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JPH0624312B2 - Automatic frequency controller - Google Patents
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JPH0624312B2 - Automatic frequency controller - Google Patents

Automatic frequency controller

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Publication number
JPH0624312B2
JPH0624312B2 JP1014887A JP1488789A JPH0624312B2 JP H0624312 B2 JPH0624312 B2 JP H0624312B2 JP 1014887 A JP1014887 A JP 1014887A JP 1488789 A JP1488789 A JP 1488789A JP H0624312 B2 JPH0624312 B2 JP H0624312B2
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frequency
signal
circuit
error
output
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JP1014887A
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清司 榎本
周治 久保田
修三 加藤
正弘 梅比良
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NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通信装置その他に発振器の周波数を自動制御す
る装置として利用する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is used as a device for automatically controlling the frequency of an oscillator in a communication device and the like.

本発明は、ディジタル処理回路により発振器の出力周波
数をループ制御する回路において、発振器の出力周波数
が所望値に制御されたことを周波数誤差信号の極性の変
化を利用して行うことにより、正確な同期状態判定を行
うことができるようにしたものである。
According to the present invention, in a circuit for loop-controlling the output frequency of an oscillator by a digital processing circuit, the fact that the output frequency of the oscillator is controlled to a desired value is performed by utilizing the change in the polarity of the frequency error signal, thereby achieving accurate synchronization. The state determination can be performed.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第7図は従来例ディジタル型自動周波数制御回路のブロ
ック構成図である。入力端子11に与えられる周波数偏移
をもつ入力信号は、第一の周波数変換回路12に入力さ
れ、電圧制御発振器13の出力信号と混合され、入力信号
周波数と電圧制御発振器13の出力信号周波数の差の周波
数との出力信号を得て出力端子21に送出される。この出
力信号は分岐されて第二の周波数変換回路14に入力さ
れ、基準周波数を発振する固定発振器15の出力信号と混
合され、第一の周波数変換回路12の出力信号周波数と固
定発振器15の出力信号周波数との差の周波数であって、
位相が互いに直交する2つの出力信号SおよびCを得
る。この2つの直交出力信号SおよびCは誤差情報であ
り、これは低域フィルタ16および17により高調波や雑音
等の不要波成分が除去され、それぞれAD変換回路18お
よび19に入力されディジタル信号に変換される。このデ
ィジタル信号は周波数誤差検出回路22に入力され、周波
数誤差の極性に応じてた出力信号を得る。
FIG. 7 is a block diagram of a conventional digital automatic frequency control circuit. The input signal having the frequency deviation given to the input terminal 11 is input to the first frequency conversion circuit 12, mixed with the output signal of the voltage controlled oscillator 13, and the input signal frequency and the output signal frequency of the voltage controlled oscillator 13 are mixed. The output signal with the difference frequency is obtained and sent to the output terminal 21. This output signal is branched and input to the second frequency conversion circuit 14, mixed with the output signal of the fixed oscillator 15 that oscillates the reference frequency, the output signal frequency of the first frequency conversion circuit 12 and the output of the fixed oscillator 15. The frequency of the difference from the signal frequency,
Obtain two output signals S and C whose phases are orthogonal to each other. The two quadrature output signals S and C are error information, and unnecessary wave components such as harmonics and noise are removed by the low-pass filters 16 and 17, and are input to the AD conversion circuits 18 and 19, respectively, and converted into digital signals. To be converted. This digital signal is input to the frequency error detection circuit 22 and an output signal corresponding to the polarity of the frequency error is obtained.

この出力信号は雑音等による誤りを軽減するためディジ
タル・ループ・フィルタ23に入力され、さらに切替回路
24に入力される。切替回路24においては通常の自動周波
数制御動作を行う定常モードと、電圧制御発振器13の出
力信号周波数を掃引するスイープモードとの切替えを行
う。定常モードでは切替回路24の出力信号はディジタル
・ループ・フィルタ23の出力であり、スイープモードで
は切替回路24の出力信号はこれにクロック発振器25の出
力信号が加えられる。スイープモードと定常モードと
は、切替制御信号入力端子26からの切替制御信号によっ
て切替えられる。
This output signal is input to the digital loop filter 23 to reduce errors due to noise, etc.
Entered in 24. The switching circuit 24 switches between a steady mode in which a normal automatic frequency control operation is performed and a sweep mode in which the output signal frequency of the voltage controlled oscillator 13 is swept. In the steady mode, the output signal of the switching circuit 24 is the output of the digital loop filter 23, and in the sweep mode, the output signal of the switching circuit 24 is added to the output signal of the clock oscillator 25. The sweep mode and the steady mode are switched by the switching control signal from the switching control signal input terminal 26.

定常モードでは、切替回路24の出力信号はディジタル積
分器27に入力される。ディジタル積分器27の出力はDA
変換回路28によりディジタル信号からアナログ信号に変
換されて、電圧制御発振器13に制御信号として入力さ
れ、周波数誤差が最小になるように制御する。
In the steady mode, the output signal of the switching circuit 24 is input to the digital integrator 27. The output of the digital integrator 27 is DA
The conversion circuit 28 converts the digital signal into an analog signal and inputs it to the voltage controlled oscillator 13 as a control signal so that the frequency error is controlled to be minimum.

このようにして固定発振器15の出力信号周波数と第一の
周波数変換回路12の出力信号周波数とを一致させるよう
に制御するフィードバックループが構成される。
In this way, a feedback loop for controlling the output signal frequency of the fixed oscillator 15 and the output signal frequency of the first frequency conversion circuit 12 to coincide with each other is configured.

スイープモードの場合には、切替回路24の出力信号はク
ロック発振器25の出力信号であり一定周波数である。こ
の出力信号がディジタル積分器27に入力され、DA変換
回路28によりディジタル信号からアナログ信号に変換さ
れて、電圧制御発振器13に制御信号として入力される
と、電圧制御発振器13の出力信号周波数は一定方向に一
定速度で掃引することになる。
In the sweep mode, the output signal of the switching circuit 24 is the output signal of the clock oscillator 25 and has a constant frequency. When this output signal is input to the digital integrator 27, converted from a digital signal to an analog signal by the DA conversion circuit 28, and input to the voltage controlled oscillator 13 as a control signal, the output signal frequency of the voltage controlled oscillator 13 is constant. It will sweep at a constant speed in the direction.

端子11の入力信号が時間的に断続するバースト信号の場
合には、バースト信号の存在する時間にのみ周波数誤差
Δが検出されることになる。したがって、自動周波数
制御回路の動作クロックはバースト信号の占めるデュー
ティ比をδとすると、その動作クロック周波数はδ・Δ
となり動作クロック周波数が低下する。このため、デ
ィジタル型自動周波数制御回路では、TDMA通信(Tim
e Division Multiple Access)に用いられるバースト復
調器に用いた場合に、引込み時間が1/δ倍に長くな
る。そこで、引込み時間を高速化するために、引込み開
始時に電圧制御発振器13の出力信号周波数を掃引し、Δ
=0の近傍に近づけ、近づいたことを検出してスイー
プモードから定常モードのAFC動作に切替える手法が
取られる。
When the input signal at the terminal 11 is a burst signal which is intermittent in time, the frequency error Δ is detected only during the time when the burst signal exists. Therefore, if the duty ratio occupied by the burst signal is δ, the operating clock of the automatic frequency control circuit is δ · Δ
And the operating clock frequency decreases. Therefore, in the digital automatic frequency control circuit, the TDMA communication (Tim
When used in a burst demodulator used for e-division multiple access, the pull-in time becomes 1 / δ times longer. Therefore, in order to speed up the pull-in time, the output signal frequency of the voltage controlled oscillator 13 is swept at the start of pull-in, and
A method of approaching the vicinity of = 0, detecting the approaching, and switching from the sweep mode to the steady mode AFC operation is adopted.

