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无线电波接收设备、无线电波时钟以及转发器

阅读:362发布:2020-05-13

专利汇可以提供无线电波接收设备、无线电波时钟以及转发器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且把所接收的低频标准 无线电波 转换成中频 信号 Sa,并且将其输入到检测 电路 (620)以及AGC电路(618),其中所述所接收的低频标准无线电波是调幅信号。检测电路(620)和AGC电路(618)根据中频信号Sa生成RF 控制信号 Sf1和IF控制信号Sf2,并且通过把所生成的RF控制信号Sf1和IF控制信号Sf2输出到RF控制电路(611)和IF控制电路(616),控制RF控制电路(611)和IF控制电路(616)。此时,无线电波接收设备(61)可以 加速 AGC操作。,下面是无线电波接收设备、无线电波时钟以及转发器专利的具体信息内容。

1.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(ANT),其接收调幅信号
增益控制装置(618),其输出增益控制信号
调幅信号放大装置(611),其根据从所述增益控制装置(618) 输出的增益控制信号放大从所述无线电波接收装置(ANT)所接收的 调幅信号;
频率转换装置(613),其把从所述调幅信号放大装置(611)输 出的信号与预先确定的振荡信号相混频,并且将该信号作为中频信号 输出;
中频信号放大装置(616),其根据从所述增益控制装置(618) 输出的增益控制信号放大从所述频率转换装置(613)输出的中频信 号;以及
检测装置(620),其检测从所述中频信号放大装置(616)输出 的信号,并且输出检测信号,
其中所述增益控制装置(618)包括:
反相装置(618a),其反相所述检测信号;
第一乘法装置(618b),其把所述反相装置(618a)反相得到的 信号与从所述中频信号放大装置(616)输出的信号相乘;以及
生成装置(618e),其根据所述第一乘法装置(618b)相乘得到 的信号的信号电平,生成所述增益控制信号。
2.根据权利要求1所述的无线电波接收设备,其中所述检测装 置(620)包括:
标准信号生成装置(621),其根据从所述中频信号放大装置(616) 输出的信号生成标准信号,该标准信号具有与所述中频信号相同的频 率与相同的相位;以及
第二乘法装置(622a),其把从所述中频信号放大装置(616)输 出的信号与所述标准信号相乘,并且
把所述第二乘法装置(622a)相乘得到的信号作为所述检测信号 输出。
3.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(ANT),其接收调幅信号;
增益控制装置(619),其输出增益控制信号;
调幅信号放大装置(611),其根据从所述增益控制装置(619) 输出的增益控制信号放大从所述无线电波接收装置(ANT)所接收的 调幅信号;
频率转换装置(613),其把从所述调幅信号放大装置(611)输 出的信号与预先确定的振荡信号相混频,并且把该信号作为中频信号 输出;
中频信号放大装置(616),其根据从所述增益控制装置(619) 输出的增益控制信号放大从所述频率转换装置(613)输出的中频信 号;以及
检测装置(620),其对从所述中频信号放大装置(616)输出的 信号进行检测,并且输出检测信号,
其中:
所述检测装置(620)包括标准信号生成装置(621),其根据从 所述中频信号放大装置(616)输出的信号生成标准信号,该标准信 号具有与所述中频信号相同的频率和相同的相位;以及
所述增益控制装置(619)包括:
反相装置(619a),其反相所述检测信号,
乘法装置(619b),其把所述反相装置(619a)反相得到的信号 与从所述中频信号放大装置(616)输出的信号相乘,
加法装置(619c),其把所述乘法装置相乘得到的信号与从所述 中频信号放大装置(616)输出的信号相加,以及
生成装置(618e),其根据所述加法装置(619c)相加得到的信 号的信号电平,生成所述增益控制信号。
4.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(ANT),其接收调幅信号;
增益控制装置(629),其输出增益控制信号;
调幅信号放大装置(611),其根据从所述增益控制装置(629) 输出的增益控制信号放大从所述无线电波接收装置(ANT)所接收的 调幅信号;
频率转换装置(613),其把从所述调幅信号放大装置(611)输 出的信号与预先确定的振荡信号相混频,并且把该信号作为中频信号 输出;
中频信号放大装置(616),其根据从所述增益控制装置(618) 输出的增益控制信号放大从所述频率转换装置(613)输出的中频信 号;以及
检测装置(620),其对从所述中频信号放大装置(616)输出的 信号进行检测,并且输出检测信号,
其中:
所述检测装置(620)包括标准信号生成装置(621),其根据从 所述中频信号放大装置(616)输出的信号生成标准信号,该标准信 号具有与所述中频信号相同的频率和相同的相位;以及
所述增益控制装置(629)包括:
乘法装置(629a),其把所述检测信号和所述标准信号相乘;
减法装置(629b),其从所述中频信号放大装置(616)输出的信 号中减去所述乘法装置(629a)相乘得到的信号,以及
生成装置(618e),其根据所述减法装置(629b)相减得到的信 号的信号电平,生成所述增益控制信号。
5.一种无线电波时钟,包括:
权利要求1中所述的无线电波接收设备(61);
时间代码生成装置(70),其根据包括在所述无线电波接收设备 (61)的所述无线电波接收装置(ANT)所接收的调幅信号中的标准 无线电波信号,生成标准时间代码;
计时装置(80),其对当前时间进行计时;以及
校正装置(10),其根据所述时间代码生成装置(70)所生成的 标准时间代码,校正由所述计时装置(80)计时的当前时间。
6.一种转发器,包括:
权利要求1中所述的无线电波接收设备(61);
时间代码生成装置(70),其根据包括在所述无线电波接收设备 (61)的所述无线电波接收装置(ANT)所接收的调幅信号中的标准 无线电波信号,生成标准时间代码;
发送装置(90),其发送所述时间代码生成装置(70)所生成的 标准时间代码。
7.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(ANT),其接收调幅信号;
增益控制装置(1618),其输出增益控制信号;
调幅信号放大装置(1611),其根据从所述增益控制装置(1618) 输出的增益控制信号放大从所述无线电波接收装置(ANT)所接收的 调幅信号;
频率转换装置(1613),其把从所述调幅信号放大装置(1611) 输出的信号与预先确定的振荡信号相混频,并且把该信号作为中频信 号输出;
中频信号放大装置(1616),其根据从所述增益控制装置(1618) 输出的增益控制信号放大从所述频率转换装置(1613)输出的中频信 号;以及
检测装置(1620),其对从所述中频信号放大装置(1618)输出 的信号进行检测,并且输出检测信号,
其中:
所述检测装置(1620)包括:
标准信号生成装置(1621),其根据从所述中频信号放大装置 (1618)输出的信号生成标准信号,该标准信号具有与所述中频信号 相同的频率和相同的相位,以及
减法装置(1622),其从所述中频信号中减去所述标准信号,以 及
所述增益控制装置(1618)包括信号电平比较装置(1618e),其 把所述减法装置(1622)相减得到的信号的信号电平与所述标准电平 的信号电平加以比较,以及
根据所述信号电平比较装置(1618e)的比较结果,生成所述增 益控制信号。
8.根据权利要求7所述的无线电波接收设备,其中所述检测装 置(1620)还包括:
振荡装置(621c),其输出预先确定频率的信号;
相位比较装置(621a),其把所述减法装置(1622)相减得到的 信号的相位与从所述振荡装置(621c)输出的信号的相位加以比较; 以及
滤波器(621b),其截去与从相位比较装置(621a)输出的信号 相关的预先确定范围的频率分量。
9.一种无线电波时钟,包括:
权利要求7中所述的无线电波接收设备(1061);
时间代码生成装置(70),其根据包括在该无线电波接收设备 (1061)的所述无线电波接收装置(ANT)所接收的调幅信号中的标 准无线电波信号,生成标准时间代码;
计时装置(80),其对当前时间进行计时;以及
校正装置(10),其根据所述时间代码生成装置(70)所生成的 标准时间代码,校正由所述计时装置(80)计时的当前时间。
10.一种转发器,包括:
权利要求7中所述的无线电波接收设备(1061);
时间代码生成装置(70),其根据包括在该无线电波接收设备 (1061)的所述无线电波接收装置(ANT)所接收的调幅信号中的标 准无线电波信号,生成标准时间代码;
发送装置(90),其发送所述时间代码生成装置(70)所生成的 标准时间代码。
11.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(2001),其接收调幅信号;
增益控制装置(2010),其输出增益控制信号;
调幅信号放大装置(2002),其根据从所述增益控制装置(2010) 输出的增益控制信号放大从所述无线电波接收装置(2001)所接收的 调幅信号;
振荡装置(2005),其输出预先确定频率的信号;
频率转换装置(2004),其把从所述调幅信号放大装置(2002) 输出的信号与从所述振荡装置(2005)输出的信号相混频,并且把该 信号转换为中频信号;
中频信号放大装置(2007),其根据从所述增益控制装置(2010) 输出的增益控制信号放大从所述频率转换装置(2004)输出的中频信 号;以及
检测装置(2009),其对从所述中频信号放大装置(2007)输出 的信号进行检测,并且输出检测信号,
其中:
所述检测装置(2009)包括提取装置(9201、9202),其从所述 中频信号放大装置(2007)输出的信号中提取调制信号;
所述增益控制装置(2010)包括增益控制信号生成装置(2101), 其通过把所述提取装置(9201、9202)所提取的调制信号与预先确定 的电压电平进行比较,生成所述增益控制信号;以及
所述检测装置(2009)还包括检测信号输出装置(9203、9204、 9301、9304、9401、9404),其根据所述提取装置(9201、9202)所 提取的调制信号和所述增益控制信号生成装置(2101)所生成的增益 控制信号,生成并输出所述检测信号。
12.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(2001),其接收调幅信号;
增益控制装置(2010),其输出增益控制信号;
调幅信号放大装置(2002),其根据从所述增益控制装置(2010) 输出的增益控制信号放大从所述无线电波接收装置(2001)所接收的 调幅信号;
振荡装置(2005),其输出预先确定频率的信号;
频率转换装置(2004),其把从所述调幅信号放大装置(2002) 输出的信号与从所述振荡装置(2005)输出的信号相混频,并且把该 信号转换为中频信号;
检测装置(2009),其对从所述频率转换装置(2004)输出的信 号进行检测,并且输出检测信号,
其中:
所述检测装置(2009)包括提取装置(9201、9202),其从所述 频率转换装置(2004)输出的信号中提取调制信号;
所述增益控制装置(2010)包括增益控制信号生成装置(2101), 其通过把所述提取装置(9201、9202)所提取的调制信号与预先确定 的电压电平进行比较,生成所述增益控制信号;以及
所述检测装置(2009)还包括检测信号输出装置(9203、9204、 9301、9304、9401、9404),其根据所述提取装置(9201、9202)所 提取的调制信号和所述增益控制信号生成装置(2101)所生成的增益 控制信号,生成并输出所述检测信号。
13.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(2001),其接收调幅信号;
增益控制装置(2010),其输出增益控制信号;
振荡装置(2005),其输出预先确定频率的信号;
调幅信号放大装置(2002),其根据从所述增益控制装置输出的 增益控制信号放大从所述无线电波接收装置(2001)所接收的调幅信 号;
振荡装置(2005),其输出预先确定频率的信号;
频率转换装置(2004),其把从所述无线电波接收装置(2001) 输出的调幅信号与从所述振荡装置(2005)输出的信号相混频,并且 把该信号转换为中频信号;
中频信号放大装置(2007),其根据从所述增益控制装置(2010) 输出的增益控制信号放大从所述频率转换装置(2004)输出的中频信 号;以及
检测装置(2009),其对从所述中频信号放大装置(2007)输出 的信号进行检测,并且输出检测信号,
其中:
所述检测装置(2009)包括提取装置(9201、9202),其从所述 中频信号放大装置(2007)输出的信号中提取调制信号;
