JP2003249967A - 復調回路 - Google Patents
復調回路Info
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Abstract
た検波信号から的確な2値信号を得る。 【解決手段】 レベルシフト回路3,積分回路4,比較
回路5を設け、レベルシフト回路は、検波回路1により
検波された検波信号の電圧レベルを、所定量低下させる
一方、積分回路は、レベルシフト回路の出力電圧を積分
してしきい値電圧を生成し、比較回路は、積分回路のし
きい値電圧と検波回路の検波電圧との大小を比較し、2
値信号を生成する。
Description
を検波する検波回路の検波信号を入力して2値化し2値
データとして出力する復調回路に関する。
は、一般に、2値データを構成する一方の値“1”の数
と他方の値“0”の数とが等しくなるように直流バラン
スをとって伝送するようにしている。このようなデータ
信号が含まれる無線信号を受信する受信側では、受信し
た無線信号を検波回路により検波した後、アナログ検波
信号を以下に述べる第1の信号処理方法、または第2の
信号処理方法により2値化して2値データ信号として出
力することにより、2値データ信号を復調している。
検波信号の電圧を積分して平均電圧を求め、求めた平均
電圧をしきい値として、前記検波信号の電圧と比較する
ことにより2値化し、2値データとして出力する。一
方、第2の信号処理方法は、予めしきい値を固定値とし
て設定し、その設定値と検波回路の検波電圧とを比較す
ることにより2値化し、2値データとして出力する。
信システムの中には直流バランスが崩れたデータ信号を
伝送するようなシステムもあり、このようなシステムの
場合、前述の第1の信号処理方法のように検波回路の検
波電圧を積分すると、平均電圧が変動して的確なしきい
値を求めることができず、したがって復調された2値デ
ータは誤りを含む恐れがある。
分も含まれるが、この直流電圧成分は送信側の周波数誤
差に起因して変動する。このため、前述の第2の復調方
法のように予め定めた固定のしきい値に基づいて2値化
する方法では、送信側の周波数が変動すると、これに応
じて検波信号の前記直流電圧成分も変動することから、
正しい2値データとして復調できないという問題があ
る。
波されたデータ信号を含む検波信号を的確に2値化し、
2値データ信号を正しく復調することを目的とする。
るために本発明は、無線信号を検波しデータ信号を含む
検波信号を出力する検波回路に接続され、検波信号をし
きい値電圧に基づいて2値化する信号処理回路におい
て、検波信号の電圧レベルを所定量低下させた電圧を出
力するシフト回路と、シフト回路の出力電圧を積分して
しきい値電圧を生成し出力する積分回路と、積分回路に
より生成されたしきい値電圧と検波信号の電圧レベルと
を比較して2値信号を生成する比較回路とを設けたもの
である。
端子に接続され一定の電圧を発生する定電圧素子と、定
電圧素子に並列に接続されるとともに、互いに直列に接
続され定電圧素子の電圧値を第1及び第2の電圧値に分
割する第1及び第2の抵抗器とにより構成し、積分回路
は、第1の抵抗器と第2の抵抗器の接続点の電圧を積分
してしきい値電圧を生成する。また、定電圧素子を、少
なくとも1つのダイオードにより構成する。
して説明する。図1は本発明に係る信号処理回路を含む
復調回路の構成を示すブロック図である。この復調回路
6は、図1に示すように、受信した無線信号を検波する
検波回路1と、この検波回路1からの検波信号を入力し
て復調し2値データとして出力する信号処理回路2とか
らなり、この信号処理回路2は、検波回路1から出力さ
れる検波信号の電圧である検波電圧Vdetのレベルを予
め定めた電圧分負方向にシフトさせるレベルシフト回路
3と、レベルシフト回路3の出力電圧Vxを積分ししき
い値電圧Vthとして出力する積分回路4と、積分回路4
のしきい値電圧Vthを入力して入力したしきい値電圧V
thのレベルと検波回路1の検波電圧Vdetのレベルとの
大小比較に基づき2値データを生成する比較回路5とか
ら構成される。
