JPH0834489B2 - AFC circuit - Google Patents
AFC circuitInfo
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- JPH0834489B2 JPH0834489B2 JP2042138A JP4213890A JPH0834489B2 JP H0834489 B2 JPH0834489 B2 JP H0834489B2 JP 2042138 A JP2042138 A JP 2042138A JP 4213890 A JP4213890 A JP 4213890A JP H0834489 B2 JPH0834489 B2 JP H0834489B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディジタル変調信号を復調するとき復調器
に入力されるディジタル変調信号の中心周波数を安定化
するために使用されるAFC回路に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an AFC circuit used for stabilizing the center frequency of a digital modulation signal input to a demodulator when demodulating the digital modulation signal. .
従来の技術 一般にディジタル信号で変調されたディジタル変調信
号を復調する場合、復調回路の復調特性、特にビット誤
り率特性を向上させるためにAFC回路を使用して種々の
周波数変動を抑圧し、復調回路に入力されるディジタル
変調信号の中心周波数を安定化することが一般に行なわ
れている。このようなAFC回路の従来例を第6図に示
す。2. Description of the Related Art Generally, when demodulating a digitally modulated signal that is modulated with a digital signal, an AFC circuit is used to suppress various frequency fluctuations in order to improve the demodulation characteristics of the demodulation circuit, especially the bit error rate characteristic. It is common practice to stabilize the center frequency of the digitally modulated signal input to. A conventional example of such an AFC circuit is shown in FIG.
同図において、周波数変換回路100に入力されたディ
ジタル変調信号は電圧制御発振器(VCO)101の発振信号
とミキサ102で乗算され周波数変換される。周波数変換
されたディジタル変調信号は復調回路103に入力され、
帯域制限用BPF(バンドパスフィルタ)104で帯域制限さ
れた後、位相検波器105で搬送波再生回路106から出力さ
れる搬送波fcと乗算され復調される。この場合、ディジ
タル変調信号を4相直交変調信号とすると、復調信号は
I,Qの直交する2信号として復調される。そして、復調
された2信号は搬送波再生回路106にフィードバックさ
れ、搬送波fcが再生される。また、搬送波再生回路106
は搬送波の同期、非同期を示す同期検出信号107をも出
力する。AFC回路はマイクロプロセッサ108、高周波信号
をA分周(A≧2)する分周器109、マイクロプロセッ
サ108で制御される分周された高周波信号を一定期間計
数するカウンタ110、及びマイクロプロセッサ108で制御
され、VCO101のためのAFC電圧を出力するD/A変換器111
で構成される。In the figure, the digital modulation signal input to the frequency conversion circuit 100 is multiplied by the oscillation signal of the voltage controlled oscillator (VCO) 101 by the mixer 102 to be frequency converted. The frequency-converted digital modulation signal is input to the demodulation circuit 103,
After being band-limited by a band-pass BPF (band-pass filter) 104, the phase detector 105 multiplies the carrier fc output from the carrier recovery circuit 106 and demodulates. In this case, if the digital modulation signal is a 4-phase quadrature modulation signal, the demodulation signal is
It is demodulated as two signals of I and Q orthogonal to each other. Then, the demodulated two signals are fed back to the carrier wave reproduction circuit 106, and the carrier wave fc is reproduced. In addition, the carrier recovery circuit 106
Also outputs a synchronization detection signal 107 indicating the synchronization or non-synchronization of the carrier wave. The AFC circuit includes a microprocessor 108, a frequency divider 109 that divides a high-frequency signal by A (A ≧ 2), a counter 110 that counts the divided high-frequency signal controlled by the microprocessor 108 for a certain period, and a microprocessor 108. D / A converter 111 controlled and outputs AFC voltage for VCO 101
Composed of.
次に、上記AFC回路部分について説明する。まず、帯
域制限用BPF104で帯域制限されたディジタル変調信号は
分周器109でA分周され、カウンタ110に入力される。マ
イクロプロセッサ108は制御信号LE112でカウンタ110を
一定期間動作させる。カウンタ110には分周されたディ
ジタル変調信号を計数し、その計数値をデータ線113を
介してマイクロプロッセサ108に入力する。マイクロプ
ロセッサ108は前記計数値をプログラム上で設定された
基準値と比較、演算し、その誤差分を打ち消すようにD/
A変換器111にデータを送出し、AFC電圧を変え、VCO101
を制御する。このように、VCO101の発振周波数を調整す
ることによって、復調回路103に入力されるディジタル
変調信号の周波数を安定化させる。Next, the AFC circuit portion will be described. First, the digitally modulated signal band-limited by the band-limiting BPF 104 is frequency-divided by the frequency divider 109 and input to the counter 110. The microprocessor 108 operates the counter 110 for a certain period of time by the control signal LE112. The counter 110 counts the frequency-divided digital modulation signals and inputs the count value to the microprocessor 108 via the data line 113. The microprocessor 108 compares and counts the count value with a reference value set on the program, and D /
Send data to the A converter 111, change the AFC voltage, and
Control. By thus adjusting the oscillation frequency of the VCO 101, the frequency of the digital modulation signal input to the demodulation circuit 103 is stabilized.
また、計数値と基準値を比較、演算する場合、許容誤
差範囲を設定すれば、許容誤差範囲内に計数値があると
きはVCO101を制御する必要がないため搬送波の同期時、
VCO101発振周波数を変更する頻度を抑制することができ
る。ところで、搬送波が同期するまでのVCO101の制御方
法は搬送波再生回路106の追随性を考慮して次のように
行なう。Also, when comparing and calculating the count value and the reference value, if the allowable error range is set, it is not necessary to control the VCO 101 when the counted value is within the allowable error range, so when synchronizing the carrier wave,
The frequency of changing the VCO101 oscillation frequency can be suppressed. By the way, the control method of the VCO 101 until the carrier wave is synchronized is performed as follows in consideration of the followability of the carrier wave reproduction circuit 106.
