JPH0998071A - 自動周波数制御方法とその回路 - Google Patents

自動周波数制御方法とその回路

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JPH0998071A
JPH0998071A JP7256041A JP25604195A JPH0998071A JP H0998071 A JPH0998071 A JP H0998071A JP 7256041 A JP7256041 A JP 7256041A JP 25604195 A JP25604195 A JP 25604195A JP H0998071 A JPH0998071 A JP H0998071A
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JP
Japan
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signal
frequency
sub
output
signals
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Application number
JP7256041A
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Inventor
Yasutaka Kikuchi
康隆 菊池
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信側の局発信号を制御するAFCの性能を
向上させる。 【解決手段】 送信側の搬送波に同期し、変調信号の周
波数帯域外にある2つの副信号を変調信号とともに送信
する。受信側では、周波数検波器5出力から帯域通過フ
ィルタ13、14によって上記2つの副信号を取り出
し、周波数混合器15及び帯域通過フィルタ16によっ
てその差周波数を有する信号cを生成する。AFC動作
時にはこの信号cを位相比較器8の基準信号とすること
で、局発信号aが常に正確な周波数となるように制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動周波数制御方
法とその回路に係り、とくに受信側局部発振回路の出力
周波数を正確に制御するようにした自動周波数制御方法
とその回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来の自動周波数制御回路(以
下AFC回路という)を備えたFM受信機の回路例を示
すブロック図で、シンセサイザ方式によるシングルスー
パーヘテロダイン方式の受信機である。同図に於て、ス
イッチSW1は、AFC(Automatic Frequency Contro
l)動作を行うか、通常の受信動作を行うかの切り換え
を行うもので、まず通常受信動作時には、スイッチSW
1は図示の状態にある。このとき、空中線で受信された
受信信号は高周波増幅器1で増幅されたのち、周波数混
合器2で局発信号aと混合され、中間周波数信号(周波
数f0)に変換される。この中間周波数信号は帯域通過
フィルタ3でそのイメージ成分が除去されたのち、中間
周波数増幅器4で増幅され、周波数検波器5で検波され
て復調信号が取り出される。
【0003】ここでVCO(Voltage Controlled Oscil
lator)6から出力される局発信号aは、受信信号のキ
ャリア周波数とf0だけ離れた周波数である必要があ
る。このため、VCO6、1/N分周器7、位相比較器
8、チャージポンプ11等から成るPLL(Phase Lock
ed Loop)によりVCO6の出力周波数が制御されてい
る。即ち、水晶発振器9からの6.875MHzの発振
出力は1/2750分周器10によって2.5kHzの
基準信号に変換されて位相比較器8の1つの端子へ入力
される。またVCO6の出力も1/N分周器7で1/N
分周されるが、この分周比Nは1/N分周器7出力周波
数が2.5kHzになるように調整され、やはり位相比
較器8のもう一方の端子へ入力される。ここで1/N分
周器7の分周比Nは、受信する無線信号のチャネル周波
数(25kHz間隔)に応じて図示しない系により設定
される。位相比較器8は、基準信号に対してVCOから
の信号の位相が遅れている場合、即ち周波数が低い場合
にはUPパルスを出力し、逆の場合にはDOWNパルス