が検波回路1の出力端子DETOUTに接続されかつカソード
が抵抗R4に接続されアノード・カソード間で一定電圧
vfを発生するダイオードD1と、ダイオードD1に並
列接続されるとともに互いに直列接続されダイオードD
1の一定電圧vfを電圧v1,v2に分割する抵抗R
2,R3とから構成され、抵抗R2とR3の接続点に出
力端子OUTを設けている。また、積分回路4は、一端が
レベルシフト回路3の出力端子OUTに接続され他端が比
較回路5の−入力端子に接続された抵抗R5と、一端が
抵抗R5の他端に接続され他端がグランド(GND)に
接続されたコンデンサC1とから構成される。
るデータ信号は、一定時間Tの間に例えばHレベルであ
ればそのデータ値を“1”、Lレベルであればそのデー
タ値を“0”とするような信号である。例えば、無線信
号に含まれる2値データ信号(変調前)を模式的に矩形
波で表すと、図2に示すような波形となる。ここで、図
2(a)のように一定時間T毎に交互にLレベルからH
レベル、或いはHレベルからLレベルに変化し、2値デ
ータを構成する一方の値“1”の数と他方の値“0”の
数とが等しい場合は、この2値データ信号を復調するに
あたり、この検波信号を積分回路4で積分し、そのしき
い値電圧をもとに前記検波信号を2値化しても、的確な
2値データを得ることができる。
“1”の数が他方の値“0”の数より多くなることによ
りデータ信号の直流バランスが崩れてその直流レベルが
上昇する場合、またはそのデータ信号が図2(b)のよ
うに、時点t4から時点t9の期間で連続してデータ値
“1”を表すHレベルが続いてデータ信号がHレベルの
方向に偏位するような場合は、こうしたデータ信号を積
分したしきい値電圧をもとに検波回路1の検波信号を2
値化しても、しきい値電圧が上昇してしきい値電圧と検
波信号の電圧との差が無くなり、的確な2値データを得
ることができない。この問題を解消するために本実施の
形態に係る信号処理回路は、レベルシフト回路3によ
り、検波信号の電圧Vdetのレベルを、所定量低下さ
せ、低下させた検波信号を積分したしきい値電圧をもと
に前記検波信号を2値化する。
路1の出力端子DETOUTから出力される検波電圧Vdetの
レベルを、ダイオードD1によりその順方向電圧vfだ
け電圧降下させ、その降下電圧vfを、抵抗R2,R3
の各抵抗値に応じた電圧v1,v2に分割することによ
り、出力端子OUTから、検波電圧Vdetを電圧低下方向に
分割電圧v1分シフトした電圧Vxを積分回路4に出力
する。ここで、レベルシフト回路3のシフト電圧v1
は、抵抗R2,R3の分圧比を適当に選ぶことにより、
前述したデータ信号の直流バランスの崩れによる直流電
圧レベルの上昇分に相当するようにする。
電圧低下方向に電圧v1分シフトされた電圧Vxが積分
回路4に出力されると、積分回路4では、抵抗R5の抵
抗値及びコンデンサC1の容量値で定められる時定数で
コンデンサC1が充電され、電圧Vx(電圧低下方向に
電圧v1分シフトされた電圧)を積分した電圧vcを発
生する。この電圧vcは、検波電圧Vdet(電圧低下方
向に電圧v1分シフトされない電圧を積分して求めた電
圧)より低下する。そして、この低下した電圧vcがし
きい値電圧Vthとして比較回路5で入力されることか
ら、比較回路5では、−入力端子に入力される値“1”
の方向に偏位したデータ信号の検波電圧Vdetを的確に
2値化し、2値データとして出力できる。
6の各部の動作波形を示す波形図である。ここで、図3
(a)の点線で表される波形は、検波回路1の検波電圧
Vdetの波形を示し、図3(a)の実線で表される波形
はレベルシフト回路3の出力電圧Vxの波形を示し、図
3(a)の一点鎖線で表される波形は、積分回路4の出
力電圧(しきい値電圧Vth)の波形を示している。ま
た、図3(b)は、比較回路5の出力端子Voutから出
力される2値データを示している。
作を詳細に説明する。図3(a)の非有効データ期間
(図3(c)の時点t0〜t1の期間)では、検波回路
1は、前述した直流バランスの崩れたデータ信号のうち
Hレベルの信号を検波信号として出力している。この場
