CN1511380A - 微弱信号抽出电路 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于：提供能以简单的结构抽出导频信号等微弱信号的微弱信号抽出电路。导频信号抽出电路(22)中设有带阻滤波器(30)、模拟减法器(31)、放大器(32)以及电压比较器(33)。带阻滤波器(30)只除去对应于导频信号的19kHz附近的频率成分，使其它频率成分通过。模拟减法器(31)被输入从FM检波电路(18)输入的立体声复合信号和用带阻滤波器(30)从该立体声复合信号中除去导频信号后的信号，然后输出这两种信号的电压差，从而只将导频信号抽出。

Description

微弱信号抽出电路

技术领域

本发明涉及将被输入的信号中所包含的微弱信号，例如，在FM检波后的混频信号中所包含的导频信号分离并抽出的微弱信号抽出电路。另外，在本说明书中的“微弱信号”是指其峰值比重叠了这种微弱信号的信号的电压变动小的信号。

背景技术

FM接收机设有：从FM检波后的立体声复合信号再现L信号与R信号的FM解调电路。这种FM解调电路可分为矩阵方式和开关方式两大类，但它们在用立体声复合信号上重叠的导频信号将L信号和R信号抽出这一点上是相同的。

并且，一般的通信设备检测接收信号中所包含的微弱信号并放大后进行各种解调处理。例如，在装于通信设备的调制解调器上连接电话线路等，进行数据通信时，需要在通信设备内抽出以预定的通信速度传送的微弱信号。并且，不仅仅是通过电话线路等的有线数据通信的场合，在以无线线路进行数据通信的场合，或者不是一对一的通信而是以广播方式进行数据通信的场合等，也同样需要在通信设备(接收机)内抽出微弱信号。

由于上述的导频信号非常微弱，同时因其它成分而产生电压变动，仅以简单地与预定的阈值电压的比较很难抽出这种导频信号。因此，需要用PLL(Phase Locked Loop：锁相环)电路生成与这种微弱的导频信号同步的信号，但这又导致了结构复杂的问题。

同样地，通过上述有线线路或无线线路等接收微弱信号的场合，若重叠了这种微弱信号的整体信号电平有电压变动，以简单地与预定的阈值电压的比较很难抽出这种微弱信号。因此，需要用PLL电路生成与这种微弱信号同步的信号，但这会导致结构复杂的问题。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供能以简单的结构抽出导频信号等微弱信号的微弱信号抽出电路。

为解决上述课题，本发明的微弱信号抽出电路中设有导频信号除去部分和模拟减法部分。该导频信号除去部分为了分离并抽出FM调制波信号上重叠的导频信号，向该部分输入重叠了导频信号的FM调制波信号，将其中所包含的导频信号除去。模拟减法部分输出由导频信号除去部分除去导频信号前后的信号之间的差分。通过所谓输出除去导频信号前后的信号差分的这种简单结构，能够消除导频信号以外的电压变动等影响，只将导频信号抽出。

上述的导频信号除去部分最好是只除去对应于导频信号的频率成分的带阻滤波器。观察通过了带阻滤波器的信号，可以发现：在阻止区域的导频信号的频率附近相位变化大，但获取通过这种滤波器前后的信号差分时，就只会输出通过该滤波器之前的信号中所包含的导频信号，因此，能够抽出无相位变化的导频信号。特别是，如用带通滤波器只抽出导频信号，则在该滤波器的通过区域上，即在希望通过的导频信号的频率附近，相位变化会很大，因此需要有调整相位的机构，而本发明的微弱信号抽出电路上则不需要这种进行调整的机构，因此能够简化结构。

最好还设有放大上述模拟减法部分的输出信号的放大器，以及将由放大器放大的信号的电压和预定的阈值电压加以比较的电压比较器。由于能除掉导频信号以外的电压变动等影响，并抽出无相位变化的导频信号，因此，再通过增加了放大器和电压比较器的简单结构，就能生成与导频信号同步的脉冲信号。

并且，本发明的微弱信号抽出电路中设有微弱信号除去部分和模拟减法部分。该导微弱信号除去部分被输入重叠了具有预定频率的微弱信号的信号，将其中所包含的微弱信号除去。模拟减法部分输出由微弱信号除去部分除去微弱信号前后的信号差分。通过所谓输出除去微弱信号前后的信号差分的简单结构，能够消除微弱信号以外的电压变动等影响，只将微弱信号抽出。

上述微弱信号除去部分最好是只除去对应于微弱信号的频率成分的带阻滤波器。观察通过了带阻滤波器的信号，可发现：在阻止区域的微弱信号的频率附近相位变化大，但获取通过这种滤波器前后的信号差分时，只输出通过该滤波器之前的信号中所包含的微弱信号，因此，能够抽出无相位变化的微弱信号。

