JPH066178A - Afc回路 - Google Patents

Afc回路

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JPH066178A
JPH066178A JP18740892A JP18740892A JPH066178A JP H066178 A JPH066178 A JP H066178A JP 18740892 A JP18740892 A JP 18740892A JP 18740892 A JP18740892 A JP 18740892A JP H066178 A JPH066178 A JP H066178A
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intermediate frequency
frequency
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oscillator
clock
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Hajime Suganuma
元 菅沼
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信周波数に追従させて中間周波数を安定化
させるため中間周波数を入力し局部発振器を制御するフ
ィードバック制御回路に組み込まれるAFC回路におい
て、入力レベルが時間的に落ち込むフェージングの発生
による誤動作を防止する。 【構成】 コンパレータとクロック発振器と論理回路と
で構成され、入力した中間周波数信号を波形整形すると
共に受信信号の弱電界時を検出し、通常は中間周波数に
同期したクロックを出力し、弱電界時のみ自己発振した
クロックを出力する中間周波数保護回路を設け、この中
間周波数保護回路の出力周波数をカウンタで計数するこ
ととした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信の移動
局に用いられ基地局周波数を受信してこの周波数に追従
させ周波数を安定化させるAFC(automatic frequency
control) 回路に関する。
【0002】
【従来の技術】移動局の受信機には、一般にスーパーヘ
テロダイン方式の受信機が用いられ、受信周波数から中
間周波数への周波数変換を行う局部発振器を備えてい
る。この局部発振器は、例えば、電圧制御−温度補償水
晶発振器(以下、VC−TCXOと略記する)等の基準
発振器と、基準発振器からの発振周波数を中間周波数に
変換する手段(逓倍回路、PLLシンセサイザ等)とか
ら構成されるが、この局部発振器の発振周波数に偏差が
含まれていると、中間周波数が所定値からずれ、正確な
復調ができなくなり、送信周波数もずれてしまう。従っ
て、受信周波数に追従して中間周波数を安定化させるべ
く、局部発振器の発振周波数から偏差を除去する必要が
ある。このため、AFC回路を挿入して局部発振器の発
振周波数の偏差を補正している。
【0003】図3は、上述のAFC回路を備えたダブル
スーパーヘテロダイン受信機の一構成例を示すブロック
図であり、図において、1は受信アンテナ、2,3はミ
キサ、4は増幅器、5は符号判定回路、6は第1局発と
してのPLLシンセサイザ、7は第2局発としてのN逓
倍回路、8はPLLシンセサイザ、9はミキサ、10は
増幅器、11は送信アンテナ、20はAFC回路を示
す。
【0004】ミキサ2にはPLLシンセサイザ6からの
第1局部発振周波数FL1が入力され、ミキサ3にはN逓
倍回路7からの第2局部発振周波数FL2が入力され、受
信アンテナ1からの入力信号FR がミキサ2を介して第
1中間周波数FIF1 に変換され、ミキサ3を介して第2
中間周波数FIF2 に変換されて増幅器4で増幅され、符
号判定回路5に入力されて符号判定が行われて復調出力
を得る。また送信においては、PLLシンセサイザ8か
らの送信用中間周波数FIFT が、ミキサ9でPLLシン
セサイザ6からの出力と混合されて出力信号FT を送信
アンテナ11から出力する。
【0005】次にAFC回路20について説明する。A
FC回路20は、カウンタ21、演算部22、ROM2
3、D/Aコンバータ24、VC−TCXO25で構成
されており、受信周波数FR に追従して中間周波数F
IF1 ,FIF2 ,FIFT を安定化させるべく、局部発振器
の発振周波数の偏差を補正する制御を行っている。以
下、これを説明する。
【0006】仮に、AFC回路20からの出力f0 に偏
差αが重畳している場合、PLLシンセサイザ6の出力
はFL1(1+α),N逓倍回路7の出力はFL2(1+
α),PLLシンセサイザ8の出力はFIFT (1+α)
となる。そして、偏差を含む第1中間周波数をF’
