專利名稱：用于多頻率輸出發(fā)生器的信道頻率發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于多頻率輸出發(fā)生器的信道頻率發(fā)生器，特別涉及微處理器控制的電纜電視信道發(fā)生器，其相位鎖定一捷變頻率的調(diào)制輸出到梳式發(fā)生器產(chǎn)生輸出的任意一選擇信道上的相同的頻率上。
一般說(shuō)，鎖相回路是一種能用于同步具有中頻率IF信號(hào)相位的本機(jī)可調(diào)的振蕩器信號(hào)的電路，或者更概括地說(shuō)，該電路在于控制振蕩器或間歇頻率發(fā)生器，以便使其與相關(guān)的基準(zhǔn)信號(hào)源具有恒定的相位角。
問(wèn)題的起因在于試圖鎖相一捷變頻率調(diào)制輸出到梳式發(fā)生器所產(chǎn)生的特定齒的相同頻率上，在現(xiàn)有技術(shù)中，專門設(shè)計(jì)并調(diào)諧到所要求的梳齒的電路，以便于形成增量相關(guān)頻率，要做到使捷變頻率調(diào)諧到從大量梳式頻率中選擇的所要求的頻率上，這樣操作是困難和昂貴的。
例如，在一種配置中，一梳式發(fā)生器(可產(chǎn)生離散的有規(guī)則的間隔頻率的電路)可用于電纜電視系統(tǒng)的起始部分，以產(chǎn)生相應(yīng)于由該起始部分所提供的大量信道中的每一個(gè)的輸出頻率?？捎糜谂c調(diào)諧有關(guān)的相干梳式發(fā)生器(harmonically related coherent HRC)和增量有關(guān)的相干梳式發(fā)生器(incrementally related coherent-IRC)這兩種類型的梳式發(fā)生器之一，MRC梳式發(fā)生器可提供54MHZ，60MHZ，66MHZ，并直達(dá)到最大信道頻率的信道；IRC梳式發(fā)生器可完成類似的作用，除每個(gè)信道被平移(位移)的頻率增加1.25MHZ的情況之外(例如55.25MHZ，61.25MHZ，67.25MHZ等等)。IRC梳式發(fā)生器提供的信號(hào)由兩個(gè)頻率分量形成一個(gè)間隔頻率和一個(gè)平移頻率。通常，這些頻率同起始部分的輸入視頻IF信號(hào)不是相位相干，從而，由于這兩個(gè)信號(hào)的非相干相位，使得相位鎖定該視頻IF信號(hào)到IRC梳式發(fā)生器產(chǎn)生的頻率變得復(fù)雜。
在通常的固定信道電纜電視系統(tǒng)中，利用一帶通濾波器來(lái)選定梳式發(fā)生器的特定的齒作為所要求的信道和從該起始部分輸出的頻率函數(shù)，例如為了調(diào)諧信道3在61.25MHZ處。一固定的信道轉(zhuǎn)換器包括被調(diào)諧到那個(gè)特定梳式信道的一帶通濾波器，為了調(diào)諧不同信道，該帶通濾波器必須變化，在現(xiàn)有技術(shù)中含有濾波器的整個(gè)組件必須有所變化。
在已知的配置中濾波過(guò)的梳齒頻率同所要求輸出信道的本機(jī)振蕩器相混合，以產(chǎn)生45.75MHZ的分量通過(guò)改變本機(jī)振蕩器頻率鎖相到調(diào)制IF信號(hào)上。Scientific Atlanta 6350型這一已知系統(tǒng)是一CATV高質(zhì)量固定信道調(diào)制器。在電纜電視業(yè)務(wù)中，當(dāng)使用HRC和IRC發(fā)生器中的任何一個(gè)時(shí)，希望用捷變頻率單元代替固定信道單元，以便達(dá)到操作靈活的目的。
在單個(gè)梳式發(fā)生器中，目前某些電纜電視起始部分相位鎖定每信道的輸出信號(hào)到一特定齒，這些梳式發(fā)生器產(chǎn)生大量的相等間隔的操作頻率(即用于IRC的55.25NHZ，61.25MHZ，67.25NHZ等等)。在大部分固定信道輸出頻率應(yīng)用中，對(duì)于所要求輸出信道頻率相對(duì)應(yīng)的一適應(yīng)的齒用于提供相位鎖定信號(hào)。IRC梳式發(fā)生器在用捷變頻率的情況下，相位鎖定是特別困難的。因?yàn)樵摲至啃盘?hào)頻率同所涉及的IF信號(hào)頻率是非相干的。因此當(dāng)一捷變頻率可逆轉(zhuǎn)換器用于這些起始部分操作和每一次要求一新的輸出頻率時(shí)，該濾波器用于選擇將被改變的適當(dāng)?shù)氖猃X，從而抵消了捷變頻率系統(tǒng)的大部分優(yōu)點(diǎn)。
在使用IRC梳式發(fā)生器，對(duì)于這些起始部分所產(chǎn)生的問(wèn)題，是由于使用兩個(gè)頻率過(guò)去常常產(chǎn)生梳狀信號(hào)。
