JPH0774630A - デジタル周波数合成装置出力信号の寄生スペクトル線減少装置 - Google Patents

デジタル周波数合成装置出力信号の寄生スペクトル線減少装置

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JPH0774630A
JPH0774630A JP6098898A JP9889894A JPH0774630A JP H0774630 A JPH0774630 A JP H0774630A JP 6098898 A JP6098898 A JP 6098898A JP 9889894 A JP9889894 A JP 9889894A JP H0774630 A JPH0774630 A JP H0774630A
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JP
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frequency
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synthesizer
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demodulator
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JP6098898A
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Beuzer Michel
ミシエル・ブゼール
Bourcereau Antoine
アントワーヌ・ブルスロー
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Alcatel Lucent NV
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Alcatel NV
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    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/02Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a frequency discriminator comprising a passive frequency-determining element
    • HELECTRICITY
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    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
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    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop

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  • Amplitude Modulation (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタル周波数合成装置出力信号寄生スペク
トル線減少装置を提供する。 【構成】 本発明は、変調器11から発行される刻時信
号Eを受け取り、寄生周波数によって変調された純周波
数FSの出力信号Sddsを供給する、デジタル周波数
合成装置10の出力信号Sddsの寄生スペクトル線を
減少させる装置に関する。この装置は、合成装置10の
出力信号を受け取り、補正信号を供給する周波数復調器
13を含み、この補正信号の振幅Vmは合成装置10の
出力信号Sddsの周波数偏移の関数であり、寄生変調
を抑制するように、合成装置10に印加される信号をこ
の寄生変調に対して逆位相で変調するために、変調器1
1に印加される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数合成装置の分野
に関し、詳しくは、DDS (デジタル直接合成装置)とも
呼ばれるデジタル周波数合成装置の出力信号の寄生スペ
クトル線の振幅を減少させることのできる装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】デジタ
ル周波数合成装置は、非常に微細な周波数の分解能をも
たらし、低い位相ノイズ密度を提供する。他方、特にサ
ンプリング、位相打切り、及び量子化に起因する寄生ス
ペクトル線を発生させる。この寄生スペクトル線は発生
させようとする周波数に非常に近くなり得るので、従来
の濾過方法でこれを除去することは困難であるどころ
か、ほとんど不可能である。
【0003】デジタル周波数合成装置によって発生する
信号の寄生スペクトル線の振幅を減少させることのでき
る装置は知られている。これらの装置は例えば、合成装
置の出力端に、周波数において敏速な狭帯域フィルタを
採用する。しかし、これらのフィルタは、フィルタの中
心周波数が得ようとする合成装置出力信号の周波数上に
中心合せされるように、非常に精密にしなければならな
い。さらに、合成装置の通過帯域が非常に弱いので、合
