의해 실현되는 기능 블록의 구성을 도시하는 도면.
도 6은 고주파 동조 회로에서의 발진 주파수의 주파수 특성을 나타내는 근사 곡선의 일례를 도시하는 도면.
도 7은 제어 신호의 결정 처리를 나타내는 플로우차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : FM 라디오 수신기
10 : 안테나
11 : 고주파 동조 회로
12 : 고주파 증폭 회로
13 : 국부 발진 회로
14 : 혼합 회로
15 : 중간 주파 증폭 회로
16 : 검파 회로
17 : 파일럿 검출 회로
18 : 발진 회로
19 : 스테레오 복조 회로
20L, 20R : 저주파 증폭 회로
21L, 21R : 스피커
24 : 스위치 회로
25 : 카운터
26 : 조작부
27 : 마이크로컴퓨터
50, 60, 70 : 인덕터
51, 52, 62, 63, 72, 73 : 가변 용량 다이오드
53, 54, 64, 74 : 레지스터
55, 65, 75 : DA 컨버터
90 : 주파수 취득부
93 : 주파수 특성 산출부
95 : 제어 신호 출력부
C1∼C8, 61, 71 : 캐패시터
S1∼S8 : 스위치 회로
[특허 문헌1] 일본 특개2002-111527호 공보
본 발명은, 발진 제어 장치, 프로그램, 및 선국 장치에 관한 것이다．
FM 라디오 수신기나 AM 라디오 수신기 등에서는, 수신 신호로부터 원하는 방송국의 신호를 추출하거나, 수신 신호를 중간 주파 신호로 변환하기 위해 발진 회로가 이용되고 있다. 이러한 발진 회로는, 예를 들면, 코일이나 캐패시터, 가변 용량 다이오드 등을 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 마이크로컴퓨터 등으로부터 입력되는 제어 신호의 값에 따라 캐패시터나 가변 용량 다이오드의 용량을 변화시켜, 발진 회로의 발진 주파수를 목적 주파수으로 변화시킴으로써, 원하는 방송국의 신호의 추출이나 중간 주파 신호로의 변환 등이 행해진다(특허 문헌1).
이와 같이 캐패시터나 가변 용량 다이오드 등의 용량을 변화시켜 발진 주파수를 조정하는 발진 회로에서는, 온도 특성이나 제조 변동 등의 영향을 받기 때문에, 발진 주파수를 목적 주파수로 하기 위한 제어 신호의 값을 미리 정해 둘 수 없다. 그 때문에, 발진 주파수를 변화시키는 타이밍에서, 발진 주파수가 목적 주파수로 되는 제어 신호의 값을 구할 필요가 있다.
따라서, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 값을 구하는 방법의 하나로서, 제어 신호의 값을 가변 범위에서 1단계씩 변화시켜, 발진 주파수가 목적 주파수로 되는 제어 신호의 값을 구하는 방법이 있다.
그러나, 이 방법에서는, 제어 신호의 값을 1단계씩 변화시켜 가기 때문에, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 값을 얻기까지의 시간이 매우 길게 된다.
또한, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 값을 구하는 다른 방법으로서, 직선 근사를 이용하는 방법이 있다. 직선 근사를 이용하는 방법에서는, 적당한 두개의 제어 신호의 값에서의 발진 주파수에 기초하여, 발진 주파수의 주파수 특성을 나타내는 근사 직선이 구해진다. 그리고, 이 근사 직선에 따라, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 개산(槪算) 값이 구해진다. 그 후, 제어 신호의 값을 개산 값의 근방에서 변화시킴으로써, 목적 주파수에 따른 제어 신호가 구해진다.
그러나, 발진 회로에서의 발진 주파수의 주파수 특성은, ２차 곡선 등의 곡선으로서, 근사 직선에 의해 얻어지는 제어 신호의 개산 값과, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 값과의 차가 커지는 경우가 있다. 그 때문에, 제어 신호의 개산 값의 근방에서 제어 신호를 변화시키는 범위를 크게 취할 필요가 있어, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 값을 얻기까지의 시간이 길게 된다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 발진 회로의 발진 주파수를 고속으로 목적 주파수로 할 수 있는 발진 제어 장치, 프로그램, 및 선국 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 발진 제어 장치는, 발진 회로의 발진 주파수를 목적 주파수로 제어하는 발진 제어 장치로서, 값이 증가 또는 감소하는 것에 따라, 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 증가 또는 감소시키는 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값에서의 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 취득하는 주파수 취득부와, 상기 주파수 취득부가 출력한 상기 제어 신호의 복수의 값과, 상기 주파수 취득부에 의해 취득된 복수의 상기 발진 주파수에 기초하여, 상기 발진 주파수와 상기 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하는 주파수 특성 산출부와, 상기 주파수 특성 산출부에 의해 산출된 상기 데이터에 기초하여, 상기 발진 주파수가 상기 목적 주파수로 되는 상기 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력부를 구비한다.
