JP5691186B2 - Automatic frequency control device and radio communication device - Google Patents
Automatic frequency control device and radio communication device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5691186B2 JP5691186B2 JP2010027178A JP2010027178A JP5691186B2 JP 5691186 B2 JP5691186 B2 JP 5691186B2 JP 2010027178 A JP2010027178 A JP 2010027178A JP 2010027178 A JP2010027178 A JP 2010027178A JP 5691186 B2 JP5691186 B2 JP 5691186B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- circuit
- signal
- output
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Description
本発明は、ラジオ受信機等に用いられる自動周波数制御回路、およびこの装置を採用した無線通信機に関する。
The present invention relates to an automatic frequency control circuit used for a radio receiver and the like , and a radio communication apparatus employing this device.
自動周波数制御（以降、「ＡＦＣ」という）は受信周波数を安定化するための手法であり、受信周波数と送信周波数のずれを検出して、受信周波数を自動的に送信周波数に合わせるものである。ＡＦＣでは、通常、ミキサから出力された信号を周波数検波回路で周波数情報に変換し、その周波数情報信号を平滑化した出力で局部発振器の周波数を制御している。 Automatic frequency control (hereinafter referred to as “AFC”) is a technique for stabilizing the reception frequency, and detects a deviation between the reception frequency and the transmission frequency and automatically adjusts the reception frequency to the transmission frequency. In AFC, a signal output from a mixer is usually converted into frequency information by a frequency detection circuit, and the frequency of the local oscillator is controlled by an output obtained by smoothing the frequency information signal.
ところで、通信中に通信相手との距離が離れることや、障害物あるいはマルチパスフェージング等の影響により無線周波信号の信号強度が著しく低下することがある。受信する無線周波信号の信号強度が低下すると、周波数検波回路から出力される周波数情報にノイズ成分が現れて変動するようになる。そのため、ＡＦＣの基準となる周波数情報が変動することによって局部発信器の周波数を変動させ、正常な受信動作を妨げてしまう。 By the way, the signal strength of the radio frequency signal may be significantly reduced due to the distance from the communication partner during communication or the influence of an obstacle or multipath fading. When the signal strength of the received radio frequency signal decreases, a noise component appears in the frequency information output from the frequency detection circuit and fluctuates. For this reason, the frequency information serving as the reference for AFC fluctuates, which fluctuates the frequency of the local transmitter, thereby hindering normal reception operation.
このような事態の発生を防止するため、受信信号の強度が低下してＡＦＣ動作が不安定になった場合には、受信信号の強度が回復するまでＡＦＣ動作を停止させる必要がある。 In order to prevent such a situation from occurring, when the strength of the received signal decreases and the AFC operation becomes unstable, it is necessary to stop the AFC operation until the strength of the received signal is restored.
ＡＦＣ動作を停止させる方法として、特許文献１や特許文献２には、受信信号の強度を所定の閾値と比較し、閾値より小さい場合にＡＦＣ動作を停止させる技術が開示されている。また特許文献３には、ビット誤り率を所定の閾値と比較し、閾値より小さい場合にＡＦＣ動作を停止させる技術が開示されている。
As a method for stopping the AFC operation,
特許文献１や特許文献２に開示されるように、受信信号の強度を用いる方法では、無線通信機に信号強度を検出するための回路が必要となる。無線通信機のなかには、受信信号の強度を表示する、いわゆるＳメータを備えるものがある。ＡＦＣを停止させる場合の適切な閾値を検出するためには、Ｓメータに用いられる信号強度検出回路より精度の高い信号検出回路が必要となるため、これらを兼用することはできず、別途、ＡＦＣ用の信号検出回路を設ける必要がある。そのためコストアップを招くことになる。
As disclosed in
一方、特許文献３に記載された方法は、変調方式がデジタルの信号を受信する場合を対象としている。そのため、変調方式がアナログの信号を受信する無線通信機には適用できない。
On the other hand, the method described in
本発明は、正常な受信動作を妨げる状況下において、ＡＦＣ動作を停止させる装置として、簡単な回路で実現でき、しかもアナログ方式／デジタル方式のいずれの信号を受信する場合にも適用できるＡＦＣ装置を提供することを目的とする。 The present invention provides an AFC device that can be realized with a simple circuit as a device for stopping an AFC operation under a situation that prevents a normal reception operation, and that can be applied to reception of either analog or digital signals. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明にかかるＡＦＣ装置は、局部発振信号を発生する局部発振器と、無線周波信号と前記局部発振信号とを乗算することで前記無線周波信号を周波数変換するミキサと、前記周波数変換された信号を周波数検波して周波数に比例した電圧の信号を出力する周波数検波回路と、前記周波数検波回路の出力に基づいて前記局部発信器の発振周波数を制御する制御回路と、前記制御回路による発振周波数制御動作を停止する周波数制御停止回路とを備えた自動周波数制御装置であって、
前記周波数制御停止回路は、
前記周波数検波回路の出力から前記無線周波信号の変調成分を除去した信号から、前記無線周波信号の信号強度に反比例する形で増大する変動量を検出する、前記周波数検波回路の出力を微分する微分回路、当該微分回路の出力の絶対値を出力する第１の絶対値回路、および当該第１の絶対値回路の出力を平滑化する平滑回路で構成された変動量検出手段と、
前記変動量を所定の閾値と比較する比較手段とを備え、
前記変動量が前記閾値を超えたとき前記制御回路による発振周波数制御動作を停止することを特徴とする。
もしくは、本発明にかかるＡＦＣ装置は、局部発振信号を発生する局部発振器と、無線周波信号と前記局部発振信号とを乗算することで前記無線周波信号を周波数変換するミキサと、前記周波数変換された信号を周波数検波して周波数に比例した電圧の信号を出力する周波数検波回路と、前記周波数検波回路の出力に基づいて前記局部発信器の発振周波数を制御する制御回路と、前記制御回路による発振周波数制御動作を停止する周波数制御停止回路とを備えた自動周波数制御装置であって、
