JPS5922419B2 - 位相同期方式 - Google Patents
位相同期方式Info
- Publication number
- JPS5922419B2 JPS5922419B2 JP53160307A JP16030778A JPS5922419B2 JP S5922419 B2 JPS5922419 B2 JP S5922419B2 JP 53160307 A JP53160307 A JP 53160307A JP 16030778 A JP16030778 A JP 16030778A JP S5922419 B2 JPS5922419 B2 JP S5922419B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- output signal
- circuit
- counter
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
- G01S1/08—Systems for determining direction or position line
- G01S1/20—Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems
- G01S1/30—Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems the synchronised signals being continuous waves or intermittent trains of continuous waves, the intermittency not being for the purpose of determining direction or position line and the transit times being compared by measuring the phase difference
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、受信信号の位相と内部で発生した信号の位相
とを同期化させる位相同期方式に関するものである。
とを同期化させる位相同期方式に関するものである。
オメガ航法やデツカ航法等の無線航法用の受信機に於い
ては、複数の送信局からの電波を受信し、それぞれの受
信信号の位相に同期化させた信号を発生させ、それらの
信号の相互の位相差を求めて現在位置を識別するもので
ある。
ては、複数の送信局からの電波を受信し、それぞれの受
信信号の位相に同期化させた信号を発生させ、それらの
信号の相互の位相差を求めて現在位置を識別するもので
ある。
従って受信信号数に対応した位相同期発振回路を必要と
するものであった。
するものであった。
しかし、このような位相同期発振回路は高精度且つ高安
定度であることが要求されるので受信機が高価になる欠
点があった。
定度であることが要求されるので受信機が高価になる欠
点があった。
そこで、高精度且つ高安定度の発振器を1個設け、その
出力を逓倍或は分周して、その出力位相を受信信号の位
相に同期させる方式が提案されている。
出力を逓倍或は分周して、その出力位相を受信信号の位
相に同期させる方式が提案されている。
この従来の方式は、例えば第1図に示す構成を有するも
ので、発振器1は高精度且つ高安定度の・周期T。
ので、発振器1は高精度且つ高安定度の・周期T。
の基本波を出力するものであり、パルス変換器2により
パルスe。
パルスe。
に変換されて計数器3に加えられる。
又4は第1論理回路、5はアナログ移相器、6は位相弁
別器、7は低域p波器、8は出力端子、9は受信信号の
入力端子、10は微分回路、11は第2論理回路、12
は計数回路である。
別器、7は低域p波器、8は出力端子、9は受信信号の
入力端子、10は微分回路、11は第2論理回路、12
は計数回路である。
又第2図は動作説明図であり、前述のパルス変換器2の
出力は同図Aに示すように、周期Toのパルスe。
出力は同図Aに示すように、周期Toのパルスe。
どなる。計数器3に於いては、パルスe。
を計数して受信信号eXとほぼ同一の周波数の第2図の
Bに示す信号eyに分周して第1論理回路4に加える。
Bに示す信号eyに分周して第1論理回路4に加える。
この第1論理回路4は計数器3の計数内容で制御されて
、第2図のCで示すように、一定の時間t1遅れの信号
eRを出力してアナログ移相器5に加える。
、第2図のCで示すように、一定の時間t1遅れの信号
eRを出力してアナログ移相器5に加える。
このアナログ移相器5により受信信号eXの位相に対応
して移相されて出力端子8から出力信号eyが第2図の
Dに示すように出力される。
して移相されて出力端子8から出力信号eyが第2図の
Dに示すように出力される。