또한, 본 발명의 프로그램은, 발진 회로의 발진 주파수를 목적 주파수로 제어하는 프로그램으로서, 프로세서에 의해, 값이 증가 또는 감소하는 것에 따라, 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 증가 또는 감소시키는 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값에서의 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 취득하는 수순과, 출력된 상기 제어 신호의 복수의 값과, 취득된 복수의 상기 발진 주파수에 기초하여, 상기 발진 주파수와 상기 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하는 수순과, 산출된 상기 데이터에 기초하여, 상기 발진 주파수가 상기 목적 주파수로 되는 상기 제어 신호를 출력하는 수순을 실행시키는 것으로 한다.
또한, 본 발명의 선국 장치는, 입력되는 제어 신호에 따른 발진 주파수에서 발진함으로써, FM 수신 신호 또는 AM 수신 신호로부터 상기 발진 주파수의 신호를 추출하는 동조 회로와, 상기 동조 회로의 상기 발진 주파수를 수신 주파수로 제어하는 발진 제어 장치를 포함하여 구성되는 선국 장치로서, 상기 발진 제어 장치는, 값이 증가 또는 감소하는 것에 따라, 상기 동조 회로의 상기 발진 주파수를 증가 또는 감소시키는 상기 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값에서의 상기 동조 회로의 상기 발진 주파수를 취득하는 주파수 취득부와, 상기 주파수 취득부가 출력한 상기 제어 신호의 복수의 값과, 상기 주파수 취득부에 의해 취득된 복수의 상기 발진 주파수에 기초하여, 상기 동조 회로에서의 상기 발진 주파수와 상기 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 제1 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하는 주파수 특성 산출부와, 상기 주파수 특성 산출부에 의해 산출된 상기 제1 데이터에 기초하여, 상기 동조 회로의 상기 발진 주파수가 상기 수신 주파수로 되는 상기 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력부를 구비한다.
==전체 구성==
도 1은, 본 발명의 일 실시예인 FM 라디오 수신기의 구성 예를 도시하는 도면이다. FM 라디오 수신기(1)는, 안테나(10), 고주파 동조 회로(11), 고주파 증폭 회로(12), 국부 발진 회로(13), 혼합 회로(14), 중간 주파 증폭 회로(15), 검파 회로(16), 파일럿 검출 회로(17), 발진 회로(18), 스테레오 복조 회로(19), 저주파 증폭 회로(20L, 20R), 스피커(21L, 21R), 스위치 회로(24), 카운터(25), 조작부(26), 및 마이크로컴퓨터(27)를 구비하고 있다. 또한，FM 라디오 수신기(1)가 본 발명의 선국 장치에 상당하고, 마이크로컴퓨터(27)가 본 발명의 발진 제어 장치 에 상당한다.
고주파 동조 회로(11)는, 안테나(10)로부터 입력되는 FM 수신 신호로부터, 원하는 수신 주파수 fr의 수신 신호를 추출하는 동조 동작을 행한다. 고주파 동조 회로(11)에서는, 마이크로컴퓨터(27)로부터 입력되는 제어 신호에 기초하여, 동조 주파수가 fr로 되도록 제어된다. 그리고, 고주파 증폭 회로(12)는, 고주파 동조 회로(11)로부터 출력되는 수신 주파수의 신호를 증폭하여 출력한다.
국부 발진 회로(13)는, 수신 주파수 fr보다 소정의 중간 주파수 fi(예를 들면，10.7㎒)만큼 높은 주파수의 국부 발진 신호를 출력한다. 국부 발진 회로(13)에서는, 마이크로컴퓨터(27)로부터 입력되는 제어 신호에 기초하여, 국부 발진 신호의 주파수가 fr+fi로 되도록 제어된다.
혼합 회로(14)는, 고주파 증폭 회로(12)로부터 출력되는 주파수 fr의 수신 신호와, 국부 발진 회로(13)로부터 출력되는 주파수 fr+fi의 국부 발진 신호를 혼합하여, 그 차성분에 대응하는 신호를 출력한다. 그리고, 중간 주파 증폭 회로(15)는, 혼합 회로(14)로부터 출력되는 신호를 증폭함과 함께, 소정의 중간 주파수 fi 근방의 주파수 성분만을 통과시킴으로써, 중간 주파 신호를 생성한다.
검파 회로(16)는, 중간 주파 증폭 회로(15)로부터 출력되는 중간 주파 신호에 대하여 검파 처리를 행하고, 스테레오 복합 신호(콤포지트 신호)로 변환한다. 이 스테레오 복합 신호는, L 신호(좌음성 신호) 성분과, R 신호(우음성 신호) 성분과, 예를 들면 19㎑의 파일럿 신호를 합성한 것이다.
파일럿 검출 회로(17)는, 검파 회로(16)로부터 출력되는 스테레오 복합 신호 에 포함되는 파일럿 신호의 주파수를 검출한다. 파일럿 검출 회로(17)에서 검출된 파일럿 신호의 주파수는, 마이크로컴퓨터(27)에 입력된다.