成装置が高価になり、かつ実現が難しくなる。
【0004】本発明は、特にこれらの不都合を軽減する
ことを目的とする。
【0005】より正確には、本発明の一目的は、狭帯域
フィルタを採用することなくデジタル周波数合成装置出
力信号の寄生スペクトル線の振幅を大幅に減少させるこ
とのできる装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的、並びに後述
のその他の目的は、変調器から発せられる第1刻時信号
並びに制御ワードを受け取り、寄生周波数によって変調
された純周波数の出力信号を供給する、デジタル周波数
合成装置出力信号寄生スペクトル線減少装置であって、
装置が合成装置の出力信号を受け取り、補正信号を供給
する周波数復調器を含み、補正信号の振幅が合成装置出
力信号の周波数偏移の関数であり、寄生変調を抑制する
ように、合成装置に印加された信号をこの寄生変調に対
して逆位相で変調するために、補正信号が変調器に印加
されることを特徴とする、装置によって達成される。
【0007】復調器は遅延線復調器であると好都合であ
る。したがって、合成装置出力信号の周波数偏移を得る
ための純周波数発生器を設ける必要はない。
【0008】一つの好ましい実施例では、この合成装置
がもたらす振幅変調を抑制するために、合成装置と復調
器との間に平滑器を配置する。
【0009】変調器を、復調器から発行された補正信号
を制御信号として受け取る電圧制御発振器中に含めるこ
とができる。
【0010】もう一つの好ましい実施例では、変調器
は、復調器から発せられる補正信号と、第2刻時信号と
を受け取る混合器である。
【0011】本発明のその他の特徴および利点は、限定
的なものではなく例示的なものとして示した以下の好ま
しい実施例の説明と、添付の図面を見れば明らかとなろ
う。
【0012】
【実施例】図1に、デジタル周波数合成装置10の出力
信号寄生スペクトル線減少装置を示す。周知のように、
この合成装置10は、制御ワードMと第1刻時信号Eを
受け取る位相アキュムレータによって構成され、このア
キュムレータの後にスタティック・メモリが続き、この
メモリ自体の後に、合成装置出力信号を供給するデジタ
ル・アナログ変換器が続く。
【0013】本発明によれば、第1刻時信号Eは変調器
11から発せられる。合成装置10の出力信号Sdds
が、周波数出力信号FSを供給する任意選択の平滑器1
2に印加される。この信号の一部は復調器13に印加さ
れ、補正信号とも呼ばれるこの復調器13のVmの出力
信号振幅が変調器11に印加される。変調器11は、一
般に固定した基準として使用される周波数FHの第2刻
時信号を受け取る。変調器11と復調器13はそれぞれ
相互コンダクタンスとして、Kv(単位Hz/V)及び
−Kd(単位V/Hz)を有する。これらの相互コンダ
クタンスの符号は逆であることに留意されたい。
【0014】この装置の機能動作は下記の通りである。
【0015】開ループ中で、変調器11は周波数FHの
第2刻時信号を受け取り、この変調器11に周波数f、
振幅Vmの正弦波信号が印加されると、この変調器11
は図4に示すスペクトルを有する信号を供給する。主ス
ペクトル線は周波数FHにあり、2つの寄生スペクトル
線がこの主スペクトル線からfだけ離れている(FH−
f及びFH+f)。スペクトル線の振幅の差DAは次の
通りである。
【0016】DA=20log(δf/2f)、ただし
δf=Vm・Kv δfは周波数偏移と呼ばれ、図5に示されている。図5
は、周波数FHに対する振幅Vm、周波数fの信号と時
間の関係を示す。変調器11の出力刻時信号Eが合成装
置10の入力側に印加される。合成装置10の出力信号
Sddsは、所望の周波数Fdds(Mの関数)のスペ
クトル線と寄生スペクトル線から成る。すなわち Fdds=(FH+Vm・Kv)・M/2n であり、ここでnは合成装置10の位相アキュムレータ
のビット数である。
【0017】したがって、平滑器12は、信号Sdds
に影響を与える振幅変調を抑制する機能を有し、寄生ス
ペクトル線によって周波数変調された周波数信号FSを
供給する。この平滑器は任意選択であり、合成装置10
が振幅変調を発生させるときに使用される。
【0018】この信号の一部は、例えば図2に示す復調
器13に印加され、この復調器は、周波数のFS信号の
周波数偏移に比例する振幅を有する信号を提供する。
【0019】この信号の振幅はVm′は、次式で示され
る。
【0020】Vm′=−Kd・Kv・Vm・M/2n 閉ループでは、電圧Vm′はVmに等しく、周波数FH
の信号を寄生変調に対して逆位相に変調する。
【0021】閉ループでの周波数偏移δF′は、次式で
示される。
【0022】 δF′=δf/[1−(Kv・Kd・M/2n )] であり、ここでδfは開ループでの寄生周波数偏移であ
る。
【0023】したがって、比率(Kv・Kd・M/
n )を大きく選ぶと、周波数偏移δF′が、したがっ
て寄生変調が解消される傾向にある。すなわち、出力信
号FSの周波数偏移を表す信号による周波数のFH信号
を逆位相変調すると、寄生スペクトル線の振幅を抑制
(または少なくとも大幅に減少)することができる。一
般に、複数の寄生周波数が本発明の装置の出力端で所望
の信号を変調し、したがって復調器13から発行される
振幅Vmの補正信号は、得ようとする中心周波数FSと
これらの寄生周波数との間の周波数偏差の和を表すこと
になる。