すなわち、従来のディジタル型自動周波数制御回路で
は、スイープモードと定常モードとを切替える切替制御
信号を外部から制御信号として供給する方法がある。こ
の他に、周波数誤差検出回路22において立上がりおよび
立下がりエッジからエッジ検出パルスを得て、このエッ
ジ検出パルスの周期を測定して周波数同期検出を行い、
その結果によりスイープモードと定常モードとを切替え
る方法が取られていた。
That is, in the conventional digital automatic frequency control circuit, there is a method of supplying a switching control signal for switching between the sweep mode and the steady mode from the outside as a control signal. In addition to this, the frequency error detection circuit 22 obtains an edge detection pulse from rising and falling edges, measures the period of this edge detection pulse, and performs frequency synchronization detection,
As a result, a method of switching between the sweep mode and the steady mode has been adopted.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

入力信号が時間的に断続するバースト信号の場合には、
バースト信号が存在する時間のみ周波数誤差情報が検出
される。バースト信号の存在しない時間には検出される
べきエッジ検出パルスが欠落する。したがって、このエ
ッジ検出パルスの周期が真の誤差周波数の周期より大き
くなり、周波数同期の判定周期の大きさを越えた場合に
は、実際には周波数誤差が大きいにもかかわらず同期し
たと判定され、定常モードへの切替が行われるなど擬似
周波数同期となる場合がある欠点があった。
If the input signal is a burst signal that is intermittent in time,
The frequency error information is detected only when the burst signal is present. The edge detection pulse to be detected is missing at the time when the burst signal does not exist. Therefore, if the cycle of this edge detection pulse becomes larger than the cycle of the true error frequency and exceeds the size of the frequency synchronization determination cycle, it is determined that synchronization has occurred despite the fact that the frequency error is actually large. However, there is a defect that pseudo frequency synchronization may occur such as switching to the steady mode.

本発明は、上記の欠点を除去するもので、簡単な回路構
成により、正確に同期状態を検出できるディジタル型自
動周波数制御回路を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide a digital automatic frequency control circuit capable of accurately detecting a synchronization state with a simple circuit configuration.

〔問題を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、基底帯域に直交変換された周波数誤差情報を
2値のディジタル信号に変換し、このディジタル信号の
立上がりおよび立下がりエッジから周波数誤差の極性を
検出し、この極性の変化を所定時間内にN回(Nは2以
上の整数)計数できたときに周波数同期を判定検出する
ことを特徴とする。
The present invention converts the frequency error information orthogonally converted into the base band into a binary digital signal, detects the polarity of the frequency error from the rising and falling edges of this digital signal, and changes the polarity within a predetermined time. It is characterized in that frequency synchronization is determined and detected when N times (N is an integer of 2 or more) can be counted.

またこの周波数同期の判定検出の結果にしたがい、制御
周波数を定速度で掃引するスイープモードと、逐次検出
される周波数誤差に対応して周波数をループ制御する定
常モードとの切替えを行うことを特徴とする。
In addition, according to the result of this frequency synchronization judgment detection, the sweep mode in which the control frequency is swept at a constant speed is switched to the steady mode in which the frequency is loop-controlled in accordance with the frequency error that is successively detected. To do.

さらにスイープ速度の切替え、雑音成分を除去するルー
プフィルタの定数の切替え、その他に周波数同期の判定
結果が利用できる。
Further, the sweep speed can be switched, the constant of the loop filter for removing the noise component can be switched, and the result of frequency synchronization determination can be used.

従来のディジタル型自動周波数制御回路は周波数同期の
検出にエッジ検出パルスを用いていたのに対し、本発明
では周波数誤差の極性を用いている点に特徴がある。
The conventional digital automatic frequency control circuit uses the edge detection pulse to detect the frequency synchronization, but the present invention is characterized in that the polarity of the frequency error is used.

〔作用〕[Action]

本発明では、発振周波数が所望値になると、検出される
周波数誤差が零を境にして正負に周期的に変動すること
を利用する。すなわち、周波数制御が正しく行われてい
ないときには、周波数誤差は長い時間にわたり正または
負の一方の極性にある。しかし、周波数誤差が小さくな
り周波数制御が所望値になると、制御回路の遅れ時間に
起因して周波数誤差が小さい範囲で周期的に正および負
の値に変動する。この周波数誤差の極性変動を所定時間
にわたり計数し、この計数値が所定値Nを越えるときに
周波数同期状態にあるものと判定する。
The present invention utilizes the fact that when the oscillation frequency reaches a desired value, the detected frequency error periodically fluctuates positively and negatively with zero as a boundary. That is, when the frequency control is not performed correctly, the frequency error has a positive or negative polarity for a long time. However, when the frequency error becomes smaller and the frequency control reaches a desired value, the delay time of the control circuit causes the frequency error to periodically fluctuate between positive and negative values in a small range. The polarity variation of the frequency error is counted for a predetermined time, and when the count value exceeds the predetermined value N, it is determined that the frequency synchronization state is established.

この方法によると、同期状態の検出回路が簡単であり、
誤って検出することはなくなる。特に、通信装置におい
て送信信号または受信信号がバースト信号であるとき
に、バースト信号が途切れて自動周波数制御ループが作
用しない状態で、制御ループが同期状態になったものと
誤って判定されるようなことがなくなる。
According to this method, the synchronization state detection circuit is simple,
It will not be detected by mistake. In particular, when a transmission signal or a reception signal is a burst signal in a communication device, it is erroneously determined that the control loop is in a synchronization state when the burst signal is interrupted and the automatic frequency control loop does not operate. Will disappear.

この同期状態の検出出力を用いて、ループが非同期状態
にあるときには、自動的に発振器の周波数を比較的広い
範囲で強制的にスイープさせ、正しい発振周波数を速や
かに捕捉できるように制御することができる。
When the loop is in an asynchronous state, this synchronous detection output can be used to automatically force the oscillator frequency to sweep over a relatively wide range and control so that the correct oscillation frequency can be quickly captured. it can.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は第一本発明実施例装置のブロック構成図であ
る。この装置には、信号入力端子11に到来する信号(周
波数)を第一の周波数変換回路12で周波数変換し
て、信号出力端子21に送出する回路が設けられ、その第
一の周波数変換回路12に局部発振周波数()を供給
する発振器として電圧制御発振器13を用い、この電圧制
御発振器13の発振周波数をループ制御する装置として本
発明実施例の自動周波数制御装置が示されている。この
例では、信号入力端子11に到来する信号aの周波数
に変動があるが、電圧制御発振器13の出力周波数
この変動を吸収するように追従制御され、信号出力端子
21には変動が吸収され周波数が安定化された中間周波信
号(周波数)が送出されるものを示す。
FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment apparatus of the present invention. This device is provided with a circuit for frequency-converting the signal (frequency 1 ) arriving at the signal input terminal 11 by the first frequency conversion circuit 12 and sending it to the signal output terminal 21. The first frequency conversion circuit An automatic frequency control device according to an embodiment of the present invention is shown as a device that uses a voltage controlled oscillator 13 as an oscillator for supplying a local oscillation frequency ( 2 ) to 12 and loop-controls the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 13. In this example, the frequency 1 of the signal a arriving at the signal input terminal 11
However, the output frequency 2 of the voltage controlled oscillator 13 is tracked and controlled so as to absorb this fluctuation, and the signal output terminal
Reference numeral 21 shows an intermediate frequency signal (frequency 3 ) whose fluctuation is absorbed and whose frequency is stabilized.

