JP2001292184A

JP2001292184A - 受信装置

Info

Publication number: JP2001292184A
Application number: JP2000107553A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Horiike; 良雄堀池; Yoshishige Yoshikawa; 嘉茂吉川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】イメージ信号を除去するダイレクトコンバー
ジョン方式。【解決手段】受信信号と第一の信号発生手段１２の信
号からＩ１信号とＱ１信号の直交する２つの第一中間周
波信号を出力する第一の直交変換手段３と、Ｉ１信号と
第二の信号発生手段１７の信号からＩ２信号とＱ２信号
の直交する２つの第二中間周波信号を出力する第二の直
交変換手段６と、Ｑ１信号と第二の信号発生手段１７か
らの信号を位相シフトした信号を用いてＩ３信号とＱ３
信号の直交する２つの第三中間周波信号を出力する第三
の直交変換手段７と、Ｉ２信号とＱ３信号を加算或いは
減算する第一の演算手段８と、Ｉ３信号とＱ２信号を減
算或いは加算する第二の演算手段９と、二つの演算手段
の出力用いて直交復調を行う復調手段１０とで構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として無線通信
に用いられる受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に無線通信における受信装置として
シングルスーパへテロダイン方式やダプルスーパへテロ
ダイン方式が用いられている。しかしながら上記従来の
へテロダイン方式では局部発振信号（以下ローカル信号
と呼ぶ）とミキシングされることにより中間周波信号に
変換される妨害信号であるイメージ妨害信号を除去する
ための帯域フィルタや隣接チャンネル信号を除去するた
めの帯域フィルタが必要である。そして前記帯域フィル
タとして水晶やセラミックの機械的振動特性を利用した
メカニカルフィルタが用いられている。そのため形状が
大きいことや高価であること等の諸問題がある。上記課
題を解決する受信装置としてダイレクトコンバージョン
方式がある。ダイレクトコンバージョン方式を用いた受
信装置は例えば、特開平０７−３８４５５号公報が知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のダイレクトコンバージョン受信装置では、以下の課題
を有していた。

【０００４】（１）高周波信号を周波数変換した中間周
波信号は直流成分を有している。そのため回路のオフセ
ット等の原因で発生する直流成分は受信信号に対して妨
害となる。受信信号は感度点付近の微少信号の場合もあ
り、わずかの回路オフセットも大きな妨害となる可能性
が大きい。

【０００５】（２）受信信号と受信信号である高周波信
号を周波数変換して中間周波信号に変換するためのロー
カル信号の周波数がほぼ同じ周波数であるため、大きな
レベルの受信信号が入力した場合にはローカル信号が受
信信号に影響されローカル信号のＣ／Ｎが劣化する。特
にローカル信号として電圧制御発振器（以下ＶＣＯと呼
ぶ）出力を用い、ＰＬＬループでＶＣＯの発振周波数を
制御する場合にはローカル信号のＣ／Ｎ劣化が大きく受
信特性を悪化させる。

【０００６】本発明は上記課題を解決するものであり、
イメージ信号を除去するとともに回路のオフセットの影
響を受けず、かつ受信特性の悪化しない受信装置を実現
することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の受信装置は、受信すべき搬送波信号周波数
と所定周波数離れた信号を出力する第一の信号発生手段
と、受信信号と前記第一の信号発生手段からの信号を用
いてＩ１信号とＱ１信号の直交する２つの第一中間周波
信号を出力する第一の直交変換手段と、前記第一中間周
波信号の周波数に近い周波数を出力する第二の信号発生
手段と、前記Ｉ１信号と前記第二の信号発生手段からの
信号を用いてＩ２信号とＱ２信号の直交する２つの第二
中間周波信号を出力する第二の直交変換手段と、前記Ｑ
１信号と前記第二の信号発生手段からの信号を位相シフ
トした信号を用いてＩ２信号とＱ２信号の直交する２つ
の第三中間周波信号を出力する第三の直交変換手段と、
前記Ｉ２信号と前記Ｑ３信号を加算或いは減算しＩ４信
号を出力する第一の演算手段と、前記Ｉ３信号と前記Ｑ
２信号を減算或いは加算しＱ４信号を出力する第二の演
算手段と、前記Ｉ４信号及びＱ４信号を用いて直交復調
を行う復調手段を備えている。

【０００８】さらに、Ｉ１信号及びＱ１信号及びＩ２信
号及びＱ２信号が飽和するのを防ぐために第一の直交変
換手段の前段に利得制御手段を設けている。

【０００９】また、Ｉ１信号或いはＱ１信号或いはＩ２
信号或いはＱ２信号或いはＩ３信号或いはＱ３信号のレ
ベルを調整する調整手段を設けている。

【００１０】また、直交復調を行う復調手段は、第三の
信号発生手段と、前記第三の信号発生手段からの信号に
よりＩ３信号をスイッチする第一のスイッチ手段と、前
記第三の信号発生手段からの信号を位相シフトした信号
によりＱ３信号をスイッチする第二のスイッチ手段と、
前記第一のスイッチ手段の出力信号と前記第二のスイッ
チ手段の出力信号とを加算または減算する第三の演算手
段とを有している。

