專利名稱：接收電路以及時鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接收電路以及具有該接收電路的時鐘。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在部分國家中，從發(fā)射臺發(fā)送包含時間碼的長波標(biāo)準(zhǔn)電波。接收該 標(biāo)準(zhǔn)電波，并從^接收到的信號取出時間碼，實(shí)現(xiàn)可^^正時間的電波時鐘。在日
本，從兩個發(fā)射臺分別發(fā)送40kHz以及60kHz的長波標(biāo)準(zhǔn)電波。時間碼是1 周期60秒的幀。
在接收這樣的長波標(biāo)準(zhǔn)電波的接收電路中，例如利用超外差接收方式從 40kHz的標(biāo)準(zhǔn)電波的信號一旦取出確定的頻率(例如30Hz)的中間頻率信號， 進(jìn)而使中間頻率信號通過濾波器，去除中間頻率的成分。
圖15是表示現(xiàn)有的頻率轉(zhuǎn)換電路以及檢波電路的例的圖。例如，40kHz 的標(biāo)準(zhǔn)電波的信號在放大器20中進(jìn)行放大后被附加到混合器202中。在混合 器202中也賦予來自本機(jī)振蕩器201的信號。由該本機(jī)振蕩器201賦予例如 39.37kHz的信號，結(jié)果，從混合器202取出90Hz的中間頻率信號?；旌掀?202的輸出，經(jīng)由使90 Hz附近的頻帶通過的帶通濾波器(BPF) 203以^J文 大器204被附加到檢波器205中。檢波器205的輸出最終被低通濾波器(LPF ) 206進(jìn)行頻帶限制頻帶。即，接收檢波器205的輸出的LPF206具有完全去除 中間頻率的成分，Y又取出調(diào)制波形的功能。
例如，為了接收長波標(biāo)準(zhǔn)電波，在US2005/0260957A1號公報中公開了以 下技術(shù)可通過倍增電路來切換賦予給頻率轉(zhuǎn)換電路的本機(jī)振蕩信號，從 40kHz以及60kHz的兩個信號中取出中間頻率信號。此外，還公開了將本才幾振 蕩信號的頻率做成兩個頻率的中間值的技術(shù)。
如參照圖15中所示的例說明過的，例如在中間頻率低成90Hz左右時， 要通過LPF將90Hz的中間頻率成分充分降低，就需要對應(yīng)地降低截止頻率或 者將LPF做成高次的濾波器等。為了將90Hz的中間頻率信號充分地進(jìn)行積分，需要使其時間常數(shù)變得相當(dāng)大。例如，為了使5Hz的信號通過，若將截止頻 率fo做成5Hz時，顯然，90Hz成分只不過是25dB左右的衰減，會殘留脈動。 降低截止頻率，存在也會使調(diào)制信號本身劣化的問題，此外，若做成高次 的濾波器，存在電路復(fù)雜、且其規(guī)模也變大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電路結(jié)構(gòu)筒單、且可高精度地取得調(diào)制信號的頻 率轉(zhuǎn)換 檢波電路的接收電路，以及具有該接收電路的時鐘。
通過以下接收電路來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，該接收電路具有
天線電路，其作為電信號來接收空間中的電磁波；
放大單元，其放大由所述天線電路得到的接收信號；
頻率轉(zhuǎn)換'檢波單元，其對從所述放大單元輸出的信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換來取 得中間頻率信號，并對所得到的中間頻率信號進(jìn)行檢波后輸出被解調(diào)的信號， 其特征在于，
所述頻率轉(zhuǎn)換.檢波電路具有 本機(jī)振蕩器；
多個混合器，其接收從所述放大單元輸出的信號，并根據(jù)來自所述本機(jī)振 蕩器的信號，輸出相互正交的第1中間頻率信號以及第2中間頻率信號；以及
信號生成.合成單元，其根據(jù)所述第1中間頻率信號以及第2中間頻率信 號，生成與所述中間頻率信號相位不同的其他中間頻率信號，并分別對所述中 間頻率信號以及其他中間頻率信號進(jìn)行檢波，并對檢波后的信號進(jìn)行加法運(yùn)算 后生成合成信號。
此外，通過以下時鐘來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，該時鐘的特征在于，
具有
上述接收電路；
時刻信息提取單元，其從由所述接收電路接收以及被解調(diào)過的包含時刻信 息的標(biāo)準(zhǔn)電波的信號提取時刻信息； 計時單元，其對時刻進(jìn)行計時；
時刻顯示單元，其顯示由該計時單元所計時的時刻；以及 時刻修正單元，其根據(jù)由所述時刻信息提取單元提取的時刻信息，修正由
7所述計時單元計時的時刻。


圖l是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的時鐘的電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2是表示本實(shí)施方式的接收電路的概略的框圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的天線電路的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的頻率轉(zhuǎn)換.檢波電路的例的圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的信號生成 合成電路的例的圖。