すなわちこの装置は、電圧制御発振器13と、この発振器
の出力周波数()を局部発振周波数とする第一の周
波数変換回路12と、この第一の周波数変換回路の出力信
号(周波数)を入力として基準周波数()との
誤差周波数(Δ)を得る第二の周波数変換回路14とを
備える。この基準周波数()は固定発振器15から供
給される。
That is, this device inputs a voltage controlled oscillator 13, a first frequency conversion circuit 12 having an output frequency ( 2 ) of this oscillator as a local oscillation frequency, and an output signal (frequency 3 ) of this first frequency conversion circuit. And a second frequency conversion circuit 14 for obtaining an error frequency (Δ) with respect to the reference frequency ( 4 ). This reference frequency ( 4 ) is supplied from the fixed oscillator 15.

この第二の周波数変換回路は、誤差周波数の信号を互い
に位相が直交する基底帯域の二つの信号SおよびCとし
て出力回路であり、この二つの信号SおよびCはそれぞ
れ低域フィルタ16および17を経由して、それぞれAD変
換回路18および19に与えられ、ディジタル信号DSおよ
びDCに変換される。このディジタル信号DSおよびD
Cを入力として信号処理を行いDA変換回路28に与える
ディジタル信号を出力する回路はディジタル処理回路に
より構成される。
The second frequency conversion circuit is an output circuit that outputs the signal of the error frequency as two signals S and C in the base band whose phases are orthogonal to each other, and these two signals S and C output low-pass filters 16 and 17, respectively. It is given to the AD conversion circuits 18 and 19 via the respective signals and converted into digital signals DS and DC. This digital signal DS and D
A circuit for performing signal processing with C as an input and outputting a digital signal to be given to the DA conversion circuit 28 is constituted by a digital processing circuit.

このディジタル処理回路には、二つのAD変換回路18お
よび19の出力信号DSおよびDCから周波数誤差の極性
を検出する周波数誤差検出回路31と、この周波数誤差の
極性の変化が所定時間内に所定回数Nに達するときに周
波数同期状態であることを判定する周波数同期検出回路
35とを備える。さらに、このディジタル処理回路には、
この周波数同期検出回路35の出力信号が通過するディジ
タル・ループ・フィルタ33と、このフィルタ33の出力を
入力とする切替回路34と、この切替回路34の出力信号を
入力とし前記DA変換回路28に入力ディジタル信号を供
給するディジタル積分器27とを備える。
The digital processing circuit includes a frequency error detection circuit 31 for detecting the polarity of the frequency error from the output signals DS and DC of the two AD conversion circuits 18 and 19, and a change in the polarity of the frequency error a predetermined number of times within a predetermined time. Frequency synchronization detection circuit for determining the frequency synchronization state when reaching N
35 and. Furthermore, this digital processing circuit has
A digital loop filter 33 through which the output signal of the frequency synchronization detection circuit 35 passes, a switching circuit 34 having the output of the filter 33 as an input, and an output signal of the switching circuit 34 as an input to the DA conversion circuit 28. A digital integrator 27 for supplying an input digital signal.

ここで、切替回路34は「定常モード」と「スイープモー
ド」との二つの切替モードがある。周波数同期検出回路
35の検出出力にしたがって、その検出出力が同期状態を
示すときには定常モードとしてディジタル・ループ・フ
ィルタ33の出力信号を周波数誤差情報としてディジタル
積分器27に帰還接続する。上記検出出力が非同期状態に
あるときにはスイープモードとして前記電圧制御発振器
13の発振周波数をスイープさせる制御信号をクロック発
振器25より発生させてこれをディジタル積分器27に供給
するように構成されている。
Here, the switching circuit 34 has two switching modes, a "steady mode" and a "sweep mode". Frequency synchronization detection circuit
According to the detection output of 35, when the detection output indicates the synchronous state, the output signal of the digital loop filter 33 is fed back to the digital integrator 27 as the frequency error information in the steady mode. When the detection output is in the asynchronous state, the voltage controlled oscillator is set to the sweep mode.
A control signal for sweeping the oscillation frequency of 13 is generated from the clock oscillator 25 and supplied to the digital integrator 27.

つぎに第1図に示した実施例装置の動作を詳しく説明す
る。入力端子11からの周波数偏移をもつ入力信号aは第
一の周波数変換回路12に入力され、電圧制御発振器13の
出力信号と混合され、入力信号周波数と電圧制御発
振器13の出力信号周波数の差の周波数の出力信号を
得る。この出力信号は端子21に送出される。またこの出
力信号は分岐されて第二の周波数変換回路14に入力さ
れ、基準周波数を出力する固定発振器15の出力信号と混
合される。さらに第一の周波数変換回路12の出力信号周
波数と固定発振器25の基準周波数の差の周波数
について2つの直交した出力信号SおよびCを得る。第
一の周波数変換回路12の出力信号周波数は であり、第二の周波数変換回路14の出力信号周波数は Δ= となり、これは基準周波数との差を表す周波数誤差であ
る。第二の周波数変換回路14の互いに直交する2つの出
力信号SおよびCは、それぞれ低域フィルタ16および17
により高調波や雑音等の不要波成分が除去される。低域
フィルタ16および17の出力信号S,およびC′は S′=sin(2πΔ・t) C′=cos(2πΔ・t) ただし、tは時間を表わす。
Next, the operation of the embodiment apparatus shown in FIG. 1 will be described in detail. The input signal a having a frequency deviation from the input terminal 11 is input to the first frequency conversion circuit 12, mixed with the output signal of the voltage controlled oscillator 13, and the input signal frequency 1 and the output signal frequency 2 of the voltage controlled oscillator 13 are mixed. Obtain an output signal with a frequency of difference. This output signal is sent to terminal 21. Further, this output signal is branched and input to the second frequency conversion circuit 14, and mixed with the output signal of the fixed oscillator 15 which outputs the reference frequency. Further, two orthogonal output signals S and C are obtained with respect to the frequency difference between the output signal frequency 3 of the first frequency conversion circuit 12 and the reference frequency 4 of the fixed oscillator 25. Output signal frequency of the first frequency converting circuit 12 3 = 2 - 1, the second output signal frequency of the frequency converter 14 of delta = 3 - 4, and the this frequency represents the difference between the reference frequency error Is. Two output signals S and C of the second frequency conversion circuit 14 which are orthogonal to each other are supplied to low-pass filters 16 and 17, respectively.
This eliminates unnecessary wave components such as harmonics and noise. The output signals S and C ′ of the low-pass filters 16 and 17 are S ′ = sin (2πΔ · t) C ′ = cos (2πΔ · t), where t represents time.