この出力信号eyは位相弁別器6と微分回路10とに入
力され、微分回路10の出力は第2図のEに示すパルス
Pとなって第2論理回路11に加えられる。
力され、微分回路10の出力は第2図のEに示すパルス
Pとなって第2論理回路11に加えられる。
又位相弁別器6−に於いては、第2図のFに示す受信信
号eXと出力信号eyどの位相を比較し、90°位相差
のとき弁別出力が零となるもので、この弁別出力は低域
ろ波器7を介してアナログ移相器50制御電圧として加
えられる。
号eXと出力信号eyどの位相を比較し、90°位相差
のとき弁別出力が零となるもので、この弁別出力は低域
ろ波器7を介してアナログ移相器50制御電圧として加
えられる。
第2論理回路11は計数器3の計数値nに対して、n−
1からn+1よりやや遅れた期間即ち第2図のBの斜線
を施したt2−2Toの期間、パルスPが計数器3のリ
セットパルスとなることを阻止する。
1からn+1よりやや遅れた期間即ち第2図のBの斜線
を施したt2−2Toの期間、パルスPが計数器3のリ
セットパルスとなることを阻止する。
しかし、受信信号eXの位相が変化し、出力信号eyの
位相も変化して、第2図のDのev′又はev′の如(
t2の範囲を越えると、微分出力パルスP′又はP“は
第2論理回路11を介して計数器3のリセットパルスと
して加えられ、計数器3がリセットされて、次のパルス
e。
位相も変化して、第2図のDのev′又はev′の如(
t2の範囲を越えると、微分出力パルスP′又はP“は
第2論理回路11を介して計数器3のリセットパルスと
して加えられ、計数器3がリセットされて、次のパルス
e。
から計数を開始する。
従って点線又は鎖線で示す信号eY′又はeY〃及び信
号eR′又はeR′の如く制御されて、微分出力パルス
が常にt2の期間内に生じるようにディジタル的に位相
制御される。
号eR′又はeR′の如く制御されて、微分出力パルス
が常にt2の期間内に生じるようにディジタル的に位相
制御される。
前述の如(、成る範囲内ではアナログ移相器5によ′リ
アナログ方式による移相が行なわれ、その範囲以上の位
相差が生じた場合は、計数器3のリセットによるディジ
タル方式の移相が行なわれ、位相分解度を無限小にでき
る特長を有するものである。
アナログ方式による移相が行なわれ、その範囲以上の位
相差が生じた場合は、計数器3のリセットによるディジ
タル方式の移相が行なわれ、位相分解度を無限小にでき
る特長を有するものである。
なお計数回路12は、アナログ移相器5の動作遅れに対
応して、微分出力パルスを所定数計数して計数器3のリ
セットパルスを出力する為のものであり、原理的には省
略し得るものである。
応して、微分出力パルスを所定数計数して計数器3のリ
セットパルスを出力する為のものであり、原理的には省
略し得るものである。
しかし、前述の位相同期方式に於いては、次のような欠
点を有するものである。
点を有するものである。
(1)アナログ移相手段は、入力電圧対移相量の直線性
が精度を決定するので、回路定数の精度が高(且つ温度
及び経時変化の少ない部品を使用する必要があり、この
為高価な部品を使用しなければならない。
が精度を決定するので、回路定数の精度が高(且つ温度
及び経時変化の少ない部品を使用する必要があり、この
為高価な部品を使用しなければならない。
(2)アナログ移相量が進み又は遅れ方向の一定値を越
えたときディジタル的に移相を行なわせるものであるか
ら、基準の信号eRの他に比較の為の進み位相の信号e
Yと遅れ位相の信号evとを作る必要があり、ディジタ
ル回路が複雑となる。
えたときディジタル的に移相を行なわせるものであるか
ら、基準の信号eRの他に比較の為の進み位相の信号e
Yと遅れ位相の信号evとを作る必要があり、ディジタ
ル回路が複雑となる。
本発明は、前述の如き従来例の欠点を改善したもので、
経済的な構成により高精度の位相同期を行なわせること
を目的とするものである。
経済的な構成により高精度の位相同期を行なわせること
を目的とするものである。
以下実施例について詳細に説明する。
第3図は本発明の実施例のブロック線図であり、31は
高精度計つ高安定度の発振器、32は計数器、33は論
理回路、34はリセットタイミング回路、35は積分リ
セット回路、36は位相弁別器、37は第1積分回路、
38は第2積分回路、39はレベル・極性判定回路、4
0は出力端子、41は受信信号の入力端子である。
高精度計つ高安定度の発振器、32は計数器、33は論
理回路、34はリセットタイミング回路、35は積分リ
セット回路、36は位相弁別器、37は第1積分回路、
38は第2積分回路、39はレベル・極性判定回路、4
0は出力端子、41は受信信号の入力端子である。
発振器31の出力信号は計数器32と論理回路33とに
加えられ、発振器31の出力信号周波数は計数器32に
より分周され、分周出力信号は受信信号の周波数と等し
