JP2002247118A

JP2002247118A - 変復調装置およびその復調方法、ならびにそのプログラム

Info

Publication number: JP2002247118A
Application number: JP2001038902A
Authority: JP
Inventors: Shuji Kubota; 修司久保田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2002-08-30
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: JP3931569B2

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない処理量で正規化処理と同様の効果を得る
ことができ、回線の周波数特性を補正し、精度の高い変
復調装置を実現する。【解決手段】回線等へのＩ／Ｆ部３１、アナログ信号を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３２と、フィル
タ係数をメモリに記憶して、該フィルタ係数を任意に変
更可能なディジタルフィルタで構成された帯域制限フィ
ルタ３３とを有する周波数偏移変復調装置の復調部３４
において、二値信号に対応する２つの周波数の受信レベ
ル比を算出する手段３５と、複数の帯域制限フィルタ係
数テーブル３７を備え、受信レベル比をもとに上記係数
テーブル３７から受信レベル比を補正するための適切な
係数を選択する帯域制限フィルタ係数選択手段３６とを
有し、帯域制限フィルタ３３の係数を選択した係数に置
き換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアナログ電
話回線のような通信回線の終端において通信回線と端末
装置との間で授受される信号を変復調する変復調装置、
特に、周波数偏移変調：ＦＳＫ（Frequency Shift Keyi
ng）方式を採用した変復調装置（モデム）の復調部に関
し、詳しくは簡単な処理で正規化処理と同様の効果を得
ることが可能な変復調装置および周波数偏移変調の復調
方法、ならびにそのプログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＦＳＫ（Frequency Shift Ke
ying ）通信方式は電話回線モデムなどで広く使用され
ており、標準規格となっている国際電信電話諮問委員会
（ＣＣＩＴＴ）のＶシリーズ勧告ではＶ．２１、Ｖ．２
３などのＦＳＫ方式の電話回線モデム規格がある。この
うち、Ｖ．２１は、１０８０Ｈｚと１７５０Ｈｚの２つ
の周波数を中心周波数とし、ともに±１００Ｈｚの周波
数を特性周波数とする旨の勧告がなされている。また、
Ｖ．２３は、１５００Ｈｚまたは１７００Ｈｚを中心周
波数とし、±２００Ｈｚまたは±４００Ｈｚの周波数を
特性周波数とする旨の勧告がなされている（Ｖ．２３に
は、中心周波数４２０Ｈｚ、±３０Ｈｚを特性周波数と
するバックワードチャネルが存在する）。

【０００３】ＦＳＫ方式の従来技術としては、以下の３
つが代表的な例である。 1）２つのキャリア周波数（Ｆ１，Ｆ２）の零交差間隔
を直接的に計数してデータを再生する方法。すなわち、
これはキャリア周波数（Ｆ１，Ｆ２）の波形がゼロライ
ンを横切った回数をカウントして、その数で‘Ｆ１’ま
たは‘Ｆ２’を判別し、データを再生する。 2）２つのキャリア周波数成分を抽出する２つの狭帯域
な帯域通過形フィルタを設け、ＦＳＫ信号を入力したと
きの両者の出力信号レベルを比較する方法。すなわち、
これはＦ１だけの狭帯域の帯域通過形フィルタとＦ２だ
けの狭帯域の帯域通過形フィルタにそれぞれのキャリア
周波数成分を通過させて、その出力レベルでＦ１，Ｆ２
を判別する。 3）２つのキャリア周波数に対する中心周波数を生成
し、入力周波数と中心周波数の偏移周波数成分を抽出す
る方法。すなわち、Ｆ１とＦ２の中心周波数Ｆ０を生成
して、入力した周波数がＦ０より＋αであるか、−αで
あるかを判別してＦ１，Ｆ２を抽出する。

【０００４】上記１）および２）の方法については復調
処理が単純であるが、回線上のノイズの影響を受け易
く、信号の判別を誤る可能性が高まるという問題があ
る。これに対して３）の方法については比較的複雑な処
理ではあるが、安定で精度の高い復調器が実現できると
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に回線上の周波数
特性は理想的な特性（平坦な周波数特性）を示しておら
ず、周波数によって減衰量が異なる。そのため、前記
３）の方法においては、周波数偏移成分の算出時に受信
レベル（振幅値）の正規化処理を行う必要がある。理想
的な周波数特性を持つ回線の場合は、この正規化処理を
省略することができ、また、２つの周波数が比較的近い
周波数を使用するように規格が規定されている場合に
は、周波数特性が平坦であるとみなすこともできる。