所述增益控制装置(2010)包括增益控制信号生成装置(2101), 其通过把所述提取装置(9201、9202)所提取的调制信号与预先确定 的电压电平进行比较,生成所述增益控制信号;以及
所述检测装置(2009)还包括检测信号输出装置(9203、9204、 9301、9304、9401、9404),其根据所述提取装置(9201、9202)所 提取的调制信号和所述增益控制信号生成装置(2101)所生成的增益 控制信号,生成并输出所述检测信号。
14.根据权利要求11所述的无线电波接收设备,其中所述检测 信号输出装置(9203、9204)包括:
乘法装置(9203),其把所述调制信号和所述增益控制信号相乘; 以及
输出装置(9204),其把所述乘法装置(9203)相乘得到的信号 作为检测信号输出。
15.根据权利要求11所述的无线电波接收设备,其中所述检测 信号输出装置(9301、9304)包括:
加法装置(9301),其把所述调制信号和所述增益控制信号相加; 以及
输出装置(9304),其把所述加法装置相加得到的信号作为检测 信号输出。
16.根据权利要求11所述的无线电波接收设备,其中所述检测 信号输出装置(9401、9404)包括:
选择装置(9401),其选择所述调制信号或所述增益控制信号; 以及
输出装置(9404),其把所述选择装置所选择的信号作为检测信 号输出。
17.一种无线电波时钟,包括:
权利要求11中所述的无线电波接收设备(2061);
时间代码生成装置(70),其根据包括在所述无线电波接收设备 (2061)的所述无线电波接收装置(2001)所接收的调幅信号中的标 准无线电波信号,生成标准时间代码;
计时装置(80),其对当前时间进行计时;以及
校正装置(10),其根据所述时间代码生成装置(70)所生成的 标准时间代码,校正由所述计时装置(80)计时的当前时间。
18.一种转发器,包括:
权利要求11中所述的无线电波接收设备(2061);
时间代码生成装置(70),其根据包括在所述无线电波接收设备 (2061)的所述无线电波接收装置(2001)所接收的调幅信号中的标 准无线电波信号,生成标准时间代码;
发送装置(90),其发送所述时间代码生成装置(70)所生成的 标准时间代码。
19.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(3001),其接收无线电波信号,并且把所接 收的无线电波信号转换为电信号输出;
振荡装置(3005),其输出预先确定频率的信号;
频率转换装置(3004),其把从所述无线电波接收装置(3001) 输出的电信号与从所述振荡装置(3005)输出的信号相混频,并且把 该信号转换为中频信号;
标准信号生成装置(3009),其根据所述频率转换信号所转换的 中频信号生成标准信号;
减法装置(3103),其从所述中频信号中减去所述标准信号;以 及
相位比较装置(3105),其把所述减法装置(3105)相减得到的 信号的相位与所述标准信号的相位加以比较。
20.根据权利要求19所述的无线电波接收设备,还包括放大装 置(3102),其根据所述中频信号的强度,放大所述标准信号,
其中所述减法装置(3103)从所述中频信号中减去所述放大装置 (3102)所放大的信号。
21.根据权利要求19所述的无线电波接收设备,还包括滤波器 (3106),其截去超出与从所述相位比较装置(3105)输出的信号相 关的预先确定范围的频率分量。
22.一种无线电波时钟,包括:
权利要求19中所述的无线电波接收设备(3917);
时间代码生成装置(70),其根据包括在所述无线电波接收设备 (3061)的所述无线电波接收装置(3001)所接收的调幅信号中的标 准无线电波信号,生成标准时间代码;
计时装置(80),其对当前时间进行计时;以及
校正装置(10),其根据所述时间代码生成装置(70)所生成的 标准时间代码,校正由所述计时装置(80)计时的当前时间。
23.一种转发器,包括:
权利要求19中所述的无线电波接收设备(3917);
时间代码生成装置(70),其根据包括在所述无线电波接收设备 (3061)的所述无线电波接收装置(3001)所接收的调幅信号中的标 准无线电波信号,生成标准时间代码;
发送装置(90),其发送所述时间代码生成装置(70)所生成的 标准时间代码。
24.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(4001),其接收无线电波信号,并且把所接 收的无线电波信号转换为电信号输出;
振荡装置(4005),其输出预先确定频率的信号;
频率转换装置(4004),其把从所述无线电波接收装置(4001) 输出的电信号与从所述振荡装置(4005)输出的信号混频,并且把该 信号转换为中频信号;
标准信号生成装置(4009),其根据所述频率转换装置(4004) 所转换的中频信号生成标准信号;
第一乘法装置(4010C),其把所述中频信号与所述标准信号相 乘;
第一相位控制装置(4103),其改变所述中频信号的相位,并且 输出该信号;
第二乘法装置(4010D),其把从所述第一相位控制装置(4103) 输出的信号与所述标准信号相乘;
第二相位控制装置(4106),其改变所述第二乘法装置(4010D) 相乘得到的信号的相位,并且输出该信号;以及
加法装置(4107),其把从所述第二相位控制装置(4106)输出 的信号与所述第一乘法装置(4010C)相乘得到的信号相加。
25.根据权利要求24所述的无线电波接收设备,其中所述第一 相位控制装置(4103)和所述第二相位控制装置(4106)输出把输入 信号的相位改变了90度的信号。
26.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(4001),其接收无线电波信号,并且把所接 收的无线电波信号转换为电信号输出;
振荡装置(4005),其输出预先确定频率的信号;
频率转换装置(4004),其把从所述无线电波接收装置(4001) 输出的电信号与从所述振荡装置(4005)输出的信号混频,并且把该 信号转换为中频信号;
标准信号生成装置(4009),其根据所述频率转换装置(4004) 所转换的中频信号生成标准信号;
第一乘法装置(4020C),其把所述中频信号与所述标准信号相 乘;
第一微分装置(4203),其对所述中频信号进行微分;
第二乘法装置(4020D),其把所述第一微分装置(4203)微分 得到的信号与所述标准信号相乘;
第一加法装置(4206),其把所述第二乘法装置(4020D)相乘 得到的信号与所述第一乘法装置(4020C)相乘得到的信号相加。
减法装置(4207),其从所述第一乘法装置(4020C)相乘得到 的信号中减去所述第二乘法装置(4020D)相乘得到的信号;
第二微分装置(4208),其对所述减法装置(4207)相减得到的 信号进行微分;
放大装置(4209),其放大所述第二微分装置(4208)微分得到 的信号,并且输出该信号;以及
第二加法装置(4210),其把所述放大装置(4209)所输出的信 号与所述第一加法装置(4206)相加得到的信号相加。
27.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(4001),其接收无线电波信号,并且把所接 收的无线电波信号转换为电信号输出;
振荡装置(4005),其输出预先确定频率的信号;
频率转换装置(4004),其把从所述无线电波接收装置(4001) 输出的电信号与从所述振荡装置(4005)输出的信号混频,并且把该 信号转换为中频信号;
标准信号生成装置(4009),其根据所述频率转换装置(4004) 所转换的中频信号生成标准信号;
第一乘法装置(4020C),其把所述中频信号与所述标准信号相 乘;
相位控制装置(4302),其改变所述标准信号的相位,并且输出 该信号;
第二乘法装置(4030D),其把所述相位控制装置(4302)输出 的信号与所述中频信号相乘;
第一加法装置(4206),其把所述第二乘法装置(4030D)相乘 得到的信号与所述第一乘法装置(4020C)相乘得到的信号相加。
减法装置(4207),其从所述第一乘法装置(4020C)相乘得到 的信号中减去所述第二乘法装置(4030D)相乘得到的信号;
微分装置(4208),其对所述减法装置(4207)相减得到的信号 进行微分;
放大装置(4209),其放大所述微分装置(4208)微分得到的信 号,并且输出该信号;以及
第二加法装置(4210),其把所述放大装置(4209)所输出的信 号与所述第一加法装置(4206)相加得到的信号相加。
28.一种无线电波接收设备,包括:
无线电波接收装置(4001),其接收无线电波信号,并且把所接 收的无线电波信号转换为电信号输出;
振荡装置(4005),其输出预先确定频率的信号;
频率转换装置(4004),其把从所述无线电波接收装置(4001) 输出的电信号与从所述振荡装置(4005)输出的信号混频,并且把该 信号转换为中频信号;
标准信号生成装置(4009),其根据所述频率转换装置(4004) 所转换的中频信号生成标准信号;
第一乘法装置(4010C),其把所述中频信号与所述标准信号相 乘;
微分装置(4402),其对所述标准信号进行微分;
第二乘法装置(4040D),其把所述微分装置(4402)微分得到 的信号与所述中频信号相乘;
相位控制装置(4106),其改变所述第二乘法装置(4040D)相 乘得到的信号的相位,并且输出该信号;以及
加法装置(4107),其把所述相位控制装置(4106)所输出的信 号与所述第一乘法装置(4010C)相乘得到的信号相加。
29.根据权利要求27所述的无线电波接收设备,其中,所述相 位控制装置(4302)把输入信号的相位改变90度。
30.根据权利要求24所述的无线电波接收设备,其中,所述第 一乘法装置(4010C)和第二乘法装置(4010D)包括低通滤波器(4102、 4105),并且经由该低通滤波器输出相乘得到的信号。
31.一种无线电波时钟,包括:
权利要求24中所述的无线电波接收设备(4917);
时间代码生成装置(70),其根据包括在所述无线电波接收设备 (4061)的所述无线电波接收装置(4001)所接收的调幅信号中的标 准无线电波信号,生成标准时间代码;
计时装置(80),其对当前时间进行计时;以及
校正装置(10),其根据所述时间代码生成装置(70)所生成的 标准时间代码,校正由所述计时装置(80)计时的当前时间。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种无线电波接收设备、无线电波时钟以及转发器

技术背景

目前,许多国家(例如,德国、英国、瑞士、日本等)中传输或 广播包含时间数据(即,时间代码)的低频标准无线电波信号(长波 信号),其中的时间数据表示精确的当前时间。例如,在日本,从两 个传输设施(位于福岛县和佐贺县)传输40KHz和60KHz的低频标 准(或参考)无线电波信号,该无线电波信号已经经过使用具有图 11中所示格式的时间代码的幅度调制。时间代码包括多个,其中 每一个帧具有60秒的长度,并且包括如图12中的所示的各种数据。 每次更新帧中表示当前分钟的数字时(即每分钟),传输时间代码。

存在着已知的一种无线电波时钟(时钟设备),其接收时间代码、 通过一个时间电路计算当前时间,并且根据所接收的时间代码校正时 间电路所计算的当前时间。这种无线电波时钟具有一个AGC(自动 增益控制)电路,该电路根据从放大电路输出的信号的强度,控制放 大电路的增益,从而即使所接收的无线电波的信号电平出现波动,也 可以在内部电路中把时间校正为精确时间。

在该AGC电路中,通过对所放大的信号进行滤波,执行放大电 路的增益控制。因此,需要一个滤波器,其具有与调制信号的周期相 比足够大的时间常数。即,由于低频标准无线电波的周期为1秒钟, 所以需要一个具有大时间常数的滤波器,由此,直到AGC电路的瞬 态操作变得稳定为止,将产生大延迟的问题。

而且,在实际构造整个电路的阶段,考虑到数十秒的延迟,需要 对电路进行设计,以防止出现脉动。由此,通过设计一个包含在AGC 电路中的滤波器来减小延迟,即加速AGC操作,是困难的。

在无线电波接收设备接收弱无线电波的情况下,由于包含在无线 电波中的干扰等,难以进行平稳的检测。

另外,当对无线电波进行检测时,通常使用泄漏干扰的滤波器。 由于滤波器具有恒量通带,所以滤波器也允许那些接近被允许通过的 频率的干扰分量通过。如果通带较窄,则会出现时间延迟,并且会影 响此后的信号处理等。

发明内容

本发明的一个目的是加速无线电波接收设备等中的AGC操作。
本发明的另一个目的是提供一种可以平稳接收弱无线电波的无 线电波接收设备。
本发明的又一个目的是提供一种减小干扰和延迟时间的无线电 波接收设备与无线电波时钟。
附图说明
通过阅读以下的详细描述以及附图,本发明的这些目的、其它目 的以及优点将会变得更加明显,在这些附图中:
图1描述了无线电波时钟的电路结构;
图2是一个结构图,描述了第一和第二实施例的无线电波接收设 备的电路结构;
图3是一个结构图,描述了第一实施例的检测电路和AGC电路 的电路结构;
图4是一个流程图,描述了第一实施例的无线电波接收设备的处 理过程;
图5A描述了第一实施例的无线电波接收设备中信号的轮廓波 形;
