JPH03230650A - Ａｆｃ回路 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明はＡＦＣ回路に関し、特に、復調回路に入力さ
れる周波数変換されたディジタル変調信号の周波数を安
定化するようなＡＦＣ回路に関する。

［従来の技術］ 一般に、ディジタル変調信号を復調する場合、復調回路
に入力される信号の周波数を安定化するためにＡＦＣ回
路が用いられる。第５図はその様な従来のＡＦＣ回路の
一例を示す概略ブロック図である。まず、第５図を参照
して、従来のＡＦＣ回路１０３の構成について説明する
。周波数変換回路１００は入力されたディジタル変調信
号を周波数変換して中間周波信号（以下、ＩＦ倍信号称
する）を出力して復調回路１０１に与える。復諷回路１
０１は周波数変換回路１００から出力されたディジタル
変調信号を復調する。復調回路１０１は搬送波を再生す
るための搬送波再生回路１０２を含む。

ＡＦＣ回路１０３は周波数変換回路１００から出力され
るＩＦ倍信号周波数を安定化させるために設けられ、分
周器１０４とカウンタ１０５とマイクロプロセッサ１０
６とＰＬＬ回路１０７とを含む。分周器１０４はＩＦ倍
信号分周するものであり、カウンタ１０５は分周器１０
４によって分周されたＩＦ倍信号周波数を計数する。マ
イクロプロセッサ１０６はカウンタ１０５の計数出力に
基づいて、ＰＬＬ回路１０７に含まれる可変分局器１１
０を制御する。

ＰＬＬ回路１０７は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１０８と
プリスケーラ１０９と可変分周器１１０と基準発振器１
１１と位相比較器１１２とループフィルタ１１３とを含
む。電圧制御発振器１０８はマイクロプロセッサ１０６
から与えられる制御信号に応じてその発振周波数が変化
するものであって、局部発振信号を周波数変換回路１０
０とプリスケーラ１０９とに与える。プリスケーラ１０
９は局部発振信号の周波数を予め固定された分周比で分
周し、その分周出力を可変分局器１１０に与える。

可変分周器１１０はプリスケーラ１０９によって分周さ
れた局部発振信号をマイクロプロセッサ１０６によって
設定された分周比で分周する。可変分周器１１０の分周
出力は位相比較器１１２に与えられる。位相比較器１１
２は可変分局器１１０によって分周された局部発振信号
と基準発振器１１１から出力される基準信号の周波数と
の位相を比較し、誤差信号を出力する。誤差信号はルー
プフィルタ１１３に与えられて平滑化され、ｖＣ０１０
８に制御電圧として与えられる。

次に、第５図に示した従来のＡＦＣ回路１０３の動作に
ついて説明する。マイクロプロセッサ１０６が予め記憶
されている分周比を可変分局器１１０に設定すると、Ｖ
Ｃ０１０８は対応する局部発振信号を周波数変換回路１
００に出力する。周波数変換回路１００に入力されたデ
ィジタル変調信号はＩＦ倍信号変換される。マイクロプ
ロセッサ１０６はこのＩＦ倍信号周波数が分周器１０４
およびカウンタ１０５で一定期間計数されるようにカウ
ンタ１０５を制御し、カウンタ１０５で計数された計数
出力を取り込む。マイクロプロセッサ１０６は取り込ん
だ計数出力とマイクロプロセッサ１０６内に予め記憶さ
れているＩＦ倍信号基準信号の基準値とを比較し、比較
した結果から誤差分を算出し、誤差分に対応して可変分
局器１１０の分周比を加減し、搬送波再生回路１０２か
ら出力される搬送波がＩＦ倍信号周波数に同期する範囲
内におさまるように安定化させる。