前記周波数制御停止回路は、
前記周波数検波回路の出力から前記無線周波信号の変調成分を除去した信号から、前記無線周波信号の信号強度に反比例する形で増大する変動量を検出する、前記周波数検波回路の出力の差分を検出する差分検出回路、当該差分検出回路の出力の絶対値を出力する第２の絶対値回路、および当該第２の絶対値回路の出力を平滑化する平滑フィルタで構成された変動量検出手段と、
前記変動量を所定の閾値と比較する比較手段とを備え、
前記変動量が前記閾値を超えたとき前記制御回路による発振周波数制御動作を停止することを特徴とする。
To achieve the above object, AFC device according to the present invention, a local oscillator for generating a local oscillation signal, you frequency converting said radio frequency signal by multiplying the local oscillation signal with the radio frequency signal mixer and a frequency detector circuit for outputting a signal voltage proportional to the frequency converted signal and frequency detecting a frequency control for controlling the oscillation frequency of the local oscillator on the basis of the output of the frequency detector circuit An automatic frequency control device comprising a circuit and a frequency control stop circuit for stopping an oscillation frequency control operation by the control circuit,
The frequency control stop circuit is
Differentiating the output of the frequency detection circuit for detecting a fluctuation amount that increases in inverse proportion to the signal strength of the radio frequency signal from a signal obtained by removing the modulation component of the radio frequency signal from the output of the frequency detection circuit. A fluctuation amount detecting means comprising a circuit, a first absolute value circuit that outputs the absolute value of the output of the differentiating circuit, and a smoothing circuit that smoothes the output of the first absolute value circuit ;
Comparing means for comparing the fluctuation amount with a predetermined threshold value,
When the fluctuation amount exceeds the threshold value, the oscillation frequency control operation by the control circuit is stopped.
Alternatively, the AFC device according to the present invention includes a local oscillator that generates a local oscillation signal, a mixer that performs frequency conversion of the radio frequency signal by multiplying the radio frequency signal and the local oscillation signal, and the frequency converted signal. A frequency detection circuit for detecting a frequency of the signal and outputting a signal of a voltage proportional to the frequency; a control circuit for controlling an oscillation frequency of the local oscillator based on an output of the frequency detection circuit; and an oscillation frequency by the control circuit An automatic frequency control device comprising a frequency control stop circuit for stopping a control operation,
The frequency control stop circuit is
From the signal obtained by removing the modulation component of the radio frequency signal from the output of the frequency detection circuit, a variation amount increasing in a manner inversely proportional to the signal intensity of the radio frequency signal is detected, and a difference between the outputs of the frequency detection circuit is detected A variation amount detecting means comprising a difference detecting circuit, a second absolute value circuit for outputting an absolute value of an output of the difference detecting circuit, and a smoothing filter for smoothing an output of the second absolute value circuit;
Comparing means for comparing the fluctuation amount with a predetermined threshold value,
When the fluctuation amount exceeds the threshold value, the oscillation frequency control operation by the control circuit is stopped .
ここで、前記周波数検波回路と前記制御回路との間に、前記周波数検波回路の出力信号から変調成分を除去するローパスフィルタを接続することが好ましい。 Here, it is preferable that a low pass filter for removing a modulation component from an output signal of the frequency detection circuit is connected between the frequency detection circuit and the control circuit.
本発明にかかる無線通信機は、上述したいずれかのＡＦＣ装置と、
アンテナで受信した電波から前記無線周波信号を抽出する受信回路と、
前記周波数変換された信号を音声周波信号に変換する復調回路と、を備えることを特徴とする。
A wireless communication device according to the present invention includes any one of the AFC devices described above,
A receiving circuit that extracts the radio frequency signal from radio waves received by an antenna;
And a demodulating circuit that converts the frequency-converted signal into an audio frequency signal.
