JP2002508611A - 復調器回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 周波数変調された入力信号を復調する復調器回路は、着信入力信号を受信し濾波された出力信号を提供するフィルタ手段（１２）、濾波された出力信号を受信して、この信号から復調された信号を発生する検波器手段（１６）、着信入力信号が存在しない場合、復調器回路にテスト信号を導入し、このテスト信号に応答して、フィルタ手段と検波器手段の少なくとも１つの周波数応答特性を変更するようにした同調手段（１８、２０）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、周波数変調された信号を復調する復調器回路に関する。

【０００２】 （関連技術の説明） 添付図面の図１を参照するに、アンテナ２からの周波数変調された無線周波（
RF）信号は、従来どおり受信器１で受信され、受信器１で処理されて、RF搬送周
波数より低い中間周波数のFM信号を発生する。IFで変調された信号は、IF帯域通
過フィルタ４を通り、ハード・リミッタ５によって一定の振幅に制限される。こ
の一定振幅の信号は、復調用検波器６に送られ、その信号を時間導関数（time d
erivative）と乗算することによって復調される。この動作によって、積の振幅 を信号の振幅と角周波数（angular frequency）（中間周波数IF＋FM周波数変移 ）の双方に比例させる。ハード・リミッタがあるためFM IF信号の振幅は一定で あるから、積の信号の振幅は周波数変移に比例し、変調信号は、低域通過フィル
タによって中間周波数の倍数（multiples）の信号成分が除かれると容易に回復 （recovered）する。

【０００３】 検波の前に、隣接チャネルやチャネル外の他の干渉を抑止するように、FM信号
はIFフィルタで濾波されなければならない。

【０００４】 今日、使用されているIFフィルタおよびFM検波器は、製造時に調整されるかま
たは信号の特性を利用して調整された受動形共振器構成を使用することが多い。
共振器が予め同調しているときは、これらの共振器は、公称IF周波数に同調する
。FM検波器は、信号の特性（たとえば、検波した信号のゼロ平均）を利用して、
離調を自動的に補償する。この離調は、共振器が、自身の公称値からはずれてい
ること、または受信したIF信号に周波数オフセットがあることに起因することが
ありうる。後者の場合は、局部（local）の基準発振器と遠隔（remote）の基準 発振器の周波数オフセットの組み合わせに起因することがありうる。

【０００５】 ベースバンド信号が公称値でたとえゼロ平均値を有しているとしても、IFスト
リップ（strip）（IFフィルタおよびFM検波器）を公称IF周波数となるように調 整することは、DC成分の無い（DC free）ベースバンド信号を保証するものでは ない。適切に同調しているIFストリップの検波器をスキュー（skew）させて、自
身のDCオフセットを最小にして、局部と遠隔地との基準周波数の差を補償する。
このようにすると感度が若干改善されるが、検波器の直線領域が十分に広くない
と、信号に依存するオフセットが発生し、事実、検波器の感度が低下する。ディ
ジタル無線受信機内の符号間干渉（inter-symbol interference）のため、検波 器出力の振幅は、「１（ones）」と「０（zeros）」が交互に現われる場合は最 小になるが、「１」または「０」が連続して現われるブロックではより大きくな
る。検波器のＱが大きい場合、そのような「１」または「０」のブロックによっ
て、検波器は信号を圧縮する。検波器の共振器または閾値が離調して、他のブロ
ックのDCオフセットを補償し、その結果信号に依存するオフセットになるのであ
れば、検波器の信号の圧縮は非対象となる。同様に、アナログ無線受信器の場合
、周波数オフセットを補償するために検波器を使用すると、信号の歪みが増加す
る。

【０００６】 直線領域が非常に広いFM検波器は必然的に低感度であり、出力信号は非常に小
さくて雑音が多くなる。したがって、検波器の感度は、信号の歪みと雑音とを折
衷したものである。