IF1 、同じく第2中間周波数をF’IF2 で表せば、 F’IF1 =FL1(1+α)−FR F’IF2 =FL2(1+α)−F’IF1 =FL2(1+α)−FL1(1+α)+FR =α(FL2−FL1)+FL2−FL1+FR となる。 後式に FIF1 =FL1−FRIF2 =FL2−FIF1 =FL2−FL1+FR を代入すると、 F’IF2 =α(FIF2 −FR )+FIF2 と表せる。こ
の中間周波数F’IF2 をゲートタイム GT =n/f0 (1+α) の間(nは分周数)計数す
ると、その計数値DA は、 DA =F’IF2 ×GT ={α(FIF2 −FR )+FIF2 }×{n/f0 (1+α)} ={FIF2 (1+α)−αFR }×{n/f0 (1+α)} =n/f0 ・(FIF2 )−αn/f0 (1+α) と表せる。 従って、計数値DA をn/f0 ・(FIF2 )に近づけれ
ば、偏差αもα→0となり、偏差α・f0 がなくなるよ
うに発振周波数を制御できる。
【0007】すなわちAFC回路20では、増幅器4か
らの出力周波数を、カウンタ21で、VC−TCXO2
5の出力周波数をn分周したゲート時間の間計数し、演
算部22でこの計数値DA を取り込み、ROM23の内
容に基づいて、DB =a・{n/f0 ・(FIF2 )−D
A }の演算を行い、補正データDB を出力する。ちなみ
に、フィードバック制御を行わない場合には、DB =a
・DA となる。フィードバック制御により補正されたデ
ータDB は、D/Aコンバータ24でアナロクの直流電
圧に変換され、VC−TCXO25に入力され、VC−
TCXO25の発振周波数f0 を制御する。そして、V
C−TCXO25の発振出力が、PLLシンセサイザ6
及び8、N逓倍回路7に供給される。
【0008】以上のようにして、VC−TCXO25の
発振周波数の偏差α・f0 が0となるような制御が行わ
れ、受信周波数FR への追従が確保され、さらに送信周
波数FT の受信周波数FR (移動無線の場合、基地局の
送信周波数)への追従が確保される。また、各局部発振
器の発振周波数を、一つの基準発振器VC−TCXO2
5を基準としているため、比較的その構成が簡素にでき
るという特徴がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のA
FC回路は以上のように構成され動作するが、受信入力
レベルが小さいときに、入力レベルが時間的に落ち込む
フェージングが発生すると、入力レベルが落ち込んでい
るときのカウンタ21の入力が、自然界ノイズの全くラ
ンダムな周波数となってしまい、このカウンタ21の計
数値に誤差が発生し、発振周波数の正確な制御が困難に
なる。また、増幅器4からの出力は矩形波でなくアナロ
グ信号のため、デジタル回路に直接入力される従来のA
FC回路の場合、カウンタ21が誤動作する恐れがある
等の問題点があった。
【0010】例えば米国仕様ディジタルセルラーに適用
する場合に顕著な問題が生じる。すなわちこの仕様で
は、基地局に追従した状態で移動局側に許容される周波
数偏差は、±200Hz(RF周波数が800MHz帯
なので±0.25ppm)という小さな値であり、且
つ、ハンドオフ時には130msec以内でこの周波数
偏差内にVC−TCXO25の周波数を引き込んで送信
を開始しなければならず、カウンタ21での計数時間も
非常に短い。従って、例えば、中間周波数の計数時間を
100msecとすると、1つの計数誤差が発振周波数
の偏差では10Hzとなり、20個以上の誤りがあると
±200Hzの許容値を満足できなくなり、上述のよう
な従来のAFC回路は適用できなくなる。本発明は上述
のような問題点を解決するためになされたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係るAFC回路
は、コンパレータとクロック発振器と論理回路とで構成
され、入力した中間周波数信号を波形整形すると共に受
信信号の弱電界時を検出し、通常は中間周波数に同期し
たクロックを出力し、弱電界時のみ自己発振したクロッ
クを出力する中間周波数保護回路を設け、この中間周波
数保護回路の出力周波数をカウンタで計数することとし
た。
【0012】
【作用】本発明においては、入力信号レベルが時間的に
落ち込むフェージングが発生したときに、コンパレータ
でこれを検出し、クロック発振器で自己発振したクロッ
クを出力することとしたので、フェージングが発生した
ときでも自然界ノイズの全くランダムな周波数が計数さ
れることを防止でき、発振周波数の正確な制御が行え
る。また、入力した中間周波数信号をコンパレータで波
形整形するため、ディジタル回路の誤動作を防止でき
る。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1は本発明の一実施例を示すブロック図であり、
図において、図3と同一符号は同一又は相当部分を示
し、26は中間周波数保護回路を示す。この中間周波数
