(57)【要約】【課題】発振器の特性による周波数偏差によらず確実に周波数引き込みを行えるようにした周波数安定化回路を提供すること。【解決手段】検出器１１を設けて基準信号の有無を検出し、基準信号が無ければＰＬＬ回路がロックされていないとしてサーチ回路１２に指示を与え、電圧制御型発振器８（ＶＣ−ＴＣＸＯ）のコントロール電圧を制御して周期的に変化させる。すなわち、電圧制御型発振器８の出力周波数を例えば数秒周期でサーチ（周波数を変化）させるようにする。これにより抽出されたパイロット信号の帯域も変化し、例えば数秒以内で抽出用の帯域フィルタ５，６の帯域内に入ってくるようになる。従って基準信号が確実に生成され、ＰＬＬ回路がＬＯＣＫする。これにより高額なＯＣＸＯから安価なＶＣ−ＴＣＸＯに置き換えることができ、システムの低価格化を実現できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントロール電圧により周波数制御される電圧制御型発振器と、
パイロット信号の重畳された無線周波数信号を、前記電圧制御型発振器の発振出力に基づいて周波数変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換された無線周波数信号から前記パイロット信号を抽出する抽出手段と、
この抽出されたパイロット信号から基準信号を生成する基準信号生成手段と、
電圧制御型発振器の出力周波数を前記基準信号と比較して生成したコントロール電圧を前記電圧制御型発振器に印加して、この電圧制御型発振器の出力周波数を安定化させるＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路と、
前記基準信号を検出する検出手段と、
この検出手段により前記基準信号が検出されない場合に、前記コントロール電圧を制御して電圧制御型発振器の出力周波数を一定の周期でサーチするサーチ手段とを具備することを特徴とする周波数安定化回路。
【請求項２】
前記電圧制御型発振器は、温度補償電圧制御型水晶発振器であることを特徴とする請求項１に記載の周波数安定化回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路と組み合わせて用いられる周波数安定化回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＦ方式（非再生中継）による地上波ディジタル放送システムにおいては、非再生中継であることから多段接続によるＣ／Ｎ劣化を生じやすい。そこで２波のパイロット信号を用いる従属同期低雑音方式を採用することにより、マイクロ波帯のローカル信号の周波数精度に依存せずに送信側のＯＦＤＭ信号と受信ＯＦＤＭ信号とを同期させるようにしている。このような方式においては、受信部ユニットに低位相雑音かつ周波数偏差の少ないＯＣＸＯ（恒温槽付水晶発振器）を用いてＰＬＬ回路を構成し、局部発振器の低位相雑音性能を確保するようにしている。例えば特許文献１〜３にこの種の発振器に関する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−６５５３４号公報
【特許文献２】特開平８−１０７３４８号公報
【特許文献３】特許第３４２６０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＯＣＸＯは周波数が安定するまでに時間がかかるのでこれを利用した装置全体の立ち上がり時間も非常に長くなり、３分を越える場合もあるなど好ましくない。そこで、例えばＶＣ−ＴＣＸＯ（voltage controlled-temperature compensated crystal oscillator：温度補償電圧制御型水晶発振器）などの発振器を用いることで周波数が安定するまでの時間を短くし、立ち上がり時間の短縮を図ることも考えられている。しかしながらこのような安価な発振器は温度変化や経年変化による周波数偏差が大きく、電源立ち上げ時などにパイロット信号が抽出用のフィルタの帯域から外れてＰＬＬ回路が全くロックしなくなり、周波数引き込みが不可能になることがある。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、発振器の特性による周波数偏差によらず確実に周波数引き込みを行えるようにした周波数安定化回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、コントロール電圧により周波数制御される電圧制御型発振器と、パイロット信号の重畳された無線周波数信号を、前記電圧制御型発振器の発振出力に基づいて周波数変換する周波数変換手段と、前記周波数変換された無線周波数信号から前記パイロット信号を抽出する抽出手段と、この抽出されたパイロット信号から基準信号を生成する基準信号生成手段と、電圧制御型発振器の出力周波数を前記基準信号と比較して生成したコントロール電圧を前記電圧制御型発振器に印加して、この電圧制御型発振器の出力周波数を安定化させるＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路と、前記基準信号を検出する検出手段と、この検出手段により前記基準信号が検出されない場合に、前記コントロール電圧を制御して電圧制御型発振器の出力周波数を一定の周期でサーチするサーチ手段とを具備することを特徴とする周波数安定化回路が提供される。
【０００５】
