搬送波生成回路
【課題】広帯域にわたって周波数成分の劣化がない搬送波を生成する搬送波生成回路を提供する。
【解決手段】指定された搬送波の周波数に応じて設定を変更する機能を設け、スプリアスが発生しない設定値に切り替える。
【解決手段】指定された搬送波の周波数に応じて設定を変更する機能を設け、スプリアスが発生しない設定値に切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信に用いる搬送波を生成する搬送波生成回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な通信方式として、一定周波数の搬送波を映像、音、データの情報に応じて変調して得られた変調波を送信し、受信した変調波を復調する方式が用いられている。この搬送波による通信方式は、情報を効率的に送受信することができ、また、周波数分割多重等の技術によって多くの情報を送受信することができるため、広く利用されている。
【０００３】
また、ダイレクト・デジタル・シンセサイザ（以下、ＤＤＳという）を用いて所望の周波数の正弦波信号を生成する周波数シンセサイザが知られているが、このＤＤＳが生成した正弦波信号には、所望の周波数帯域以外に不要な周波数成分である不要波（以下、スプリアスという）が含まれていることが知られている。
このスプリアスを除去するため、特許文献１では、ＤＤＳの出力側に狭帯域の帯域通過フィルタを設け、この帯域通過フィルタの特性をＤＤＳの出力周波数に同調させて変化させることにより、ＤＤＳの出力周波数近傍のスプリアスを抑圧する方法が開示されている。また、特許文献１では、ＤＤＳに入力するクロックを切り替えることにより、スプリアスの周波数が帯域通過フィルタの通過帯域外にのみ存在するように調整することが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１４１７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のＤＤＳによって生成した周波数の正弦波信号を搬送波として使用した場合、上述したスプリアスが通信時の周波数成分を劣化させてしまうことによって、通信品質が低下してしまう。
また、特許文献１に開示されたスプリアスの抑圧方法は、通信に使用する周波数帯域が狭いシステムにおいては、狭帯域の帯域通過フィルタを用いて信号の周波数帯域を制限することができるため有効であるが、例えば、衛星通信システムのように通信に使用する周波数帯域が広いシステムにおいては、帯域通過フィルタの通過周波数帯域を広く設定する必要があるため、所望の周波数帯域でスプリアスを抑圧することは困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、広帯域にわたってスプリアス特性が改善された搬送波を生成する搬送波生成回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の搬送波生成回路は、通信に用いる搬送波を生成する搬送波生成回路において、所定の周波数の信号を出力する周波数出力手段と、前記周波数出力手段が出力する周波数の信号に基づいて位相同期信号を生成し搬送波として出力する位相同期信号発生手段と、前記搬送波の周波数に応じて、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数と、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比とを設定する設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の搬送波生成回路は、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数を設定する周波数設定データと、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比を設定する分周比設定データとを記憶する設定データ記憶手段を備え、前記設定手段は、前記搬送波の周波数に応じて前記設定データ記憶手段に記憶されているデータを選択し、該選択したデータを前記周波数出力手段と前記位相同期信号発生手段とに設定することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の搬送波生成回路は、前記搬送波の周波数に基づいて、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数を設定する周波数設定データと、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比を設定する分周比設定データとを算出する設定データ算出手段を備え、前記設定手段は、前記設定データ算出手段が算出したデータを前記周波数出力手段と前記位相同期信号発生手段とに設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、指示された搬送波の周波数に応じて周波数出力手段とＰＬＬ手段とに設定する設定値を切り替える機能を設け、搬送波にスプリアスが発生しない設定値に切り替えることができるようにしたので、広帯域にわたってスプリアス特性が改善された搬送波を生成する搬送波生成回路を提供することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態による搬送波生成回路の構成を示したブロック図である。図１において、搬送波生成回路１は、ＤＤＳ発振部２、ＰＬＬ発振部３、周波数切り替え部５、設定値メモリ６、から構成される。また、ＤＤＳ発振部２は、ＤＤＳ２１、Ｄ／Ａ変換器２２、低域通過フィルタＬＰＦ１、から構成される。また、ＰＬＬ発振部３は、ＰＬＬシンセサイザ３１、低域通過フィルタＬＰＦ２、電圧制御発振器ＶＣＯ、から構成される。また、ＰＬＬシンセサイザ３１は、基準周波数分周器３１１、制御周波数分周器３１２、位相比較器３１３から構成される。
図１における搬送波生成回路１は、システムクロックＦｓが入力され、出力周波数設定情報の入力によって指示された周波数の搬送波Ｆｏｕｔを出力する。
【００１１】
ＤＤＳ発振部２は、システムクロックＦｓを基準として周波数切り替え部５によって設定された周波数のアナログ正弦波信号Ｆａを生成し、該搬送波生成回路１の基準周波数信号としてＰＬＬ発振部３に出力するブロックである。
【００１２】
ＤＤＳ２１は、システムクロックＦｓを基に周波数切り替え部５によって設定された周波数および位相を持ったデジタル正弦波信号Ｆｇを発生する、ダイレクト・デジタル・シンセサイザ方式の周波数信号生成ブロックである。
ＤＤＳ２１は、システムクロックＦｓ毎に周波数切り替え部５から入力されたデータを加算し、得られた加算結果を予めＤＤＳ２１に記録されている正弦波データと比較することによって、周波数切り替え部５から入力されるデータに応じた周波数と位相のデジタル正弦波信号Ｆｇを出力する。
【００１３】
Ｄ／Ａ変換器２２は、ＤＤＳ２１から入力されたデジタル正弦波信号Ｆｇをアナログ正弦波信号Ｆｄａに変換するＤ／Ａ変換ブロックである。
【００１４】
低域通過フィルタＬＰＦ１は、低周波数帯域の信号成分を通過させるフィルタであり、Ｄ／Ａ変換器２２から入力されたアナログ正弦波信号Ｆｄａに含まれる高調波成分を抑圧したアナログ正弦波信号Ｆａを出力する。
【００１５】
ＰＬＬ発振部３は、ＤＤＳ発振部２から入力された基準周波数信号（アナログ正弦波信号Ｆａ）と、該ＰＬＬ発振部３が出力する周波数信号、すなわち、該搬送波生成回路１が出力する搬送波Ｆｏｕｔの位相を比較して、基準周波数信号と同位相に制御した搬送波Ｆｏｕｔを出力するブロックである。
【００１６】
ＰＬＬシンセサイザ３１は、周波数切り替え部５から入力されるデータに従ってＤＤＳ発振部２から入力された基準周波数信号（アナログ正弦波信号Ｆａ）と、該搬送波生成回路１が出力する搬送波Ｆｏｕｔの位相を比較して、この２つの周波数信号の位相差に応じた電圧を出力するブロックである。
【００１７】
基準周波数分周器３１１は、周波数切り替え部５によって設定された分周比に従ってＤＤＳ発振部２から入力されたアナログ正弦波信号Ｆａを分周し、分周後のアナログ正弦波信号Ｆａ２を位相比較器３１３に出力するブロックである。
例えば、周波数切り替え部５から分周比が“７”と設定された場合は、ＤＤＳ発振部２から入力されたアナログ正弦波信号Ｆａを７分周して位相比較器３１３に出力する。
【００１８】
制御周波数分周器３１２は、周波数切り替え部５によって設定された分周比に従って該搬送波生成回路１が出力した搬送波Ｆｏｕｔを分周し、分周後の搬送波Ｆｏｕｔ２を位相比較器３１３に出力するブロックである。
例えば、周波数切り替え部５から分周比が“５１２”と設定された場合は、該搬送波生成回路１が出力した搬送波Ｆｏｕｔを５１２分周して位相比較器３１３に出力する。
【００１９】
位相比較器３１３は、基準周波数分周器３１１から入力された分周後のアナログ正弦波信号Ｆａ２を基準として、制御周波数分周器３１２から入力された分周後の搬送波Ｆｏｕｔ２との位相を比較し、２つの周波数信号の位相差に応じた電圧を出力するブロックである。
【００２０】