となる。この2つの互いに直交する出力信号S′および
C′はそれぞれAD変換回路18および19に入力され、2
値のディジタル信号 DS=sgn〔sin(2πΔ・t)〕 DC=sgn〔cos(2πΔ・t)〕 ただしsgn〔X〕はX≧0のとき1を示し、 X<0のとき0を示す。
Becomes The two output signals S'and C'which are orthogonal to each other are input to AD conversion circuits 18 and 19, respectively, and
Digital signal of value DS = sgn [sin (2πΔ · t)] DC = sgn [cos (2πΔ · t)] where sgn [X] indicates 1 when X ≧ 0 and 0 when X <0.

を得る。次に、2つのAD変換回路18および19の出力信
号DSおよびDCは周波数誤差検出回路31に入力され
る。その出力信号SFは:周波数誤差Δの極性に応じ
て、次のような出力信号SFを得る。すなわち、 Δ>0ならばSF=1 Δ<0ならばSF=0 Δ=0ならばSFは直前の状態を維持する。
To get Next, the output signals DS and DC of the two AD conversion circuits 18 and 19 are input to the frequency error detection circuit 31. The output signal SF is as follows: The following output signal SF is obtained according to the polarity of the frequency error Δ. That is, if Δ> 0, SF = 1 If Δ <0, SF = 0 If Δ = 0, the SF maintains the immediately previous state.

また、周波数誤差検出回路31は周波数誤差Δの大きさ
に応じた周期的な出力信号CFを得る。すなわち出力信
号SFは周波数誤差Δの極性信号であり、出力信号C
Fは周波数誤差Δの大きさに応じたAFC回路のクロ
ック信号である。
The frequency error detection circuit 31 also obtains a periodic output signal CF according to the magnitude of the frequency error Δ. That is, the output signal SF is a polarity signal with a frequency error Δ, and the output signal C
F is a clock signal of the AFC circuit according to the magnitude of the frequency error Δ.

出力信号SFおよびCFの検出原理を説明する。周波数
誤差検出回路31は2つのディジタル信号DSおよびDC
の一方を基準タイミングとし、他方のディジタル信号の
レベルを検出する。基準タイミングはDSの立上がり、
DSの立下がり、DCの立上がり、DCの立下がりの4
個とし、この中からn個(nは1から4までの整数)を
基準タイミングとして選択するとn個を選択する組み合
わせは通りある。この動作説明ではnの最大値n
=4の場合について説明する。
The principle of detecting the output signals SF and CF will be described. The frequency error detection circuit 31 has two digital signals DS and DC.
One of them is used as a reference timing, and the level of the other digital signal is detected. The reference timing is the rise of DS,
4 of DS falling, DC rising, DC falling
If n pieces (n is an integer from 1 to 4) are selected as reference timings from among these, there are 4 C n combinations for selecting n pieces. In this operation description, the maximum value n of n
= 4 will be described.

第2図および第3図は前述の周波数誤差検出回路31の動
作を説明するためのタイムチャートである。これはいず
れもn=4の場合であり、第2図にΔ>0の場合が、
第3図にΔ<0の場合がそれぞれ別図として示してあ
る。第2図および第3図においてDSはAD変換回路18
の出力信号、DCはAD変換回路19の出力信号である。
P1はDSの立上がり検出パルス、P2はDSの立下が
り検出パルス、P3はDCの立上がり検出パルス、P4
はDCの立下がり検出パルスを示す。SFおよびCFは
周波数誤差検出回路31の出力信号である。
2 and 3 are time charts for explaining the operation of the frequency error detection circuit 31 described above. This is the case when n = 4, and in the case of Δ> 0 in FIG.
In FIG. 3, the case of Δ <0 is shown as a separate diagram. 2 and 3, DS is an AD conversion circuit 18
, And DC is an output signal of the AD conversion circuit 19.
P1 is a rising edge detection pulse of DS, P2 is a falling edge detection pulse of DS, P3 is a rising edge detection pulse of DC, P4
Indicates a DC falling detection pulse. SF and CF are output signals of the frequency error detection circuit 31.

第2図および第3図からわかるようにDSの立上がりを
検出して検出パルスP1、DSの立下がりを検出して検
出パルスP2、DCの立上がりを検出して検出パルスP
3、DCの立下がりを検出して検出パルスP4をそれぞ
れ得る。すなわち周波数誤差検出回路31の出力信号CF
はP1、P2、P3、P4の2を法とする論理和から得
られる。また、周波数誤差検出回路31の出力信号SF
は、2つのディジタル信号DSおよびDCの一方を基準
タイミングとし、他方のディジタル信号のレベルを検出
して得る。すなわち、基準タイミングが検出パルスP1
またはP2の場合には信号DCのレベルを検出し、検出
パルスP3またはP4の場合には信号DSのレベルを検
出して出力を得るので、第3図に示すP1、P2、P
3、P4をそれぞれ基準タイミングとし、2を法とし、 P1・DC+P2・+P3・+P4・DS ただし、・は論理積、+は論理和、 はXの相補である。
As can be seen from FIGS. 2 and 3, the rising edge of DS is detected to detect the detection pulse P1, the falling edge of DS is detected to detect the detection pulse P2, and the rising edge of DC is detected to detect the detection pulse P.
3. The detection pulse P4 is obtained by detecting the falling edge of DC. That is, the output signal CF of the frequency error detection circuit 31
Is obtained from the logical sum of P1, P2, P3 and P4 modulo 2. Further, the output signal SF of the frequency error detection circuit 31
Is obtained by detecting one of the two digital signals DS and DC as the reference timing and the level of the other digital signal. That is, the reference timing is the detection pulse P1.
Alternatively, in the case of P2, the level of the signal DC is detected, and in the case of the detection pulse P3 or P4, the level of the signal DS is detected and an output is obtained. Therefore, P1, P2, P shown in FIG.
3 and P4 are the reference timings, respectively, and 2 is the modulus, and P1.DC + P2. + P3. + P4.DS, where • is a logical product, + is a logical sum, and is the complement of X.

とすると、この式は基準タイミング点での周波数誤差Δ
の極性を示すことになる。したがって、出力信号SF
は検出した基準タイミング点でのレベルを次の基準タイ
ミング点まで保持する操作によって得られる。このよう
に周波数誤差検出回路31によって、周波数誤差Δの極
性およびその大きさに応じたクロックが検出される。こ
の出力信号SFには雑音等による誤りが含まれるから、
この出力信号SFはディジタル・ループ・フィルタ23を
通過させ平滑化した出力信号SF′を得る。またディジ
タル・ループ・フィルタ23を通過した信号CF′はAF
C回路のクロックであり、信号CF′の周期はCFに等
しい。
Then, this equation gives the frequency error Δ at the reference timing point.
Will show the polarity of. Therefore, the output signal SF
Is obtained by the operation of holding the level at the detected reference timing point until the next reference timing point. In this way, the frequency error detection circuit 31 detects the clock according to the polarity of the frequency error Δ and its magnitude. Since this output signal SF contains an error due to noise or the like,
This output signal SF is passed through a digital loop filter 23 to obtain a smoothed output signal SF '. Further, the signal CF 'passed through the digital loop filter 23 is AF
It is the clock of the C circuit, and the period of the signal CF 'is equal to CF.