圖6是表示圖5的h點(diǎn)中的合成信號的例的圖。
圖7是表示使用h點(diǎn)中的合成信號時的濾波效果的曲線。
圖8是以矢量表示圖5中的各點(diǎn)的輸出信號的圖。
圖9是表示圖5的h點(diǎn)以及i點(diǎn)中的合成信號的例的圖。
圖IO是表示圖5的各點(diǎn)中的信號的例的圖。
圖11是使用本實(shí)施方式的合成信號(k點(diǎn)的合成信號)時的濾波效果的 例的曲線。
圖12是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的信號生成 合成電路的例的圖。 圖13是以矢量表示圖12中的各點(diǎn)的輸出信號的圖。 圖14是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的信號生成 合成電路的例的圖。 圖15是表示現(xiàn)有的頻率轉(zhuǎn)換電路以及^r波電路的例的圖。
具體實(shí)施方式
電路構(gòu)成
以下參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式 的時鐘的電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。如圖l所示，時鐘具有CPU50、輸入部51、 顯示部52、 ROM53、 RAM54、接收電路44、計時電路部55以及振蕩電路部 56。
CPU50以規(guī)定的時刻或者根據(jù)從輸入部51輸入的操作信號來讀取存儲在 ROM53中的程序展開到RAM54中，并根據(jù)該程序來執(zhí)行對構(gòu)成時鐘的各部 的指示或者數(shù)據(jù)的傳送等。具體地說，例如，執(zhí)行在每一規(guī)定時間控制接收電 路44來接收標(biāo)準(zhǔn)電波，并根據(jù)包含來自接收電路44的時間碼的信號來修正由 計時電路部55計時的當(dāng)前時刻數(shù)據(jù)的處理，或者向顯示部52傳輸由計時電路部55計時的當(dāng)前時刻的處理等。
輸入部51包含用于指示時鐘的各種功能的執(zhí)行的開關(guān)(未圖示)，在操作 開關(guān)時，向CPU50輸出對應(yīng)的操作信號。顯示部52包含時鐘的字符盤(未圖 示)、由CPU50控制的模擬指針機(jī)構(gòu)(未圖示)、液晶面板(未圖示)等，表 示由計時電路部55所計時的當(dāng)前時刻。ROM53使時鐘動作，并且存儲用于實(shí) 現(xiàn)規(guī)定的功能的系統(tǒng)程序或者應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)等。RAM54被用作CPU50的工 作區(qū)域，暫時保存從ROM53讀出的程序或數(shù)據(jù)、在CPU50中處理的數(shù)據(jù)等。
接收電路44包含天線電路42，從由天線電路42接收的信號取出規(guī)定頻 率的信號，將取出的信號輸出到CPU50中。計時電路部55對從振蕩電路部 56輸出的信號進(jìn)行計數(shù)，計時當(dāng)前時刻，并向CPU50輸出當(dāng)前時刻數(shù)據(jù)。振 蕩電路部56輸入的信號進(jìn)4亍計數(shù)，計時當(dāng)前時刻，并向CPU50輸出當(dāng)前時刻 數(shù)據(jù)。振蕩電路部56始終輸出一定頻率的時鐘信號。
圖2是表示本實(shí)施方式的接收電路的概略的框圖。如圖2所示，接收電路 44具有天線電路42、放大電路80、帶通濾波器(BPF ) 90以及頻率轉(zhuǎn)換.檢 波電路110。帶通濾波器90并不限定于此，也可以利用低通濾波器(LPF)。
如圖3所示，天線電路42具有在磁性體175上巻繞了導(dǎo)線176的線圈L 以及電容C。天線電路42輸出標(biāo)準(zhǔn)電波相當(dāng)?shù)男盘?，?jīng)由放大電路80以及 BPF90賦予給頻率轉(zhuǎn)換 檢波電路100。
頻率轉(zhuǎn)換 檢波電路100,對接收的信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，取出中間頻率信 號，而且，通過對中間頻率信號近行檢波，最終解調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電波的信號。包含解 調(diào)過的時間碼的信號被賦予給CPU50，在CPU50中譯碼后提取時刻信息。頻率轉(zhuǎn)換 檢波電路
以下更加詳細(xì)地說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的頻率轉(zhuǎn)換■檢波電路100。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的頻率轉(zhuǎn)換.檢波電路的例的圖。如圖4 所示，頻率轉(zhuǎn)換電路100具有放大器130、本機(jī)振蕩器131、 90°移位電路132、 混合器133、 144、帶通濾波器(BPF) 135、 136、放大器137、 138、后面詳 細(xì)敘述的信號生成 合成電路140以及低通濾波器(LPF) 141。