低域通過フィルタＬＰＦ２は、低周波数帯域の信号成分を通過させるフィルタであり、位相比較器３１３から入力された電圧信号に含まれる高周波成分を抑圧した電圧を電圧制御発振器ＶＣＯに出力する。
【００２１】
電圧制御発振器ＶＣＯは、低域通過フィルタＬＰＦ２から入力された電圧に応じた周波数信号を出力するブロックである。
電圧制御発振器ＶＣＯから出力された周波数信号が該搬送波生成回路１の出力する搬送波Ｆｏｕｔとなる。
【００２２】
周波数切り替え部５は、所望の周波数の搬送波Ｆｏｕｔを出力するために図示しない外部のシステムから入力される出力周波数設定情報に応じて、ＤＤＳ２１と、ＰＬＬシンセサイザ３１の設定を行うブロックである。
周波数切り替え部５は、該該搬送波生成回路１が出力する搬送波Ｆｏｕｔの周波数を指示する出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に、後述する設定値メモリ６に記憶されているデータを確認し、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定を変更する必要があるか否かを判断する。また、周波数切り替え部５は、出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更されると、指示された周波数の搬送波Ｆｏｕｔを出力するための周波数に応じた設定データを出力する。
例えば、指示された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する後述する設定値メモリ６の設定データを確認し、前回出力した設定データと異なる場合は、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を変更する必要があると判断し、設定データを出力する。また、前回出力した設定データと同じである場合は、何もしない。
【００２３】
設定値メモリ６は、周波数切り替え部５に入力される出力周波数設定情報に対応したＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を記憶する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）である。また、設定値メモリ６は、出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に周波数切り替え部５から参照される。
設定値メモリ６には、該搬送波生成回路１の起動時に設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の初期値の設定データと、周波数切り替え部５に入力される出力周波数設定情報に対応して変更されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定データとが予め記憶されている。また、設定値メモリ６に記憶されている設定データには、搬送波Ｆｏｕｔの周波数と、その搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応したＤＤＳ２１への設定値と、ＰＬＬシンセサイザ３１への設定値が記憶されている。また、設定値メモリ６に記憶されている設定データは、搬送波Ｆｏｕｔの周波数毎に、スプリアスが発生する条件（ＤＤＳの周波数）と発生しない条件とに分けて、ＰＬＬシンセサイザ３１の設定データが記憶されている。
【００２４】
次に、本実施形態の搬送波生成回路１の設定値メモリ６に記憶されているデータについて説明する。図２は、設定値メモリ６に記憶されている設定値データファイルの一例である。設定値データファイルには、搬送波出力周波数、ＤＤＳ出力周波数、基準分周比Ｒ、制御分周比Ｎが、設定データの名称に対応付けられて記憶されている。
【００２５】
ここで、搬送波出力周波数は、外部のシステムから指示される搬送波Ｆｏｕｔの周波数、ＤＤＳ出力周波数は、外部のシステムから指示されるＤＤＳ２１に設定する周波数の設定値、基準分周比Ｒは、該搬送波Ｆｏｕｔを出力する際に基準周波数分周器３１１に設定する分周比の設定値、制御分周比Ｎは、該搬送波Ｆｏｕｔを出力する際に制御周波数分周器３１２に設定する分周比の設定値である。
【００２６】
また、設定データは、搬送波生成回路１０が最初に起動したときに設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の初期値（例えば、ＤＡＴＡ１）と、搬送波Ｆｏｕｔの周波数が変更されたときに各搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応したＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の基準値（例えば、ＤＡＴＡ３）と、各搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応してＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１が設定された際にデジタル正弦波Ｆｇにスプリアスが発生する周波数と、該スプリアスの発生を防ぐためのＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１のスプリアス対応値（例えば、ＤＡＴＡ２）とに分けられている。
【００２７】
設定データの初期値（例えば、ＤＡＴＡ１）と、基準値（例えば、ＤＡＴＡ３）には、指定された搬送波出力周波数に対応した基準分周比Ｒと制御分周比Ｎが記録されており、ＤＤＳ出力周波数に影響されない一定の値である。
また、設定データのスプリアス対応値（例えば、ＤＡＴＡ２）には、指定された搬送波出力周波数に対応したＤＤＳ出力周波数と基準分周比Ｒと制御分周比Ｎが記録されており、基準分周比Ｒと制御分周比Ｎは、ＤＤＳ２１の設定をＤＤＳ出力周波数の項目に記録された周波数に設定するときのＰＬＬシンセサイザ３１の設定値である。
【００２８】
周波数切り替え部５は、出力周波数設定情報が入力されると、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する設定値メモリ６の設定データを読み出し、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
例えば、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数が１．５ＧＨｚでデジタル正弦波Ｆｇが１０．０ＭＨｚである場合は、ＤＡＴＡ１の設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。また、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数において、デジタル正弦波Ｆｇにスプリアスが発生する周波数を指定、例えば、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数が１．５ＧＨｚでデジタル正弦波Ｆｇが２０．０ＭＨｚである場合は、スプリアスの発生を防ぐための設定値であるＤＡＴＡ２の設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
【００２９】
次に、搬送波Ｆｏｕｔの出力周波数を切り替える処理手順について説明する。図３は、本実施形態による搬送波生成回路１が、搬送波Ｆｏｕｔの出力周波数を切り替える処理手順を示したフローチャートである。
【００３０】
まず、周波数切り替え部５は、図示しない外部のシステムから出力周波数設定情報が入力されると、ステップＳ１において、設定値メモリ６に記憶されているデータを読み出して指定された搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数から現在設定されている設定データの変更が必要であるか否かを判断し、設定データの変更が必要である場合は、ステップＳ２に進む。また、ステップＳ１において、設定データの変更が必要でない場合は、処理を完了する。
【００３１】
次に、周波数切り替え部５は、ステップＳ２において、指定されたＤＤＳ出力周波数と
読み出した設定データのＤＤＳ出力周波数を基に、今回指定された搬送波Ｆｏｕｔにおいて指定されたＤＤＳ２１のデジタル正弦波信号Ｆｇが、スプリアスを発生する周波数として記録されているか否かを確認する。
今回の指定されたＤＤＳ２１のデジタル正弦波信号Ｆｇが、スプリアスを発生する周波数として記録されていない場合は、ステップＳ３において、設定データの基準値（例えば、図２のＤＡＴＡ３）をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定し、処理を完了する。また、今回指定されたＤＤＳ２１のデジタル正弦波信号Ｆｇが、スプリアスを発生する周波数として記録されている場合は、ステップＳ４において、設定データのスプリアス対応値（例えば、図２のＤＡＴＡ２）をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定し、処理を完了する。
【００３２】
