JPS5836310B2 - 周波数カウンタ - Google Patents
周波数カウンタInfo
- Publication number
- JPS5836310B2 JPS5836310B2 JP53060894A JP6089478A JPS5836310B2 JP S5836310 B2 JPS5836310 B2 JP S5836310B2 JP 53060894 A JP53060894 A JP 53060894A JP 6089478 A JP6089478 A JP 6089478A JP S5836310 B2 JPS5836310 B2 JP S5836310B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- sampler
- counter
- control signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は単一のサンプラを備え、ヘテロダイン方式によ
り周波数測定を行う周波数カウンタに関する。
り周波数測定を行う周波数カウンタに関する。
多くの周波数カウンタには、ただ一つのサンプラが含ま
れている（例えば、米国特許第 ３，９ ８ ４，７ ７ ０号参照）。
れている（例えば、米国特許第 ３，９ ８ ４，７ ７ ０号参照）。
この単一サンプラを備えた周波数カウンタは、デュアル
・サンプラを備えた従来の周波数カウンタ（例えば米国
特許第３，８ ３ ６，７ ５ ８号参照）を改良した
ものであった。
・サンプラを備えた従来の周波数カウンタ（例えば米国
特許第３，８ ３ ６，７ ５ ８号参照）を改良した
ものであった。
そして必要とされるサンプラの数が半分に減ったため、
大いなるコスト節減を図ることができた。
大いなるコスト節減を図ることができた。
しかし単一サンプラを備えた周波数カウンタにおいて、
該サンプラは二つの異った周波数信号により交互に駆動
されている。
該サンプラは二つの異った周波数信号により交互に駆動
されている。
そこでこの方法によると入力信号の周波数が周波数変調
などにより変動した場合、サンプルした時刻により異っ
た高調波次数が計算されるという欠点が生じる。
などにより変動した場合、サンプルした時刻により異っ
た高調波次数が計算されるという欠点が生じる。
よって本発明の目的は、単一サンプラを備えると共に入
力信号の周波数がある基本周波数を中心に変動した場合
であっても、該基本周波数を正確に測定することができ
る周波数カウンタを提供せんとするものである。
力信号の周波数がある基本周波数を中心に変動した場合
であっても、該基本周波数を正確に測定することができ
る周波数カウンタを提供せんとするものである。
以下図面を用いて本発明を詳述する。
第１図は、本発明の一実施例による周波数カウンタを示
すブロック図である。
すブロック図である。
入力信号１１０（周波数ｆｘ）はサンプラ（ハーモニッ
ク・ミキサともいう）１１５に導入されており、該サン
プラ１１５には可変周波数発振器１２０から送り出され
たサンプリング信号１１８（ミキシング信号ともいう）
が導入される。
ク・ミキサともいう）１１５に導入されており、該サン
プラ１１５には可変周波数発振器１２０から送り出され
たサンプリング信号１１８（ミキシング信号ともいう）
が導入される。
また可変周波数発振器１２０には乱数信号発生器１３０
が接続されており、乱数制御信号１２５を該発振器１２
０に送り出す。
が接続されており、乱数制御信号１２５を該発振器１２
０に送り出す。
そして乱数制御信号１２５に応答して、サンプリング信
号１１８の周波数が基本周波数を中心にランダムに変化
する。
号１１８の周波数が基本周波数を中心にランダムに変化
する。
サンプラ１１５のサンプラ出力信号１１６は中間周波増
幅器（以下ＩＰ増幅器という）１３５に導入され、該Ｉ
Ｆ増幅器１３５の中間周枝信号（以下ＩＦ信号という）
１３７はＡＮＤゲート１４０の一方の入力端子及び相関
計（ＣＯＲＲＥＬＡＴＯＲ）１ ５０に導入される。
幅器（以下ＩＰ増幅器という）１３５に導入され、該Ｉ
Ｆ増幅器１３５の中間周枝信号（以下ＩＦ信号という）
１３７はＡＮＤゲート１４０の一方の入力端子及び相関
計（ＣＯＲＲＥＬＡＴＯＲ）１ ５０に導入される。
ＡＮＤゲート１４０の他方の入力端子には、測定制御信
号１３１が導入される。
号１３１が導入される。
また相関計１５０には、乱数信号発生器１３０の送り出
す乱数制御信号１２５が導入される。
す乱数制御信号１２５が導入される。
ＡＮＤゲート１４０の出力信号は、ＩＰ信号１３７の周
波数を測定する周波数カウンタ１４５に導入され、その
カウント出力信号１４６は処理／表示回路１６０へ送ら
れる。
波数を測定する周波数カウンタ１４５に導入され、その
カウント出力信号１４６は処理／表示回路１６０へ送ら
れる。
また処理／表示回路１６０には、相関計１５０の送り出
す相互相関信号１５１が導入される。
す相互相関信号１５１が導入される。