本機(jī)振蕩器例如輸出39.91kHz的信號(接收電波為40kHz的時候)。本機(jī) 振蕩器131的輸出被附加到混合器133，同時，也被賦予給90。移位電路，并在通過90°移位電路將相位錯開了 90°的狀態(tài)下，被賦予給混合器134。
此外，BPF135、 136分別接收從混合器133、 134輸出的信號后取出中間
頻率信號(在上述的例中為90Hz的中間頻率信號)。這些中間頻率信號相互
正交，即相位錯開了90。，相當(dāng)于基于正交檢波的I信號、Q信號。
來自BPF135的輸出經(jīng)由放大器137被賦予給信號生成 合成電路140
中。此外，BPF136的輸出經(jīng)由放大器138被賦予給信號生成 合成電路140中。
信號生成 合成電路140的輸出被賦予給LPF141。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的信號生成 合成電路的例的圖。如圖5 所示，信號生成 合成電路140具有接收來自放大器137的信號(I信號) 的第l檢波器(DET) 144;接收l改大器137經(jīng)由反轉(zhuǎn)器1342的信號(I信 號的反轉(zhuǎn)信號)的第2檢波器145;接收來自放大器138的信號(Q信號)的 第3檢波器146;接收從放大器138經(jīng)由反轉(zhuǎn)器143的信號(Q信號的反轉(zhuǎn)信 號)的第4檢波器147。
通過加法器148對第1 ~第4檢波器144- 147的輸出進(jìn)行加法運(yùn)算。
而且，第1實(shí)施方式的信號生成.合成電路140具有加法運(yùn)算I信號以 及Q信號的反轉(zhuǎn)信號的加法器149;加法運(yùn)算I信號以及Q信號的加法器150; 加法運(yùn)算I信號的反轉(zhuǎn)信號以及Q信號的反轉(zhuǎn)信號的加法器151;以及加法運(yùn) 算I信號的反轉(zhuǎn)信號以及Q信號的加法器152,而且具有接收加法器149-152 的輸出信號的第5~第8檢波器153 ~ 156。在加法器157中加法運(yùn)算第5~第 8檢波器153 - 156。
此外，信號生成.合成電路140具有調(diào)整加法器157的輸出(如后面所述 對輸出乘以(1 /《2)倍)的乘法器158以及加法運(yùn)算加法器148的輸出以及 乘法器158的輸出的加法器159。
從加法器159輸出的合成信號被賦予給圖4的LPF141。 乂人LPF141輸出 的信號被賦予給CPU50、在CPU50中被譯碼后提取時間信息。
以下詳細(xì)說明本實(shí)施方式的信號生成.合成電路140的作用。
電波時鐘的標(biāo)準(zhǔn)電波，尤其是，數(shù)據(jù)傳送慢(lbps)。因此，在接收檢波 器的輸出的LPF (例如圖4的LPF141 )中難以提高積分時間常數(shù)。因此，在本實(shí)施方式中，通過正交^f企波來形成偏移90°相位的中間頻率信號，而且生 成分別檢波各個的信號以及其反轉(zhuǎn)信號后合成的合成信號(加法器148的輸出 信號)。而且，合成I信號、I信號的反轉(zhuǎn)信號、Q信號、Q信號的反轉(zhuǎn)信號， 進(jìn)一步生成偏移相位的4個信號，并生成分別檢波生成的信號后合成的合成信 號(加法器157的輸出信號)。
例如，在圖4中通過對放大器130的輸出進(jìn)行正交頻率轉(zhuǎn)換在放大器137、 138的輸出(圖5的b點(diǎn)、c點(diǎn))中可得到偏移90。相位的信號。若將b點(diǎn)的 信號考慮為sincot,則c點(diǎn)的信號的相位只偏移了 90° ,因而成為coscot。在圖 5中，將第l檢波器144的輸出(d點(diǎn)的信號)以及第2檢波器145的輸出(e 點(diǎn)的信號)的和表示成d+e，將第3檢波器146的輸出(f點(diǎn)的信號)以及第4 檢波器147的輸出(g點(diǎn)的信號)的和表示成f+g，則檢波輸出輸出正的部分，
d+e= I sin①t I =l/v"2 * v" ( l-cos2①t) ... ( 1 )
f+g= I cos①t I =1/力* v/ ( l+cos2cot) ... ( 2 )
由于加法器148的輸出信號的大小是與取最大值等價，是Max(d+e,f+g),
因此若將其表示成h，則h可以以下式表示。
h=Max{V ( l+cos2①t) V ( l-cos2①t) /《2}... (3)
圖6是表示合成了 d點(diǎn)、e點(diǎn)、f點(diǎn)以及g點(diǎn)的信號的合成信號h( = Max{d+e，
f+gp的曲線。另外，在圖6中信號OUT相當(dāng)于信號h通過了 LPF時的輸出信號。
在上述(3)式中，方根之中是"0"以上，因而可將(3)式的最大值、 最小值表示成如下。
h的最大值由(3)式得知，是cos2cot-士l的點(diǎn)，
cot=7i/4*n (n為整數(shù))， h=l。同樣，從圖6可以知道最小值是每個偏移7i/4的波形重疊的點(diǎn)，
cot:兀/4 * m ( m為整數(shù))， h=V2/2。因此，其差如下所示。