발진 회로(18)는, 파일럿 신호의 주파수(예를 들면 19㎑)에 따른 주파수(예를 들면 19㎑를 24배로 한 456㎑)의 신호를 출력한다. 발진 회로(18)에서는, 마이크로컴퓨터(27)로부터 입력되는 제어 신호에 기초하여, 파일럿 신호의 주파수에 따른 발진 주파수로 되도록 제어된다.
스테레오 복조 회로(19)는, 발진 회로(18)로부터 출력되는 파일럿 신호의 주파수에 따른 주파수(예를 들면 456㎑)의 신호로부터, 예를 들면 파일럿 신호의 2배의 주파수(예를 들면 38㎑)의 주파수의 부반송파 신호를 생성한다. 그리고, 스테레오 복조 회로(19)는, 검파 회로(16)로부터 출력되는 스테레오 복합 신호를 부반송파 신호에 동기하여 받아들임으로써, 스테레오 복합 신호로부터 L 신호 및 R 신호를 취출하여 출력한다.
저주파 증폭 회로(20L)는, 스테레오 복조 회로(19)로부터 출력되는 L 신호를 증폭하여 스피커(21L)에 출력한다. 또한, 저주파 증폭 회로(20R)는, 스테레오 복조 회로(19)로부터 출력되는 R 신호를 증폭하여 스피커(21R)에 출력한다.
스위치 회로(24)는, 마이크로컴퓨터(27)의 제어에 의해, 고주파 동조 회로(11), 국부 발진 회로(13), 또는 발진 회로(18) 중의 어느 하나로부터 출력되는 신호를 선택하여 카운터(25)에 출력한다. 카운터(25)는, 입력되는 신호의 소정 시간에서의 발진 횟수를 카운트하여 출력한다.
조작부(26)는, 이용자가 원하는 수신 주파수를 선택하기 위한 것이며, 예를 들면, 다이얼식이나 버튼식 등의 주파수 입력 장치이다.
마이크로컴퓨터(27)는, 고주파 동조 회로(11), 국부 발진 회로(13), 및 발진 회로(18)의 발진 주파수를 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다. 고주파 동조 회로(11)의 발진 주파수를 제어하는 경우, 마이크로컴퓨터(27)는, 스위치 회로(24)를 고주파 동조 회로(11)측으로 절환하여 카운터(25)의 출력을 얻는다. 그리고, 마이크로컴퓨터(27)는, 카운터(25)로부터 출력되는 카운트 수가, 조작부(26)에서 선택된 수신 주파수를 나타내는 카운트 수로 되도록, 제어 신호를 변화시켜 고주파 동조 회로(11)에 출력한다. 또한, 국부 발진 회로(13)의 발진 주파수를 제어하는 경우, 마이크로컴퓨터(27)는, 스위치 회로(24)를 국부 발진 회로(13)측으로 절환하여 카운터(25)의 출력을 얻는다. 그리고, 마이크로컴퓨터(27)는, 카운터(25)로부터 출력되는 카운트 수가, 조작부(26)에서 선택된 수신 주파수에 중간 주파수를 가한 주파수를 나타내는 카운트 수로 되도록, 제어 신호를 변화시켜 국부 발진 회로(13)에 출력한다. 또한, 발진 회로(18)의 발진 주파수를 제어하는 경우, 마이크로컴퓨터(27)는, 스위치 회로(24)를 발진 회로(18)측으로 절환하여 카운터(25)의 출력을 얻는다. 그리고, 마이크로컴퓨터(27)는, 카운터(25)로부터 출력되는 카운트 수가, 파일럿 신호의 주파수에 따른 주파수(예를 들면 456㎑)를 나타내는 카운트 수로 되도록, 제어 신호를 변화시켜 발진 회로(18)에 출력한다.
==상세 구성==
다음으로, 고주파 동조 회로(11), 국부 발진 회로(13), 및 발진 회로(18)의 상세 구성에 대하여 설명한다. 도 2는, 고주파 동조 회로(11)의 구성 예를 도시하 는 도면이다. 고주파 동조 회로(11)는, 인덕터(50), 캐패시터 C1∼C8, 스위치 회로 S1∼S8, 가변 용량 다이오드(51, 52), 레지스터(53, 54), 및 DA 컨버터(DAC)(55)를 구비하고 있다. 고주파 동조 회로(11)는, 인덕터(50), 캐패시터 C1∼C8, 및 가변 용량 다이오드(51, 52)가 병렬로 접속된 동조 회로로서, 스위치 회로 S1∼S8의 온/오프에 의한 캐패시터의 용량 변화 및 가변 용량 다이오드(51, 52)의 용량 변화에 의해, 동조 주파수를 조정할 수 있다．
레지스터(53, 54)는, 예를 들면 8비트의 기억 회로로서, 마이크로컴퓨터(27)로부터 출력되는 제어 신호가 기억된다. 또한, 본 실시예에서는, 제어 신호는 8비트인 것으로 한다.
