JP2000078212A - Ｆｓｋ変調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】デジタルデータの切替時にＦＳＫ変調された信
号の位相を連続的に変化させることにより、デジタルデ
ータ伝送の信頼性を向上させる。 【解決手段】基準発振回路１から出力される１つの基準
周波数ｆ1を、分周器２を介してデジタルデータｆ10の
「１」または「０」により分周比が切り替えられ２つの
周波数に分周されたＦＳＫ変調出力信号ｆ40として生成
送出し、フリップフロップを用いた１／２分周回路３、
ローパスフィルタ４を介して信号処理されたＦＳＫ変調
出力信号ｆ51の２つの周波数（の搬送波）ｆ41、ｆ42の
位相を連続的に変化させ高周波、低周波成分を生じずに
伝送させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＦＳＫ変調装置に係
わり、特にデータ通信機器の変調回路に用いられるＦＳ
Ｋ変調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデジタルデータ通信では「１」お
よび「０」の２値符号が使用され、このデジタルデータ
を変調する方式の１つとしてＦＳＫ（Frequency Shift
Keying）変調方式が提案されている。以下、前述のＦＳ
Ｋ変調方式が用いられたＦＳＫ変調装置について、図４
のブロック図および図５のタイミングチャートをそれぞ
れ参照して説明する。

【０００３】図４のブロック図に示すＦＳＫ変調装置
は、異なる周波数の基準周波数ｆ101、ｆ102をそれぞれ
出力する基準発振回路１０１、１０２と、図示しないデ
ータ発振回路から出力される図５のタイミングチャート
に示すデジタルデータｆ110の「１」または「０」に対
応して、入力される基準周波数ｆ101、ｆ102を切り替え
て出力する切替スイッチ１０３ａが備えられた選択回路
１０３とで構成されている。

【０００４】このようなＦＳＫ変調装置において、図４
のブロック図に示す基準発振回路１０１、１０２から出
力される基準周波数ｆ101、ｆ102はそれぞれ選択回路１
０３に入力される。選択回路１０３は図示しないデータ
発振回路から出力される図５のタイミングチャートに示
すデジタルデータｆ110が「１」の場合には切替スイッ
チ１０３ａを切り替えて基準発振回路１０１への接続と
して基準周波数ｆ101を選択して出力する。一方、選択
回路１０３に入力される図５のタイミングチャートに示
すデジタルデータｆ110が「０」の場合には切替スイッ
チ１０３ａを上述の基準発振回路１０１への接続から基
準発振回路１０２への接続に切り替えて基準周波数ｆ10
2を選択して出力する。よって、選択回路１０３から出
力されるＦＳＫ変調出力された信号（以下、ＦＳＫ変調
出力信号と称す）ｆ103は図５のタイミングチャートに
示す信号波形となり伝送される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＦＳＫ変調方式が用いられたＦＳＫ変調装置は以上のよ
うに構成されているので、選択回路１０３は入力される
デジタルデータｆ110に対応して出力するＦＳＫ変調出
力信号ｆ103（ｆ101、ｆ102）の周波数を直接選択して
いるため、図５のタイミングチャートに示すようにデジ
タルデータｆ110が「１」から「０」に変化する立ち下
がり部Ｐ101、「０」から「１」に変化する立ち上がり
部Ｐ102では、それぞれ基準周波数ｆ101、ｆ102の位相
が連続的には変化せずにＦＳＫ変調出力信号ｆ103には
基準周波数ｆ101、ｆ102とは無関係の多くの高周波、低
周波成分が含まれるといった難点があった。また、この
ＦＳＫ変調出力信号ｆ103を復調した場合には、上述の
高周波、低周波成分が影響しジッターなどが生じて復調
データが不安定となるといった難点があった。尚、これ
はデータの伝送レートが高く、またＦＳＫ変調出力信号
ｆ103の搬送波である基準周波数ｆ101、ｆ102の周波数
が低い場合に顕著に現れるものである。更に、ＦＳＫの
復調方式には様々なものが考えられているが、如何なる
復調方式を用いて復調させても、この高周波、低周波成
分は悪影響を及ぼすことから、データ伝送の信頼性が低
下するといった多くの難点があった。

【０００６】本発明は上述の難点を解消するためになさ
れたもので、デジタルデータの変化（「１」から「０」
に変化する立ち下がり、「０」から「１」に変化する立
ち上がり）時にＦＳＫ変調出力される信号（ＦＳＫ変調
出力信号）の高周波、低周波成分の発生をなくすことに
より、復調後のデジタルデータ出力を安定させデータ伝
送の信頼性を向上させることが可能なＦＳＫ変調装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明によるＦＳＫ変調装置は、基準周波数を
出力する基準発振回路と、基準周波数を分周する分周比
を可変設定可能な分周器と、デジタルデータに対応して
分周器の分周比を設定することにより異なる周波数の信
号を出力する分周比切替手段とを備えたものである。