图5B描述了第一实施例的无线电波接收设备中信号Sb的轮廓 波形
图5C描述了第一实施例的无线电波接收设备中信号Sc的轮廓 波形;
图5D描述了第一实施例的无线电波接收设备中信号Sd的轮廓 波形;
图5E描述了第一实施例的无线电波接收设备中信号Se的轮廓波 形;
图6是一个结构图,描述了第二实施例的检测电路和AGC电路 的电路结构;
图7是一个流程图,描述了第二实施例的无线电波接收设备的处 理过程;
图8A描述了通过第二实施例的无线电波接收设备的信号Sa的 轮廓波形;
图8B描述了通过第二实施例的无线电波接收设备的信号Sb的 轮廓波形;
图8C描述了通过第二实施例的无线电波接收设备的信号Sd1的 轮廓波形;
图8D描述了通过第二实施例的无线电波接收设备的信号Sd2的 轮廓波形;
图8E描述了通过第二实施例的无线电波接收设备的信号Se的轮 廓波形;
图9是一个结构图,描述了第七和第九实施例的转发器的电路结 构;
图10是一个结构图,描述了作为第一和第二实施例的一个修改 实例的检测电路和AGC电路;
图11描述了低频标准无线电波的时间代码;
图12是一个结构图,描述了第三实施例的无线电波接收设备;
图13是一个结构图,描述了第三实施例的检测电路和AGC电路;
图14是一个流程图,描述了第三实施例的无线电波接收设备的 处理过程;
图15A描述了第三实施例的无线电波接收设备中信号Sa的轮廓 波形;
图15B描述了第三实施例的无线电波接收设备中信号Sb’的轮廓 波形;
图15C描述了第三实施例的无线电波接收设备中信号Sc的轮廓 波形;
图15D描述了第三实施例的无线电波接收设备中信号Sd的轮廓 波形;
图15E描述了第三实施例的无线电波接收设备中信号Se的轮廓 波形;
图15F描述了第三实施例的无线电波接收设备中信号Sf的轮廓 波形;
图16是第四实施例的无线电波接收设备的一个电路结构图;
图17是一个电路结构图,描述了第四实施例的检测电路和AGC 电路;
图18A描述了第四实施例的无线电波接收设备中信号Sa的波 形;
图18B描述了第四实施例的无线电波接收设备中信号Sb的波 形;
图18C描述了第四实施例的无线电波接收设备中信号Sc的波 形;
图18D描述了第四实施例的无线电波接收设备中信号Sd的波 形;
图18E描述了第四实施例的无线电波接收设备中信号Se的波形;
图19是第五实施例的检测电路和AGC电路的电路结构图;
图20是第六实施例的检测电路和AGC电路的电路结构图;
图21是一个电路结构图,描述了无线电波接收设备的一个修改 实例;
图22是一个电路结构图,描述了无线电波接收设备的一个修改 实例;
图23第八实施例的无线电波接收设备的一个电路结构图;
图24是第八实施例的信号再生电路的一个电路结构图;
图25A描述了第八实施例的无线电波接收设备中信号Sa的波 形;
图25B描述了第八实施例的无线电波接收设备中信号Sb的波 形;
图25C描述了第八实施例的无线电波接收设备中信号Sc的波 形;
图25D描述了第八实施例的无线电波接收设备中信号Sd的波 形;
图25E描述了第八实施例的无线电波接收设备中信号Se的波形;
图25F描述了第八实施例的无线电波接收设备中信号Sf的波形;
图26是一个流程图,描述了第八实施例的信号再生电路的操作;
图27是第十实施例的无线电波接收设备的一个电路结构图;
图28是第十实施例的信号再生电路的一个电路结构图;
图29是第十一实施例的信号再生电路的一个电路结构图;
图30是第十二实施例的信号再生电路的一个电路结构图;
图31是第十三实施例的信号再生电路的一个电路结构图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的实施例。在本发明的这些实施例 中,将描述其中本发明应用于无线电波时钟和转发器的情况。但本发 明并不局限于无线电波时钟和转发器,而是可以应用于接收无线电波 的任何设备。
[第一实施例]
首先,以下将参照图1至5E描述本发明的第一实施例。
图1描述了这一实施例的无线电波时钟1的电路结构实例。根据 图1,无线电波时钟1包括一个CPU(中央处理器)10、一个输入单 元20、一个显示单元30、一个RAM(随机存取存储器)40、一个 ROM(只读存储器)50、一个接收控制单元60、一个计时电路80、 一个振荡电路81以及一个时间代码转换单元70。除了振荡电路单元 81之外,把每一个单元连接到总线B。把振荡电路81连接到计时电 路80。
CPU 10,按一个预先确定的时序,或者根据从输入单元20输入 的操作信号等,读出存储在ROM 50中的各种程序,并且在RAM 40 中展开所读出的程序,以向每一单元提供指令和数据。具体地讲, CPU 10执行各种控制,例如,按每一预先确定的间隔控制接收控制 单元60以执行一个操作,该操作用于接收标准无线电波、根据时间 代码转换单元70所输入的一个标准时间代码来校正计时电路80所保 持的表示当前时间的数据、以及根据所校正的当前时间数据向显示单 元30输出一个显示信号以使所显示的时间被更新。
输入单元20包括用于控制无线电波时钟1以执行不同功能的开 关。当操作这些开关中的任何一个时,把操作信号输出到CPU 10。
由小型液晶显示器等构造显示单元30,并且数字显示来自CPU 10的数据,例如,由计时电路80所保持的当前时间数据。
RAM 40存储CPU 10所处理的数据,并且在CPU 10的控制下, 把所存储的数据输出到CPU 10。
RAM 50主要存储与无线电波时钟1相关的系统程序和应用程 序。
接收控制单元60包括一个无线电波接收设备61。无线电波接收 设备61从天线所接收的低频标准无线电波中截去不需要的频率分 量,以挑出目标频率信号。无线电波接收设备61把目标频率信号转 换成中频信号,并且输出该信号。
计时电路80对从振荡电路81输入的信号进行计数,并且获取当 前时间数据等。计时电路80把所获取的当前时间数据输出到CPU 10。 振荡电路81始终输出具有恒定频率的信号。
时间代码转换单元70根据从无线电波接收设备61输出的信号, 生成一个标准时间代码,该标准时间代码包括作为一个时钟所必需的 数据,例如标准时间代码、累计结果代码、日期代码等,并且把所生 成的标准时间代码输出到CPU 10。
图2是一个结构图,描述了根据第一实施例的使用超外差类型的 无线电波接收设备61的电路结构。根据图2,无线电波接收设备61 包括一个天线ANT、一个RF放大器电路611、滤波器电路612、615、 617、一个频率转换电路613、一个本地振荡电路614、一个IF放大 器电路616、一个AGC(自动增益控制)电路618以及一个检测电路 620。
天线ANT可以接收低频标准无线电波,其由例如一种棒形天线 构成。把所接收的无线电波转换成电信号,然后输出。
把从天线ANT输出的电信号以及从AGC电路618输出的一个 RF控制信号Sf1输入到RF放大器电路611。RF放大器电路611根 据RF控制信号Sf1,放大并输出从天线ANT输入的电信号。
把从RF放大器电路611输出的信号输入到滤波器电路612。滤 波器电路612允许与该输入信号相关的预先确定的频率范围通过, 即,输出截去了在该范围之外的频率分量的信号。
把从滤波器电路612输出的信号和从本地振荡电路614输出的信 号输入到频率转换电路613。频率转换电路613把两个输入的信号混 频,并且将其作为中频信号输出。本地振荡电路614生成并输出本地 振荡频率的信号。
把从频率转换电路613输出的中频信号输入到滤波器电路615。 然后,滤波器电路615允许具有预定频率范围的信号分量通过,其中, 把中频信号的中频设置在中心位置,即,输出截去了在该范围之外的 频率分量的信号。
把从滤波器电路615输出的信号和从AGC电路618输出的IF控 制信号Sf2输入到IF放大器电路。IF放大器电路616根据IF控制信 号Sf2放大并输出从滤波器电路615输入的信号。
把从IF放大器电路616输出的信号输入到滤波器电路617。然后, 滤波器电路617允许具有与输入信号相关的预先确定频率范围的信 号分量通过,即,输出截去了在该范围之外的频率分量的信号Sa。
检测电路620包括一个载波提取电路621和一个信号再生电路 622。
载波提取电路由例如PLL(相环)电路构成。把从滤波器电路 617输出的信号Sa输出到载波提取电路621。然后,输出信号Sb, 其中信号电平为具有与信号Sa相同频率和相位的固定标准信号。
把从滤波器电路617输出的信号Sa和从载波提取电路621输出 的信号Sb输入到信号再生电路622。然后,信号再生电路622输出 信号Sc和信号Sg,其对应于信号Sa的基带信号(即,复制信号Sa 的信号)。
把从滤波器电路617输出的信号Sa和从信号再生电路622输出 的信号Sc输入到AGC电路618。AGC电路618根据信号Sa的强度 (信号电平),输出控制RF放大器电路611和IF放大器电路616的 增益的放大量的RF控制信号Sf1和Sf2。
图3是一个电路结构图,描述了构成无线电波接收设备61的 AGC电路618和检测电路620的电路结构的一个实例。根据图3,载 波提取电路621包括一个PD(检相器)621a、一个LPF(低通滤波 器)621b以及一个振荡器621c。
把从滤波器电路617输出的信号Sa和从振荡器621c输出的信号 输入到PD 621a。PD 621a比较两个输入信号的相位,并且输出具有 与所检测的相位差相对应的信号电平的相位差信号
把从PD 621a输出的相位差信号输入到LPF 621b。LPF 621b允 许具有预先确定的低频范围(低通)频率的信号分量通过,即输出截 去了在该范围之外的频率分量的信号。
把从LPF 621b输出的信号输入到振荡器621c。振荡器621c根据 输入信号调整将被放大的信号的振荡频率差,从而使将被放大的信号 的相位变得与载波的信号Sb的相位相同。在调整之后,振荡器621c 把所调整的信号作为信号Sb输出。
信号再生电路622包括一个乘法器622a以及LPF 622b、622c。
把从滤波器电路617输出的信号Sa和从振荡器621c输出的信号 Sb输入到乘法器(混频器)622a。乘法器622a把信号Sa和信号Sb 相乘,并且把相乘得到的信号作为Sc输出。
把从乘法器622a输出的信号Sc输入到LPF 622b。LPF 622b允 许信号Sc的频率的预先确定的范围(低通)通过,即输出截去了在 该范围之外的频率分量的信号Sc’。通过LPF 622b,截去信号Sa的 高频分量,并且获得一个几乎与信号Sa的基带信号相同的信号(再 生的信号)。
把从LPF 622b输出的信号Sc’输入到LPF 622c。然后,LPF 622c 允许与信号Sc’相关的预先确定的频率范围(低通)通过,并且输出 截去了在该范围之外的频率分量的信号Sg。信号Sg对应于由无线电 波接收设备61所获得的低频标准无线电波的数据信号(再生的信 号)。
AGC电路618包括一个反相放大器618a、一个乘法器618b、一 个AGC检测电路618c、一个LPF 618d以及一个AGC电压生成电路 618e。
把从LPF 622b输出的信号Sc’输入到反相放大器618a。反相放 大器618a反相并放大信号Sc’,并且把该反相和放大的信号作为信 号Sd输出。
把从滤波器电路617输出的信号Sa和从反相放大器618a输出的 信号Sd输入到乘法器618b。然后,乘法器618b把信号Sa和信号Sd 相乘,并且把相乘得到的信号作为信号Se输出。
把从乘法器618b输出的信号Se输入到AGC检测电路618c。然 后,AGC检测电路618c对所输入的信号Se进行检测(例如,通过 峰值检测),并且在检测之后输出一个信号。
把从AGC检测电路618c输出的信号输入到LPF 618d。然后, LPF 618d允许具有与输入信号相关的预先确定频率范围(低通)的 信号分量通过,即输出截去了在该范围之外的频率的信号。
把从LPF 618d输出的信号输入到AGC电压生成电路618e。然 后,根据信号的输入电平,AGC电压生成电路618e输出分别控制 RF放大器电路611和IF放大器电路616的RF控制信号Sf1和IF控 制信号Sf2。
接下来,将描述无线电波接收设备61的操作。图4是一个流程 图,描述了本实施例的无线电波接收设备61的处理过程,图5A~5E 描述了通过无线电波接收设备61的每一信号的轮廓波形。
根据图4,首先,把天线ANT所接收的低频标准无线电波转换 成电信号,并且将其输出到RF放大器电路611。RF放大器电路611 根据从AGC电路618输入的RF控制信号Sf1放大(衰减)所输入 的电信号,并且经由滤波器电路612将所放大(衰减)的信号输出到 频率转换电路613。
接下来,频率转换电路613把输入信号转换成预先确定的中频信 号,并且经由滤波器电路615把该信号输出到IF放大器电路616。IF 放大器电路616根据从AGC电路618输入的IF控制信号Sf2放大(衰 减)输入信号,并且经由滤波器电路612将所放大(衰减)的信号作 为信号Sa输出到检测电路20(步骤S11)。此处,如图5A中所示, 信号Sa为一个具有10%和100%调幅的信号。
然后,在检测电路620中,载波提取电路621输出与信号Sa的 载波的相位同步的信号Sb。然后,信号再生电路622的乘法器622a 把信号Sa和信号Sb相乘,并且把相乘得到的信号作为信号Sc输出。 LPF 622b截去信号Sc的高频分量,并且,如图5C中所示,将其作 为几乎与信号Sa的基带信号相同的信号Sc’进行输出(步骤S12)。