【０００６】しかし、実際には前述のように二値に対応
した２つの周波数の減衰量が異なるため、正規化処理を
省略することはできない。Ｖ．２３のデータチャネルの
ように２つの周波数が８００Ｈｚも離れると、一般的に
は高域側の減衰量が増大してしまう。品質の悪い回線で
は、１０ｄＢもの減衰差が生じることもある。このよう
な回線で通信を行う場合には、受信レベルの正規化処理
を行わないと高ノイズ下（S/N 10dB以下）における性能
に影響し、十分な通信性能を得ることができない。しか
し、この正規化処理は非常に処理量がかかるため、でき
れば省略する方が望ましい。たとえばＤＳＰ（Ｄｉｇｉ
ｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの演
算処理装置で実現している場合には、正規化処理を省略
すれば、処理量が減ることにより消費電流を低く押さえ
ることができる。

【０００７】受信レベルの自動制御としては、自動利得
制御（ＡＧＣ）機能がある。一般的にＡＧＣ機能は受信
レベルの定常安定動作をさせるように、非常に緩慢とし
たスピードで収束させるように機能するものである。Ｆ
ＳＫ通信方式でビットレートが高くなると、キャリア周
波数の正弦波の１〜２波長分でビット（周波数）の切り
替えが行われ、それを判定する必要があるが、ＡＧＣの
ような適応処理では１〜２波長単位での利得制御を行う
ほど収束スピードが早くできないため、回線の周波数特
性を補正する機能にはならない。もっと瞬時に利得を調
整する機能が必要となる。しかし、そのような適応処理
を施そうとすると、正規化処理と同じく処理量が増大し
てしまうことになる。

【０００８】そこで、本発明の目的は、このような従来
の課題を解決し、少ない処理量で正規化処理と同様の効
果を得ることができ、回線の周波数特性を補正し、精度
の高い変復調装置および周波数偏移変調の復調方法、な
らびにそのプログラムを提供することにある。なお、本
発明に係る変復調装置は、前記３つの手法からノイズに
強いとされる３）の手法を採用する場合の処理量を軽減
する方法を採用する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の変復調装置は、２つの周波数の受信レベル
の比をもとに復調部前段の帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）
を選択的に変更することで、２つの周波数ｆ１，ｆ２間
の受信レベルを正規化する処理を省略しながら、正規化
処理と同様の効果を得ることができるようにしたもので
ある。

【００１０】本発明の変復調装置は、周波数が異なる２
つの周波数を二値信号のそれぞれの値に対応させて通信
を行う周波数偏移変調：ＦＳＫ（Frequency Shift Keyi
ng）通信における変復調装置（モデム）で、回線等への
Ｉ／Ｆ部（ＤＡＡ（Direct Access Arrangement）回路
部）と、ＤＡＡ回路部を介した回線等からのアナログ信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、フィル
タ係数をレジスタ等のメモリに記憶し任意にフィルタ係
数を変更可能なディジタルフィルタで構成された帯域制
限フィルタ（ＢＰＦ）とを有するＦＳＫ復調部におい
て、二値信号に対応する２つの周波数の受信レベル比を
算出する手段と、複数のＢＰＦ係数テーブルを備え、受
信レベル比算出手段からの受信レベル比（補正量）をも
とに、複数のＢＰＦ係数テーブルから受信レベル比を補
正するための適切な係数を選択するＢＰＦ係数選択部と
を有し、この係数選択部により選択されたＢＰＦ係数を
前段の帯域制限フィルタの係数に置き換える。

【００１１】また、前記受信レベル比算出手段は、２つ
の周波数（二値信号）に対する中心周波数を生成し、入
力信号に中心周波数の同相成分と直交成分を乗算し複素
ベクトルを生成する手段と、生成された複素ベクトルか
ら帯域制限フィルタにより中心周波数との差分周波数に
関する複素ベクトルを抽出する手段と、ビット判定タイ
ミングで差分周波数の複素ベクトル長（振幅値）を算出
する手段と、上記ビット判定タイミング毎に毎回受信レ
ベル比を算出する手段と、算出された受信レベル比（補
正量）をレジスタ等の記憶装置に記憶する手段と、Ａ／
Ｄ変換器からデータが出力されるタイミングごとに毎回
算出された受信レベル比の絶対値と前記記憶装置に記憶
された受信レベル比の絶対値とを比較する手段と、比較
結果からより大なる受信レベル比で記憶装置の記憶内容
を更新する手段と、１回目の補正の場合には記憶装置の
更新された補正量を、また２回目以降の補正の場合に
は、１回目の補正量と今回の補正量の加算値が１回目の
補正量より大きいことを条件として、１回目の補正量と
今回の補正量とを加算した値をＢＰＦ係数選択部に送出
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。図１２は、本発明が適用される変
復調装置（モデム）の概略ブロック図である。変復調装
置１は、ＣＰＵ側に接続されたコントローラ２と、変調
部４と復調部５からなる変復調部３から構成される。コ
ントローラ２は、モデムとしてシーケンスを制御するた
めの手段であり、変復調部３の変調部４はコントローラ
から入力されたビット列を周波数偏移変調した後、Ｄ／
Ａ変換を行い、アナログ信号（ＦＳＫ変調）を伝送路に
送出する手段であり、復調部５は、伝送路から入力され
たアナログ信号（ＦＳＫ変調）をＡ／Ｄ変換して帯域制
限フィルタを通過させた後、周波数偏移復調を行い、ビ
ット出力をコントローラ部に出力する。

