JPH0635549Y2 - 位相同期受信機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、衛星通信用の位相同期受信機に関し、特に、
テレメトリー受信時等において生じやすいサブキャリア
への不要な位相同期を防止した位相同期受信機に関す
る。

［従来の技術］ 従来、この種の受信器は衛星からの微弱な電波を受信す
るために、狭帯域で高感度の位相同期回路を用いた構成
とし、その狭帯域の故に局部発振周波数を掃引して受信
信号に位相同期がかかりやすくする工夫がされていた。

第２図はこのような構成の従来装置を示すものである。
すなわち、混合器１、利得制御増幅器２、位相検波器
３、電圧制御発振器４により位相同期ループ（PLL）が
形成され、かつ、この位相同期ループ間に信号切替器５
を介して掃引発振器６が挿入されている。信号切換器５
は、同期検波器７および同期検出器８を通して出力され
た制御信号により制御され、適宜掃引発振器６からの発
振信号を電圧制御発振器４に出力して掃引が行なわれた
いた。

［解決すべき問題点］ 上述した従来の位相同期受信機では、受信信号が変調さ
れてサブキャリアを含んでいる場合、たとえ局部発振周
波数の掃引を行なっても、そのサブキャリアに位相が同
期して受信精度が極端に低下することがあり、問題とな
っていた。

本考案は上述した問題点にかんがみてなされたもので、
変調のかかった受信信号に対しても、確実にメインキャ
リアに位相を同期して、常に明瞭な受信を行なうことの
できる位相同期受信機の提供を目的とする。

［問題点の解決手段］ 上記目的を達成するために、本考案は、受信信号を周波
数変換するための混合器と、上記混合器の出力を増幅す
る利得制御増幅器と、この利得制御増幅器の出力信号の
位相を検出する位相検波器と、この位相検波器の出力に
より位相同期ループを形成して上記混合器の出力周波数
を制御する電圧制御発振器と、上記利得制御増幅器の出
力振幅を検出しAGCループを形成して上記利得制御増幅
器の出力振幅を制御する同期検波器と、上記位相検波器
および上記同期検波器の各出力をA/D変換するA/D変換器
と、このA/D変換器からの出力を記憶するメモリと、上
記電圧制御発振器の出力を掃引するための電圧を出力す
るD/A変換器と、このD/A変換器からの出力と上記位相検
波器からの出力を選択的に上記電圧制御発振器に送る信
号切換器と、上記D/A変換器で対象とする信号のサブキ
ャリアを含む範囲を掃引制御するとともに、この掃引制
御されたD/A変換器の出力を上記信号切換器を介して上
記電圧制御発振器に加えて掃引し、これによって得られ
た上記A/D変換器でA/D変換されたデータにもとづいて、
上記同期検波器の出力が設定値を超えたときを位相同期
可能と判断し、複数の位相同期可能なD/A掃引電圧のう
ち、対応する求められたA/D変換の値が最大のレベルを
有するものの電圧値をもとに、その電圧値付近のみを再
度上記位相同期ループを制御して、複数の受信信号のう
ちから最大の受信レベルを得る信号に位相同期させるプ
ロセッサとを具備した構成としてある。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本実施例に係る位相同期受信機を示すブロック
図である。

図面において、１は受信信号を周波数変換するための混
合器である。すなわち、混合器１は、受信信号を電圧制
御発振器（VCO）４の出力と比較することで周波数変換
し、利得制御増幅器（AGC AMP）２に出力する。利得制
御増幅器２は、混合器１で周波数変換された信号を増幅
し、位相検波器３および同期検波器７に出力する。さら
に、それぞれの検波器3,7は、基準信号発振器９からの
基準信号を受けている。

位相検波器３は、この基準信号にもとづき利得制御増幅
器２から入力した信号の位相を検出する。そして、位相
検波器３は、通常、信号切換器５を介して電圧制御発振
器４に、その検出信号を出力する。すなわち、混合器
１、利得制御増幅器２、位相検波器３、電圧制御発振器
４は、位相同期ループ（PLL）を形成している。