上述微弱信号最好是峰值小于重叠了这种微弱信号的信号的电压变动的信号。特别是，由于这样的微弱信号完全为含有这种微弱信号的整体信号的电压变动所隐蔽，不能以单纯的电压比较检测出，但通过使用本发明的微弱信号抽出电路，却能可靠地只将微弱信号抽出。

最好还设有放大上述模拟减法部分的输出信号的放大器，以及对由放大器放大的信号的电压和预定的阈值电压加以比较的电压比较器。由于消除了微弱信号以外的电压变动等影响，并能够抽出无相位变化的微弱信号，再通过增加了放大器和电压比较器的简单结构，就能生成与微弱信号同步的脉冲信号。

附图说明

图1是实施例1的含有导频信号抽出电路的FM接收机的结构的示图。

图2是立体声解调电路的详细结构的示图。

图3是导频信号抽出电路的详细结构的示图。

图4是导频信号抽出电路的各部分的输入输出波形的示图。

图5是采用与导频信号抽出电路同样的方法进行微弱信号的抽出的微弱信号抽出电路的详细结构的示图。

本发明的最佳实施方式

以下，就适用本发明实施例1的导频信号抽出电路进行详细说明。

图1是含有本实施例的导频信号抽出电路的FM接收机结构的示图。如图1所示，FM接收机包括：高频放大电路11，混频电路12，本机振荡器13，中频滤波器14、16，中频放大电路15，限幅电路17，FM检波电路18，以及立体声解调电路19。

将由天线20接收的FM调制波信号，经由高频放大电路11放大后，混合从本机振荡器13输出的本机振荡信号，从而进行从高频信号到中频信号的变换。中频滤波器14、16设于中频放大电路15的前级与后级，从输入的中频信号中只抽出预定的波段成分。中频放大电路15将通过中频滤波器14、16的一部分中频信号放大。

限幅电路17用高增益放大器将输入的中频信号放大。FM检波电路18对从限幅电路17输出的固定振幅的信号进行FM检波处理。立体声解调电路19对从FM检波电路18输出的FM检波后的立体声复合信号进行立体声解调处理，生成L信号与R信号。

图2是立体声解调电路19的详细结构的示图，例示的是采用开关方式时的大致结构。如图2所示，立体声解调电路19包括：放大器21、导频信号抽出电路22、倍增电路23、开关部分24。

放大器21放大从前级FM检波电路18输入的立体声复合信号(混频信号)。作为微弱信号抽出电路的导频信号抽出电路22，分离并抽出在该立体声复合信号上重叠的19kHz的导频信号。

倍增电路23生成与导频信号同步且具有两倍频率的38kHz的信号。开关部分24通过对从放大器21输入的放大后的立体声复合信号进行与从倍增电路23输出的38kHz的信号同步的开关操作，分离出立体声复合信号中所包含的L信号和R信号。

图3是导频信号抽出电路22的详细结构的示图。如图3所示，导频信号抽出电路22中设有：带阻滤波器(BEF)30、模拟减法器31、放大器32、电压比较器33。

带阻滤波器30只除去对应于导频信号的19kHz附近的频率成分，使其它频率成分通过。这种带阻滤波器30相当于导频信号除去部件。

模拟减法器31被输入从FM检波电路18输入的立体声复合信号和用带阻滤波器30从该立体声复合信号中除去导频信号后的信号，然后输出这两种信号的电压差。这种模拟减法器31相当于模拟减法部件。

放大器32将模拟减法器31的输出电压放大。电压比较器33对放大器32的输出电压和预定的阈值电压Vref作比较，在该输出电压达到阈值电压Vref或以上时，将输出设为高电平。

图4是本实施例的导频信号抽出电路22的各部分的输入输出波形的示图。图4(A)中示出分别输入带阻滤波器30与模拟减法器31的立体声复合信号的波形。图4(B)中示出带阻滤波器30的输出信号的波形。图4(C)中示出模拟减法器31的输出信号的波形。

在模拟减法器31的两个输入端子上，输入导频信号除去前的立体声复合信号(图4(A))和导频信号除去后的立体声复合信号(图4(B))。因此，模拟减法器31能够通过输出这两输入信号的电压差只将导频信号(图4(C))抽出。由于这样被抽出的导频信号不受因其它频率成分产生的电压变动等影响，由后级放大器32放大电压电平后，通过由电压比较器33与预定的阈值电压Vref进行比较，能够容易地生成与导频信号同步的脉冲信号。