對于最大振幅的脈動是(最大值-最小值)，由(4)得知成為l-V2/2。根 據(jù)這樣的結(jié)果，合成來自檢波器144- 147各個的輸出信號d、 e、 f、 g，由此可以具有10.7dB的濾波效果。此外，根據(jù)圖6，可以看作對原信號產(chǎn)生4倍 的頻率的信號，因而由基于CR1段的構(gòu)成的LPF產(chǎn)生的濾波效果成為如圖7 所示的曲線。設(shè)頻率為f,截止頻率為f。，則衰減特性為1/ (1+ (f/fo) 2)。
(1)若通過現(xiàn)有的檢波對原信號應(yīng)用5Hz的濾波器，則成為-25.1dB的 衰減特性，與此相對，(2)如上所述，若對h點(diǎn)的信號應(yīng)用5Hz的濾波器， 則信號頻率變成4倍，因而成為-37.1dB的衰減特性。
如上所述，包含10.7dB的濾波效果，即使是插入單純的5Hz的濾波器， 也能夠得到-47.8dB的衰減特性。假設(shè)基于如(1)的現(xiàn)有檢波的情況下，為了 與(2 )同樣地具有-45dB的衰減特性，若是1次LPF則必須設(shè)成&=約0.3Hz， 但此時經(jīng)由LPF后的信號的劣化大。為了避免這點(diǎn)，需要應(yīng)用高次LPF。
與此相對，取得兩個偏移了 90°相位的中間頻率信號(相當(dāng)于I信號以及 Q信號)，且對I信號及其反轉(zhuǎn)信號、Q信號及其反轉(zhuǎn)信號進(jìn)行檢波，合成被 檢波的信號時，可以看作合成的信號的脈動變得非常小、且對原信號產(chǎn)生了4 倍頻率的信號，因而，能夠通過簡單的LPF來充分地去除不必要的成分、且 也可防止必要的信號的劣化。
但是，即使具有如圖7所示的濾波效果，也要考慮積分效果不足的情況。 例如，如專利文獻(xiàn)3所示，提出了將檢波電路(本實(shí)施方式的頻率轉(zhuǎn)換*檢波 電路IOO)的輸出賦予給自動增益控制(AGC)電路(未圖示)，AGC電路生 成控制放大電路的增益的AGC電壓。在來自檢波電路的輸出中包含有數(shù)據(jù)。 因此，為了生成AGC電壓，在AGC電路中為了使數(shù)據(jù)平緩需要設(shè)置具有充 分大的時間常數(shù)的LPF，使來自檢波電路的輸出通過LPF。
這樣，對來自檢波電路的輸出信號賦予充分的時間常數(shù)，以使AGC電壓 的放大率不搖擺。在應(yīng)用于電波時鐘時，由于電波時鐘的信號是1秒周期 (lbps),因而為了做成充分的時間常數(shù)需要數(shù)十秒左右的周期。但是，隨著 時間常數(shù)變大，AGC電路的動作變成低速。
為了實(shí)現(xiàn)高速AGC，假如要忠實(shí)地再生數(shù)據(jù)信號，例如將中間頻率設(shè)成 90Hz，則需要充分地去掉(濾波)90 Hz的信號，在單純結(jié)構(gòu)的LPF中，輸出 波形的不標(biāo)準(zhǔn)成為問題。此外，如果90Hz的信號成分的去除不充分，則由于 將檢波電路的輸出信號用作AGC電壓使用，會降低數(shù)據(jù)信號的成分。
12如上所述，在對I信號及其反轉(zhuǎn)信號、與I信號正交的Q信號及其反轉(zhuǎn)信 號進(jìn)行檢波后進(jìn)行加法處理的構(gòu)成中，事實(shí)上與使中間頻率變成4倍的構(gòu)成相 同。但是，即使這樣地構(gòu)成，也存在難以通過單純的LPH來適當(dāng)?shù)厝サ糁虚g 頻率的成分。
但是，在本實(shí)施方式中還生成相位偏移的信號，并^r波生成的信號后進(jìn)行 合成。在第1實(shí)施方式中，從45度、135度等I信號及其反轉(zhuǎn)信號、Q信號及 其反轉(zhuǎn)信號進(jìn)一步生成相位僅偏移了 45°的信號。
但是，若利用濾波器旋轉(zhuǎn)相位來得到信號，則生成信號的延遲或者信號的 不標(biāo)準(zhǔn)。但是，因此，在本實(shí)施方式中，根據(jù)與正弦波(sincot )以及余弦波(cos①t) 的合成，來生成相位僅偏移了 45度的信號。
例如，將b點(diǎn)的信號設(shè)成b-sincot、將c點(diǎn)的信號設(shè)成c- coscot,則b點(diǎn) 以及c點(diǎn)的信號的和b+c如下所示。
b+c= sincot + coscot= /2sin ( cot +兀/4 ) ... ( 5 )
這與將相位僅旋轉(zhuǎn)45度的信號等價。因此，能夠通過組合I信號及I信 號的反轉(zhuǎn)信號、Q信號及Q信號的反轉(zhuǎn)信號后進(jìn)行加法運(yùn)算，對于I信號及I 信號的反轉(zhuǎn)信號、Q信號及Q信號的反轉(zhuǎn)信號可以得到將相位僅偏移了 45度 的信號。
第5檢波器153、第6檢波器154、第7檢波器155以及第8檢波器156 的輸出信號d，、 e，、 f以及g，，分別為 d， = sincot - coso>t=v/2{sin (tot - 7t/4 ) }
=A/2{sin (cot+ 37i/4) } e， = sincot + coscot=V2{sin (cot +丌/4 ) } f = - sincot - coscot= - V"2(sin (cot +兀/4 ) }