【００１１】さらに第三の演算手段の後段に接続され周
波数に応じた電圧を発生する周波数―電圧変換手段を有
し、前記周波数―電圧変換手段は、第三の演算手段から
の信号を二値化する二値化手段と、前記二値化手段から
の信号を遅延させる遅延手段と、前記二値化手段からの
信号と前記遅延手段からの信号の排他的論理和を出力す
る排他的論理和手段と、前記排他的論理和手段の出力信
号の高周波成分を取り除くローパスフィルタとで構成す
ることもできる。

【００１２】また、第三の演算手段の後段に接続され周
波数に応じた電圧を発生する周波数―電圧変換手段を有
し、前記周波数―電圧変換手段は、第三の演算手段から
の信号を二値化する二値化手段と、前記二値化手段から
の信号のエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッ
ジ検出手段からの信号により起動される単安定マルチバ
イブレータと、前記単安定マルチバイブレータの出力信
号の高調波成分を取り除くローパスフィルタとで構成し
ている。

【００１３】そして第三の演算手段の後段に接続され周
波数に応じた電圧を発生する周波数―電圧変換手段を有
し、前記周波数―電圧変換手段は、時間的に連続した矩
形波信号周波数より低い周波数に通過信号を最大とする
第一の最大通過周波数を持ち前記第一の最大通過周波数
より高い周波数では周波数に応じて減衰量が増加する第
一のフィルタと、時間的に連続した矩形波信号周波数よ
り高い周波数に通過信号を最大とする第二の最大通過周
波数を持ち前記第二の最大通過周波数より低い周波数で
は周波数に応じて減衰量が増加する第二のフィルタと、
前記第一のフィルタを通過する信号エネルギーに応じた
信号レベルを出力する第一の信号出力手段と、前記第二
のフィルタを通過する信号エネルギーに応じた信号レベ
ルを出力する第二の信号出力手段と、前記第一の信号出
力手段の出力信号と前記第二の信号出力手段の出力信号
の差を出力する減算手段と、前記減算手段の出力信号の
高周波成分を取り除くローパスフィルタという構成でも
ある。

【００１４】また、第一または第二のスイッチ手段は、
第一の入力端子と第二の入力端子と出力端子と制御端子
を有し前記制御端子に入力する信号により出力端子が第
一の入力端子と導通するか第二の入力端子と導通するか
が切り替わる電子スイッチと、前記電子スイッチの第一
の入力端子に入力する信号と反転した信号を前記電子ス
イッチの第二の入力端子に出力する反転手段とを有して
いる。

【００１５】また、第二の信号発生手段或いは第三の信
号発生手段は、矩形波発生回路と、前記矩形波発生回路
からの信号を入力とし前記矩形波発生回路からの信号の
半分の周波数を有する直交した二つの矩形波信号を発生
するフリップフロップを用いたパルス演算回路とで構成
されている。

【００１６】

【本発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、受信
すべき搬送波信号周波数と所定周波数離れた信号を出力
する第一の信号発生手段と、受信信号と前記第一の信号
発生手段からの信号を用いてＩ１信号とＱ１信号の直交
する２つの第一中間周波信号を出力する第一の直交変換
手段と、前記第一中間周波信号の周波数に近い周波数を
出力する第二の信号発生手段と、前記Ｉ１信号と前記第
二の信号発生手段からの信号を用いてＩ２信号とＱ２信
号の直交する２つの第二中間周波信号を出力する第二の
直交変換手段と、前記Ｑ１信号と前記第二の信号発生手
段からの信号を位相シフトした信号を用いてＩ３信号と
Ｑ３信号の直交する２つの第三中間周波信号を出力する
第三の直交変換手段と、前記Ｉ２信号と前記Ｑ３信号を
加算或いは減算しＩ４信号を出力する第一の演算手段
と、前記Ｉ３信号と前記Ｑ２信号を減算或いは加算しＱ
４信号を出力する第二の演算手段と、前記Ｉ４信号及び
Ｑ４信号を用いて直交復調を行う復調手段という構成に
することにより、Ｉ１信号及びＱ１信号は直流成分を含
まないこととなり、回路のオフセット等の影響を除去で
きる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、Ｉ１信号及びＱ
１信号及びＩ２信号及びＱ２信号が飽和するのを防ぐた
めに第一の直交変換手段の前段に利得制御手段を設けた
ことにより、受信信号レベルが大きい場合であってもイ
メージ信号のキャンセル性能が劣化しない。

