JPH04229751A - 受信機の自動周波数制御装置及びその制御方法 - Google Patents

受信機の自動周波数制御装置及びその制御方法

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JPH04229751A
JPH04229751A JP13139391A JP13139391A JPH04229751A JP H04229751 A JPH04229751 A JP H04229751A JP 13139391 A JP13139391 A JP 13139391A JP 13139391 A JP13139391 A JP 13139391A JP H04229751 A JPH04229751 A JP H04229751A
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JP
Japan
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frequency
signal
data
voltage
local oscillation
Prior art date
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Application number
JP13139391A
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English (en)
Inventor
Hisahiro Matsushita
尚弘 松下
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Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Tokyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to KR1019920002326A priority patent/KR920017379A/ko
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばFM受信機やG
MSK受信機等の自動周波数制御装置及びその制御方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の自動周波数制御装置とし
ては図6に示すものが知られている。これは受信信号を
ミキサー1において電圧制御局部発振器2からの局部発
振信号と混合して中間周波数信号に変換し、この中間周
波数信号を周波数検波器3において電圧信号に変換し、
その電圧信号を検波出力として出力すると共にその検波
出力を時定数回路4によって平滑化し、この平滑化した
検波出力、すなわち電圧信号を電圧制御局部発振器2に
供給してその発振器2からの局部発振信号の周波数を制
御するようになっていた。すなわちこの従来の制御方式
は、受信信号と電圧制御局部発振器2からの局部発振信
号との周波数差、すなわち中間周波数信号の周波数が常
に周波数検波器3の中心周波数に一致するように検波出
力を平滑化した電圧信号を電圧制御局部発振器2に誤差
電圧として供給する帰還制御方式であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来装置では時定
数回路を使用して検波出力を平滑化するため時間的遅れ
が生じ、このため例えば受信信号として時間幅の小さい
バースト状(とぎれとぎれ)の信号を受信した時には自
動周波数制御が間に合わなくなり正常な受信ができなく
なる問題があった。
【0004】そこで本発明は、たとえ受信信号として時
間幅の小さいバースト状の信号を受信しても自動周波数
制御を確実に行うことができ、常に正確な受信制御がで
きる受信機の自動周波数制御装置及びその制御方法を提
供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段と作用】請求項1対応の発
明は、受信信号を局部発振信号と混合して中間周波数信
号に変換するミキサーと、このミキサーからの中間周波
数信号の周波数変化を電圧変化に変換する周波数/電圧
変換器と、この周波数/電圧変換器からの電圧信号をデ
ジタルデータに変換するアナログ/デジタル変換器と、
このアナログ/デジタル変換器からのデジタルデータを
理論値と比較演算処理して周波数補正データを出力する
演算手段と、ミキサーに供給する局部発振信号の周波数
を演算手段からの周波数補正データに基づいて制御する
局部発振器を設けた受信機の自動周波数制御装置にある
【0006】請求項2対応の発明は、受信信号を局部発
振信号と混合して中間周波数信号に変換した後電圧信号
に変換し、さらにこの電圧信号をデジタルデータに変換
し、このデジタルデータを演算処理して得られる周波数
補正データに基づいて局部発振信号の周波数を制御する
場合において、受信信号が特定の送信データで変調され