AGC电路618的反相放大器618a反相并放大信号Sc’,并且把 该信号作为信号Sd输出(步骤S13)。然后,乘法器618b把信号Sa 和信号Sd相乘,并且将相乘得到的信号作为信号Se输出(步骤S14)。 即,如图5E中所示,把信号Se作为一个其中信号Sa的峰值近似为 常数的信号进行输出。
然后,AGC检测电路618c对信号Se进行检测(例如峰值检测), LPF 618d截去该检测信号的高频分量,并且把该信号输出到AGC电 压生成电路618e(步骤S15)。
AGC电压生成电路618e根据输入信号的信号电平,生成并输出 用于控制RF放大器电路611的放大量的控制信号Sf1和用于控制IF 放大器电路616的放大量的控制信号Sf2。
这样,无线电波接收设备61把作为中频信号的信号Sa和作为反 相并放大了的信号Sc’的信号Sd相乘(更精确地讲,信号Sg为再生 的信号,而信号Sc’近似等价于该再生的信号),即,无线电波接收设 备61在信号Sc’上调制(反相调制)信号Sa,并生成控制RF放大器 电路611的放大量的RF控制信号Sf1和控制IF放大器电路616的放 大量的IF控制信号Sf2。换言之,理想的情况下,由于AGC检测电 路618c对仅具有中频分量的信号Se进行检测,所以不必为进行AGC 操作而设置一个具有大于所接收调幅信号的周期的时间常数的滤波 器,并且实现了不依赖于调幅信号的周期的高速AGC操作。
[第二实施例]
接下来,将参照图6~8E,描述第二实施例。
除了用图6中所示的AGC电路619替换第一实施例中的无线电 波接收设备61的AGC电路618之外,第二实施例的无线电波时钟1 的结构与第一实施例中的结构相同。因此,将通过置以相同的参照数 字,省略对重叠部分的描述。
图6是一个结构图,描述了本实施例的载波提取电路621、信号 再生电路622以及AGC电路619的电路结构的一个实例。根据图6, AGC电路619包括一个反相放大器619a、一个乘法器619b、一个加 法器619c、一个AGC检测电路618c、一个LPF 618d以及一个AGC 电压生成电路618e。
把从LPF 622b输入的信号Sc’输入到反相放大器619a。然后, 反相放大器619a反相并放大信号Sc’,并且输出反相并放大了的信号 Sd1。
把从振荡器621c输出的信号Sb和从反相放大器输出的信号Sd1 输入到乘法器619b。然后,乘法器619b把信号Sb和信号Sd1相乘, 并目输出相乘得到的信号Sd2。
把从滤波器电路617输出的信号Sa和从乘法器619b输出的信号 Sd2输入到加法器619c。接下来,加法器619c把信号Sa和信号Sd2 相加,并且输出相加得到的信号Se。
以下,将描述本实施例的无线电波接收设备61的操作。图7是 一个流程图,描述了本实施例的无线电波接收设备61的处理过程, 图8A~8E描述了通过无线电波接收设备61的每一信号的轮廓波形。 另外,仅本实施例的无线电波接收设备61的操作中的AGC电路619 的操作与上述第一实施例不同。因此,在图7中,将把与图4相同的 步骤号置于与图4相同的步骤,并将集中描述不同的部分。
即,当从LPF 622b输出信号Sc’(步骤S 11~S12)时,AGC电 路619的反相放大器619a反相并放大信号Sc’,并且输出反相并放大 了的信号Sd1(步骤S21)。如图8C中所示,信号Sd1是一个几乎对 应于信号Sa的反相基带信号的信号。
然后,乘法器619b把信号Sb和信号Sd1相乘,并且输出相乘得 到的信号Sd2(步骤S22)。接下来,加法器619c把信号Sa和信号 Sd2相加,并且输出相加得到的信号Se(步骤S23)。即,如图8E中 所示,把信号Se作为一个具有恒定信号电平,和具有与信号Sa相同 频率和相同相位的信号来输出。
然后,AGC检测电路618对信号Se进行检测,并且经由LPF 618d 把所检测的信号输出到AGC电压生成电路618e,AGC电压生成电 路618e生成并输出RF控制信号Sf1和IF控制信号Sf2(步骤S15~ S16)。
这样,无线电波接收设备61把作为标准信号的信号Sb和作为反 相并放大了的信号Sc’的信号Sd1相乘,该信号Sc’是由信号Sd1重 新生成的,即,在信号Sd1上对信号Sb进行调制,并且把该调制信 号Sd1添加到作为中频信号的信号Sa,而且根据该相加得到的信号 Se的电平,可以生成控制RF放大器电路611的放大量的RF控制信 号Sf1和控制IF放大器电路616的放大量的IF控制信号Sf2。即, 理想的情况下,由于AGC检测电路618c对仅具有中频分量的信号 Se进行检测,所以不必为进行AGC操作而设置一个具有大于所接收 调幅信号的周期的时间常数的滤波器,并且实现了不依赖于调幅信号 的周期的高速AGC操作。
并不局限于以上的实施例,在不背离本发明的宽泛的构思与范围 的情况下,可以采用不同的实施例及变化。
例如,取代图3的AGC电路618和图6的AGC电路619,可以 包括一个图10中所示的AGC电路629。即,根据图10,AGC电路 629包括一个乘法器629a、一个减法器629b、一个AGC检测电路 618c、一个LPF 618d以及一个AGC电压生成电路618e。
把从振荡器621c输出的信号Sb和从LPF 622b输出的信号Sc’ 输入到乘法器629a。然后,乘法器629a把信号Sb和信号Sc’相乘, 并且输出相乘得到的信号Sd3。
把从滤波器电路617输出的信号Sa和从乘法器629a输出的信号 Sd3输入到减法器629b。然后,减法器629b从信号Sa中减去信号 Sd3,并且输出该减去得到的信号Se。
此处,理想的情况是,信号Sa和信号Sd3具有相同的波形。因 此,通过以与图5E中所示的信号Se相类似的方式适当地调整Sd3 的信号电平(例如按一个预先确定的放大量放大),可以得到其中峰 值振幅近似为常数的信号Se。
在这一情况下,无线电波接收设备61把标准信号Sb和由信号再 生电路622重新生成的信号Sc’相乘,即,在信号Sc’上对信号Sb进 行调制,并且把所调制信号Sd3添加到作为中频信号的信号Sa,而 且根据该相加得到的信号Se的电平,生成控制RF放大器电路611 的放大量的RF控制信号Sf1和控制IF放大器电路616的放大量的控 IF制信号Sf2。换言之,理想的情况下,由于AGC检测电路618c对 仅具有中频分量的信号Se进行检测,所以不必为进行AGC操作而设 置一个具有大于所接收调幅信号的周期的时间常数的滤波器,并且实 现了不依赖于调幅信号的周期的高速AGC操作。
[第三实施例]
图12是一个结构图,描述了一个无线电波接收设备1061,其取 代了组成第一实施例中的无线电波时钟的无线电波接收设备61。根 据图12,无线电波接收设备1061包括一个天线ANT、RF放大器电 路1611、滤波器电路1612、1615、1617、频率转换电路1613、本地 振荡电路1614、IF放大器电路1616、检测电路1620以及一个AGC (自动增益控制)电路1618。
天线ANT可以接收低频标准无线电波,并且由例如一种棒形天 线构成。把所接收的无线电波转换成电信号并输出。
把从天线ANT输出的信号和从AGC电路1618输出的RF控制 信号Sg1输入到RF放大器电路1611。RF放大器电路1611按照与 RF控制信号Sg1一致的放大量(或衰减量)输出从天线ANT输入的 信号。
把从RF放大器电路1611输出的信号输入到滤波器电路1612。 滤波器电路1612允许具有与输入信号相关的预先确定频率范围的信 号分量通过,即,输出截去了在该范围之外的频率分量的信号。
把从滤波器电路1612输出的信号和从本地振荡电路1614输出的 信号输入到频率转换电路1613。频率转换电路1613把这两个输入信 号混频,并且把所混频的信号作为中频信号输出。本地振荡电路1614 生成并输出本地振荡频率的信号。
把从频率转换电路1613输出的中频信号输入到滤波器电路 1615。滤波器电路1615允许一个把中频设置在中间、与中频信号相 关的预先确定频率范围的信号分量通过,并且输出截去了在该范围之 外的频率分量的信号。
把从滤波器电路1615输出的信号和从AGC电路1618输出的IF 控制信号Sg2输入到IF放大器电路1616。IF放大器电路1616根据 IF控制信号Sg2的放大量,进行放大(或衰减)和输出。
把从IF放大器电路1616输出的信号输入到滤波器电路1617。然 后,滤波器电路1617允许具有与输入信号相关的预先确定频率范围 的信号分量通过,即,把截去了在该范围之外的频率分量的信号作为 信号Sa输出。
检测电路1620包括一个载波提取电路1621、一个信号混频电路 1622以及一个信号再生电路1623。
载波提取电路1621由例如PLL(锁相环)电路构成。把从滤波 器电路1617输出的信号Sa输入到载波提取电路1621。然后,载波 提取电路1621输出信号Sb,该信号Sb具有一个恒定的信号电平, 并且具有与信号Sa相同的频率和相位。
把从滤波器电路1617输出的信号Sa和从载波提取电路1621输 出的信号Sb输入到信号混频电路1622。信号混频电路1622输出作 为放大的信号Sb的信号Sb’以及从信号Sa减去了信号Sb’的信号Sc。
把从载波提取电路1621输出的信号Sb和从信号混频电路1622 输出的信号Sc输入到信号再生电路1623。信号再生电路1623把信 号Sf作为基带信号输出。
把从信号混频电路1622输出的信号Sb’和信号Sc输入到AGC 电路1618。AGC电路1618根据信号Sb’和Sc的强度(信号电平的 功率)输出用于控制RF放大器电路1611的放大量的RF控制信号 Sg1和用于控制IF放大器电路1616的放大量的IF控制信号Sg2。此 处,根据天线ANT接收的无线电波的强度调整RF放大器电路1611 和IF放大器电路1616的放大量。例如,首先,AGC电路1618通过 IF放大器信号Sg2控制IF放大器电路1616的强度。然而,在输入到 IF放大器电路1616中的信号电平为高,而且IF放大器电路中的衰 减不充分的情况下,通过RF控制信号调整RF放大器电路1611的放 大量。
图13是一个结构图,描述了图12中的载波提取电路1621、信 号混频单元1622、信号再生电路1623以及AGC电路1618的电路结 构的一个实例。根据图13,载波提取电路1621包括一个PD(检相 器)1621a、一个LPF(低通滤波器)1621b以及一个振荡器1621c。
把从滤波器电路1617输出的信号Sa和从振荡器1621c输出的信 号输入到PD 1621a。PD 1621a比较这两个输入信号的相位,并且输 出一个具有与所检测的相位差对应的信号电平的相位差信号。
把从LPF 1621b输出的信号输入到振荡器1621b。LPF 1621b允 许具有与信号输入相关的预先确定频率范围(低通)的信号分量通过, 即输出一个截去了在该范围之外的频率分量的信号。
把从PD 1621a输出的信号输入到振荡器1621c。振荡器1621c 根据输入信号调整将被振荡的信号的相位差,从而使所振荡的信号的 相位与信号Sa的载波的相位同步,并且把所调整的信号作为信号Sb 输出。
信号混频电路1622包括一个放大器1622a以及一个减法器 1622b。把从振荡器1621c输出的信号Sb输入到放大器1622a。如以 下将描述的,放大器1622a放大信号Sb,从而使从减法器1622b输 出的信号Sc的振幅为恒量,并且把该信号作为信号Sb’输出。
把从滤波器电路1617输出的信号Sa和从放大器1622a输出的信 号Sb’输入到减法器1622b。减法器1622b从信号Sa中减去信号Sb’, 并且把减法结果作为信号Sc输出。
以下,将描述放大器1622a对信号Sb的放大量,该放大量调整 从减法器1662b输出的信号Sc的放大量。低频标准无线电波具有10 %和100%的调幅。因此,信号Sa具有相同的放大量,而且当把信 号Sa的最大放大量表示为X时,最小放大量为0.1X。还假设把信号 Sb’的放大量表示为Y。为了使信号Sc的放大量的绝对值为恒量, 其中信号Sc通过由减法器1622b从信号Sa中减去信号Sb’得到, 需要满足下列关系:
|X-Y|=|0.1X-Y|
Y=0.55X
即,信号Sb’的放大量为信号Sa的最大放大量的55%,并且 通过进一步将信号Sa和信号Sb的相位进行反相,从减法器1622b 输出的信号Sc的放大量变成了恒量。
信号再生电路1623包括一个限制电路1623a、一个PD 1623b以 及一个LPF 1623c。
把从减法器1622b输出的信号Sc输入到限制电路1623a。限制 电路1623a把信号Sc的放大量限制在一个预先确定的上下限范围内, 并且把该信号作为信号Sd输出。通过限制电路1623a,能够在一定 程度上消除包括在信号Sc中的干扰。
把从振荡器1621c输出的信号Sb和从限制电路1623a输出的信 号Sd输入到PD 1623b。PD 1623b比较信号Sb和Sd的相位,并且 输出一个具有与所检测的相位差相应的信号电平的相位差信号Se。 在本实施例中,如果两个信号具有相同的相位,则PD 1623b把信号 Sb的波形转换成正方向,并且输出该信号,如果两个信号具有相反 的相位,则把信号Sb的波形转换成负方向,并且输出该信号。