保護回路26は、コンパレータとクロック発振器と論理
回路とで構成されており、入力した中間周波数信号をコ
ンパレータで波形整形すると共に、受信信号の弱電界時
を検出する。そして、通常は中間周波数に同期したクロ
ックを出力し、弱電界時のみ自己発振させたクロックを
出力するように動作する。
【0014】図2は、上述の中間周波数保護回路26の
動作を説明するための波形図であり、受信入力レベルが
感度付近の小さいときに、入力レベルが時間的に落ち込
むフェージングが発生すると、入力レベルが落ち込んで
いるときの増幅器4の出力は、図(A)に示すようにレ
ベルが落ち、且つ、自然界ノイズの全くランダムな周波
数となる。この信号をヒステリシスを持ったコンパレー
タによって波形整形すると、その出力は図(B)の様に
なり、フェージング時の全くランダムな周波数が取り除
かれ、フェージング時はLレベル(またはHレベル)に
固定される。
【0015】中間周波数保護回路26内の論理回路は、
図(C)に示すように、通常はクロック発振器からのク
ロックパルスをコンパレータの出力の立上りに同期させ
て出力し、コンパレータの出力の立上りが一定時間内に
来ない場合、中間周波数に近い周波数で発振させている
クロック発振器のクロックパルスを出力し、フェージン
グ時のパルス抜けを防止する。この中間周波数保護回路
26からの出力がカウンタ21に入力され、カウンタ2
1はこの出力を計数するため、フェージング時の全くラ
ンダムな周波数が計数される様な事態を防止でき、フェ
ージングによる影響を排除し、VC−TCXO25の発
振周波数をより正確に制御することができる。また、回
路構成は簡単なものであり、移動局に適した構成である
ため、移動局の小型化、簡素化を実現できる。さらに、
増幅器4の出力はコンパレータで矩形波に波形整形され
るため、この信号をデジタル回路に入力しても誤動作を
生じることがなくなる。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、入力レベ
ルが時間的に落ち込むフェージング時にコンパレータで
これを検出し、クロック発振器で自己発振させることと
したので、フェージングが発生したときでも自然界ノイ
ズの全くランダムな周波数が計数されてしまう事態を防
止でき、発振周波数の正確な制御が行える。また、入力
した中間周波数信号をコンパレータで波形整形するた
め、ディジタル回路の誤動作を防止できる等の効果があ
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である。
【図2】図1に示す保護回路の動作を示す波形図であ
る。
【図3】従来のAFC回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
20 AFC回路 21 カウンタ 22 演算部 23 ROM 24 D/Aコンバータ 25 VC−TCXO 26 中間周波数保護回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル通信の移動局に用いられ、受
    信周波数に追従させて中間周波数を安定化させるため中
    間周波数を入力し局部発振器を制御するフィードバック
    制御回路に組み込まれ、 カウンタと演算部と電圧制御発振器とを有し、 カウンタで中間周波数を計数し、この計数値を基に演算
    部で順次演算処理を行い、演算値を更新しながら電圧制
    御発振器を制御するAFC(automatic frequency contr
    ol)回路において、 コンパレータとクロック発振器と論理回路とで構成さ
    れ、入力した中間周波数信号を波形整形すると共に受信
    信号の弱電界時を検出し、通常は中間周波数に同期した
    クロックを出力し、弱電界時のみ自己発振したクロック
    を出力する中間周波数保護回路、 この中間周波数保護回路の出力をカウンタで計数し、こ
    の計数値を基に演算部で順次演算処理を行い演算値を更
    新しながら電圧制御発振器を制御する手段、 を備えたAFC回路。
JP18740892A 1992-06-23 1992-06-23 Afc回路 Expired - Lifetime JP2767518B2 (ja)

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EP93304891A EP0580294B1 (en) 1992-06-23 1993-06-23 Automatic frequency control circuit
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6165618A (ja) * 1984-09-07 1986-04-04 Nec Corp 自動周波数制御回路
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