第7図に示すように搬送波の非同期時(同期検出信号
107がローレベル)、搬送波の同期周波数近傍までは高
速でスイープし(AFC電圧V1→V2)、同期周波数近傍に
なると、低速でスイープ(V2→V3)する。AFC電圧がV3
のとき搬送波が同期すると(同期検出信号107がハイレ
ベル)、スイープを止める。今、分周器109の中心周波
数を140MHz、VCOの可変範囲を+/−5MHzと仮定する。
このとき、分周器109に入力されるディジタル変調信号
の周波数範囲は140MHz+/−5MHzとなる。まず、高速ス
イープ時における周波数カウントの分解能を200kHzとす
ると、、カウンタ110の計数値は700カウントとなり、分
周器109を40分周とすると、カウンタ110の動作時間は0.
2m秒となる。140+/−5MHzの計数値は675〜725カウン
トとなり、これは2進数で表わすと1010100011B〜10110
10101Bとなり、カウンタ110として7〜10ビットのカウ
ンタが必要である。As shown in FIG. 7, when the carrier wave is asynchronous (synchronization detection signal
(107 is low level), it sweeps at high speed up to near the carrier sync frequency (AFC voltage V 1 → V 2 ), and at low speed near the sync frequency (V 2 → V 3 ). AFC voltage is V 3
At this time, when the carrier wave is synchronized (the synchronization detection signal 107 is high level), the sweep is stopped. Now, it is assumed that the center frequency of the frequency divider 109 is 140 MHz and the variable range of the VCO is +/− 5 MHz.
At this time, the frequency range of the digital modulation signal input to the frequency divider 109 is 140 MHz +/- 5 MHz. First, when the frequency count resolution during high-speed sweep is 200 kHz, the count value of the counter 110 is 700 counts, and when the frequency divider 109 is divided by 40, the operating time of the counter 110 is 0.
2 msec. The count value of 140 +/- 5MHz becomes 675 to 725 count, which is 1010100011B to 10110 when expressed in binary.
It becomes 10101B, and a counter of 7 to 10 bits is required as the counter 110.
一方、低速スイープ時の周波数カウントの分解能を20
kHzとし、同様に計算すると、カウンタ110の動作時間は
2m秒となり、140MHz+/−5MHzの計数値は6750〜7250カ
ウントとなり、2進数で表わすと1101001011110B〜1110
001010010Bとなるため、カウンタ110のビット数は11〜1
3ビットとなる。On the other hand, the frequency count resolution during slow sweep is set to 20
If it is set to kHz and calculated in the same way, the operating time of the counter 110 is
It becomes 2 msec, and the count value of 140 MHz +/- 5 MHz is 6750 to 7250, which is 1101001011110B to 1110 when expressed in binary.
Since 001010010B, the number of bits of counter 110 is 11 to 1
It will be 3 bits.
発明が解決しようとする課題 ところが、上記従来例ではディジタル変調信号を直接
分周し、カウンタで計数しているためディジタル変調信
号のC/Nが低下すると信号にノイズが重畳される割合が
増えるため正確に周波数をカウントすることがでず、マ
イクロプロセッサのプログラム上で設定された基準値に
合わせると、ディジタル変調信号の周波数が本来あるべ
き周波数に合わないため、搬送波が同期しない。このよ
うな場合は搬送波の同期がとれるまでVCOの発振周波数
をスイープし、同期がとれたところで新しく基準値を設
定しても搬送波の同期範囲にある程度の幅があるため入
力されたディジタル変調信号の正しい搬送波と離調し、
復調特性を劣化させる。この場合ディジタル変調信号の
スペクトラムに広がりがあるため分周された信号にジッ
タが残り、低C/N時には更に悪影響を及ぼす。The problem to be solved by the invention is that, in the above-mentioned conventional example, since the digital modulation signal is directly divided and counted by the counter, if the C / N of the digital modulation signal is lowered, the ratio of noise superimposed on the signal increases. The frequency cannot be accurately counted, and if the frequency is adjusted to the reference value set by the program of the microprocessor, the frequency of the digital modulation signal does not match the frequency that it should be, and the carrier wave is not synchronized. In such a case, the VCO oscillation frequency is swept until the carrier wave is synchronized, and even if a new reference value is set when synchronization is achieved, the carrier wave synchronization range has a certain width, so the input digital modulation signal Detune with the correct carrier,
It deteriorates the demodulation characteristics. In this case, since the spectrum of the digital modulation signal has a spread, jitter remains in the frequency-divided signal, which further adversely affects at low C / N.
また、帯域制限用BPF104の温度特性により、遅延が生
じたり、振幅特性が変化するとディジタル変調信号が位
相あるいは振幅変調を受けて信号の歪が大きくなり、正
確に周波数カウントができなくなる。更に、上述したよ
うに低速スイープ時の周波数分解能を上げるためカウン
タのビット数が増えると言う欠点もある。Further, if delay occurs or the amplitude characteristic changes due to the temperature characteristic of the band limiting BPF 104, the digitally modulated signal undergoes phase or amplitude modulation and signal distortion becomes large, and accurate frequency counting cannot be performed. Further, as described above, there is a drawback that the number of bits of the counter increases in order to increase the frequency resolution during low speed sweep.