스위치 회로 S1∼S8은, 레지스터(53)로부터 출력되는 제어 신호의 각 비트의 값에 따라 온/오프한다. 본 실시예에서는, 스위치 회로 S1∼S8은, 제어 신호가 대응하는 비트가 "O"인 경우에 온으로 되고, 제어 신호가 대응하는 비트가 "1"인 경우에 오프로 되는 것으로 한다.
따라서, 예를 들면, 제어 신호가 0x00(0x는 16진 표현을 나타냄)인 경우에는 스위치 회로 S1∼S8이 모두 온으로 되고, 제어 신호가 0x01인 경우에는 스위치 회로 S8만이 오프, 스위치 회로 S1∼S7이 온으로 되고, 제어 신호가 0xFF인 경우에는 스위치 회로 S1∼S8이 모두 오프로 된다.
그리고, 고주파 동조 회로(11)에서는, 스위치 회로 S1∼S8이 모두 온일 때에 캐패시터 C1∼C8에 의한 합성 용량이 최대로 되고, 동조 주파수가 최소로 된다. 또한, 스위치 회로 S1∼S8이 모두 오프일 때에 캐패시터 C1∼C8에 의한 합성 용량 이 최소로 되고, 동조 주파수가 최대로 된다. 또한, 스위치 회로 S1∼S8의 온/오프에 의한 동조 주파수의 가변 범위는, 예를 들면, 75㎒∼110㎒ 정도로 할 수 있다.
DAC(55)는, 레지스터(54)로부터 출력되는 제어 신호를 가변 용량 다이오드(51, 52)에 인가하는 역바이어스의 전압으로 변화시켜 출력한다. DAC(55)로부터 출력되는 전압이 작아지면, 가변 용량 다이오드(51, 52)의 용량이 커지고, 동조 주파수가 작아진다. 한편, DAC(55)로부터 출력되는 전압이 커지면，가변 용량 다이오드(51, 52)의 용량이 작게 되고, 동조 주파수가 크게 된다.
본 실시예에서는, 레지스터(54)로부터 출력되는 제어 신호에 비례하여, DAC(55)로부터 출력되는 전압이 변화하는 것으로 한다. 따라서, 제어 신호의 값이 작아지는 것에 따라 동조 주파수가 작게 되고, 제어 신호의 값이 크게 되는 것에 따라 동조 주파수가 크게 된다. 또한，가변 용량 다이오드(51, 52)의 용량 변화에 의한 동조 주파수의 가변 폭은 1㎒ 정도로 할 수 있다.
이러한 고주파 동조 회로(11)에서는, 우선, 마이크로컴퓨터(27)의 제어에 의해, 레지스터(53)에 설정되는 제어 신호가 조정됨으로써, 동조 주파수가 원하는 수신 주파수의 근방에 몰린다. 그 후, 마이크로컴퓨터(27)의 제어에 의해, 레지스터(54)에 설정되는 제어 신호가 조정됨으로써, 동조 주파수가 수신 주파수로 되도록 제어된다. 예를 들면, 원하는 수신 주파수가 80.0㎒인 경우, 레지스터(53)에 설정되는 제어 신호에 의해 동조 주파수가 79.5㎒∼80.5㎒ 정도로 조정되고, 레지스터(54)에 설정되는 제어 신호에 의해 동조 주파수가 80.0㎒로 되도록 미세 조정 된다.
도 3은, 국부 발진 회로(13)의 구성 예를 도시하는 도면이다. 국부 발진 회로(13)는, 인덕터(60), 캐패시터(61), 가변 용량 다이오드(62, 63), 레지스터(64), 및 DAC(65)를 구비하고 있다. 국부 발진 회로(13)는, 인덕터(60), 캐패시터(61), 및 가변 용량 다이오드(62, 63)가 병렬로 접속된 동조 회로로서, 가변 용량 다이오드(62, 63)의 용량 변화에 의해, 발진 주파수를 조정할 수 있다．
레지스터(64)는, 예를 들면 8비트의 기억 회로로서, 마이크로컴퓨터(27)로부터 출력되는 제어 신호가 기억된다.
DAC(65)는, 레지스터(64)로부터 출력되는 제어 신호를 가변 용량 다이오드(62, 63)에 인가하는 역바이어스의 전압으로 변화시켜 출력한다. DAC(65)로부터 출력되는 전압이 작아지면, 가변 용량 다이오드(62, 63)의 용량이 커지고, 발진 주파수가 작아진다. 한편，DAC(65)로부터 출력되는 전압이 커지면，가변 용량 다이오드(62, 63)의 용량이 작게 되고, 발진 주파수가 크게 된다.
본 실시예에서는, 레지스터(64)로부터 출력되는 제어 신호에 비례하여, DAC(65)로부터 출력되는 전압이 변화되는 것으로 한다. 따라서, 제어 신호의 값이 작아지는 것에 따라 발진 주파수가 작게 되고, 제어 신호의 값이 크게 되는 것에 따라 발진 주파수가 크게 된다.