本発明にかかるＡＦＣ装置は、正常な受信動作を妨げてしまうような状態において、ＡＦＣ動作を停止させる際の目安となる信号を、ＡＦＣの制御動作の基準となる周波数検波回路の出力信号から直接求めているため、精度の高い停止動作が可能となる。 In the AFC device according to the present invention, in a state where normal reception operation is hindered, a signal serving as a reference for stopping the AFC operation is directly obtained from the output signal of the frequency detection circuit serving as a reference for the AFC control operation. Therefore, the stop operation with high accuracy is possible.
また本発明にかかるＡＦＣ装置は、簡単な回路で実現できるため、携帯式の小型の無線機にも適用でき、コスト面で優れている。またアナログ方式／デジタル方式のいずれの信号を受信する場合にも適用できる。更にデジタル回路で実現する場合、少ない演算量で済む利点がある。 Further, since the AFC device according to the present invention can be realized with a simple circuit, it can be applied to a portable small-sized radio device and is excellent in terms of cost. The present invention can also be applied when receiving either analog or digital signals. Further, when realized by a digital circuit, there is an advantage that a small amount of calculation is required.
以下、本発明の各実施の形態にかかるＡＦＣ装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an AFC apparatus according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
（実施の形態１）
第１の実施の形態として、スーパーヘテロダイン方式の受信機（無線通信機）に本発明にかかるＡＦＣ装置を適用した場合について説明する。図１に、本実施の形態にかかるＡＦＣ装置を含む受信機の構成を示す。ＡＦＣ装置１は、ミキサ２、周波数検波回路３、ローパスフィルタ（以降、「ＬＰＦ」という）４、制御回路５、局部発振器６および周波数制御停止回路７で構成されている。
(Embodiment 1)
As a first embodiment, a case where the AFC device according to the present invention is applied to a superheterodyne receiver (wireless communication device) will be described. FIG. 1 shows a configuration of a receiver including an AFC device according to the present embodiment. The
＜ＡＦＣ装置の構成と動作＞
受信回路８は、図示しないアンテナで受信した電波から無線周波信号Ｓｒを抽出してミキサ２に伝送する。ミキサ２は、入力した無線周波信号Ｓｒを、局部発振器６から出力される局部発振信号Ｓｏと混合して中間周波信号Ｓｉに変換する。中間周波信号Ｓｉは、復調回路９で音声周波信号Ｓａに変換された後、図示しないスピーカから音声として再生される。
<Configuration and operation of AFC device>
The
ミキサ２から出力された中間周波信号Ｓｉは、周波数検波回路３に入力される。周波数検波回路３は、検波出力として中間周波信号Ｓｉの周波数の高低に比例した電圧を出力する。
The intermediate frequency signal Si output from the
周波数検波回路３から出力された周波数検波信号ＳｄはＬＰＦ４に入力される。ＬＰＦ４は、変調成分を除去するために、周波数検波信号Ｓｄから高域周波数成分を取り除いた周波数情報信号Ｓｘを出力する。
The frequency detection signal Sd output from the
無線周波信号Ｓｒの変調方式がＡＭの場合にはＬＰＦ４はなくても構わない。無線周波信号Ｓｒの変調方式がＦＭやＦＳＫなどの場合には、周波数検波信号Ｓｄから受信信号の変調成分を除去するために、遮断周波数が十分低いＬＰＦ４を介して周波数情報信号Ｓｘを得る。なお、無線周波信号Ｓｒの変調方式がＦＭもしくはＦＳＫなどの場合であっても、周波数検波信号Ｓｄに受信信号の変調成分が現れないような周波数検波回路を用いた場合、ＬＰＦ４は不要である。 When the modulation method of the radio frequency signal Sr is AM, the LPF 4 may not be provided. When the modulation method of the radio frequency signal Sr is FM or FSK, the frequency information signal Sx is obtained through the LPF 4 having a sufficiently low cutoff frequency in order to remove the modulation component of the reception signal from the frequency detection signal Sd. Even if the modulation method of the radio frequency signal Sr is FM or FSK, the LPF 4 is not necessary if a frequency detection circuit is used in which the modulation component of the received signal does not appear in the frequency detection signal Sd.
