JPS6322643B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6322643B2 JPS6322643B2 JP56015457A JP1545781A JPS6322643B2 JP S6322643 B2 JPS6322643 B2 JP S6322643B2 JP 56015457 A JP56015457 A JP 56015457A JP 1545781 A JP1545781 A JP 1545781A JP S6322643 B2 JPS6322643 B2 JP S6322643B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- output
- difference
- reversible 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
Landscapes
- Radio Relay Systems (AREA)
- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動周波数制御回路に関し、特に衛星
通信方式等において、衛星中継器の局部発振器の
周波数偏移等を自動的に補正する自動周波数制御
回路に関するものである。
通信方式等において、衛星中継器の局部発振器の
周波数偏移等を自動的に補正する自動周波数制御
回路に関するものである。
従来のこの種の自動周波数制御方式としては受
信局が、自らの受信系で補正する受信自動周波数
制御方式が広く用いられてきたが、例えば１つの
親局と多数の子局間で構成される星状のネツトワ
ーク等の場合には、信号搬送波を送信する局が、
相手局において正しい周波数が受信できるように
自らの送信周波数を、あらかじめ補正して送信す
る、いわゆる送信自動周波数制御方式と呼ばれる
方法は、各子局の自動周波数制御回路が不要であ
るので、ネツトワーク全体を考えた場合有利であ
る。しかし、この方式では、その制御ループ内に
比較的大きな遅延時間（静止衛星迄の往復時間で
約0.3秒）を含むため、安定な動作を得る条件に
制約があり、回路を実現するのが困難であつた。
信局が、自らの受信系で補正する受信自動周波数
制御方式が広く用いられてきたが、例えば１つの
親局と多数の子局間で構成される星状のネツトワ
ーク等の場合には、信号搬送波を送信する局が、
相手局において正しい周波数が受信できるように
自らの送信周波数を、あらかじめ補正して送信す
る、いわゆる送信自動周波数制御方式と呼ばれる
方法は、各子局の自動周波数制御回路が不要であ
るので、ネツトワーク全体を考えた場合有利であ
る。しかし、この方式では、その制御ループ内に
比較的大きな遅延時間（静止衛星迄の往復時間で
約0.3秒）を含むため、安定な動作を得る条件に
制約があり、回路を実現するのが困難であつた。
本発明の目的は、デイジタル技術を利用するこ
とにより安定で、しかも回路の実現が容易な自動
周波数制御回路を提供することにある。
とにより安定で、しかも回路の実現が容易な自動
周波数制御回路を提供することにある。
本発明によれば、ある制御信号に応動してその
周波数を変化する電圧制御発振器と、この出力に
対応した信号周波数とある信号周波数との差周波
数とその差周波数の極性を検出し出力する周波数
差検出器と、前記周波数差検出器の極性出力に接
続された可逆計数器と前記周波数差検出器の差周
波数出力を分周して前記可逆計数器用クロツクと
する周波数分周器と前記可逆計数器の出力をデイ
ジタル・アナログ変換して前記制御信号を発生す
る手段とを含む自動周波数制御回路が得られる。
周波数を変化する電圧制御発振器と、この出力に
対応した信号周波数とある信号周波数との差周波
数とその差周波数の極性を検出し出力する周波数
差検出器と、前記周波数差検出器の極性出力に接
続された可逆計数器と前記周波数差検出器の差周
波数出力を分周して前記可逆計数器用クロツクと
する周波数分周器と前記可逆計数器の出力をデイ
ジタル・アナログ変換して前記制御信号を発生す
る手段とを含む自動周波数制御回路が得られる。
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明
する。
する。
第１図は、本発明による自動周波数制御回路が
用いられる衛星通信方式の送信自動周波数制御方
式を示す。この図において、変調器１は中間周波