［発明が解決しようとする課題］ 上述の第５図に示した従来のＡＦＣ回路１０３において
は、ＩＦ倍信号周波数を分周器１０４とカウンタ１０５
で計数しているため、Ｃ／Ｎが低下すると、ＩＦ倍信号
分周している分周器１０４が正常に動作せず、計数誤差
が生じる。このため、ＩＦ倍信号正規の周波数より離調
し、復調特性が劣化し、さらには搬送波がＩＦ倍信号周
波数に同期しなくなる可能性がある。また、可変分周器
１１０の分周比を変えてＩＦ倍信号安定化しているため
、ＶＣ０１０８の発振周波数のステップが大きくなり、
ＩＦ倍信号周波数が正規の周波数から常時大きくずれて
いるため、復調特性に悪影響を及ぼすという欠点があっ
た。

それゆえに、この発明の主たる目的は、低Ｃ／Ｎ時にお
いても正確にＩＦ倍信号周波数を安定化でき、ＩＦ倍信
号周波数ずれを小さくすることができるようなＡＦＣ回
路を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明はディジタル変調信号を周波数変換し、中間周
波信号を出力する周波数変換回路と、復調回路に含まれ
、中間周波信号の搬送波を再生し、その搬送波の同期検
出信号を出力する搬送波再生回路とに接続され、復調回
路に入力される中間周波信号の周波数を安定化するＡＦ
Ｃ回路であって、搬送波再生回路で再生された搬送波の
周波数を計数する計数手段と、入力される電圧に応じて
発振周波数が変化する局部発振信号を周波数変換回路に
与える電圧制御発振手段と、その分周比が可変にされ、
電圧制御発振手段から発生された局部発振信号を分周す
る可変分周手段と、その発振周波数が電圧制御によって
可変され、基準信号を発生する基準発振手段と、可変分
周手段の分周出力と基準発振手段から発生された基準信
号との位相を比較し、その比較結果に応じて電圧制御発
振手段の発振周波数を可変させる位相比較手段と、基準
発振手段に発振周波数を決定するための電圧データを設
定するとともに、分局手段に分周比を決定するための分
周比データを設定し、搬送波再生回路から同期検出信号
が与えられるまで基準発振手段に与える電圧データをス
イープさせ、同期検出信号が与えられたことに応じて、
計数手段の計数出力と予め定める基準値とを比較し、そ
の比較出力が予め定める範囲内になるように基準発振手
段に与える電圧データを微調整する制御手段とを備えて
構成される。

［作用コ この発明に係るＡＦＣ回路は、制御手段が基準発振手段
に発振周波数を決定するための電圧データを設定すると
ともに、分局手段に分周比を決定するための分周比デー
タを設定すると、周波数変換回路に入力されるディジタ
ル変調信号がＩＦ倍信号周波数変換される。次に、制御
手段は搬送波再生回路から出力される同期検出信号を参
照しながら、基準発振手段に与える電圧データをスイー
プし、搬送波がＩＦ倍信号周波数に同期したことを示す
同期検出信号が与えられるとスイープを停止し、搬送波
を一定期間計数手段によって計数させる。制御手段はこ
の計数値と予め定める基準値とを比較し、許容範囲を越
えている場合は計数値が許容範囲となるように基準発振
手段に与える電圧データを微調整する。それによって、
低Ｃ／Ｎ時においても正確に周波数を計数することがで
き、ＩＦ倍信号周波数を安定化させることができる。

また、ＰＬＬ回路の基準発振手段の基準周波数を変えて
微調できるため、ＩＦ倍信号周波数をより正確に正規の
周波数に合わせることができる。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す概略ブロック図であ
る。この実施例に示したＡＦＣ回路は以下の点を除いて
第５図に示した従来のＡＦＣ回路と同じであるため、異
なる構成についてのみ説明する。ＰＬＬ回路５に含まれ
る基準発振器６は外部からの電圧に応じて発振周波数を
制御可能なものが用いられる。この基準発振器６の制御
電圧は、マイクロプロセッサ２から出力されたディジタ
ル電圧データがＤ／Ａ変換器７によってアナログ信号に
変換されることによって与えられる。また、復調回路８
に含まれる搬送波再生回路９は再生された搬送波信号を
分局器３に出力するのみならず、マイクロプロセッサ２
に搬送波がＩＦ倍信号周波数に同期したことを示す同期
検出信号を出力する。