周波数情報信号Ｓｘは、制御回路５に入力される。制御回路５は、入力された周波数情報信号Ｓｘに基づいて周波数制御信号Ｓｃを生成し、その信号を局部発振器６に供給する。
The frequency information signal Sx is input to the
局部発振器６は、周波数制御信号Ｓｃに基づいて、受信した無線周波信号Ｓｒの周波数に追従した中間周波信号Ｓｉが出力されるように制御される。局部発振器６は、例えばＰＬＬ（Phase Lock loop）回路で構成される。
The
受信信号が正常である場合、周波数検波信号Ｓｄ、および周波数検波信号Ｓｄから変調成分を除去した周波数情報信号Ｓｘは、ほぼ一定値を保っている。しかし、正常な受信を妨げるような場合、周波数検波信号Ｓｄおよび周波数情報信号Ｓｘは変動してしまう。周波数制御停止回路７は、ＬＰＦ４から出力された周波数情報信号Ｓｘの変動量から、周波数制御信号Ｓｃによる局部発振器６の制御によって、正常な受信動作を妨げる状態であるか否かを判断し、正常な受信動作を妨げると判断した場合、制御回路５に対して停止信号Ｓｓを出力する。
When the received signal is normal, the frequency detection signal Sd and the frequency information signal Sx obtained by removing the modulation component from the frequency detection signal Sd maintain a substantially constant value. However, in the case of preventing normal reception, the frequency detection signal Sd and the frequency information signal Sx will fluctuate. The frequency
制御回路５は、周波数制御停止回路７から停止信号Ｓｓを受信したとき、周波数制御信号Ｓｃの出力を停止する。なお、周波数制御停止回路７の構成と動作については、後に詳述する。
When receiving the stop signal Ss from the frequency
次に、ＡＦＣ装置１の動作を説明する。ミキサ２から出力された中間周波信号Ｓｉは、周波数検波回路３において、受信した無線周波信号Ｓｒの周波数に比例した電圧値に変換される（周波数検波信号Ｓｄ）。
Next, the operation of the
周波数検波信号Ｓｄに無線周波信号Ｓｒの変調成分が含まれる場合は、ＬＰＦ４で変調成分を除去して得られる周波数情報信号Ｓｘが制御回路５に入力される。制御回路５は、周波数情報信号Ｓｘの値に基づいた周波数制御信号Ｓｃを生成する。
When the frequency detection signal Sd includes the modulation component of the radio frequency signal Sr, the frequency information signal Sx obtained by removing the modulation component by the LPF 4 is input to the
局部発振器６は、制御回路５から送信された周波数制御信号Ｓｃに基づいて局部発振信号Ｓｏの周波数を補正し、ミキサ２に出力する。
The
発振周波数の補正された局部発振信号Ｓｏは、ミキサ２において無線周波信号Ｓｒと乗算され、受信した無線周波信号Ｓｒの周波数に追従した周波数の中間周波信号Ｓｉが出力される。
The local oscillation signal So whose oscillation frequency is corrected is multiplied by the radio frequency signal Sr in the
＜周波数制御停止回路の構成と動作＞
次に、周波数制御停止回路７の構成と動作について説明する。最初に、周波数制御停止回路７の機能について説明する。
<Configuration and operation of frequency control stop circuit>
Next, the configuration and operation of the frequency
通信中に通信相手との距離が離れることや、障害物あるいはマルチパスフェージング等の影響により、無線周波信号Ｓｒの信号強度が著しく低下する場合がある。受信した無線周波信号Ｓｒの信号強度が小さくなると、周波数制御信号Ｓｃを生成するための基である周波数検波回路３の出力にノイズ成分が含まれ、その変動量が大きくなる。
The signal strength of the radio frequency signal Sr may be significantly reduced due to the distance from the communication partner during communication or the influence of an obstacle or multipath fading. When the signal strength of the received radio frequency signal Sr decreases, the noise component is included in the output of the
このような場合、周波数検波回路３から出力される周波数検波信号Ｓｄが不安定になる。またＬＰＦ４を介しても除去されるのは無線周波信号Ｓｒの変調成分であるため、周波数情報信号Ｓｘも不安定になる。制御回路５において、この不安定な周波数検波信号Ｓｄまたは周波数情報信号Ｓｘを基に周波数制御信号Ｓｃを生成し、局部発振器６の発振周波数を制御すると、受信周波数が不安定に変動する。従って、このような事態が発生した場合には、ＡＦＣ装置１による周波数制御を一時的に停止させる必要がある。
In such a case, the frequency detection signal Sd output from the
本発明は、周波数検波回路３の出力信号である周波数検波信号Ｓｄから無線周波信号Ｓｒの変調成分を除去して得られる周波数情報信号Ｓｘの変動量が、受信信号の強度と反比例する形で増大する性質を利用して、ＡＦＣ装置による周波数制御を一時的に停止するようにしたものである。すなわち本発明は、周波数検波信号Ｓｄまたは周波数情報信号Ｓｘの変動量を検出し、その値が、あらかじめ定めた閾値を超えたとき、安定した周波数制御が困難であると判断して、周波数制御を停止する。
In the present invention, the fluctuation amount of the frequency information signal Sx obtained by removing the modulation component of the radio frequency signal Sr from the frequency detection signal Sd that is the output signal of the