这样，在本实施例的导频信号抽出电路22中，通过输出除去导频信号前后的立体声复合信号的电压差所需的简单结构，能够消除导频信号以外的电压变动等影响，只将导频信号抽出。因此，与传统技术中采用PLL电路等相比，能够简化其结构。

观察通过了带阻滤波器30的信号，可发现：在阻止区域的导频信号的频率附近上相位变化大，但在获取通过该滤波器前后的信号差分时，只输出通过该滤波器之前的信号中所包含的导频信号，因此，能够抽出无相位变化的导频信号。特别是，若用带通滤波器只将导频信号抽出，则在该滤波器的通过区域即希望通过的导频信号的频率附近，相位变化大，因此需要有调整相位的机构，但在本实施例的导频信号抽出电路中不需要这种调整机构，自然就能简化结构。

由于从模拟减法器31消除导频信号以外的电压变动等影响并能输出无相位变化的导频信号，因此，再通过增加了放大器32和电压比较器33的简单结构，就能生成与导频信号同步的脉冲信号。

在上述实施例中，就抽出FM复合信号中所包含的导频信号的导频信号抽出电路进行了说明，但同样的方法，也能用于抽出导频信号以外的其它微弱信号。

图5是用与上述导频信号抽出电路22同样的方法进行微弱信号抽出的微弱信号抽出电路100的详细结构的示图。如图5所示，微弱信号抽出电路100中设有：带阻滤波器(BEF)130、模拟减法器131、放大器132以及电压比较器133。

带阻滤波器130只除去对应于微弱信号的频率成分，使其它频率成分通过。这种带阻滤波器130相当于微弱信号除去部件。

模拟减法器131被输入向微弱信号抽出电路100输入的信号和用带阻滤波器130从该输入信号中除去微弱信号后的信号，然后输出这两种信号的电压差。这种模拟减法器131相当于模拟减法部件。

放大器132将模拟减法器131的输出电压放大。电压比较器133将放大器132的输出电压和预定的阈值电压Vref作比较，在该输出电压达到阈值电压Vref或以上时，将输出设为高电平。

上述微弱信号抽出电路100具有与图3所示的导频信号抽出电路22基本相同的结构，各部分的输入输出波形能够原样采用图4所示的波形。

在模拟减法器131的两个输入端子上，输入微弱信号除去前的信号(图4(A))和微弱信号除去后的信号(图4(B))。因此，模拟减法器131能够通过输出这两输入信号的电压差，只将微弱信号(图4(C))抽出。这样被抽出的微弱信号不受因其它频率成分而产生的电压变动等影响，因此，经后级放大器132放大电压电平后，通过电压比较器133与预定的阈值电压Vref进行比较，能够容易地生成与微弱信号同步的脉冲信号。

这样，在上述微弱信号抽出电路100中，通过输出除去微弱信号前后的信号的电压差所需的简单结构，能够消除微弱信号以外的电压变动等影响，可靠地只将微弱信号抽出。

工业上的利用可能性

如上所述，依据本发明，通过所谓输出除去导频信号前后的信号差分的简单结构，能够消除导频信号以外的电压变动等影响，只将导频信号抽出。

Claims (7)

1.一种将在FM调制波信号上重叠的导频信号分离并抽出的微弱信号抽出电路，其中设有：

被输入重叠了所述导频信号的所述FM调制波信号，然后除去其中所包含的所述导频信号的导频信号除去部分；以及

将由所述导频信号除去部分除去所述导频信号前后的信号之间的差分输出的模拟减法部分。

2.如权利要求1所述的微弱信号抽出电路，其特征在于：

所述导频信号除去部分是只除去对应于所述导频信号的频率成分的带阻滤波器。

3.如权利要求1所述的微弱信号抽出电路，其特征在于：

还设有放大所述模拟减法部分的输出信号的放大器；以及

将由所述放大器放大的信号的电压和预定的阈值电压加以比较的电压比较器。

4.一种微弱信号抽出电路，其中设有：

被输入重叠了具有预定频率的微弱信号的信号，然后除去其中所包含的所述微弱信号的微弱信号除去部分；以及

将由所述微弱信号除去部分除去所述微弱信号前后的信号之间的差分输出的模拟减法部分。

5.如权利要求4所述的微弱信号抽出电路，其特征在于：

所述微弱信号除去部分是只除去对应于所述微弱信号的频率成分的带阻滤波器。

6.如权利要求4所述的微弱信号抽出电路，其特征在于：

所述微弱信号是峰值小于重叠了该微弱信号的信号的电压变动的信号。

7.如权利要求4所述的微弱信号抽出电路，其特征在于：

还设有放大所述模拟减法部分的输出信号的放大器；以及

将由所述放大器放大的信号的电压和预定的阈值电压加以比较的电压比较器。

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