ディジタル・ループ・フィルタ23の出力信号SF′、C
F′は切替回路34に入力される。切替回路34では通常の
AFC動作を行う「定常モード」と、電圧制御発振器13
の出力信号周波数を掃引する「スイープモード」と
の切替えを行う。定常モードでは切替回路34は入力信号
SF′およびCF′を利用する。スイープモードでは切
替回路34はクロック発振器25の出力信号であるスイープ
クロック信号bおよびスイープ極性信号dを利用する。
このスイープ極性信号dは周波数誤差検出回路31の出力
信号SFをそのまま用いることができ、 d=SF である。スイープモードと定常モードとは、切替制御信
号eにより切替えられる。この切替制御信号eは周波数
同期検出回路35から与えられる。周波数同期検出回路35
は、周波数誤差検出回路31の出力信号SFから周波数が
同期したことを検出すると、切替制御信号eのレベルを
定常モードを示す「1」にし、同期状態にないときスイ
ープモードを示す「0」とする。切替回路34の出力信号
SF″およびCF″は、 e=1のとき SF″=SF′ CF″=CF′ e=0のとき SF″=SF CF″=b となる。
The output signals SF ', C of the digital loop filter 23
F'is input to the switching circuit 34. In the switching circuit 34, the “steady mode” in which normal AFC operation is performed, and the voltage controlled oscillator 13
Switch to the "sweep mode" that sweeps the output signal frequency 2 of. In the steady mode, the switching circuit 34 utilizes the input signals SF 'and CF'. In the sweep mode, the switching circuit 34 uses the sweep clock signal b and the sweep polarity signal d which are the output signals of the clock oscillator 25.
As the sweep polarity signal d, the output signal SF of the frequency error detection circuit 31 can be used as it is, and d = SF. The sweep mode and the steady mode are switched by the switching control signal e. This switching control signal e is given from the frequency synchronization detection circuit 35. Frequency synchronization detection circuit 35
When it detects that the frequencies are synchronized from the output signal SF of the frequency error detection circuit 31, it sets the level of the switching control signal e to "1" indicating the steady mode, and when it is not in the synchronized state, it indicates "0" indicating the sweep mode. To do. The output signals SF ″ and CF ″ of the switching circuit 34 are as follows: when e = 1, SF ″ = SF ′ CF ″ = CF ′ where e = 0, SF ″ = SF CF ″ = b.

定常モードの場合には、切替回路34の出力信号SF″お
よびCF″はディジタル積分器27に入力される。ディジ
タル積分器27の出力はDA変換回路28によりディジタル
信号からアナログ信号に変換されて、電圧制御発振器13
に制御信号として入力され、周波数誤差Δが最小とな
るように制御される。このようにして固定発振器15の出
力信号周波数と第一の周波数変換回路12の出力信号
周波数とが一致するように制御するフィードバック
ループが構成される。第1図の回路はこのようにAFC
回路として動作する。
In the steady mode, the output signals SF ″ and CF ″ of the switching circuit 34 are input to the digital integrator 27. The output of the digital integrator 27 is converted from a digital signal to an analog signal by the DA conversion circuit 28, and the voltage controlled oscillator 13
Is input as a control signal to control the frequency error Δ to a minimum. A feedback loop for controlling such this way with the output signal frequency 4 of the fixed oscillator 15 and the output signal frequency 3 of the first frequency converting circuit 12 coincide is constructed. The circuit of FIG. 1 is thus AFC
Operates as a circuit.

つぎに、スイープモードの場合は、スイープ極性信号d
は周波数誤差検出回路31の出力信号SFであり、これに
よりスイープ方向が制御される。スイープクロック信号
bはクロック発振器25の出力信号であり、これは一定周
波数の信号である。この2つの信号がスイープモードの
場合に切替回路34から出力信号SF″およびCF″とし
て出力され、ディジタル積分器27に入力される。ディジ
タル積分器27の出力信号はDA変換回路28により、ディ
ジタル信号からアナログ信号に変換されて、電圧制御発
振器13に制御信号として入力される。
Next, in the sweep mode, the sweep polarity signal d
Is the output signal SF of the frequency error detection circuit 31, and the sweep direction is controlled by this. The sweep clock signal b is an output signal of the clock oscillator 25, which is a signal having a constant frequency. In the sweep mode, these two signals are output as output signals SF ″ and CF ″ from the switching circuit 34 and input to the digital integrator 27. The output signal of the digital integrator 27 is converted from a digital signal to an analog signal by the DA conversion circuit 28 and input to the voltage controlled oscillator 13 as a control signal.

第4図はスイープモードの場合の動作を説明するための
タイムチャートである。Δは上述の周波数誤差を示
す。SFは周波数誤差検出回路31の出力信号である。ス
イープモードの場合には、周波数誤差検出回路31の出力
信号SFでスイープ方向が制御され、フィードバックル
ープが構成されるから、第4図に示すように初期周波数
誤差が大きい場合にも周波数誤差Δが小となるように
制御するが、スイープクロック信号bがクロック発振器
の出力信号であって一定周波数の信号であるからΔ=
0になっても掃引は停止しない。一般に、周波数誤差Δ
の極性反転の検出にはいく分遅れがあるので、第4図
に示すように周波数誤差Δが小さくなるように0レベ
ルを上下して振動状態となる。
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation in the sweep mode. Δ indicates the above-mentioned frequency error. SF is an output signal of the frequency error detection circuit 31. In the sweep mode, since the sweep direction is controlled by the output signal SF of the frequency error detection circuit 31 and a feedback loop is formed, the frequency error Δ is large even when the initial frequency error is large as shown in FIG. The sweep clock signal b is an output signal of the clock oscillator and is a signal of a constant frequency, but Δ =
The sweep does not stop even when it reaches 0. Generally, the frequency error Δ
Since there is some delay in the detection of the polarity reversal, the vibration state is generated by raising or lowering the 0 level so that the frequency error Δ becomes small as shown in FIG.

このように、Δ=0近傍でΔが小となるように制御
された周波数誤差について説明すると、周波数誤差Δ
の検出タイミングは、AD変換回路の出力信号DSおよ
びDC立上がりおよび立下がりである。入力信号が連続
信号の場合に、スイープモードでは、電圧制御発振器13
の出力信号周波数は一定の速度で変化する。この周波数
の変化速度をKとすると、説明の簡易化のためDSおよ
びDCの代わりにS′およびC′を用い、t=0でΔ
=0として、Δが増加する場合には S′=sin(2πKt・t+θ) C′=cos(2πKt・t+θ) ただし、θは初期位相とする。
As described above, the frequency error controlled so that Δ is small in the vicinity of Δ = 0 will be described.
The detection timing of is the output signal DS of the AD conversion circuit and DC rising and falling. If the input signal is a continuous signal, the voltage controlled oscillator
The output signal frequency of is changing at a constant rate. Assuming that the rate of change of this frequency is K, S ′ and C ′ are used instead of DS and DC for simplification of explanation, and Δ at t = 0.
= 0 and when Δ increases: S ′ = sin (2πKt · t + θ) C ′ = cos (2πKt · t + θ) where θ is the initial phase.