圖1表明典型的IRC梳式發(fā)生器的分量信號(hào)。第一個(gè)分量Fs是信道之間(通常6MHZ)的標(biāo)準(zhǔn)間隔的頻率；第二個(gè)分量Ft是平移頻率(例如277.25MHZ)。為了精確同步IRC梳式發(fā)生器的有關(guān)的齒和可逆轉(zhuǎn)換器的輸出頻率，必須使用這兩個(gè)分量。
相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)目的就是鎖相一捷變頻率調(diào)制輸出到與梳式發(fā)生器產(chǎn)生輸出的任一選擇信道的相同頻率上。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是，在第二中間頻率上用減掉在調(diào)制輸入信號(hào)中的頻率誤差以消除其影響。
綜合這些目的，在現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的問(wèn)題的解決是通過(guò)選擇IRC梳式發(fā)生器輸出的兩個(gè)齒。由于帶通濾波器(和組件)，對(duì)于每一要求的信道頻率來(lái)說(shuō)不能改變，每一可逆轉(zhuǎn)換器同從相同的兩個(gè)梳齒來(lái)的信號(hào)相混合，從而，該帶通濾波器可以保持固定梳齒。
按照本發(fā)明提供了一種用于多頻率輸出發(fā)生器的一個(gè)信道頻率發(fā)生器，它用鎖相回路響應(yīng)于多頻率輸出發(fā)生器的選擇輸出，關(guān)于選擇頻率，通過(guò)在預(yù)定的頻率間隔處調(diào)制輸入信號(hào)，在一個(gè)選擇頻率上來(lái)提供頻率相干輸出。
當(dāng)參照下列相應(yīng)附圖所作的詳細(xì)描述之后，將會(huì)對(duì)本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)有更全面的了解并更容易明白本發(fā)明。
圖1是說(shuō)明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
最佳實(shí)施的詳細(xì)描述表1是下面將要討論的所利用的規(guī)定參數(shù)。
表1Fs-梳式間隔分量的頻率；Ft-梳式平移分量的頻率；Nm-分?jǐn)?shù)值共約數(shù)為If，梳式發(fā)生器和兩個(gè)相乘鏈所共有。
Na-間隔分量分隔比率；N-選擇所要求的梳式頻率的整數(shù)值；FIF-IF輸入頻率；B-選擇所要求的輸出頻率的整數(shù)。
i-整數(shù)。
參考圖1，多頻率輸出發(fā)生器10，它在該最佳實(shí)施例中是-IRC梳式發(fā)生器，包括頻率源12和頻率源13，雖然在這里描述的是IRC梳式發(fā)生器，但本發(fā)明并不局限于這一方面和其它多頻率輸出發(fā)生器，如HRC梳式發(fā)生器也可使用。頻率源12形成一具有頻Fs等于6MHZ的信號(hào)，F(xiàn)s表示梳式間隔分量的頻率。頻率源13形成一具有頻率FT等于277.25MHZ的信號(hào)，F(xiàn)T表示梳式平移分量的頻率。應(yīng)當(dāng)注意到，這些頻率作為實(shí)施例的一個(gè)例證是能使用在電纜電視系統(tǒng)中的。但是本發(fā)明并不局限于這一方面。頻率12和13的輸出由混頻器17相乘而產(chǎn)生梳式輸出，該梳式輸出包含的頻率可以由方程式(1)來(lái)確定。FT±ΣiFS*(i)]]>該方程式在方框25中示出。這樣，如上所指示的，輸出頻率由兩個(gè)分量產(chǎn)生第一間隔分量Fs和第二平移分量FT。該輸出信號(hào)同該間隔分量Fs和該平移分量FT的積構(gòu)成相位相干。
如在30處所表明的，根據(jù)本發(fā)明，從梳式頻率中選擇第一和第二梳式輸出(即兩齒)。在方程式(2)，(3)中表明了所選定齒的特征FT±Fs*(N+1) (2)FT±Fs*N (3)作為利用在電纜電視場(chǎng)合中的該實(shí)施例所選定的頻率分別為55.25MHZ和61/25MHZ，雖然本發(fā)明并不局限于這方面。雖然可以選取各種頻率，但更可取的是利用梳式發(fā)生器最低的接近的頻率或梳式發(fā)生器的齒，達(dá)到盡可能簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。
如所指明的，所選定的頻率由混頻器40相乘。混頻器40的輸出送到帶通濾波器45，這樣產(chǎn)生了6MHZ間隔頻率Fs。這6MHZ信號(hào)接著被由圖所示的47處所表明的除法器加以分隔。分隔比率NA是依賴于硬件實(shí)現(xiàn)，并且是選擇的，以降低涉及例如濾波器系數(shù)方面的設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。在該實(shí)施例中NA已被選定為24，產(chǎn)生一具有Fs/NA(4)或250KHZ頻率的輸出信號(hào)。那么的Fs等于6MHZ以及NA等于24。