サンプリング信号１１８の周波数ｆＯはランダム（又は
擬似ランダム）に変化するため、サンプラ出力信号１１
６の周波数ｆＩＦもサンプリング信号１１８に応じてラ
ンダムに変化する。
擬似ランダム）に変化するため、サンプラ出力信号１１
６の周波数ｆＩＦもサンプリング信号１１８に応じてラ
ンダムに変化する。
しかしサンプリング信号１１８の周波数変化と、サンプ
ラ出力信号１１６の周波数変化とは等しくない。
ラ出力信号１１６の周波数変化とは等しくない。
なぜなら、サンプリング信号１１８をＮ倍した信号と入
力信号１１０が混合されるからである。
力信号１１０が混合されるからである。
（詳細は以下に説明する。
）サンプリング信号１１８の周波数ｆｏは
Ａ ｆ ｏ（ｔ）は乱数制御信号１２５に応答して時間
と共にラスダムに変化する周波数変動、Ｊｆｘは入力信
号１１０に含まれる周波数変動を示す。
と共にラスダムに変化する周波数変動、Ｊｆｘは入力信
号１１０に含まれる周波数変動を示す。
すると、ｆＩＦは次式で示される二通りの周波数（上側
波帯及び下側波帯）となる。
波帯及び下側波帯）となる。
となる。
ここでＲＯＵＮＤは、ＩｃＩ／Ｒが小数点を含む値であ
る場合に、その値に最も近い整数値に近似させる演算（
いわゆる、まるめ演算）を表わす。
る場合に、その値に最も近い整数値に近似させる演算（
いわゆる、まるめ演算）を表わす。
再び第１図に戻りこれを説明する。
サンプラ出力信号１１６を導入したＩＰ増幅器１３５は
、フィルタ及び増幅器としての機能を有し、ＩＰ信号１
３７を送り出す。
、フィルタ及び増幅器としての機能を有し、ＩＰ信号１
３７を送り出す。
また任意の周波数を有する入力信号１１０がサンプラ１
１５に印加されたとき、ＩＦ信号１３７の周波数はＩＦ
増幅器１３５の通過帯域の中心付近にあるよう調整され
なければならない。
１５に印加されたとき、ＩＦ信号１３７の周波数はＩＦ
増幅器１３５の通過帯域の中心付近にあるよう調整され
なければならない。
この調整は可変周波数発振器１２０に導入される同調制
御信号１２１によって行われる。
御信号１２１によって行われる。
即ち同調制御信号１２１はｆｏの中心周波数ｆｏを設定
するための制御信号である。
するための制御信号である。
またＡＮＤゲ−ｌ−１４０に導入されている測定制御信
号１３１に応答して、ＩＦ信号１３７の周波数が周波数
カウンタ１４５によって計数される。
号１３１に応答して、ＩＦ信号１３７の周波数が周波数
カウンタ１４５によって計数される。
相関計１５０には乱数制御信号１２５が導入されている
。
。
乱数制御信号１２５は同時に可変周波数発振器１２０に
も導入されており、サンプリング信号１１８の周波数変
動分Ａｆｏ（ｔ）を制御している。
も導入されており、サンプリング信号１１８の周波数変
動分Ａｆｏ（ｔ）を制御している。
よって相関計１５０はＩＦ信号１３７と乱数制御信号１
２５を導入してこれら信号の相互相関をとるものである
が、このことはＡｆＩＦ（ｔ）とＪｆｏ（ｔ）の相関を
とることにほかならない。
２５を導入してこれら信号の相互相関をとるものである
が、このことはＡｆＩＦ（ｔ）とＪｆｏ（ｔ）の相関を
とることにほかならない。
したがって（３ａ）式、（３ｂ）式及び（４）式におい
て述べた如く、相関計１５０によりＣ＝±Ｎ−Ｒなる信
号を得ることができる。
て述べた如く、相関計１５０によりＣ＝±Ｎ−Ｒなる信
号を得ることができる。
即ち相関計出力信号１５１は、高調波次数（上側波帯又
は下側波帯のいずれに属するかという判別符号士」も含
まれる）を表わす信号である。
は下側波帯のいずれに属するかという判別符号士」も含
まれる）を表わす信号である。
高調波次数Ｎを表わす信号１５１と、ＩＰ信号１３７の
周波数ｆＩＦを表わす計数信号１４６を導入した処理／
表示回路においてｆｘが計算され、そして表示される。
周波数ｆＩＦを表わす計数信号１４６を導入した処理／
表示回路においてｆｘが計算され、そして表示される。
ここでｆｘは次式で与えられる。
第２図は、本発明の他実施例による周波数カウンタを示
すブロック図である。
すブロック図である。
本カウンタにおいては二つの基準発振器２５０及び２５
１が備えられ、それぞれｆ１及びｆ２の発振周波数を有
する。
１が備えられ、それぞれｆ１及びｆ２の発振周波数を有
する。
これら発振器２５０，２５１の出力信号のいずれか一方
はゲート回路２７０を介してサンプラ２１５に導入され
る。
はゲート回路２７０を介してサンプラ２１５に導入され
る。
即ち発振器２５０又は２５１のいずれを選択するかは、
ゲート回路２７０に導入されているゲート制御信号２２
５によって決定される。
ゲート回路２７０に導入されているゲート制御信号２２
５によって決定される。
ゲート制御信号２２５は、乱数信号発生器２３０から送
り出される信号であり、ハイ・レベル又はロー・レベル
の持続時間がランダムな信号である。
り出される信号であり、ハイ・レベル又はロー・レベル
の持続時間がランダムな信号である。
サンプラ出力信号２１６はＩＦ増幅器２３５を経てＡＮ