となる。立上がりおよび立下がりの数をn個とすると、
組合わせは上述のように多数になるがここでは、実用的
な例に留め池の組合せは省略する。n=1の場合は片方
の立上がりまたは立下がり、n=2の場合は片方の立上
がりおよび立下がり、n=4の場合は両方の立上がりお
よび立下がりを利用する。立上がりおよび立下がりは、
S′=0、C′=0の場合である。そして、最初の立上
がりまたは立下がりにおけるS′、C′の( )内が最
大となる点が周波数誤差の最大値である。従って、正弦
(sin)では、検出時間をTとすると、 n=1、立上がり 2πKT・T+θ=2π(θ=0) n=1、立下がり 2πKT・T+θ=π(θ=−π) 余弦(cos)も同様であり、 2πKT・T=2π/n(n=1、2、4) となる。したがって、平均時間Tを最大値Tの1/
2とすると、 すなわち、T時間後に周波数誤差の極性が検出されて
方向を反転して周波数誤差を減少させる。極性が検出さ
れた時の周波数誤差ΔはKTであり、 となる。
Becomes If the number of rising and falling is n,
Although there are many combinations as described above, here, the combination of retaining ponds is omitted as a practical example. When n = 1, one rise or fall is used, when n = 2, one rise and fall is used, and when n = 4, both rises and falls are used. Rise and fall are
This is the case when S ′ = 0 and C ′ = 0. The maximum value of the frequency error is the point at which S ', C'in () at the first rise or fall is the maximum. Therefore, the sine
In (sin), if the detection time is T m , n = 1, rising 2πKT m · T m + θ = 2π (θ = 0) n = 1, falling 2πKT m · T m + θ = π (θ = −π The same applies to the cosine (cos), which is 2πKT m · T m = 2π / n (n = 1, 2, 4). Therefore, the average time T 1 is set to 1 / the maximum value T m .
If 2, That is, the polarity of the frequency error is detected after T 1 time and the direction is reversed to reduce the frequency error. The frequency error Δ 1 when the polarity is detected is KT 1 , Becomes

つぎに、バースト信号の場合について説明する。バース
ト信号の場合には、信号が途切れている間に自動ループ
制御は実質的に行われない。したがって、この信号が途
切れている間に電圧制御発振器13の出力周波数は固
定値になる。このためバースト信号が再開されたとき固
定的な周波数誤差が生じる。この固定的な周波数誤差を
Δとすると、立上がりまたは立下がりの検出される
平均検出時間間隔は、ほぼ最大値の1/2としてよいか
ら、1/(2n・Δ)である。さらに、バースト信
号の場合には、バースト信号が存在する時間のみ立上が
りおよび立下がりが検出されるので、バースト信号が存
在する時間の比率をδとすると検出時間間隔は1/δ倍
になる。すなわち、検出時間間隔Tは、 T=1/(2n・δ・Δ) となる。したがって、検出に必要な誤差周波数の波の数
は、 Δ・T=1/(2n・δ) となる。
Next, the case of a burst signal will be described. In the case of a burst signal, there is essentially no automatic loop control while the signal is interrupted. Therefore, the output frequency 2 of the voltage controlled oscillator 13 becomes a fixed value while this signal is interrupted. Therefore, a fixed frequency error occurs when the burst signal is restarted. Assuming that this fixed frequency error is Δ 2 , the average detection time interval for detecting the rising or falling may be 1/2 of the maximum value, which is 1 / (2n · Δ 2 ). Further, in the case of a burst signal, rising and falling are detected only during the time when the burst signal exists, so the detection time interval becomes 1 / δ times when the ratio of the time when the burst signal exists is δ. That is, the detection time interval T 2 is T 2 = 1 / (2n · δ · Δ 2 ). Therefore, the number of error frequency waves required for detection is Δ 2 · T 2 = 1 / (2n · δ).

スイープモードの場合には、実際には、周波数が変化し
ているので検出時間をTとすると、Ktをt=0からT
まで積分した値KT/2が検出に必要な波の数とな
る。すなわち、 KT/2=1/(2n・δ) となる。したがって、検出時間Tと周波数誤差Δはそ
れぞれ、 であたえられる。
In the sweep mode, since the frequency is actually changing, letting the detection time be T, Kt from t = 0 to T
Integrated value KT 2/2 is the number of waves necessary for detection to. In other words, the KT 2/2 = 1 / ( 2n · δ). Therefore, the detection time T and the frequency error Δ are Can be given.

以上のように、スイープモードときにΔ=0の近傍に
周波数が引込まれた場合の周波数誤差は、上記の式によ
りΔ・Δのとおり定めることができる。
As described above, the frequency error when the frequency is pulled in the vicinity of Δ = 0 in the sweep mode can be determined as Δ 1 · Δ by the above equation.

以上は、連続的な制御であるが、スイープ制御を連続的
でなくステップ状に行うことができる。この場合は、ス
イープクロック信号の周波数を、1クロック当たり
の周波数制御量をK′として、1/時間にK′変わ
るので、周波数の変化速度Kを K=K′・ で近似することができる。すなわち、周波数誤差Δ
は、スイープクロック信号の周波数をおよび1クロ
ック当たりの周波数制御量をK′を適当な値に選ぶこと
によって、所要の周波数誤差より小さくすることが可能
である。したがって、所要の周波数誤差より小さくなる
ように、およびK′を選定すればこれを実現でき
る。また、K′を固定した場合には、が小さいほど
Δが小さくなる。
Although the above is the continuous control, the sweep control can be performed stepwise instead of continuously. In this case, the frequency of the sweep clock signal frequency control amount per c, 1 clock 'as, K to 1 / c Time' K so changed, approximating the change rate K of the frequency K = K '· c You can That is, the frequency error Δ
Can be made smaller than the required frequency error by selecting the frequency of the sweep clock signal as c and the frequency control amount per clock as K '. Therefore, this can be achieved by selecting c and K ′ so as to be smaller than the required frequency error. Further, when K ′ is fixed, Δ decreases as c decreases.

次にスイープモードから定常モードの切替え動作につい
て説明する。スイープモードにおける周波数誤差検出回
路31の出力信号SFは、第4図に示すように周波数誤差
Δが大きい場合にはレベルが一定であるが、Δ=0
の近傍になり、周波数誤差Δが小さくなると周波数誤
差の極性に応じてレベルが変化し0レベルと1レベルを
繰返す。この繰返しは、定常モードに切替えるまで続
く。そこで、周波数同期検出回路35は、周波数誤差検出
回路31の出力信号SFのレベル変化を所定時間にわたり
計数し、これがあらかじめ定めたN回に達すると周波数
誤差ΔがΔ=0の近傍になったと判定する。この判
定結果が周波数同期検出回路35の出力信号eとなり、ス
イープモードと定常モードとを切替える。
Next, the switching operation from the sweep mode to the steady mode will be described. The output signal SF of the frequency error detection circuit 31 in the sweep mode has a constant level when the frequency error Δ is large as shown in FIG. 4, but Δ = 0.
, And the frequency error Δ becomes smaller, the level changes depending on the polarity of the frequency error, and 0 level and 1 level are repeated. This repetition continues until switching to the steady mode. Therefore, the frequency synchronization detection circuit 35 counts the level change of the output signal SF of the frequency error detection circuit 31 for a predetermined time, and when it reaches a predetermined N times, determines that the frequency error Δ is in the vicinity of Δ = 0. To do. This determination result becomes the output signal e of the frequency synchronization detection circuit 35, and switches between the sweep mode and the steady mode.

周波数同期検出回路35の具体的な回路は、入力をクロッ
ク端子に接続しオーバーフロー端子を出力に接続し、所
定時間に相当するクロック信号によりリセットされるカ
ウンタにより構成できる。この回路は簡易な回路で実現
できる。回数Nを大きくすることにより雑音による誤検
出を避けることができるが、同期検出までの時間が長く
なる。
A specific circuit of the frequency synchronization detection circuit 35 can be configured by a counter having an input connected to a clock terminal, an overflow terminal connected to an output, and reset by a clock signal corresponding to a predetermined time. This circuit can be realized by a simple circuit. By increasing the number of times N, erroneous detection due to noise can be avoided, but the time until synchronization detection becomes long.