【００１３】図１３と図１４は、公知のＦＳＫ変復調装
置の復調部一例を示す機能ブロツク図である。なお、図
１３，図１４では、図１２のコントローラ２の部分を図
示してないが、変復調装置としては規格化されている変
調部が必要なことはいうまでもない。さらに、モデムと
してシーケンスを制御するためのコントローラ２も必要
であるが、これらはいずれも公知であるので、図示およ
び説明は省略する。

【００１４】図１３において、回線から入力された信号
は、ＤＡＡ（Direct Access Arrangement）回路部１１
を介してＡ／Ｄ変換器１２に入力され、ディジタルデー
タに変換される。Ａ／Ｄ変換器１２から出力されたＦＳ
Ｋ信号波形のディジタルデータは、ディジタルフィルタ
で構成された帯域分離フィルタ（ＢＰＦ）１３を通過
し、不要な帯域外成分が除去される。そして、その出力
信号がＦＳＫ復調部１４に入力される。このＢＰＦ１３
は、ＦＩＲ（有限インパルス応答）フイルタで構成され
たディジタルフィルタであり、レジスタ等のメモリに記
憶されたフィルタ係数を変更することで、任意の周波数
特性を実現できるものである。

【００１５】図１４には、図１３における周波数偏移復
調部の詳細構成の一実施例が示されている。入力された
ＦＳＫ信号は、まず複素処理部２１に入力される。複素
処理部２１では入力信号に中心周波数の同相成分と直交
成分を乗算することで入力信号の複素処理を行い、複素
ベクトルを生成する。中心周波数をf、入力周波数を f+
a、入力信号をcos(2π(f+a)t)とすると、次式（１）の
ように複素ベクトル（ｘは整数部、ｙは虚数部）が得ら
れる。ｘ＝Ｇｃｏｓ(２π（ｆ＋ａ）ｔ）×ｃｏｓ（−２πｆｔ) ＝Ｇ／２×〔ｃｏｓ(２πａｔ)＋ｃｏｓ((２π２ｆ＋ａ)ｔ)〕ｙ＝Ｇｃｏｓ(２π（ｆ＋ａ）ｔ）×ｓｉｎ（−２πｆｔ) ＝Ｇ／２×〔ｓｉｎ(２πａｔ)−ｓｉｎ((２π２ｆ＋ａ)ｔ)〕・・・・・・・・・・・・・・（１）

【００１６】次に、得られた複素ベクトルを低域通過フ
ィルタ（ＬＰＦ）２２で帯域制限することで、上式の第
２項を消去し、次式（２）のような差分周波数のみの複
素ベクトルＡを抽出することができる。￣Ａ＝（ｘ，ｙ）＝Ｇ／２×ｃｏｓ(２πａｔ)，Ｇ／２×ｓｉｎ(２πａｔ) ・・・・・・・・・・・・・（２）Ａ／Ｄ変換器１２でサンプリングされたデータが入力さ
れる度に、この複素ベクトルＡが抽出され、”角度成分
の算出処理部２３”に入力される。

【００１７】次に”角度成分の算出処理部２３”で、１
サンプル前の差分周波数複素ベクトルＡとの角度成分が
算出される。ここで、２つの複素ベクトルのなす角度は
sinθで近似でき、以下のような算出式（３）で求めら
れる。式（３）において、分母は絶対値、分子は外積を
それぞれ示している。

【数１】

【００１８】次に、同期化処理部２４で符号抽出タイミ
ングを生成し、符号抽出タイミングと角度成分の符号ビ
ットからビット判定部２５で１，０のビットを決定し、
ビットストリームとして出力する。以上のような方法
で、ＦＳＫ信号の復調処理が行われるが、上式（３）に
示したように内部演算処理にルート演算と除算が必要と
なり、簡素なハードウェア構成では実現できない。

【００１９】すなわち、上式（３）の分母項は受信信号
の振幅値（受信レベル）を示しており、回線の周波数特
性が図７に示すような理想的な（平坦な）特性の場合に
は、上式（３）の分母項はほぼ一定と見なせるので無視
することができ、ハードウェア構成を簡略化できるが、
図８に示すような周波数特性を有している回線の場合に
は分母項は決して無視することができず、振幅値（ベク
トルの長さ）の正規化は重要な要素となる。以上の公知
の技術に対して、本発明の構成は、上記のルート演算と
除算処理を行わないようにするもので、処理量の軽減が
期待できるものである。以下に本発明に関する動作につ
いて説明を行う。