把从PD 1623b输出的相位差信号Se输入到LPF 1623c。LPF 1623c允许具有与信号Se相关的预先确定频率范围(低通)的信号 分量通过,即输出一个截去了在该范围之外的频率分量的信号Sf。
AGC电路1618包括AGC电路1618a、1618c,LPF 1618b、1618d 以及一个比较器1618e。
把从放大器1622a输出的信号Sb’输入到AGC检测电路1618a。 AGC检测电路1618a对信号Sb’进行检测,并且输出该检测的信号。
把从AGC检测电路1618a输出的信号输入到LPF 1618b。LPF 1618b允许具有与输入信号相关的预先确定频率范围(低通)的信号 分量通过,即输出一个截去了在该范围之外的频率分量的信号。
把从减法器1622b输出的信号Sc输入到AGC检测电路1618c。 检测电路1618c对信号Sc进行检测,并且输出该检测的信号。
把从AGC检测电路1618c输出的信号输入到LPF 1618d。LPF 1618d允许具有与输入信号相关的预先确定频率范围(低通)的信号 分量通过,即输出一个截去了在该范围之外的频率分量的信号。
把从LPF 1618b输出的信号和从LPF 1618d输出的信号输入到比 较器1618e。比较器1618e比较两个输入信号的电平,并且输出一个 具有与所检测相位差的相位差相对应的信号电平的信号。
把从比较器1618e输出的信号输入到AGC电压生成电路1618f。 AGC电压生成电路1618f根据输入信号,生成并输出RF控制信号 Sg1和IF控制信号Sg2。
接下来,将描述无线电波接收设备1061的操作。图14是一个流 程图,描述了无线电波接收设备1061的处理过程,图15A~15F描 述了通过无线电波接收设备1061的每一信号的近似波形。
根据图14,首先,把由天线ANT所接收的低频标准无线电波转 换成电信号,并且将其输出到RF放大器电路1611。RF放大器电路 1611根据从AGC电路1618输出的RF控制信号Sg1,放大(衰减) 输入信号,并且经由滤波器电路1612把所放大(衰减)的信号输出 到频率转换电路。
接下来,频率转换电路1613把输入信号转换成预先确定的中频 的信号,并且经由滤波器电路1615将所转换的信号输出到IF放大器 电路1616。IF放大器电路1616根据从AGC电路1618输入的IF控 制信号Sg2,放大(衰减)输入信号,并且经由滤波器电路1617把 所放大(衰减)的信号作为信号Sa输出到检测电路1620(步骤S111)。 此处,如图15A中所示,信号Sa是一个具有10%(对应于时区A、 C)和100%(对应于时区B)调幅的信号。
然后,在检测电路1620中,载波提取电路1621输出信号Sb, 其具有与信号Sa相同频率和相同相位以及恒量的振幅(步骤S112)。 在信号混频电路1622中,放大器1622a把信号Sb作为所放大信号 Sb’输出。此时,放大器1622a放大信号Sb,从而使信号Sb’的放大 量变为信号Sa的最大放大量的55%(步骤S113)。
接下来,减法器1622b输出信号Sc,信号Sc是从信号Sa中减 去信号Sb’获得的。即如图15C中所示,在其中信号Sa的放大量的 调制为10%的时区A或B中,信号Sc具有与信号Sb’相同的相位, 在其中信号Sa的放大量的调制为100%的时区B中,信号Sc具有与 信号Sb’相反的相位(步骤S114)。
然后,在信号再生电路1623中,限制电路1623a输出信号Sd, 其截去了大于等于信号Sc的放大量的VH和小于等于信号Sc的放大 量的VL(步骤S115)。PD 1623b比较信号Sb和Sd的相位,并且把 该信号作为信号Se输出。具体地讲,在信号Sb和信号Sd具有相同 的相位(时间相位A和时间相位C)的情况下,输出其中信号Sd转 换为正向的信号Se。在信号Sb和信号Sd具有相反的相位(时间相 位B)的情况下,输出其中信号Sd转换为负向的信号Se(步骤S116)。
而且,LPF 1623c允许具有与信号Se相关的预先确定频率范围 (低通)的信号分量通过,即输出一个截去了在该范围之外的频率分 量的信号Sf(步骤S117)。即,如图15F中所示,把信号Sf作为一 个几乎等于信号Sa的基带信号的信号进行输出。
在ACG电路1618中,ACG检测电路1618a对信号Sb’进行检测, 并且经由LPF 1618b把所检测的信号输出到比较器1618e(步骤 S121)。ACG检测电路1618c对信号Sc检测,并且经由LPF 1618d 把所检测的信号输出到比较器1618e(步骤S122)。
然后,比较器1618e比较这两个输入信号的电平,并且向ACG 电压生成电路1618f输出一个信号。ACG电压生成电路1618f生成并 输出一个RF控制信号Sg1和一个IF控制信号Sg2(步骤S123)。
无线电波接收设备1061对信号Sc(从信号Sa中减去信号Sb’ 之后的信号,其具有与信号Sa相同的频率和相位以及恒定的放大量) 和信号Sb’进行检测,并且通过比较这两个信号的电平,可以生成控 制RF放大器电路1611的放大量的RF控制信号Sg1和控制IF放大 器电路1616的放大量的IF控制信号Sg2。即,由于ACG检测电路 1618c对仅具有中频分量的信号Sc进行检测,所以不必为进行AGC 操作设置一个具有大于所接收调幅信号的周期的时间常数的滤波器, 而且也实现了不依赖于调幅信号的周期的高速AGC操作。
另外,无线电波接收设备1061还把信号Sa的放大量调制转换成 相位调制,并且通过判断信号Sd是具有与信号Sb(即,一个与信号 Sa的载波的相位同步的信号)相同的相位还是相反的相位,获得一 个对应于信号Sa的基带信号的信号Sf。即,由于通过将信号Sa的相 位设为标准来进行检测,所以即使在无线电波波形变形的情况下,例 如由于接收了一个弱无线电波,信号Sa的放大量变得较小时,也可 以进行稳定的检测。
在第三实施例中,对信号Sb进行放大,从而使信号Sb’的振幅 可变为信号Sa的最大振幅的55%。然而,也可以令信号Sb’的振幅 为信号Sa的最大振幅的10%。即,当从信号Sa中减去一个具有信 号Sa的最大振幅的10%的振幅、并且具有与信号Sa相反相位的信 号时,按100%调制的信号存在,但按10%调制的信号被擦除了。因 此,通过判断根据减法器1622b的相减结果是否是一个信号,检测信 号Sa是可行的。
第三实施例并不局限于以上所描述的实施例,在不背离本发明的 宽泛的构思与范围的情况下,可以采用不同的实施例及变化。
例如,在ACG电路1618中,检测信号Sb’和信号Sc,并且在截 去了高频电波分量之后,比较两个信号。然而,也可以把信号Sc的 信号电平与一个预先确定的信号电平进行比较,并且可以根据比较结 果,生成RF控制信号Sg1和IF控制信号Sg2。
[第四实施例]
图16是一个结构图,描述了使用了一个超外差型的无线电波接 收设备2061,其替换了第一实施例中组成无线电波时钟1的无线电 波接收设备61。根据图16,无线电波接收设备2061包括一个天线 2001、RF放大器电路2002、滤波器电路2003、2006、2008、频率转 换电路2004、本地振荡电路2005、IF放大器电路2007、检测电路2009 以及一个AGC电路2010。
天线2001可以接收低频标准无线电波,其由例如一种棒形天线 构成。把所接收的无线电波转换成电信号,然后作为信号Sa输出。 把信号Sa和从AGC电路2010输出的RF控制信号Se1输入到RF放 大器电路2002。RF放大器电路2002放大并输出根据RF控制信号 Se1输入的信号Sa。
把从RF放大器电路2002输出的信号输入到滤波器电路2003。 允许与输入信号相关的、具有预先确定频率范围的信号分量通过,并 且截去了在该范围之外的频率分量。在本地振荡电路2005中生成本 地振荡频率的信号。把从信号滤波器电路2003输出的信号和从本地 振荡电路2005输出的信号输入到频率转换电路2004。对这两个信号 进行混频,然后作为中频信号输出。
把从频率转换电路2004输出的中频信号输入到滤波器电路 2006。滤波器电路2006允许具有预先确定频率范围的信号分量通过, 其中中频信号的中频位于中心位置,即输出一个截去了在该范围之外 的频率分量的信号。
把从滤波器电路2006输出的信号和从AGC电路2010输出的IF 控制信号Se2输入到IF放大器电路2007。IF放大器电路2007根据 IF控制信号Se2放大并输出所输入的信号。把从IF放大器电路输出 的信号输入到滤波器电路2008。然后,允许具有预先确定频率范围 的信号分量通过,即输出截去了在该范围之外的频率分量的信号Sb。
检测电路2009包括一个载波提取电路2091和一个信号再生电路 2092。例如,载波提取电路2091由一个PLL(锁相环)电路构成。 把从滤波器电路2008输出的信号Sb输入到载波提取电路2091。然 后,输出与信号Sb的载波同步的信号。
把从滤波器电路2008输出的信号Sb、从载波提取电路2091输 出的信号Sc以及从AGC电路2010输出的信号Se输入到信号再生电 路2092。然后,根据这三个信号,输出信号Sd和检测信号Sf。
把从信号再生电路2092输出的信号Sd输入到AGC电路2010。 然后,把RF放大器信号Se1、IF放大器信号Se2和Se3作为增益控 制信号进行输出。具体地讲,把信号Sd和标准电压加以比较,并且 输出信号Se3,即一个具有对应于所检测相位差的信号电平的相位差 信号。根据信号Se3,输出RF放大器信号Se1和IF放大器信号Se2。
图17是一个电路结构图,描述了图16中的载波提取电路2091、 信号再生电路2092以及AGC电路2010的结构。载波提取电路2091 包括一个PD(检相器)9101、一个LPF(低通滤波器)9102以及一 个振荡器9103。
把从滤波器电路2008输出的信号Sb和从振荡器9103输出的信 号输入到PD 9101。PD 9101比较这两个信号,并且输出一个具有与 所检测的相位差相对应的信号电平的相位差信号。把从PD 9101输出 的信号输入到LPF 9102。允许具有预先确定频率范围(低通)的信 号分量通过,即输出一个截去了在该范围之外的频率分量的信号。
把从LPF 9102输出的信号输入到振荡器9103。振荡器9103根 据从LPF 9102输出的信号调整将被振荡的信号的相位,从而使将被 振荡的信号与信号Sb的载波的相位同步。从振荡器9103输出与信号 Sb的载波的相位同步的信号Sc。
信号再生电路2092包括乘法电路9201、9203以及LPF 9202和 9204。把从滤波器电路2008输出的信号Sb和从振荡器9103输出的 信号Sc输入到乘法电路9201。这两个信号在相乘之后进行输出。
把从乘法器电路9201输出的信号输入到LPF 9202。允许与该信 号相关的预先确定频率范围(低通)的信号分量通过,并且截去了在 该范围之外的频率分量,输出信号Sd。把从LPF 9202输出的信号Sd 和从AGC电路2010输出的信号Se3输入到乘法电路9203。把这两 个信号相乘之后输出。把从乘法电路9203输出的信号输入到LPF 9204。然后,允许与该信号相关的具有预先确定频率范围(低通)的 信号分量通过,即输出截去了在该范围之外的频率分量的信号Sf。
AGC电路2010包括一个比较电路2101、一个标准电源2102以 及一个AGC电压生成电路2103。把从LPF 9202输出的信号Sd和标 准电源2102所提供的标准电压输入到比较电路2101。然后,把信号 Sd的信号电平和标准电压加以比较,并且输出一个具有与所检测的 相位差相对应的电平信号的相位差信号Se3。
把信号Se3输入到AGC电压生成电路2103,并且根据信号Se3, 输出RF控制信号Se1以及IF控制信号Se2。根据天线2001所接收 的无线电波的强度调整RF放大器电路2002和IF放大器电路2007 的放大量。例如,通过IF控制信号Se2调整IF放大器电路2007的 放大量。然而,在输入到IF放大器电路的信号的电平为高,而且IF 放大器电路2007中的衰减不充分的情况下,也通过RF控制信号Se1 调整RF放大电路2002的放大量。
图18A~18E描述了通过无线电波接收设备2061的每一信号的 轮廓波形。以下,将参照图18A~18E描述无线电波接收设备2061 的电路操作。
首先,天线2001接收信号Sa。RF放大器电路2002放大信号Sa。 此处,根据从AGC电压生成电路2103输出的RF控制信号Se1,放 大(或衰减)输入到RF放大器电路2002的信号Sa。
经由频率转换电路2004和滤波器电路2006,把从RF放大器电 路2002输出的信号输入到IF放大器电路2007,并且加以放大。此处, 根据从AGC电压生成电路2103输出的IF控制信号Se2,放大(或 衰减)输入到IF放大器电路2007的信号。
把从IF放大器电路2007输出的信号输入到滤波器电路2008。然 后,滤波器电路2008输出信号Sb。如图18A和18B中所示,通过 RF放大器电路2002和IF放大器电路2007,把天线2001所接收的信 号Sa转换成具有小调幅的信号Sb。即,RF放大器电路2002和IF 放大器电路2007进行放大(衰减),从而可以将输入信号的电平保持 在预先确定的电平,并且加以输出。