カウンタ４は分周器３によって分周された分周出力を計
数し、その計数出力をマイクロプロセッサ２に与える。

第２図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ロー図であり、第３図は基準発振器の電圧対周波数特性
の一例を示す図である。

次に、第１図ないし第３図を参照して、この発明の一実
施例の具体的な動作について説明する。

まず、マイクロプロセッサ２はＰＬＬ回路５の基準発振
器６の発振周波数を決定するための初期値をＤ／Ａ変換
器７に出力する。このデータはＤ／Ａ変換器７によって
アナログ信号に変換され、電圧値として基準発振器６に
設定される。次に、マイクロプロセッサ２は予め記憶さ
れている分周比データを可変分周器１１０に設定する。

すると、ＰＬＬ回路５は所定のＰＬＬ動作を行ない、ｖ
ｃＯ１０８から所定の局部発振信号が出力され、周波数
変換回路１００に入力されるディジタル変調信号がＩＦ
倍信号周波数変換される。マイクロプロセッサ２は搬送
波再生回路９の出力である同期検出信号を参照し、搬送
波がＩＦ倍信号周波数に同期したかを判断する。もし、
搬送波がＩＦ倍信号周波数に同期していないときには、
基準発振器６の基準周波数をスイープするためにＤ／Ａ
変換器７に出力するデータを加減する。たとえば、スイ
ープの波形が銀波であり、基準発振器６の電圧対周波数
特性１０が第３図に示すような特性であれば、Ｄ／Ａコ
ンバータ７に出力するデータを増加するようにし、デー
タの最小値、最大値をそれぞれＮｍ１ｎ、Ｎｍａｘとす
ると、 Ｎｍ１ｎ−＊Ｎｍａｘ というように最小値から最大値に増加させ、再び最小値
に戻るというようなループに設定すればよい。また、ス
イープの波形を三角波とする場合は、同様にして、 大値から最小値に減少させ、これを繰り返すというルー
プにすればよい。

マイクロプロセッサ２は搬送波再生回路９から出力され
る同期検出信号を判別するとともに、基準発振器６をス
テップ状にスイープすることを繰り返し、搬送波がＩＦ
倍信号周波数に同期したことを検知すると、基準発振器
６をスイープするループから抜出し、搬送波の周波数を
計数するループに移動する。

このループでは、まず、搬送波再生回路９から出力され
る再生された搬送波が分周器３によって固定分周され、
カウンタ４によって一定期間分周された搬送波が計数さ
れる。マイクロプロセッサ２はカウンタ４の計数出力を
取り込み、予め記憶されている基準値と比較する。復調
回路８の復調特性に影響を及ぼさない程度の許容値を基
準値として設けると、許容範囲内に計数値があれば、基
準発振器６を制御する頻度が少なくなり、ＩＦ倍信号ス
テップ状のドリフトを少なくでき、復調特性を改善でき
る。

今、計数値が許容範囲内にあるときは、基準発振器６の
発振周波数を変化させなくともよく、計数値が許容値の
下限より小さいときは基準発振器６の発振周波数を上げ
るようにＤ／Ａ変換器７に出力するデータを増加し、許
容値の上限より大きいときには逆にデータを減らせばよ
い。この後、マイクロプロセッサ２は搬送波がＩＦ倍信
号周波数に同期しているか否かを再び判別する。同期し
ていれば、再び搬送波の周波数を計数するループに戻り
、同期していないときは別のループに移動する。このよ
うな動作において分局比および基準周波数のデータを設
定するとき、周波数が安定してから次の動作へ移るよう
にすることも可能であり、また基準発振器６の周波数可
変範囲内で搬送波がＩＦ倍信号周波数に同期しない場合
は、可変分周器１１０の分周比を加減して、基準発振器
６の発振周波数をスイープしなおすことも可能である。