合、レベルシフト回路3では、この検波信号の電圧Vde
tを電圧低下方向にv1分シフトした一定レベルの出力
電圧Vxを積分回路4に出力する。この出力電圧Vxは、
積分回路4により積分されてしきい値電圧Vthとして比
較回路5の−入力端子に出力される。一方、比較回路5
の+入力端子には検波電圧Vdetが抵抗R1を介して入
力され、比較回路5でこれらの電圧Vth,Vdetの大小
比較が行われる。そして、この場合、検波電圧Vdetの
方が大となり、比較回路5から図3(b)に示すよう
な、Vccレベルの信号が出力される。このように、非有
効データ期間においては、復調回路2はVccレベルの信
号を出力する。
期間に入って検波回路1が無線信号を検波することによ
り、データ信号を含む検波信号のレベルが図3(c)の
時点t1,t2期間で図中負側方向に下降した後、正側
方向に上昇するような検波電圧Vdetを出力(データ信
号のLレベル)すると、レベルシフト回路3では、同様
にこの検波電圧Vdetを電圧低下方向にv1分シフトし
た出力電圧Vxを積分回路4に出力する。電圧Vxを積分
する積分回路4のコンデンサC1では、電圧Vxの負側
方向への変化と正側方向への変化とに応じてそれぞれ電
荷の放電と充電とが行われる。このとき、電荷の放電に
よってはコンデンサC1の電圧vcは次第に低下する一
方、電荷の充電によっては電圧vcは次第に上昇する。
こうした電荷の放電及び充電に応じたコンデンサ1の電
圧vcがしきい値電圧Vthとなるため、しきい値電圧V
thは、時点t1,t2期間では、図3(a)のように、
下降してゆく。比較回路5は、このしきい値電圧Vthと
検波回路1の検波電圧Vdetとの大小を比較し、検波電
圧Vdetの方が小さいことから、グランド(GND)レ
ベルの信号を出力する。即ち、復調回路2は時点t1,
t2間では図3(b)に示すように、データ値“0”を
出力端子Voutから出力する。
ータ信号の検波をさらに続行することにより、その検波
信号のレベルが図3(c)の時点t2,t3期間にかけ
て、図中正側方向に上昇した後、負側方向に下降する検
波電圧Vdetを出力すると、レベルシフト回路3では、
同様にこの検波電圧Vdetを電圧低下方向にシフトし、
シフトした電圧Vxを積分回路4に出力する。この場
合、積分回路4のコンデンサC1では、検波信号のレベ
ルの正側方向への変化と負側方向への変化とに応じてそ
れぞれ電荷の充電と放電とが行われる。このとき、電荷
の充電によっては電圧vcは次第に上昇する一方、電荷
の放電によっては電圧vcは次第に低下する。こうした
電荷の充電及び放電に応じたコンデンサ1の電圧vcが
しきい値電圧Vthとなるため、しきい値電圧Vthは、時
点t2,t3期間では、図3(a)のように、上昇に転
じる。比較回路5は、このしきい値電圧Vthと検波回路
1の検波電圧Vdetとの大小を比較し、検波電圧Vdetの
方が大きいことから、Vccレベルの信号を出力する。即
ち、復調回路2は時点t2,t3間では図3(b)に示
すように、データ値“1”を出力端子Voutから出力す
る。
が、例えば図3(c)の時点t6,t7期間で示される
ような値“1”が連続するデータ信号であった場合に
は、検波回路1は一定のHレベル信号を検波信号として
出力する。この場合、レベルシフト回路3は同様にこの
検波回路1の検波電圧Vdetを電圧低下方向にシフト
し、シフトした一定のH’レベルの電圧Vxを積分回路
4に出力する。この場合、積分回路4のコンデンサC1
では電荷の充電が行われ、コンデンサC1の電圧vcが
上昇する。しかし、コンデンサC1は検波電圧Vdetが
電圧低下方向にv1分シフトされた電圧Vxにより充電
されるため、その電圧vcは時点t7に達しても検波電
圧Vdet以下の電位を維持し、これにより比較回路5
は、この時点t6,t7期間では、Vccレベルの信号を
出力できる。即ち、値“1”がたとえ無限に連続するよ
うなデータ信号であっても、コンデンサC1の電圧vc
(しきい値電圧Vth)は、検波電圧Vdetに達すること
はなく、したがってこのような場合はそのデータ信号を
的確に2値データとして復調できる。
