JPS6178226A - 位相同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は位相同期装置に関し、特に、信号対雑音比の悪
い状態の入力信号に対する位相同期捕そく機能を改善す
る位相同期装置に関する。

（従来の技術） 従来の位相同期装置は、第３図にその１例が示されるよ
うに、レベル制御回路２８、第１の位相検波器２９、第
２の位相検波器３０．ループ・フィルタ３１、電圧制御
発振器３２．直交位相分岐回路３３および低域フィルタ
３４等全備えており、所定の入力信号１０７はレベル制
御回路２８を経由して第１の位相検波器２９′Ｆ？工び
第２の位相検波器３０に２分岐して入力され、直交位相
分岐回路３３から送られてくる第１の位相同期帰還信号
１０８および第２の位相同期帰還信号１０９と、それぞ
れ混合され同期検波される。第１の位相検波器２９の検
波出力信号は、ループ・フィルタ３１を経由して電圧制
御発振器３２に人力され、電圧制御発振器３２０発掘周
波数全制御する。

電圧制御発振器３２０発振出力信号は直交位相分岐回路
３３に人力され、相互にπ／２ラジアンの位相差を有す
る第１の位相同期帰還信号１０８および第２の位相同期
帰還信号１０９が生成されて出力され、それぞれ第１の
位相検波器２９および第２の位相検波器３０に人力され
る。従って、第１の位相侯波器２９、ループ・フィルタ
３１、電圧制御発振器３２お工び直交位相分岐回路３３
は、入力信号１０７に対す６位相同期系を形成して（八
る。この位相同期系が入力信号に対して位相同期状態に
ある場合には、第２の位相検波器３０に人力される入力
信号は、第２の位相同期帰還信号１０９と同相において
混合され、振幅検波される。第２の位相検波器３０から
出力される振幅検波出力信号は、入力信号１０７に対す
るレベル制御用の低域フィルタ３４全経由して、レベル
制御信号としてレベル制憎１回路２８に人力される。入
力信号１０７は、レベル制御回路２８において自動的に
レベル制御されて、前述のように＠１の位相検波器２９
および第２の位相検波器３０に送出される。レベル制御
回路２８の作用により、前記位相回期系に入力される入
力信号のレベルが所定のレベルに安定維持され、位相同
期装置の動作が正常に維持される。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の従来の位相同期装置においては、入力信号が低レ
ベルで、信号対雑音比が著しく劣化している状態におい
ては、位相同期装置内の前記位相同期系による位相補そ
くのために、相対的に長い時間金髪し、しかも、前記位
相同期系による位相補そく以前の段階においては、第２
の位相検波器３０より出力されるべき振幅検波出力信号
も確定されず、従って、レベル制御回路２８に対して適
切なレベル制御信号が入力されることがなく、位相同期
系に入力される入力信号は、雑音信号とともにそのレベ
ルは無制御の状態におかれる。このことは、前記位相同
期系による入力信号に対する位相補そく条件として、極
力回避すべき問題の一つである。従って、従来の位相同
期装置は、信号対雑音比の劣化している入力信号に対し
ては、位相同期系の等価雑音帯域幅の狭小化にともなう
位相補そく時定数の長大化、入力信号レペ／Ｌ、の不安
定要因および雑音による干渉等に起因する位相補そく時
間の遷延に加えて、第２位相波器３０．低域フィルタ３
４お工びレベル制御回路２８工り成るレベル制御系が、
前記位相同期系における位相補そく後において作動を開
始するために、位相同期装置が正常の位相同期状態に入
るまでには、かなりの時間全必要とするという欠点があ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明の位相同期装置は、２分岐された入力信号音、所
定の第１および第２の位相同期帰還信号を介して、それ
ぞれ独立に同期検波する第１および＠２の位相検波器と
、前記第１の位相検波器より出力され、ループ・フィル
タ全経由して生成される位相制御信号により発振周波数
全制御される電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の
出力信号を入力して、相互にπ／２ラジアンの位相差を
有する前記第１ｐ工び第２の位相同期帰還信号全出力し
、それぞれ前記第１および第２の位相検波器に送出する
直交分岐回路と、前記第１および第２の位相検波器の複
数の出力信号全入力し、これらの出力信号の内より、相
対的に最大レベル値に相当する出力信号を検出して、前
記入力信号に対するレベル制御用信号として出力する最
大出力検出手段と、全備えている。なお、この最大出力
検出手段は、本発明の必須構成要件である。

（実施例） 次に、本発明について図面全参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の要部を示すブロック図
である。図に示される工うに、本実施例は、レベル制御
回路１と、第１の位相検波器２と、第２の位相検波器３
と、ループ・フィルタ４と、電圧制御発振器５と、亘交
位相・分岐回路６と、帯域フィルタ７および８、インバ
ータ９お工び１０、および最大レベル検出器１１工り成
る最大出力検＝６− 山手段１３と、低域フィルタ１２と、全備えている。