【０００７】 （本発明の要約） 本発明によれば、周波数変調された入力信号を復調する復調器回路が提供され
ており、この回路は、 着信入力信号を受信して、濾波された出力信号を提供するフィルタ手段と、 前記濾波された出力信号を受信して、この信号から復調された信号を発生する
検波器手段と、 着信信号が存在しない場合は、前記復調器回路にテスト信号を導入し、かつそ
のテスト信号に応答して、前記フィルタ手段および検波器手段の少なくとも１つ
の前記周波数応答特性を変更するように動作する同調手段と、 を含む。

【０００８】 （好適実施例の詳細な説明） 図２は、本発明を具体化する復調器回路を示しており、この復調器回路は、中
間周波帯域通過フィルタ１２（IF BPF）、ハード・リミッタ１４（HL）および検
波器１６を含む。これら３つの構成要素は、図１について説明したように動作す
る。

【０００９】 復調器は、スイッチ装置１８およびレギュレータ２０を更に含む。スイッチ装
置１８は、この回路の入力とIF BPF１２との間に接続されている。スイッチ装置
１８には２つの端子があり、第１の端子１８ａはFM中間周波数信号を受信するた
めに接続され、第２の端子１８ｂは、パイロット信号またはテスト信号を受信す
るために接続される。このスイッチ装置は、これらの２つの端子のいずれかを選
択的にIF BPF１２に接続するように動作する。パイロット信号またはテスト信号
は、IF BPF１２および検波器１６の理論的（notional）中間周波数であることが
望ましく、以下、詳細に説明するように、必要な場合に回路に導入される。

【００１０】 レギュレータ２０は、検波器１６からの出力信号を受信して、IF BPF１２と検
波器の周波数特性を同調させる同調信号（V＿tune）を発生する。

【００１１】 ＴＤＭＡ（time-domain multiple access：時間領域多元接続）受信器の場合 、受信経路が常時動作状態にあることは要求されない。受信経路が使用されてい
ない場合、スイッチ装置１８でパイロット信号またはテスト信号を導入すること
によって、IFストリップ（IF BPF１２および検波器１６）が同調する。このテス
ト信号の注入により、受信器のRF構成要素を動作状態にする必要がないので、大
幅に電流消費を増加させることにはならない。

【００１２】 送信（TX）スロット中、または受信経路を必要としないその他の場合には、ス
イッチ装置１８は、テスト信号がIF BPF１２に送られるように設定される。IFス
トリップ（IF BPF１２および検波器１６）が適切に同調しており、テスト信号が
、このストリップの中間周波数である場合、検波器からの出力はゼロである。ゼ
ロからの何らかの変移がレギュレータ２０によって検知されると、レギュレータ
２０は同調信号（V＿tune）を調整して出力を強制的にゼロにする。

【００１３】 受信（RX）スロット中に、到着するFM IF信号が通過するようにスイッチ装置 １８を設定し、レギュレータが同調電圧を格納すると、IFストリップはゼロのオ
フセットでデータを受信することができる。

【００１４】 発生した同調信号とDCオフセット補償信号は、格納され、受信器が動作状態に
なると再使用される。

【００１５】 図２は、検波器の出力にもとづいて、従属接続されている（in tandem）IF BP
F１２および検波器１６が、同調している場合の状態を示す。図３に示すように 、別のループにある別の最大値追求（maximum-seeking）レギュレータ２２を介 し、（IF BPF１２とハード・リミッタ１４の間で取り出された）IF BPF１２の出
力信号を最大にすることにより、IF BPF１２を同調させることも可能である。検
波器１６は、テスト信号で自身の出力を強制的にゼロにすることにより、依然と
して同調している。

【００１６】 IF BPF１２用の最大値追求レギュレータ２２を代替するものは、位相検波器と
レギュレータの組み合わせであり、この組み合わせは、IF BPF１２の位相を同調
させ、したがって自身の中心周波数を同調させることになる。このような組み合
わせが図４に示されている。位相検波器２４は、IF BPF１２からの出力信号を受
信して、その信号の位相を基準信号f＿refと比較する。位相検波器の出力は２つ
の信号の間の差を示す。この差信号は、レギュレータ２６を経由してIF BPF１２
にフィードバックされる。