このようにして、出力周波数設定情報が入力される毎に、設定値メモリ６の設定データと指定された指定された搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数を確認して、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定データの変更を行う。
【００３３】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態として、該搬送波生成回路が出力する搬送波Ｆｏｕｔ毎の設定値を演算する場合について説明する。図４は、本実施形態による搬送波生成回路において設定値の演算を行う構成を示したブロック図である。図４において、搬送波生成回路１０は、図１に示した第１実施形態の周波数切り替え部５が周波数設定算出部５０に、設定値メモリ６が周波数データ記憶部６０に、それぞれ変更されている。
【００３４】
周波数設定算出部５０は、所望の周波数の搬送波Ｆｏｕｔを出力するために図示しない外部のシステムから入力される出力周波数設定情報に応じて、ＤＤＳ２１と、ＰＬＬシンセサイザ３１への設定値を算出するブロックである。
また、周波数設定算出部５０は、該該搬送波生成回路１が出力する搬送波Ｆｏｕｔの周波数を指示する出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に、後述する周波数データ記憶部６０に記憶されているデータを確認し、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１への設定値を算出する必要があるか否かを判断する。
例えば、指示された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する後述する周波数データ記憶部６０の設定データを確認し、以前出力した設定データが記憶されている場合は、記憶されているＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を出力する。また、後述する周波数データ記憶部６０に以前出力した設定データが記憶されていない場合は、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を例えば、下式（１）によって算出し、算出した設定値を出力する。
【００３５】
ｆｇ＝ｆｏｕｔ×ｒ／ｎ・・・・・（１）
【００３６】
上式（１）において、ｆｇはデジタル正弦波Ｆｇの周波数、ｆｏｕｔは指示された搬送波Ｆｏｕｔの周波数、すなわち該搬送波生成回路１０が出力する搬送波Ｆｏｕｔの周波数、ｒは基準周波数分周器３１１の分周比、ｎは制御周波数分周器３１２の分周比を示す。
【００３７】
周波数設定算出部５０は、指示された搬送波Ｆｏｕｔの周波数ｆｏｕｔ（以下搬送波周波数ｆｏｕｔという）を出力するため、制御周波数分周器３１２の分周比ｎ（以下、制御分周比ｎという）と基準周波数分周器３１１の分周比ｒ（以下、基準分周比ｒという）を仮定して、デジタル正弦波Ｆｇの周波数ｆｇ（以下、ＤＤＳ周波数ｆｇという）を算出し、算出したＤＤＳ周波数ｆｇと、仮定した基準分周比ｒと制御分周比ｎをＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
【００３８】
周波数設定算出部５０がＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を算出する一例を示す。ここで、ＤＤＳ周波数ｆｇの最大周波数は“２１．５ＭＨｚ”、基準分周比ｒは“７”が予め定められており、周波数設定算出部５０は、指示された搬送波周波数ｆｏｕｔ＝“１．５ＧＨｚ”を出力するため、ＤＤＳ周波数ｆｇが最大周波数を超えない範囲で最大値となる制御分周比ｎを算出するものとする。
【００３９】
まず、周波数設定算出部５０は、指示された搬送波ｆｏｕｔ＝“１．５ＧＨｚ”のときの例えば、制御分周比ｎを２８＝２５６と仮定し、上式（１）によってＤＤＳ周波数ｆｇを算出する。そのときの内容は以下である。
ｆｇ＝１．５ＧＨｚ×７／２８＝４１．０ＭＨｚ
今回仮定した制御分周比ｎ＝２８＝２５６においては、ＤＤＳ周波数ｆｇが最大周波数を超えてしまうため、制御分周比ｎ＝２５６は制御周波数分周器３１２に設定できない値であると判断し、仮定した制御分周比ｎを異なる値に仮定して上式（１）による算出を再度行う。そして、例えば、制御分周比ｎを２９＝５１２と仮定し、上式（１）によってＤＤＳ周波数ｆｇを算出する。そのときの内容は以下である。
ｆｇ＝１．５ＧＨｚ×７／２９＝２０．５ＭＨｚ
今回仮定した制御分周比ｎ＝２９＝５１２においては、ＤＤＳ周波数ｆｇが最大周波数を超えないため、制御分周比ｎ＝５１２は制御周波数分周器３１２に設定できる値であると判断し、今回仮定した制御分周比ｎ＝５１２制御周波数分周器３１２に設定する候補とする。
【００４０】
次に、周波数設定算出部５０は、算出したＤＤＳ周波数ｆｇの値と、後述する周波数データ記憶部６０に記憶されているデータとを比較し、今回算出したＤＤＳ周波数ｆｇが、スプリアスが発生する周波数として記録されているか否かを確認する。
今回算出したＤＤＳ周波数ｆｇが、スプリアスが発生する周波数として記録されている場合は、仮定した制御分周比ｎと異なる値の制御分周比ｎを仮定して上式（１）による算出を再度行う。また、今回算出したＤＤＳ周波数ｆｇが、スプリアスが発生する周波数として記録されていない場合は、今回算出した設定値の候補を正式な設定値としてＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に出力する。
【００４１】
周波数データ記憶部６０は、周波数切り替え部５に入力される出力周波数設定情報に対応したＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を記憶する、例えば、フラッシュＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリである。また、周波数データ記憶部６０は、出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に周波数設定算出部５０から参照される。
周波数データ記憶部６０には、該搬送波生成回路１０の起動時に設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の初期値の設定データと、搬送波Ｆｏｕｔの周波数毎に、スプリアスが発生する条件（ＤＤＳの周波数）とが予め記憶されている。なお、搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応して設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定データを予め記憶しておくこともできる。また、周波数データ記憶部６０は、周波数設定算出部５０が算出してＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定した設定値を記憶することもできる。
なお、周波数データ記憶部６０に記憶されている設定データの内容は、設定値メモリ６に記憶されている設定データの内容と同様である。
【００４２】
次に、本実施形態の搬送波生成回路１０の周波数データ記憶部６０に記憶されているデータについて説明する。図５は、周波数データ記憶部６０に記憶されている周波数データファイルの一例である。周波数データファイルの構成、および各項目の意味は、図２に示した設定値データファイルと同様である。
【００４３】
また、設定データは、該搬送波生成回路１０が最初に起動したときに設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の初期値（例えば、ＤＡＴＡ１）と、搬送波Ｆｏｕｔの周波数が変更されたときに各搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応したＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の基準値（例えば、ＤＡＴＡ２）と、各搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応してデジタル正弦波Ｆｇにスプリアスが発生する周波数を示すスプリアス値（例えば、ＤＡＴＡ０１）、搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応して予め登録されたＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の登録値（例えば、ＤＡＴＡ５）と、搬送波Ｆｏｕｔの周波数が変更されたときに周波数設定算出部５０が算出してＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定した算出値を記憶した記憶値（例えば、ＤＡＴＡ９）とに分けられている。
なお、該搬送波生成回路１０が最初に起動したときにＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定される初期値は、他の設定値、例えば、周波数設定算出部５０が算出した設定値を記憶した記憶値（例えば、ＤＡＴＡ１２）に変更することが可能であり、次に該搬送波生成回路１０が起動したときは、変更された初期値を最初にＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