を出力する。これらはスイッチSW1を介してチャージ
ポンプ11に入力される。チャージポンプ11は、UP
パルスが入ると内部のコンデンサに一定電荷の充電を行
ってその出力電圧を上げ、DOWNパルスが入ると逆に
一定電荷の放電を行ってその出力電圧を下げる。従って
VCO6は、チャージポンプ11の出力電圧が大きいほ
どその出力周波数が高くなる特性を有しているとする
と、VCO6の出力周波数は水晶発振器9からの基準信
号を基準として、水晶発振器9と同程度の安定度の局発
信号を出力することができる。
【0004】次に、AFC動作について説明する。これ
は、送信側のキャリア周波数とVCO6の局発信号aと
の周波数差が中間周波数f0よりもある程度以上ずれた
ときに、中間周波数がf0となるようにするために行わ
れる。このAFC動作時は、SW1が図3の位置とは反
対の方に切り換えられ、パルス変換回路13からのパル
ス信号がチャージポンプ11へ入力されるようにする。
周波数検波器5の出力はコンパレータ12へ入力される
が、周波数検波器5は、その入力周波数がf0のとき出
力電圧が0であり、f0より高いとき正の電圧を、また
0より低いとき負の電圧を出力する。一方、コンパレ
ータ12は、その入力電圧が正のときDOWN信号を、
負の時UP信号を出力するものとする。また、パルス変
換回路13は上記DOWN信号及びUP信号をそれぞれ
位相比較器8出力と同様なDOWNパルス及びUPパル
スに変換する。従って、前記の通常動作時と同様に、V
CO6の出力周波数は、周波数検波器5の出力が0とな
るように、即ち、中間周波数がf0となるように制御さ
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のAFC
回路では、受信信号レベルが小さいとき、周波数検波器
5出力電圧が低下して十分な制御ゲインが得られなくな
る。従って受信信号レベルがある程度大きいときに使用
する必要があるか、受信信号レベルがある程度大きいと
きでも次の問題がある。即ち、通常は受信信号は音声や
データ等により何らかの方法で変調されている。このた
め仮に送・受信側双方の周波数が所定の差を有している
ときでも周波数検波器5の出力電圧はOVを中心に時間
的に変化する。この変動を除去して安定したAFC回路
とするためには、例えばチャージポンプ11の時定数を
大きくしなければならない。しかし、チャージポンプ1
1の時定数を大きくすると、スイッチSW1でAFC動
作に切り換えたときの応答性が悪くなり、AFCによる
周波数制御が効果を生じるまでに時間がかかってしまう
問題があった。
【0006】本発明の目的は、変調信号受信時に復調出
力に時間的変動があっても、安定した局発信号が得ら
れ、かつAFC動作への切り換え時に於て高速応答が可
能な自動周波数制御方法とその回路を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、送信側で搬送
波を変調信号により変調して送信し、受信側で局発信号
により受信信号を中間周波数信号に変換したのち復調す
るようにしたシステムにおける前記局発信号の自動周波
数制御方法であって、送信側では、前記送信側搬送波の
信号源の出力又は該信号源出力をてい倍又は分周した信
号を分周又はてい倍することにより、変調信号の周波数
帯域にはない2つの副信号を生成し、該2つの副信号と
変調信号との合成信号により前記搬送波を変調して送信
し、受信側では、前記変調信号とともに送信され復調さ
れた2つの副信号を取り出し、その2つの副信号の差周
波数を有する信号を生成し、該生成した信号によって前
記局発信号の周波数を制御するようにしたことを特徴と
する自動周波数制御方法を開示する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1及び図2は、本発明になるAFC回路を備え
た受信機回路及び送信機回路の例を示すブロック図で、
図1における図3と同一符号のものは同一の回路を示し
ている。また本発明の特徴とする部分は図1、図2とも
点線で囲まれた部分である。
【0009】図2に示した送信機回路では、音声あるい
はデータ等の変調信号は、増幅器21で増幅され、FM
変調器22で送信搬送波bをFM変調する。このときの
搬送波bは、水晶発振器28からの6.875MHzの
信号を1/2750分周器29で分周して生成した2.