選定的61.25MHZ信號(hào)也送到除法器50上去。除法器50具有3584的分隔比率Nm分隔比率Nm為下面將描述的IF，梳式發(fā)生器和兩個(gè)相乘鏈所共有，并被下面將詳細(xì)描述的方式所選擇。除法器50的輸出信號(hào)具有FT±Fs*NNm---(5)]]>或近似17KHZ的頻率，其中FT±Fs*N等于61.25MHZ和Nm＝3584千。
如所表明的，由方程式(4)和(5)所表示的輸出由混頻器60相乘，形成一具有FSNA-[FT±FS*NNm]]]>
或近似233KHZ(即250KHZ-17KHZ)頻率的輸出信號(hào)。混頻器60的輸出送到混頻器74。
方程式(4)所表示的輸出信號(hào)也利用在所涉及的通常表明為100的較低的鎖相回路電路(較低回路)中。由方程式(4)表示的輸出信號(hào)送到乘法器80，乘法80將該頻率乘以系數(shù)(Nm+NAB)以產(chǎn)生一具有FsNA(Nm+NAB)---(7)]]>頻率的輸出。這個(gè)方程式表示在方框82中。較低回路100的輸出隨著送到混頻器95。
來(lái)自頻率源14的近似45.75MHZ的非相干IF輸入，送到除法器102。雖然本發(fā)明并不局限于這一方面，但在一個(gè)最佳實(shí)施例中，這個(gè)IF輸入在電纜電視系統(tǒng)的起始部分中表示送到一個(gè)特定信道模件的輸入視頻信號(hào)。該IF輸入也可以代表在其它通訊類型，例如雷達(dá)或衛(wèi)星通訊系統(tǒng)的引入的信號(hào)。如上所述，除法器102具有Nm或3584的分隔比率，除法器102的輸出具有FIFNm---(8)]]>或近似13KHZ頻率。其中FIF于45.75MHZ和Nm等于3584。
如已知的除法器102的輸出送到混頻器74，如上所述，混頻器60的輸出也送到混頻器74上?；祛l器74的輸出具有FSNA-[FT±FS*NNm]-[FIFNm]---(9)]]>
或近似220KHZ(即233KHZ-13KHZ)的頻率。
混頻器74的輸出由乘法器104相乘，相乘系數(shù)是Nm或3584。乘法器104的輸出信號(hào)具有FSNmNA-[FT±FS*N+FIF]---(10)]]>或近似789MHZ(即22KHZ*3584)的頻率。
乘法器104的輸出送到混頻器120，在那里它由45.75MHZ FIF信號(hào)相乘，來(lái)自混頻器120的輸出信號(hào)具有FSNmNA-FT+-FS*N---(11)]]>或近似834.75MHZ(即789MHZ+45.75MHZ)的頻率。混頻器120的輸出信號(hào)送到混頻器95，如已表示的，在那里它由來(lái)自較低回路100的輸出相乘。以產(chǎn)生FT±Fs*N+FsB(12)或61.25MHZ(如果B＝0)的頻率相干輸出。
這樣，本發(fā)明的目的是追蹤輸入視頻IF信號(hào)和兩個(gè)IRC頻率分量之間相位誤差，為了消除該相位誤差，并去消該IF信號(hào)，本發(fā)明的電路重現(xiàn)第一和第二輸入信號(hào)分量，并用FIF信號(hào)相位鎖定它們。變量N選擇梳式發(fā)生器的一任意齒。B變量是一可允許捷變信道選擇的偏移變量。
本發(fā)明通過(guò)提供一種用于來(lái)自捷變頻率可逆轉(zhuǎn)換器的信號(hào)，鎖定到來(lái)自HRC或IRC梳式發(fā)生器兩者之一的信號(hào)的裝置和方法，克服了在現(xiàn)有技術(shù)中迂到的問(wèn)題，而且不用修改或改變現(xiàn)有的梳式發(fā)生器。
最廣義而言，本發(fā)明外差該IF信號(hào)使之成為一輸出載波頻率，這樣該輸入鎖相到梳式發(fā)生器輸出中的相應(yīng)頻率。該外差處理僅僅使用來(lái)自梳式發(fā)生器輸出的兩上基準(zhǔn)頻率來(lái)完成，該外差輸出假設(shè)相等，而不管哪一個(gè)梳式輸出頻率。
如上所述，本發(fā)明并不局限于上述指定的變量Nm和NA那些值。進(jìn)一步說(shuō)，一梳式發(fā)生器的任何兩齒都可使用。這些系統(tǒng)現(xiàn)在由所要求的混頻器120的輸出頻率，即第二個(gè)的IF輸出頻率來(lái)確定。該輸出頻率一般由方程式F3=FSj*NmNA-F2---(13)]]>給出，那兒j等于齒間的間隔分量數(shù)，F(xiàn)s等于選定間的頻率差，F(xiàn)3是第二的IF頻率和F2＝FTFs*N (14)在上述實(shí)施例中，j等于1，因?yàn)槔玫氖窍噜彽氖猃X。對(duì)于j，Nm和NA滿足這些方程式的任何值都可使用。但是，在實(shí)際上，這些值受設(shè)計(jì)上的需要所限制。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例方面已做了詳細(xì)說(shuō)明，但是這些實(shí)施例，但是僅僅是舉例，本發(fā)明并不局限于這些。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)很容易理解，根據(jù)本發(fā)明從屬權(quán)利要求所限定的范圍可以很容易制成其他變形成改形。