本発明はこのような問題を解決し、構成が簡単でコト
スダウンが図れるばかりでなく、回路素子の温度特性に
影響されることなく復調回路に入力されるディジタル変
調信号を周波数的に安定させ、再生された搬送波をも安
定化することができるAFC回路を提供することを目的と
する。The present invention solves such a problem, not only has a simple structure and allows for cost reduction, but also stabilizes the frequency of the digital modulation signal input to the demodulation circuit without being affected by the temperature characteristics of the circuit elements and reproduces it. It is an object of the present invention to provide an AFC circuit that can stabilize a generated carrier wave.
課題を解決するための手段 上記の目的を達成するため本発明では、電圧制御発振
器を備え入力されたディジタル変調信号の周波数変換を
行なう周波数変換回路と、 復調用の搬送波を発生するとともに該搬送波を復調出
力によって前記ディジタル変調信号の中心周波数に同期
させ且つ該搬送波が前記ディジタル変調信号に同期して
いるか否かを示す同期検出信号を発生する搬送波再生回
路を備えていて前記周波数変換回路で周波数変換された
前記ディジタル変調信号を復調する復調回路と、 を備える回路における前記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を周波数的に安定化さ
せるように前記電圧制御発振器を制御するためのAFC回
路において、 分周器と、 前記分周器の出力を一定期間計数するカウンタと、 前記ディジタル変調信号と再生搬送波のうち一方の分
周出力がカウンタに導かれるように択一選択するスイッ
チと、 前記カウンタの計数値と前記搬送波再生回路からの前
記同期検出信号を入力するとともに、前記スイッチの制
御信号及びカウンタの制御信号と、前記電圧制御発振器
の発振周波数を制御するためのAFC信号とを発生するマ
イクロプロセッサと、 前記マイクロプロセッサから出力されたAFC信号をD/A
変換して前記電圧制御発振器に与えるD/A変換器と、 から成り、前記マイクロプロセッサは前記同期検出信
号が非同期を示す場合は、ディジタル変調信号を前記ス
イッチに選択させ、そのディジタル変調信号を計数した
カウンタの計数値と所定基準値とを比較して、その差を
打ち消すように電圧制御発振器の周波数を高速スイープ
させ、前記計数値に基いて同期周波数近傍であることを
検出した場合は再生搬送波を前記スイッチに選択させて
低速スイープさせ、前記同期検出信号が同期を示す場合
は前記電圧制御発振器の周波数スイープを停止させてか
ら前記再生搬送波をカウンタに計数させて、その計数値
と前記所定基準値とを比較して、その差を打ち消すよう
に前記電圧制御発振器を制御するようにしている。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a frequency conversion circuit that includes a voltage controlled oscillator and performs frequency conversion of an input digital modulation signal, and generates a carrier wave for demodulation and The frequency conversion circuit is provided with a carrier recovery circuit that synchronizes with the center frequency of the digital modulation signal by demodulation output and generates a synchronization detection signal indicating whether the carrier wave is synchronized with the digital modulation signal. A demodulation circuit that demodulates the digitally modulated signal that has been converted, and an AFC for controlling the voltage-controlled oscillator so as to frequency stabilize the frequency-converted digitally modulated signal that is input to the demodulation circuit in a circuit that includes: In the circuit, a frequency divider, a counter that counts the output of the frequency divider for a certain period, and the digitizer. Switch for selectively selecting one of the frequency-divided signals and the reproduced carrier wave so that the divided output is guided to a counter, and a switch for inputting the count value of the counter and the synchronization detection signal from the carrier wave reproduction circuit. And a control signal of a counter and a microprocessor for generating an AFC signal for controlling the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator, and the AFC signal output from the microprocessor is D / A.
And a D / A converter for converting and supplying the voltage-controlled oscillator to the voltage-controlled oscillator, wherein the microprocessor causes the switch to select a digital modulation signal and counts the digital modulation signal when the synchronous detection signal indicates asynchronous. Compared the count value of the counter and the predetermined reference value, the frequency of the voltage controlled oscillator is swept so as to cancel the difference, and if it is detected that the frequency is in the vicinity of the synchronous frequency based on the count value, the reproduced carrier wave Is selected by the switch to perform low-speed sweep, and when the synchronization detection signal indicates synchronization, the frequency sweep of the voltage controlled oscillator is stopped and then the reproduced carrier wave is counted by the counter, and the count value and the predetermined reference The voltage-controlled oscillator is controlled so as to compare with the value and cancel the difference.
作用 このような構成によると、搬送波の非同期時において
はスイッチにより選択されたディジタル変調信号を分周
し、その分周された信号を一定期間計数することで電圧
制御発振器の発振周波数を例えば高速スイープし、搬送
波の同期周波数近傍になるとスイッチを切り換え、搬送
波を分周するようにして、搬送波の同期がとれるまで電
圧制御発振器の発振周波数を例えば低速スイープし、同
期がとれると、搬送波を分周した信号を一定期間計数
し、計数値と基準値の比較により誤差を打ち消すように
電圧制御発振器を制御することができる。With this configuration, when the carrier wave is not synchronized, the digitally modulated signal selected by the switch is divided, and the divided signal is counted for a certain period of time so that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator can be swept, for example. Then, when the frequency is close to the carrier synchronization frequency, the switch is switched to divide the carrier, and the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator is swept slowly until the carrier is synchronized, and when the carrier is synchronized, the carrier is divided. It is possible to control the voltage controlled oscillator so as to cancel the error by counting the signals for a certain period and comparing the count value with the reference value.