【００２０】（全体構成）図１は、本発明の一実施例を
示す復調部の機能ブロック図である。図１において、Ｄ
ＡＡ回路部３１、Ａ／Ｄ変換器３２、帯域分離フィルタ
（ＢＰＦ）３３については、図１３に示した構成と同じ
である。本発明においては、周波数偏移復調部３４の内
部に新たにレベル補正量算出部３５を設けるとともに、
レベル補正量算出部３５からのｆ１，ｆ２周波数間のレ
ベル補正量出力をもとに動作する帯域制限フィルタ係数
選択部３６および帯域制限フィルタ係数テーブル３７を
設け、帯域制限フィルタ係数選択部３６によりテーブル
３７から入力したレベル補正量に最も近い帯域分離フィ
ルタ３３のフィルタ係数を選択して、その係数をロード
して、帯域分離フィルタ３３の係数を選択した係数に置
き換える。

【００２１】（レベル補正量算出部）図２は、図１にお
けるレベル補正量算出部の詳細ブロック図である。図２
における上方のブロックはいずれもプログラムを示す機
能部であり、下方の演算器５０、レジスタ５１、メモリ
５２はそれぞれハードウェアを示している。各ブロック
のプログラムをハードウェアを用いて実行することによ
り、レベル補正量算出機能が実現される。最初の補正量
でＢＰＦ３３の係数が変更されると、最初の補正が前段
（ＢＰＦ）にかかってしまうため、２回目以降の補正は
前回の補正量が含まれていることを考える必要がある。
前回の補正量（ｆ１とｆ２の受信レベル比）をαとする
と、２回目以降の補正量はｆ１との受信レベル比をα′
とすると、補正量はα＋α′となる。前回の補正値で十
分周波数特性が補正されている場合には、｜α＋α′｜
≦｜α｜となるはずである。従って、２回目以降は、
｜α＋α′｜＞｜α｜となったときにα＋α′を新しい
補正値として更新する処理を行う必要がある。レベル補
正量算出部３５は、ＢＰＦ３３からの２つの周波数（二
値信号）を入力して、２つの周波数に対する中心周波数
を生成し、入力信号に中心周波数の同相成分と直交成分
を乗算して複素ベクトルを生成する処理部４１と、その
複素ベクトルを入力して、帯域制限フィルタにより中心
周波数との差分周波数に関する複素ベクトルを抽出する
処理部４２と、ビット判定タイミングで差分周波数の複
素ベクトル長（振幅値）を算出する処理部４３と、２つ
のビット（周波数）の振幅値から振幅（受信）レベル比
を算出する処理部４４と、算出された受信レベル比（補
正量）をレジスタ等の記憶装置に記憶する処理部４５
と、上記ビット判定タイミング毎に毎回算出された受信
レベル比の絶対値と記憶装置に記憶された受信レベル比
の絶対値とを比較する処理部４６と、比較結果から大き
い方の受信レベル比で記憶装置の記憶内容を更新する処
理部４７と、補正量によってＢＰＦ係数が変更された後
に補正する場合には、｜α＋α′｜＞｜α｜であるか否
かを判定する手段４８と、記憶装置の受信レベル比が更
新されるタイミングで、補正量（α＋α′）の値をＢＰ
Ｆ係数選択部３６に送出する処理部４９とを備えてい
る。

【００２２】（レベル補正量算出処理）図５は、レベル
補正量算出部の処理フローチャートである。ここで、図
１および図２に記述されている特性周波数ｆ１,ｆ２間
の受信レベル比（補正量）の算出方法について、図５の
フローにより説明する。一般的にＦＳＫモデムでは、最
初のｆ１信号（マーク）を検出した後にデータハンドリ
ングを開始する（ステップ１０１）。このとき、ｆ１信
号受信時のビット判定タイミングにおける振幅値（複素
ベクトルＡ長）を算出しておき、レジスタ等のメモリに
記憶しておく（ステップ１０３）。次に、データハンド
リングが開始され（ステップ１０４）、ｆ２信号（スペ
ース）を受信すると（ステップ１０５）、その振幅値
（複素ベクトルＡ長）を上記と同じようにビット判定タ
イミングで算出し（ステップ１０６）、次に、先に記憶
されているｆ１信号の振幅値との比を算出し、その比を
補正量としてレジスタ等のメモリに記憶する（ステップ
１０７）。以後、ｆ２信号”０”がビット判定されるタ
イミングで、同様にｆ１信号の振幅値との比が算出され
る（ステップ１０５〜１０７）。そして、先に記憶され
ている補正量との比較を行うが、２回目以降の補正であ
るかを判断し（ステップ１０９）、２回目以降であれ
ば、２回目以降の補正量をα′、前回の補正量をαとす
ると、｜α＋α′｜＞｜α｜であるか否かを判定する
（ステップ１１０）。そして、２回目以降の場合に上記
条件が満たされる場合は、（α＋α′）を新しい補正量
としてレジスタ等のメモリに記憶されている補正量を更
新し、その補正量をＢＰＦ係数選択部３６に送出する
（ステップ１１１）。