도 4는, 발진 회로(18)의 구성 예를 도시하는 도면이다. 발진 회로(18)는, 인덕터(70), 캐패시터(71), 가변 용량 다이오드(72, 73), 레지스터(74), 및 DAC(75)를 구비하고 있다. 각 부(70∼75)의 상세 내용은, 국부 발진 회로(13)의 각 부(60∼64)와 마찬가지이다.
또한, 국부 발진 회로(13) 및 발진 회로(18)에서도, 고주파 동조 회로(11)와 마찬가지로, 제어 신호에 따라 캐패시터(61, 71)의 용량을 변화시키도록 구성하는 것도 가능하다.
도 5는, 마이크로컴퓨터(27)에 의해 실현되는 기능 블록의 구성을 도시하는 도면이다． 마이크로컴퓨터(27)는, 주파수 취득부(90), 주파수 특성 산출부(93), 및 제어 신호 출력부(95)를 구비하고 있다. 각 부(90, 93, 95)는, 마이크로컴퓨터(27) 내의 프로세서(도시하지 않음)가, 마이크로컴퓨터(27) 내의 ROM(Read Only Memory) 등의 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 실현되는 것이다.
주파수 취득부(90)는, 복수의 값의 제어 신호를 출력하여, 각각의 값에서의 고주파 동조 회로(11), 국부 발진 회로(13), 또는 발진 회로(18)의 발진 주파수를 취득한다.
주파수 특성 산출부(93)는, 주파수 취득부(90)가 출력한 제어 신호의 복수의 값과, 주파수 취득부(9O)에 의해 취득된 복수의 발진 주파수에 기초하여, 고주파 동조 회로(11), 국부 발진 회로(13), 또는 발진 회로(18)에서의 발진 주파수와 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출한다.
제어 신호 출력부(95)는, 주파수 특성 산출부(93)에 의해 산출된 데이터에 기초하여, 발진 주파수가 목적 주파수로 되는 제어 신호를, 고주파 동조 회로(11), 국부 발진 회로(13), 또는 발진 회로(18)에 대하여 출력한다.
==동작 설명==
다음으로，FM 라디오 수신기(1)에서의 발진 주파수를 조정하는 동작에 대하여 설명한다. 우선, 고주파 동조 회로(11)에서의 발진 주파수의 주파수 특성을 나타내는 근사 곡선이 ２차 곡선의 경우를 예로 하여, 제어 신호를 결정하는 처리의 개요에 대하여 설명한다.
도 6은, 고주파 동조 회로(11)에서의 발진 주파수의 주파수 특성을 나타내는 근사 곡선의 일례를 도시하는 도면이다. 본 실시예에서는, 제어 신호가 8비트이며, 제어 신호가 최소(0x00)인 경우의 발진 주파수가 약 75㎒, 제어 신호가 최대(0xFF)인 경우의 발진 주파수가 약 110㎒로 되어 있다. 그리고, 고주파 동조 회로(11)의 주파수 특성을 나타내는 근사 곡선은, ２차 곡선으로 되어 있다. 즉, 종축에 나타낸 발진 주파수를 x, 횡축에 나타낸 제어 신호를 y로 하면，y=f(x)=c0 + c1x + c2x2로 되어 있다.
주파수 취득부(90)는, 도 6에 도시한 바와 같이 N개의 제어 신호 y0, y1, …, yN -1을 고주파 동조 회로(11)의 레지스터(53)에 출력하고, 그 때의 발진 주파수 xO, x1, …, xN -1을 취득한다. 그리고, 주파수 특성 산출부(93)는, 주파수 취득부(90)가 취득한 (xn, yn)<n=0∼N-1>에 기초하여, 계수 c0, c1, c2을 최소 제곱법에 의해 구한다.
구체적으로는, 주파수 특성 산출부(93)는, 다음 식(1)로 표현되는 제곱 오차 S를 이용하여 계수 c0, c1, c2를 구한다.
Figure 112007028174834-pat00001
여기서, (xn, yn)에서의 오차 sn은, sn=(yn-co-c1xn-c2xn 2)2로 된다. 그리고, c0, c1, c2에 관해 최소로 되는 점에서는 편미분이 O으로 되기 때문에, dS/dc0=0, dS/dc1=0, dS/dc2=0이 성립된다. 따라서, 다음 식(2)∼(4)가 성립한다.
Figure 112007028174834-pat00002
Figure 112007028174834-pat00003
Figure 112007028174834-pat00004
그리고, 식(2)∼(4)로부터, 다음 식(5)∼(7)이 유도된다.
Figure 112007028174834-pat00005
Figure 112007028174834-pat00006
Figure 112007028174834-pat00007
또한，식(5)∼(7)은, 매트릭스를 이용하여 다음 식(8)과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112007028174834-pat00008
즉, 주파수 특성 산출부(93)는, 식(8)에 기초하여, 계수 c0, c1, c2를 산출할 수 있다．
이와 같이, 주파수 특성 산출부(93)에 의해 계수 c0, c1, c2이 산출되면, 제 어 신호 출력부(95)는, 원하는 수신 주파수(목적 주파수)를 f(x)에 대입하고, 수신 주파수에 대응하는 제어 신호를 구한다. 그리고, 제어 신호 출력부(95)는, 구한 제어 신호를 고주파 동조 회로(11)의 레지스터(53)에 출력한다. 또한, 마찬가지의 수순에 의해, 고주파 동조 회로(11)의 레지스터(54), 국부 발진 회로(13)의 레지스터(64), 발진 회로(18)의 레지스터(74)에 출력되는 제어 신호도 구해진다.