くなるように制御される。
加えられ、発振器31の出力信号周波数は計数器32に
より分周され、分周出力信号は受信信号の周波数と等し
くなるように制御される。
なお発振器31の出力信号はパルス信号として出力され
る場合を示し、第1図に示すように基本波出力信号の場
合はパルス変換器によりパルス信号に変換するものであ
る。
る場合を示し、第1図に示すように基本波出力信号の場
合はパルス変換器によりパルス信号に変換するものであ
る。
計数器32の出力信号は出力端子40から出力されるも
ので、この出力信号と入力端子41に加えられた受信信
号とが位相弁別器36により位相弁別され、位相差に対
応した誤差電圧が出力されて第1積分回路37に加えら
れる。
ので、この出力信号と入力端子41に加えられた受信信
号とが位相弁別器36により位相弁別され、位相差に対
応した誤差電圧が出力されて第1積分回路37に加えら
れる。
この第1積分回路37は時定数が長いもので、誤差電圧
に含まれる雑音成分を除去し、平均位相差に比例した誤
差電圧を得る為の低域フィルタとして動作するものであ
る。
に含まれる雑音成分を除去し、平均位相差に比例した誤
差電圧を得る為の低域フィルタとして動作するものであ
る。
第1積分回路37の出力は第2積分回路38に加えられ
るもので、第2積分回路38の時定数は第1積分回路3
70時定数より短いように設定され、且つ第2積分回路
38は積分リセット回路35の出力信号によりセット可
能の構成を有するものである。
るもので、第2積分回路38の時定数は第1積分回路3
70時定数より短いように設定され、且つ第2積分回路
38は積分リセット回路35の出力信号によりセット可
能の構成を有するものである。
この第2積分回路38の出力信号は、レベル・極性判定
回路39に加えられ、一定の閾値と比較されて、正負例
れの極性であるか及び正負の何れかの閾値を越えたか否
か判定される。
回路39に加えられ、一定の閾値と比較されて、正負例
れの極性であるか及び正負の何れかの閾値を越えたか否
か判定される。
出力信号に対して受信信号が進み位相のとき、第2積分
回路38の出力信号が正極性となる場合、レベル・極性
判定回路39は、正極性で閾値レベルを越えたことを判
定すると、進み位相検出信号tdを論理回路33に加え
る。
回路38の出力信号が正極性となる場合、レベル・極性
判定回路39は、正極性で閾値レベルを越えたことを判
定すると、進み位相検出信号tdを論理回路33に加え
る。
又反対に負極性で閾値レベルを越えたことを判定すると
遅れ位相検出信号t4を論理回路33に加える。
遅れ位相検出信号t4を論理回路33に加える。
論理回路33は、計数器32の計数内容がnのときリセ
ットタイミング回路34を介して計数器32のリセット
信号rstを加えるものであるが、゛進み位相検出信号
tdを加えられたときは、計数内容がn−1のときにリ
セット信号rstを計数器32に加える。
ットタイミング回路34を介して計数器32のリセット
信号rstを加えるものであるが、゛進み位相検出信号
tdを加えられたときは、計数内容がn−1のときにリ
セット信号rstを計数器32に加える。
又遅れ位相検出信号tgを加えられたときは、計数内容
がn+1のときにリセット信号rstを計数器32に加
える。
がn+1のときにリセット信号rstを計数器32に加
える。
従って計数器32による分周出力信号は発振器31の出
力信号の周期分の1ずつ位相制御されることになる。
力信号の周期分の1ずつ位相制御されることになる。
又リセットタイミング回路34からのリセット信号rs
tと同時に積分リセット回路35に信号が加えられ、積
分リセット回路35により第2積分回路38のリセット
が可能な充分なパルス幅の信号が第2積分回路38に加
えられる。
tと同時に積分リセット回路35に信号が加えられ、積
分リセット回路35により第2積分回路38のリセット
が可能な充分なパルス幅の信号が第2積分回路38に加
えられる。
第4図は動作説明図であり、aは発振器31の出力信号
を示し、進み位相の場合の第2積分回路38の出力信号
は、bに示すように正極性に増加する。
を示し、進み位相の場合の第2積分回路38の出力信号
は、bに示すように正極性に増加する。
又同図Cはリセット信号、dは計数器32の出力信号を
示す。
示す。
第2積分回路38の出力信号が正極性に増加し、閾値v
thを越すと、t、のタイミングで出力すべきリセット
信号はt8のタイミングで出力され、第2積分回路38
のリセットと計数器32のリセットとが行なわれ、次の
計数器32の出力信号は発振器31の出力信号の1周期
分移相されることになる。
thを越すと、t、のタイミングで出力すべきリセット
信号はt8のタイミングで出力され、第2積分回路38
のリセットと計数器32のリセットとが行なわれ、次の
計数器32の出力信号は発振器31の出力信号の1周期