【０００８】また、本発明によるＦＳＫ変調装置は、基
準周波数を出力する基準発振回路と、同期式バイナリカ
ウンタおよびデコーダにより構成され基準周波数を分周
する分周比の設定可能な分周器と、分周器からの分周さ
れた信号が入力されるフリップフロップを用いた１／２
分周回路と、１／２分周回路からの信号が入力されるロ
ーパスフィルタと、デジタルデータに対応して分周器の
分周比を切り替えることにより異なる２周波を出力する
分周比切替手段とを備えたものである。

【０００９】このようなＦＳＫ変調装置によれば、基準
発振回路から出力される１つの基準周波数を、分周器を
介してデジタルデータにより分周比が切り替えられ２つ
の周波数に分周されたＦＳＫ変調出力信号として生成送
出することにより、ＦＳＫ変調出力信号の（搬送波の）
位相は連続的に変化して高周波、低周波成分を生じずに
伝送されることから、復調後のデジタルデータ出力が安
定されデータ伝送の信頼性が向上される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるＦＳＫ変調装
置を適用した好ましい形態の一実施例について、図面を
参照して説明する。図１は本発明によるＦＳＫ変調装置
の一実施例の構成を示すブロック図であり１つの基準周
波数ｆ1を出力する基準発振回路１と、同期式バイナリ
カウンタ２ａおよびデコーダ２ｂにより構成され基準周
波数ｆ1を分周する分周比Ｎを適宜に設定可能な分周比
切替手段を備えた分周器２と、フリップフロップが用い
られた１／２分周回路３と、入力される信号の高周波成
分を減衰（除去）し波形整形して出力するローパスフィ
ルタ（以下、ＬＰＦと称す）４とで構成されている。

【００１１】基準発振回路１の出力部には、基準周波数
ｆ1が入力される分周器２の同期式バイナリカウンタ２
ａのクロック端子ＣＫが接続されている。同期式バイナ
リカウンタ２ａのカウントアップ出力端子Ｔ1、・・・Ｔn
（nは正の整数）にはデコーダ２ｂのカウントアップ入
力部が接続されている。また、デコーダ２ｂのフィード
バック出力部には同期式バイナリカウンタ２ｂのクリア
端子ＣＬＲと１／２分周回路３の入力部との接続点が、
デコーダ２ｂのデジタルデータ入力部には図示しないデ
ータ発振回路がそれぞれ接続されている。更に、１／２
分周回路３の出力部にはＬＰＦ４の入力部が接続されて
いる。尚、デコーダ２ｂのフィードバック出力部から同
期式バイナリカウンタ２ａのクリア端子ＣＬＲへのフィ
ードバックは、図示しないデータ発振回路から出力され
るデジタルデータｆ10の「１」または「０」に対応して
変化するものであり、この変化により後述する基準周波
数ｆ1の分周比Ｎが適宜に設定される。

【００１２】このように構成された本発明によるＦＳＫ
変調装置において、以下、その動作について、図１のブ
ロック図、および図２、図３のタイミングチャートをそ
れぞれ参照して説明する。尚、図２のタイミングチャー
トは図１のブロック図に示すデジタルデータｆ10の変化
（「１」から「０」に変化する立ち下がり、「０」から
「１」に変化する立ち上がり）時における各信号の信号
波形を示すタイミングチャートであり、図３のタイミン
グチャートは図１のブロック図に示す各信号の信号波形
を示すタイミングチャートである。

【００１３】図１のブロック図に示す基準発振回路１か
ら出力される図２のタイミングチャートに示す１つの基
準周波数ｆ1が分周器２の同期式バイナリカウンタ２ａ
のクロック端子ＣＬＫに入力されると、基準周波数ｆ1
に同期して同期式バイナリカウンタ２ａのカウントアッ
プ出力端子Ｔ1、・・・Ｔn（nは正の整数）からカウントア
ップ出力信号ｆ21、・・・ｆ2n（nは正の整数）がデコーダ
２ｂに出力され、デコーダ変換されたデコーダ出力信号
ｆ30として同期式バイナリカウンタ２ａのクリア端子Ｃ
ＬＲにフィードバックされることにより、基準周波数ｆ
1の分周比Ｎが設定される。尚、上述のデコーダ出力信
号ｆ30は図示しないデータ発振回路から出力される図
２、図３のタイミングチャートに示すデジタルデータｆ
10の「１」または「０」に対応してそれぞれ変化するこ
とから、分周器２の分周比切替手段としてデジタルデー
タｆ10が「１」の場合には基準周波数ｆ1の分周比Ｎを
Ｎ1に、一方、デジタルデータｆ10が「０」の場合には
分周比Ｎを前述のＮ1とは異なるＮ0にそれぞれ切り替え
て設定することができる。