【００１８】請求項３に記載の発明は、Ｉ１信号或いは
Ｑ１信号或いはＩ２信号或いはＱ２信号或いはＩ３信号
或いはＱ３信号のレベルを調整する調整手段を設けたこ
とにより、イメージキャンセル能力を高めることとな
り、イメージ信号を確実に取り除くことができる。

【００１９】請求項４に記載の発明は、直交復調を行う
復調手段は、第三の信号発生手段と、前記第三の信号発
生手段からの信号によりＩ３信号をスイッチする第一の
スイッチ手段と、前記第三の信号発生手段からの信号を
位相シフトした信号によりＱ３信号をスイッチする第二
のスイッチ手段と、前記第一のスイッチ手段の出力信号
と前記第二のスイッチ手段の出力信号とを加算または減
算する第三の演算手段とを有することにより、位相変化
を周波数変化に変換し直すこととなり、変調指数の低い
受信信号も正確に復調できる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、第三の演算手段
の後段に接続され周波数に応じた電圧を発生する周波数
―電圧変換手段を有し、前記周波数―電圧変換手段は、
前記第三の演算手段からの信号を二値化する二値化手段
と、前記二値化手段からの信号を遅延させる遅延手段
と、前記二値化手段からの信号と前記遅延手段からの信
号の排他的論理和を出力する排他的論理和手段と、前記
排他的論理和手段の出力信号の高周波成分を取り除くロ
ーパスフィルタとで構成することにより、論理演算回路
主体の回路構成となり、ＩＣ化しやすい回路構成を提供
できる。

【００２１】請求項６に記載の発明は、第三の演算手段
の後段に接続され周波数に応じた電圧を発生する周波数
―電圧変換手段を有し、前記周波数―電圧変換手段は、
前記第三の演算手段からの信号を二値化する二値化手段
と、前記二値化手段からの信号のエッジを検出するエッ
ジ検出手段と、前記エッジ検出手段からの信号により起
動される単安定マルチバイブレータと、前記単安定マル
チバイブレータの出力信号の高調波成分を取り除くロー
パスフィルタとで構成することにより、パルス巾を広く
できることとなり、ＩＣ化がしやすいと同時に復調感度
の高い回路構成を提供できる。

【００２２】請求項７に記載の発明は、第三の演算手段
の後段に接続され周波数に応じた電圧を発生する周波数
―電圧変換手段を有し、前記周波数―電圧変換手段は、
時間的に連続した矩形波信号周波数より低い周波数に通
過信号を最大とする第一の最大通過周波数を持ち前記第
一の最大通過周波数より高い周波数では周波数に応じて
減衰量が増加する第一のフィルタと、時間的に連続した
矩形波信号周波数より高い周波数に通過信号を最大とす
る第二の最大通過周波数を持ち前記第二の最大通過周波
数より低い周波数では周波数に応じて減衰量が増加する
第二のフィルタと、前記第一のフィルタを通過する信号
エネルギーに応じた信号レベルを出力する第一の信号出
力手段と、前記第二のフィルタを通過する信号エネルギ
ーに応じた信号レベルを出力する第二の信号出力手段
と、前記第一の信号出力手段の出力信号と前記第二の信
号出力手段の出力信号の差を出力する減算手段と、前記
減算手段の出力信号の高周波成分を取り除くローパスフ
ィルタとで構成することにより、アナログ的な復調とな
り、パルス雑音に強い回路構成を提供できる。

【００２３】請求項８に記載の発明は、第一または第二
のスイッチ手段は、電子スイッチと反転手段から構成さ
れ、前記電子スイッチは第一の入力端子と第二の入力端
子と出力端子と制御端子を有し前記制御端子に入力する
信号により出力端子が第一の入力端子と導通するか第二
の入力端子と導通するかが切り替わる構成であり、前記
第二の入力端子には前記第一の入力端子に入力する信号
に対して反転した信号を出力する前記反転手段の出力信
号を入力するように構成することにより、ＣＭＯＳで構
成できることとなり、ＩＣ化に適したスイッチ回路を提
供できる。

【００２４】請求項９に記載の発明は、第二の信号発生
手段または第三の信号発生手段は、矩形波発生回路と、
前記矩形波発生回路からの信号を入力とし前記矩形波発
生回路からの信号の半分の周波数を有する直交した二つ
の矩形波信号を発生するフリップフロップを用いたパル
ス演算回路とで構成することにより、正確にお互い直交
する二つの出力をもつローカル信号を発生することがで
きることとなり、性能よく直交信号を発生でき、かつＩ
Ｃ化に適した回路構成を提供できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図１〜８を
参照しながら説明する。

【００２６】（実施例１）以下、本発明の実施例を図ｌ
を参照して説明する。ｌはアンテナ、２は高周波増幅
器、３は第一の直交変換手段、４は第一のバンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）、５は第二のバンドパスフィルタ、６
は第二の直交変換手段、７は第三の直交変換手段、８は
第一の演算手段、９は第二の演算手段、１０は復調手段
である。１１は位相シフト手段、１２は第一の信号発生
手段、１３は第一の分周手段、１４は位相比較手段、１
５は第二の分周手段、１６は基準信号発生手段、１７は
第二の信号発生手段兼位相シフト手段である。１８は復
調出力端子である。

