JP2018023037A - 周波数差検出器 - Google Patents
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Abstract
Description
基地局などで用いる使用クロックには、例えば10−9程度の周波数安定度が要求され、このように、高度の周波数安定性が要求されているクロックの周波数のずれ量を高精度に検出する技術は引用文献1には開示されていない。
前記使用クロック信号と同等以上の周波数安定度を有し、当該使用クロック信号と設定周波数が同じである基準クロック信号を逓倍した逓倍クロック信号により、前記使用クロック信号をラッチして得られたクロックラッチ信号を出力するクロックラッチ部と、
前記逓倍クロック信号に同期して、予め設定されたビット数のカウント信号を出力するカウント信号出力部と、
前記クロックラッチ部から出力されたクロックラッチ信号に基づき、前記カウント信号出力部から出力されたカウント信号をラッチして得られたカウント信号値を出力するカウント信号ラッチ部と、
前記カウント信号ラッチ部から取得したカウント信号値について、今回取得したカウント信号値と、前回取得したカウント信号値との偏差量を累積加算する累積加算部と、を備え、
予め設定されたカウント期間中に前記偏差量を累積加算して得られた累積加算値を、前記周波数差に対応する量として出力することを特徴とする。
親局や他の中継局から送信され、受信アンテナ102にて受信された伝送信号は、高周波変復調部11にて、例えばマイクロ波帯の送受信周波数の伝送信号が、ベースバンド帯(例えば数十MHz)のベースバンド復調信号に復調された後、ベースバンド変復調部12に入力される。ベースバンド変復調部12では、ベースバンド復調信号をさらに復調して放送用のOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号などを得る(ベースバンド受信信号)。
ベースバンド変復調部12においては、例えば不図示の数値制御発振器(NCO(Numerically Controlled Oscillator)。DDS(Direct Digital Synthesizer)ともいう)などを利用してベースバンド変調信号の生成が行われる。
使用クロックの設定周波数f01=10MHz、基準クロックの逓倍数が16逓倍の場合、約6.4[ppt/bit]の周波数差分解能が得られ、最小の周波数差を約16分で検出することができる。
N=n*(f1/f02)*2m … (1)
ここでNは逓倍器21の逓倍数、mはカウント信号値のビット数、係数nは自然数(1、2、3、…)である。また、(1)式が適用できる条件として、送受信装置1の使用温度範囲における使用クロックf1の周波数変動量をΔf1としたとき、Δf1<<f1(基準クロックを16逓倍する場合は、Δf1が使用クロックf1の6.25%(1/16)以下)であることが必要である。
カウント信号ラッチ部25は、パルス化部23からパルス信号が出力されたタイミングにてカウント信号出力部24から出力されたカウント信号値をラッチする(F)。
図3、図4は、周波数差検出器14に入力された使用クロックの実際の周波数f1が、設定周波数(f01=10MHz)よりも小さい(使用クロック間隔が長い)ケースを示している。
さらにこのクロックラッチ信号の立ち上がりのタイミングで、パルス化部23よりパルス信号(D)を出力する。
例えば図3において、パルス信号D2が出力されたタイミングの前後では、偏差量パルス化部261が取得するカウント信号値は「1→2」へ変化し、偏差量「1」が出力されている。また、パルス信号D3が出力されたタイミングの前後では、偏差量パルス化部261が取得するカウント信号値は「2→2」のまま変化なく、偏差量パルス化部261から出力される偏差量は「0」である。そして、パルス信号D4が出力されたタイミングの前後では、偏差量パルス化部261が取得するカウント信号値は「2→3」へ変化し、偏差量「1」が出力されている。
なお、2ビットのカウント信号値を出力するカウント信号出力部24において、カウント信号値が「3→0」に変化したときの偏差量は「1」である。
時間間隔t=abs(f1/(f1−f01)/f02)
=(f1/|f1−f01|)*(1/f02) … (2)
なお、カウント期間制御部29からラッチ信号を出力する間隔(カウント期間)の設定例については後述する。また、累積加算値ラッチ部27からずれ量に対応する量を出力するタイミングにて、偏差量カウント部262の累積加算値はリセットされる。
このように、本例の周波数差検出器14は、設定周波数(f01)に対する使用クロックの周波数(f1)のずれ量に対応する量を出力する際に、使用クロックの周波数のずれ方向に応じて、符号の異なる値を出力することができる。
12 ベースバンド変復調部
121 NCO
13 動作クロック生成部
14 周波数差検出器
21 逓倍器
22 クロックラッチ部
23 パルス化部
24 カウント信号出力部
25 カウント信号ラッチ部
26 累積加算部
29 カウント期間制御部
31 周波数補正部
Claims (2)
- 伝送信号の送受信処理に使用される使用クロック信号の周波数と、当該使用クロック信号の設定周波数との周波数差に対応する量を検出する周波数差検出器であって、
前記使用クロック信号と同等以上の周波数安定度を有し、当該使用クロック信号と設定周波数が同じである基準クロック信号を逓倍した逓倍クロック信号により、前記使用クロック信号をラッチして得られたクロックラッチ信号を出力するクロックラッチ部と、
前記逓倍クロック信号に同期して、予め設定されたビット数のカウント信号を出力するカウント信号出力部と、
前記クロックラッチ部から出力されたクロックラッチ信号に基づき、前記カウント信号出力部から出力されたカウント信号をラッチして得られたカウント信号値を出力するカウント信号ラッチ部と、
前記カウント信号ラッチ部から取得したカウント信号値について、今回取得したカウント信号値と、前回取得したカウント信号値との偏差量を累積加算する累積加算部と、を備え、
予め設定されたカウント期間中に前記偏差量を累積加算して得られた累積加算値を、前記周波数差に対応する量として出力することを特徴とする周波数差検出器。 - 前記伝送信号の周波数変換に用いられる機器の動作クロックが、前記使用クロック信号に基づいて生成され、
前記周波数差に対応する量は、前記動作クロックに基づいて動作する機器の動作を補正するための補正値として利用されることを特徴とする請求項1に記載の周波数差検出器。
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