例えば図3(c)の時点t9,t10期間で示されるよ
うなデータ値“0”が連続するデータ信号であった場合
には、検波回路1は検波信号として一定のLレベルの信
号を出力する。この場合、レベルシフト回路3は同様に
この検波回路1の検波電圧Vdetを電圧低下方向にシフ
トし、シフトした一定のL’レベルの電圧Vxを積分回
路4に出力する。この場合、積分回路4のコンデンサC
1では電荷の放電が行われ、コンデンサC1の電圧vc
が次第に低下するが時点t10に達した時点では検波電
圧Vdetのレベル(Lレベル以上を維持しているため、
比較回路5は、この時点t9,t10期間では、グラン
ドレベルの信号を出力できる。ここで、さらに多数のデ
ータ値“0”が連続するようなデータ信号の場合には、
コンデンサC1の電圧vcが検波電圧Vdetのレベル以
下になることも考えられ、こうした場合は、コンデンサ
C1の容量を大としその放電時間を長くすることで対処
する。
“1”の方向に偏位するような場合に検波回路1の検波
電圧Vdetのレベルを、電圧低下方向にシフトし、これ
をもとにしきい値電圧を生成するようにした。また、検
波回路1により検波されたデータ信号の値が値“0”の
方向に偏位するような場合を考慮して積分回路4のコン
デンサC1の値を大きくしその放電時間(放電時定数)
を大とした。
電時間を大としても、さらに多数の値“0”のデータ信
号が連続する場合には、コンデンサC1の電圧vcが検
波電圧Vdetのレベル以下になり的確な2値化を行うこ
とができない。そこで、このような場合には、比較回路
5の+入力端子側に積分回路4を設け、検出回路1の検
波電圧Vdetをその積分回路4で積分してしきい値電圧
Vthとして比較回路5の+入力端子に与え、比較回路5
の−入力端子側にはレベルシフト回路3の出力電圧Vx
を直接与えるように構成する。この場合、比較回路5の
出力信号の極性が変化するが比較回路5の出力にインバ
ータを接続して対処する。これにより、値“0”のデー
タ信号が無限に続いたとしたもそのデータ信号を的確に
2値データとして復調できる。
力端子側とにそれぞれ積分回路4と積分回路4’(抵抗
R1と図示しないコンデンサC1’からなる)とを設け
るとともに、検出手段を設け、検出手段は検波信号のH
レベルが或る期間連続する(データ値“1”の数が所定
数連続する)ことを検出すると、積分回路4を使用(積
分回路4の抵抗R5とコンデンサC1間を接続)し、か
つ積分回路4’を不使用(積分回路4’の抵抗R1とコ
ンデンサC1’間の接続を切り離す)にする。また、検
出手段は検波信号のLレベルが或る期間連続する(デー
タ値“0”の数が所定数連続する)ことを検出すると、
積分回路4’を使用(積分回路4’の抵抗R1とコンデ
ンサC1’間を接続)し、かつ積分回路4を不使用(積
分回路4の抵抗R5とコンデンサC1間の接続を切り離
す)にする。このような積分回路4,4’の切り替えの
際に比較回路5の出力信号の極性の変化(Hレベルから
Lレベルへの変化、またはLレベルからHレベルへの変
化)に対処するために、比較回路5の出力信号の極性を
反転するインバータを設け、検出手段は、積分回路4,
4’の切り替えの際に比較回路5の出力信号を直接出力
するか、或いはインバータを介して出力するかを制御す
る。これにより、値“1”が多数連続するデータ信号の
場合は勿論、値“0”が多数連続するデータ信号であっ
ても的確な2値化を行うことができる。
ータ信号が、直流バランスが崩れて直流レベルが上昇し
ている場合、または値“1”が多数連続するようなデー
タ信号であっても、的確な2値化を行うことができる。
また、復調されるデータ信号が、直流バランスが崩れて
直流レベルが下降している場合、または値“0”が多数
連続するようなデータ信号であっても、的確な2値化を
行うことができる。また、検波回路1により検波された
検波信号に直流電圧成分が含まれ、その直流電圧成分が
検波回路1の温度特性に起因して変動したとしても、こ
うした検波回路の検波信号を的確な2値データとして復
調できる。
をシフトする場合、まず一定電圧vfを発生する定電圧
回路としてのダイオードD1によりその順方向電圧0.