=力—(cot+ 5兀/4) } g， = - sincot + coscot=陽v/2(sin (cot -兀/4 ) } 第1檢波器144~ 147的輸出d g為 d = sincot
e= - sina>t= sin ( cot +兀) f= coscot= sin (cot +兀/2 )g=- coscot= sin (cot + 3兀/2 )。因jt匕，關(guān)于d， ~ g，，若4尋車f出乘以1 / (《 2)后的值設(shè)為新的d， ~g，，則d g以及d， ~g，可以表示成如圖8所示的 矢量。
此外，對d g以及d， ~g， 進(jìn)行加法運(yùn)算后的合成信號k， (=Max{d， e, f， g， d，， e，， f, g， })成為如圖9b所示的信號。另外，在圖9a中，為 了比較，表示了合成信號h (=Max{d， e， f， g})。
如圖8所示，可以知道8個信號d~g以及d， ~g，以相位分別偏移45 度的狀態(tài)被配置。信號d， ~g，的合成信號h， (=Max{d，， e， ， f ， g， }) 可以表示成
h， =1/72 Max{ v/ (卜cos2 (①t + tt/4 ))，
v/ ( 1 + cos2 ( cot +兀/4 )) }
因此，作為來自圖5的加法器159的輸出的合成信號k ( = Max{h， h， }) 可以表示成
k' =1/力Max{ a/ ( 1 + cos2cot )， V (1 + cos2 (cot +兀/4 ))，
《(1 - 2coso)t), 7(1 + cos2 (cot +兀/4 )) } 圖10a~圖10c是分別表示圖5的波形生成.合成電路140的b點(diǎn)、h， 點(diǎn)以及k點(diǎn)中的信號波形的例的曲線。
以下說明乘法器158的輸出信號的大小h，以及合成信號的大小k。
如(1)式所示，d+ e可以如下地表示。
d + e= I sin①t | =1/力* / ( 1 - cos2cot)
關(guān)于I sincot I = I《(sin2①0 | ，
由于cos2cot=os2cot - sin2cot，
1= sin2cot + cos2(ot ， 因而
os2cot=l/2 ( 1 + cos2cot)
sin2cot=l-l/2 ( 1 + cos2①t) =1/2 ( 1 - cos2①t)
因此，
I sincot I W2 (1 - cos2cot) I coscot I =71/2 ( 1 + cos2cot)。
因此，乘法器158的輸出信號的大小h，以及合成信號的大小k如下<formula>formula see original document page 15</formula>
根據(jù)本實(shí)施方式，信號生成 合成電路140 ^r波相位偏移45度的8個信 號，并合成這些，輸出合成信號。因此，能夠減小接收合成信號的LPF的時 間常數(shù)。此外，使用簡單結(jié)構(gòu)的濾波器也能夠得到對于合成信號的充分的積分 效果，且擾亂調(diào)制波形的可能性也小。
圖ll是表示本實(shí)施方式的濾波效果的例的曲線。在圖11中所示的例中， 將中間頻率設(shè)成90Hz(截止頻率fo也同樣是90Hz)。如圖ll所示，可以考慮 成在本實(shí)施方式中，基于信號合成的脈動成分的衰減如圖9b所示，是22.4dB, 且實(shí)質(zhì)上產(chǎn)生了中間頻率90Hz的8倍的頻率的信號。此外，將90Hz作為截 止fo的1次RC濾波器的720Hz成分的衰減是18.1dB。因此，最終在720Hz 的脈動成分的衰減達(dá)到40.5 dB。
即，使用通過本實(shí)施方式的信號生成*合成電路140得到的合成信號來與 對I信號、I信號的反轉(zhuǎn)信號、Q信號、Q信號的反轉(zhuǎn)信號進(jìn)行檢波后合成的 合成信號進(jìn)行比較的情況下，在利用相同的LPF時，通過圖7以及圖11可知， 信號脈動被減少至17.5 dB。
根據(jù)第1實(shí)施方式，通過信號生成.合成電路140，根據(jù)I信號以及Q信 號生成它們的反轉(zhuǎn)信號后被檢波，且生成具有I信號與Q信號之間、Q信號與 I信號的反轉(zhuǎn)信號之間、I信號的反轉(zhuǎn)信號與Q信號的反轉(zhuǎn)信號以及Q信號的 反轉(zhuǎn)信號與I信號之間的相位的中間頻率信號，并檢波出這些生成的中間頻率
信號。通過合成被檢波出的信號，能夠得到脈動小的合成信號。
尤其，在第l實(shí)施方式中，分別合成I信號與Q信號、I信號與Q信號的 反轉(zhuǎn)信號、I信號的反轉(zhuǎn)信號與Q信號、I信號的反轉(zhuǎn)信號與Q信號的反轉(zhuǎn)信 號，并生成與I信號、Q信號、這些反轉(zhuǎn)信號的各個相位僅偏移了 45度的信 號。在第1實(shí)施方式中，檢波出這樣的信號后進(jìn)行加法運(yùn)算，且調(diào)整輸出，并 對調(diào)整了輸出的合成信號和檢波出I信號、Q信號以及這些的反轉(zhuǎn)信號后進(jìn)行 加法運(yùn)算的合成信號進(jìn)行加法運(yùn)算。這樣，就能夠?qū)嵸|(zhì)性地輸出與中間頻率的
158倍的頻率的信號相等的信號。