Ｄゲート２７５に導入される。
Ｄゲート２７５に導入される。
即ちＡＮＤゲート２７５にはＩＰ信号２３７及び測定制
御信号２３１が導入される。
御信号２３１が導入される。
ＡＮＤゲート２７５の出力信号はＡＮＤゲート２８０及
び２８１を介してそれぞれ周波数カウンタ２０１及び２
０２に導入される。
び２８１を介してそれぞれ周波数カウンタ２０１及び２
０２に導入される。
ＡＮＤゲート２７５の出力信号を周波数カウンタ２０１
又は２０２のいずれかに選択して導入させるため、ＡＮ
Ｄゲート２８０ ，２８１の一方の人力端子にはゲート
制御信号２２５が導入されている。
又は２０２のいずれかに選択して導入させるため、ＡＮ
Ｄゲート２８０ ，２８１の一方の人力端子にはゲート
制御信号２２５が導入されている。
処理回路２０３は周波数カウンタ２０１及び２０２に接
続され、各々の計数出力を処理して入力信号２１０の周
波数ｆｘを計算する。
続され、各々の計数出力を処理して入力信号２１０の周
波数ｆｘを計算する。
測定制御信号２３１がＡＮＤゲート２７５に印加される
と、ＩＦ信号２３７の周波数は周波数カウンタ２０１又
は２０２によって計数される。
と、ＩＦ信号２３７の周波数は周波数カウンタ２０１又
は２０２によって計数される。
即ち発振器２５０の出力信号がサンプラ２１５に導入さ
れているときＩＦ信号２３７の周波数ｆＩＦ１は周波数
カウンタ２０１により計数され、また発振器２５１の出
力信号がサンプラ２１５に導入されているときＩＰ信号
２３７の周波数ｆＩＦ２は周波数カウンタ２０２により
計数される。
れているときＩＦ信号２３７の周波数ｆＩＦ１は周波数
カウンタ２０１により計数され、また発振器２５１の出
力信号がサンプラ２１５に導入されているときＩＰ信号
２３７の周波数ｆＩＦ２は周波数カウンタ２０２により
計数される。
入力信号２１０とサンプリング信号２１８との間に次の
関係がある。
関係がある。
なお入力信号２１０が周波数変調されているとき、入力
信号２１０の瞬時周波数は時間と共に変化している。
信号２１０の瞬時周波数は時間と共に変化している。
したがって、搬送波の周波数を測定するには何度も計数
してその平均値をとり、変調周波数の影響を除く必要が
ある。
してその平均値をとり、変調周波数の影響を除く必要が
ある。
しかし発振器２５０，２５１及び周波数カウンタ２０１
，２０２の切り換えを一定周期で行うと、その周期と
変調周波数の関係によっては正確な測定ができないこと
がある。
，２０２の切り換えを一定周期で行うと、その周期と
変調周波数の関係によっては正確な測定ができないこと
がある。
よってランダムなゲート制御信号２２５により発振器２
５０，２５１及び周波数カウンタ２０１，２０２を切り
換えているのである。
５０，２５１及び周波数カウンタ２０１，２０２を切り
換えているのである。
更に正確なｆｘを求めるため、以下に述べる追加測定が
必要である。
必要である。
なぜならＩＰ信号２３７は連続的にチョップされるため
、周波数カウンタ２０１ ，２０２が切り換わるたびに
±１カウントのカウント誤差が生じる。
、周波数カウンタ２０１ ，２０２が切り換わるたびに
±１カウントのカウント誤差が生じる。
このカウント誤差は累積するものであり、常に必要に応
じて打ち消せるものではない。
じて打ち消せるものではない。
そこで周波数カウンタ２０１，２０２によって周波数ｆ
ＩＦ１，ｆ工Ｆ２が計数された後に、ゲート制御信号２
２５をロー・レベルとし、発振器２５０の周波数ｆ１を
所定の期間だけサンプラ２１５に導入する。
ＩＦ１，ｆ工Ｆ２が計数された後に、ゲート制御信号２
２５をロー・レベルとし、発振器２５０の周波数ｆ１を
所定の期間だけサンプラ２１５に導入する。
この期間中、カウンタ２０１により（カウンタ２０２で
も伺らさしつかえない）ＩＦ信号２３７の周波数ｆＩＦ
Ｏを測定する。
も伺らさしつかえない）ＩＦ信号２３７の周波数ｆＩＦ
Ｏを測定する。
この方法によれば、より正確なＩＰ信号２３７の周波数
を測定することができる。
を測定することができる。
なぜなら、累積的な±１カウント誤差は起こり得ないか
らである。
らである。
よって入力信号２１０の周波数ｆｘは次式で与えられる
。
。
（ｆＩＦ１ ｆＩｐ２）／（ｎ−ｆ２）は、サンプリ
ング信号２１８高調波次数Ｎを表わすものであるが、若
干の誤差を含んでいる。
ング信号２１８高調波次数Ｎを表わすものであるが、若
干の誤差を含んでいる。
なぜなら変調を受けている入力信号２１０の周波数がと
きにより変動するからである。
きにより変動するからである。
本発明によってこの周波数変動による影響を取り除くこ
とはできないが、その変動分が大きくない限り、高調波
次数の測定に影響を与えることはない。
とはできないが、その変動分が大きくない限り、高調波
次数の測定に影響を与えることはない。
換言すれば、ｆＩＦｔ及びｆＩＦ２に若干の周波数変動
が有ったとしても、ＲＯＵＮＤ演算によりこれら変動分
を無視することができるからである。
が有ったとしても、ＲＯＵＮＤ演算によりこれら変動分