【００２３】ここで、ｆ１信号とｆ２信号の符号付きの
振幅比（周波数間のレベル補正量）を算出する簡単な方
法の具体例をあげておく。最初に記憶したｆ１信号の振
幅値を元に、たとえば±10dBの範囲で１dB刻みの値（Th
resh）を算出し、レジスタ等のメモリに記憶しておく
（ステップ１０３）。次に、ｆ２信号を受信し”０”が
ビット判定されるタイミングでｆ２信号の振幅値を算出
し、その振幅値と各Threshと比較し、ｆ１信号に対する
受信レベル比を±１.０dBの誤差範囲で特定し、補正量
としてメモリ等の記憶装置に記憶する（ステップ１０
７）。以後同様に”０”がビット判定されるタイミング
で算出されるｆ２信号の振幅値と各Threshと比較し、ｆ
１信号に対する受信レベル比（補正量）を特定する。な
お、前述のように、１回目の補正ではαを補正量として
係数選択部に送出するが、２回目以降の場合には、｜α
＋α′｜＞｜α｜であるか否かを判定して、式が成立し
た場合に（α＋α′）の補正量を係数選択部に送出す
る。以上のような処理を行うことで、実際に比を求める
より処理を軽減することができる。

【００２４】（ＢＰＦ係数選択部）次にＢＰＦ係数選択
部について説明を行う。図３は、ＢＰＦ係数テーブルの
データ構成図、図４は、ＦＩＲ（有限インパルス応答）
フィルタで構成されたディジタルフィルタのブロック
図、図６は、ＢＰＦ係数選択部の動作フローチャート、
図７は、理想的な周波数特性曲線図、図８は、実回線で
の周波数特性曲線図、図９は、ＢＰＦの周波数特性曲線
図（１）、図１０は、ＢＰＦの周波数特性曲線図
（２）、図１１は、ＢＰＦの周波数特性曲線図（３）で
ある。帯域制限フィルタ係数選択部３６は、周波数偏移
復調部３４のレベル補正量算出部３５から２つの特性周
波数ｆ１、ｆ２間の受信レベル比（レベル補正量）が出
力されると、そのデータを元にＢＰＦ係数選択テーブル
部３７からより適切なＢＰＦ係数を選択して、帯域制限
フィルタ部３３の係数を置き換える構成になっている。

【００２５】ＦＳＫ変復調装置の復調部は、通常はＢＰ
Ｆの特性として図９の実線で示すような周波数特性を持
たせて帯域外の不要な信号を除去するが、図８に示すよ
うに回線の周波数特性により、ｆ２周波数の受信レベル
がｆ１周波数の受信レベルより減衰する。このｆ１とｆ
２の受信レベル比は回線によってある程度想定可能なた
め、図１０、図１１のように周波数特性に応じたＢＰＦ
の係数（１）（２）を用意し、ｆ１・ｆ２信号の補正量
と対応させておく。図１０では、高周波の減衰量が大き
いため（点線の特性曲線参照）、ｆ１の信号レベルより
ｆ２の信号レベルを持ち上げている（実線の特性曲線参
照）。図１１では、さらに高周波の減衰量が大きいた
め、ｆ１の信号レベルよりｆ２の信号レベルを図１０の
場合よりもさらに持ち上げている（実線の特性曲線参
照）。すなわち、復調部の帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）
３３であるディジタルフィルタの機能ブロックは、図４
に示すように、複数個のタップＴを接続して、それぞれ
フィルタ係数ｈ₀〜ｈ_Mの係数を組として設定している。
一方、ＢＰＦ係数テーブル３７には、図３に示すような
Ｃ１〜Ｃｎの係数種別毎にｈ₀〜ｈ_Mの各フィルタ係数を
用意しており、それぞれ図１０、図１１の周波数特性に
対応させている。

【００２６】このように、ＢＰＦ係数テーブル３７に
は、いくつかのＢＰＦ係数を用意して、テーブル参照デ
ータとしてメモリに格納しておく。ＢＰＦ係数選択部３
６には、入力として前述のｆ１・ｆ２間のレベル補正値
が入力されるので、この入力値をもとに係数テーブル３
７から最も近いものを選択し、ＢＰＦ３３に１組の係数
群をロードして前段のＢＰＦ係数データをテーブルから
選択されたＢＰＦ係数データ群で置き換える。このとき
ＢＰＦ３３は、図４に示すようなＦＩＲフィルタで構成
されているので、任意のタイミングでフィルタ係数を変
更しても安定しているので問題はない。

【００２７】このように前段のＢＰＦ部３３で回線の周
波数特性を補正することによって、上述の角度成分算出
時のベクトルの正規化が行われることになり、内部処理
で行われる正規化のための演算処理を省略することが可
能であるため、簡素な構成で性能向上を実現できる。と
ころで、本発明の実施例（図１，図２）の各部はブロツ
クで示してあり、それらは全てハード的に構成されてい
るようにみえるが、この実施例では、Ａ／Ｄ変換器以降
の処理ブロックを全てＤＳＰ（Digital Signal Process
or）のソフトウエアで処理されるようなつている。しか
し、これら全てをハードウェアで構成しても良いし、一
部をハード的な回路で構成しても良い。