ている時のデジタルデータと、受信信号が特定の送信デ
ータで変調され、かつ中間周波数信号が正規の周波数と
なる時の理論値を比較し、その誤差が最小となるように
周波数補正データを求め、その周波数補正データにより
局部発振信号の周波数を制御して中間周波数信号が正規
の周波数になるよう制御する受信機の自動周波数制御方
法にある。
【0007】請求項3対応の発明は、受信信号を局部発
振信号と混合して中間周波数信号に変換した後電圧信号
に変換し、さらにこの電圧信号をデジタルデータに変換
し、このデジタルデータを演算処理して得られる周波数
補正データに基づいて局部発振信号の周波数を制御する
場合において、受信信号が複数の特定の送信データで変
調されている時の各特定の送信データ毎のデジタルデー
タと、受信信号が特定の送信データで変調され、かつ中
間周波数信号が正規の周波数となる時の理論値をそれぞ
れ比較し、各誤差量の平均値が最小となるように周波数
補正データを求め、その周波数補正データにより局部発
振信号の周波数を制御して中間周波数信号が正規の周波
数になるよう制御する受信機の自動周波数制御方法にあ
る。
【0008】請求項4対応の発明は、請求項2又は3記
載の受信機の自動周波数制御方法において、周波数補正
データにより局部発振信号の周波数を制御するタイミン
グを、受信データの切れ目又は情報に直接関係しないダ
ミーデータの受信時とすることによりデータの欠落を防
止する。このように局部発振信号の周波数制御に使用さ
れる周波数補正データを演算処理によって求めているの
で周波数制御に時間的遅れは生じない。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【0010】図1に示すように受信信号をミキサー11
において局部発振器であるPLL(位相同期ループ)周
波数シンセサイザー12からの局部発振信号と混合して
中間周波数信号に変換するようになっている。
【0011】前記ミキサー11からの中間周波数信号を
周波数検波器13に供給している。この周波数検波器1
3は入力信号の周波数を電圧に変換するもので、周波数
の高低に比例した電圧を検波出力として送出するように
なっている。
【0012】前記周波数検波器13からの検波出力をA
/D(アナログ/デジタル)変換器14に供給して8ビ
ットのデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを
マイクロプロセッサ15に供給している。
【0013】前記マイクロプロセッサ15は演算手段を
構成し、前記A/D変換器14からのデジタルデータを
予め設定された理論値と比較演算して周波数補正データ
を求め、その周波数補正データを前記PLL周波数シン
セサイザー12に供給するようになっている。
【0014】例えばデータ「1」が連続しているとき、
周波数偏移が8KHzとすると、受信信号及び中間周波
数信号は搬送波周波数に対して8KHz高い周波数の側
帯波をもち、この側帯波により前記周波数検波器13は
例えば3Vの電圧を出力するようになっている。またデ
ータ「0」が連続しているときには、受信信号及び中間
周波数信号は搬送波周波数に対して8KHz低い周波数
の側帯波をもち、この側帯波により前記周波数検波器1
3は例えば0Vの電圧を出力するようになっている。
【0015】これらの出力電圧には実際には送受信間の
周波数のずれにより発生する中間周波数信号の周波数誤
差により図2に示すようにデータ「1」においては誤差
ΔVH が、またデータ「0」においては誤差ΔVL 
が発生する。これらの誤差の値は2〜4ppm(1.2
GHz帯においては2.4〜5KHzとなる。)なお、
受信信号には情報データに先立って「1」の連続データ
及び「0」の連続データが設けられている。
【0016】前記マイクロプロセッサ15はA/D変換
器14からのデジタルデータと予め設定された理論値(
VHR=3V及びVLR=0Vの8ビットデジタル値)
を比較演算してその誤差ΔVH 、ΔVL を求め、さ
らにこの誤差、すなわち中間周波数信号の周波数誤差を
最小にするために必要な局部発振周波数の補正量を算出
する。 そしてこの計算結果を周波数補正データとして前記PL
L周波数シンセサイザー12に供給することになってい
る。
【0017】このような構成の本実施例においては、例
えばPLL周波数シンセサイザー12において周波数補
正データの最小単位に対して1KHz単位の周波数補正
が行われるものとする。そして周波数検波器13におい
て受信信号の最大周波数偏移±8KHzに対して2V±
1V、すなわち1〜3Vの周波数検波出力が得られるの
で、16KHz/2=8KHz/Vが制御系の補正感度
Kとなる。
【0018】検波信号の振幅は中心周波数に相当する電
圧を中心として±1Vであり、A/D変換器14のダイ
ナミックレンジは±1.75Vの範囲であるので、検波
信号が飽和しないためには、中心電圧は±0.75Vの
範囲でなければならない。すなわちこの範囲であれば周
波数補正が正しく行われる。従って本実施例の周波数補