次に、図１のブロック図に基づき、周波数制御停止回路７の構成と動作を説明する。周波数制御停止回路７は、微分回路７１、絶対値回路７２、平滑回路７３および比較回路７４で構成されている。
Next, the configuration and operation of the frequency
なお、周波数制御停止回路７の構成要素のうち、微分回路７１（更に加えて、絶対値回路７２および平滑回路７３）は本発明の変動量検出手段を構成し、比較回路７４は本発明の比較手段を構成する。
Of the components of the frequency
ＬＰＦ４から出力された周波数情報信号Ｓｘは、微分回路７１で微分される。周波数検波回路３で検出された周波数情報信号Ｓｘが一定値を保っている場合は、微分回路７１の出力はゼロになる。しかし、不安定に変動している場合は微分回路７１の出力信号Ｓｐ１に変動成分が現れる。
The frequency information signal Sx output from the LPF 4 is differentiated by the differentiating
信号Ｓｐ１は絶対値回路７２に入力され、信号Ｓｐ１の絶対値を表す信号Ｓｐ２が出力される。
The signal Sp1 is input to the
信号Ｓｐ２は平滑回路７３に入力され、平滑回路７３から周波数情報信号Ｓｘの変動量に比例した値が信号Ｓｐ３として出力される。
The signal Sp2 is input to the smoothing
信号Ｓｐ３は比較回路７４に入力され、あらかじめ設定された閾値電圧Ｓｔと電圧値が比較され、信号Ｓｐ３が閾値電圧Ｓｔを超えたときに停止信号Ｓｓを出力する。
The signal Sp3 is input to the
停止信号Ｓｓが制御回路５に送信されると、制御回路５は周波数制御を停止する。周波数制御を停止させる際の方法としては、局部発振器６から出力される局部発振信号Ｓｏの周波数を、周波数制御を停止する直前の周波数、すなわち停止信号Ｓｓが出力される直前の周波数のまま保持する方法や、局部発振信号Ｓｏの周波数を、初期の周波数にゆっくりと戻す方法などがある。
When the stop signal Ss is transmitted to the
制御回路５は、周波数制御信号Ｓｃの代わりに、これらのいずれかの方法を実現するための信号を生成し、局部発振器６に出力する。なお、信号Ｓｐ３の値が閾値電圧Ｓｔより小さくなると、停止信号Ｓｓは解除され、制御回路５による周波数制御が再開される。
The
以上説明したように本発明のＡＦＣ装置は、ＡＦＣの制御信号を生成するための基である周波数検波回路３の出力信号（周波数情報信号Ｓｘ）の変動量を直接判断して（換言すれば、周波数検波回路３の安定度を直接判断して）停止信号Ｓｓを生成しているため、ＡＦＣ動作を停止する基準が正確である。
AFC device of the present invention as described above, in other words to determine the amount of fluctuation of the output signal of the
また周波数制御停止回路７は、簡単な回路の組み合わせによって実現できるため、コスト面で優れている。更に、本発明のＡＦＣ装置は、無線周波信号Ｓｒによって搬送される信号がアナログ信号またはデジタル信号のいずれであっても適用できる。
Further, the frequency
なお、本実施の形態では、周波数制御停止回路７を、微分回路７１、絶対値回路７２、平滑回路７３および比較回路７４で構成したが、これに限定されない。例えば、絶対値回路７２の代わりに、全波整流回路や半波整流回路、２乗回路を用いてもよい。
In the present embodiment, the frequency
（実施の形態２）
実施の形態１では、周波数制御停止回路７をアナログ回路で構成した場合について説明した。本実施の形態では、周波数制御停止回路７をデジタル回路で構成した場合について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the case where the frequency
図２に、周波数制御停止回路７の構成を示す。周波数制御停止回路７は、差分検出回路７５、絶対値回路７６、平滑フィルタ７７およびコンパレータ７８で構成されている。
FIG. 2 shows the configuration of the frequency
なお、周波数制御停止回路７の構成要素のうち、差分検出回路７５（更に加えて絶対値回路７６および平滑フィルタ７７）は本発明の変動量検出手段を構成し、コンパレータ７８は本発明の比較手段を構成する。
Of the components of the frequency
差分検出回路７５は、図１の微分回路７１と同様の機能を実現するもので、周波数情報信号Ｓｘから、その変動成分を示す信号Ｓｐ１を出力する。例えば、周波数情報信号Ｓｘと、一定時間だけ遅延させた周波数情報信号Ｓｘとの差分を求めることにより、周波数情報信号Ｓｘの変動成分を示す信号Ｓｐ１を得ることができる。
The
絶対値回路７６は、図１の絶対値回路７２と同様の機能を実現するもので、差分検出回路７５の出力信号Ｓｐ１の絶対値である信号Ｓｐ２を出力する。なお、差分検出回路７５と絶対値回路７６は、周波数情報信号Ｓｘを遅延させる遅延回路と差分絶対値回路で構成することもできる。
The absolute value circuit 76 realizes the same function as the
平滑フィルタ７７は、図１の平滑回路７３と同様に、絶対値回路７６から出力された信号Ｓｐ２を平滑化した信号Ｓｐ３を出力する。平滑フィルタ７７から出力される信号Ｓｐ３は、周波数情報信号Ｓｘの変動量に比例した値である。
The smoothing
コンパレータ７８は、図１の比較回路７４と同様の機能を実現するもので、平滑フィルタ７７の出力信号Ｓｐ３の電圧値を、あらかじめ設定された閾値電圧Ｓｔと比較し、信号Ｓｐ３の値が閾値Ｓｔを超えたときに停止信号Ｓｓを出力する。停止信号Ｓｓが制御回路５に送信されると、制御回路５は周波数制御を停止する。
The comparator 78 realizes the same function as that of the
上述したように、本実施の形態では、周波数制御停止回路７の機能をデジタル回路で構成している。無線周波信号Ｓｒがデジタル方式の場合には、復調回路９はデジタル回路で実現することになるので、周波数制御停止回路７を含むＡＦＣ回路１をデジタル回路で実現した方が、全体の構成としてまとまりがよい。