【００１７】 ゼロの出力信号を発生するテスト信号を使用することは望ましいが、何らかの
適当な音響（tone）を使用することもできる。このように、既知の変移を使用し
て、検波器の感度の同調を取ることができる。ＴＤＭＡシステムについて本発明
の実施例を説明してきたが、本発明は、常時使用していない受信器にも適用する
ことができる。着信信号に空きの時間があればいつでも受信器はIFに再同調する
ことができる。

【００１８】 更にこの考え方は、非同期データを受信するディジタル受信器にも適用可能で
ある。このような受信器に対するビットレートがドリフトすると、着信信号を中
断し、受信器は、パイロット信号またはテスト信号を使用して再同調することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 周波数変調された信号を受信して復調する回路を示すブロック図。

【図２】 本発明を具体化する復調器回路を示すブロック図。

【図３】 本発明を具体化する別の復調器回路を示すブロック図。

【図４】 図３の回路の代替構成素子を示すブロック図。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年４月２６日（２０００．４．２６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数変調された入力信号を復調する復調器回路であって、 着信入力信号を受信し、濾波された出力信号を提供するフィルタ手段と、 前記濾波された出力信号を受信して、この信号から復調された出力信号を発生
   する検波器手段と、 着信入力信号が存在しない場合は、前記復調器回路にテスト信号を導入し、か
   つ該テスト信号に応答して前記フィルタ手段および検波器手段の少なくとも１つ
   の前記周波数応答特性を変更するように動作する同調手段と、 を含む回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回路において、前記同調手段は、前記入力さ
   れたテスト信号に応答し、前記検波器手段の出力にもとづいて、前記検波器手段
   の周波数特性を変更する回路。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の回路において、前記同調手
   段は、前記入力されたテスト信号に応答し、前記フィルタ手段の出力にもとづい
   て、前記フィルタ手段の周波数特性を変更する回路。
4. 【請求項４】 請求項３記載の回路において、前記同調手段は、前記入力さ
   れたテスト信号に応答して、前記フィルタ手段の出力を最大にする回路。
5. 【請求項５】 請求項３記載の回路において、前記同調手段は、前記テスト
   信号の入力に応答して、前記フィルタ手段の周波数位相応答を変更する回路。
6. 【請求項６】 請求項１記載の回路において、前記同調手段は、前記入力さ
   れたテスト信号に応答し、前記検波器手段の出力にもとづいて、前記フィルタ手
   段および前記検波器手段の周波数特性を変更する回路。
7. 【請求項７】 先行する請求項のいずれか１つに記載の回路において、前記
   同調手段は、前記フィルタ手段に前記テスト信号を入力する回路。
8. 【請求項８】 先行する請求項のいずれか１つに記載の回路において、前記
   着信信号は、時分割多重化された（ＴＤＭ）信号であり、前記同調手段は、前記
   ＴＤＭ信号の空きタイム・スロット中に前記テスト信号を入力する回路。
9. 【請求項９】 周波数変調された着信信号を復調する場合に使用する復調器
   回路を動作させる方法であって、前記回路がフィルタ手段および検波器手段を含
   む方法において、 着信FM信号に応答して、復調されたデータの出力信号を発生し、 このような着信FM信号が存在しない場合、前記フィルタ手段にテスト信号を導
   入し、 前記テスト信号の導入に応答して、前記復調器回路の前記フィルタ手段および
   前記検波器手段の少なくとも１つの周波数応答特性を調整する、 方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の方法において、前記着信信号は、時分割多
    重化された信号である方法。
11. 【請求項１１】 復調器回路であって、添付の図面の図２、図３または図４
    を参照するとともにこれらの図に示し、これまで説明した復調器回路と、ほぼ同
    じ復調器回路。