【0024】変調器11は様々な方式で実現することが
できる。例えば簡単な混合器または位相変調器を使用す
ることができる。後者の場合には、補正信号は積分器を
介して変調器11に印加される。
【0025】周波数FHの第2刻時信号は、電圧制御発
振器(VCO)、場合によっては温度安定化された電圧
制御発振器(VCXO)によって発生できる。その場合
補正信号はVCOの制御入力端に印加される。別の実施
例では、第2刻時信号は水晶発振器から発行される。
【0026】図2は、図1の復調器13の1実施例を示
す。
【0027】復調器13は、周波数FSの信号を2つの
経路に分割するパワー・ディバイダを含む。これらの経
路の一方は、遅延時間τの遅延線21であり、他方の経
路は位相Φの可変移相器22である。移相器22は任意選
択である。遅延線21と移相器22の出力は相互コンダ
クタンスKΦの位相弁別器23に印加され、その後に振
幅Vmの補正信号を供給する負の利得Gの増幅器24が
続く。このような復調器は周知であり、一般に「遅延線
周波数復調器」と呼ばれる。これによって、基準周波数
信号を使用せずに、復調器の入力端に印加される信号の
周波数偏移を表す振幅Vmの出力信号を得ることができ
る。
【0028】移相器22は、合成装置10の出力信号が
有効周波数帯域の中央にある周波数を有するときに位相
弁別器23に印加される信号が90°位相が外れるよう
に調整される。
【0029】復調器13の入力端の有効周波数帯域BF
Uは、BFU=1/(4τ)によって与えられ、復調器
13の相互コンダクタンスは小さな(ただしゼロではな
い)ωm・τ/2についてはG・KΦ・τであり、kπ
とは異なる(ωmは変調パルス)。Vm=−Kd・2π
δFであることが証明されている。
【0030】本発明の寄生スペクトル線減少装置の性能
はτの値に依存する。したがって、大きな有効周波数帯
域BFU(小さなτ)と、相互コンダクタンスKdに関
する前記の条件を考慮して寄生スペクトル線の消去を得
るのに十分な復調器の相互コンダクタンスKd(大きな
τ)との間で十分な妥協が行われることになる。比ωm
・τ/2は変調率に影響する感度係数であるので、小さ
なτの値が選ばれる。
【0031】別の実施例では、復調器を、純周波数FS
の信号と、平滑器12の出力信号とを受け取る簡単な混
合器によって構成することができる。したがって、この
復調器は、所望の周波数FSと寄生スペクトル線によっ
て乱された実効周波数FSとの間の偏差を表す、うなり
信号を供給することになる。ただし、この場合は、例え
ば高調波を発生しない電圧制御発振器から成る純周波数
発生器を設ける必要がある。
【0032】もう一つの実施例では、復調器13は減衰
フィルタから構成される。減衰帯域中で動作させること
により、増幅器の前で検出される周波数偏移を取り出
す。
【0033】図3は、本発明の装置の実験を示す概略図
である。
【0034】低域フィルタ30が、周波数合成装置10
の出力端と平滑器12との間に挿入されている。これは5
0MHzのカットオフ周波数を有する。平滑器12は振幅
変調を抑制する回路MC10101であり、その後に4
4MHzの純周波数の出力信号を供給するカップラ31
が続く。制御ブランチは増幅器32を含み、この増幅器の
後に図2の復調器13が続く。遅延時間τは20ナノ秒
であり、増幅器24の利得Gは−500である。信号V
mはループ・フィルタ33に印加され、この後に240
MHzで機能するVCOが続く。Kvの値はここでは2
MHz/Vである。このような装置によって、本発明の
装置を使用しない場合の寄生スペクトル線のレベルに比
べて、200kHzより低い寄生変調周波数で10〜2
0dBの寄生スペクトル線レベルの減少を得ることがで
きる。
【0035】
【発明の効果】本発明の装置によって、望みの出力周波
数FSに近い寄生スペクトル線を、その起源が何であれ
妥当な費用で減衰させることができる。この装置は周波
数において敏速な狭帯域フィルタを使用しない。
【0036】その上、出力周波数帯域の制限は、出力信
号の高いスペクトル純度を追求するシステムにおいて、
デジタル周波数合成装置がその理論的機能範囲全体(0
からFH/2まで)で使用されない限り、拘束的なもの
ではない。
【0037】遅延値τを出力信号周波数に応じて修正す
ることにより装置の周波数帯域を増加できることにも留
意されたい。
【0038】最後に、復調器の相互コンダクタンスKd
は正になることができ、この場合、変調器(またはVO
C)の相互コンダクタンスKvは負となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略図である。
【図2】図1の復調器の一実施例の概略図である。
【図3】本発明の装置の実験を示す概略図である。
【図4】開ループ中での図1の変調器出力信号のスペク
トルを示す図である。
【図5】図4の信号の周波数偏移を示す図である。
【符号の説明】
10 合成装置 11 変調器 12 平滑器 13 復調器 21 遅延線 22 移相器 23 位相弁別器 24 増幅器 30 低域フィルタ 31 カップラ 32 増幅器 33 ループ・フィルタ 34 発振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アントワーヌ・ブルスロー フランス国、92600・アスニエール・スユ ール・セーヌ、バテイマン・アー・5、リ ユ・エミル・ゾラ、159