を無視することができるからである。
第１図及び第２図は本発明の一実施例による周波数カウ
ンタ全体を示すブロック図である。 １１５・・・・・・サンプラ、１２０・・・・・・可変
周波数発振器、１３０・・・・・一乱数信号発生器、１
３５・・・・・・中間周波増幅器、１４５・・・・・・
周波数カウンタ、１５０・・・・・・相関計、１６０・
・・・・・処理／表示回路、２０１及び２０２・・・・
・・周波数カウンタ、２０３・・・・・・処理回路、２
１５・・・・・・サンプラ、２３０・・・・・・乱数信
号発生器、２３５・・・・・・中間周波増幅器、２５０
及び２５１・・・・・・基準発振器。
ンタ全体を示すブロック図である。 １１５・・・・・・サンプラ、１２０・・・・・・可変
周波数発振器、１３０・・・・・一乱数信号発生器、１
３５・・・・・・中間周波増幅器、１４５・・・・・・
周波数カウンタ、１５０・・・・・・相関計、１６０・
・・・・・処理／表示回路、２０１及び２０２・・・・
・・周波数カウンタ、２０３・・・・・・処理回路、２
１５・・・・・・サンプラ、２３０・・・・・・乱数信
号発生器、２３５・・・・・・中間周波増幅器、２５０
及び２５１・・・・・・基準発振器。
Claims (1)
- １ 基本周波数ｆｏを中心としてランダムに周波数変動
するローカル信号１１８を発生するローカル発振器１２
０と、前記ローカル信号の第Ｎ次高調波と入力信号１１
０を混合して中間周波数信号１３７を送り出す混合回路
１１５，１３５と、前記中間周波信号の周波数変動分と
前記ローカル信号の周波数変動分との相互相関をとり高
調波次数識別信号１５１を送り出す相関計１５０と、前
記高調波次数識別信号及び前記中間周波信号を導入して
前記入力信号の周波数を算出する演算回路１６０とより
或る周波数カウンタ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/816,041 US4135243A (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Single sampler heterodyne method for wideband frequency measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5420768A JPS5420768A (en) | 1979-02-16 |
| JPS5836310B2 true JPS5836310B2 (ja) | 1983-08-08 |
Family
ID=25219550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53060894A Expired JPS5836310B2 (ja) | 1977-07-15 | 1978-05-22 | 周波数カウンタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4135243A (ja) |
| JP (1) | JPS5836310B2 (ja) |
| DE (1) | DE2825660C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196203A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-29 | 森田特殊機工株式会社 | 塵芥収集車 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2940083A1 (de) * | 1979-10-03 | 1981-04-16 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Frequenzgenerator |
| US4319329A (en) * | 1980-02-21 | 1982-03-09 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Frequency measuring and monitoring apparatus, methods and systems |
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| GB2134269B (en) * | 1983-01-22 | 1986-07-02 | Marconi Instruments Ltd | Frequency counting |
| US4647847A (en) * | 1984-01-09 | 1987-03-03 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for eliminating harmonic skip |