また、スイープモードにおいて、クロック発振器25の周
波数を周波数同期検出回路35の出力信号であるクロック
切替制御信号gにより切替えることができる。これによ
り段階的に周波数誤差Δを小さくする。周波数同期検
出回路35のN回検出動作を複数回行い、この回数NをN
、N……N回(N<Ni+1)と変更し、回数が
大きくなるにしたがってクロック発振器25の出力周波数
を小さく設定する。この出力周波数は回数に応じた周波
数同期検出回路35の出力信号であるクロック切替制御信
号gにより切替える。このようにクロック周波数を切替
えることによって、雑音に対して安定動作を確保し、ス
イープモードと定常モードへの切替時間を短縮できる。
ここで、回数Nを1つの値に定めた場合は周波数固定の
クロック発振器の動作と同様になる。
Further, in the sweep mode, the frequency of the clock oscillator 25 can be switched by the clock switching control signal g which is the output signal of the frequency synchronization detection circuit 35. As a result, the frequency error Δ is reduced stepwise. The frequency synchronization detection circuit 35 performs the detection operation N times a plurality of times, and the number of times N is N
1 , N i ... N j times (N i <N i + 1 ) and the output frequency of the clock oscillator 25 is set smaller as the number of times increases. This output frequency is switched by a clock switching control signal g which is an output signal of the frequency synchronization detection circuit 35 according to the number of times. By switching the clock frequency in this manner, stable operation against noise can be secured, and the switching time between the sweep mode and the steady mode can be shortened.
Here, when the number N of times is set to one value, the operation is the same as that of the fixed frequency clock oscillator.

このように、本発明によれば、入力信号が時間的に断続
するバースト信号の場合には、バースト信号が存在する
時間のみ直交変換された周波数誤差情報が検出される
が、周波数誤差が小さい場合にのみ生じ、周波数誤差が
大きい場合には生じない。しかも、周波数誤差が小さい
場合には、周波数誤差が零近傍で検出出力が正負に変化
しこれが繰り返される。したがって、この極性変化の回
数を計数し周波数同期の判定検出を行うことができる。
これにより誤って同期状態となったとする擬似周波数同
期の現象が生じることがない。この判定検出結果によ
り、スイープモードと定常モードの切替、スイープ速度
の切替、フィルタ定数の切替に用いれば誤切替えを生じ
ない。なお入力信号が連続信号の場合には、同様に擬似
周波数同期を生じない。
Thus, according to the present invention, when the input signal is a burst signal which is intermittent in time, frequency error information obtained by orthogonal transform is detected only during the time when the burst signal exists, but when the frequency error is small. Occurs only when the frequency error is large and does not occur when the frequency error is large. Moreover, when the frequency error is small, the detection output changes between positive and negative when the frequency error is near zero, and this is repeated. Therefore, it is possible to count the number of times of this polarity change and detect the frequency synchronization determination.
As a result, the phenomenon of pseudo-frequency synchronization, which is mistakenly brought into the synchronized state, does not occur. If this determination detection result is used for switching between sweep mode and steady mode, switching of sweep speed, and switching of filter constants, erroneous switching will not occur. If the input signal is a continuous signal, the pseudo frequency synchronization is not similarly generated.

第5図は本発明の第二実施例装置の部分回路図を示す。
符号51はディジタル・ループ・フィルタを示す。SF′
はディジタル・ループ・フィルタ51の出力信号であり、
上述と同様の極性を示す信号である。CF′は同51の出
力信号でクロック信号である。
FIG. 5 shows a partial circuit diagram of a second embodiment device of the present invention.
Reference numeral 51 indicates a digital loop filter. SF ′
Is the output signal of the digital loop filter 51,
This signal has the same polarity as that described above. CF 'is an output signal of the same 51 and is a clock signal.

この実施例が、第1図に示した第一実施例と異なる点
は、ディジタル・ループ・フィルタ51の時定数が可変で
あり周波数同期検出回路53の出力によって切替えられる
ことと、周波数同期検出回路53の入力にディジタル・ル
ープ・フィルタ51の極性信号SF′を用いている点であ
る。
This embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the time constant of the digital loop filter 51 is variable and can be switched by the output of the frequency synchronization detection circuit 53, and the frequency synchronization detection circuit The point is that the polarity signal SF ′ of the digital loop filter 51 is used for the input of 53.

ディジタル・ループ・フィルタ51の出力信号SF′は平
滑化され雑音による誤りが除去された信号である。この
出力信号SF′のレベル変化を計数し、周波数誤差Δ
がΔ=0近傍になったことを同様に検出する。すなわ
ち周波数同期検出回路35の入力として、ディジタル・ル
ープ・フィルタ51の出力信号SF′のレベル変化を所定
時間にわたり計数し、これがあらかじめ定められたN回
になったとき同期状態であると判定する。この判定を前
例と同様に複数回行い、それぞれこの判定結果が周波数
同期検出回路35の出力信号となり、切替回路34の切替制
御信号およびクロック切替制御信号となる。この第二実
施例ではこの他に、周波数同期検出回路35の出力信号を
ディジタル・ループ・フィルタ51の時定数切替制御信号
として利用する。
The output signal SF 'of the digital loop filter 51 is a signal that has been smoothed and the error due to noise has been removed. The level change of the output signal SF 'is counted, and the frequency error Δ
Similarly, it is detected that is close to Δ = 0. That is, the level change of the output signal SF 'of the digital loop filter 51 as an input of the frequency synchronization detection circuit 35 is counted for a predetermined time, and when it reaches a predetermined N times, it is determined to be in the synchronization state. This determination is performed a plurality of times as in the previous example, and the determination result becomes the output signal of the frequency synchronization detection circuit 35, and becomes the switching control signal and the clock switching control signal of the switching circuit 34. In addition to this, in the second embodiment, the output signal of the frequency synchronization detection circuit 35 is used as the time constant switching control signal of the digital loop filter 51.

すなわち、フィルタ51は同期状態ではその帯域幅を狭く
して雑音除去の性能を向上し、非同期状態ではその帯域
幅を広くして同期引込みを容易にする。
That is, the filter 51 narrows its bandwidth in the synchronous state to improve noise removal performance, and widens its bandwidth in the asynchronous state to facilitate synchronization pull-in.

第6図は本発明の第三実施例の部分回路図を示す。この
第三実施例では、さらに切替回路34の入力であるスイー
プ極性信号dとして、ディジタル・ループ・フィルタ51
の極性信号SF′を用いている点に特徴がある。この第
6図に示す本実施例のディジタル・ループ・フィルタ51
と周波数同期検出回路35の動作は、第5図で第一実施例
の動作で説明したものと同様であり説明を省略する。
FIG. 6 shows a partial circuit diagram of the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the sweep polarity signal d which is the input of the switching circuit 34 is further used as the digital loop filter 51.
It is characterized in that the polarity signal SF ′ of is used. The digital loop filter 51 of this embodiment shown in FIG.
The operation of the frequency synchronization detection circuit 35 and the frequency synchronization detection circuit 35 are the same as those explained in the operation of the first embodiment in FIG.