【００４４】
周波数設定算出部５０は、出力周波数設定情報が入力されると、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する周波数データ記憶部６０の設定データを読み出し、対応するデータが記憶されているか否かを確認し、対応するデータが記憶されている場合は、周波数データ記憶部６０に記憶されている設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
例えば、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数が１．５ＧＨｚである場合は、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する最新の設定値、例えば、ＤＡＴＡ９の設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。また、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応するデータが記憶されていない場合は、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１への設定値を算出し、算出した設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
【００４５】
次に、搬送波Ｆｏｕｔの設定値を演算する処理手順について説明する。図６は、本実施形態による搬送波生成回路１０が出力する搬送波Ｆｏｕｔの出力周波数を切り替えるための設定値を算出する処理手順を示したフローチャートである。
【００４６】
まず、周波数設定算出部５０は、図示しない外部のシステムから出力周波数設定情報が入力されると、ステップＳ１０において、周波数データ記憶部６０に記憶されているデータを読み出して指定された搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数から現在設定されている設定データが周波数データ記憶部６０に記憶されているか否かを確認し、設定データが記憶されている場合は、ステップＳ２０において、今回指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する予め登録してある登録値（例えば、図５のＤＡＴＡ５）または、以前に算出して記憶した記憶値（例えば、図５のＤＡＴＡ９）をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定し、処理を完了する。また、設定データが記憶されていない場合は、ステップＳ３０に進む。
【００４７】
次に、周波数設定算出部５０は、ステップＳ３０において、読み出した周波数データ記憶部６０の搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数のデータを基にして上式（１）によってＤＤＳ周波数ｆｇを算出する。
次に、周波数設定算出部５０は、ステップＳ４０において、算出したＤＤＳ周波数ｆｇの値と、周波数データ記憶部６０に記憶されているスプリアス値（例えば、図５のＤＡＴＡ０１）とを比較し、算出したＤＤＳ周波数ｆｇがスプリアスの発生する周波数であるか否かを確認し、スプリアスの発生する周波数でない場合は、ステップＳ５０において今回算出した算出値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。また、今回算出したＤＤＳ周波数ｆｇが、スプリアスの発生する周波数である場合は、ステップＳ３０に戻って上式（１）によるＤＤＳ周波数ｆｇの算出を再度行い、ステップＳ４０の処理を繰り返す。
【００４８】
次に、周波数データ記憶部６０は、今回算出した算出値を新たに記憶し、処理を完了する。
【００４９】
このようにして、出力周波数設定情報が入力される毎に、周波数データ記憶部６０のデータと指定された指定された搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数を確認して、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定データの算出を行い、設定データの変更を行う。
【００５０】
上記に述べたとおり、本発明を実施するための最良の形態によれば、出力する搬送波Ｆｏｕｔの周波数に応じてＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定を切り替えることが可能となるため、スプリアスが発生しない搬送波を生成することが可能となる。
【００５１】
なお、本実施形態において、スプリアスの発生する周波数は、予め周波数の値を周波数データ記憶部６０に記憶しておく構成としたが、例えば、スプリアスが発生する周波数の関係式を用いて、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する設定値を算出する際にスプリアスの発生する周波数の算出も行い、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１への設定値を決定することも可能である。
【００５２】
また、本実施形態において、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する設定値は、予め登録した設定値、または算出した設定値を記憶する構成としたが、出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する設定値を算出し、算出に用いるデータ以外は記憶しない構成とすることも可能である。
【００５３】
なお、上述した実施形態における搬送波生成回路の一部、例えば、周波数切り替え部、または周波数設定算出部の機能をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態による搬送波生成回路の構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態における設定値データファイルの一例である。
【図３】本実施形態における出力する搬送波の出力周波数を切り替える処理手順を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による搬送波生成回路において設定値の演算を行う構成を示したブロック図である。
【図５】本実施形態における周波数データファイルの一例である。
【図６】本実施形態における出力する搬送波の出力周波数を切り替えるための設定値を算出する処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１，１０ 搬送波生成回路 ２ ＤＤＳ発振部 ３ ＰＬＬ発振部 ５ 周波数切り替え部 ６ 設定値メモリ ２１ ＤＤＳ ２２ Ｄ／Ａ変換器 ＬＰＦ１ 低域通過フィルタ ３１ ＰＬＬシンセサイザ ＬＰＦ２ 低域通過フィルタ ＶＣＯ 電圧制御発振器 ３１１ 基準周波数分周器 ３１２ 制御周波数分周器 ３１３ 位相比較器 ５０ 周波数設定算出部 ６０ 周波数データ記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信に用いる搬送波を生成する搬送波生成回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な通信方式として、一定周波数の搬送波を映像、音、データの情報に応じて変調して得られた変調波を送信し、受信した変調波を復調する方式が用いられている。この搬送波による通信方式は、情報を効率的に送受信することができ、また、周波数分割多重等の技術によって多くの情報を送受信することができるため、広く利用されている。
【０００３】
また、ダイレクト・デジタル・シンセサイザ（以下、ＤＤＳという）を用いて所望の周波数の正弦波信号を生成する周波数シンセサイザが知られているが、このＤＤＳが生成した正弦波信号には、所望の周波数帯域以外に不要な周波数成分である不要波（以下、スプリアスという）が含まれていることが知られている。
このスプリアスを除去するため、特許文献１では、ＤＤＳの出力側に狭帯域の帯域通過フィルタを設け、この帯域通過フィルタの特性をＤＤＳの出力周波数に同調させて変化させることにより、ＤＤＳの出力周波数近傍のスプリアスを抑圧する方法が開示されている。また、特許文献１では、ＤＤＳに入力するクロックを切り替えることにより、スプリアスの周波数が帯域通過フィルタの通過帯域外にのみ存在するように調整することが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１４１７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のＤＤＳによって生成した周波数の正弦波信号を搬送波として使用した場合、上述したスプリアスが通信時の周波数成分を劣化させてしまうことによって、通信品質が低下してしまう。