【００１４】よって、分周器２の同期式バイナリカウン
タ２ａのクロック端子ＣＬＫに入力された基準周波数ｆ
1は、分周器２内でデジタルデータｆ10が「１」の場合
には１／Ｎ1に分周された分周周波数信号ｆ41、「０」
の場合には１／Ｎ0に分周された分周周波数信号ｆ42の
異なる２分周からなる図２のタイミングチャートに示す
ＦＳＫ変調出力信号ｆ40として１／２分周回路３に出力
される。また、上述の各分周周波数信号ｆ41、ｆ42の関
係を下記（１）、（２）式に示す。

【００１５】ｆ41＝ｆ1／（２・Ｎ1）・・・・・（１）式 ｆ42＝ｆ1／（２・Ｎ0）・・・・・（２）式 尚、ｆ41≠ｆ42、Ｎ1≠Ｎ0である。しかしながら、分周
器２から出力されるＦＳＫ変調出力信号ｆ40はデューテ
ィ比（波形１周期に対するデジタルデータが「１」の期
間のパルス幅比）が所望の５０％（のクロック）ではな
いことから、フリップフロップが用いられた１／２分周
回路３を通過させることにより図２、図３のタイミング
チャートに示すデューティ比が５０％のＦＳＫ変調出力
信号ｆ50に信号処理されて出力される。また、このＦＳ
Ｋ変調出力信号ｆ50はデジタル信号であるため、正弦波
信号が必要な場合にはＬＰＦ４を介して波形成形するこ
とにより、図３のタイミングチャートに示す所望のＦＳ
Ｋ変調出力信号ｆ51として出力することができる。

【００１６】よって、図３のタイミングチャートから明
らかなように、デジタルデータｆ10が「１」から「０」
に変化する立ち下がり部Ｐ1、「０」から「１」に変化
する立ち上がり部Ｐ2において、ＬＰＦ４を介したＦＳ
Ｋ変調出力信号ｆ51をなす分周周波数信号ｆ41、ｆ42は
位相のずれを生じないことから、各分周周波数信号ｆ4
1、ｆ42の位相が連続的に変化され不要な高周波、低周
波成分が減衰（除去）されたＦＳＫ変調出力信号ｆ51と
して伝送することが可能となる。また、このＦＳＫ変調
出力信号ｆ51の詳述しない復調後におけるデジタルデー
タ出力は、雑音などの妨害を受けずに安定されて伝送さ
れる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のＦＳＫ変調装置によれば、基準発振回路から出力され
る１つの基準周波数を、分周器を介してデジタルデータ
の「１」または「０」に対応して分周比が切り替えられ
た２つの周波数からなるＦＳＫ変調出力信号として生成
送出することにより、ＦＳＫ変調出力信号の（搬送波
の）位相は連続的に変化して高周波、低周波成分を生じ
ずに伝送されることから、復調後のデジタルデータ出力
が安定されデータ伝送の信頼性が向上される。また、１
つの基準発振器から分周器を介して２つの周波数を発生
させることから、該装置の製造コストを低減させること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＦＳＫ変調装置の一実施例の構成
を示すブロック図。

【図２】図１のブロックに示すデジタルデータの変化時
における各信号の信号波形を示すタイミングチャート。

【図３】図１のブロック図に示す各信号の信号波形を示
すタイミングチャート。

【図４】従来のＦＳＫ変調回路方式が用いられたＦＳＫ
変調装置の構成を示すブロック図。

【図５】図４のブロック図に示す各信号の信号波形を示
すタイミングチャート。

【符号の説明】

１・・・・・基準発振回路 ２・・・・・分周器 ２ａ・・・・・同期式バイナリカウンタ ２ｂ・・・・・デコーダ ３・・・・・１／２分周回路 ４・・・・・ローパスフィルタ（ＬＰＦ） Ｎ・・・・・分周比 ｆ1・・・・・基準周波数 ｆ10・・・・・デジタルデータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準周波数（ｆ1）を出力する基準発振回
   路（１）と、前記基準周波数を分周する分周比（Ｎ）を
   可変設定可能な分周器（２）と、デジタルデータ（ｆ1
   0）に対応して前記分周器の分周比を設定することによ
   り異なる周波数の信号を出力する分周比切替手段とを備
   えたことを特徴とするＦＳＫ変調装置。
2. 【請求項２】基準周波数（ｆ1）を出力する基準発振回
   路（１）と、同期式バイナリカウンタ（２ａ）およびデ
   コーダ（２ｂ）により構成され前記基準周波数を分周す
   る分周比（Ｎ）の設定可能な分周器（２）と、前記分周
   器からの分周された信号が入力されるフリップフロップ
   を用いた１／２分周回路（３）と、前記１／２分周回路
   からの信号が入力されるローパスフィルタ（４）と、デ
   ジタルデータ（ｆ10）に対応して前記分周器の分周比を
   切り替えることにより異なる２周波を出力する分周比切
   替手段とを備えたことを特徴とするＦＳＫ変調装置。