【００２８】ＢＰＦ係数選択部３６は、図６に示すよう
に、レベル補正量算出部３５からｆ１，ｆ２間のレベル
補正値が送られてきたか否かを常時検出し（ステップ１
１１）、送られてきたならば、ＢＰＦ係数テーブル３７
を参照して、送られてきたレベル補正値を元に最も近い
係数組を選択する（ステップ１１２）。次に、選択した
ＢＰＦ係数組（Ｃｎ）を帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）３
３にロードすることにより、ＢＰＦ係数組と置き換える
（ステップ１１３）。

【００２９】図５および図６に示すレベル補正量算出部
およびＢＰＦ係数選択部の処理フローチャートをそれぞ
れプログラムに変換して、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に
格納しておけば、パソコン等のコンピュータに記録媒体
を装着し、プログラムをローディングして実施させるこ
とで、本発明を容易に実現することができる。なお、
任意のコンピュータからネットワークを介して他のコン
ピュータに本発明のプログラムをダウンロードすること
によっても容易に実現可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
周波数特性を持つ回線を介して入力されたＦＳＫ信号を
復調する場合に、２つの周波数ｆ１・ｆ２間の受信レベ
ルを正規化するための大規模なハードウェアや処理量の
多いソフトウェアを不要にして、２つの周波数の受信レ
ベルの比をもとに復調部前段の帯域制限フィルタ（ＢＰ
Ｆ）を選択的に変更し、それにより回線の周波数特性を
補正するので、少ない処理量で正規化処理と同様の効果
を得ることができる。また、処理の前段で利得を補正す
るため、後段の演算精度に有利に働くという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す周波数偏移変復調装置
の復調部のブロック図である。

