JP2001024442A - デジタルfm復調器 - Google Patents
デジタルfm復調器Info
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Abstract
幅特性等によりFM変調信号に振幅変動が生じ、復調信
号に歪みを与えるという問題があった。 【解決手段】 FM変調信号の振幅を検出し、FM復調
信号に対してその振幅変動により生じる振幅変動を補正
することにより実質的に振幅変動の影響を打ち消すこと
ができ、これにより復調信号の歪みを低減する。
Description
機への利用を主目的とする、デジタル信号処理に基づく
FM復調器に関するものである。
M復調器として、主にアナログ回路構成による、リミッ
ター、クォドラチャ検波器が使用されてきたが、近年の
デジタル回路の集積度向上による小型化、デジタル放送
受信回路との整合性等の観点から、これをデジタル回路
構成とすることが有利となってきている。
合のFM音声放送受信機の構成を示す。図において1は
アンテナ、2はRF増幅器、3は周波数変換器、4は局
部発振器、5は中間周波フィルタ、6はリミッタ中間周
波増幅器、7は前置フィルタ、8はAD変換器、9はF
M復調器、10はDA変換器、11は音声増幅器、12
はスピーカである。
アンテナ1にて受信された放送波はRF増幅器2におい
て増幅、周波数変換器3にて周波数変換、中間周波フィ
ルタ5にて隣接チャンネル波など不要成分の除去、リミ
ッタ中間周波増幅器6にて増幅振幅制限の後、前置フィ
ルタ7にて中間周波数の高調波成分を除去、AD変換器
8にてデジタル信号への変換が行われる。デジタル変換
されたFM信号はFM復調器9にて音声信号への復調が
行われる。この音声信号は、DA変換器10によりアナ
ログ音声信号に変換の後、音声増幅器11を通してスピ
ーカ12にて再生される。
ク構成図を示す。図において101は遅延処理部、10
2は乗算処理部、103は低域フィルタの各ブロックを
示す。
されるデジタル信号に対し遅延処理部101を通して遅
延を与えたものと、この遅延を与えないものとを乗算処
理部102にて乗算の後、低域フィルタ処理部103に
よりフィルタリングを行うことで周波数変調信号の復調
を行うものである。
ば小林の「ディジタル信号処理技術を用いたクオドラチ
ャ型FM復調器の特性」電子通信学会論文誌1982年
7月Vol.J65−B No.7(p.890〜p.
897)に開示される。
き説明を行う。先ず式(1)はデジタルFM復調器に入
力されるFM変調信号を示すものであり、fcはキャリ
ア周波数、p(kT)、p((k−1)T)は変調信号
により生じる位相偏移を示す。
M変調信号に対し遅延時間Tの遅延処理部101からの
出力信号を表す。また、式(3)は遅延時間Tを、キャ
リア周波数の位相90度相当に選んだ場合の遅延処理部
101からの出力を示す。式(4)は式(1)および
(3)の乗算結果、すなわち乗算処理部102の出力を
示す。
の2倍周波数をもつ第1項は、低域フィルタ処理部10
3により除かれるため、FM復調器9の出力は式(4)
の第2項のみとなる。
T)の時間Tにおける変化分p(kT)−p((k−
1)T)の正弦関数(Sin関数)となっており、時間
Tが変調信号の上限周波数の周期に比し十分短く、この
間の位相偏移の変化分が小さい場合、式(6)に示すと
おり、近似的に変調信号による位相偏移の時間微分を表
すものと見なせる。
される変調信号による位相偏移の時間微分は、変調信号
そのものであり、これによりFM復調動作が行われるこ
とが明らかである。
器への入力は、キャリア周波数帯の一定振幅且つほぼ正
弦波状の信号であり、いかなる高調波成分も含まない理
想的な入力信号を仮定している。しかしながら実際に
は、入力信号中にキャリアの高調波成分が含まれること
もあり、その場合に復調信号には著しい歪みが現れるこ
ととなる。
る場合にも、その振幅の変動はそのまま出力の振幅変動
として現れてしまい、やはり復調信号に歪みを与えるこ
ととなる。
デジタルFM復調を行う際には、リミッタ中間周波数増
幅器6によりFM変調信号を定振幅化し、これにより発
生する高調波成分を前置フィルタ7により除去した後に
AD変換するという構成が一般に採られる。
従来の装置においては、リミッタ中間周波数増幅器によ
りFM変調信号を定振幅化し、これにより発生する高調
波成分を前置フィルタにより除去するようにしているた
め、前置フィルタの振幅特性に少しでも変動(リップ
ル)があると、これによりFM変調信号に振幅変動が発
生し、復調信号に歪みを与えるという問題がある。
分を十分に減衰させると同時に通過域の振幅特性を平坦
にするという厳しい要求が課せられ、半導体集積回路等
における実現が困難となっていた。
るためになされたもので、前置フィルタの振幅特性の変
動の影響を受けず、また前置フィルタの性能要求条件の
緩和を可能とするデジタルFM復調器を得ることを目的
とする。
デジタルFM復調器は、入力されるFM変調信号からF
M復調信号を出力するFM復調手段と、このFM復調手
段に入力されるFM変調信号の振幅に対応する振幅対応
信号を出力する振幅検出手段と、この振幅検出手段から
出力される振幅対応信号に基づいてFM復調手段から出
力されるFM復調信号の振幅を補正するための振幅補正
手段とを備えるようにした。
器は、請求項1のFM復調器におけるFM復調手段にお
いて、入力されたFM変調信号とこのFM変調信号を遅
延した信号との積を求めて出力するようにした。
器は、請求項1のデジタルFM復調器における振幅検出
手段において、FM復調手段に入力されるFM変調信号
の振幅の二乗値とFM変調信号を遅延した信号の振幅の
二乗値とを加算した信号を振幅対応信号として出力する
ようにした。
器は、請求項1乃至3のいずれかのデジタルFM復調器
における振幅検出手段から出力される振幅対応信号の逆
数値を多項式近似を用いて求めるようにした。
器は、請求項1乃至4のいずれかのデジタルFM復調器
におけるFM復調手段からの出力を間引き処理するため
の第1のデシメーション手段と、振幅検出手段からの出
力を間引き処理するための第2のデシメーション手段と
をさらに備えるようにした。
器は、請求項1乃至5のいずれかのデジタルFM復調器
におけるFM復調手段に入力されるFM変調信号の振幅
を調整するための振幅調整手段をさらに備え、振幅検出
手段からの出力と目標値とに基づく調整値を振幅調整手
段に与えるようにした。
器は、請求項1乃至6のいずれかのデジタルFM復調器
における振幅補正手段からの出力に逆正弦補正を行うた
めの逆正弦補正手段をさらに備えるようにした。
れ、FM変調信号に振幅変動がある場合においても、F
M変調信号の振幅を検出し、FM復調信号に対してその
振幅変動により生じる振幅変調を補正することで実質的
に前記振幅変動の影響を打ち消すものであり、デジタル
FM復調部への信号入力のためのAD変換に先立ち必要
となる前置フィルタへの要求条件の大幅な緩和を可能と
するものである。
施の形態に係るFM方送受信機のブロック図を示す。図
において1はアンテナ、2はRF増幅器、3は周波数変
換器、4は局部発振器、5は中間周波フィルタ、6はリ
ミッタ中間周波増幅器、7は前置フィルタ、8はAD変
換器、18はFM復調器、10はDA変換器、11は音
声増幅器、12はスピーカである。ここに1〜8および
10〜12は従来と同等のものであり、従来と同等の動
作を行うものである。本実施の形態においては、デジタ
ルFM復調器18に特徴がある。以下、デジタルFM復
調器18について詳細に説明する。
ロック構成を示すものであり、図において20はFM復
調手段、21は振幅検出手段、22は補正係数演算手
段、23は振幅補正手段を示す。なお、各ブロックは以
下に説明する機能を有するハードウェアあるいはソフト
ウェア、あるいはそれらの組み合わされたものによって
構成することができる。
器18では、入力される標本化されたFM変調信号に対
しFM復調手段20においてFM復調処理を行うととも
に、振幅検出手段21においてFM変調信号の振幅(式
(5)におけるAc)の値もしくはその2乗(Ac2)
の値を検出する。
幅の2乗Ac2の値を検出するものとして説明する(よ
り具体的には、振幅検出手段21からは、信号のエンベ
ロープが出力される。なお、振幅検出手段21からはF
M変調信号の振幅Ac、FM変調信号の振幅の2乗Ac
2の各値を総称するときは、振幅対応信号と称する)。
1の出力を受け、FM変調信号の振幅の2乗に逆比例の
補正係数すなわちc/Ac2(cは定数)を求める。振
幅補正手段23では、この補正係数c/Ac2をFM復
調手段20の出力に乗ずる。
に示すとおりFM変調信号の振幅Acの2乗に比例する
ため、この振幅Acに変動がある場合、この変動がその
まま復調出力の変動、つまりは音声信号の歪みとなる
が、上記振幅補正手段23における補正係数の乗算によ
りFM変調信号振幅Acが相殺され出力振幅が一定とな
る(補正される)ため、この補正によりFM変調信号振
幅の変動に起因する復調出力の変動(=音声信号の歪
み)が除去されることとなる。
FM変調信号に対し、その絶対値もしくは2乗値を計算
し平均化するという方法を採ることができる。この場
合、補正すべき振幅変動の情報がこの平均化処理により
失われないようにする必要がある。例えばFM放送波に
おいて音声信号成分の上限周波数は53KHzであり、
これに対応した振幅変動が発生する可能性がある。
数に対しFM変調信号のキャリア周波数およびデジタル
信号処理の標本化周波数が十分に高いという条件が課さ
れることとなる。
に振幅補正手段を23を含むFM復調器18を配するこ
とによって、前置フィルタ7の特性等に起因するFM変
調信号の振幅変動を検出して補正を行うため、前置フィ
ルタ7等に要求される性能を緩和することができるた
め、半導体集積回路へのデジタルFM復調器の実装(組
み込み)を実現することができる。
施の形態に係るデジタルFM復調器のブロック構成を示
す。図において110は振幅検出手段21を構成する第
1の乗算器、111は第2の乗算器、112は加算器、
113は低域フィルタである。また20はFM復調手
段、22は補正係数演算手段、23は振幅補正手段であ
る。ここにFM復調手段20は図9に示した従来のFM
復調器9として説明のものと同等であり、補正係数演算
手段22、振幅補正手段23は第1の実施例にて説明し
たものと同様である。
8における振幅検出手段21では、第1の乗算器110
においてFM復調手段20の入力FM変調信号の2乗を
求める。また第2の乗算器111ではFM復調手段20
において遅延処理手段101を通過後のFM変調信号の
2乗を求める。加算器112はこれら2つの乗算器11
0および111の出力を加算し低域フィルタ113に出
力するものである(この加算値が振幅対応信号として出
力される)。
器112の出力を得るための動作)を説明するためのも
のであり、式(1)および式(2)において与えた、遅
延処理手段101を通過する前後の信号の2乗和の計算
を示すものである。但し式(7)において表記簡略化の
ためp((k−1)T)をpp、p((k−1)T)−
p(kT)をδpと記している。
((k−1)T)−p(kT)(=δp)の最小時間刻
み幅Tを1 Tsと表現している。すなわち遅延処理手
段101においては最小時間刻み幅Tの遅延を入力され
たFM変調信号に与える。
移の時間Tにおける変化分δpを十分小として式(7)
を変形したものである。この仮定は実際のデジタルFM
復調器使用条件において無理のないものであり、式
(8)より括弧内第2項の誤差があるものの、ほぼFM
変調信号振幅の2乗値が求められることが明らかである
(すなわち実質的に2乗値が求まり、このような実質的
に2乗値となる場合も2乗値という表現に含めることと
する)。
本化データに対する計算結果との間で相殺されるため比
較的簡易なフィルタもしくは平均化の手段により除去す
ることが可能である。すなわち、時間的に前後する計算
処理においてδpおよびppの値の変化が小さい場合、
誤差の絶対値はほぼ等しくなり、且つ{2πfckT+
pp}の位相がほぼπ/2ずつ変化することにより、上
述の第2項の符号が順次反転することとなるためであ
る。
施の形態に係るデジタルFM復調器18のブロック構成
を示す。図において20はFM復調手段、21は振幅検
出手段、22は補正係数演算手段、23は振幅補正手
段、24はFM復調手段20からの出力の間引き処理を
行う第1のデシメーション(decimation:間
引き)手段、25は振幅検出手段21からの出力の間引
き処理を行う第2のデシメーション手段である。ここに
FM復調手段20は従来例として説明のものであり、振
幅検出手段21、補正係数演算手段22、振幅補正手段
23は先の実施の形態において説明のものである。
8では、FM復調手段20からの復調出力データは第1
のデシメーション手段24において標本化周波数を低減
され、よりデータ速度の小さな信号に変換される(1/
Nのデータ速度を有する)。
本化周波数がFM変調信号の上限周波数fmhの2倍周
波数に比べ数倍高い場合に適用して有利な構成である
(周知の標本化定理により、標本化周波数を2ラfmh
まで下げてもFM変調信号の情報が失われることがない
ことに基づく)。
により、単位時間あたりのデータ量を低減することによ
り、後段(補正係数演算手段22および振幅補正手段2
3)における処理に要求されるデータ速度を低減するこ
とが可能である装置の実現が容易となる。
シメーション手段25において同じ割合(比率)で標本
化周波数を低減され、よりデータ速度の小さな(1/N
のデータ速度)信号に変換される。第2のデシメーショ
ン手段25の出力は次に補正係数演算手段22において
振幅補正のための係数データに変換され振幅補正手段2
3に与えられて、第1のデシメーション手段24にて間
引かれた信号に対し補正が行われることとなる。
数演算手段22による係数演算処理および振幅補正手段
23による補正処理は、1/Nに間引かれたデータに対
して行われることとなるため、この部分での処理量をほ
ぼ1/Nに削減することが可能となる。
化周波数を1/N(Nは整数)に低減する場合、低減後
の標本化周波数の1/2以下の周波数までを通過域とす
る低域フィルタ処理を行うとともに低域フィルタ出力の
データを等間隔、1/Nに間引くことで実現することが
できる。
M復調手段20および振幅検出手段21をそれぞれ構成
する低域フィルタ103、113に持たせても良い。ま
た、第1および第2のデシメーション手段における信号
の遅延時間に差がある場合には、その相対時間差を補償
するような遅延手段を挿入することが、補正の効果を高
める上で有効である。
機シミュレーションによりその動作検証を行った結果を
示すものである。本シミュレーションではFM変調信号
の中間周波数を608kHz、変調を正弦波1kHzと
し、この中間周波数信号を5次のバターワース型低域フ
ィルタを通して不要な高調波成分を除去する構成とし
た。
(中間周波数の8倍)としこのサンプルデータに対し1
/2デシメーションを施す低域フィルタを通した後、本
実施の形態に述べた構成のデジタルFM復調処理を行っ
ている。本シミュレーションの目的は、フィルタの特性
がFM変調信号の基本波(リミッタ中間周波増幅器6に
入力する前の信号)に及ぼす影響と、これに対する効果
を観ることに主眼を置いているため、シミュレーション
に用いた入力信号としては高調波を含まないものを使用
した。
次のバターワース型低域フィルタのカットオフ周波数
(fdと表示)を1MHz、800kHz、708kH
zと変化した場合の復調信号の歪み率は、実施の形態に
述べた補正を行わない場合においては、モノラル変調時
には−25.6dB(表中、(a))、ステレオ変調時
には−26.3dB(表中、(b))と急速に悪化する
のに対し、補正を行った場合、モノラル変調時には−6
5.1dB(表中、(c))、ステレオ変調時には−5
7.6dB(表中、(d))と良好に維持されることが
分かる。
トオフ周波数fdを下げた場合の歪み率悪化の主要因
は、振幅変動を補正することにより明らかな改善がみら
れることから、5次のバターワース型低域フィルタの通
過特性に因りFM変調信号に付加される振幅変動である
と考えられる。
た場合の中間周波数608kHzにおける5次のバター
ワース型低域フィルタの周波数特性の傾きは、それぞれ
約0.00016dB/kHz、0.0017dB/k
Hz、0.0075dB/kHzであり、このように微
少なフィルタ特性の変化が歪み率の大幅な悪化につなが
ることが以上の結果より明らかである。
タにおいて、このように微少なフィルタ特性の変化を抑
えることは現実的に非常に困難であり、本実施の形態に
述べた構成を用いることによって、この困難を除き半導
体集積回路等を実現する上で非常に大きな効果がある。
施の形態に係るデジタルFM復調器18のブロック構成
を示す。図において20はFM復調手段、21は振幅検
出手段、22は補正係数演算手段、23は振幅補正手
段、24は第1のデシメーション手段、25は第2のデ
シメーション手段、26は第2の補正係数演算手段、2
7はFM復調手段20に入力されるFM変調信号の振幅
を調整するための振幅調整手段である。ここにFM復調
手段20は従来の装置として説明したものであり、振幅
検出手段21、補正係数演算手段22、振幅補正手段2
3、第1のデシメーション手段24、第2のデシメーシ
ョン手段25は先の実施例にて説明したものである。
8において、入力されるFM変調信号は、先ず振幅調整
手段27により振幅の調節を施した後、FM復調手段2
0へ入力される。
調節は、第2の補正係数演算手段26からの出力に従っ
て行われるものである。第2の補正係数演算手段26
は、振幅検出手段21から出力されるFM変調信号の振
幅値と調節の目標値として予め設定された値(図5中の
A0)とを比較しその差分値(誤差)に基づき、この差
分値(誤差)を小さくするよう、調整値(調整のための
補正係数)を振幅調整手段27に出力する。
差分値を求めた後、平滑化および振幅補正手段27への
出力レベルを調整するために平滑処理/補正係数の調整
手段200を介して出力される。
のとおり、振幅検出手段21の出力を受けFM変調信号
の振幅の2乗に逆比例する補正係数、すなわちc/Ac
2を計算するものであるが、この具体的な手法として多
項式近似により逆数計算を行う方法がある(振幅対応信
号の逆数値を多項式近似により求める)。
および加減算のみとなるため実現が容易になるという利
点があるが、近似式の次数を抑えて処理量を抑えようと
する場合、十分な近似精度の得られる範囲が制限される
という問題がある。
6には、例えば1/xの計算を、3.07311−3.
11606x+1.04275x2と近似した場合にお
ける1/xと多項式近似により得られる値の誤差を示し
たもので、図に示すとおり入力データxが0.8から
1.2までの範囲で、ほぼア0.002以内の誤差で1
/xの値を得ることができる。しかしながらデータxの
値がこの範囲を外れると誤差は急速に大きくなる。
するためには近似の次数を上げるとともに計算の精度を
同時に高める必要がある。また誤差をより小さくするた
めには近似の次数を上げることが必要となる。
て、多項式近似を用いて補正係数を計算する場合、その
近似値が実用上十分である範囲(近似成立範囲)を有効
に利用すること、即ちFM変調信号の振幅の変化範囲を
精度良く所望の範囲内に収めことが、補正係数演算手段
22の構成を容易とするために重要となる。
は、リミッタ中間周波増幅器6のリミットレベルのばら
つき、AD変換器8および前置フィルタ7の利得のばら
つきなどFM復調器20の入力において信号レベルが準
定常的に所望の設計値からずれる場合がある。
補正係数演算手段26および振幅調整手段27を用いて
入力データの振幅調節を行うことにより、補正係数演算
手段22に与えられる平均的なFM変調信号の振幅を、
所望の設計値、例えば近似成立範囲のほぼ中央値とする
ことができるため補正係数演算手段22の構成を容易化
することができる。
振幅調整手段27による入力データの振幅調節をFM変
調信号の平均的な振幅の準定常的な誤差を含むように補
正することで、振幅調整手段27に与える調整値(調整
のための補正係数)の更新速度を低くすることができ第
2の補正係数演算手段26として実行する処理の量を抑
えることもできる。
施の形態に係るデジタルFM復調器のブロック構成を示
す。図において20はFM復調手段、21は振幅検出手
段、22は補正係数演算手段、23は振幅補正手段、2
4は第1のデシメーション手段、25は第2のデシメー
ション手段、26は第2の補正係数演算手段、27は振
幅調整手段、28は振幅補正手段23からの出力にアー
クサイン補正(逆正弦補正)を行うための逆正弦補正手
段としてのアークサイン補正手段である。ここにFM復
調手段20は従来の装置として説明したものであり、振
幅検出手段21、補正係数演算手段22、振幅補正手段
23、第1のデシメーション手段24、第2のデシメー
ション手段25、第2の補正係数演算手段26および振
幅調整手段27は先の実施の形態の説明において説明し
たものと同様である。
幅補正手段23から出力される復調信号に対しアークサ
イン関数による補正を施して、キャリア周波数から離れ
るに従ってその線形性からのずれ(歪み)の程度が大き
くなる復調信号を、線形化することにより、復調信号に
於ける歪み率等の特性改善を行うものである。
M復調処理において、その復調特性が厳密には線形では
なく、式(5)に示すとおり、変調に対しサイン関数の
特性をもつためであり、これにより特に変調度の高い大
振幅信号に対し歪み改善効果を得ることができる。
ークサイン関数を近似する多項式による補正の方法があ
る。具体的には、例えば5次までの補正を行う場合、入
力データをxとする時、x+x3/6+3ラx5/40の
演算を行いその結果を出力することとなる。
入力データxが式(5)に示すサイン関数に対応して正
規化されている必要がある。言い換えれば式(5)にお
ける最大振幅アAc2/2を上述の補正演算入力において
ア1に正規化する必要がある。
ン補正手段28に与えられる信号の振幅は振幅補正手段
23および振幅調整手段27という2つの振幅補正手段
を通して、既定の目標値(図7中のA0)に補正される
ため、アークサイン補正手段28に於ける上記の演算に
対する信号レベルの正規化を正確に行うことが可能であ
り、アークサイン補正の効果を十分に得ることができ
る。
化および振幅補正手段27への出力レベルを調整するた
めに平滑処理/補正係数の調整手段200を介して出力
される。
行われる構成について述べたが、デジタルFM復調器へ
の入力信号振幅のばらつきが小さく、振幅補正手段23
のみで十分な振幅補正が行える場合においては、1段階
の振幅補正だけを行う構成としても同様のアークサイン
補正効果が得られることは言うまでもない。
れているので、以下に述べるような効果を奏する。
器は、入力されるFM変調信号からFM復調信号を出力
するFM復調手段と、このFM復調手段に入力されるF
M変調信号の振幅に対応する振幅対応信号を出力する振
幅検出手段と、この振幅検出手段から出力される振幅対
応信号に基づいてFM復調手段から出力されるFM復調
信号の振幅を補正するための振幅補正手段とを備えるよ
うにしたので、前段のフィルタの特性等に起因するFM
変調信号の振幅変動を検出し、FM復調信号において補
正を行うので、前段のフィルタへの性能要求条件を緩和
することができる。
器は、請求項1のFM復調器におけるFM復調手段にお
いて、入力されたFM変調信号とこのFM変調信号を遅
延した信号との積を求めて出力するようにしたので、簡
易な手段によってFM復調信号を得ることができる。
器は、請求項1のデジタルFM復調器における振幅検出
手段において、FM復調手段に入力されるFM変調信号
の振幅の二乗値とFM変調信号を遅延した信号の振幅の
二乗値とを加算した信号を振幅対応信号として出力する
ようにしたので、振幅検出における出力信号の平滑化の
条件を緩和することができるので、より高い周波数のF
M変調信号の振幅変動に対応することができる。
器は、請求項1乃至3のいずれかのデジタルFM復調器
における振幅検出手段から出力される振幅対応信号の逆
数値を多項式近似を用いて求めるようにしたので、FM
復調信号の補正の際の演算処理の負荷を軽減することが
できる。
器は、請求項1乃至4のいずれかのデジタルFM復調器
におけるFM復調手段からの出力を間引き処理するため
の第1のデシメーション手段と、振幅検出手段からの出
力を間引き処理するための第2のデシメーション手段と
をさらに備えるようにしたので、取り扱うデータ速度を
下げることができ、演算処理の負荷を軽減することがで
きる。
器は、請求項1乃至5のいずれかのデジタルFM復調器
におけるFM復調手段に入力されるFM変調信号の振幅
を調整するための振幅調整手段をさらに備え、振幅検出
手段からの出力と目標値とに基づく調整値を振幅調整手
段に与えるようにしたので、より広範囲のFM変調信号
の振幅変動範囲への対応を可能とし、振幅補正の精度を
向上させることができると共に、復調信号の品位を高め
ることができる。
器は、請求項1乃至6のいずれかのデジタルFM復調器
における振幅補正手段からの出力に逆正弦補正を行うた
めの逆正弦補正手段をさらに備えるようにしたので、F
M変調度に対し、その振幅が精度良く対応するFM復調
信号に対して逆正弦補正を行うことによりFM復調の直
線領域を効果的に拡大し、特に大振幅の復調信号の品位
を向上することができる。
ック図である。
ブロック図である。
ブロック図である。
ブロック図である。
ブロック図である。
図である。
ブロック図である。
る。
局部発振器、5 中間周波フィルタ、6 リミッタ中
間周波増幅器、7 前置フィルタ、8 AD変換器、9
FM復調器、10 DA変換器、11 音声増幅器、
12 スピーカ、18 FM復調器、20 FM復調手
段、21 振幅検出手段、22 補正係数演算手段、2
3 振幅補正手段、24 第1のデシメーション手段、
25 第2のデシメーション手段、26 第2の補正係
数演算手段、27 振幅調整手段、28 アークサイン
補正手段、110 振幅検出手段21を構成する第1の
乗算器、111 第2の乗算器、112 加算器、11
3 低域フィルタ。
本化周波数がFM変調信号の上限周波数fmhの2倍周
波数に比べ数倍高い場合に適用して有利な構成である
(周知の標本化定理により、標本化周波数を2×fmh
まで下げてもFM変調信号の情報が失われることがない
ことに基づく)。
ークサイン関数を近似する多項式による補正の方法があ
る。具体的には、例えば5次までの補正を行う場合、入
力データをxとする時、x+x3/6+3×x5/40の
演算を行いその結果を出力することとなる。
入力データxが式(5)に示すサイン関数に対応して正
規化されている必要がある。言い換えれば式(5)にお
ける最大振幅±Ac2/2を上述の補正演算入力におい
て±1に正規化する必要がある。
Claims (7)
- 【請求項1】 入力されるFM変調信号からFM復調信
号を出力するFM復調手段と、 該FM復調手段に入力される上記FM変調信号の振幅に
対応する振幅対応信号を出力する振幅検出手段と、 該振幅検出手段から出力される振幅対応信号に基づいて
上記FM復調手段から出力されるFM復調信号の振幅を
補正するための振幅補正手段とを備えるデジタルFM復
調器。 - 【請求項2】 FM復調手段は、入力されたFM変調信
号とこのFM変調信号を遅延した信号との積を求めて出
力することを特徴とする請求項1に記載のデジタルFM
復調器。 - 【請求項3】 振幅検出手段は、FM復調手段に入力さ
れるFM変調信号の振幅の二乗値と上記FM変調信号を
遅延した信号の振幅の二乗値とを加算した信号を振幅対
応信号として出力することを特徴とする請求項2に記載
のデジタルFM復調器。 - 【請求項4】 振幅検出手段から出力される振幅対応信
号の逆数値を多項式近似を用いて求めることを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれかに記載のデジタルFM復調
器。 - 【請求項5】 FM復調手段からの出力を間引き処理す
るための第1のデシメーション手段と、振幅検出手段か
らの出力を間引き処理するための第2のデシメーション
手段とをさらに備える請求項1乃至4のいずれかに記載
のデジタルFM復調器。 - 【請求項6】 FM復調手段に入力されるFM変調信号
の振幅を調整するための振幅調整手段をさらに備え、振
幅検出手段からの出力と目標値とに基づく調整値を上記
振幅調整手段に与えることを特徴とする請求項1乃至5
のいずれかに記載のデジタルFM復調器。 - 【請求項7】 振幅補正手段からの出力に逆正弦補正を
行うための逆正弦補正手段をさらに備える請求項1乃至
6のいずれかに記載のデジタルFM復調器。
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