【００２７】アンテナ１に誘起した高周波受信信号は高
周波増幅器２で増幅され、第一の直交変換手段３により
Ｉ１信号とＱ２信号に周波数変換される。第一の信号発
生手段１２からの信号を用いて、位相シフト手段１１で
直交する二つの信号が作られ、第一の直交変換手段３に
入力するローカル信号となる。式で表すとＩ１＝ｓｉｎ（ω−ｐ）ｔ（１）Ｑ２＝ｃｏｓ（ω−ｐ）ｔ（２）ここでω：受信信号の角周波数、ｐ：ローカル信号の角
周波数である。例えば ω−ｐ＝２π×（チャンネル間隔の１〜数倍程度の低い周波数）（３）に選ばれる。第一のバンドパスフィルタ４及び第二のバ
ンドパスフィルタ５で上記Ｉ１信号及びＱ１信号に重畳
している不要な周波数成分や隣接チャンネルを減衰させ
る。第一のバンドパスフィルタ４及び第二のバンドパス
フィルタ５は増幅機能も有している。増幅されたＩ１信
号及びＱ１信号は第二の直交変換手段６及び第三の直交
変換手段７に入力する。第二の直交変換手段６の出力Ｉ
２信号及びＱ３信号はＩ２＝ｓｉｎ（ω−ｐ）ｔ×ｓｉｎｑｔ（４）Ｑ２＝ｓｉｎ（ω−ｐ）ｔ×ｃｏｓｑｔ（５）第三の直交変換手段７の出力Ｉ３信号及びＱ３信号はＩ３＝ｃｏｓ（ω−ｐ）ｔ×ｓｉｎｑｔ（６）Ｑ２＝ｃｏｓ（ω−ｐ）ｔ×ｃｏｓｑｔ（７）ここでｑ：第二のローカル信号の角周波数である。

【００２８】第一の演算手段８で上記Ｉ２信号とＱ３信
号が加算される。よって第一の演算手段８の出力である
Ｉ４信号は加法定理によりＩ４＝ｃｏｓ（ω−ｐ−ｑ）ｔ（８）一方第二の演算手段９で上記Ｉ３信号とＱ２信号が減算
される。よって第二の演算手段９の出力であるＱ４信号
は加法定理によりＱ４＝ｓｉｎ（ω−ｐ−ｑ）ｔ（９）となる。ここで｜ω−ｐ｜＝ｑとなる各周波数ｑを選
ぶ。ω＞０、Ｐ＞０、ｑ＞０であるからω＜ｐのときは
Ｉ４信号、Ｑ４信号とも各周波数の絶対値は２ｑとな
る。角周波数２ｑとなる角周波数ωがいわゆるイメージ
周波数である。上記イメージ周波数は復調手段１０の内
部に設けられたフィルタにより除去させる。

【００２９】次にω＞ｐのときはＩ４信号、Ｑ４信号と
もゼロ周波数となる。従って復調手段はダイレクトコン
バージョン受信方式の直交変換後のＩ，Ｑ信号を用いて
復調する直交復調手段と同じ構成を用いることができ
る。アンテナに入力する受信信号レベルが大きくなっ
て、Ｉ４信号及びＱ４信号が飽和しないようにＩ２信号
を用いて高周波増幅器２のゲインを制御する。高周波増
幅器２は利得制御手段を兼ねているため受信信号レベル
が大きい場合であってもイメージ信号のキャンセル性能
が劣化しない。例えば ω＝２π×（４２９．１７５MHz）（１０）ｐ＝ω−２π×（１２．５kHz）（１１）ｑ＝２π×（１２．５kHz）（１２）に選ばれる。

【００３０】次にローカル信号の作成方法について説明
する。基準信号発生手段１６は水晶発振器であり、その
信号は第二分周手段１５で分周されて位相比較手段１４
に入力する。一方第一の信号発生手段１２の信号は第一
の分周手段１３で分周されて位相比較器１４に入力され
る。位相比較器１４ではふたつの信号の位相が同じにな
るよう第一の信号発生手段１２の発振周波数を制御す
る。第一の分周手段１３の分周比を変えることにより第
一の信号発生手段１２の発振周波数を可変することがで
きる。第二の分周手段１５の途中から信号を取り出し第
二の信号発生手段兼位相シフト手段１７に入力する。第
一の信号発生手段１２の出力は位相シフト手段１１に入
力し直交する二つの第一ローカル信号として第一の直交
変換手段３に加わる。一方第二の分周手段１５の２５kH
z出力が第二の信号発生手段兼位相シフト手段１７に入
力し、第二の信号発生手段兼位相シフト手段１７におい
て１２．５kHzの直交する二つの第二ローカル信号が作
成される。