このような手段を講じることにより、基準信号が検出されずＰＬＬ回路がロックしない場合にはコントロール電圧が例えばサインカーブ状に振られ、電圧制御型発振器の出力周波数が一定範囲内で可変制御（サーチ）される。これにより抽出されたパイロット信号の周波数も変わり、数秒以内に抽出手段の帯域内に入ってくるようになる。従って発振器の特性による周波数偏差によらず基準信号が生成され、ＰＬＬ回路をＬＯＣＫすることができる。これにより電圧制御型発振器を高額なＯＣＸＯから安価なＶＣ−ＴＣＸＯに置き換えることができ、システムの低価格化を実現できるとともに、立ち上がり時間を早めることも可能になる。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、発振器の特性による周波数偏差によらず確実に周波数引き込みを行えるようにした周波数安定化回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は本発明に係わる周波数安定化回路の実施の形態を示すブロック図である。この回路はＯＦＤＭ受信回路などに用いられ、従属同期低雑音方式のＰＬＬ回路を構成する。図１において受信された無線周波数信号（ＲＦ）はミキサ１により局部発振器２からのローカル信号（ＬＯ）と混合され、中間周波数信号（ＩＦ）に周波数変換される。このＩＦ信号はハイブリッド回路３により分岐され一方はミキサ４へ、他方はさらに分岐されて帯域フィルタ５，６に入力される。各帯域フィルタの帯域はそれそれ１３４ＭＨｚ、１２６ＭＨｚに設定されており、８ＭＨｚのパイロット信号が抽出される。このパイロット信号は乗算器７を介して基準信号として出力される。
【０００８】
一方、ＶＣ−ＴＣＸＯなどの電圧制御型発振器８の出力は一部分岐され、ＰＬＬ回路を構成する位相比較器９にパイロット信号とともに入力され、周波数偏差に応じたコントロール電圧が生成されて電圧制御型発振器８に印加される。これにより電圧制御型発振器８の出力は例えば１０ＭＨｚに安定化され、局部発振器１０に入力されるとともに局部発振器２にフィードバックされる。局部発振器１０は例えば９２ＭＨｚの発振信号を出力し、その出力はハイブリッド回路３の分岐出力とミキサ４により混合されて次段のＯＦＤＭ処理部（図示せず）に入力される。
【０００９】
図２はパイロット信号の帯域の一例を示す図である。この実施形態においては８ＭＨｚのパイロット信号を高精度に抽出することが重要であり、周波数偏差が過大になるとＰＬＬ回路がＬＯＣＫしなくなる。また、抽出の帯域フィルタ５，６の帯域を広げるとＣ／Ｎの劣化を招くため、性能面での問題が生じる。
【００１０】
図３はこの実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。図１において回路の電源がオンされると（ステップＳ１）、パイロット信号を含む無線周波数信号（ＲＦ信号）が入力される（ステップＳ２）。このＲＦ信号からパイロット信号が抽出され検出器１１において基準信号が検出される（ステップＳ３でＹｅｓ）と、ＰＬＬ回路が正常にロックされる（ステップＳ５）。一方、基準信号が検出されなければ（ステップＳ３でＮｏ）、サーチ回路１２により電圧制御型発振器８（ＶＣ−ＴＣＸＯ）のコントロール電圧（Ｖｃ）を制御し、サーチを行う。
【００１１】
図４は既存の周波数安定化回路を示すブロック図である。図４の回路においては電圧制御型発振器８′の周波数サーチ機構を備えていない。このため電源立ち上げ時に電圧制御型発振器８′の周波数ずれの影響が大きいとローカル信号（ＬＯ）の周波数もずれてしまい、パイロット信号が帯域フィルタ５，６の帯域から外れてしまう可能性がある。そうなると基準信号（８ＭＨｚ）を生成できなくなってしまい、ＰＬＬ回路がＬＯＣＫしなくなる。これを避けるには周波数偏差の少ないＯＣＸＯなどを使用せざるを得ず、高価格で立ち上がりの遅い回路とならざるを得ない。
【００１２】
そこで本実施形態では、図１の構成において検出器１１を設け、基準信号を検出させる。その結果、基準信号が無ければＰＬＬ回路がロックされていないとしてサーチ回路１２に指示を与え、電圧制御型発振器８（ＶＣ−ＴＣＸＯ）のコントロール電圧を制御して周期的に変化させる。すなわち、電圧制御型発振器８の出力周波数を例えば数秒周期でサーチ（周波数を変化）させるようにする。これにより抽出されたパイロット信号の帯域も変化し、例えば数秒以内で抽出用の帯域フィルタ５，６の帯域内に入ってくるようになる。従って基準信号が確実に生成され、ＰＬＬ回路がＬＯＣＫする。これにより電圧制御型発振器を、高額なＯＣＸＯから例えば安価なＶＣ−ＴＣＸＯに置き換えることができ、システムの低価格化を実現できるとともに、立ち上がりの速度を速めることも可能になる。これらのことから、発振器の特性による周波数偏差によらず確実に周波数引き込みを行えるようにした周波数安定化回路を提供することが可能となる。
【００１３】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係わる周波数安定化回路の実施の形態を示すブロック図。
【図２】パイロット信号の帯域の一例を示す図。
【図３】図１の周波数安定化回路における処理の流れを示すフローチャート。
【図４】既存の周波数安定化回路を示すブロック図。
【符号の説明】
【００１５】
１…ミキサ、２…局部発振器、３…ハイブリッド回路、４…ミキサ、５，６…帯域フィルタ、７…乗算器、８…電圧制御型発振器、９…位相比較器、１０…局部発振器、１１…検出器、１２…サーチ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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