また、特許文献１に開示されたスプリアスの抑圧方法は、通信に使用する周波数帯域が狭いシステムにおいては、狭帯域の帯域通過フィルタを用いて信号の周波数帯域を制限することができるため有効であるが、例えば、衛星通信システムのように通信に使用する周波数帯域が広いシステムにおいては、帯域通過フィルタの通過周波数帯域を広く設定する必要があるため、所望の周波数帯域でスプリアスを抑圧することは困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、広帯域にわたってスプリアス特性が改善された搬送波を生成する搬送波生成回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の搬送波生成回路は、通信に用いる搬送波を生成する搬送波生成回路において、所定の周波数の信号を出力する周波数出力手段と、前記周波数出力手段が出力する周波数の信号に基づいて位相同期信号を生成し搬送波として出力する位相同期信号発生手段と、前記搬送波の周波数に応じて、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数と、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比とを設定する設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の搬送波生成回路は、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数を設定する周波数設定データと、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比を設定する分周比設定データとを記憶する設定データ記憶手段を備え、前記設定手段は、前記搬送波の周波数に応じて前記設定データ記憶手段に記憶されているデータを選択し、該選択したデータを前記周波数出力手段と前記位相同期信号発生手段とに設定することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の搬送波生成回路は、前記搬送波の周波数に基づいて、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数を設定する周波数設定データと、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比を設定する分周比設定データとを算出する設定データ算出手段を備え、前記設定手段は、前記設定データ算出手段が算出したデータを前記周波数出力手段と前記位相同期信号発生手段とに設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、指示された搬送波の周波数に応じて周波数出力手段とＰＬＬ手段とに設定する設定値を切り替える機能を設け、搬送波にスプリアスが発生しない設定値に切り替えることができるようにしたので、広帯域にわたってスプリアス特性が改善された搬送波を生成する搬送波生成回路を提供することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態による搬送波生成回路の構成を示したブロック図である。図１において、搬送波生成回路１は、ＤＤＳ発振部２、ＰＬＬ発振部３、周波数切り替え部５、設定値メモリ６、から構成される。また、ＤＤＳ発振部２は、ＤＤＳ２１、Ｄ／Ａ変換器２２、低域通過フィルタＬＰＦ１、から構成される。また、ＰＬＬ発振部３は、ＰＬＬシンセサイザ３１、低域通過フィルタＬＰＦ２、電圧制御発振器ＶＣＯ、から構成される。また、ＰＬＬシンセサイザ３１は、基準周波数分周器３１１、制御周波数分周器３１２、位相比較器３１３から構成される。
図１における搬送波生成回路１は、システムクロックＦｓが入力され、出力周波数設定情報の入力によって指示された周波数の搬送波Ｆｏｕｔを出力する。
【００１１】
ＤＤＳ発振部２は、システムクロックＦｓを基準として周波数切り替え部５によって設定された周波数のアナログ正弦波信号Ｆａを生成し、該搬送波生成回路１の基準周波数信号としてＰＬＬ発振部３に出力するブロックである。
【００１２】
ＤＤＳ２１は、システムクロックＦｓを基に周波数切り替え部５によって設定された周波数および位相を持ったデジタル正弦波信号Ｆｇを発生する、ダイレクト・デジタル・シンセサイザ方式の周波数信号生成ブロックである。
ＤＤＳ２１は、システムクロックＦｓ毎に周波数切り替え部５から入力されたデータを加算し、得られた加算結果を予めＤＤＳ２１に記録されている正弦波データと比較することによって、周波数切り替え部５から入力されるデータに応じた周波数と位相のデジタル正弦波信号Ｆｇを出力する。
【００１３】
Ｄ／Ａ変換器２２は、ＤＤＳ２１から入力されたデジタル正弦波信号Ｆｇをアナログ正弦波信号Ｆｄａに変換するＤ／Ａ変換ブロックである。
【００１４】
低域通過フィルタＬＰＦ１は、低周波数帯域の信号成分を通過させるフィルタであり、Ｄ／Ａ変換器２２から入力されたアナログ正弦波信号Ｆｄａに含まれる高調波成分を抑圧したアナログ正弦波信号Ｆａを出力する。
【００１５】
ＰＬＬ発振部３は、ＤＤＳ発振部２から入力された基準周波数信号（アナログ正弦波信号Ｆａ）と、該ＰＬＬ発振部３が出力する周波数信号、すなわち、該搬送波生成回路１が出力する搬送波Ｆｏｕｔの位相を比較して、基準周波数信号と同位相に制御した搬送波Ｆｏｕｔを出力するブロックである。
【００１６】
ＰＬＬシンセサイザ３１は、周波数切り替え部５から入力されるデータに従ってＤＤＳ発振部２から入力された基準周波数信号（アナログ正弦波信号Ｆａ）と、該搬送波生成回路１が出力する搬送波Ｆｏｕｔの位相を比較して、この２つの周波数信号の位相差に応じた電圧を出力するブロックである。
【００１７】
基準周波数分周器３１１は、周波数切り替え部５によって設定された分周比に従ってＤＤＳ発振部２から入力されたアナログ正弦波信号Ｆａを分周し、分周後のアナログ正弦波信号Ｆａ２を位相比較器３１３に出力するブロックである。
例えば、周波数切り替え部５から分周比が“７”と設定された場合は、ＤＤＳ発振部２から入力されたアナログ正弦波信号Ｆａを７分周して位相比較器３１３に出力する。
【００１８】
制御周波数分周器３１２は、周波数切り替え部５によって設定された分周比に従って該搬送波生成回路１が出力した搬送波Ｆｏｕｔを分周し、分周後の搬送波Ｆｏｕｔ２を位相比較器３１３に出力するブロックである。
例えば、周波数切り替え部５から分周比が“５１２”と設定された場合は、該搬送波生成回路１が出力した搬送波Ｆｏｕｔを５１２分周して位相比較器３１３に出力する。
【００１９】
位相比較器３１３は、基準周波数分周器３１１から入力された分周後のアナログ正弦波信号Ｆａ２を基準として、制御周波数分周器３１２から入力された分周後の搬送波Ｆｏｕｔ２との位相を比較し、２つの周波数信号の位相差に応じた電圧を出力するブロックである。
【００２０】
低域通過フィルタＬＰＦ２は、低周波数帯域の信号成分を通過させるフィルタであり、位相比較器３１３から入力された電圧信号に含まれる高周波成分を抑圧した電圧を電圧制御発振器ＶＣＯに出力する。
【００２１】
電圧制御発振器ＶＣＯは、低域通過フィルタＬＰＦ２から入力された電圧に応じた周波数信号を出力するブロックである。
電圧制御発振器ＶＣＯから出力された周波数信号が該搬送波生成回路１の出力する搬送波Ｆｏｕｔとなる。
【００２２】
周波数切り替え部５は、所望の周波数の搬送波Ｆｏｕｔを出力するために図示しない外部のシステムから入力される出力周波数設定情報に応じて、ＤＤＳ２１と、ＰＬＬシンセサイザ３１の設定を行うブロックである。
周波数切り替え部５は、該該搬送波生成回路１が出力する搬送波Ｆｏｕｔの周波数を指示する出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に、後述する設定値メモリ６に記憶されているデータを確認し、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定を変更する必要があるか否かを判断する。また、周波数切り替え部５は、出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更されると、指示された周波数の搬送波Ｆｏｕｔを出力するための周波数に応じた設定データを出力する。
例えば、指示された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する後述する設定値メモリ６の設定データを確認し、前回出力した設定データと異なる場合は、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を変更する必要があると判断し、設定データを出力する。また、前回出力した設定データと同じである場合は、何もしない。
【００２３】
設定値メモリ６は、周波数切り替え部５に入力される出力周波数設定情報に対応したＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を記憶する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory）である。また、設定値メモリ６は、出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に周波数切り替え部５から参照される。