此外，在第1實(shí)施方式中，通過乘法器158調(diào)整從加法器157輸出的合成 信號的等級，以使與對I信號、Q信號、這些的反轉(zhuǎn)信號進(jìn)行檢波后合成的信 號的等級相同，并適當(dāng)形成輸入到加法器159中的信號的等級。信號生成 合成電路的其他例
下面說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。在第1實(shí)施方式中，根據(jù)I信號、I信 號的反轉(zhuǎn)信號、Q信號、Q信號的反轉(zhuǎn)信號的每一個，生成相位偏移45度的
信號，并檢波生成的信號后進(jìn)行合成。在第2實(shí)施方式中將相位偏移e設(shè)成任
意值，生成具有所期望的相位的偏移的信號。
圖12是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的信號生成.合成電路的結(jié)構(gòu)的框圖。 在圖12中，對與圖5中所示的信號生成 合成電i 各相同的構(gòu)成部分標(biāo)注相同 的符號。
如圖12所示，第2實(shí)施方式的信號生成 合成電路160具有將I信號 以及I信號的反轉(zhuǎn)信號分別以放大率A放大的乘法器162、 164以及將Q信號 以及Q信號的反轉(zhuǎn)信號分別以放大率B放大的乘法器161、 163。乘法器161 的輸出被賦予給加法器149、151，乘法器162的輸出被賦予給加法器149、 150, 乘法器163的輸出被賦予給加法器150、 152，乘法器164的輸出被賦予給加 法器151、 152中。
此外，在第2實(shí)施方式中調(diào)整加法器157的輸出的乘法器165,對加法器 157的輸出乘以1/《(A2+ B2)倍。
當(dāng)將第2實(shí)施方式的第5檢波器153 ~第8檢波器156的輸出信號分別設(shè) 成d"、 e"、 f,、 g，，時，成為如下所示。
d，， =Asino)t - Bcosot々(A2 + B2) sin (oot - 0 )
e，， = Asincot + Bcoscot= 7 ( A2 + B2) sin (cot + 0 )
f' = - Asincot - Bcoscot =7 (A2+ B2) sin (wt +兀+ 9)
g，， = - Asincot + Bcoscot-V (A2 + B2 ) sin (cot - 6 ) =V (A2 + B2) sin (cot +兀-0)
另外，cos6=Av/ ( A2 + B2 )、 sin0=B/v/ ( A2 + B2 )。當(dāng)關(guān)于d" e"，當(dāng)將對輸出乘以IV (A2+B2)倍的值作為新的d" ~e" 時，則d e以及d，， ~e"就能夠表示成圖13中所示的矢量。
最理想的是，可以通過CPU50來控制賦予給上述乘法器162、 164的放大 率A以及賦予給乘法器161、 163的放大率B。 CPU50根據(jù)已設(shè)定的相位0， 計算出放大率A以及放大率B，并將計算出的放大率A、 B輸出給分別對應(yīng)的
乘法器中。由此，能夠生成僅偏移所期望的相位e的信號，并檢波這些信號后
進(jìn)行合成。
如上所述，在第2實(shí)施方式中，以放大率A來分別放大I信號以及I信號 的反轉(zhuǎn)信號，并以放大率Q來放大Q信號以及Q信號的反轉(zhuǎn)信號，并分別對 各個放大后的I信號和Q信號、I信號和Q信號的反轉(zhuǎn)信號、I信號的反轉(zhuǎn)信 號和Q信號、I信號的反轉(zhuǎn)信號和Q信號的反轉(zhuǎn)信號進(jìn)行加法運(yùn)算后進(jìn)行檢波。 由此能夠生成ODt士e、 cot-兀士e這樣的相位的信號。
尤其，CPU50根據(jù)已設(shè)定的e來計算出放大率A、 B，并賦予給乘法器， 由此就能夠生成所期望的相位的信號。信號生成 合成電路的其他例
接著，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。在第2實(shí)施方式中，對I信號以及I 信號的反轉(zhuǎn)信號乘以A倍，對Q信號以及Q信號的反轉(zhuǎn)信號乘以B倍，生成 了 "cot+兀土e，，以及"cot土e，， 這樣的相位的信號。在第3實(shí)施方式中，對 每一加法器能夠自在地調(diào)整Ajsincot + Bjcoscot的系數(shù)Aj以及Bj。
圖14是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的信號生成.合成電路的例的框圖。 在圖14中，對與在圖12中所示的信號生成-合成電路相同的構(gòu)成部分標(biāo)注了 相同的符號。
如圖14所示，在第3實(shí)施方式中，設(shè)有對輸入到各個加法器149、 150、 151、 152的信號以規(guī)定的放大率進(jìn)行放大的乘法器。如圖14所示，在加法器 的輸入側(cè)分別配置有以下乘法器。
加法器149的輸入側(cè)配置有
以放大率Ai來放大I信號的乘法器181以及以放大率B,來放大Q信號的 反轉(zhuǎn)信號的乘法器182。
加法器150的輸入側(cè)配置有以放大率A2來放大I信號的乘法器183以及以放大率B2來放大Q信號的 乘法器184。
加法器151的輸入側(cè)配置有