上述のごとくこの実施例によれば、ＰＬＬ回路５の可変
分周器１１０の分周比を設定し、基準発振器６の発振周
波数をスイープし、搬送波再生回路９の再生された搬送
波がＩＦ倍信号周波数に同期すると、基準発振器６のス
イープを停止し、直接再生された搬送波の周波数を計数
し、基準発振器６の発振周波数を微調することにより、
復調回路８に入力されるＩＦ倍信号周波数を安定化でき
る。このため、低Ｃ／Ｎ時においても周波数の計数を正
確にでき、復調回路８に入力されるＩＦ倍信号周波数を
安定化することができ、ＩＦ倍信号周波数をより正確に
正規の周波数に合わせることができる。

第４図は第１図に示した基準発振器の一例を示す図であ
り、特に、策４図（ａ）は電圧制御水晶発振器（ＶＣＸ
Ｏ）１１と分周器１２とによって構成したものであり、
第４図（ｂ）は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３と分周器
１２によって構成したものである。第１図において、デ
ィジタル変調信号の周波数変動が小さく、±０．０１％
程度であれば、基準発振器６にＶＣＸＯＩＩを使用可能
であるが、周波数変動が大きくなると、可変範囲を広く
とれるＳＡＷ共振器やセラミック共振器などを使用した
ＶＣ０１３を使用する必要がある。

［発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、可変分周手段の分周
比を設定し、電圧制御可能な基準発振手段の発振周波数
をスイープし、復調回路に内蔵されている搬送波再生回
路の搬送波がＩＦ倍信号周波数に同期すると基準発振手
段のスイープを停止し、直接再生された搬送波の周波数
を計数し、制御手段によって基準値と比較して、基準発
振手段の発振周波数を微調することにより、復調回路に
入力される周波数変換されたディジタル変調信号のＩＦ
倍信号周波数を安定化できる。このため低Ｃ／Ｎ時にお
いても周波数の計数を正確にでき、復調回路に入力され
るＩＦ倍信号周波数を安定化でき、ＩＦ倍信号周波数を
より正確に正規の周波数に合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略ブロック図である。 第２図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ロー図である。第３図は基準発振器の電圧対周波数特性
の一例を示す図である。第４図は第１図に示した基準発
振器の一例を示す図である。第５図は従来のＡＦＣ回路
を示す概略ブロック図である。 図において、１はＡＦＣ回路、２はマイクロプロセッサ
、３は分周器、４はカウンタ、５はＰＬＬ回路、６は基
準発振器、７はＤ／Ａ変換器、８は復調回路、９は搬送
波再生回路、１００は周波数変換回路、１０８は電圧制
御発振器、１０９はプリスケーラ、１１０は可変分周器
、１１２は位相比較器、１１３はループフィルタを示す
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディジタル変調信号を周波数変換し、中間周波信号を出
   力する周波数変換回路と、復調回路に含まれ、前記中間
   周波信号の搬送波を再生し、該搬送波の同期検出信号を
   出力する搬送波再生回路とに接続され、前記復調回路に
   入力される中間周波信号の周波数を安定化するＡＦＣ回
   路であって、前記搬送波再生回路で再生された搬送波の
   周波数を計数する計数手段、 入力される電圧に応じて発振周波数が変化する局部発振
   信号を前記周波数変換回路に与える電圧制御発振手段、 その分周比が可変にされ、前記電圧制御発振手段から発
   生された局部発振信号を分周する可変分周手段、 その発振周波数が電圧制御によって可変され、基準信号
   を発生する基準発振手段、 前記可変分周手段の分周出力と、前記基準発振手段から
   発生された基準信号との位相を比較し、その比較結果に
   応じて前記電圧制御発振手段の発振周波数を可変させる
   位相比較手段、および前記基準発振手段に発振周波数を
   決定するための電圧データを設定するとともに、前記分
   周手段に分周比を決定するための分周比データを設定し
   、前記搬送波再生回路から同期検出信号が与えられるま
   で前記基準発振手段に与える電圧データをスイープさせ
   、前記同期検出信号が与えられたことに応じて、前記計
   数手段の計数出力と予め定める基準値とを比較し、その
   比較出力が予め定める範囲内になるように前記基準発振
   手段に与える電圧データを微調整する制御手段を備えた
   、ＡＦＣ回路。