設定値メモリ６には、該搬送波生成回路１の起動時に設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の初期値の設定データと、周波数切り替え部５に入力される出力周波数設定情報に対応して変更されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定データとが予め記憶されている。また、設定値メモリ６に記憶されている設定データには、搬送波Ｆｏｕｔの周波数と、その搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応したＤＤＳ２１への設定値と、ＰＬＬシンセサイザ３１への設定値が記憶されている。また、設定値メモリ６に記憶されている設定データは、搬送波Ｆｏｕｔの周波数毎に、スプリアスが発生する条件（ＤＤＳの周波数）と発生しない条件とに分けて、ＰＬＬシンセサイザ３１の設定データが記憶されている。
【００２４】
次に、本実施形態の搬送波生成回路１の設定値メモリ６に記憶されているデータについて説明する。図２は、設定値メモリ６に記憶されている設定値データファイルの一例である。設定値データファイルには、搬送波出力周波数、ＤＤＳ出力周波数、基準分周比Ｒ、制御分周比Ｎが、設定データの名称に対応付けられて記憶されている。
【００２５】
ここで、搬送波出力周波数は、外部のシステムから指示される搬送波Ｆｏｕｔの周波数、ＤＤＳ出力周波数は、外部のシステムから指示されるＤＤＳ２１に設定する周波数の設定値、基準分周比Ｒは、該搬送波Ｆｏｕｔを出力する際に基準周波数分周器３１１に設定する分周比の設定値、制御分周比Ｎは、該搬送波Ｆｏｕｔを出力する際に制御周波数分周器３１２に設定する分周比の設定値である。
【００２６】
また、設定データは、搬送波生成回路１０が最初に起動したときに設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の初期値（例えば、ＤＡＴＡ１）と、搬送波Ｆｏｕｔの周波数が変更されたときに各搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応したＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の基準値（例えば、ＤＡＴＡ３）と、各搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応してＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１が設定された際にデジタル正弦波Ｆｇにスプリアスが発生する周波数と、該スプリアスの発生を防ぐためのＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１のスプリアス対応値（例えば、ＤＡＴＡ２）とに分けられている。
【００２７】
設定データの初期値（例えば、ＤＡＴＡ１）と、基準値（例えば、ＤＡＴＡ３）には、指定された搬送波出力周波数に対応した基準分周比Ｒと制御分周比Ｎが記録されており、ＤＤＳ出力周波数に影響されない一定の値である。
また、設定データのスプリアス対応値（例えば、ＤＡＴＡ２）には、指定された搬送波出力周波数に対応したＤＤＳ出力周波数と基準分周比Ｒと制御分周比Ｎが記録されており、基準分周比Ｒと制御分周比Ｎは、ＤＤＳ２１の設定をＤＤＳ出力周波数の項目に記録された周波数に設定するときのＰＬＬシンセサイザ３１の設定値である。
【００２８】
周波数切り替え部５は、出力周波数設定情報が入力されると、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する設定値メモリ６の設定データを読み出し、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
例えば、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数が１．５ＧＨｚでデジタル正弦波Ｆｇが１０．０ＭＨｚである場合は、ＤＡＴＡ１の設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。また、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数において、デジタル正弦波Ｆｇにスプリアスが発生する周波数を指定、例えば、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数が１．５ＧＨｚでデジタル正弦波Ｆｇが２０．０ＭＨｚである場合は、スプリアスの発生を防ぐための設定値であるＤＡＴＡ２の設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
【００２９】
次に、搬送波Ｆｏｕｔの出力周波数を切り替える処理手順について説明する。図３は、本実施形態による搬送波生成回路１が、搬送波Ｆｏｕｔの出力周波数を切り替える処理手順を示したフローチャートである。
【００３０】
まず、周波数切り替え部５は、図示しない外部のシステムから出力周波数設定情報が入力されると、ステップＳ１において、設定値メモリ６に記憶されているデータを読み出して指定された搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数から現在設定されている設定データの変更が必要であるか否かを判断し、設定データの変更が必要である場合は、ステップＳ２に進む。また、ステップＳ１において、設定データの変更が必要でない場合は、処理を完了する。
【００３１】
次に、周波数切り替え部５は、ステップＳ２において、指定されたＤＤＳ出力周波数と
読み出した設定データのＤＤＳ出力周波数を基に、今回指定された搬送波Ｆｏｕｔにおいて指定されたＤＤＳ２１のデジタル正弦波信号Ｆｇが、スプリアスを発生する周波数として記録されているか否かを確認する。
今回の指定されたＤＤＳ２１のデジタル正弦波信号Ｆｇが、スプリアスを発生する周波数として記録されていない場合は、ステップＳ３において、設定データの基準値（例えば、図２のＤＡＴＡ３）をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定し、処理を完了する。また、今回指定されたＤＤＳ２１のデジタル正弦波信号Ｆｇが、スプリアスを発生する周波数として記録されている場合は、ステップＳ４において、設定データのスプリアス対応値（例えば、図２のＤＡＴＡ２）をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定し、処理を完了する。
【００３２】
このようにして、出力周波数設定情報が入力される毎に、設定値メモリ６の設定データと指定された指定された搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数を確認して、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定データの変更を行う。
【００３３】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態として、該搬送波生成回路が出力する搬送波Ｆｏｕｔ毎の設定値を演算する場合について説明する。図４は、本実施形態による搬送波生成回路において設定値の演算を行う構成を示したブロック図である。図４において、搬送波生成回路１０は、図１に示した第１実施形態の周波数切り替え部５が周波数設定算出部５０に、設定値メモリ６が周波数データ記憶部６０に、それぞれ変更されている。
【００３４】
周波数設定算出部５０は、所望の周波数の搬送波Ｆｏｕｔを出力するために図示しない外部のシステムから入力される出力周波数設定情報に応じて、ＤＤＳ２１と、ＰＬＬシンセサイザ３１への設定値を算出するブロックである。
また、周波数設定算出部５０は、該該搬送波生成回路１が出力する搬送波Ｆｏｕｔの周波数を指示する出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に、後述する周波数データ記憶部６０に記憶されているデータを確認し、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１への設定値を算出する必要があるか否かを判断する。
例えば、指示された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する後述する周波数データ記憶部６０の設定データを確認し、以前出力した設定データが記憶されている場合は、記憶されているＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を出力する。また、後述する周波数データ記憶部６０に以前出力した設定データが記憶されていない場合は、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を例えば、下式（１）によって算出し、算出した設定値を出力する。
【００３５】
ｆｇ＝ｆｏｕｔ×ｒ／ｎ・・・・・（１）
【００３６】