As described above, in this embodiment, the function of the frequency
なお、本実施の形態では、周波数制御停止回路７を、差分検出回路７５、絶対値回路７６、平滑フィルタ７７およびコンパレータ７８で構成したが、これに限定されない。例えば、絶対値回路７６の代わりに２乗回路を用いることができる。
In the present embodiment, the frequency
また本実施の形態で説明したデジタル回路で構成される周波数制御停止回路７は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を備えた受信機においては、ＦＰＧＡを用いて実現することができる。また、周波数制御停止回路７を構成するそれぞれの回路を、マイクロプロセッサやＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの情報処理装置で構成し、プログラムを実行することによって、その機能を実現させることも可能である。
Further, the frequency
これらの場合、周波数制御停止回路７のために、別途のアナログ信号処理ハードウェアまたはデジタル信号処理ハードウェアが不要である。また、ソフトウェア処理によってその機能を実現させる場合、差分演算、絶対値演算、比較演算といった少ない演算量、かつ負荷が少ない演算処理のみで停止信号Ｓｓを生成することができる。
In these cases, separate analog signal processing hardware or digital signal processing hardware is not necessary for the frequency
（実施の形態３）
実施の形態１および実施の形態２においては、本発明にかかるＡＦＣ装置をスーパーヘテロダイン方式の受信機に適用した場合について説明した。本実施の形態では、本発明にかかるＡＦＣ装置をダイレクトコンバージェン方式の受信機（無線通信機）に適用した場合について説明する。
(Embodiment 3)
In the first embodiment and the second embodiment, the case where the AFC device according to the present invention is applied to a superheterodyne receiver has been described. In the present embodiment, a case will be described in which the AFC device according to the present invention is applied to a direct convergence receiver (wireless communication device).
図３に、本実施の形態にかかるＡＦＣ装置１ａを含む受信機の構成を示す。ＡＦＣ回路１ａは、ミキサ２ａおよび２ｂ、周波数検波回路３ａ、ＬＰＦ４、制御回路５、局部発振器６、９０度移相器１０ならびに周波数制御停止回路７で構成される。
FIG. 3 shows a configuration of a receiver including the
図中、図１のブロックと同一機能を有するブロックには同一の符号を付している。またミキサ２ａおよび２ｂ、周波数検波回路３ａ、ならびに復調回路９ａは、それぞれ図１のミキサ２、周波数検波回路３、ならびに復調回路９とほぼ同様の機能を有する。以下、ＡＦＣ装置１ａの構成と動作を説明する。
In the figure, blocks having the same functions as those in FIG. The
９０度移相器１０は、局部発振器６から出力される局部発振信号Ｓｏを入力として、位相差０度の発振信号ＳｏＩと位相差９０度の発振信号ＳｏＱとを出力する。
The 90-
ミキサ２ａは、受信回路８から出力された無線周波信号Ｓｒを発振信号ＳｏＩと混合することでベースバンド信号Ｉに周波数変換する。ミキサ２ｂは、無線周波信号Ｓｒを発振信号ＳｏＱと混合することでベースバンド信号Ｑに周波数変換する。ベースバンド信号ＩおよびＱは互いに直交する、すなわち位相が９０度ずれている。
The
ベースバンド信号ＩおよびＱは、復調回路９で音声周波信号Ｓａに変換された後、図示しないスピーカから音声として再生される。
Baseband signals I and Q are converted into audio frequency signal Sa by
またミキサ２ａおよび２ｂから出力されたベースバンド信号ＩおよびＱは、周波数検波回路３ａに入力される。周波数検波回路３ａは、検波出力として無線周波信号Ｓｒと局部発振信号Ｓｏとの周波数の差に比例した電圧値（周波数検波信号Ｓｄ）を出力する。これに含まれる変調成分をＬＰＦ４で取り除き、周波数情報信号Ｓｘを出力する。
The baseband signals I and Q output from the
周波数情報信号Ｓｘは、制御回路５に入力される。制御回路５は、入力された周波数情報信号Ｓｘに基づいて周波数制御信号Ｓｃを生成し、その信号を局部発信器６に供給する。
The frequency information signal Sx is input to the
局部発振器６は、周波数制御信号Ｓｃに基づいて、受信した無線周波信号Ｓｒの周波数に追従したベースバンド信号ＩおよびＱが出力されるように制御される。局部発振器６は、例えばＰＬＬ回路で構成される。
Based on the frequency control signal Sc, the
周波数制御停止回路７は、ＬＰＦ４から出力された周波数情報信号Ｓｘの変動量から、周波数制御信号Ｓｃによる局部発振器６の制御によって、正常な受信動作を妨げる状態であるか否かを判断し、正常な受信動作を妨げると判断した場合、制御回路５に対して停止信号Ｓｓを出力する。
The frequency
制御回路５は、周波数制御停止回路７から停止信号Ｓｓを受信したとき、周波数制御信号Ｓｃの出力を停止する。なお、周波数制御停止回路７の構成と動作については、実施の形態１および２で詳細に説明したため、ここでは説明を省略する。
When receiving the stop signal Ss from the frequency
本発明にかかるＡＦＣ装置は、アナログ信号／デジタル信号の如何を問わず、無線周波信号を受信する無線通信機に広く適用できるものである。 The AFC device according to the present invention can be widely applied to a wireless communication device that receives a radio frequency signal regardless of whether it is an analog signal or a digital signal.