また、同期検波器７は、基準信号発生器９からの基準信
号にもとづき、利得制御増幅器２の出力振幅を検出す
る。その検出信号は、再び利得制御増幅器２に加えられ
て、AGCループを形成している。

一方、位相検波器３および同期検波器７の各出力は、A/
D変換器10によりディジタル量に変換される。図中11は
メモリで、上記ディジタル量に変換された各検波器3,7
の出力を格納する。

また、図中12はマイクロプロセッサで、メモリ11に書き
込まれたプログラムにしたがい、上記ディジタル量に変
換された各検波器3,7の出力データにもとづいて位相同
期ループを制御し、複数の受信信号のうちから最大の受
信レベルを得る信号に位相同期させる。すなわち、位相
同期ループがロック状態にないときは、信号切換器５を
介して、マイクロプロセッサにより掃引制御されるD/A
変換器13からの出力を電圧制御発振器４に加えて掃引す
る。その後、A/D変換された同期検波器７の出力が設定
値を超えてロック状態に近づくと、信号切換器５を切り
換えて位相検波器３の出力による位相同期ループを形成
させる。

さらに、マイクロプロセッサ12は、位相同期ループがロ
ックした後も、再び信号切換器５を切り換えて、D/A出
力によりさらに掃引を行ない、他にロックする可能性の
ある周波数をさがして全てのロックする掃引電圧（周波
数）を調べ、その内から最大の受信レベルを得る信号に
位相同期するように掃引しなおす。

すなわち、マイクロプロセッサ12は、上記D/A変換器13
で、対象とする信号のサブキャリアを含む範囲（テレメ
トリー信号の搬送波とそのサブキャリアを含む範囲）を
掃引制御するとともに、この掃引制御されたD/A変換器1
3の出力を上記信号切換器５を介して上記電圧制御発振
器４に加えて掃引する。そして、これによって得られた
上記A/D変換器10でA/D変換されたデータにもとづいて、
上記同期検波器７の出力が設定値を超えたときを位相同
期可能と判断し複数の位相同期可能なD/A掃引電圧のう
ち対応する求められたA/D変換の値が最大のレベルを有
するものの電圧値をもとに、その電圧値付近のみを再度
上記位相同期ループを制御して、複数の受信信号のうち
から最大の受信レベルを得る信号に位相同期させる。

第３図は、本願考案の第１図に示す位相受信機の各部の
波形を表したものである。本図において、（ａ）は、位
相同期受信機に入力される入力信号のスペトクラム波形
を示したものである。本図の如く受信信号のスペクトラ
ム波形は、最大レベルであるメインキャリアfmと、メイ
ンキャリアfmを中心として等周波数間隔に徐々にレベル
の低下するサブキャリアfs1からfs4とから構成されてい
る。（ｂ）は、マイクロプロセッサ12によるD/A変換器1
3の出力電圧を示している。本図の如く所定の周期で連
続的に直線的に変化する直流電圧となっている。この直
流電圧は、電圧制御発振器４の制御入力に加えられるた
め、前記掃引電圧に対応して電圧制御発振器４の出力周
波数を可変し、混合器１に加えることにより広い範囲で
受信信号をサーチすることになる。（ｃ）は、前記掃引
電圧の変化に対応する同期検波器７の出力電圧の変化を
示したものである。本図において、（ａ）に示すサブキ
ャリアfs1からfs4及びメインキャリアfmの入力時は、無
信号時に比較してレベルが高いので各キャリアのレベル
に対応した出力電圧が得られる。マイクロプロセッサ12
は、各キャリアのA/D変換器10の出力データを入力し、
本図に示された設定値を超えたサブキャリアfs2とfs3及
びメインキャリアfmについて、レベルが高いため位相同
期と判断しこれ等の中で最大のレベルを有するメインキ
ャリアfmを検出する。尚、これら設定値以上のサブキャ
リアfs2、fs3とメインキャリアfmを検出するときには、
完全に位相同期したときの値を求めるため、マイクロプ
ロセッサ12により一時的に電圧制御発振器４の制御電圧
を掃引電圧側から位相検波器３の出力電圧側に信号切換
器５を切り換えている。（ｄ）は、位相検波器３の出力
電圧を示したものである。本図において、（ａ）に示す
各キャリア受信時において、それらの信号に位相同期す
るため、（ｃ）に示す同期検波出力と同様に受信入力レ
ベルに応じて出力電圧が変化している。なお、位相検波
器３の出力電圧は正負の電圧であるが、図に示すとおり
この電圧のエンベロープ電圧を検波し電圧制御発信器４
に加えられている。