또한，식(2)∼(8)에서는, 주파수 특성의 근사 곡선의 다음 수가 ２차인 경우를 예로서 설명했지만, 근사 곡선의 다음 수가 m차인 경우이면, 식(8)은 (Ai, j)(ci)=(Bi)<i=0, 1, …, m;j = 0, 1, …, m>로 표현된다. 또한，Ai, j 및 Bi는, 다음식 (9), (10)로 표현된다.
Figure 112007028174834-pat00009
Figure 112007028174834-pat00010
그리고, (Ai,j)(ci)=(Bi)로부터 ci를 구하고, 목적 주파수를 f(x)에 대입함으로써, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 값을 결정할 수 있다．
다음으로, 플로우차트를 이용하여, 제어 신호를 결정하는 처리의 상세 내용에 대하여 설명한다. 도 7은, 제어 신호의 결정 처리를 나타내는 플로우차트이다. 또한, 여기에서는, 고주파 동조 회로(11)의 레지스터(53)에 출력하는 제어 신호를 결정하는 경우를 예로서 설명한다.
우선, 조작부(26)로부터 수신 주파수가 입력되면, 주파수 취득부(90)는, N개의 제어 신호 yn(n=0, 1, …, N-1)을 고주파 동조 회로(11)의 레지스터(53)에 출력하고, 카운터(25)로부터 출력되는 카운트 수에 기초하여, 제어 신호 yn에 대응하는 동조 주파수 xn을 취득한다(S701).
주파수 특성 산출부(93)는, 고주파 동조 회로(11)의 주파수 특성을 나타내는 m차의 근사 곡선의 계수 c0∼cm(제1 데이터)을, 전술한 최소 제곱법에 의해 구하고(S702), 마이크로컴퓨터(27)가 구비하는 RAM(Random Access Memory) 등의 기입 가능한 메모리에 계수 c0∼cm을 기억한다(S703).
그리고, 제어 신호 출력부(95)는, 메모리에 기억된 계수 c0∼cm에 의해 정해지는 f(x)에 수신 주파수(목적 주파수)를 대입함으로써, 수신 주파수에 대응하는 제어 신호의 값을 산출하고(S704), 산출한 값의 제어 신호를 고주파 동조 회로(11)의 레지스터(53)에 출력한다(S705).
또한, 고주파 동조 회로(11)의 레지스터(54)에 대해서도, 전술한 처리(S701, S702)에 의해 계수 c0∼cm(제1 데이터)이 산출되고, 산출된 계수 c0∼cm에 기초하여, 목적 주파수에 따른 제어 신호가 출력된다. 마찬가지로, 국부 발진 회로(13)의 레지스터(64)에 대해서도, 전술한 처리(S701, S702)에 의해 계수 c0∼cm(제2 데이터) 이 산출되고, 산출된 계수 c0∼cm에 기초하여, 목적 주파수에 따른 제어 신호가 출력된다. 또한, 발진 회로(18)의 레지스터(74)에 대해서도, 전술한 처리(S701, S702)에 의해 계수 c0∼cm(제3 데이터)이 산출되고, 산출된 계수 c0∼cm에 기초하여, 목적 주파수에 따른 제어 신호가 출력된다.
또한, 목적 주파수가 변경될 때마다, 계수 c0∼cm을 구하는 처리(S701∼S703)를 행함으로써, 온도 변화의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다．
또한, 목적 주파수가 변경된 경우에, 계수 c0∼cm을 구하는 처리(S701∼S703)를 다시 행하지 않고, 이미 메모리에 기억되어 있는 계수 c0∼cm을 이용하여 제어 신호를 출력하는 처리(S704, S705)를 행하는 것도 가능하다. 이에 의해, 목적 주파수가 변경된 경우에, 발진 주파수를 고속으로 목적 주파수로 변화시키는 것이 가능하게 된다．
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였다. 전술한 바와 같이, 최소 제곱법을 이용함으로써, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 값을 고속으로 결정할 수 있다． 구체적으로는, 발진 회로의 주파수 특성을 나타내는 근사 곡선이 m차인 경우이면, m+1회의 샘플링에 의해 계수 c0∼cm을 산출하고, 산출한 계수 c0∼cm에 기초하여, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 값을 결정할 수 있다． 예를 들면, 주파수 특성의 근사 곡선의 다음 수를 ２차로 하는 경우, 제어 신호의 값을 가변 범위에서 1단계씩 변화시키는 방법에서는, 제어 신호의 값을 최대 255회 변경할 필요가 있지 만, 본 실시예에서는, 제어 신호의 값을 3회만 변화시켜 샘플링을 행함으로써, 목적 주파수에 따른 제어 신호의 값을 결정할 수 있다．
또한, 목적 주파수가 변경될 때마다 계수 c0∼cm을 구함으로써, 온도 변화의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다．
또한, 목적 주파수가 변경된 경우에, 이미 메모리에 기억되어 있는 계수 c0∼cm을 이용하여 제어 신호의 값을 결정함으로써, 발진 주파수를 고속으로 목적 주파수로 변화시키는 것도 가능하다.