第１図において、人力信号１０１１４レベル制御回路１
を経由して、第１の位相検波器２お工び第２の位相検波
器３に入力される。前述の従来例の場合と同様に、第１
の位相検波器２お工び第２の位相検波器３１Ｃおいては
、直交位相分岐回路６より送られてくる第１の位相同期
帰還信号１０２および第２の位相同期帰還信号１０３と
、それぞれ混合され検波される。第１の位相検波器２の
検波出力信号は、ループ・フィルタ４全経由して電圧制
御発振器５に入力され、電圧制御発振器５の発振周波数
を制御する。電圧制御発振器５の発振出力信号は直交位
相分岐回路６に入力され、相互にπ／２ラジアンの位相
差を有する第１の位相同期帰還信号１０２および第２の
位相同期帰還信号１０３が生成されて出力され、それぞ
れ第１の位相検波器２および第２の位相検波器３に入力
される。すなわち、第１の位相検波器２、ループ・フィ
ルタ４、電圧制御発振器５お工び直交位相分岐回路６ば
、入力信号に対する位相同期系を形成している。

また、他方［おいて、第１の位相検波器２および第２の
位相検波器３の検波出力信号は、それぞれ帯域フィルタ
７および８に送られており、それぞれの帯域フィルタに
より雑音レベルを低減されて、一方の出力はそれぞれ最
大レベル検出回路１１に、他の出力はそれぞれインバー
タ９お工び１０に入力される。入力信号に対する位相同
期が確立される以前の段階においては、前記位相同期系
による入力信号に対する位相補そくが行われていないた
めに、第１および第２の各位相検波器の検波出力信号は
、相互にπ／２の位相差を有するビート周波数化゛号が
雑音信号と共存する形で出力され、前述のように、それ
ぞれ帯域フィルタ７お工び８に入力される。帯域フィル
タ７および８により雑音レベルが低減され、信号対雑音
比の改善されたビート周波数信号は、前述のように、一
方は、それぞれ最大レベル検出回路１１に亘接送られ、
他方は、それぞれインバータ９お工び１０全経由して極
性を反転されて最大レベル検出回路１１に送られる。前
述のように、第１および第２の位相検波器２および３か
ら出力される検波出力信号は、相互にπ／２の位相差を
有するビート周波数信号テアリ、最大レベル検出回路１
１に入力される上述の四種類のビート周波数信号は、最
大レベル検出回路１１ｖＣおいて、例えば、その内の正
の極性のレベル値の最大値が効果的に検出され、最大レ
ベル値信号として出力される。この最大レベル値信号が
、入力信号１０１のレベル値に対応して生成されること
は明らかであり、しかも、帯域フィルタ７お工び８によ
る雑音低減作用、ならびにインバータ９および１０と最
大レベル検出器１１とによるビート周波数信号レベルに
対応する＠流成分増進検出作用金介して、信号対雑音比
の劣化している状態においても、効果的に検出される。

この最大レベル値信号は、低減フィルタ１２を経由して
レベル制御回路１に入力され、レベル制御回路１におい
て、入力信号１０１の信号レベルは自動的に制御洲整さ
れ、共存する雑音信号のレベルも抑制される。すなわち
、第１の位相検波器２、ループ・フィルタ４、電圧制御
発振器５お工び直交位相分岐回路６より成る位相同期系
において、入力信号に対する位相補そくが行われる以前
の段階において、レベル制御回路１による自動レベル制
御作用が作動状態に入る。従って、本発明の位相制御装
置においては、従来の位相同期装置と異なり、位相補そ
く時においては、既に入力信号レベルが自動的に制御さ
れており、同時に雑音レベルも抑圧されているために、
第１の位相検波器２の動作が、雑音による飽和現象等に
起因する機能障害を受けることがなく、また、入力信号
レベルも、リミッタ等を用いることなしに、安定化され
ている。このため、前記位相同期系による位相補そくが
スムーズに行われ、位相補そく後においては、第２の位
相検波器３から出力される振幅検波出力信号が主体性を
持つ形で、最大レベル検出器１１から最大レベル値信号
が出力され、低域フィルタ１２を経由してレベル制御回
路１に送られて、入力信号に対するレベル制御作用は正
常に維持される。