正範囲は±0.75×K=±6KHzとなる。そこでマ
イクロプロセッサ15はΔVH とΔVL の平均値Δ
V=(ΔVH +ΔVL )/2を算出し、続いて周波
数補正量Δf=ΔV×Kを求める。
【0019】そして周波数補正の最小単位は1KHzで
あるから、例えばΔfの計算結果が3.3KHzであっ
た場合には最も近い整数、すなわち3KHzを周波数補
正量Δf′とする。次にマイクロプロセッサ15は周波
数補正量Δf′と現状の周波数設定データを加算し周波
数補正データとしてPLL周波数シンセサイザー12に
供給する。
【0020】こうしてPLL周波数シンセサイザー12
において局部発振信号の周波数が補正され、その結果中
間周波数信号の周波数が周波数検波器13の中心周波数
に最も近づくように補正され、正確な受信検波が行われ
る。補正した周波数が安定するのに要する時間は図3に
示すように約6msecであり実用上十分である。
【0021】そしてマイクロプロセッサ15が周波数補
正データを出力してPLL周波数シンセサイザー12に
局部発振信号の周波数補正を行なわせるタイミングとし
ては、図2にAFC制御点として示すように連続した「
0」の特定データ(一種のダミーデータで情報データで
はない。)の受信中に行うか、あるいは連続した「1」
のみで誤差ΔVH をもとめて周波数補正を行う場合に
は連続した「1」の特定データ(一種のダミーデータで
情報データではない。)の受信中に行えば周波数補正に
よって情報データが欠落するという不都合は発生しない
【0022】また図4にAFC制御点として示すように
受信信号がバースト状に到来するときにおいて受信波(
1) と受信波(2) の切れ目に行えばこの場合も周
波数補正によって情報データが欠落するという不都合は
発生しない。
【0023】図5は本発明を2GHz帯データ伝送用無
線設備(小電力無線)の規格に準拠した構内無線ユニッ
トに適用した場合の構成を示すもので、この構内無線ユ
ニットはアンテナ21、アンテナデュプレクサ22、受
信部23、送信部24、PLL周波数シンセサイザー2
5、A/D変換器26、DSP(デジタル・シグナル・
プロセッサ)27、1チップマイクロコンピュータ28
、ゲートアレイ29及びI/F(インターフェース)3
0によって構成されている。
【0024】この構内無線ユニットにおいてはアンテナ
21により受信された受信信号はアンテナデュプレクサ
22を介して受信部23に供給される。前記受信部23
は内部にミキサー及び周波数検波器を備え、受信信号を
ミキサーにおいて前記PLL周波数シンセサイザー25
からの局部発振信号と混合して中間周波数信号に変換し
、さらに周波数検波器により入力信号周波数を電圧に変
換する。
【0025】こうして受信部23からの電圧信号をA/
D変換器26によりデジタルデータに変換してDSP2
7に供給している。前記DSP27は1チップマイクロ
コンピュータ28とともに前記実施例のマイクロプロセ
ッサ15と同等の回路を構成するもので、A/D変換器
26からのデジタルデータをもとに電圧誤差に対応した
周波数補正量を算出して前記1チップマイクロコンピュ
ータ28に供給している。なお、前記DSP27はAF
C動作、すなわち自動周波数制御動作の他、検波出力の
論理判定、クロック再生、同期確立動作等も行うように
なっている。
【0026】前記1チップマイクロコンピュータ28は
前記DSP27から取込んだ周波数補正量を周波数補正
データとして前記PLL周波数シンセサイザー25に供
給している。
【0027】なお、送信時には前記1チップマイクロコ
ンピュータ28がゲ−トアレイ29及びPLL周波数シ
ンセサイザー25を制御し、送信信号が送信部24から
アンテナデュプレクサ22を介してアンテナ21に送ら
れ、そのアンテナ21から外部に電波として放射される
ようになる。また前記1チップマイクロコンピュータ2
8はI/F30を介して外部接続された例えばパーソナ
ルコンピュータともデータの伝送制御を行う。このよう
に本発明を構内無線ユニットに適用すれば常に正確な受
信制御ができることになり、実用効果の高い構内無線ユ
ニットが得られる。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、デ
ジタル信号処理により迅速に周波数誤差検出及び補正が
でき、従って制御の遅れはほとんどなく、従ってたとえ
受信信号として時間幅の小さいバースト状の信号を受信
しても自動周波数制御を確実に行うことができ、常に正
確な受信制御ができる受信機の自動周波数制御装置及び
その制御方法を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】同実施例における受信信号波形及び検波出力波
形の一部を示す波形図。
【図3】同実施例における自動周波数制御動作時のPL
Lロック電圧を示す波形図。
【図4】周波数補正タイミングの他の例を示す波形図。
【図5】本発明を構内無線ユニットに適用した場合の回
路構成を示すブロック図。