그리고, 도 7에 도시한 처리에 따라, 고주파 동조 회로(11)의 동조 주파수가 목적 주파수로 되는 제어 신호의 값을 결정함으로써, 안테나(10)로부터 수신한 FM 수신 신호로부터 수신 주파수의 신호를 고속으로 추출할 수 있다． 또한, 동조 주파수를 조정하기 위해 PLL 회로를 이용할 필요가 없기 때문에, 회로 규모를 작게 할 수 있다.
마찬가지로, 도 7에 도시한 처리에 따라, 국부 발진 회로(13)의 발진 주파수가 목적 주파수로 되는 제어 신호의 값을 결정함으로써, 중간 주파 신호를 생성하기 위하여 필요하게 되는 발진 신호를 고속으로 생성할 수 있다. 또한, 발진 주파수를 조정하기 위해 PLL 회로를 이용할 필요가 없기 때문에, 회로 규모를 작게 할 수 있다.
또한, 도 7에 도시한 처리에 따라, 발진 회로(18)의 발진 주파수가 목적 주파수로 되는 제어 신호의 값을 결정함으로써, 스테레오 복조 처리를 행하기 위해 필요하게 되는 발진 신호를 고속으로 생성할 수 있다． 또한, 발진 주파수를 조정하기 위해 PLL 회로를 이용할 필요가 없기 때문에, 회로 규모를 작게 할 수 있다．
또한, 상기 실시예는 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물도 포함된다.
예를 들면, 본 실시예에서는 FM 라디오 수신기(1)에 포함되는 발진 회로의 발진 주파수의 조정에 대하여 설명했지만, AM 라디오 수신기에 포함되는 발진 회로에 대해서도, 본 실시예와 마찬가지로 발진 주파수를 조정할 수 있다． 또한, 예를 들면, 본 실시예에서는 제어 신호를 8비트로 했지만, 제어 신호는 8비트 이외이어도 된다.
발진 회로의 발진 주파수를 고속으로 목적 주파수로 할 수 있는 발진 제어 장치, 프로그램, 및 선국 장치를 제공할 수 있다．

Claims (13)

  1. 발진 회로의 발진 주파수를 목적 주파수로 제어하는 발진 제어 장치로서,
    값이 증가 또는 감소하는 것에 따라, 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 증가 또는 감소시키는 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값에서의 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 취득하는 주파수 취득부와,
    상기 주파수 취득부가 출력한 상기 제어 신호의 복수의 값과, 상기 주파수 취득부에 의해 취득된 복수의 상기 발진 주파수에 기초하여, 상기 발진 주파수와 상기 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하는 주파수 특성 산출부와,
    상기 주파수 특성 산출부에 의해 산출된 상기 데이터에 기초하여, 상기 발진 주파수가 상기 목적 주파수로 되는 상기 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발진 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 목적 주파수가 변경될 때마다,
    상기 주파수 취득부는, 상기 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값에서의 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 취득하고,
    상기 주파수 특성 산출부는, 상기 주파수 취득부가 출력한 상기 제어 신호의 복수의 값과, 상기 주파수 취득부에 의해 취득된 복수의 상기 발진 주파수에 기초 하여, 상기 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 발진 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터를 소정의 메모리에 기억하고,
    상기 제어 신호 출력부는, 상기 목적 주파수가 변경되면, 상기 메모리에 기억된 상기 데이터에 기초하여, 상기 발진 주파수가 상기 변경된 목적 주파수로 되는 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 발진 제어 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발진 회로는, FM 수신 신호 또는 AM 수신 신호로부터 상기 목적 주파수의 신호를 추출하는 동조 회로인 것을 특징으로 하는 발진 제어 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발진 회로는, FM 수신 신호 또는 AM 수신 신호로부터 추출된 수신 주파수의 신호에 혼합시켜 중간 주파 신호를 생성하기 위한, 상기 수신 주파수에 따른 상기 목적 주파수의 신호를 출력하는 국부 발진 회로인 것을 특징으로 하는 발진 제어 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발진 회로는, FM 검파된 스테레오 복합 신호로부터 좌우의 음성 신호를 생성하기 위한, 상기 스테레오 복합 신호에 포함되는 파일럿 신호에 따른 상기 목적 주파수의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 발진 제어 장치.