ディジタル・ループ・フィルタ51の出力信号SF′は雑
音による誤りが除去された信号である。この出力信号S
F′をスイープ極性信号として用いることも可能であ
る。すなわち切替回路34の入力であるスイープ極性信号
dとして用いることによりさらに雑音の影響を小さくす
ることができる。
The output signal SF 'of the digital loop filter 51 is a signal from which errors due to noise have been removed. This output signal S
It is also possible to use F'as the sweep polarity signal. That is, the influence of noise can be further reduced by using it as the sweep polarity signal d which is the input of the switching circuit 34.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明では発振器の周波数が所望
の値になったことを誤差周波数の極性の変化により、し
かもその変化の回数が所定時間にわたり所定回数を越え
ることにより検出するので、その検出回路は簡単化され
るとともに、その検出には誤りがなく、実際には同期状
態にないものを同期状態と判定することはなくなる。こ
れは、取り扱う信号がバースト信号であるときに特に有
利である。
As described above, according to the present invention, the fact that the frequency of the oscillator has reached the desired value is detected by the change in the polarity of the error frequency, and the number of changes exceeds the predetermined number for the predetermined time. The circuit is simplified, and its detection is error-free, so that what is not actually in the synchronization state is not determined to be the synchronization state. This is particularly advantageous when the signal to be handled is a burst signal.

さらに、この判定結果が非同期状態であるときに自動的
に制御ループを開放してスイープモードに転換して制御
を行うことにより、非同期状態を速やかに回復できる安
定な装置が得られる。
Further, when the result of this determination is the asynchronous state, the control loop is automatically opened, the mode is switched to the sweep mode, and the control is performed, whereby a stable device that can quickly recover the asynchronous state can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明第一実施例装置のブロック構成図。 第2図はその要部動作の説明用信号波形図であり、誤差
周波数の極性が正である場合を示す。 第3図は同じくその要部動作の説明用信号波形図であ
り、誤差周波数の極性が負である場合を示す。 第4図は誤差周波数の極性が周期的に変動する様子を説
明する信号波形図。 第5図は本発明第二実施例装置の部分回路構成図。 第6図は本発明第三実施例装置の部分回路構成図。 第7図は従来例回路のブロック構成図。 11…信号入力端子、12…第一の周波数変換回路、13…局
部発振周波数を出力する電圧制御発振器、14…第二の周
波数変換回路、15…基準周波数を出力する固定発振器、
16、17…低域フィルタ、18、19…AD変換回路、21…信号
出力端子、22…周波数誤差検出回路、23…ディジタル・
ループ・フィルタ、24…切替回路、25…クロック発振
器、26…制御入力端子、27…ディジタル積分器、28…D
A変換回路、31…周波数誤差検出回路、33…ディジタル
・ループ・フィルタ、34…切替回路、35…周波数同期検
出回路、51…ディジタル・ループ・フィルタ。
FIG. 1 is a block diagram of the apparatus of the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the main part, showing a case where the polarity of the error frequency is positive. FIG. 3 is also a signal waveform diagram for explaining the operation of the main part, showing the case where the polarity of the error frequency is negative. FIG. 4 is a signal waveform diagram for explaining how the polarity of the error frequency periodically changes. FIG. 5 is a partial circuit configuration diagram of a second embodiment device of the present invention. FIG. 6 is a partial circuit configuration diagram of a third embodiment device of the present invention. FIG. 7 is a block diagram of a conventional circuit. 11 ... Signal input terminal, 12 ... First frequency conversion circuit, 13 ... Voltage controlled oscillator that outputs local oscillation frequency, 14 ... Second frequency conversion circuit, 15 ... Fixed oscillator that outputs reference frequency,
16, 17 ... Low-pass filter, 18, 19 ... AD conversion circuit, 21 ... Signal output terminal, 22 ... Frequency error detection circuit, 23 ... Digital
Loop filter, 24 ... Switching circuit, 25 ... Clock oscillator, 26 ... Control input terminal, 27 ... Digital integrator, 28 ... D
A conversion circuit, 31 ... Frequency error detection circuit, 33 ... Digital loop filter, 34 ... Switching circuit, 35 ... Frequency synchronization detection circuit, 51 ... Digital loop filter.

フロントページの続き (72)発明者 梅比良 正弘 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−224409(JP,A) 特開 昭62−190958(JP,A) 特開 平2−84847(JP,A) 特開 平1−264042(JP,A)Front page continuation (72) Inventor Masahiro Umehira 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-63-224409 (JP, A) JP-A-62 -190958 (JP, A) JP-A-2-84847 (JP, A) JP-A 1-264042 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発振器(13)と、この発振器の出力を局部発
振周波数(2)とし、基準周波数(4)との誤差周波数
(Δ)を得る周波数変換手段(12、14)と、この誤差周
波数の情報を積分して前記発振器に発振周波数の制御信
号として帰還接続する回路手段とを備え、 前記周波数変換手段には、前記誤差周波数の信号を互い
に位相が直交する基底帯域の二つの信号(S、C)とし
て出力する手段(14)を含み、 前記帰還接続する回路手段は、この二つの信号(S、
C)をそれぞれディジタル信号に変換する二つのAD変
換回路(18、19)およびこのAD変換回路の出力信号をデ
ィジタル処理するディジタル処理回路を含む 自動周波数制御装置において、 前記ディジタル処理回路には、 前記二つのAD変換回路(18、19)の出力信号から周波数
誤差の極性を検出する周波数誤差検出回路(31)と、 この周波数誤差の極性の変化が所定時間内に所定回数
(N)に達するときに周波数同期状態であることを判定
する周波数同期検出回路(35)と を備えたことを特徴とする自動周波数制御装置。
1. An oscillator (13), frequency conversion means (12, 14) for obtaining an error frequency (Δ) with respect to a reference frequency ( 4 ) by using the output of this oscillator as a local oscillation frequency ( 2 ), and this error Circuit means for integrating frequency information and feedback-connecting to the oscillator as a control signal of an oscillation frequency, wherein the frequency conversion means includes two signals in a base band in which the signals of the error frequency are orthogonal to each other in phase ( S, C) output means (14), the feedback connection circuit means includes two signals (S, C).
An automatic frequency control device including two AD conversion circuits (18, 19) for respectively converting C) into digital signals and a digital processing circuit for digitally processing an output signal of the AD conversion circuit, wherein the digital processing circuit comprises: A frequency error detection circuit (31) that detects the polarity of the frequency error from the output signals of the two AD conversion circuits (18, 19), and the change in the polarity of the frequency error reaches a predetermined number (N) within a predetermined time. An automatic frequency control device, further comprising: a frequency synchronization detection circuit (35) for determining a frequency synchronization state.
【請求項2】前記ディジタル処理回路には、前記周波数
同期検出回路の検出出力にしたがって、同期状態にある
ときには定常モードとして周波数誤差情報を帰還接続
し、非同期状態にあるときにはスイープモードとして前
記発振器の発振周波数をスイープさせる制御信号を発生
する回路手段(34、25)を含む請求項1記載の自動周波数
制御装置。
2. The digital processing circuit feedback-connects frequency error information as a steady mode in the synchronous state according to the detection output of the frequency synchronization detecting circuit, and as a sweep mode in the asynchronous mode as the oscillator mode of the oscillator. An automatic frequency control device according to claim 1, including circuit means (34, 25) for generating a control signal for sweeping the oscillation frequency.
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