１、１ａ ＡＦＣ装置
２、２ａ、２ｂ ミキサ
３、３ａ 周波数検波回路
４ ＬＰＦ
５ 制御回路
６ 局部発振器
７ 周波数制御停止回路
８ 受信回路
９、９ａ 復調回路
７１ 微分回路
７２、７６ 絶対値回路
７３ 平滑回路
７４ 比較回路
７５ 差分検出回路
７７ 平滑フィルタ
７８ コンパレータ
1,
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記周波数制御停止回路は、
前記周波数検波回路の出力から前記無線周波信号の変調成分を除去した信号から、前記無線周波信号の信号強度に反比例する形で増大する変動量を検出する、前記周波数検波回路の出力を微分する微分回路、当該微分回路の出力の絶対値を出力する第１の絶対値回路、および当該第１の絶対値回路の出力を平滑化する平滑回路で構成された変動量検出手段と、
前記変動量を所定の閾値と比較する比較手段とを備え、
前記変動量が前記閾値を超えたとき前記制御回路による発振周波数制御動作を停止することを特徴とする自動周波数制御装置。 A local oscillator for generating a local oscillation signal, and Rumi hexa to frequency convert said radio-frequency signal by multiplying the local oscillation signal and a radio frequency signal, the frequency-converted signal to the frequency by the frequency detection A frequency detection circuit that outputs a signal of a proportional voltage, a control circuit that controls the oscillation frequency of the local oscillator based on the output of the frequency detection circuit, and a frequency control stop that stops the oscillation frequency control operation by the control circuit An automatic frequency control device comprising a circuit,
The frequency control stop circuit is
Differentiating the output of the frequency detection circuit for detecting a fluctuation amount that increases in inverse proportion to the signal strength of the radio frequency signal from a signal obtained by removing the modulation component of the radio frequency signal from the output of the frequency detection circuit. A fluctuation amount detecting means comprising a circuit, a first absolute value circuit that outputs the absolute value of the output of the differentiating circuit, and a smoothing circuit that smoothes the output of the first absolute value circuit ;
Comparing means for comparing the fluctuation amount with a predetermined threshold value,
An automatic frequency control apparatus, wherein an oscillation frequency control operation by the control circuit is stopped when the fluctuation amount exceeds the threshold value.
前記周波数制御停止回路は、
前記周波数検波回路の出力から前記無線周波信号の変調成分を除去した信号から、前記無線周波信号の信号強度に反比例する形で増大する変動量を検出する、前記周波数検波回路の出力の差分を検出する差分検出回路、当該差分検出回路の出力の絶対値を出力する第２の絶対値回路、および当該第２の絶対値回路の出力を平滑化する平滑フィルタで構成された変動量検出手段と、
前記変動量を所定の閾値と比較する比較手段とを備え、
前記変動量が前記閾値を超えたとき前記制御回路による発振周波数制御動作を停止することを特徴とする自動周波数制御装置。 A local oscillator for generating a local oscillation signal, and Rumi hexa to frequency convert said radio-frequency signal by multiplying the local oscillation signal and a radio frequency signal, the frequency-converted signal to the frequency by the frequency detection A frequency detection circuit that outputs a signal of a proportional voltage, a control circuit that controls the oscillation frequency of the local oscillator based on the output of the frequency detection circuit, and a frequency control stop that stops the oscillation frequency control operation by the control circuit An automatic frequency control device comprising a circuit,
The frequency control stop circuit is
From the signal obtained by removing the modulation component of the radio frequency signal from the output of the frequency detection circuit, a variation amount increasing in a manner inversely proportional to the signal intensity of the radio frequency signal is detected, and a difference between the outputs of the frequency detection circuit is detected. A variation amount detecting means comprising a difference detecting circuit, a second absolute value circuit for outputting an absolute value of an output of the difference detecting circuit, and a smoothing filter for smoothing an output of the second absolute value circuit ;
Comparing means for comparing the fluctuation amount with a predetermined threshold value,
An automatic frequency control apparatus, wherein an oscillation frequency control operation by the control circuit is stopped when the fluctuation amount exceeds the threshold value.