【００３１】Ｉ２信号、Ｑ２信号、Ｉ３信号、Ｑ３信号
レベルに差がある場合、イメージ信号が完全にキャンセ
ルされずに妨害信号としてＩ４信号及びＱ４信号にリー
クする。そこで図１には図示していないが、Ｉ２信号、
Ｑ２信号、Ｉ３信号、Ｑ３信号レベルを調整する調整手
段を設けてイメージ信号のリークを防止する。例えばＩ
２信号のレベルを調整する上記調整手段は、Ｉ２信号ラ
インに挿入された可変抵抗器の抵抗値を調整する構成で
簡単に実現できる。Ｑ２信号、Ｉ３信号、Ｑ３信号につ
いても同様な構成で調整手段を構成できる。

【００３２】次に直交復調を行う復調手段１０の構成に
ついて説明する。図２は復調手段１０のブロック図であ
る。図２において２１は第一のローパスフィルタ、２２
は第二のローパスフィルタ、２３は第一のスイッチ手
段、２４は第二のスイッチ手段、２５は加減算を行う第
三の演算手段、２６は第三のバンドパスフィルタ、２７
は周波数―電圧変換手段、２８は第三の信号発生手段兼
位相シフト手段である。

【００３３】第一及び第二のローパスフィルタ２１及び
２２は隣接チャンネルを除去する目的を備えている。第
三の信号発生手段兼位相シフト手段２８では、例えば２
５kHzの直交するふたつの信号が発生する。Ｉ４信号は
第一のスイッチ手段２３において、第三の信号発生手段
兼位相シフト手段２８で発生する信号とかけ算され、Ｑ
４信号は第二のスイッチ手段２４において、第三の信号
発生手段兼位相シフト手段２８で発生するもう一方の信
号とかけ算される。そして第三の演算手段２５で加算さ
れることによりＩ４信号及びＱ４信号のゼロ周波数が２
５kHzの信号に変換される。第三のバンドパスフィルタ
２６は、第一のスイッチ手段２３及び第二のスイッチ手
段２４で発生する２５kHzの高認波成分に関係する成分
を除去する。そして周波数に比例した出カ電圧を発生す
る周波数―電圧変換手段２７により周波数変調信号を復
調することができる。

【００３４】次に図２における周波数―電圧変換手段２
７の構成について説明する。図３は周波数―電圧変換手
段２７のブロック図である。同図において、３０は入力
端子、３１は二値化手段、３２は遅延手段、３３は排他
的論理和手段、３４はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３
５は出力端子である。入力端子３０に入力した信号の周
波数が高くなると排他的論理和手段３３の出力パルス間
隔が狭くなり、入力周波数が低くなると排他的論理和手
段３３の出力パルス間隔が広くなる。従ってローパスフ
ィルタ３４で不要な高調波成分を取り除くと排他的論理
和手段３３の出力パルス間隔に応じた電圧変化を取り出
すことができる。復調感度を上げるためには遅延手段３
２の遅延量を大きくすれば良い。

【００３５】図４は図２における周波数―電圧変換手段
２７の他の構成を示す図である。図４において４０は入
力端子、４１は二値化手段、４２はエッジ検出手段、４
３は単安定マルチバイブレータ、４４はローパスフィル
タ、４５は出力端子である。単安定マルチバイブレータ
４３の出力は、端子４０に入力する信号の周波数に応じ
てパルス間隔が狭くなったり広くなったりする。従って
図３の場合と同様ローパスフィルタ４４で不要な高調波
成分を取り除くと単安定マルチバイブレータ４３の出力
パルス間隔に応じた電圧変化を取り出すことができる。
図４の構成の利点は遅延手段３２での遅延量を大きくと
る必要がないという点である。そして復調感度は単安定
マルチバイブレータの出力パルス巾をを適当に選べば復
調感度を最適に設定できる。

【００３６】図５に周波数―電圧変換手段２７の他の実
施例の構成を示す。図５において５０は入力端子、５１
は２０kHz付近に中心周波数を有するバンドパスフィル
タで構成された第一のフィルタ、５２は３０kHz付近に
中心周波数を有するバンドパスフィルタで構成された第
二のフィルタ、５３はダイオードで構成された整流回路
からなる第一の信号出力手段、５４はダイオードで構成
された整流回路からなる第二の信号出力手段、５５減算
手段、５６はローパスフィルタである。

【００３７】図６は図５の回路の動作を説明するための
周波数に対する出力レベル特性を示す特性図である。図
６（Ａ）における特性１は第一のフィルタ５１の振幅出
力特性、特性２は第二のフィルタ５２の振幅出力特性で
ある。図６（Ｂ）は減算手段５５の振幅出力特性であ
る。図６（Ｂ）の特性より入力端子５０に入力する信号
の周波数変化を電圧変化として取り出すことができる。
ローパスフィルタ５６は２５kHz付近及びその高調波を
取り除くためのフィルタである。