上式（１）において、ｆｇはデジタル正弦波Ｆｇの周波数、ｆｏｕｔは指示された搬送波Ｆｏｕｔの周波数、すなわち該搬送波生成回路１０が出力する搬送波Ｆｏｕｔの周波数、ｒは基準周波数分周器３１１の分周比、ｎは制御周波数分周器３１２の分周比を示す。
【００３７】
周波数設定算出部５０は、指示された搬送波Ｆｏｕｔの周波数ｆｏｕｔ（以下搬送波周波数ｆｏｕｔという）を出力するため、制御周波数分周器３１２の分周比ｎ（以下、制御分周比ｎという）と基準周波数分周器３１１の分周比ｒ（以下、基準分周比ｒという）を仮定して、デジタル正弦波Ｆｇの周波数ｆｇ（以下、ＤＤＳ周波数ｆｇという）を算出し、算出したＤＤＳ周波数ｆｇと、仮定した基準分周比ｒと制御分周比ｎをＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
【００３８】
周波数設定算出部５０がＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を算出する一例を示す。ここで、ＤＤＳ周波数ｆｇの最大周波数は“２１．５ＭＨｚ”、基準分周比ｒは“７”が予め定められており、周波数設定算出部５０は、指示された搬送波周波数ｆｏｕｔ＝“１．５ＧＨｚ”を出力するため、ＤＤＳ周波数ｆｇが最大周波数を超えない範囲で最大値となる制御分周比ｎを算出するものとする。
【００３９】
まず、周波数設定算出部５０は、指示された搬送波ｆｏｕｔ＝“１．５ＧＨｚ”のときの例えば、制御分周比ｎを２８＝２５６と仮定し、上式（１）によってＤＤＳ周波数ｆｇを算出する。そのときの内容は以下である。
ｆｇ＝１．５ＧＨｚ×７／２８＝４１．０ＭＨｚ
今回仮定した制御分周比ｎ＝２８＝２５６においては、ＤＤＳ周波数ｆｇが最大周波数を超えてしまうため、制御分周比ｎ＝２５６は制御周波数分周器３１２に設定できない値であると判断し、仮定した制御分周比ｎを異なる値に仮定して上式（１）による算出を再度行う。そして、例えば、制御分周比ｎを２９＝５１２と仮定し、上式（１）によってＤＤＳ周波数ｆｇを算出する。そのときの内容は以下である。
ｆｇ＝１．５ＧＨｚ×７／２９＝２０．５ＭＨｚ
今回仮定した制御分周比ｎ＝２９＝５１２においては、ＤＤＳ周波数ｆｇが最大周波数を超えないため、制御分周比ｎ＝５１２は制御周波数分周器３１２に設定できる値であると判断し、今回仮定した制御分周比ｎ＝５１２制御周波数分周器３１２に設定する候補とする。
【００４０】
次に、周波数設定算出部５０は、算出したＤＤＳ周波数ｆｇの値と、後述する周波数データ記憶部６０に記憶されているデータとを比較し、今回算出したＤＤＳ周波数ｆｇが、スプリアスが発生する周波数として記録されているか否かを確認する。
今回算出したＤＤＳ周波数ｆｇが、スプリアスが発生する周波数として記録されている場合は、仮定した制御分周比ｎと異なる値の制御分周比ｎを仮定して上式（１）による算出を再度行う。また、今回算出したＤＤＳ周波数ｆｇが、スプリアスが発生する周波数として記録されていない場合は、今回算出した設定値の候補を正式な設定値としてＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に出力する。
【００４１】
周波数データ記憶部６０は、周波数切り替え部５に入力される出力周波数設定情報に対応したＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定値を記憶する、例えば、フラッシュＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリである。また、周波数データ記憶部６０は、出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に周波数設定算出部５０から参照される。
周波数データ記憶部６０には、該搬送波生成回路１０の起動時に設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の初期値の設定データと、搬送波Ｆｏｕｔの周波数毎に、スプリアスが発生する条件（ＤＤＳの周波数）とが予め記憶されている。なお、搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応して設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定データを予め記憶しておくこともできる。また、周波数データ記憶部６０は、周波数設定算出部５０が算出してＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定した設定値を記憶することもできる。
なお、周波数データ記憶部６０に記憶されている設定データの内容は、設定値メモリ６に記憶されている設定データの内容と同様である。
【００４２】
次に、本実施形態の搬送波生成回路１０の周波数データ記憶部６０に記憶されているデータについて説明する。図５は、周波数データ記憶部６０に記憶されている周波数データファイルの一例である。周波数データファイルの構成、および各項目の意味は、図２に示した設定値データファイルと同様である。
【００４３】
また、設定データは、該搬送波生成回路１０が最初に起動したときに設定されるＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の初期値（例えば、ＤＡＴＡ１）と、搬送波Ｆｏｕｔの周波数が変更されたときに各搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応したＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の基準値（例えば、ＤＡＴＡ２）と、各搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応してデジタル正弦波Ｆｇにスプリアスが発生する周波数を示すスプリアス値（例えば、ＤＡＴＡ０１）、搬送波Ｆｏｕｔ周波数に対応して予め登録されたＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の登録値（例えば、ＤＡＴＡ５）と、搬送波Ｆｏｕｔの周波数が変更されたときに周波数設定算出部５０が算出してＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定した算出値を記憶した記憶値（例えば、ＤＡＴＡ９）とに分けられている。
なお、該搬送波生成回路１０が最初に起動したときにＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定される初期値は、他の設定値、例えば、周波数設定算出部５０が算出した設定値を記憶した記憶値（例えば、ＤＡＴＡ１２）に変更することが可能であり、次に該搬送波生成回路１０が起動したときは、変更された初期値を最初にＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
【００４４】
周波数設定算出部５０は、出力周波数設定情報が入力されると、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する周波数データ記憶部６０の設定データを読み出し、対応するデータが記憶されているか否かを確認し、対応するデータが記憶されている場合は、周波数データ記憶部６０に記憶されている設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
例えば、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数が１．５ＧＨｚである場合は、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する最新の設定値、例えば、ＤＡＴＡ９の設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。また、指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応するデータが記憶されていない場合は、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１への設定値を算出し、算出した設定値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。
【００４５】
次に、搬送波Ｆｏｕｔの設定値を演算する処理手順について説明する。図６は、本実施形態による搬送波生成回路１０が出力する搬送波Ｆｏｕｔの出力周波数を切り替えるための設定値を算出する処理手順を示したフローチャートである。
【００４６】
まず、周波数設定算出部５０は、図示しない外部のシステムから出力周波数設定情報が入力されると、ステップＳ１０において、周波数データ記憶部６０に記憶されているデータを読み出して指定された搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数から現在設定されている設定データが周波数データ記憶部６０に記憶されているか否かを確認し、設定データが記憶されている場合は、ステップＳ２０において、今回指定された搬送波Ｆｏｕｔの周波数に対応する予め登録してある登録値（例えば、図５のＤＡＴＡ５）または、以前に算出して記憶した記憶値（例えば、図５のＤＡＴＡ９）をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定し、処理を完了する。また、設定データが記憶されていない場合は、ステップＳ３０に進む。