7V分降下させた後、この0.7Vを抵抗R2,R3の
抵抗値で分割することにより、シフトさせているが、検
波電圧Vdetのシフト量を大きくしたい場合は、n個の
ダイオードを直列接続して、n×0.7V分降下させた
後、このn×0.7Vを抵抗R2,R3の抵抗値により
分割してシフトさせるようにしてもよい。また、定電圧
回路を、ダイオードD1の代わりにトランジスタなどで
構成しても良い。
線信号を検波しデータ信号を含む検波信号を出力する検
波回路に接続され、検波信号をしきい値電圧に基づいて
2値化する信号処理回路において、検波信号の電圧レベ
ルを所定量低下させた電圧を出力するシフト回路と、シ
フト回路の出力電圧を積分してしきい値電圧を生成し出
力する積分回路とを設け、積分回路により生成されたし
きい値電圧と検波信号の電圧レベルとを比較して2値信
号を生成するようにしたので、復調されるデータ信号
が、直流バランスが崩れて直流レベルが上昇している場
合、または値“1”が多数連続するようなデータ信号で
あっても、的確な2値化を行うことができる。また、検
波回路により検波された検波信号に直流電圧成分が含ま
れ、その直流電圧成分が送信側の周波数誤差に起因して
変動したとしても、こうした検波回路の検波信号を的確
な2値データとして復調できる。
に接続され一定の電圧を発生する定電圧素子と、定電圧
素子に並列に接続されるとともに、互いに直列に接続さ
れ定電圧素子の電圧値を第1及び第2の電圧値に分割す
る第1及び第2の抵抗器とにより構成し、第1の抵抗器
と第2の抵抗器の接続点の電圧を積分させてしきい値電
圧を生成させるようにしたので、簡単な構成によりしき
い値電圧を生成できる。また、定電圧素子を、ダイオー
ドにより構成したので、定電圧素子を簡単かつ経済的に
構成できる。
図である。
模式的に示す図である。
路、4…積分回路、5…比較回路、6…復調回路、D1
…ダイオード、C1…コンデンサ、R1〜R6…抵抗。
Claims (3)
- 【請求項1】 無線信号を検波しデータ信号を含む検波
信号を出力する検波回路に接続され、前記検波信号をし
きい値電圧に基づいて2値化する信号処理回路におい
て、 前記検波信号の電圧レベルを所定量低下させた電圧を出
力するシフト回路と、 前記シフト回路の出力電圧を積分してしきい値電圧を生
成し出力する積分回路と、 前記積分回路により生成された前記しきい値電圧と前記
検波信号の電圧レベルとを比較して2値信号を生成する
比較回路とを備えたことを特徴とする復調回路。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記シフト回路は、 前記検波回路の出力端子に接続され一定の電圧を発生す
る定電圧素子と、 前記定電圧素子に並列に接続されるとともに、互いに直
列に接続され前記定電圧素子の電圧値を第1及び第2の
電圧値に分割する第1及び第2の抵抗器とを備え、 前記積分回路は、前記第1の抵抗器と第2の抵抗器の接
続点の電圧を積分してしきい値電圧を生成することを特
徴とする復調回路。 - 【請求項3】 請求項2において、 前記定電圧素子は、少なくとも1つのダイオードにより
構成されることを特徴とする復調回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002047482A JP2003249967A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 復調回路 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002047482A JP2003249967A (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 復調回路 |
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