【図２】図１におけるレベル補正量算出部の詳細ブロッ
ク図である。

【図３】本発明の一実施例を示す帯域制限フィルタ係数
テーブルのデータ構成図である。

【図４】図１における帯域制限フィルタ（ＢＰＦ）を構
成するＦＩＲフィルタの機能ブロック図である。

【図５】本発明の一実施例を示すレベル補正量算出部の
動作フローチャートである。

【図６】本発明の一実施例を示すＢＰＦ係数選択部の動
作フローチャートである。

【図７】ＦＳＫ変復調器の理想的な周波数特性曲線図で
ある。

【図８】同じく実回線での周波数特性曲線図である。

【図９】本発明におけるＢＰＦの周波数特性曲線図
（１）である。

【図１０】同じくＢＰＦの周波数特性曲線図（２）であ
る。

【図１１】同じくＢＰＦの周波数特性曲線図（３）であ
る。

【図１２】本発明が適用される変復調装置の概略ブロッ
ク図である。

【図１３】本発明が適用されるＦＳＫ変復調装置の復調
部のブロック図である。

【図１４】図１３におけるＦＳＫ復調部の機能ブロック
図である。

【符号の説明】

３１…ＤＡＡ回路部、３２…Ａ／Ｄ変換器、３３…帯域
制限フィルタ(ＢＰＦ)、３４…周波数偏移復調部、３５
…レベル補正量算出部、３６…ＢＰＦ係数選択部、３７
…ＢＰＦ係数テーブル、４１…複素ベクトル生成処理
部、４２…差分周波数ベクトル抽出処理部、４３…差分
周波数複素ベクトル長算出処理部、４４…振幅レベル比
算出処理部、４５…受信レベル比の記憶処理部、４６…
タイミング毎受信レベル比の比較処理部、４８…補正条
件確認部、４７…記憶内容の更新処理部、４９…更新さ
れた受信レベル比送出処理部、５１…レジスタ、５２…
演算器、５２…メモリ、１…変復調装置、２…コントロ
ーラ、３…変調復調部、４…変調部、５…復調部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】任意にフィルタ係数を変更可能なディジ
タルフィルタを備えた周波数偏移変復調装置の復調部に
おいて、周波数偏移変調で用いる２つの周波数のｆ１信号とｆ２
信号の受信レベル比を算出する手段と、該算出手段で算出された受信レベル比をもとに、上記デ
ィジタルフィルタのフィルタ係数を変更する手段とを有
することを特徴とする変復調装置。
【請求項２】周波数が異なる２つの周波数を二値信号
のそれぞれの値に対応させて通信を行う周波数偏移変調
通信における変復調装置のうち、回線等へのＩ／Ｆ部、
該Ｉ／Ｆ部を介した回線等からのアナログ信号をディジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、フィルタ係数をメ
モリに記憶して、該フィルタ係数を任意に変更可能なデ
ィジタルフィルタで構成された帯域制限フィルタとを有
する周波数偏移変復調装置の復調部において、上記二値信号に対応する２つの周波数の受信レベル比を
算出する手段と、複数の帯域制限フィルタ係数テーブルを備え、上記受信
レベル比をもとに上記係数テーブルから受信レベル比を
補正するための係数を選択する帯域制限フィルタ係数選
択手段とを有し、該帯域制限フィルタ係数選択部により選択された帯域制
限フィルタの係数に置き換えることを特徴とする変復調
装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の変復調装置に
おいて、前記２つの周波数の受信レベル比を算出する手段は、周
波数偏移復調部内に設けられることを特徴とする変復調
装置。
【請求項４】請求項１または２に記載の変復調装置に
おいて、前記２つの周波数の受信レベル比算出手段は、前記２つ
の周波数に対する中心周波数を生成し、入力信号に該中
心周波数の同相成分と直交成分を乗算して複素ベクトル
を生成する手段と、生成された複素ベクトルから帯域制限フィルタにより上
記中心周波数との差分周波数に関する複素ベクトルを抽
出する手段と、ビット判定タイミングで差分周波数の複素ベクトル長を
算出する手段と、２つの周波数の振幅値から受信レベル比を算出する手段
と、算出された受信レベル比から補正量を算出し、該補正量
を記憶装置に記憶する手段と、上記ビット判定タイミング毎に毎回算出された補正量と
前回記憶されている補正量とを比較する手段と、比較結果から記憶されている補正量より大なる補正量の
時に、該補正量で上記記憶装置の記憶内容を更新する手
段とを有し、上記記憶装置の補正量が更新されるタイミングで該補正
量を帯域制限フィルタ係数選択部に送出することを特徴
とする変復調装置。
【請求項５】請求項１または２に記載の変復調装置に
おいて、前記帯域制限フィルタのフィルタ係数を適切な係数に変
更するフィルタ係数選択手段は、レベル補正量算出手段
から２つの周波数間のレベル補正値が入力したならば、
入力値をもとに帯域制限フィルタ係数テーブルから上記
レベル補正値に最も近いものを選択し、帯域制限フィル
タの係数値を選択した値に置き換えることを特徴とする
変復調装置。
【請求項６】請求項２に記載の変復調装置において、前記帯域制限フィルタ係数テーブルは、帯域制限フィル
タを構成するＦＩＲフィルタのいくつかの帯域制限フィ
ルタ係数を組にした複数組の係数を格納しており、帯域
制限フィルタ係数選択手段は、レベル補正量に最も近い
フィルタ係数の組を現在のフィルタ係数組に置き換える
ように帯域制限フィルタにロードすることを特徴とする
変復調装置。
【請求項７】請求項４に記載の変復調装置において、前記複素ベクトル生成手段、差分周波数ベクトル抽出手
段および差分周波数複素ベクトル長算出手段は、最初の
ｆ１信号の検出時で複数ベクトルＡ長を算出して、算出
値を記憶しておき、次のｆ２信号の検出時で複素ベクト
ルＡ長を算出して、先に記憶されているｆ１信号の振幅
値との比を算出して、該比を補正量として記憶し、ｆ２
信号がビット判定されるタイミング毎に、前と同様にｆ
１信号の振幅値との比を算出し、先に記憶されている補
正量と、今回の補正量を加えた値の絶対値が、前回の記