数帯の送信信号を送出し、その信号は次の送信周
波数変換器２で無線区間の搬送波周波数帯に変換
され、電力増幅器３、送受分波器４および空中線
５を経て衛星６に向けて送信される。衛星中継器
６により折返された信号は相手局と共に自局にも
受信され、空中線５、送受分波器４を経て低雑音
増幅器７に入り電力分配器８を通つた後、受信周
波数帯に変換され、次の復調器１０に接続され
る。
用いられる衛星通信方式の送信自動周波数制御方
式を示す。この図において、変調器１は中間周波
数帯の送信信号を送出し、その信号は次の送信周
波数変換器２で無線区間の搬送波周波数帯に変換
され、電力増幅器３、送受分波器４および空中線
５を経て衛星６に向けて送信される。衛星中継器
６により折返された信号は相手局と共に自局にも
受信され、空中線５、送受分波器４を経て低雑音
増幅器７に入り電力分配器８を通つた後、受信周
波数帯に変換され、次の復調器１０に接続され
る。
一方、電力分配８から取出される受信信号の１
部は、自動周波数制御器１１に入るが、ここで、
先に述べた送信周波数変換器２は送信局部発振器
１２よりの出力を使用し、その周波数は自動周波
数制御器１１により、予め衛星区間の周波数偏移
が補正されるように制御されている。即ち、２→
３→４→５→６→５→４→７→８→１１→１２→
２のように衛星迄の往復遅延時間を含んだループ
で自動的に周波数を制御している。又、この周波
数制御情報を受信周波数変換器９に用いられる受
信局部発振器１３にも使用して相手局からの受信
信号に対する周波数補正にも利用できることは明
らかである。
部は、自動周波数制御器１１に入るが、ここで、
先に述べた送信周波数変換器２は送信局部発振器
１２よりの出力を使用し、その周波数は自動周波
数制御器１１により、予め衛星区間の周波数偏移
が補正されるように制御されている。即ち、２→
３→４→５→６→５→４→７→８→１１→１２→
２のように衛星迄の往復遅延時間を含んだループ
で自動的に周波数を制御している。又、この周波
数制御情報を受信周波数変換器９に用いられる受
信局部発振器１３にも使用して相手局からの受信
信号に対する周波数補正にも利用できることは明
らかである。
次にこのような自動周波数制御ループに使用し
て安定に動作し、且つ、容易に実現できる自動周
波数制御回路の構成について、第２図を参照しな
がら詳細に説明する。ここで３１は本発明による
自動周波数制御回路で、３２は折返しの伝送路を
示し、通常の増幅器や周波数変換器の他に衛星迄
の伝搬路を含むものである。自動周波数制御回路
３１に入つた信号は、まず、搬送路抽出器１１０
で搬送波が取出されるが、これは例えば２相位相
変調波の場合には２逓倍回路等で実現される。次
にこの搬送波は周波数差検出器１１１に入り、基
準周波数に対する差周波数の極性とその絶対値と
の２つの情報として取り出されるが、ここでは基
準周波数発振器１１６との比較による回路を想定
している。可逆計数器１１２は先に得られた極性
情報に基づいて出力の２進ビツト数を増やす方
向、又は減らす方向に計数していき、その時のク
ロツク信号としては、前記の差周波数の絶対値を
周波数分周器１１３で分周したものを使用する。
こうして得られた２進ビツト数は、次のデイジタ
ル・アナログ変換器１１４でアナログ的な電圧値
に変換されて電圧制御発振器１１５の制御電圧と
して加えられ、その出力周波数を制御する。
て安定に動作し、且つ、容易に実現できる自動周
波数制御回路の構成について、第２図を参照しな
がら詳細に説明する。ここで３１は本発明による
自動周波数制御回路で、３２は折返しの伝送路を
示し、通常の増幅器や周波数変換器の他に衛星迄
の伝搬路を含むものである。自動周波数制御回路
３１に入つた信号は、まず、搬送路抽出器１１０
で搬送波が取出されるが、これは例えば２相位相
変調波の場合には２逓倍回路等で実現される。次
にこの搬送波は周波数差検出器１１１に入り、基
準周波数に対する差周波数の極性とその絶対値と
の２つの情報として取り出されるが、ここでは基
準周波数発振器１１６との比較による回路を想定
している。可逆計数器１１２は先に得られた極性
情報に基づいて出力の２進ビツト数を増やす方
向、又は減らす方向に計数していき、その時のク
ロツク信号としては、前記の差周波数の絶対値を
周波数分周器１１３で分周したものを使用する。
こうして得られた２進ビツト数は、次のデイジタ
ル・アナログ変換器１１４でアナログ的な電圧値