かくして、この最大の受信レベルを得る信号は、すなわ
ちメインキャリアと考えられるため、受信信号に変調の
かかっている場合でも、確実にメインキャリアに同期し
て明瞭な受信信号を得ることができる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、プロセッサが位相
検波器および同期検波器の各出力をA/D変換したデータ
にもとづき位相同期ループを制御して、複数の受信信号
のうちから最大の受信レベルを得る信号に位相同期させ
るので、変調のかかった受信信号に対しても、確実にメ
インキャリアに位相を同期して、常に明瞭な受信を行な
うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る位相同期受信機を示す
ブロック図、第２図は従来の位相同期受信機を示すブロ
ック図である。第３図は、本考案の一実施例の位相同期
受信機の各部の波形を示す。 1:混合器、2:利得制御増幅器 3:位相検波器、4:電圧制御発振器 5:信号切換器、7:同期検波器 9:基準信号発生器、10:A/D変換器 11:メモリ、12:マイクロプロセッサ 13:D/A変換器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】メインキャリアと前記メインキャリアの近
   傍に複数のサブキャリアとを有するテレメトリー受信信
   号を受信する位相同期受信機において、 受信信号を周波数変換するための混合器と、 上記混合器の出力を増幅する利得制御増幅器と、 この利得制御増幅器の出力信号の位相を検出する位相検
   波器と、 この位相検波器の出力により位相同期ループを形成して
   上記混合器の出力周波数を制御する電圧制御発振器と、 上記利得制御増幅器の出力振幅を検出しAGCループを形
   成して上記利得制御増幅器の出力振幅を制御する同期検
   波器と、 上記位相検波器及び上記同期検波器の各出力をA/D変換
   するA/D変換器と、 このA/D変換器からの出力を記憶するメモリと、 上記電圧制御発振器の出力を掃引するための電圧を出力
   するD/A変換器と、 このD/A変換器からの出力と上記位相検波器からの出力
   を選択的に上記電圧制御発振器に送る信号切換器と、 上記D/A変換器の出力電圧で上記メインキャリアと複数
   のサブキャリアを含む範囲を掃引制御するとともに、 この掃引制御されたD/A変換器の出力を上記信号切換器
   を介して上記電圧制御発振器に加えて掃引し、 上記メインキャリアとサブキャリアの同期検波器の出力
   電圧を上記A/D変換器に入力し、 上記A/D変換されたデータが所定の設定値を超えた場合
   に、位相同期可能と判断して上記信号切換器を上記位相
   検波出力側に切り換えて上記位相同期ループを形成し、
   同期検波器の出力電圧を求めた後上記掃引を再開し、 他の位相同期可能となる場合についても繰り返すことに
   より、上記位相同期可能となったメインキャリアとサブ
   キャリアの中で同期検波器の出力電圧のA/D変換の値が
   最大となるものを検出し、 上記検出された最大レベルを与えるキャリアにおいて、
   上記信号切換器を上記D/A変換器側に切り換え、その電
   圧値付近のみを再度上記位相同期ループを制御して、 複数の受信信号のうちから最大の受信レベルを得る信号
   に位相同期させるマイクロプロセッサとを 具備したことを特徴とする位相同期受信機。