実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本実施例のAFC回路の一実施例を示す構成図で
ある。尚、同図において第6図の従来例と同一機能を有
するものについては同一符号を付してある。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the AFC circuit of this embodiment. Incidentally, in the figure, those having the same functions as those of the conventional example of FIG. 6 are designated by the same reference numerals.
本実施例のAFC回路はマイクロプロセッサ1と、マイ
クロプロセッサ1の制御信号で制御され、帯域制限され
たディジタル変調信号または搬送波再生回路106から出
力される搬送波fcの何れか一方を選択するスイッチ3
と、スイッチ3で選択された高周波信号をm分周する
(ただしm≧2)分周器4と、マイクロプロセッサ1の
制御信号LE5で制御され、分周された高周波信号を一定
期間計数し、その計数値を信号線6を介してマイクロプ
ロセッサ1に出力するNビットカウンタ7と、マイクロ
プロセッサ1で制御されVCO101のAFC電圧を出力するD/A
コンバータ111から構成される。尚、マイクロプロセッ
サ1は計数値とプログラム上の基準値とを比較・演算
し、誤差分を打ち消すように電圧制御発振器(VCO)101
を制御する。The AFC circuit of the present embodiment is controlled by the microprocessor 1 and the switch 3 which is controlled by the control signal of the microprocessor 1 and selects one of the band-limited digital modulation signal and the carrier wave fc output from the carrier wave reproducing circuit 106.
And a frequency divider 4 that divides the high-frequency signal selected by the switch 3 by m (where m ≧ 2) and a control signal LE5 of the microprocessor 1, and counts the divided high-frequency signal for a certain period, An N-bit counter 7 that outputs the count value to the microprocessor 1 via the signal line 6, and a D / A that outputs the AFC voltage of the VCO 101 controlled by the microprocessor 1.
It is composed of a converter 111. It should be noted that the microprocessor 1 compares and calculates the count value and the reference value on the program, and the voltage controlled oscillator (VCO) 101 is arranged to cancel the error.
Control.
本実施例では、再生搬送波の非同期時にはディジタル
変調信号をスイッチで選択し、同期状態近傍になると、
再生搬送波をスイッチで選択するようにしているが、そ
の理由は次の通りである。まず、搬送波再生回路106は
そのフリーラン周波数が搬送波周波数になるように設定
されている。そして、同期時にはディジタル変調信号に
同期した周波数となる。当然のことながら、非同期時に
はフリーラン状態となる。従って、フリーラン状態で
は、再生搬送波の周波数はディジタル変調信号(中間周
波数)の搬送波とほぼ同じ周波数となり、周波数を計数
すると、基準値とほぼ一致し、非同期にもかかわらず計
数値と基準値が一致するということが起こりうるため、
非同期時に再生搬送波を計数することは意味がない。非
同期時にディジタル変調信号を計数することで基準値と
の差が明確になり、同期周波数近くまでVCOを高速スイ
ープすることができる。In the present embodiment, when the reproduced carrier wave is asynchronous, the digital modulation signal is selected by the switch, and when it comes close to the synchronous state,
The reproduced carrier wave is selected by the switch for the following reason. First, the carrier recovery circuit 106 is set so that its free-run frequency becomes the carrier frequency. When synchronized, the frequency is synchronized with the digital modulation signal. As a matter of course, it is in the free-run state when asynchronous. Therefore, in the free-run state, the frequency of the reproduced carrier becomes almost the same frequency as the carrier of the digital modulation signal (intermediate frequency), and when the frequency is counted, it almost agrees with the reference value. Because it can happen that they match,
It does not make sense to count the regenerated carriers when they are asynchronous. The difference from the reference value becomes clear by counting the digital modulation signals when they are asynchronous, and the VCO can be swept at high speed up to near the synchronization frequency.
同期周波数近傍まで高速スイープした後、スイッチ3
を切り換えて低速スイープを行なう。このときは上記理
由で再生搬送波を計数しないことが望ましい。同期検出
信号が同期を示したときスイープを止めて再生搬送波を
計数する。もし、ディジタル変調信号を使用せず、再生
搬送波のみ使用する場合を考えると、上記理由により、
最初から再生搬送波を計数できないため最終的な同期が
得られるまでに時間がかかる。これに対し本実施例では
上述の如く同期周波数近傍まで高速スイープできるの
で、同期までの時間を短縮することができる。After high-speed sweep up to near the synchronization frequency, switch 3
To switch to low speed sweep. At this time, it is desirable not to count the reproduced carrier wave for the above reason. When the synchronization detection signal indicates synchronization, the sweep is stopped and the number of reproduced carriers is counted. Considering the case where only the reproduced carrier wave is used without using the digital modulation signal, for the above reason,
Since the reproduced carrier wave cannot be counted from the beginning, it takes time to obtain the final synchronization. On the other hand, in the present embodiment, as described above, the high-speed sweep can be performed up to the vicinity of the synchronization frequency, so that the time until synchronization can be shortened.