分移相されることになる。
又遅れ位相の場合の第2積分回路3Bの出力信号は第4
図のeに示すように負極性に増加することになり、閾値
−vthを越すと、t、のタイミングで出力すべきリセ
ット信号はtloのタイミングで第4図のfに示すよう
に出力され、計数器32の出力信号は第4図のgに示す
ように移相されることになる。
図のeに示すように負極性に増加することになり、閾値
−vthを越すと、t、のタイミングで出力すべきリセ
ット信号はtloのタイミングで第4図のfに示すよう
に出力され、計数器32の出力信号は第4図のgに示す
ように移相されることになる。
第5図は第1積分回路37、第2積分回路38及びレベ
ル・極性判定回路39の要部ブロック線図であり、0P
AI 、0PA2は演算増幅器、CI、C2はコンデン
サ、R8はリセットスイッチ、CMPl 、CMP2は
比較器である。
ル・極性判定回路39の要部ブロック線図であり、0P
AI 、0PA2は演算増幅器、CI、C2はコンデン
サ、R8はリセットスイッチ、CMPl 、CMP2は
比較器である。
第1積分回路37には前述の如く位相弁別器36の出力
信号が加えられて比較的長い時定数による積分が行なわ
れ、第2積分回路38により比較的短い時定数による積
分が行なわれる。
信号が加えられて比較的長い時定数による積分が行なわ
れ、第2積分回路38により比較的短い時定数による積
分が行なわれる。
リセットスイッチR8はトランジスタ等のスイッチング
素子により構成され、積分リセット回路35からの信号
によりオン状態となってコンデンサC2を短絡し、それ
によってリセットされるもので、第2積分回路38の出
力信号は、レベル・極性判定回路39の比較器CMP1
、CMP2に加えられる。
素子により構成され、積分リセット回路35からの信号
によりオン状態となってコンデンサC2を短絡し、それ
によってリセットされるもので、第2積分回路38の出
力信号は、レベル・極性判定回路39の比較器CMP1
、CMP2に加えられる。
比較器CMP1では閾値vthト比較し、比較器CMP
2では閾値−vthと比較することにより進み位相検出
信号td又は遅れ位相検出信号Agが得られる。
2では閾値−vthと比較することにより進み位相検出
信号td又は遅れ位相検出信号Agが得られる。
前述の如く、受信信号と出力信号との位相比較結果に従
って計数器32のリセットタイミングが制御され、出力
信号の位相が分周化分の1ずつ移相されて位相同期化さ
れるものであり、ディジタル的処理により受信信号位相
に同期した出力信号を得ることができる。
って計数器32のリセットタイミングが制御され、出力
信号の位相が分周化分の1ずつ移相されて位相同期化さ
れるものであり、ディジタル的処理により受信信号位相
に同期した出力信号を得ることができる。
以上説明したように、本発明は、発振器31の出力信号
を計数器32によって受信信号とほぼ同一の周波数に分
周し、その分周出力信号と受信信号との位相比較を行な
い、比較出力信号を第1積分回路37で積分し、更に時
定数の小さい第2積分回路38で積分し、レベル・極性
判定回路39により正負の閾値を越えたことを判定して
、正又は負の極性により進み又は遅れ検出信号を出力し
、計数器32のリセットタイミングを分周化分の1ずつ
ずらすことにより、受信信号位相に同期した分周出力信
号を得るものであり、位相分解能は分周比により定まり
、回路定数の変化には関係しないので、回路部品の要求
精度が緩和される。
を計数器32によって受信信号とほぼ同一の周波数に分
周し、その分周出力信号と受信信号との位相比較を行な
い、比較出力信号を第1積分回路37で積分し、更に時
定数の小さい第2積分回路38で積分し、レベル・極性
判定回路39により正負の閾値を越えたことを判定して
、正又は負の極性により進み又は遅れ検出信号を出力し
、計数器32のリセットタイミングを分周化分の1ずつ
ずらすことにより、受信信号位相に同期した分周出力信
号を得るものであり、位相分解能は分周比により定まり
、回路定数の変化には関係しないので、回路部品の要求
精度が緩和される。
又第1積分回路37、第2積分回路38、レベル・極性
判定回路39等はアナログ回路により構成されており、
積分時定数の変更が容易であることから、所望の位相追
尾特性とすることができる。
判定回路39等はアナログ回路により構成されており、
積分時定数の変更が容易であることから、所望の位相追
尾特性とすることができる。
又第1積分回路37とこの第1積分回路37の時定数よ
り小さい時定数の第2積分回路38とにより、位相弁別
器36の出力信号を積分するものであるから、受信信号
位相が変化する場合に於いても、位相追尾誤差を小さく
することができる利点がある。
り小さい時定数の第2積分回路38とにより、位相弁別
器36の出力信号を積分するものであるから、受信信号