5kHzの信号を基準として、VCO25、1/N分周
器26、位相比較器27、及びチャージポンプ30によ
り構成されるPLLから生成される。このPLL動作は
図3で説明したのと同様である。送信周波数のFM変調
信号は、低域通過フィルタ23でそのイメージ成分が除
去され、増幅器24で増幅され送信される。
【0010】本発明の特徴とする第1分周器31及び第
2分周器32は、水晶発振器28の出力信号を1/27
500及び1/2500に分周してそれぞれ250Hz
及び2750Hzの副信号を生成し、これを加算して増
幅器21出力点で変調信号に加えている。通常の音声信
号は、電話等では300〜2700Hzの周波数帯域で
あり、データもこの帯域内の信号として用いられるとす
ると、上記の副信号はこの変調信号帯域の両端より外に
あり、これらを変調信号に加えても障害とはならない。
【0011】図1の受信機回路では、スイッチSWが図
示の位置にあるときは従来の図3とほぼ同じ構成とな
る。即ち水晶発振器9の信号を基準としてVCO6、1
/N分周器7、位相比較器8及びチャージポンプ11か
ら成るPLLから局発信号aが出力され、これによって
受信信号は中間周波数信号に変換されたのち周波数検波
器5で検波される。但しこの検波出力には、変調信号の
他に前記した副信号が含まれているから、この副信号を
除去するための帯域通過フィルタ12が設けられてお
り、このフィルタ12の信号が復調出力となる。
【0012】一方、周波数検波器5の出力は、本発明の
特徴とする点線部へも導かれ、ここで2つの帯域通過フ
ィルタ13及び14によって前記の2750Hz及び2
50Hzの副信号が取り出されるが、もし送信側の搬送
周波数と局発信号aとの差が所定の中間周波数よりもδ
だけずれていると、検波された副信号もそれぞれ275
0±δ(Hz)及び250±δ(Hz)とずれてくる
(復号同順)。そこで次にこの2つの副信号の差周波数
信号を周波数混合器15及び帯域通過フィルタ16によ
り取り出すと、上記の送受のずれδは相殺され、常に2
750−250=2500Hzの信号cが得られる。但
しこの動作で帯域通過フィルタ13及び14の周波数帯
域は、変調信号を遮断する必要から±50Hzが限度で
ある。従って、実際に生じうる送受周波数の相対誤差も
この場合±50Hz以内である必要があるが、この条件
は満たされているものとする。
【0013】上記のようにして、受信側にて、送信側の
2つの副信号の周波数の差2.5kHzに等しい周波数
信号cが得られている。この信号cは、送受周波数の相
対誤差δの値に関係なく、図2の位相比較器27へ入力
される2.5kHz信号と常に同じ周波数を有してい
る。従ってAFC動作を行う時には、スイッチSWを図
示とは逆の方に接続すると、上記帯域通過フィルタ16
の出力位相比較器8へ入力され、局発信号aが正確な周
波数を保つようにPLLにより制御される。しかもこの
方法では変調信号によるレベル変動は無関係となるの
で、チャージポンプ11の時定数を特に大きくする必要
もない。
【0014】尚、以上の説明では、FM復調方式の送受
信機を対象として本発明の実施の形態を説明したが、本
発明はSSB方式等の場合にも適用できることは明らか
である。また変調信号は電話帯域の信号としたが、他の
帯域信号の場合にも適用可能なことも明らかである。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、変調信号のレベル変動
に影響されることなく、常に安定で正確、かつ切り換え
時の応答性のよいAFC回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるAFC回路を備えたFM受信機回
路のブロック図である。
【図2】本発明になるAFC回路を備えたFM送信機回
路のブロック図である。
【図3】従来のAFC回路(以下図1のと同じ)であ
る。
【符号の説明】
13、14、16、31、32 帯域通過フィルタ 15 周波数混合器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側で搬送波を変調信号により変調し
    て送信し、受信側で局発信号により受信信号を中間周波
    数信号に変換したのち復調するようにしたシステムにお
    ける前記局発信号の自動周波数制御方法であって、 送信側では、前記送信側搬送波の信号源の出力又は該信
    号源出力をてい倍又は分周した信号を分周又はてい倍す
    ることにより、変調信号の周波数帯域にはない2つの副
    信号を生成し、 該2つの副信号と変調信号との合成信号により前記搬送
    波を変調して送信し、 受信側では、前記変調信号とともに送信され復調された
    2つの副信号を取り出し、その2つの副信号の差周波数
    を有する信号を生成し、該生成した信号によって前記局
    発信号の周波数を制御するようにしたことを特徴とする
    自動周波数制御方法。
  2. 【請求項2】 送信側搬送波の信号源の出力又は該信号
    源出力をてい倍又は分周した信号を分周又はてい倍する
    ことにより、変調信号の周波数帯域にはない2つの副信
    号を生成し、該2つの副信号を変調信号に加えるように
    構成して送信側に設置された副信号生成手段と、 変調信号とともに送信され復調された2つの副信号を取
    り出し、その2つの副信号の差周波数を有する信号を生
    成し、該生成した信号によって前記局発信号の周波数を
    制御するように構成して受信側に設置された基準信号生
    成手段と、 を有したことを特徴とする自動周波数制御回路。
JP7256041A 1995-10-03 1995-10-03 自動周波数制御方法とその回路 Pending JPH0998071A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4610698B2 (ja) * 2000-06-23 2011-01-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Aft回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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