に変換されて電圧制御発振器１１５の制御電圧と
して加えられ、その出力周波数を制御する。
一般にそのグループ内に大きな遅延を含む自動
周波数制御系では、その位相まわりのためにルー
プ利得を余り大きくできない制約があり、その結
果、残留周波数誤差が大きくなる欠点がある。更
に、それを避けるために完全積分系にする方法が
あるが、通常のアナログ的な回路を用いるとハー
ドウエア上の原因で、初期引込み動作等に問題が
あり、従来は精度の高い安定な自動周波数制御回
路を実現することが困難であつた。本発明は可逆
計数器１１２、周波数分周器１１３、およびデイ
ジタル・アナログ変換器１１４とで、デイジタル
的に処理することにより上記の欠点を除いた自動
周波数制御回路を提供するものである。このこと
を周波数に関するラプラス表示（ｓ＝Jw）の伝
達関数で表現すると次の通りとなる。
周波数制御系では、その位相まわりのためにルー
プ利得を余り大きくできない制約があり、その結
果、残留周波数誤差が大きくなる欠点がある。更
に、それを避けるために完全積分系にする方法が
あるが、通常のアナログ的な回路を用いるとハー
ドウエア上の原因で、初期引込み動作等に問題が
あり、従来は精度の高い安定な自動周波数制御回
路を実現することが困難であつた。本発明は可逆
計数器１１２、周波数分周器１１３、およびデイ
ジタル・アナログ変換器１１４とで、デイジタル
的に処理することにより上記の欠点を除いた自動
周波数制御回路を提供するものである。このこと
を周波数に関するラプラス表示（ｓ＝Jw）の伝
達関数で表現すると次の通りとなる。
Fo（ｓ）／Fi（ｓ）〕＝KD（Ｎ）・Kv・１／２／
１＋KD（Ｎ）・Kv・e-sz／ｓ 但し、 Fi（ｓ）：入力信号 Fo（ｓ）：出力信号 KD（Ｎ）／Ｓ：１１０〜１１４による伝達関数 Ｎは分周数 Kv：電圧制御発振器１１５の伝達関数 e-s〓：衛星を含む伝送路の伝達関数τは遅延時
間。
１＋KD（Ｎ）・Kv・e-sz／ｓ 但し、 Fi（ｓ）：入力信号 Fo（ｓ）：出力信号 KD（Ｎ）／Ｓ：１１０〜１１４による伝達関数 Ｎは分周数 Kv：電圧制御発振器１１５の伝達関数 e-s〓：衛星を含む伝送路の伝達関数τは遅延時
間。
上記の式に示すように可逆計数器１１２とデイ
ジタル・アナログ変換器１１３との組合せは、完
全積分型の動作（１／ｓ）を行ない、しかもその
利得はクロツク周波数によつて決まるため、利得
KDは周波数分周器１１３の分周数（Ｎ）の関数
となり、分周数を適当に選ぶことによつて必要な
ループ利得に設定できることになる。
ジタル・アナログ変換器１１３との組合せは、完
全積分型の動作（１／ｓ）を行ない、しかもその
利得はクロツク周波数によつて決まるため、利得
KDは周波数分周器１１３の分周数（Ｎ）の関数
となり、分周数を適当に選ぶことによつて必要な
ループ利得に設定できることになる。
尚、本自動周波数制御回路は、電圧制御発振器
等の定数で決まる周波数ステツプを持つ離散的な
値を持つ周波数制御であり、それ以下に対する追
従は、本質的に意味がなく、むしろ開ループにし
た方が良い場合があるが、そのような処理につい
てもデイジタル的な回路であることにより容易に
実現できることは明らかである。
等の定数で決まる周波数ステツプを持つ離散的な
値を持つ周波数制御であり、それ以下に対する追
従は、本質的に意味がなく、むしろ開ループにし
た方が良い場合があるが、そのような処理につい
てもデイジタル的な回路であることにより容易に
実現できることは明らかである。
以上のごとく周波数差検出器の出力に可逆計数
器とデイジタル・アナログ変換器および周波数分
周器とを付加し、デイジタル的な処理により残留
周波数誤差が、少なく、且つ安定なループ特性が
得られる自動周波数制御回路を構成でき、衛星折
返し等の大きな遅延を含むループに対して極めて
有効である。
器とデイジタル・アナログ変換器および周波数分
周器とを付加し、デイジタル的な処理により残留
周波数誤差が、少なく、且つ安定なループ特性が
得られる自動周波数制御回路を構成でき、衛星折
返し等の大きな遅延を含むループに対して極めて
有効である。
第１図は、送信周波数制御方式を用いた衛星通
信システムのブロツク図、第２図は、本発明によ
る自動周波数制御回路のブロツク図である。 図において、１は変調器、２は送信周波数変換
器、３は電力増幅器、４は送受分波器、５は空中
線、６は衛星、７は低雑音増幅器、８は電力分配