次に、上記構成のAFC動作について説明する。まず、
搬送波の非同期時にVCO101の発振周波数を高速スイープ
する場合、スイッチ3はマイクロプロセッサ1によって
A側、即ち帯域制限されたディジタル変調信号が選択さ
れるように設定されているため、分周器4にディジタル
変調信号が入力されm分周される。分周された信号はN
ビットカウンタ7に入力され、マイクロプロセッサ1は
制御信号LE5を介してNビットカウンタ7を一定期間動
作させる。これによってカウンタ7は分周されたディジ
タル信号を計数する。計数された値は信号線6を介して
マイクロプロセッサ1に取り込まれ、マイクロプロセッ
サ1のプログラム上で設定された基準値と比較・演算さ
れる。そして、その誤差分を打ち消す方向にVCO101の発
振周波数を高速スイープするようにマイクロプロセッサ
1はD/Aコンバータ111にデータを送出し、AFC電圧を変
える。このとき、従来例と同様に復調回路8に入力され
るディジタル変調信号の中心周波数の範囲を140MHz+/
−5MHz、周波数カウントの分解能を200kHz、分周器4の
40分周とすれば、Nビットカウンタ7の動作時間は0.2m
秒となり、ビット数は7〜10ビットとなる。また、ディ
ジタル変調信号を周波数カウントし、その計数値より搬
送波の同期周波数近傍になったことが判定されると、マ
イクロプロセッサ1はスイッチ3をB側、即ち、搬送波
再生回路106の出力である再生された搬送波fcに切り換
え、VCO101の低速スイープを行なう。マイクロプロセッ
サ1は同期検出信号107を介して搬送波fcが同期したこ
とを検知すると、VCO101のスイープを止め、分周された
搬送波fcを計数するように制御信号LE5を介してNビッ
トカウンタ7を一定期間動作させる。計数された値は信
号線6を介してマイクロプロセッサ1に取り込まれ、プ
ログラム上に設定されている基準値と比較、演算され、
マイクロプロセッサ1は誤差分を打ち消す方向にD/A変
換器111にデータを送出し、VCO101の発振周波数を微調
し、復調回路8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。この時、周波数カウ
ントの分解能を20kHz、搬送波の同期周波数範囲を140MH
z+/−1MHz、Nビットカウンタ7の動作時間を2m秒と
すると、分周器4が40分周であるため、Nビットカウン
タの計数値は6950〜7050カウントとなる。これを2進数
で表わすと、1101100100110B〜1101110001010Bとなり、
Nビットカウンタ7のビット数は8〜13ビットとなる。
従って、Nビットカウンタ7のビット数は高速スイープ
時の共通のビット数である8ビットとすればよい。Next, the AFC operation of the above configuration will be described. First,
When the oscillation frequency of the VCO 101 is swept at high speed when the carrier wave is asynchronous, the switch 3 is set by the microprocessor 1 so that the A side, that is, the band-limited digital modulation signal is selected. The modulated signal is input and divided by m. The divided signal is N
Inputted to the bit counter 7, the microprocessor 1 operates the N-bit counter 7 for a certain period of time via the control signal LE5. As a result, the counter 7 counts the divided digital signal. The counted value is taken into the microprocessor 1 through the signal line 6 and compared / calculated with the reference value set on the program of the microprocessor 1. Then, the microprocessor 1 sends data to the D / A converter 111 to change the AFC voltage so that the oscillation frequency of the VCO 101 is swept in a direction to cancel the error. At this time, the center frequency range of the digital modulation signal input to the demodulation circuit 8 is 140 MHz + /
-5MHz, frequency count resolution 200kHz, frequency divider 4
If divided by 40, the operating time of the N-bit counter 7 is 0.2m
Seconds, and the number of bits becomes 7 to 10 bits. When the frequency of the digitally modulated signal is counted, and it is determined from the count value that the frequency is close to the carrier synchronization frequency, the microprocessor 1 sets the switch 3 to the B side, that is, the reproduction which is the output of the carrier reproduction circuit 106. The carrier wave fc is changed to the low speed sweep of the VCO 101. When the microprocessor 1 detects that the carrier fc is synchronized via the synchronization detection signal 107, it stops the sweep of the VCO 101 and keeps the N-bit counter 7 constant via the control signal LE5 so as to count the divided carrier fc. Operate for a period. The counted value is taken into the microprocessor 1 via the signal line 6, compared with the reference value set on the program, and calculated,
The microprocessor 1 sends data to the D / A converter 111 in a direction of canceling the error, finely adjusts the oscillation frequency of the VCO 101, and stabilizes the frequency of the frequency-converted digital modulation signal input to the demodulation circuit 8. . At this time, the resolution of the frequency count is 20kHz and the synchronous frequency range of the carrier is 140MH.
Assuming that z +/− 1 MHz and the operating time of the N-bit counter 7 are 2 ms, the frequency divider 4 divides the frequency by 40, so that the count value of the N-bit counter is 6950 to 7050. This can be expressed in binary as 1101100100110B ~ 1101110001010B,
The number of bits of the N-bit counter 7 is 8 to 13 bits.
Therefore, the number of bits of the N-bit counter 7 may be 8 bits, which is a common number of bits during high speed sweep.
このように、VCO101の周波数範囲、搬送波fcの同期周
波数範囲、高速スイープ時と低速スイープ時の周波数カ
ウントの分解能、分周器4の分周比、及びNビットカウ
ンタ7の動作時間を適切に設計すれば、Nビットカウン
タ7のビット数を最小にすることができる。なお、スイ
ッチ3の切り換えは上記説明では低速スイープにしたと
きとしたが、搬送波が同期してからスイッチ3を切り換
えてもよい。In this way, the frequency range of the VCO 101, the synchronization frequency range of the carrier wave fc, the resolution of the frequency count during the high speed sweep and the low speed sweep, the frequency division ratio of the frequency divider 4, and the operating time of the N-bit counter 7 are appropriately designed. If so, the number of bits of the N-bit counter 7 can be minimized. Although the switch 3 is switched when the low speed sweep is performed in the above description, the switch 3 may be switched after the carrier wave is synchronized.
上記説明によると、ディジタル変調信号を周波数カウ
ントするのは高速スイープのときのみであり、搬送波の
同期がとれたときは搬送波を周波数カウントするためデ
ィジタル変調信号が低C/N時においてもAFC動作は正常に
行なわれ、復調回路に入力されるディジタル変調信号の
周波数が安定化される。また、帯域制限用BPF104の温度
特性による影響も受けることはない。また、搬送波の同
期時には直接搬送波を分周することによって、分周され
た信号にジッタが生じないため正確にカウンタで計数す
ることができる。According to the above description, the frequency of the digital modulation signal is counted only in the high-speed sweep, and when the carrier wave is synchronized, the frequency of the carrier wave is counted, so that the AFC operation does not occur even when the digital modulation signal is low C / N. The frequency of the digital modulation signal that is normally input to the demodulation circuit is stabilized. Further, it is not affected by the temperature characteristic of the band limiting BPF 104. Further, when the carrier wave is synchronized, the carrier wave is directly frequency-divided, so that the frequency-divided signal does not have jitter, so that the counter can accurately count.
第2図は本発明のAFC回路の他の実施例を示す構成図
である。ディジタル変調信号をm′分周する分周器8と
搬送波fcをm″分周する分周器9を設け、各分周器8、
9の出力をマイクロプロセッサ10の制御信号LE11によっ
て選択するスイッチ12をNビットカウンタ7と分周器
8、9の間に設けている。尚、AFC動作は上記説明と同
様の動作を行なう。スイッチ12は分周器8、9の出力が
ディジタル信号であるためディジタルICで容易に構成す
ることができる。また、分周器8、9の分周比は同一で
もよいし、異なる分周比でもよい。どちらの場合でも上
述したように各種条件から適切に設計すれば、最小のビ
ット数のNビットカウンタを使用することができる。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the AFC circuit of the present invention. A frequency divider 8 for dividing the digital modulation signal by m ′ and a frequency divider 9 for dividing the carrier wave fc by m ″ are provided, and each frequency divider 8,
A switch 12 for selecting the output of 9 by the control signal LE11 of the microprocessor 10 is provided between the N-bit counter 7 and the frequency dividers 8 and 9. The AFC operation is the same as that described above. Since the output of the frequency dividers 8 and 9 is a digital signal, the switch 12 can be easily configured by a digital IC. Further, the frequency division ratios of the frequency dividers 8 and 9 may be the same or different. In either case, the N-bit counter with the minimum number of bits can be used if properly designed from various conditions as described above.
第3図は本発明のAFC回路の他の実施例を示す構成図
である。本実施例において、周波数変換回路100の入力
からディジタル変調信号を分岐し、C/N検出回路13に入
力する。C/N検出回路13はディジタル変調信号のC/Nを計
測し、C/Nの値に比例する信号を数ビットのディジタル
値でマイクロプロセッサ14に出力する。マイクロプロセ
ッサ14は上述したAFC動作を行なう中で、ディジタル変
調信号のC/N値をC/N検出回路13の出力から判定すること
により、搬送波の同期周波数近傍を示す設定値を変え
る。例えば、C/N検出回路13の出力値がC/N=3dBを示す
値であれば同期周波数近傍を示す設定値を同期周波数+
/−1MHzとし、C/Nが6dBであれば設定値を同期周波数+
/−700kHz、C/Nが10dB以上であれば、同期周波数+/
−400kHzとする。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the AFC circuit of the present invention. In this embodiment, the digital modulation signal is branched from the input of the frequency conversion circuit 100 and input to the C / N detection circuit 13. The C / N detection circuit 13 measures C / N of the digital modulation signal and outputs a signal proportional to the value of C / N to the microprocessor 14 as a digital value of several bits. During the AFC operation described above, the microprocessor 14 determines the C / N value of the digital modulation signal from the output of the C / N detection circuit 13 to change the set value indicating the vicinity of the carrier synchronization frequency. For example, if the output value of the C / N detection circuit 13 is a value indicating C / N = 3 dB, the set value indicating the vicinity of the synchronization frequency is set to the synchronization frequency +
/ -1MHz and C / N is 6dB, set value is synchronous frequency +
/ -700kHz, C / N 10dB or more, synchronization frequency + /
Set to -400kHz.
このように、ディジタル変調信号のC/Nから同期周波
数近傍を示す設定値を変えることにより、ディジタル変
調信号のC/Nがよいときには搬送波の同期を早くするこ
とができる。In this way, by changing the set value indicating the vicinity of the synchronization frequency from the C / N of the digital modulation signal, it is possible to speed up carrier synchronization when the C / N of the digital modulation signal is good.
第4図は復調回路の他の実施例を示しており、この復
調回路15は第1図で示した復調回路8における帯域制限
用BPF104を復調された信号を帯域制限する帯域制限用LP
F16、17に置き換えたものであり、復調回路としての特
性は何等変わるところはない。このように、ディジタル
変調信号を帯域制限せずに復調した信号を帯域制限する
復調回路15を使用しても、本発明により高速スイープ時
にはディジタル変調信号を利用するが、低速スイープ及
び搬送波の同期時には搬送波を直接分周して周波数カウ
ントしているためAFC動作に何等支障を来すことはな
い。この点、従来のAFC回路では、専らディジタル変調
信号を利用していたためディジタル変調信号を帯域制限
せずに復調した信号を復調後に帯域制限するようにする
と、分周器に入力されるディジタル変調信号のスペクト
ラムが帯域制限した場合よりも広がり、分周された信号
にジッタが多くなるだけでなく、帯域制限されていない
分だけディジタル変調信号のC/Nが劣化し、搬送波から
の誤差が大きくなってしまう。FIG. 4 shows another embodiment of the demodulation circuit. This demodulation circuit 15 is a band limiting LP for band limiting the demodulated signal by the band limiting BPF 104 in the demodulation circuit 8 shown in FIG.
It was replaced with F16 and 17, and the characteristics of the demodulation circuit did not change at all. As described above, even if the demodulation circuit 15 that band-limits the signal obtained by demodulating the digital-modulated signal without band-limiting is used, the digital-modulated signal is used during high-speed sweep according to the present invention, but is used during low-speed sweep and carrier synchronization. Since the frequency is counted by directly dividing the carrier wave, there is no problem in AFC operation. In this respect, in the conventional AFC circuit, since the digital modulation signal is exclusively used, if the signal is demodulated without band limiting the digital modulation signal and the band is limited after demodulation, the digital modulation signal input to the frequency divider is The spectrum of is wider than when the band is limited, and not only does the divided signal have more jitter, but the C / N of the digital modulation signal deteriorates as much as the band is not limited, and the error from the carrier increases. Will end up.
第5図はNビットカウンタの計数値をマイクロプロセ
ッサ18に取り込む方式の他の実施例を示す構成図であ
る。Nビットカウンタ7のビット数は上記説明では8ビ
ットであった。このため、マイクロプロセッサの入出力
ポートを多く使用しなければならない。このマイクロプ
ロセッサ18の入出力ポートを節約するためNビットカウ
ンタ7とマイクロプロセッサ18の間にシフトレジスタ19
を設け、Nビットカウンタ7を一定期間動作させた後、
マイクロプロセッサ17は制御信号LE20を制御してNビッ
トカウンタ7の計数値を信号線6からシフトレジスタ19
に入力する。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the method of taking the count value of the N-bit counter into the microprocessor 18. The number of bits of the N-bit counter 7 is 8 bits in the above description. Therefore, many input / output ports of the microprocessor must be used. In order to save the input / output port of the microprocessor 18, the shift register 19 is provided between the N-bit counter 7 and the microprocessor 18.
After operating the N-bit counter 7 for a certain period,
The microprocessor 17 controls the control signal LE20 so that the count value of the N-bit counter 7 is transferred from the signal line 6 to the shift register 19
To enter.
次に、マイクロプロセッサ18はクロックCK21をシフト
レジスタ19に送出し、シフトレジスタ19のデータをシリ
アルにデータ線22から取り込む。これによって、マイク
ロプロセッサ18の入出力ポートを節約することができ
る。Next, the microprocessor 18 sends the clock CK21 to the shift register 19 and serially fetches the data of the shift register 19 from the data line 22. This allows the I / O ports of the microprocessor 18 to be saved.
上記説明においてディジタル変調信号を4相直交変調
信号として扱ったが、搬送波を再生するような復調方式
を採用する復調回路であれば、あらゆるディジタル変調
信号に対しても本発明のAFC回路は適用できる。Although the digital modulation signal is treated as a 4-phase quadrature modulation signal in the above description, the AFC circuit of the present invention can be applied to any digital modulation signal as long as it is a demodulation circuit that employs a demodulation method that reproduces a carrier wave. .
発明の効果 以上説明した通り、本発明によれば、例えば高速スイ
ープ時における周波数カウントには復調回路に入力され
た帯域制限されたディジタル変調信号を使用し、搬送波
が同期周波数になると、再生された搬送波を直接周波数
カウントするため、構成が簡単な上、ディジタル変調信
号が低C/N時においてもAFC動作は正常に行なわれ、復調
回路に入力されるディジタル変調信号の周波数が安定化
され復調特性が劣化することがない。また、使用される
回路素子の温度特性による影響も受けることもなく、搬
送波の同期時には直接搬送波を分周するため分周された
信号にジッタが残ることがなく、正確に周波数カウント
ができる。さらに、カウンタのビット数は最適に設計す
ることにより減らすことができる。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, a band-limited digital modulation signal input to a demodulation circuit is used for frequency counting during high-speed sweep, and is reproduced when a carrier wave reaches a synchronization frequency. Since the frequency of the carrier wave is directly counted, the configuration is simple and the AFC operation is performed normally even when the digital modulation signal has a low C / N, and the frequency of the digital modulation signal input to the demodulation circuit is stabilized and the demodulation characteristics Does not deteriorate. Further, it is not affected by the temperature characteristics of the circuit elements used, and since the carrier wave is directly divided when synchronizing the carrier wave, no jitter remains in the divided signal, and accurate frequency counting can be performed. Furthermore, the number of bits of the counter can be reduced by optimal design.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本発
明のAFC回路の他の実施例を示す構成図、第3図は本発
明のAFC回路の更に他の実施例を示す構成図、第4図は
復調回路の他の実施例を示す構成図、第5図は計数値を
入力するための他の実施例を示す構成図である。第6図
は従来例を示す構成図であり、第7図はその説明図であ
る。 1、10、14、18…マイクロプロセッサ、3、12…スイッ
チ、4、8、9…分周器、7…カウンタ、8、15…復調
回路、13…C/N検出回路、16、17…帯域制限用LPF、19…
シフトレジスタ、100…周波数変換回路、101…VCO、102
…ミキサ、104…帯域制限用BPF、105…位相検波器、106
…搬送波再生回路。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the AFC circuit of the present invention, and FIG. 3 is a further embodiment of the AFC circuit of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram showing another embodiment of the demodulation circuit, and FIG. 5 is a configuration diagram showing another embodiment for inputting a count value. FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional example, and FIG. 7 is an explanatory diagram thereof. 1, 10, 14, 18 ... Microprocessor, 3, 12 ... Switch, 4, 8, 9 ... Divider, 7 ... Counter, 8, 15 ... Demodulation circuit, 13 ... C / N detection circuit, 16, 17 ... LPF for band limitation, 19 ...