すなわち、位相補そく時における雑音による機能障害が
低減されて位相補そく時間が短縮化されるとともに、位
相補そく作用とレベル制御作用とが、はぼ並行して行わ
れるために、正常動作状態に入る時間が著しく短縮され
る。なお、最大レベル検出器１１は、例えば、帯域フィ
ルタ７お工び８と、インバータ９お工び１ｏとから入力
される四つのビート周波数信号に対するピーク値検出回
路と、これらのピーク値検出回路から出力される四つの
ピーク値を入力して、その最大値全検出する演算器を用
いることによって容易に実現可能である。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第２図は、本発明の第２の実施例の要部金示すブロック
図である。図に示されるように、本実施例は、レベル制
御回路１４と、第１の位相検波器１５と、第２の位相検
波器１６と、ループ・フィルタ１７と、電圧制御発振器
１８と、直交位相分岐回路１９と、帯域フィルタ２０お
工び２１、インバータ２２お工び２３、お工び最大レベ
ル検出器２４より成る最大出力検出手段２７と、雑音検
出器２５と、低域フィルタ２６とを備えている。

第２図において、第１図に示される前述の第１の実施例
と異なる点は、第２の実施例においては雑音検出器２５
が含まれており、その出力が、最大レベル検出器２４を
介してループ・フィルタ１７に送られていることである
。それ以外の動作について前述の第１の実施例の場合と
同様である。雑音検出器２５は、レベル制御回路１４の
出力信号が入力され、その円の雑音信号のみ全検出して
出力する。この雑音検出信号は、最大レベル検出器２４
に入力され、最大レベル検出器２４において所定の参照
レベル値と比較照合される。雑音検出信号のレベル値が
、参照レベル値を越える場合にｒｒ、”Ｈ”レベルの信
号が生成され、また、越えない場合には”Ｌ”レベルの
信号が生成されて、ループ・フィルタ１７に送出される
。ループ・フィルタ１７においては、上記の”Ｈ”レベ
ルの信号が人力される場合には、このレベル信号により
制御されて、例えば、その構成要素であるリアクタンス
素子等が短絡され、ループ・フィルタとしての機能は無
為の状態に置かれる。また、Ｌ”レベルの信号が入力さ
れる場合には、ループ・フィルタ１７は、本来のループ
・フィルタとしての周波数特性を保持する状態に置かれ
る。このような、ループ・フィルタ１７に対する制御作
用により、信号対雑音比の劣化している入力信号状態に
おいて、ループ・フィルタ１７の介在により遅延される
位相補そく時間を、相対的に短縮化することが可能とな
る。すなわち、位相補そく時には、ループ・フィルタ１
７による時定数要素を排除して位相補そく時間の短縮化
全針り、レベル制御回路１４における雑音抑圧作用のピ
ルドア、ブとともに、ループ・フィルタ１７全本米の機
能に復帰させ、正常の位相同期状態全保持することがそ
の目的である。従って、第１の実施例の場合に比して、
位相補そくおよびレベル安定化に要する時間は更に改善
される。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、信号対雑音比の
劣化している入力信号状態に対応して、所定の位相検波
器から出力されるビート周波数信号の最大レベル値全検
出して入力信号のレベル制御作用ならびに雑音抑制作用
に適用するＣとにより、位相補そくならびにレベル安定
に要する時間を短縮させ、速かに正常動作状態に入るこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の第１および第
２の実施例の要部を示すブロック図、第３図は従来の位
相同期装置の一例の要部を示すブロック図である。 １．１４．２８・・・・・・レベル制御回路、２，１５
゜２９・・・・・・第１の位相検波器、３，１６．３０
・山・・第２の位相検波器、４，１７．３１・・・・・
・ループ・フィルタ、５，１８．３２・・・・・・電圧
制御発振器、６．１９．３３・・・・・直交位相分岐回
路、７，８゜２０．２１・・・・・・帯域フィルタ、９
，１０，２２゜２３・・・・・・インバータ、１１，２
４・・・・・・最大レベル検出器、１２，２６．３４・
・・・・・低域フィルタ、１３．２７・・・・最大出力
検出手段、２５・・・・・・雑音検出器。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 １、・ＦＴ’ｚ、。 い１．−７” ２−ノ′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レベル制御信号に応答して入力信号のレベル制御をする
   レベル制御回路と、前記入力信号を第１および第２の位
   相同期帰還信号によりそれぞれ独立に同期検波する第１
   および第２の位相検波器と、前記第１の位相検波器より
   出力される位相制御信号に応答して発振周波数を変化さ
   せる電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号
   を入力して、相互にπ／２ラジアンの位相差を有する信
   号を出力し、これらを前記第１および第２の位相同期帰
   還信号としてそれぞれ前記第１および第２の位相検波器
   に供給する直交位相分岐回路と、前記第１および第２の
   位相検波器の複数の出力信号を入力し、これら出力信号
   の内より最大レベルの出力信号を検出して、前記レベル
   制御信号として前記レベル制御回路に供給する最大出力
   検 出手段とを備えることを特徴とする位相同期装置。