器、９は受信周波数変換器、１０は復調器、１１
は自動周波数制御器、１２は送信局部発振器、１
３は受信局部発振器、３１は自動周波数制御回
路、３２は衛星を含む伝送路、１１０は搬送波抽
出器、１１１は周波数差検出器、１１２は可逆計
数器、１１３は周波数分周器、１１４はデイジタ
ル・アナログ変換器１１５は電圧制御発振器、１
１６は基準周波数発振器である。
信システムのブロツク図、第２図は、本発明によ
る自動周波数制御回路のブロツク図である。 図において、１は変調器、２は送信周波数変換
器、３は電力増幅器、４は送受分波器、５は空中
線、６は衛星、７は低雑音増幅器、８は電力分配
器、９は受信周波数変換器、１０は復調器、１１
は自動周波数制御器、１２は送信局部発振器、１
３は受信局部発振器、３１は自動周波数制御回
路、３２は衛星を含む伝送路、１１０は搬送波抽
出器、１１１は周波数差検出器、１１２は可逆計
数器、１１３は周波数分周器、１１４はデイジタ
ル・アナログ変換器１１５は電圧制御発振器、１
１６は基準周波数発振器である。
Claims (1)
- １ ある制御信号に応動して、その周波数を変化
する電圧制御発振器と、この出力に対応した信号
周波数とある信号周波数との差周波数とその差周
波数の極性を検出し出力する周波数差検出器と、
前記周波数差検出器の極性出力に接続された可逆
計数器と、前記周波数差検出器の差周波数出力を
分周して前記可逆計数器用クロツクとする周波数
分周器と、前記可逆計数器の出力をデイジタル・
アナログ変換して前記制御信号を発生する手段と
を含み、前記周波数分周器の分周比により自動周
波数制御ループの利得を設定することを特徴とす
る自動周波数制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1545781A JPS57129519A (en) | 1981-02-04 | 1981-02-04 | Automatic frequency controlling circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1545781A JPS57129519A (en) | 1981-02-04 | 1981-02-04 | Automatic frequency controlling circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57129519A JPS57129519A (en) | 1982-08-11 |
| JPS6322643B2 true JPS6322643B2 (ja) | 1988-05-12 |
Family
ID=11889320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1545781A Granted JPS57129519A (en) | 1981-02-04 | 1981-02-04 | Automatic frequency controlling circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57129519A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744485B2 (ja) * | 1987-05-22 | 1995-05-15 | 三菱電機株式会社 | 自動車電話装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4846204A (ja) * | 1971-10-13 | 1973-07-02 | ||
| JPS5197316A (en) * | 1975-02-24 | 1976-08-26 | Eiseitsushinniokeru shuhasudokihoshiki | |
| JPS55176642U (ja) * | 1979-06-06 | 1980-12-18 |
-
1981
- 1981-02-04 JP JP1545781A patent/JPS57129519A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57129519A (en) | 1982-08-11 |
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