位相が変化する場合に於いても、位相追尾誤差を小さく
することができる利点がある。
更に、計数器32の出力信号を位相同期出力信号。
とするものであるから、アナログ移相器を必要とせず、
第1図に示す従来例に比較して簡単な構成となり、例え
ば回路素子数を7割以下とすることができる。
第1図に示す従来例に比較して簡単な構成となり、例え
ば回路素子数を7割以下とすることができる。
従って経済的な構成により位相同期を行なわせることが
できる。
できる。
又複数の受信信号に対しては、発振器を共用化できるの
で、発振器が高精度且つ高安定度のもので高価であって
も、全体としては経済的な構成となる利点がある。
で、発振器が高精度且つ高安定度のもので高価であって
も、全体としては経済的な構成となる利点がある。
第1図は従来の位相制御方式のブロック線図、第2図は
その動作説明図、第3図は本発明の実施例のブロック線
図、第4図はその動作説明図、第5図は第1積分回路、
第2積分回路及びレベル・極性判定回路の要部ブロック
線図、 31は発振器、32は計数器、33は論理回路、34は
リセットタイミング回路、35は積分リセット回路、3
6は位相弁別器、37は第1積分回路、38は第2積分
回路、39はレベル・極性判定回路、40は出力端子、
41は入力端子である。
その動作説明図、第3図は本発明の実施例のブロック線
図、第4図はその動作説明図、第5図は第1積分回路、
第2積分回路及びレベル・極性判定回路の要部ブロック
線図、 31は発振器、32は計数器、33は論理回路、34は
リセットタイミング回路、35は積分リセット回路、3
6は位相弁別器、37は第1積分回路、38は第2積分
回路、39はレベル・極性判定回路、40は出力端子、
41は入力端子である。
Claims (1)
- 1 発振器の出力信号を計数して受信信号周波数とほぼ
同一の周波数に分周し、且つリセット可能の計数器と、
該計数器の出力信号と受信信号との位相比較を行ない位
相差に対応した電圧を出力する位相弁別器と、該位相弁
別器の出力信号を積分する第1積分回路と、該第1積分
回路の時定数より小さい時定数を有し、該第1積分回路
の出力信号を積分すると共にリセット可能の第2積分回
路と、該第2積分回路の出力信号の正負の極性及び閾値
に対するレベルを判定するレベル・極性判定回路とを備
え、前記計数器の出力信号と前記受信信号との位相差に
対応した前記第2積分回路の出力信号のレベルが正又は
負の閾値を越えたことを前記レベル・極性判定回路で判
定したとき、前記計数器のリセットタイミングな分周化
分の1ずつずらして前記計数器の出力信号位相を制御し
、前記受信信号の位相に同期化させることを特徴とする
位相同期方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53160307A JPS5922419B2 (ja) | 1978-12-19 | 1978-12-19 | 位相同期方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53160307A JPS5922419B2 (ja) | 1978-12-19 | 1978-12-19 | 位相同期方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5582974A JPS5582974A (en) | 1980-06-23 |
| JPS5922419B2 true JPS5922419B2 (ja) | 1984-05-26 |
Family
ID=15712119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53160307A Expired JPS5922419B2 (ja) | 1978-12-19 | 1978-12-19 | 位相同期方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922419B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0262510U (ja) * | 1988-10-29 | 1990-05-10 |
-
1978
- 1978-12-19 JP JP53160307A patent/JPS5922419B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0262510U (ja) * | 1988-10-29 | 1990-05-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5582974A (en) | 1980-06-23 |
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