以放大率A3來放大I信號的反轉(zhuǎn)信號的乘法器185以及以放大率B3來放 大Q信號的反轉(zhuǎn)信號的乘法器186。 加法器152的輸入側(cè)配置有
以放大率A4來放大I信號的反轉(zhuǎn)信號的乘法器187以及以放大率B4來放 大Q信號的乘法器188。
此外，在檢波器153 - 156的輸入側(cè)配置有以放大率l《(A2+B2)來放 大檢波器的輸出的放大器191 ~ 194。放大器191 ~ 194各個的放大率分別是1 v/(A卩+B卩)、l《(A22+B22)、 IV (A32+B32)、 lv/ (A42+B42)。
根據(jù)上述的乘法器181 ~ 185、乘法器191~194的放大率的設(shè)定，由乘法 器191 ~ 194分別輸出
Sin ( o)t + 0j)
其中，tan6尸B/A
這樣的相位的信號。乘法器191 ~ 194的輸出信號由加法器157進(jìn)行加法運(yùn)算， 進(jìn)而，由加法器159與來自加法器148的輸出信號進(jìn)4亍加法運(yùn)算。來自加法器 159的輸出信號，被賦予LPF141。
最理想的是能夠通過CPU50來控制乘法器181 ~ 185以及乘法器191 ~ 194 的放大率。由此，通過調(diào)整放大率Aj以及Bi，就能夠生成所期望的相位cot + 0j, 并檢波這些信號后進(jìn)行合成。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供具有電路結(jié)構(gòu)簡單、且可以高精 度地取得調(diào)制信號的頻率轉(zhuǎn)換.檢波電路的接收電路，以及具有這些電路的時 鐘。
當(dāng)然，本發(fā)明并不限于以上實(shí)施方式，在權(quán)利要求中記載保護(hù)范圍內(nèi)可以 進(jìn)行各種變更，而這些變更也被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種接收電路，具有天線電路(42)，其作為電信號來接收空間中的電磁波；放大單元(80)，其放大由所述天線電路獲得的接收信號；頻率轉(zhuǎn)換·檢波單元(100)，其對從所述放大單元輸出的信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換來取得中間頻率信號，并對所得到的中間頻率信號進(jìn)行檢波后輸出被解調(diào)過的信號，其特征在于，所述頻率轉(zhuǎn)換·檢波單元具有本機(jī)振蕩器(131)；多個混合器(133、134)，其接收從所述放大單元輸出的信號，并根據(jù)來自所述本機(jī)振蕩器的信號，輸出相互正交的第1中間頻率信號以及第2中間頻率信號；以及信號生成·合成單元(140)，其根據(jù)所述第1中間頻率信號以及第2中間頻率信號，生成與所述中間頻率信號相位不同的其他中間頻率信號，并分別對所述中間頻率信號以及其他中間頻率信號進(jìn)行檢波，并對檢波后的信號進(jìn)行加法運(yùn)算后生成合成信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收電路，其中， 所述信號生成.合成單元，分別反轉(zhuǎn)由所述混合器輸出的信號，并將所述第1中間頻率信號以及第2 中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號作為第l其他中間頻率信號來生成，而且，將具有所述第l中間頻率信號與第2中間頻率信號之間的相位、第2中間 頻率信號與第1中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號之間的相位、第1中間頻率信號的反 轉(zhuǎn)信號與第2中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號之間的相位、以及第2中間頻率信號與 第1中間頻率信號之間的相位的信號，作為第2其他中間頻率信號來生成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收電路，其中， 所述信號生成 合成單元，具有第1加法器(150),其生成所述第1中間頻率信號與所述第2中間頻率信 號的加法運(yùn)算信號；第2加法器(149)，其生成所述第1中間頻率信號與所述第2中間頻率信 號的反轉(zhuǎn)信號的加法運(yùn)算信號；第3加法器(152)，其生成所述第1中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號與所述第2 中間頻率信號的加法運(yùn)算信號；以及第4加法器(151 )，其生成所述第1中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號與所述第2 中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號的加法運(yùn)算信號，根據(jù)由所述第1至第4加法器的各個輸出的信號，生成所述第2其他中間 頻率信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收電路，其中， 所述信號生成 合成單元具有加法器(157)，其加法運(yùn)算對所述第2其他中間頻率信號的各個進(jìn)行檢波 后的信號；以及乘法器(165),其以規(guī)定的放大率對從所述加法器輸出的所述^f企波后的信 號的加法信號進(jìn)行乘法運(yùn)算。