【００３８】次に図７は図２の第一のスイッチ手段２３
或いは第二のスイッチ手段２４に適用できるスイッチ手
段の構成を示す。またこのスイッチ手段は図１の第二直
交変換手段６或いは第三直交変換手段７に適用すること
も可能である。図７において、７０は入力端子、７１は
反転手段、７２は電子スイッチ、７３はローカル信号が
入力する入力端子、７４は出力端子である。電子スイッ
チ７２は入力端子７３に入力するローカル信号の位相が
正か負かで出力端子と入力端子の接続が切り替わる。こ
のような電子スイッチ７２はアナログスイッチとしてＣ
ＭＯＳで簡単に構成できるし、バイポーラトランジスタ
でも簡単に構成できる。

【００３９】図８は第二の信号発生手段兼位相シフト手
段１７或いは第三の信号発生手段兼位相シフト手段２８
の構成を示す。８０はクロック信号が入力する入力端
子、８１、８２はＤ−フリップフロップであり、それぞ
れ１／２分周器を構成している。８３は排他的論理和手
段、８４、８５は出力端子であり、お互い直交する信号
が出力する。矩形波発生回路はフリップフロップ８１で
構成され、パルス演算回路はフリップフロップ８２及び
排他的論理和手段８３で構成されている。図８の構成を
用いれば簡単にかつ正確な直交するローカル信号を得る
ことができる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、受信すべ
き搬送波信号周波数と所定周波数離れた信号を出力する
第一の信号発生手段と、受信信号と前記第一の信号発生
手段からの信号を用いてＩ１信号とＱ１信号の直交する
２つの第一中間周波信号を出力する第一の直交変換手段
と、前記第一中間周波信号の周波数に近い周波数を出力
する第二の信号発生手段と、前記Ｉ１信号と前記第二の
信号発生手段からの信号を用いてＩ２信号とＱ２信号の
直交する２つの第二中間周波信号を出力する第二の直交
変換手段と、前記Ｑ１信号と前記第二の信号発生手段か
らの信号を位相シフトした信号を用いてＩ３信号とＱ３
信号の直交する２つの第三中間周波信号を出力する第三
の直交変換手段と、前記Ｉ２信号と前記Ｑ３信号を加算
或いは減算しＩ４信号を出力する第一の演算手段と、前
記Ｉ３信号と前記Ｑ２信号を減算或いは加算しＱ４信号
を出力する第二の演算手段と、前記Ｉ４信号及びＱ４信
号を用いて直交復調を行う復調手段とで構成されている
ため、Ｉ１信号及びＱ１信号は直流成分を含まないた
め、回路のオフセット等の影響を除去できる。

【００４１】さらにＩ１信号及びＱ１信号周波数として
チャンネルスペースの数倍程度の低い周波数に選ぶこと
ができるため簡単なフィルタで隣接チャンネルをある程
度減衰させることができる。そして隣接チャンネルが減
衰した分受信信号を増幅することができるため、第二の
直交変換手段及び第三の直交変換手段の回路オフセット
により発生する直流成分の影響を小さくできる。また受
信信号と第一ローカル信号の周波数が異なるため、受信
信号レベルが大きい場合でもローカル信号のＣ／Ｎ劣化
が起こらない。

【００４２】また、Ｉ１信号及びＱ１信号及びＩ２信号
及びＱ２信号が飽和するのを防ぐために第一の直交変換
手段の前段に利得制御手段を設けているため、受信信号
レベルが大きい場合であってもイメージ信号のキャンセ
ル性能が劣化しない。

【００４３】また、Ｉ１信号或いはＱ１信号或いはＩ２
信号或いはＱ２信号或いはＩ３信号或いはＱ３信号のレ
ベルを調整する調整手段を設けているため、イメージ信
号を確実に取り除くことができる。

【００４４】また、直交復調を行う復調手段は、第三の
信号発生手段と、前記第三の信号発生手段からの信号に
よりＩ３信号をスイッチする第一のスイッチ手段と、前
記第三の信号発生手段からの信号を位相シフトした信号
によりＱ３信号をスイッチする第二のスイッチ手段と、
前記第一のスイッチ手段の出力信号と前記第二のスイッ
チ手段の出力信号とを加算または減算する第三の演算手
段とを有する構成のため、変調指数の低い受信信号も正
確に復調できる。

【００４５】また、第三の演算手段の後段に接続され周
波数に応じた電圧を発生する周波数―電圧変換手段を有
し、前記周波数―電圧変換手段は、第三の演算手段から
の信号を二値化する二値化手段と、前記二値化手段から
の信号を遅延させる遅延手段と、前記二値化手段からの
信号と前記遅延手段からの信号の排他的論理和を出力す
る排他的論理和手段と、前記排他的論理和手段の出力信
号の高周波成分を取り除くローパスフィルタとで構成さ
れているため、ＩＣ化しやすい回路構成を提供できる。

【００４６】また、第三の演算手段の後段に接続され周
波数に応じた電圧を発生する周波数―電圧変換手段を有
し、前記周波数―電圧変換手段は、第三の演算手段から
の信号を二値化する二値化手段と、前記二値化手段から
の信号のエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッ
ジ検出手段からの信号により起動される単安定マルチバ
イブレータと、前記単安定マルチバイブレータの出力信
号の高調波成分を取り除くローパスフィルタとで構成さ
れているため、ＩＣ化がしやすいと同時に復調感度の高
い回路構成を提供できる。

【００４７】また第三の演算手段の後段に接続され周波
数に応じた電圧を発生する周波数―電圧変換手段を有
し、前記周波数―電圧変換手段は、時間的に連続した矩
形波信号周波数より低い周波数に通過信号を最大とする
第一の最大通過周波数を持ち前記第一の最大通過周波数
より高い周波数では周波数に応じて減衰量が増加する第
一のフィルタと、時間的に連続した矩形波信号周波数よ
り高い周波数に通過信号を最大とする第二の最大通過周
波数を持ち前記第二の最大通過周波数より低い周波数で
は周波数に応じて減衰量が増加する第二のフィルタと、
前記第一のフィルタを通過する信号エネルギーに応じた
信号レベルを出力する第一の信号出力手段と、前記第二
のフィルタを通過する信号エネルギーに応じた信号レベ
ルを出力する第二の信号出力手段と、前記第一の信号出
力手段の出力信号と前記第二の信号出力手段の出力信号
の差を出力する減算手段と、前記減算手段の出力信号の
高周波成分を取り除くローパスフィルタとで構成されて
いるため、パルス雑音に強い回路構成を提供できる。

【００４８】また、第一または第二のスイッチ手段は、
第一の入力端子と第二の入力端子と出力端子と制御端子
を有し前記制御端子に入力する信号により出力端子が第
一の入力端子と導通するか第二の入力端子と導通するか
が切り替わる電子スイッチと、前記電子スイッチの第一
の入力端子に入力する信号と反転した信号を前記電子ス
イッチの第二の入力端子に出力する反転手段とを有して
いるため、簡単な構成でかつＩＣ化に適したスイッチ回
路を提供できる。

【００４９】また、第二の信号発生手段或いは第三の信
号発生手段は、矩形波発生回路と、前記矩形波発生回路
からの信号を入力とし前記矩形波発生回路からの信号の
半分の周波数を有する直交した二つの矩形波信号を発生
するフリップフロップを用いたパルス演算回路とで構成
されているため、正確にお互い直交する二つの出力をも
つローカル信号を発生することができ、かつＩＣ化に適
した回路構成を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の受信装置のブロック図

【図２】同発明における復調手段のブロック図

【図３】同発明における周波数―電圧変換手段のブロッ
ク図

【図４】同発明における周波数―電圧変換手段の他の構
成を示すブロック図

【図５】同発明における周波数―電圧変換手段の他の構
成を示すブロック図

【図６】（Ａ）同発明における周波数―電圧変換手段の
フィルタの振幅出力特性を説明する特性図（Ｂ）同発明における周波数―電圧変換手段の減算手段
の振幅出力特性を説明する特性図

【図７】同発明におけるスイッチ手段のブロック図

【図８】同発明における信号発生手段のブロック図

【符号の説明】

１アンテナ２高周波増幅器３第一の直交変換手段４第一のＢＰＦ５第二のＢＰＦ６第二の直交変換手段７第三の直交変換手段８第一の演算手段９第二の演算手段１０復調手段１１位相シフト手段１２第一の信号発生手段１３第一の分周手段１４位相比較手段１５第二の分周手段１６基準信号発生手段１７第二の信号発生手段兼位相シフト手段２１第一のＬＰＦ２２第二のＬＰＦ２３第一のスイッチ手段２４第二のスイッチ手段２５第三の演算手段２６第三のＢＰＦ２７周波数―電圧変換手段２８第三の信号発生手段兼位相シフト手段３１二値化手段３２遅延手段３３排他的論理和手段３４ＬＰＦ（ローパスフィルタ）４１二値化手段４２エッジ手段４３単安定マルチバイブレータ４４ＬＰＦ（ローパスフィルタ）５１第一のフィルタ５２第二のフィルタ５３第一の信号出力手段５４第二の信号出力手段５５減算手段５６ＬＰＦ（ローパスフィルタ）７１反転手段７２電子スイッチ８１第一のフリップフロップ８２第二のフリップフロップ８３排他的論理和手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信すべき搬送波信号周波数と所定周波数
離れた信号を出力する第一の信号発生手段と、受信信号
と前記第一の信号発生手段からの信号を用いてＩ１信号
とＱ１信号の直交する２つの第一中間周波信号を出力す
る第一の直交変換手段と、前記第一中間周波信号の周波
数に近い周波数を出力する第二の信号発生手段と、前記
Ｉ１信号と前記第二の信号発生手段からの信号を用いて
Ｉ２信号とＱ２信号の直交する２つの第二中間周波信号
を出力する第二の直交変換手段と、前記Ｑ１信号と前記
第二の信号発生手段からの信号を位相シフトした信号を
用いてＩ３信号とＱ３信号の直交する２つの第三中間周
波信号を出力する第三の直交変換手段と、前記Ｉ２信号
と前記Ｑ３信号を加算或いは減算しＩ４信号を出力する
第一の演算手段と、前記Ｉ３信号と前記Ｑ２信号を減算
或いは加算しＱ４信号を出力する第二の演算手段と、前
記Ｉ４信号及びＱ４信号を用いて直交復調を行う復調手
段とで構成された受信装置。
【請求項２】Ｉ１信号及びＱ１信号及びＩ２信号及びＱ
２信号が飽和するのを防ぐために第一の直交変換手段の
前段に利得制御手段を設けた請求項１記載の受信装置。
【請求項３】Ｉ１信号或いはＱ１信号或いはＩ２信号或
いはＱ２信号或いはＩ３信号或いはＱ３信号のレベルを
調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の受信装置。
【請求項４】直交復調を行う復調手段は、第三の信号発
生手段と、前記第三の信号発生手段からの信号によりＩ
３信号をスイッチする第一のスイッチ手段と、前記第三
の信号発生手段からの信号を位相シフトした信号により
Ｑ３信号をスイッチする第二のスイッチ手段と、前記第
一のスイッチ手段の出力信号と前記第二のスイッチ手段
の出力信号とを加算または減算する第三の演算手段とを
有する請求項１、２または３記載の受信装置。
【請求項５】第三の演算手段の後段に接続され周波数に
応じた電圧を発生する周波数―電圧変換手段を有し、前
記周波数―電圧変換手段は、前記第三の演算手段からの
信号を二値化する二値化手段と、前記二値化手段からの
信号を遅延させる遅延手段と、前記二値化手段からの信
号と前記遅延手段からの信号の排他的論理和を出力する
排他的論理和手段と、前記排他的論理和手段の出力信号
の高周波成分を取り除くローパスフィルタとで構成され
た請求項４記載の受信装置。
【請求項６】第三の演算手段の後段に接続され周波数に
応じた電圧を発生する周波数―電圧変換手段を有し、前
記周波数―電圧変換手段は、前記第三の演算手段からの
信号を二値化する二値化手段と、前記二値化手段からの
信号のエッジを検出するエッジ検出手段と、前記エッジ
検出手段からの信号により起動される単安定マルチバイ
ブレータと、前記単安定マルチバイブレータの出力信号
の高調波成分を取り除くローパスフィルタとで構成され
た請求項４記載の受信装置。
【請求項７】第三の演算手段の後段に接続され周波数に
応じた電圧を発生する周波数―電圧変換手段を有し、前
記周波数―電圧変換手段は、時間的に連続した矩形波信
号周波数より低い周波数に通過信号を最大とする第一の
最大通過周波数を持ち前記第一の最大通過周波数より高
い周波数では周波数に応じて減衰量が増加する第一のフ
ィルタと、時間的に連続した矩形波信号周波数より高い
周波数に通過信号を最大とする第二の最大通過周波数を
持ち前記第二の最大通過周波数より低い周波数では周波
数に応じて減衰量が増加する第二のフィルタと、前記第
一のフィルタを通過する信号エネルギーに応じた信号レ
ベルを出力する第一の信号出力手段と、前記第二のフィ
ルタを通過する信号エネルギーに応じた信号レベルを出
力する第二の信号出力手段と、前記第一の信号出力手段
の出力信号と前記第二の信号出力手段の出力信号の差を
出力する減算手段と、前記減算手段の出力信号の高周波
成分を取り除くローパスフィルタとで構成された請求項
４記載の受信装置。
【請求項８】第一または第二のスイッチ手段は、電子ス
イッチと反転手段から構成され、前記電子スイッチは第
一の入力端子と第二の入力端子と出力端子と制御端子を
有し前記制御端子に入力する信号により出力端子が第一
の入力端子と導通するか第二の入力端子と導通するかが
切り替わる構成であり、前記第二の入力端子には前記第
一の入力端子に入力する信号に対して反転した信号を出
力する前記反転手段の出力信号を入力するように構成し
た請求項４〜７のいずれか１項記載の受信装置。
【請求項９】第二の信号発生手段または第三の信号発生
手段は、矩形波発生回路と、前記矩形波発生回路からの
信号を入力とし前記矩形波発生回路からの信号の半分の
周波数を有する直交した二つの矩形波信号を発生するフ
リップフロップを用いたパルス演算回路とで構成された
請求項４〜８のいずれか１項記載の受信装置。