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1刻時信号(E)並びに制御ワード
    (M)を受け取り、寄生周波数によって変調された純周
    波数(FS)の出力信号(Sdds)を供給する、デジ
    タル周波数合成装置(10)の出力信号(Sdds)の
    寄生スペクトル線を減少させる装置において、 前記第1刻時信号(E)が変調器(11)から発行さ
    れ、前記装置が、前記合成装置(10)の前記出力信号
    (Sdds)を受け取り、補正信号を供給する、周波数
    復調器13を備え、補正信号の振幅(Vm)が前記合成
    装置(10)の出力信号(Sdds)の周波数偏移の関
    数であり、寄生変調を除去するように、前記合成装置
    (10)に印加される信号をこの寄生変調に対して逆位
    相で変調するために、補正信号が前記の変調器(11)
    に印加されることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 前記復調器(13)が遅延線(21)付
    き復調器であることを特徴とする、請求項1に記載の装
    置。
  3. 【請求項3】 前記合成装置(10)がもたらす振幅変
    調を抑制するために、前記合成装置(10)と前記復調
    器(13)との間に平滑器(12)が配置されることを
    特徴とする、請求項1又は2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記変調器が、前記復調器の前記補正信
    号を制御信号として受け取る電圧制御発振器(34)中
    に含まれることを特徴とする、請求項1から3のいずれ
    か一項に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記変調器が、前記復調器(13)から
    発行される前記補正信号と、第2刻時信号(FH)とを
    受け取る混合器(11)であることを特徴とする、請求
    項1から3のいずれか一項に記載の装置。
JP6098898A 1993-05-12 1994-05-12 デジタル周波数合成装置出力信号の寄生スペクトル線減少装置 Withdrawn JPH0774630A (ja)

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FR9305704 1993-05-12

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JP (1) JPH0774630A (ja)
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DE (1) DE69406045T2 (ja)
DK (1) DK0624954T3 (ja)
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FR (1) FR2705175B1 (ja)

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DK0624954T3 (da) 1997-10-27
FR2705175A1 (fr) 1994-11-18
DE69406045T2 (de) 1998-01-29
FI942145A (fi) 1994-11-13
FR2705175B1 (fr) 1995-07-07
FI942145A0 (fi) 1994-05-09
ES2107147T3 (es) 1997-11-16
DE69406045D1 (de) 1997-11-13
CA2123178A1 (fr) 1994-11-13
EP0624954B1 (fr) 1997-10-08
EP0624954A1 (fr) 1994-11-17

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