【００４７】
次に、周波数設定算出部５０は、ステップＳ３０において、読み出した周波数データ記憶部６０の搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数のデータを基にして上式（１）によってＤＤＳ周波数ｆｇを算出する。
次に、周波数設定算出部５０は、ステップＳ４０において、算出したＤＤＳ周波数ｆｇの値と、周波数データ記憶部６０に記憶されているスプリアス値（例えば、図５のＤＡＴＡ０１）とを比較し、算出したＤＤＳ周波数ｆｇがスプリアスの発生する周波数であるか否かを確認し、スプリアスの発生する周波数でない場合は、ステップＳ５０において今回算出した算出値をＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する。また、今回算出したＤＤＳ周波数ｆｇが、スプリアスの発生する周波数である場合は、ステップＳ３０に戻って上式（１）によるＤＤＳ周波数ｆｇの算出を再度行い、ステップＳ４０の処理を繰り返す。
【００４８】
次に、周波数データ記憶部６０は、今回算出した算出値を新たに記憶し、処理を完了する。
【００４９】
このようにして、出力周波数設定情報が入力される毎に、周波数データ記憶部６０のデータと指定された指定された搬送波出力周波数とＤＤＳ出力周波数を確認して、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定データの算出を行い、設定データの変更を行う。
【００５０】
上記に述べたとおり、本発明を実施するための最良の形態によれば、出力する搬送波Ｆｏｕｔの周波数に応じてＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１の設定を切り替えることが可能となるため、スプリアスが発生しない搬送波を生成することが可能となる。
【００５１】
なお、本実施形態において、スプリアスの発生する周波数は、予め周波数の値を周波数データ記憶部６０に記憶しておく構成としたが、例えば、スプリアスが発生する周波数の関係式を用いて、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する設定値を算出する際にスプリアスの発生する周波数の算出も行い、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１への設定値を決定することも可能である。
【００５２】
また、本実施形態において、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する設定値は、予め登録した設定値、または算出した設定値を記憶する構成としたが、出力周波数設定情報によって搬送波Ｆｏｕｔの周波数の指示が変更される毎に、ＤＤＳ２１およびＰＬＬシンセサイザ３１に設定する設定値を算出し、算出に用いるデータ以外は記憶しない構成とすることも可能である。
【００５３】
なお、上述した実施形態における搬送波生成回路の一部、例えば、周波数切り替え部、または周波数設定算出部の機能をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態による搬送波生成回路の構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態における設定値データファイルの一例である。
【図３】本実施形態における出力する搬送波の出力周波数を切り替える処理手順を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態による搬送波生成回路において設定値の演算を行う構成を示したブロック図である。
【図５】本実施形態における周波数データファイルの一例である。
【図６】本実施形態における出力する搬送波の出力周波数を切り替えるための設定値を算出する処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１，１０ 搬送波生成回路 ２ ＤＤＳ発振部 ３ ＰＬＬ発振部 ５ 周波数切り替え部 ６ 設定値メモリ ２１ ＤＤＳ ２２ Ｄ／Ａ変換器 ＬＰＦ１ 低域通過フィルタ ３１ ＰＬＬシンセサイザ ＬＰＦ２ 低域通過フィルタ ＶＣＯ 電圧制御発振器 ３１１ 基準周波数分周器 ３１２ 制御周波数分周器 ３１３ 位相比較器 ５０ 周波数設定算出部 ６０ 周波数データ記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信に用いる搬送波を生成する搬送波生成回路において、
所定の周波数の信号を出力する周波数出力手段と、
前記周波数出力手段が出力する周波数の信号に基づいて位相同期信号を生成し搬送波として出力する位相同期信号発生手段と、
前記搬送波の周波数に応じて、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数と、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比とを設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする搬送波生成回路。
【請求項２】
前記周波数出力手段が出力する信号の周波数を設定する周波数設定データと、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比を設定する分周比設定データとを記憶する設定データ記憶手段を備え、
前記設定手段は、
前記搬送波の周波数に応じて前記設定データ記憶手段に記憶されているデータを選択し、該選択したデータを前記周波数出力手段と前記位相同期信号発生手段とに設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の搬送波生成回路。
【請求項３】
前記搬送波の周波数に基づいて、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数を設定する周波数設定データと、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比を設定する分周比設定データとを算出する設定データ算出手段を備え、
前記設定手段は、
前記設定データ算出手段が算出したデータを前記周波数出力手段と前記位相同期信号発生手段とに設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の搬送波生成回路。
【請求項１】
通信に用いる搬送波を生成する搬送波生成回路において、
所定の周波数の信号を出力する周波数出力手段と、
前記周波数出力手段が出力する周波数の信号に基づいて位相同期信号を生成し搬送波として出力する位相同期信号発生手段と、
前記搬送波の周波数に応じて、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数と、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比とを設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする搬送波生成回路。
【請求項２】
前記周波数出力手段が出力する信号の周波数を設定する周波数設定データと、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比を設定する分周比設定データとを記憶する設定データ記憶手段を備え、
前記設定手段は、
前記搬送波の周波数に応じて前記設定データ記憶手段に記憶されているデータを選択し、該選択したデータを前記周波数出力手段と前記位相同期信号発生手段とに設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の搬送波生成回路。
【請求項３】
前記搬送波の周波数に基づいて、前記周波数出力手段が出力する信号の周波数を設定する周波数設定データと、前記位相同期信号発生手段が位相同期信号を生成する際に用いる分周比を設定する分周比設定データとを算出する設定データ算出手段を備え、
前記設定手段は、
前記設定データ算出手段が算出したデータを前記周波数出力手段と前記位相同期信号発生手段とに設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の搬送波生成回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−４５４４３（Ｐ２０１０−４５４４３Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０６１８７（Ｐ２００８−２０６１８７）
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
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