アンテナで受信した電波から前記無線周波信号を抽出する受信回路と、
前記周波数変換された信号を音声周波信号に変換する復調回路と、を備えることを特徴とする無線通信機。 An automatic frequency control device according to any one of claims 1 to 3 ,
A receiving circuit that extracts the radio frequency signal from radio waves received by an antenna;
And a demodulating circuit for converting the frequency-converted signal into an audio frequency signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010027178A JP5691186B2 (en) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | Automatic frequency control device and radio communication device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010027178A JP5691186B2 (en) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | Automatic frequency control device and radio communication device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011166462A JP2011166462A (en) | 2011-08-25 |
| JP5691186B2 true JP5691186B2 (en) | 2015-04-01 |
Family
ID=44596621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010027178A Active JP5691186B2 (en) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | Automatic frequency control device and radio communication device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5691186B2 (en) |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122049A (en) * | 1982-12-27 | 1984-07-14 | Nec Corp | Signal detecting circuit |
| US4910470A (en) * | 1988-12-16 | 1990-03-20 | Motorola, Inc. | Digital automatic frequency control of pure sine waves |
| JPH03171923A (en) * | 1989-11-30 | 1991-07-25 | Nec Corp | Automatic frequency control circuit |
| JPH0685501B2 (en) * | 1990-11-30 | 1994-10-26 | 富士通テン株式会社 | Same station discrimination circuit |
| JPH0536945U (en) * | 1991-10-16 | 1993-05-18 | 三菱電機株式会社 | Demodulation circuit |
| JP3394788B2 (en) * | 1992-07-29 | 2003-04-07 | 富士通株式会社 | Frequency discriminator |
| JPH07162272A (en) * | 1993-12-02 | 1995-06-23 | Kokusai Electric Co Ltd | Automatic frequency control circuit |
| JP4091671B2 (en) * | 1995-08-08 | 2008-05-28 | 松下電器産業株式会社 | DC offset compensator |
| JP3799561B2 (en) * | 1997-03-14 | 2006-07-19 | 株式会社キューキ | Signal receiving device |
| JP3967929B2 (en) * | 2002-02-05 | 2007-08-29 | 富士通株式会社 | Automatic frequency controller |
| JP4355202B2 (en) * | 2003-12-03 | 2009-10-28 | パイオニア株式会社 | Receiving machine |
| JP4381934B2 (en) * | 2004-08-31 | 2009-12-09 | アイコム株式会社 | Frequency detection device and automatic tuning device |
| CN101283524A (en) * | 2005-10-18 | 2008-10-08 | 汤姆森特许公司 | Method and device for compensating the doppler effect for a digital signal receiver |
| JP5012271B2 (en) * | 2007-07-10 | 2012-08-29 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | Wireless communication device |
-
2010
- 2010-02-10 JP JP2010027178A patent/JP5691186B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011166462A (en) | 2011-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110050998A1 (en) | Digital Phase Lock Loop Configurable As A Frequency Estimator | |
| JP2006109476A (en) | Frequency-shift-keying demodulator and frequency-shift keying demodulation | |
| RU2216113C2 (en) | Digital sound broadcasting signal receiver | |
| JP2005517336A (en) | Digital phase lock loop | |
| US7450925B2 (en) | Receiver for wireless communication systems and I/Q signal phase difference correction method therefor | |
| JP2007189338A (en) | Reader/writer | |
| WO2010027092A1 (en) | Reception device, reception method, signal supply device, and signal supply method | |
| EP1643635A2 (en) | Demodulator for use in wireless communications and receiver, method and terminal using it | |
| US8060046B2 (en) | Radio receiver and radio reception method | |
| JP5691186B2 (en) | Automatic frequency control device and radio communication device | |
| JPH07154435A (en) | Frequency detector | |
| JP2005295376A (en) | Error compensation circuit for orthogonal modulator | |
| JP4332113B2 (en) | Direct conversion receiver | |
| JP5115441B2 (en) | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION DEVICE CONTROL METHOD, AND COMPUTER PROGRAM | |
| JP4466679B2 (en) | Receiving machine | |
| US8982993B2 (en) | Method for compensating mismatch of in-phase signal and quadrature signal of transmitter/receiver | |
| JP2009060476A (en) | Frequency synthesizer, control method of frequency synthesizer, multi-band telecommunication device | |
| KR101132081B1 (en) | Rf signal processing circuit | |
| JP3966022B2 (en) | Receiving machine | |
| JP6217389B2 (en) | FM receiver and FM receiving method | |
| JP3875815B2 (en) | Digital transceiver | |
| US9219554B2 (en) | Power detection method and related communication device | |
| JP2791402B2 (en) | Frequency stabilization circuit | |
| JP2005175784A (en) | Fm radio receiver | |
| JP2008172663A (en) | Wireless receiver and wireless reception method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120525 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130521 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130722 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140121 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140319 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140902 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141125 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20141203 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150119 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5691186 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |