JPH10322171A - 自動周波数制御回路 - Google Patents

自動周波数制御回路

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JPH10322171A
JPH10322171A JP12686697A JP12686697A JPH10322171A JP H10322171 A JPH10322171 A JP H10322171A JP 12686697 A JP12686697 A JP 12686697A JP 12686697 A JP12686697 A JP 12686697A JP H10322171 A JPH10322171 A JP H10322171A
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Tetsuhiro Tei
哲浩 鄭
Toru Kikuta
徹 菊田
Hitoshi Saito
等 斉藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構成を簡単化すると共に位相雑音の低減
および符号誤り率の改善を図ることができること。 【解決手段】 周波数変換器1が受信IF信号の周波数
偏差を補正したIFQPSK信号をQPSK信号復調用
回路10に供給するが、AFCコントローラ3がQPS
K信号復調用回路10から周波数偏差(+、−)情報お
よびビットエラー情報を得て受信IF信号の周波数偏差
値を補正情報8として推定し、この補正情報8と予め設
定されたマスタ基準信号とを入力するPLL回路4が受
信IF信号の周波数偏差を補正するための局部発振信号
を生成して周波数変換器1に供給している。この結果、
パイロット基準信号のための局部発振器、周波数変換器
および検波回路が不要となり、更に、PLL回路供給可
変電圧のためのディジタル/アナログ変換器が不要のた
め、雑音または符号誤りの発生が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信および移
動通信などで発生しやすいドリフトを一つの原因とする
周波数偏差を有する受信信号を復調する際に前記周波数
偏差を補正する自動周波数制御(AFC)回路に関し、
特に、回路構成を簡単化すると共に位相雑音の低減およ
び符号誤り率の改善を図ることができる自動周波数制御
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の自動周波数制御回路で
は、図2に示される衛星通信装置のように、入力端子か
ら入力する受信IF(中間周波数)信号は、周波数変換
器1に入力し入力した周波数を所定の周波数まで低域変
換される。また、周波数変換器1では、後述するよう
に、AFC(自動周波数制御)用回路200から供給さ
れる偏差補正が行われた局部発振信号により周波数変換
後の出力信号が偏差補正される。
【0003】周波数変換器1の出力信号は分配器9に入
力され、分配器9により分配された一方の分配信号は、
補正されたIFQPSK信号としてQPSK(4相位相
偏移変調)信号復調用回路100へ供給される。周波数
変換器1から出力され分配器9により分配された他方の
分配信号は、AFC用回路200へ供給される。
【0004】AFC用回路200に分配された分配器9
の出力信号は、周波数変換器201に入力して、パイロ
ット基準信号受信用局部発振器220から受けるパイロ
ット基準信号により周波数を低域変換され、不要波除去
BPF(帯域通過フィルタ)202により高調波などの
不要波を除去されて周波数誤差検出器203へ入力す
る。
【0005】周波数誤差検出器203は、不要波除去B
PF202から入力した信号を別に予め設定されたマス
タ基準信号と比較し、差の情報を誤差情報としてAFC
コントローラ204へ出力する。
【0006】AFCコントローラ204は受けた誤差情
報を再度マスタ基準信号と比較し補正データとしてディ
ジタル信号による補正情報211を出力する。この補正
情報211は、DA(ディジタル/アナログ)変換器2
05によりアナログ信号に変換され、電圧制御発振器2
06へ可変電圧として供給される。
【0007】電圧制御発振器206により発振される周
波数は供給される可変電圧に応じてそのダイナミックレ
ンジまで変化し、その発振信号は信号復調用の周波数変
換器1へ供給される安定した局部発振信号を生成するP
LL(位相同期ループ:Phase Locked Loop)回路207
に供給される。
【0008】PLL回路207は、PLLIC(集積回
路)208、VCO(電圧制御発振器)209および1
/N分周器210により構成され、電圧制御発振器20
6から供給された発振信号は、PLLIC208からV
CO209を介して周波数変換器1へ局部発振信号とし
て供給されると共に、この局部発振信号を1/N分周器
210を介してPLLIC208へフィードバックして
安定した局部発振信号が生成される。
【0009】上記構成により、周波数変換器1に入力す
る受信IF信号は、周波数変換器1において、周波数の
低域変換と共に、AFC用回路200によりこの受信I
F信号から生成された安定した局部発振信号のフィード
バックを受けて周波数の誤差補正が行われ、IFQPS
K信号として出力してQPSK信号復調用回路100へ
供給される。
【0010】この周波数の誤差が補正されたIFQPS
K信号は、QPSK信号復調用回路100において、不
要波除去BPF11により高調波などの不要波が除去さ
れた後、同相検波器15および直交検波器16それぞれ
に分配され、ディジタルQPSK信号復調器20を介し
て復調されたIデータおよびQデータそれぞれとして出
力される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の自動周
波数制御回路には次のような問題点がある。
【0012】まず、第1の問題点は回路構成の規模が大
きく複雑なことである。
【0013】その理由は、受信信号の周波数偏差を推定
するために、パイロット基準信号を必要とし、更にこの
パイロット基準信号を検波してマスタ基準信号との誤差
情報を生成するので、パイロット基準信号のための受信
用局部発振器および周波数変換器、BPF、並びに周波
数誤差検出器を備えているからである。また、推定した
周波数誤差情報を信号復調用回路にフィードバックする
VCOの制御のため、AFCコントローラが出力するデ
ィジタル信号の補正情報をアナログ信号に変換するDA
変換器を必要とするからである。
【0014】また、第2の問題点は信号復調用回路への
入力信号の位相雑音を増大させ、かつ符号誤り率を劣化
させることである。
【0015】その理由は、信号復調用回路へのIFQP
SK信号を出力する周波数変換器に供給される補正用の
局部発振信号が、DA変換器を含む制御回路により生成
されるので雑音に干渉されやすく、また局部発振周波数
の位相雑音を大幅に悪化させるからである。
【0016】本発明の課題は、上記問題点を解決し、回
路構成を簡単化すると共に位相雑音の低減および符号誤
り率の改善を図ることができる自動周波数制御回路を提
供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明による自動周波数
制御回路は、周波数偏差を有する受信信号を復調する際
に前記周波数偏差を補正する際、受信信号を復調する信
号復調用回路から周波数偏差情報およびビットエラー情
報を得て受信信号の周波数偏差値を推定し補正情報を出
力するAFCコントローラと、この補正情報および予め
設定されたマスタ基準信号の両者を入力して前記受信信
号を前記信号復調用回路への入力信号に周波数変換する
ための局部発振信号を生成する位相同期ループ(PL
L)回路とを備えている。
【0018】この構成により、自動周波数制御回路に
は、パイロット基準信号が不要となるので、この信号の
ための受信用局部発振器、周波数変換器および検波回
路、並びにPLL回路に供給される可変電圧のためのデ
ィジタル/アナログ変換器が不要である。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0020】図1は本発明の実施の一形態を示す機能ブ
ロック図である。図1に示された自動周波数制御回路
は、AFC用回路2であり、入力端子から受けた受信I
F信号を周波数の低域変換と共にIFQPSK信号とし
て出力しQPSK信号復調用回路10へ供給する周波数
変換器1に、QPSK信号復調用回路10から受ける周
波数偏差符号およびビットエラー情報から得られる補正
情報により生成された安定した局部発振信号をフィード
バックしている。
【0021】従って、周波数変換器1は、AFC用回路
2から受ける安定した局部発振信号のフィードバックを
受け、入力する受信IF信号の周波数の誤差を補正し、
IFQPSK信号としてQPSK信号復調用回路10へ
供給している。
【0022】まず、AFC用回路2が周波数を自動制御
する対象となるQPSK信号復調用回路10について説
明する。
【0023】QPSK信号復調用回路10は、入力する
IFQPSK信号を、まず不要波除去BPF11により
帯域制限して高調波等の不要波を除去し周波数偏差を考
慮にいれた希望波のみを通過させ、次いで、分配器12
により同相検波器15および直交検波器16それぞれへ
供給する。
【0024】ここで、周波数偏差を考慮にいれた希望波
とは、希望信号帯域幅Wsおよび周波数最大偏差Wdに
おける不要波除去BPF11の帯域幅Wbpf が、下記式
1の条件を満たすものとする。
【0025】 Wbpf ≧ Ws+2・Wd (1) 局部発振器13が、一方ではπ/2変換器14を介して
同相検波器15へ、また他方では直交検波器16へ直
接、固定周波数信号を供給しており、同相検波器15お
よび直交検波器16それぞれの出力は互いに90度の位
相シフトを有している。
【0026】同相検波器15および直交検波器16それ
ぞれの出力は不要波除去LPF(低域通過フィルタ)1
7において高調波等の不要波を除去されAD変換器18
に入力する。AD変換器18は、QPSK信号復調用回
路10の最終段の機能ブロックとなるディジタルQPS
K信号復調器20のクロック再生回路から供給されるシ
ンボルレートの4倍の周波数のクロックにより、入力し
たアナログ信号をディジタル値に変換する。
【0027】AD変換器18から出力された信号は同一
の周波数伝達特性を有するロールオフLPF19に入力
されスペクトル整形される。ロールオフLPF19は、
ディジタルデータ伝送における符号間干渉防止に要求さ
れる伝達特性を形成するフィルタであり、一般に送受信
側のフィルタ特性と組合わされ、いわゆるロールオフ低
域通過フィルタ特性が得られるように設計されている。
従って、ロールオフLPF19の出力は検波出力におい
てアイ開口率が十分に大きくなるようにスペクトル整形
されている。また、4倍のシンボルレートでフィルタリ
ングするということは、周波数偏差による折り返しの影
響(エイリアシング:Aliasing)を避けるためである。
【0028】ディジタルQPSK信号復調器20は、9
0度位相シフトされ二つのロールオフLPF19それぞ
れから入力した信号をディジタル的に処理し復調データ
のIデータおよびQデータとして出力している。
【0029】また、ディジタルQPSK信号復調器20
は、内部で信号復調の際に従来同様に生成される、周波
数制御用の周波数誤差検出機能により検出される周波数
偏差(+、−)情報、および受信符号の自動誤り訂正用
に検出されるビットエラー情報(FEC:Forword Erro
r Correction)を、AFC用回路2へ出力し供給するも
のとする。
【0030】一方、AFC用回路2は、AFCコントロ
ーラ3およびPLL回路4を有し、PLL回路4は小数
点分周PLLIC5、VCO6および1/N分周器7に
より構成されているものとする。
【0031】AFCコントローラ3は、ディジタルQP
SK信号復調器20から周波数偏差情報およびビットエ
ラー情報を入力して周波数偏差の補正情報8を、PLL
回路4の小数点分周PLLIC5へ供給するシンセサイ
ザデータとして推定する。
【0032】小数点分周PLLIC5は、予め設定され
たマスタ基準信号と、上記AFCコントローラ3から供
給される補正情報8と、更に、周波数変換器1に供給さ
れるPLL回路4の出力を1/N分周器7を介してフィ
ードバックされた信号とを受けてVCO6を制御する可
変電圧を生成し出力する。
【0033】この可変信号を受けたVCO6が出力する
局部発振信号はPLL回路4の出力として1/N分周器
7を介して小数点分周PLLIC5にフィードバックさ
れるので、安定した局部発振信号が生成される。
【0034】この局部発振信号が周波数変換器1へ供給
され、周波数変換器1により、入力する受信IF信号の
周波数の誤差が補正され、QPSK信号復調用回路10
へ供給されるIFQPSK信号が生成出力される。
【0035】上記説明では、AFCコントローラが入力
するビットエラー情報をQPSK信号復調器から得るよ
うに図示して説明したが、ビットエラー情報はQPSK
信号復調用回路に別に設けられたUW(Unique Word)検
出器等を用いて検出することにより得てもよい。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信信号を復調する信号復調用回路から周波数偏差情報お
よびビットエラー情報を得て受信信号の周波数偏差値を
推定し補正情報を出力するAFCコントローラと、この
補正情報および予め設定されたマスタ基準信号の両者を
入力して前記受信信号を前記信号復調用回路への入力信
号に周波数変換するための局部発振信号を生成する位相
同期ループ(PLL)回路とを備える自動周波数制御回
路が得られる。
【0037】この構成によって、パイロット基準信号が
不要となるため、この信号のための受信用局部発振器、
周波数変換器およびこの信号の検波回路、並びにPLL
回路に供給される可変電圧のためのディジタル/アナロ
グ変換器が不要になるので、回路構成を簡単化すること
ができると共に、ディジタル/アナログ変換器を含む制
御回路が省かれるので、位相雑音の低減および符号誤り
率の改善を図ることができるという効果を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す機能ブロック図で
ある。
【図2】従来の一例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
1 周波数変換器 2 AFC用回路 3 AFCコントローラ 4 PLL回路 5 小数点分周PLLIC(集積回路) 6 VCO(電圧制御発振器) 7 1/N分周器 10 QPSK信号復調用回路 20 ディジタルQPSK信号復調器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周波数偏差を有する受信信号を復調する
    際に前記周波数偏差を補正する自動周波数制御(AF
    C)回路において、受信信号を復調する信号復調用回路
    から周波数偏差情報およびビットエラー情報を得て受信
    信号の周波数偏差値を推定し補正情報を出力するAFC
    コントローラと、この補正情報および予め設定されたマ
    スタ基準信号の両者を入力して前記受信信号を前記信号
    復調用回路への入力信号に周波数変換するための局部発
    振信号を生成する位相同期ループ(PLL)回路とを備
    えることを特徴とする自動周波数制御回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006319927A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Kyocera Corp Afc回路
JP2009225417A (ja) * 2008-02-20 2009-10-01 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 通信システム
US8699639B2 (en) 2010-10-19 2014-04-15 JVC Kenwood Corporation Radio communication device

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