  7. 발진 회로의 발진 주파수를 목적 주파수로 제어하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록매체로서,
    프로세서에 의해,
    값이 증가 또는 감소하는 것에 따라, 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 증가 또는 감소시키는 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값에서의 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 취득하는 수순과,
    출력된 상기 제어 신호의 복수의 값과, 취득된 복수의 상기 발진 주파수에 기초하여, 상기 발진 주파수와 상기 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하는 수순과,
    산출된 상기 데이터에 기초하여, 상기 발진 주파수가 상기 목적 주파수로 되는 상기 제어 신호를 출력하는 수순
    을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발진 회로는, FM 수신 신호 또는 AM 수신 신호로부터 상기 목적 주파수의 신호를 추출하는 동조 회로인 것을 특징으로 하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 발진 회로는, FM 수신 신호 또는 AM 수신 신호로부터 추출된 수신 주파수의 신호에 혼합시켜 중간 주파 신호를 생성하기 위한, 상기 수신 주파수에 따른 상기 목적 주파수의 신호를 출력하는 국부 발진 회로인 것을 특징으로 하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 발진 회로는, FM 검파된 스테레오 복합 신호로부터 좌우의 음성 신호를 생성하기 위한, 상기 스테레오 복합 신호에 포함되는 파일럿 신호에 따른 상기 목적 주파수의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.
  11. 입력되는 제어 신호에 따른 발진 주파수에서 발진함으로써, FM 수신 신호 또는 AM 수신 신호로부터 상기 발진 주파수의 신호를 추출하는 동조 회로와,
    상기 동조 회로의 상기 발진 주파수를 수신 주파수로 제어하는 발진 제어 장치
    를 포함하여 구성되는 선국 장치로서,
    상기 발진 제어 장치는,
    값이 증가 또는 감소하는 것에 따라, 상기 동조 회로의 상기 발진 주파수를 증가 또는 감소시키는 상기 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값에서의 상기 동조 회로의 상기 발진 주파수를 취득하는 주파수 취득부와,
    상기 주파수 취득부가 출력한 상기 제어 신호의 복수의 값과, 상기 주파수 취득부에 의해 취득된 복수의 상기 발진 주파수에 기초하여, 상기 동조 회로에서의 상기 발진 주파수와 상기 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 제1 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하는 주파수 특성 산출부와,
    상기 주파수 특성 산출부에 의해 산출된 상기 제1 데이터에 기초하여, 상기 동조 회로의 상기 발진 주파수가 상기 수신 주파수로 되는 상기 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 선국 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    입력되는 상기 제어 신호에 따른 발진 주파수의 국부 발진 신호를 출력하는 국부 발진 회로와,
    상기 동조 회로로부터 출력되는 상기 수신 주파수의 신호에, 상기 국부 발진 회로로부터 출력되는 상기 수신 주파수에 따른 상기 국부 발진 신호를 혼합하여 중간 주파 신호를 생성하는 혼합 회로
    를 더 포함하고,
    상기 주파수 취득부는, 상기 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값 에서의 상기 국부 발진 회로의 상기 발진 주파수를 취득하고,
    상기 주파수 특성 산출부는, 상기 주파수 취득부가 출력한 상기 제어 신호의 복수의 값과, 상기 주파수 취득부에 의해 취득된 복수의 상기 발진 주파수에 기초하여, 상기 국부 발진 회로에서의 상기 발진 주파수와 상기 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 제2 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하고,
    상기 제어 신호 출력부는, 상기 주파수 특성 산출부에 의해 산출된 상기 제2 데이터에 기초하여, 상기 국부 발진 회로의 상기 발진 주파수가 상기 수신 주파수에 따른 주파수로 되는 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 선국 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 중간 주파 신호를 FM 검파하여 스테레오 복합 신호를 출력하는 FM 검파 회로와,
    입력되는 상기 제어 신호에 따른 발진 주파수의 신호를 출력하는 발진 회로와,
    상기 FM 검파 회로로부터 출력되는 상기 스테레오 복합 신호와, 상기 발진 회로로부터 출력되는, 상기 스테레오 복합 신호에 포함되는 파일럿 신호의 주파수에 따른 주파수의 신호에 기초하여, 좌우의 음성 신호를 생성하는 스테레오 복조 회로
    를 더 포함하고,
    상기 주파수 취득부는, 상기 제어 신호의 복수의 값을 출력하여, 각각의 값 에서의 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수를 취득하고,
    상기 주파수 특성 산출부는, 상기 주파수 취득부가 출력한 상기 제어 신호의 복수의 값과, 상기 주파수 취득부에 의해 취득된 복수의 상기 발진 주파수에 기초하여, 상기 발진 회로에 있어서의 상기 발진 주파수와 상기 제어 신호의 값과의 관계를 나타내는 제3 데이터를 최소 제곱법에 의해 산출하고,
    상기 제어 신호 출력부는, 상기 주파수 특성 산출부에 의해 산출된 상기 제3데이터에 기초하여, 상기 발진 회로의 상기 발진 주파수가 상기 파일럿 신호의 주파수에 따른 주파수로 되는 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 선국 장치.
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