【図6】従来例を示すブロック図。
【符号の説明】
11…ミキサー、12…PLL周波数シンセサイザー(
局部発振器)、13…周波数検波器(周波数/電圧変換
器)、14…A/D変換器、15…マイクロプロセッサ
(演算手段)。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  受信信号を局部発振信号と混合して中
    間周波数信号に変換するミキサーと、このミキサーから
    の中間周波数信号の周波数変化を電圧変化に変換する周
    波数/電圧変換器と、この周波数/電圧変換器からの電
    圧信号をデジタルデータに変換するアナログ/デジタル
    変換器と、このアナログ/デジタル変換器からのデジタ
    ルデータを理論値と比較演算処理して周波数補正データ
    を出力する演算手段と、前記ミキサーに供給する局部発
    振信号の周波数を前記演算手段からの周波数補正データ
    に基づいて制御する局部発振器を設けたことを特徴とす
    る受信機の自動周波数制御装置。
  2. 【請求項2】  受信信号を局部発振信号と混合して中
    間周波数信号に変換した後電圧信号に変換し、さらにこ
    の電圧信号をデジタルデータに変換し、このデジタルデ
    ータを演算処理して得られる周波数補正データに基づい
    て局部発振信号の周波数を制御する場合において、受信
    信号が特定の送信データで変調されている時のデジタル
    データと、受信信号が特定の送信データで変調され、か
    つ中間周波数信号が正規の周波数となる時の理論値を比
    較し、その誤差が最小となるように周波数補正データを
    求め、その周波数補正データにより局部発振信号の周波
    数を制御して中間周波数信号が正規の周波数になるよう
    制御することを特徴とする受信機の自動周波数制御方法
  3. 【請求項3】  受信信号を局部発振信号と混合して中
    間周波数信号に変換した後電圧信号に変換し、さらにこ
    の電圧信号をデジタルデータに変換し、このデジタルデ
    ータを演算処理して得られる周波数補正データに基づい
    て局部発振信号の周波数を制御する場合において、受信
    信号が複数の特定の送信データで変調されている時の各
    特定の送信データ毎のデジタルデータと、受信信号が特
    定の送信データで変調され、かつ中間周波数信号が正規
    の周波数となる時の理論値をそれぞれ比較し、各誤差量
    の平均値が最小となるように周波数補正データを求め、
    その周波数補正データにより局部発振信号の周波数を制
    御して中間周波数信号が正規の周波数になるよう制御す
    ることを特徴とする受信機の自動周波数制御方法。
  4. 【請求項4】  周波数補正データにより局部発振信号
    の周波数を制御するタイミングを、受信データの切れ目
    又は情報に直接関係しないダミーデータの受信時とした
    ことを特徴とする請求項2又は3記載の受信機の自動周
    波数制御方法。
JP13139391A 1990-10-01 1991-06-03 受信機の自動周波数制御装置及びその制御方法 Pending JPH04229751A (ja)

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JP13139391A JPH04229751A (ja) 1990-10-01 1991-06-03 受信機の自動周波数制御装置及びその制御方法
US07/835,210 US5341402A (en) 1991-02-19 1992-02-13 Automatic frequency control method and device for use in receiver
EP19920102626 EP0500025A3 (en) 1991-02-19 1992-02-17 Automatic frequency control method and device for use in receiver
KR1019920002326A KR920017379A (ko) 1991-02-19 1992-02-17 수신기의 자동주파수 제어방법 및 그 방법을 실시하는 장치

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JP26050490 1990-10-01
JP2-260504 1990-10-01
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59198054A (ja) * 1983-04-25 1984-11-09 Fujitsu Ltd 自動周波数制御方式
JPH01303915A (ja) * 1988-06-01 1989-12-07 Anritsu Corp Afc回路

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