由于由RF放大器电路2002、滤波器电路2003、频率转换电路 2004、滤波器电路2006、IF放大器电路2007、AGC电路2010以及 LPF 9202构成的回路的延迟,对于从比较电路2101输出的信号Se3 来说,在振幅改变点出现了一个过渡振幅波动。根据信号Se3,生成 RF控制信号Se1和IF控制信号Se2,而且由RF放大器电路2002和 IF放大器电路2007调整的信号b收敛于一个稳定的值。
乘法电路9201把信号Sb和信号Sc相乘。由于信号Sc是一个与 信号Sb的载波同步的信号,所以产生了一个调制分量和一个两倍于 载波的频率分量。
从乘法电路9201输出的信号仅取出输入到LPF 9202的频率分 量,并且将其作为信号Sd输出。如图4中所示,由于LPF 9202的时 间常数的延迟,在从乘法电路9201输出的信号(信号Sb的直流)的 放大量改变的位置上,信号Sd变成一个上下振荡的信号。
在LPF 9202中,减小包含在从乘法电路9201输出的信号中的谐 波分量。具体地讲,例如,减小了两倍于信号Sb的载波的频率的信 号。如果中频为50[kHz],则LPF 9202是一个消除了100[kHz] 信号的信号。即,与低频标准无线电波的调制信号的周期相比,由于 LPF 9202的时间常数变得相当小,所以可以减小因时间常数的延迟。 即,可以实现高速AGC操作。
接下来,把信号Sd输入到比较电路2101。根据信号Sd的电平 和从标准电源2102输出的标准电压,输出一个信号Se3。
把信号Sd和信号Se3输入到乘法电路9203。把从乘法电路9203 输出的信号作为检测信号Sf10输出。通过向乘法电路9203输入信号 Sd和信号Se3,可以充分地再生检测信号Sf10。然后,把检测信号 Sf10输入到一个时间代码生成单元2910。
如以上所描述的,通过根据从AGC电路2010输出的RF控制信 号Se1和IF控制信号Se2放大所输入的信号的RF放大器电路2002 和IF放大器电路2007,可以把天线2001中所接收的调幅信号的振幅 波动保持在接近某一电平的状态下。从而,不必为执行AGC操作设 置一个具有大于调幅信号周期的时间常数的滤波器。即,在不依赖调 幅信号周期的情况下,进行高速AGC操作。
因此,可以立即响应因改变无线电波时钟等所产生的所接收无线 电波的波动,并且可以通过无线电波时钟的内部电路精确地进行时间 校正。
[第五实施例]
在第四实施例中,描述了使用乘法电路9203并且包括信号再生 电路2092的无线电波接收设备。在这一实施例中,如图19中所示, 将描述一个使用加法电路9301并且包括信号再生电路2093的无线电 波接收设备。
第五实施例中的无线电波时钟的结构与图1中的无线电波时钟1 相同。这一无线电波接收设备的结构与把组成图16的无线电波接收 设备2061的检测电路2009的信号再生电路2092替换成图19中所示 的检测电路2009a的信号再生电路2093后所得到的结构相同。而且, 图19的AGC电路2010的结构与图16的AGC电路2010的结构相 同。因此,将通过置以相同的参照数字,省略对重叠部分的描述。
在信号再生电路2093中,把从滤波器电路2008输出的信号Sb 和从载波提取电路2091输出的信号Sc输入到乘法电路9201。把从 乘法电路9201输出的信号输入到LPF 9202。
把从LPF 9202输出的信号Sd和从比较电路2101输出的信号Se3 输入到加法电路9301。加法电路9301把这两个信号相加,并且经由 LPF 9204输出一个检测信号Sf20。检测信号Sf20具有与检测信号 Sf10几乎相同的波形,并且变成一个通过直流分量偏置了预定电平的 波形。
把检测信号Sf20输入到时间代码生成电路2910。时间代码生成 电路2910根据检测信号Sf20的从上升沿到下降沿的脉冲宽度,生成 标准时间代码。因此,与检测信号Sf10相比,检测信号Sf20的信号 电平偏置预定电平不存在问题。
根据以上的描述,第五实施例具有与第四实施例相同的效果。即, 通过根据从AGC电路2010输出的RF控制信号Se1和IF控制信号 Se2放大(衰减)输入信号的RF放大器电路2002和IF放大器电路 2007,可以把天线2001中所接收的调幅信号的振幅波动保持在接近 某一电平的状态下。从而不必为执行AGC操作设置一个具有大于调 幅信号周期的时间常数的滤波器。即,在不依赖调幅信号周期的情况 下,进行高速AGC操作。
因此,可以立即响应因改变无线电波时钟等所产生的所接收无线 电波的波动,并且可以通过无线电波时钟的内部电路精确地进行时间 校正。
[第六实施例]
在第五实施例中,描述了使用加法电路9301并且包括信号再生 电路2093的无线电波接收设备。在这一实施例中,如图20中所示, 将描述一个使用选择电路9401并且包括信号再生电路2094的无线电 波接收设备。
第六实施例中的无线电波时钟的结构与图1中的无线电波时钟1 相同。这一无线电波接收设备的结构与把组成图16的无线电波接收 设备2061的检测电路2009的信号再生电路2092换成图20中所示的 检测电路2009b的信号再生电路2094后所得到的结构相同。因此, 将通过置以相同的参照数字,省略对重叠部分的描述。
在信号再生电路2094中,把从滤波器电路2008输出的信号Sb 和从载波提取电路2091输出的信号Sc输入到乘法电路9201。把从 乘法电路9201输出的信号输入到LPF 9202。
把从LPF 9202输出的信号Sd和从比较电路2101输出的信号Se3 输入到选择电路9401。选择电路9401选择信号Sd或Se3,并且经由 LPF 9204把该信号作为检测信号Sf30输出。
具体地讲,在根据RF控制信号Se1和IF控制信号Se2确定的 RF放大器电路2002和IF放大器电路2007的放大量处于预先确定范 围内,并且信号Sd(图18C的信号Sd)的振幅波动很小的情况下, 由选择电路9401选择信号Se3。另一方面,在RF放大器电路2002 和IF放大器电路2007的放大量未处于预先确定范围内,而且信号 Sd波动到一定程度、并与信号Sa的振幅波动同步的情况下,选择电 路9401选择信号Sd。
如以上所描述的,通过根据从AGC电路2010输出的RF控制信 号Se1和IF控制信号Se2放大输入信号的RF放大器电路2002和IF 放大器电路2007,可以把天线2001中所接收的调幅信号的振幅波动 保持在接近某一电平的状态下。从而,不必为执行AGC操作设置一 个具有大于调幅信号周期的时间常数的滤波器。即,在不依赖调幅信 号周期的情况下,进行高速AGC操作。
因此,可以立即响应因改变无线电波时钟等所产生的所接收无线 电波的波动,并且可以通过无线电波时钟的内部电路精确地进行时间 校正。
[第七实施例]
将参照图9描述第七实施例。
在以上的第一~第六实施例中,描述了使用本发明的一个无线电 波时钟。在本实施例中,将描述一种转发器。例如,把转发器设置在 难以在其内部接收无线电波的架房间的窗口处。转发器接收低频标 准无线电波,获得正确时间信息,并且把这一时间信息发送到无线电 波时钟。设置在室内等的无线电波时钟接收从转发器发送的时间信 息,并且进行时间校正。
图9是一个结构图,描述了本发明中所使用的转发器2的电路结 构的一个实例。除添加了一个发送单元90之外,转发器2的结构与 图1中的无线电波时钟1的结构相同。因此,将通过置以相同的参照 数字,省略对重叠部分的描述。
发送单元90通过天线等,使用预先确定的载波作为中间无线电 波,发送从CPU 10输入的标准时间代码。载波可以与将要接收的低 频标准无线电波相同,或者是作为中间无线电波的专用无线电波。在 载波与低频标准无线电波相同的情况下,放置在室内等的无线电波时 钟可以为一个普通的无线电波时钟。在载波是作为中间无线电波的专 用无线电波时,无线电波时钟必须包括用于接收无线电波的装置。
如以上所描述的,通过根据从AGC电路2010输出的RF控制信 号Se1和IF控制信号Se2放大输入信号的RF放大器电路2002和IF 放大器电路IF 2007,可以把天线天线2001中所接收的调幅信号的振 幅波动保持在接近某一平的状态。从而,不必为执行AGC操作设 置一个具有大于调幅信号周期的时间常数的滤波器。即,在不依赖于 调幅信号周期的情况下,进行高速AGC操作。
因此,即使在转发器接收了标准无线电波,其中该信号电平因障 碍物或天气等原因出现波动,也可以迅速地执行AGC操作。因此, 可以通过转发器的内部电路精确地进行时间校正。而且,不必设计一 个考虑AGC操作延迟的电路,并且能够防止无线接收设备过于复杂。
不局限于以上所描述的实施例,可以在不背离本发明的宽泛的构 思与范围的情况下,采用不同的实施例及变化。
例如,无线电波接收设备2061包括RF放大器电路2002和IF 放大器电路2007。然而,无线电波接收设备2061可以包括RF放大 器电路2002或IF放大器电路2007二者之一。即无线电波接收设备 可以是诸如图21中所示的无线电波接收设备2971A的设备。无线电 波接收设备2971A包括RF放大器电路2002,但不包括IF放大器电 路2007。无线电波接收设备可以是诸如图22中所示的无线电波接收 设备2971B的设备。无线电波接收设备2971B不包括RF放大器电路 2002,但包括IF放大器电路2007。通过把无线电波时钟1和转发器 2所组成的无线电波接收设备2061换为无线电波接收设备2971A或 2971B,可以获得与上述效果相同的效果。
可以把信号再生电路2092、2093以及2094中的LPF 9204设置 在代号L所处的位置上。
[第八实施例]
图23是一个结构图,描述了使用超外差型的无线电波接收设备 3917,其替换了第一实施例中组成无线电波时钟1的无线电波接收设 备61。根据图23,无线电波接收设备3917包括一个天线3001、RF 放大器电路3002、滤波器电路3003、3006、3008、频率转换电路3004、 本地振荡电路3005、IF放大器电路3007、载波提取电路3009、信号 再生电路3010以及一个AGC电路3011。
天线3001可以接收长波标准波,并由例如棒形天线等构成。将 所接收的无线电波转换成电信号输出。RF放大器电路3002放大和输 出从天线3001输入的信号。
滤波器电路3003允许与从RF放大器电路3002所输入的信号相 关的预先确定频率范围通过,并且输出截去了在该范围之外的频率分 量的信号。频率转换电路3004把从滤波器电路3003输入的信号与从 本地振荡电路3005输入的信号加以混频,并且输出把该信号转换成 中频信号的信号。本地振荡器3005生成本地振荡频率的信号,并且 将该信号输出到频率转换电路3004。
滤波器电路3006允许与从频率转换电路3004输入的信号相关的 具有预先确定范围频率的信号分量通过,并且截去了在该范围之外的 频率分量。IF放大器电路3007放大从滤波器电路3006输入的信号。 滤波器电路3008允许与从IF放大器电路3007输入的信号相关的具 有预先确定范围频率的信号分量通过,即把截去了在该范围之外的频 率分量的信号作为Sa输出。
载波提取电路3009由例如一个PLL(锁相环)等构成,并且输 出具有与载体(载波)相同频率和相同相位的信号Sb。信号再生电 路3010从滤波器电路3008和载波提取电路3009输入信号Sa和Sb, 并且把这两个信号作为基带信号Sf输出。AGC电路3011根据从滤 波器电路3008输入的信号Sa的强度输出调整RF放大器电路3002、 IF放大器电路3007的放大量的控制信号。
图24是一个结构图,描述了载波提取电路3009和信号再生电路 3010的结构。载波提取电路3009包括一个PD(检相器)3091、一 个LPF(低通滤波器)3092以及一个振荡器3093。
PD 3091把从滤波器电路3008输入的信号Sa的相位与从振荡器 3093输入的信号的相位加以比较,并输出一个具有与所检测相位差 相对应的信号电平的相位差信号。PD把一个基于相位比较结果的信 号输入到LPF 3092,LPF 3092允许具有与该信号相关的预先确定频 率范围(低通)的信号分量通过,即,输出截去了在该范围之外的频 率分量的信号。振荡器3093根据从LPF 3092输入的信号调整将被振 荡的信号以输出与信号Sa的载波的相位差相符的信号,并且把所调 整的信号作为信号Sb输出。
信号再生电路3010包括一个电平检测电路3101、一个放大器 3102、一个减法器3103、一个限制电路3104、一个PD 3105以及一 个LPF 3106等。例如,电平检测电路3101检测信号Sa的最大振幅, 并且向放大器3102输出一个基于检测结果的信号。放大器3102根据 从电平检测电路3101输入的信号,放大从振荡器3093输入的信号 Sb,从而使在下面将描述的减法器3103输出的信号Sc振幅为常数, 并且把该信号作为信号Sb’输出。
减法器3103从滤波器电路3008输入信号Sa,并且从放大器3102 输入信号Sb’,然后输出从信号Sa减去信号Sb’的信号Sc。限制电路 3104把信号Sc的放大量限制在一个预先确定的上下限范围内,并且 把该信号作为信号Sd输出。通过限制电路3104,可以把包括在信号 Sc中的干扰消除到一定程度。
PD 3105把从振荡器3193输入的信号Sb的相位与从限制电路 3104输入的信号Sd的相位加以比较,并且输出一个具有与所检测相 位差相对应的信号电平的相位差信号Se。在本实施例中,在从振荡 器3193输入的信号Sb的相位具有与信号Sd的相位相同的相位的情 况下,PD 3105把信号Sd的波形转换至正方向,并且输出该信号, 在这两个信号具有相反相位的情况下,把信号Sd的波形转换至反方 向,并且输出该信号。把信号Se从PD 3105输入到LPF 3106,LPF 3106 允许具有与该信号相关的预先确定频率范围(低通)的信号分量通过, 即输出截去了在该范围之外的频率分量的一个信号。
以下将描述调整从减法器3103输出的信号Sc的放大量的信号 Sb’的放大量。低频标准无线电波具有10%和100%的调幅。因此, 信号Sa具有相同的放大量,而且当把信号Sa的最大放大量表示为X 时,最小放大量为0.1X。还假设把信号Sb’的放大量表示为Y。为了 使信号Sc的放大量的绝对值为常数,其中通过由减法器3103从信号 Sa中减去信号Sb’得到信号Sc,需要为以下的关系:
|X-Y|=|0.1X-Y|
Y=0.55X
即信号Sb’的放大量为信号Sa的最大放大量的55%,通过进一 步反转信号Sa和信号Sb的相位,从减法器3103输出的信号Sc的放 大量变为常数。
图25A~25F描述了通过信号再生电路3010的每一信号的波形。 图26是一个流程图,描述了信号再生电路3010的处理流程。以下, 将描述信号再生电路3010的电路操作。
首先,减法器从信号Sa中减去信号Sb’,并且输出信号Sc(步 骤S301)。此处,由电平检测电路3101检测信号Sa的振幅,放大器 3102根据检测结果放大信号Sb,并且输出一个信号Sb’。此时,放 大信号Sb’,从而使信号Sb’的振幅为信号Sa的最大振幅的55%。通 过在时间A内从信号Sa中减去信号Sb’,其中信号Sa的振幅的调制 为10%,信号Sc具有与信号Sb’相同的相位,在时间B内,其中信 号Sb的振幅的调制为100%,信号Sc具有与信号Sb’相反的相位。
接下来,限制电路3104截去信号Sc中大于或等于VH以及小于 或等于VL的振幅,并且输出信号Sd(步骤S302)。PD 3105把信号 Sb和信号Sd的相位加以比较,并且输出信号Se(步骤S303)。由于 信号Sb具有与信号Sb’相同的相位,所以未示出信号Sb的波形。在 信号Sb具有与信号Sd相同相位的情况下(时间A和C),PD 3105 把信号Sb转换至正方向。在信号Sb具有与信号Sd相反相位的情况 下,把信号Sb转换至负方向。
LPF 3106允许与信号Se相关的具有预先确定频率范围(低通) 的信号分量通过,即输出截去了在该范围之外的频率分量的一个信号 Sf。
这样,把信号Sa的放大调制转换成一个相位调制,并且通过判 断该信号是具有与信号Sb相同相位还是具有与信号Sb相反相位,可 以得到与信号Sa的基带信号相对应的信号Sf。因此,即使是在波形 改变的情况下,例如因接收了弱无线电波使得信号Sa的振幅变得较 小,由于通过把信号Sa相位设置为标准进行检测,所以即使在接收 弱无线电波时,也能够进行稳定的检测。
因为限制电路3104消除了信号Sc的干扰,所以不必使用具有极 窄频带的滤波器电路。从而,可以防止由滤波器电路引起的延迟的发 生。
在本实施例中,描述了信号Sb’的振幅为信号Sa的55%最大振 幅的情况。然而,信号Sa的最大振幅也可以为10%。即,当从信号 Sa中减去一个具有信号Sa的10%最大振幅、并且具有相反相位的信 号时,按100%调制的信号存在,但按10%调制的信号被擦除了。因 此,根据减法结果,通过判断是否存在一个信号,对信号Sa进行检 测是可行的。
[第九实施例]
在第八实施例中,描述了包含在无线电波时钟中的无线电波接收 设备3917。在本实施例中,将描述一个转发器2。例如,转发器2设 置在难以在其内部接收无线电波的钢架房间等的窗口处。该转发器接 收低频标准无线电波,并且获得正确的时间信息,然后把这一时间信 息发送到无线电波时钟。设置在室内等的无线电波时钟接收从转发器 2发送的时间信息,并且进行时间校正。
图9是转发器2的一个电路结构。除添加了一个发送单元90外, 本实施例中的转发器的结构与图1的无线电波时钟1的结构相同。该 无线电波接收设备的结构与图23的无线电波接收设备3917相同。
发送单元90通过天线等,使用预先确定的载波作为中间无线电 波,发送从CPU 10输入的标准时间代码。载波可以与将要接收的低 频标准无线电波相同,或者为作为中间无线电波的专用无线电波。在 载波与低频标准无线电波相同的情况下,设置在室内等的无线电波时 钟可以为普通的无线电波时钟。在载波为作为中间无线电波的专用无 线电波的情况下,无线电波时钟必须包括一个用于接收无线电波的装 置。
根据以上的描述,由于转发器2把中频信号的调幅转换成相位调 制,并且通过把相位设置为标准进行检测,所以即使是因接收的弱无 线电波改变了中频信号的波形时,也可以检测标准时间代码,并且能 够随时接收稳定的转发器无线电波。
不局限于以上所描述的实施例,可以在不背离本发明的宽泛的构 思与范围的情况下,采用不同的实施例及变化。
[第十实施例]
图27是一个结构图,描述了使用了一个超外差型的无线电波接 收设备4917,其替换了第一实施例中组成无线电波时钟1的无线电 波接收设备61。根据图27,无线电波接收设备4917包括一个天线 4001、RF放大器电路4002、滤波器电路4003、4006、4008、频率转 换电路4004、本地振荡电路4005、IF放大器电路4007、载波提取电 路4009、信号再生电路4010以及一个AGC(自动增益控制)电路 4011。
天线4001可以接收低频标准无线电波,并由例如一种棒形天线 构成。把所接收的无线电波转换成电信号,然后加以输出。RF放大 器电路4002放大并输出从天线4001输入的信号。
滤波器电路4003允许与从RF放大器电路4002输入的信号相关 的预先确定范围的信号分量通过,即输出截去了在该范围之外的频率 分量的信号。频率转换电路4004把从滤波器电路4003输入的信号混 频到从本地振荡电路4005输入的信号,并且输出所混频的信号,把 该信号转换成中频信号。本地振荡电路4005生成一个本地振荡频率 的信号,并且把该信号输出到频率转换电路4004。
滤波器电路4006允许与从RF放大器电路4002输入的信号相关 的具有预先确定范围频率的信号分量通过,其中把中频信号的中频设 置在中心位置,即滤波器电路4006输出截去了在该范围之外的频率 分量的信号。滤波器电路4008允许与从IF放大器电路4007输入的 信号相关的具有预先确定范围频率的信号分量通过,即输出截去了在 该范围之外的频率分量的信号Sp。
载波提取电路4009由例如一个PLL(锁相环)等构成,并且输 出具有与载体(载波)相同频率和相同相位的信号Sq。信号再生电 路4010从滤波器电路4008和载波提取电路4009输入信号Sp和Sq, 并且将这两个信号作为基带信号Sr输出。AGC电路4011根据从滤 波器电路4008输入的信号Sp的强度,输出调整RF放大器电路4002 和IF放大器电路4007的放大量的控制信号。
图28是一个电路结构图,描述了信号再生电路4010的结构。信 号再生电路4010包括乘法电路4010C、4010D、移相器4103、4106 以及一个加法器4107。
乘法电路4010C包括一个乘法器4101以及一个LPF(低通滤波 器)4102。乘法器4101把从滤波器电路4008输入的信号Sp和从载 波提取电路4009输入的信号Sq相乘,并且输出信号Sd1。LPF 4102 允许与从乘法器4101输入的信号Sd1相关的具有预先确定范围的频 率分量通过,即输出截去了在该范围之外的频率分量的信号Se1。
移相器4103把从LPF 4105输入的信号Sc1延迟了90度相位, 并且把该信号作为Sa1输出。乘法电路4010D包括一个乘法器4104 和一个PLF 4105。乘法器4104把从移相器4103输入的信号Sa1和 从载波提取信号4009输入的信号Sq相乘,并且输出信号Sb1。LPF 4105允许与从乘法器4104输入的信号Sb1相关的预先确定范围(低 通)的频率分量通过,即输出截去了在该范围之外的频率分量的信号 Sc1。
移相器4106延迟从LPF 4105输入的信号Sc1的相位,并且把该 信号作为Sf1输出。加法器4107把从LPF 4102输出的信号Se1与从 移相器4106输出的信号Sf1相加,并且输出信号Sr。
以下,将描述每一信号。从滤波器电路4008输出的信号Sp包括 期望的接收信号(具有将要接收的期望频率的信号)和干扰。假设期 望的接收信号的频率为ω,则其信号波为Asinωt。此处,振幅A为 一个时间函数。但振幅A按长周期(几分之一秒)、以低频标准无线 电波变化。而且,由于振幅A的调制为10%或100%,所以振幅A 近似于一个常数。因此,如表达式(1)中所示,可以通过把所指定 的接收信号的振幅分量A与干扰振幅分量B加以混频,表示信号Sp。
[表达式1]
Sp=Asinωt+B[sin{(ω+Δω)t+ф}+cos{(ω+Δω)t+ф}]     ...(1)
移相器4103输入信号Sp,并且输出把该信号的相位延迟了90 度的信号Sa1。因此:
[表达式2]
Sα1=-Acosωt+B[-cos{(ω+Δω)t+ф}+sin{(ω+Δω)t+ф]  ...(2)
由于从载波提取电路4009输出的信号Sq为sinωt,所以从乘法 器4104输出的信号Sb1为:
[表达式3]
Sα1=-Acosωt+B[-cos{(ω+Δω)t+ф}+sin{(ω+Δω)t+ф]sinωt
    =-(A/2)sin2ωt+B[-cosωt·cos(Δωt+ф)+sinωt·sin(Δωt+ф)
        +sinωt·cos(Δωt+ф)+cosωt·sin(Δωt+ф)]sinωt
    =-(A/2)sin2ωt+(B/2)[-sin2ωt·cos(Δωt+ф)
        +(1-cos2ωt)·sin(Δωt+ф)+(1-cos2ωt)·cos(Δωt+ф)
        +sin2ωt·sin(Δωt+ф)]                          ...(3)
如果假设在LPF 4105中截止频率f0为f0<<ω,则由于截去了高 频分量,所以仅把表达式(4)中所示的分量作为信号Sc1输出。
[表达式4]
Sc1=(B/2)[sin(Δωt+ф)+cos(Δωt+ф)]           ...(4)
移相器4106输入信号Sc1,并且输出把信号Sc1的相位延迟了 90度的信号Sf1。因此:
[表达式5]
sf1=(B/2)[-cos(Δωt+ф)+sin(Δωt+ф)]          ...(5)
乘法器4101把信号Sp和信号Sq相乘。因此信号Sd1为:
[表达式6]
Sd1=[Asinωt+B[sin{(ω+Δω)t+ф}+cos{(ω+Δω)t+ф}]]sinωt
   =Asinωt·sinωt+B[sinωt·cos(Δωt+ф)+cosωt·sin(Δωt+ф)
         +cosωt·cos(Δωt+ф)-sinωt·sin(Δωt+ф)]sinωt
   =(A/2)(1-cos2ωt)+(B/2)[(1-cos2ωt)·cos(Δωt+ф)
         +sin2ωt·sin(Δωt+ф)+sin2ωt·cos(Δωt+ф)
         -(1-cos2ωt)·sin(Δωt+ф)]                 ...(6)
在LPF 4102中,如果截止频率f0为f0<<ω,则由于截去了高 频分量,所以仅把表达式(7)中所示的分量作为信号Se1输出。
[表达式7]
Se1=A/2+(B/2)[cos(Δωt+ф)-sin(Δωt+ф)]       ...(7)
加法器4107输入信号Se1和Sf1并且把它们相加,并且输出作 为Sr的信号。因此,通过表达式(5)+表达式(7)得到信号Sr:
[表达式8]
Sr=Sf1+Se1=A/2                                  ...(8)
而且,输出仅具有所期望的接收信号的振幅的信号。如图11中所示, 由于由二元振幅和脉冲宽度确定包含在低频标准无线电波中的信息, 所以如果信号Se为所期望的接收信号的振幅的1/2,则不会存在问题。
如以上所描述的,从所接收的无线电波中消除了干扰,并且可以 仅输出所期望的接收信号的分量。LPF 4102和4105为用于截去高频 电波分量的低通滤波器,而且不必令带宽特别窄。因此,由于不必向 滤波器电路施加一个特别窄的带宽,以把干扰与所接收的无线电波相 分隔,所以可以防止滤波器电路所引发的时间延迟。另外,由于可以 消除接近所期望的接收信号的频率的干扰,例如包含在滤波器电路中 的信号,所以可以改进无线电波接收设备的接收性能。
[第十一实施例]
在第十实施例中,描述了一种包括使用移相器的信号再生电路的 无线电波接收设备。在本实施例中,将描述一种包括使用一个微分电 路的信号再生电路的无线电波接收设备。第十一实施例的无线电波时 钟的结构与第一实施例中图1的无线电波时钟1的结构相同。
该无线电波接收设备的结构与把构成图27的无线电波接收设备 4917的信号再生电路4010换为图29的信号再生电路4020后的结构 相同。因此,将通过置以相同的参照数字,省略对重叠部分的描述。
图29是一个电路结构图,描述了信号再生电路4020的结构。信 号再生电路4020包括乘法电路4020C、4020D、微分电路4203、4208、 加法器4206、4210、一个减法器4207以及一个(1/Δω)放大器4209。