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的接收電路，其中， 所述信號生成 合成單元，具有第1乘法器(162)，其放大所述第1中間頻率信號； 第2乘法器(164)，其放大所述第1中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號； 第3乘法器(163 ),其放大所述第2中間頻率信號； 第4乘法器(161 )，其放大所述第2中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號， 所述第1乘法器與所述第2乘法器中的放大率相同，且所述第3乘法器與 第4乘法器中的放大率相同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收電路，其中， 所述信號生成 合成單元，具有乘法器(183 )以及乘法器(184 ),所述乘法器(183 )對應(yīng)該輸入到所述第l加法器中的第1中間頻率信號進(jìn)行乘法運(yùn)算，所述乘法器(184)對應(yīng)該 輸入到所述第1加法器中的第2中間頻率信號進(jìn)^f亍乘法運(yùn)算；乘法器(181)以及乘法器(182),所述乘法器(181)對應(yīng)該輸入到所述 第2加法器中的第1中間頻率信號進(jìn)行乘法運(yùn)算，所述乘法器(182)對應(yīng)該 輸入到所述第2加法器中的第2中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號進(jìn)行乘法運(yùn)算；乘法器(187)以及乘法器(188),所述乘法器(187)對應(yīng)該輸入到所述 第3加法器中的第1中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號進(jìn)行乘法運(yùn)算，所述乘法器(188) 對應(yīng)該輸入到所述第3加法器中的第2中間頻率信號進(jìn)行乘法運(yùn)算；以及乘法器(185 )以及乘法器(186),所述乘法器(185 )對應(yīng)該輸入到所述 第4加法器中的第1中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號進(jìn)行乘法運(yùn)算，所述乘法器(186) 對應(yīng)該輸入到所述第4加法器中的第2中間頻率信號的反轉(zhuǎn)信號進(jìn)行乘法運(yùn)算。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的接收電路，其中， 還具有控制所述乘法器中的放大率的控制單元(50 )。
8. —種時鐘， 具有天線電路(42)，其作為電信號來接收包含時刻信息的標(biāo)準(zhǔn)電波；放大單元(80)，其放大由所述天線電路獲得的接收信號；頻率轉(zhuǎn)換.檢波單元(100),其對從所述放大單元輸出的信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換來取得中間頻率信號，并對所得到的中間頻率信號進(jìn)行檢波后輸出被解調(diào)過的信號；時刻信息提取單元(50)，其從來自所述頻率轉(zhuǎn)換 檢波單元的信號中提 取時刻信息；計時單元(55)，其對時刻進(jìn)行計時；時刻顯示單元(52)，其顯示由該計時單元計時的時刻；以及 時刻修正單元(50),其根據(jù)由所述時刻信息提取單元提取的時刻信息， 修正由所述計時單元計時的時刻， 其特征在于，所述頻率轉(zhuǎn)換 ^r波單元，具有本機(jī)振蕩器(131);多個混合器(133、 134),其接收從所述放大單元輸出的信號，并根據(jù)來 自所述本機(jī)振蕩器的信號，輸出相互正交的第1中間頻率信號以及第2中間頻 率信號；以及信號生成.合成單元(140)，其根據(jù)所述第1中間頻率信號以及第2中間 頻率信號，生成與所述中間頻率信號相位不同的其他中間頻率信號，并分別對 所述中間頻率信號以及其他中間頻率信號進(jìn)行檢波，并對檢波后的信號進(jìn)行加 法運(yùn)算后生成合成信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種接收電路以及時鐘。在接收電路(44)中，對中間頻率信號進(jìn)行檢波、輸出解調(diào)信號的頻率轉(zhuǎn)換·檢波電路(100)，具有本機(jī)振蕩器(131)；根據(jù)來自本機(jī)振蕩器(131)的信號，輸出各自相位不同的中間頻率信號的多個混合器(133)、(134)；以及根據(jù)從混合器(133)、(134)輸出的中間頻率信號，生成與該中間頻率信號相位不同的其他中間頻率信號，并分別對中間頻率信號以及其他中間頻率信號進(jìn)行檢波，對檢波后的信號進(jìn)行加法運(yùn)算后生成合成信號的信號生成·合成電路(140)。
文檔編號G04G21/04GK101425809SQ20081017310
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者染谷薰 申請人:卡西歐計算機(jī)株式會社