Shift register, 100 ... Frequency conversion circuit, 101 ... VCO, 102
… Mixer, 104… BPF for band limitation, 105… Phase detector, 106
… Carrier recovery circuit.
Claims (1)
ル変調信号の周波数変換を行なう周波数変換回路と、 復調用の搬送波を発生するとともに該搬送波を復調出力
によって前記ディジタル変調信号の中心周波数に同期さ
せ且つ該搬送波が前記ディジタル変調信号に同期してい
るか否かを示す同期検出信号を発生する搬送波再生回路
を備えていて前記周波数変換回路で周波数変換された前
記ディジタル変調信号を復調する復調回路と、 を備える回路における前記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を周波数的に安定化させ
るように前記電圧制御発振器を制御するためのAFC回路
において、 分周器と、 前記分周器の出力を一定期間計数するカウンタと、 前記ディジタル変調信号と再生搬送波のうち一方の分周
出力がカウンタに導かれるように択一選択するスイッチ
と、 前記カウンタの計数値と前記搬送波再生回路からの前記
同期検出信号を入力するとともに、前記スイッチの制御
信号及びカウンタの制御信号と、前記電圧制御発振器の
発振周波数を制御するためのAFC信号とを発生するマイ
クロプロセッサと、 前記マイクロプロセッサから出力されたAFC信号をD/A変
換して前記電圧制御発振器に与えるD/A変換器と、 から成り、前記マイクロプロセッサは前記同期検出信号
が非同期を示す場合は、ディジタル変調信号を前記スイ
ッチに選択させ、そのディジタル変調信号を計数したカ
ウンタの計数値と所定基準値とを比較して、その差を打
ち消すように電圧制御発振器の周波数を高速スイープさ
せ、前記計数値に基いて同期周波数近傍であることを検
出した場合は再生搬送波を前記スイッチに選択させて低
速スイープさせ、前記同期検出信号が同期を示す場合は
前記電圧制御発振器の周波数スイープを停止させてから
前記再生搬送波をカウンタに計数させて、その計数値と
前記所定基準値とを比較して、その差を打ち消すように
前記電圧制御発振器を制御することを特徴とするAFC回
路。1. A frequency conversion circuit having a voltage controlled oscillator for frequency-converting an input digital modulation signal, a carrier for demodulation is generated, and the carrier is synchronized with a center frequency of the digital modulation signal by a demodulation output. And a demodulation circuit that includes a carrier wave regeneration circuit that generates a synchronization detection signal that indicates whether the carrier wave is synchronized with the digital modulation signal, and that demodulates the digital modulation signal that has been frequency-converted by the frequency conversion circuit, In the AFC circuit for controlling the voltage-controlled oscillator so as to frequency-stabilize the frequency-converted digital modulation signal input to the demodulation circuit in the circuit including, a frequency divider, and A counter that counts the output for a certain period, and a divided output of one of the digital modulated signal and the reproduced carrier wave. A switch selectively selected to be guided to a computer, a count value of the counter and the synchronization detection signal from the carrier recovery circuit are input, and a control signal of the switch and a control signal of the counter, and the voltage controlled oscillator. A microprocessor for generating an AFC signal for controlling the oscillation frequency of, and a D / A converter which D / A converts the AFC signal output from the microprocessor and gives it to the voltage controlled oscillator, and When the synchronization detection signal indicates asynchronization, the microprocessor causes the switch to select a digital modulation signal, compares the count value of a counter that counts the digital modulation signal with a predetermined reference value, and cancels the difference. When the frequency of the voltage-controlled oscillator is swept rapidly and it is detected that the frequency is near the synchronous frequency based on the count value, The reproduced carrier wave is selected by the switch to perform low-speed sweeping, and when the synchronization detection signal indicates synchronization, the frequency sweep of the voltage controlled oscillator is stopped and then the reproduced carrier wave is counted by the counter, and the count value and the An AFC circuit, characterized in that the voltage controlled oscillator is controlled so as to cancel the difference by comparing with a predetermined reference value.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2042138A JPH0834489B2 (en) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | AFC circuit |
| US07/650,016 US5107522A (en) | 1990-02-05 | 1991-02-04 | Automatic frequency control circuit |
| DE69118940T DE69118940T2 (en) | 1990-02-05 | 1991-02-05 | Automatic frequency control circuit |
| EP91300932A EP0441593B1 (en) | 1990-02-05 | 1991-02-05 | Automatic frequency control circuit |
| US07/842,540 US5289506A (en) | 1990-02-05 | 1992-02-27 | Automatic frequency control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2042138A JPH0834489B2 (en) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | AFC circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03244248A JPH03244248A (en) | 1991-10-31 |
| JPH0834489B2 true JPH0834489B2 (en) | 1996-03-29 |
Family
ID=12627578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2042138A Expired - Fee Related JPH0834489B2 (en) | 1990-02-05 | 1990-02-22 | AFC circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834489B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0225137A (en) * | 1988-07-14 | 1990-01-26 | Fujitsu Ltd | Automatic frequency control system |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP2042138A patent/JPH0834489B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03244248A (en) | 1991-10-31 |
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