權(quán)利要求
1.一種用于多頻率輸出發(fā)生器的信道頻率發(fā)生器，上述信道頻率發(fā)生器包括用于從上述多頻率輸出發(fā)生器的選定輸出得出的第一和第二頻率的裝置；和調(diào)制裝置，該裝置利用第一和第二頻率調(diào)制一具有預(yù)定頻率的輸入信號(hào)；使之成為一頻率相干選定的信道頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的該信道頻率發(fā)生器，其中與頻率輸入發(fā)生器包括一梳式發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的信道頻率發(fā)生器，其中上述梳式發(fā)生器包括一增量相關(guān)相干梳式發(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的信道頻率發(fā)生器，其中上述梳式發(fā)生器包括一調(diào)諧相關(guān)相干梳式發(fā)生器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的信道頻率發(fā)生器，其中第一頻率包括一間隔頻率和第二頻率包括一平移頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的信道頻率發(fā)生器，其中選定的輸出包括第一和第二、中間毗鄰、梳式發(fā)生器輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的信道頻率發(fā)生器，其中第一梳式發(fā)生器輸出包括最低頻率的輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的信道頻率發(fā)生器，其中第一和第二梳式發(fā)生器輸出頻率由預(yù)定的間隔頻率的量值所隔開。
9.一種用于多頻率輸出發(fā)生器的產(chǎn)生頻率相干輸出信號(hào)的方法，該方法包括如下步驟自上述多頻率輸出發(fā)生器的至少一個(gè)選定的輸出得到的第一頻率和第二頻率；和利用第一和第二頻率調(diào)制一具有預(yù)定頻率的輸入信號(hào)，使之成為一頻率相干選定的信道頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中多頻率輸出發(fā)生器包括一梳式發(fā)生器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中上述梳式發(fā)生器包括一調(diào)諧相關(guān)相干梳式發(fā)生器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中上述梳工發(fā)生器包括一個(gè)調(diào)諧相關(guān)相干梳式發(fā)生器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中第一頻率包括一間隔頻率和第二頻率包括一平移頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中選定的輸出包括第一和第二，中間毗鄰，梳式發(fā)生器輸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，共中第一梳式發(fā)生器輸出包括最低頻率的輸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中第一和第二梳式發(fā)生器輸出頻率由一預(yù)定的間隔頻率的量值所間隔。
全文摘要
一種利用相位鎖定一捷變頻率調(diào)制輸出信號(hào)到梳式發(fā)生器形成輸出的任何選定信道的裝置和方法。跟蹤輸入信號(hào)的相位誤差，該輸入信號(hào)被調(diào)制成載波輸出頻率，和該調(diào)制過(guò)的輸出頻率，利用減去該輸入信號(hào)的方法鎖定到梳式發(fā)生器輸出，并消除該相位誤差。
文檔編號(hào)H03D7/16GK1048958SQ9010308
公開日1991年1月30日 申請(qǐng)日期1990年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月19日
發(fā)明者拉里·S·麥金尼, 小雷津·E·皮金 申請(qǐng)人:亞特蘭大科研公司