| US4901244A (en) * | 1985-01-25 | 1990-02-13 | Szeto Lai Wan M | Apparatus for, and method of, analyzing signals |
| US4730257A (en) * | 1985-01-25 | 1988-03-08 | Szeto Lai Wan M | Apparatus for analyzing signals, to obtain parameters of constituents |
| JPS6489823A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-05 | Toshiba Corp | Control circuit for radio equipment |
| SE470077B (sv) * | 1992-03-30 | 1993-11-01 | Ericsson Ge Mobile Communicat | Metod och anordning för demodulering av en frekvensmodulerad signal |
| US5714876A (en) * | 1996-04-24 | 1998-02-03 | Tektronix, Inc. | In-service serial digital source signal-level and cable-length measurement |
| JP4080952B2 (ja) * | 2003-06-02 | 2008-04-23 | 三菱電機株式会社 | 周波数測定装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2896162A (en) * | 1953-10-30 | 1959-07-21 | Gen Precision Lab Inc | Heterodyne autocorrelator |
| US3416081A (en) * | 1965-09-08 | 1968-12-10 | Itt | Frequency spectrum analyzer utilizing correlation detectors wherein the output is suppressed until a particular response is obtained |
| US3403338A (en) * | 1967-03-16 | 1968-09-24 | Beckman Instruments Inc | Electronic frequency measuring and spectrum analyzing apparatus |
| US3750014A (en) * | 1971-07-23 | 1973-07-31 | Gaw Co Inc | Frequency measuring apparatus |
| JPS5238690B2 (ja) * | 1973-05-28 | 1977-09-30 | ||
| US3838338A (en) * | 1973-10-09 | 1974-09-24 | Flann Microwave Instr Ltd | Frequency measurements |
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| US3984770A (en) * | 1975-02-05 | 1976-10-05 | Hewlett-Packard Company | Frequency measurement using phase continuous frequency switching |
-
1977
- 1977-07-15 US US05/816,041 patent/US4135243A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-05-22 JP JP53060894A patent/JPS5836310B2/ja not_active Expired
- 1978-06-12 DE DE2825660A patent/DE2825660C2/de not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196203A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-29 | 森田特殊機工株式会社 | 塵芥収集車 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4135243A (en) | 1979-01-16 |
| DE2825660A1 (de) | 1979-01-25 |
| DE2825660C2 (de) | 1984-06-07 |
| JPS5420768A (en) | 1979-02-16 |
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