憶されている補正量の絶対値より大きいことを条件とし
て、先に記憶されている補正量と今回の補正量の加算値
で記憶されている補正量を更新し、更新された補正量を
帯域制限フィルタ係数選択部に送出することを特徴とす
る変復調装置。
【請求項８】請求項４に記載の変復調装置において、前記２つの周波数の受信レベル比算出手段を構成する各
手段は、いずれもプログラムモジュールであることを特
徴とする変復調装置。
【請求項９】ディジタルフィルタにより任意にフィル
タ係数を変更可能な周波数偏移変復調装置の復調方法に
おいて、周波数偏移変調で用いる２つの周波数の受信レベル比を
算出し、該算出手段で算出された受信レベル比をもとに、上記デ
ィジタルフィルタのフィルタ係数を変更することを特徴
とする復調方法。
【請求項１０】周波数が異なる２つの周波数を二値信
号のそれぞれの値に対応させて通信を行う周波数偏移変
調通信における復調方法において、回線からＩ／Ｆ部を介した入力したアナログ信号をディ
ジタル信号に変換し、メモリに記憶された係数値を任意
に選択して帯域制限フィルタに設定した後、周波数偏移
変復調装置で復調する復調方法であって、上記二値信号に対応する２つの周波数の受信レベル比を
算出し、上記受信レベル比をもとに、帯域制限フィルタ係数テー
ブルから該受信レベル比を補正するための係数値を選択
し、選択された係数値を帯域制限フィルタにロードして、現
在の係数値を選択された係数値に置き換えることを特徴
とする復調方法。
【請求項１１】請求項９または１０に記載の復調方法
において、前記２つの周波数の受信レベル比を算出する処理は、周
波数偏移復調部内で処理されることを特徴とする復調方
法。
【請求項１２】請求項９または１０に記載の復調方法
において、前記２つの周波数の受信レベル比の算出処理は、前記２
つの周波数に対する中心周波数を生成し、入力信号に該
中心周波数の同相成分と直交成分を乗算して複素ベクト
ルを生成するステップと、生成された複素ベクトルから帯域制限フィルタにより上
記中心周波数との差分周波数に関する複素ベクトルを抽
出するステップと、ビット判定タイミングで差分周波数の複素ベクトル長を
算出するステップと、２つの周波数の振幅値から受信レベル比を算出するステ
ップと、算出された受信レベル比から補正量を算出し、該補正量
を記憶装置に記憶するステップと、上記ビット判定タイミング毎に毎回算出された補正量と
前回更新記憶されている補正量とを比較するステップ
と、比較結果から記憶されている補正量より大なる補正量の
時に、該補正量で上記記憶装置の記憶内容を更新するス
テップと、上記記憶装置の補正量が更新されるタイミングで該補正
量を帯域制限フィルタ係数選択部に送出するステップと
を有することを特徴とする復調方法。
【請求項１３】請求項９または１０に記載の復調方法
において、前記帯域制限フィルタのフィルタ係数を適切な係数に置
き換えて変更する処理は、レベル補正量算出手段から２
つの周波数間のレベル補正値が入力したならば、入力さ
れた上記レベル補正値をもとに帯域制限フィルタ係数テ
ーブルから上記レベル補正値に最も近い特性が得られる
係数組を選択し、該帯域制限フィルタに該係数組をロー
ドして、現在の係数値を選択した係数値に置き換えるこ
とを特徴とする復調方法。
【請求項１４】請求項１２に記載の復調方法におい
て、前記複素ベクトル生成ステップ、差分周波数ベクトル抽
出ステップおよび差分周波数複素ベクトル長算出ステッ
プは、最初のｆ１信号の検出時で複数ベクトルＡ長を算
出するステップと、算出値を記憶するステップと、次の
ｆ２信号の検出時で複素ベクトルＡ長を算出するステッ
プと、算出されたｆ２の複素ベクトルＡ長と先に記憶さ
れているｆ１信号の振幅値との比を算出するステップ
と、該比を補正量として記憶するステップとを有するこ
とを特徴とする復調方法。
【請求項１５】請求項１４に記載の復調方法におい
て、前記各ステップの処理以降は、ｆ２信号がビット判定さ
れるタイミング毎に、前と同様にｆ１信号の振幅値との
比を算出し、先に記憶されている補正量と、今回の補正
量を加えた値の絶対値が、前回の記憶されている補正量
の絶対値より大きいことを条件として、先に記憶されて
いる補正量と今回の補正量の加算値で記憶されている補
正量を更新し、更新された補正量を帯域制限フィルタ係
数選択部に送出するすることを特徴とする復調方法。
【請求項１６】請求項１０、請求項１２、請求項１４
または請求項１５のいずれかに記載の復調方法におい
て、前記ｆ１信号とｆ２信号の受信レベル比を算出する処理
は、最初に記憶したｆ１信号の振幅値を元に、予め定め
たの範囲を予め定めた幅で刻んだ値を算出し、該算出値
を記憶しておき、次にｆ２信号を受信し、ｆ２信号の振
幅値を算出し、該振幅値と記憶された値とを比較し、ｆ
１信号に対する受信レベル比を予め定めた刻み幅を誤差
範囲として特定し、受信レベル比とすることを特徴とす
る復調方法。
【請求項１７】請求項９〜請求項１６のいずれか１つ
に記載の復調方法において、前記算出されたレベル補正量を元に、帯域制限フィルタ
の係数を変更する処理は、ＩＴＵ勧告Ｖ，２３規格のよ
うな２つの周波数が離れている場合に実施し、ＩＴＵ勧
告Ｖ．２１規格のように、２つの周波数が比較的近い周
波数を使用している場合は、実施を省略することを特徴
とする復調方法。
【請求項１８】請求項９〜請求項１６のいずれか１つ
に記載の復調方法において、前記周波数偏移方式の復調処理は、２つのキャリア周波
数に対する中心周波数を生成し、入力周波数と該中心周
波数の偏移周波数成分を抽出することにより復調するこ
とを特徴とする復調方法。
【請求項１９】請求項９〜請求項１８のいずれか１つ
に記載の復調方法の各ステップをそれぞれコンピュータ
に実行させるためのプログラム。
【請求項２０】請求項９〜請求項１８のいずれか１つ
に記載の復調方法の各ステップをそれぞれプログラムに
変換し、変換されたプログラムを格納したことを特徴と
するコンピュータで読み取り可能な記録媒体。