乘法电路4020C包括一个乘法器4201和一个LPF 4202。乘法器 4201把滤波器电路4008输入的信号Sp与载波提取电路4009输入的 信号Sq相乘,并且把该信号作为信号Sd2输出。LPF 4202允许与信 号Sd2相关的预先确定范围(低通)的频率分量通过,即输出截去了 在该范围之外的频率分量的一个信号Se2。
微分电路4203对从滤波器电路4008输入的信号Sp进行微分处 理,并且把该信号作为信号Sa2输出。乘法电路4020D包括一个乘 法器4204和一个LPF 4205。乘法器4204把从微分电路4203输入的 信号Sa2和从载波提取电路4009输入的信号Sq相乘,并且把该信号 作为Sb2输出。LPF 4205允许与从乘法器4204输入的信号Sb2相关 的具有低频的信号分量通过,即输出截去了在该范围之外的频率分量 信号Sc2。加法器4206把从LPF 4202输出的信号Se2与从LPF 4205 输出的信号Sc2相加,并且把该信号作为Sf2输出。
减法器4207从LPF 4202输出的信号Se2中减去从LPF 4205输 出的信号Sc2,并且把该信号作为信号Sg2输出。微分电路4208对 从减法器4207输入的信号Sg2进行微分处理,并且把该信号作为信 号Sh2输出。(1/Δω)放大器4209把从微分电路4208输出的信号Sh2 乘以(1/Δω),并且把该信号作为信号Sj2输出。加法器4210把从加 法器4206输入的信号Sf2与从(1/Δω)放大器4209输入的信号Sj2 相加,并且把该信号作为信号Sr2输出。
从滤波器4008输出的信号Sp包括所期望的接收信号和干扰分 量。假设从所期望的接收信号的频率为ω,其信号波形为Asinωt。此 处,振幅A为一个时间函数。可以通过把所期望的接收信号的振幅 分量A和干扰分量振幅分量B混频,把信号Sp表示为表达式(9)。
[表达式9]
Sp=Asinωt+B[sin{(ω+Δω)t+ф}+cos{(ω+Δω)t+ф]    ...(9)
微分电路4203对信号Sp进行微分处理,并且把该信号作为Sa2 输出。因此:
[表达式10]
2 = d dt ( Sp )
=(4ω)cosωt+B[cos{(ω+Δω)t+ф}-sin{(ω+Δω)t+ф}](ω+Δω)
                                                       ...(10)
由于Δω<<ω,所以可以把该表达式简化为:
[表达式11]
Sα2=(Aω)cosωt+(Bω)[cos{(ω+Δω)t+ф}-sin{(ω+Δω)t+ф}]
                                                       ...(11)
由于从载波提取电路4009输出的信号Sq为sinωt,所以从乘法 器4204输出的信号Sb2为:
[表达式12]
Sb2=[(Aω)cosωt+(Bω)[cos{(ω+Δω)t+ф}-sin{(ω+Δω)t+ф}]]sinωt
   ={(Aω/2)sin2ωt+(Bω)[cosωt·cos(Δωt+ф)
          -sinωt·sin(Δωt+ф)
      -sinωt·cos(Δωt+ф)-cosωt·sin(Δωt+ф)]sinωt
={Aω/2}sin2ωt+(Bω/2)[sin2ωt·cos(Δωt+ф)
  -(1-cos2ωt)·sin(Δωt+ф)
  -(1-cos2ωt)·cos(Δωt+ф)-sin2ωt·sin(Δωt+ф)]
                                                  ...(12)
在LPF 4205中,如果假设截止频率f0为f0<<ω,则由于截去了 高频分量,所以仅把表达式(13)中所示的分量作为信号Sc2输出。
[表达式13]
Sc2=(Bω/2)[-sin(Δωt+ф)-cos(Δωt+ф)]        ...(13)
乘法器4201把信号Sp和信号Sq相乘。因此,信号Sd2为:
[表达式14]
Sd2=[Asinωt+B[sins{(ω+Δω)t+ф}+cos{(ω+Δω)t+ф}]sinωt]
   =Asinωt·sinωt+B[sinωt·cos(Δωt+ф)+cosωt·sin(Δωt+ф)
         +cosωt·cos(Δωt+ф)-sinωt·sin(Δωt+ф)]sinωt
   =(A/2)(1-cos2ωt)+(B/2)[(1-cos2ωt)·cos(Δωt+ф)
         +sin2ωt·sin(Δωt+ф)+sin2ωt·cos(Δωt+ф)
         -(1-cos2ωt)·sin(Δωt+ф)]
                                                  ...(14)
在LPF 4202中,如果假设截止频率f0为f0<<ω,则由于截去 了高频分量,所以仅把表达式(15)中所示的分量作为信号Se2输出。
[表达式15]
Se2=A/2+(B/2)[cos(Δωt+ф)-sin(Δωt+ф)]       ...(15)
加法器4206把信号Sc2和Se2相加,并且把该信号作为信号Sf2 输出。减法器4207从信号Se2减去信号Sc2,并且把该信号作为信 号Sg2输出。此处,由于ω为常数,所以可以把信号Sf2和Sg2简化 为下列表达式。
[表达式16]
Sf 2 = Sc 2 ω + Se 2 = A / 2 - B sin ( Δωt + φ ) . . . ( 16 )
[表达式17]
Sg 2 = Se 2 - Sc 2 ω = A / 2 - B cos ( Δωt + φ ) . . . ( 17 )
微分电路4208对信号Sg2进行微分处理,并且把该信号作为信 号Sh2输出。因此,如果对表达式(17)进行微分:
[表达式18]
Sh 2 = d dt · { A / 2 - B cos ( ( Δωt + φ ) ) = B · Δω · sin ( Δωt + φ ) . . . ( 18 )
(1/Δω)放大器4209把信号Sh2乘以(1/Δω),加法器4210把 信号Sf2和信号Sj2相加。因此:
[表达式19]
Sr 2 = Sf / 2 - Sh 2 ω A / 2 . . . ( 19 )
而且,输出仅具有所期望的接收无线电波的振幅的信号。此处,如图 11中所示,由于由二元振幅和脉冲宽度确定包含在低频标准无线电 波中的信息,所以如果信号Sr2为所期望的接收信号的振幅的1/2, 则不会存在问题。
如以上所描述的,从所接收的无线电波中消除了干扰,并且可以 仅输出所期望的接收信号的分量。LPF 4202和4205为用于截去高频 电波分量的低通滤波器,而且不必令带宽特别窄。因此,由于不必向 滤波器电路施加一个特别窄的带宽,以把干扰与所接收的无线电波相 分隔,所以可以防止因滤波器电路所引发的时间延迟。另外,由于可 以消除接近所希望的接收信号的频率的干扰,例如包含在滤波器电路 中的信号,所以可以改进无线电波接收设备的接收性能。
[第十二实施例]
在第十实施例中,描述了一种包括使用移相器的信号再生电路的 无线电波接收设备,而在第十一实施例中,描述了一种包括使用微分 电路的信号再生电路的无线电波接收设备。在本实施例中,将描述一 种包括使用移相器和微分电路的信号再生电路的无线电波接收设备。 第十二实施例中的无线电波时钟的结构与图1的无线电波时钟1的结 构相同。除用图30中所示的信号再生电路4030替换构成图27中所 示的无线电波接收设备4917的信号再生电路4010之外,无线电波接 收设备的结构是一样的。因此,将通过置以相同的参照数字,省略对 重叠部分的描述。
图30是一个电路结构图,描述了信号再生电路4030的结构。信 号再生电路4030包括乘法电路4020C、4030D、移相器4302、加法 器4206、4210、减法器4207、微分电路4208以及(1/Δω)放大器 4209。部件4020B的结构包括乘法电路4020C、加法器4206、4210、 减法器4207、微分电路4208以及(1/Δω)放大器4209,其与图29 的信号再生电路的部件4020B的结构相同。
部件4030A包括一个乘法电路4030D以及一个移相器4302,其 是图28中所示的信号再生电路4010的部件4010A的一个变型实例。 乘法电路4030D包括一个乘法器4301和一个LPF 4303。具体地讲, 在部件4010A中,乘法器4104把其中信号Sp的相位被延迟了90度 的信号Sa1与从载波提取电路4009输出的信号Sq相乘。然而,在部 件4030A中,乘法器4304把信号Sp和其中信号Sq的相位被延迟了 90度的一个信号相乘。此处,从乘法器4104输出的信号和从乘法器 4301输出的信号相同。可以把一个把信号Sp或信号Sq的相位延迟 了90度的信号与另一个信号Sp或Sq相乘。
由于可以使用与第十实施例和第十一实施例中所描述的相同的 方法计算描述每一信号的表达式,所以将省略相应的描述。但把不包 括干扰分量、振幅为所希望的接收信号的振幅的1/2的信号作为信 号Sr3,从加法器4210输出。
如以上所描述的,从所接收的无线电波中消除了干扰,并且可以 仅输出所希望的接收信号的分量。因此,由于不必向滤波器电路施加 一个特别窄的带宽,以把干扰与所接收的无线电波相分隔,所以可以 防止滤波器电路所引发的时间延迟。另外,由于可以消除接近所希望 的接收信号的频率的干扰,例如包含在滤波器电路中的信号,所以可 以改进无线电波接收设备的接收性能。
[第十三实施例]
在第十实施例中,描述了一种包括使用移相器的信号再生电路的 无线电波接收设备,而且在第十一实施例中,描述了一种包括使用微 分电路的信号再生电路的无线电波接收设备。在本实施例中,将描述 一种包括使用移相器和微分电路的信号再生电路的无线电波接收设 备。第十三实施例的无线电波时钟的结构与图1的无线电波时钟1的 结构相同。除用图31中所示的信号再生电路4040替换构成图27中 所示的无线电波接收设备4917的信号再生电路4010之外,无线电波 接收设备的结构是一样的。因此,将通过置以相同的参照数字,省略 对重叠部分的描述。
图31是一个电路结构图,描述了信号再生电路4040的结构。信 号再生电路4040包括乘法电路4010C和4010D、移相器4106、加法 器4107以及一个微分电路4402。部件4010B的结构包括乘法电路 4010C、移相器4106以及加法器4017,其与图28中所示的信号再生 电路4010的部件4010B的结构相同。
部件4040A包括乘法电路4040D以及移相器4402,其是图29 中所示的信号再生电路4020的部件4020A的一个变型实例。乘法电 路4040D包括一个乘法器4401和一个LPF 4403。具体地讲,在部件 4020A中,乘法器4204把其中对信号Sp进行了微分的信号Sa2与从 载波提取电路4009输出的信号Sq相乘。但在部件4040A中,乘法 器4401把信号Sp和其中对信号Sq进行了微分的一个信号相乘。此 处,从乘法器4204输出的信号和从乘法器4401输出的信号相同。可 以把一个对信号Sp或信号Sq进行微分的信号与另一个信号Sp或Sq 相乘。
由于可以使用与第十实施例和第十一实施例中所描述的相同的 方法计算描述每一信号的表达式,所以将省略相应的描述。但把不包 括干扰分量、振幅为所希望的接收信号的振幅的1/2的信号作为信 号Sr4,从加法器4107输出。
如以上所描述的,从所接收的无线电波中消除了干扰,并且可以 仅输出所希望的接收信号的分量。因此,由于不必向滤波器电路施加 一个特别窄的带宽,以把干扰与所接收的无线电波相分隔,所以可以 防止滤波器电路所引发的时间延迟。另外,由于可以消除接近所希望 的接收信号的频率的干扰,例如包含在滤波器电路中的信号,所以可 以改进无线电波接收设备的接收性能。
在不背离本发明的宽泛的构思与范围的情况下,可以采用不同的 实施例以及变化。以上所描述的实施例仅仅是为了说明本发明,而不 旨在限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求而不是由这些 实施例加以描述。在本发明的权利要求的等价含义内以及在权利要求 范围内所进行的各种变型,均被视为落入本发明的范围。
对相关应用的交叉参照
申请基于2002年10月16日提交的序号为2002-301897的日 本专利申请、2002年10月24日提交的序号为2002-309733的日本专 利申请、以及2002年11月27日提交的序号为2002-343534的日本 专利申请以及2003年2月7日提交的序号为2003-030857的日本专 利申请,在此并入这些申请的全部内部,以作参考。
本申请基于2002年10月16日提出的序号为2002-301897的日 本专利申请、2002年10月24日提出的序号为2002-309733的日本专 利申请、2002年11月27日提出的序号为2002-343534的日本专利申 请、2003年2月7日提出的序号为2003-30857的日本专利申请、以 及2003年2月7日提出的序号为2003-30868的日本专利申请。把上 述日本专利申请所公开的内容全部并入此处,以作参考。
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