JP2006304092A - Bpsk signal demodulator and demodulation method - Google Patents

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薫 岩國
Hiromoto Furukawa
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a BPSK signal demodulator which is suitable for carrying a system LSI and performing DSP signal processing, and a demodulation method. <P>SOLUTION: Phase transition point detectors 13a, 13b of the BPSK signal demodulator 7 acquire phase transition points from complex base band signals obtained by a local oscillator 10, mixers 11a, 11b, and lowpass filters 12a, 12b, and signal level detectors 14a, 14b acquire signal levels of the complex base band signals. A switchover part 15 switches and outputs it in response to the signal level so that a data demodulator 16 demodulates the data, and a clock reproducer 17 reproduces a clock. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、FMラジオ放送に多重化されたRDS(Radio Data System:ラジオデータシステム)信号など、バイフェーズ変調されたデジタルデータを伝送するBPSK(BPSK:Binary Phase Shift Keying)変調信号を復調するためのBPSK信号の復調装置及び復調方法に関するものである。   The present invention demodulates a BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulation signal that transmits biphase-modulated digital data such as an RDS (Radio Data System) signal multiplexed in FM radio broadcasting. The present invention relates to a demodulating apparatus and demodulating method for a BPSK signal.

FMラジオ放送におけるデータ多重方式であるRDS方式は、広く欧米で運用されており、バイフェーズ変調されたデジタルデータをBPSK信号としてコンポジット信号と呼ばれる信号に多重化して伝送することを特徴としているものである。   The RDS method, which is a data multiplexing method in FM radio broadcasting, is widely used in Europe and the United States, and is characterized by multiplexing and transmitting biphase-modulated digital data as a BPSK signal into a signal called a composite signal. is there.

このRDS方式の多重信号(以下、RDS信号と略記する。)を復調することを主たる目的とするBPSK信号復調装置及び復調方法は従来より種々提案されている。   Various BPSK signal demodulating apparatuses and demodulation methods whose main purpose is to demodulate this RDS multiplexed signal (hereinafter abbreviated as RDS signal) have been proposed.

例えば、特許文献1においては、RDS信号のキャリア周波数である57kHzを中心周波数とするバンドパスフィルタ(以下、BPFと略記する。)によりRDS信号を濾波抽出し、抽出されたRDS信号をコンパレータ(比較器)によって2値化し、しかる後に57kHzのキャリアを再生して後段の復調処理に供給するという構成が開示されている。   For example, in Patent Document 1, an RDS signal is filtered and extracted by a bandpass filter (hereinafter abbreviated as BPF) having a center frequency of 57 kHz, which is the carrier frequency of the RDS signal, and the extracted RDS signal is compared with a comparator (comparison). In other words, a configuration is disclosed in which binarization is performed by a device, and then a 57 kHz carrier is regenerated and supplied to subsequent demodulation processing.

さらに特許文献2においても、帯域通過フィルタすなわちBPFを用いて57kHzを中心とするRDS信号を抽出し、しかる後に比較器によって2値化してコスタスループからなる57kHzキャリアの再生及び復調手段に入力する構成が示されている。   Further, in Patent Document 2, an RDS signal centered at 57 kHz is extracted using a bandpass filter, that is, BPF, and then binarized by a comparator and input to a 57 kHz carrier reproducing and demodulating means comprising a Costas loop. It is shown.

上記した2つの文献において開示されている構成、すなわちBPFによるRDS信号の抽出と、BPFの直後に設けられた比較器による2値化処理と、2値化されたRDS信号からPLLないしはコスタスループなどの帰還制御を用いた57kHzキャリア信号を再生する手段を備えた構成は、従来から一般的な構成として、特にRDS復調専用LSIの実現に好適な構成として広く実用されているものである。
特開平9−289504号公報(図1及び図2) 特開昭63−303546号公報(図4)
The configurations disclosed in the above two documents, that is, extraction of the RDS signal by the BPF, binarization processing by the comparator provided immediately after the BPF, PLL or Costas loop from the binarized RDS signal, etc. The configuration provided with means for reproducing the 57 kHz carrier signal using the feedback control is widely used as a general configuration, particularly as a configuration suitable for realizing an RDS demodulation dedicated LSI.
JP-A-9-289504 (FIGS. 1 and 2) Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-303546 (FIG. 4)

しかしながら、上記した従来の構成は、RDS信号の復調処理を専用ICにて実装する際にはきわめて有効な構成ではあるものの、BPFについては、RDS信号自体を損なうことなくRDS信号のみを確実に抽出するために通過帯域において位相回転がなく、かつ急峻な遮断特性のフィルタとすることが肝要であり、その構成にスイッチトキャパシタフィルタ(以下SCFと記載)など特殊な回路構成要素が必要である。また、2値化処理を行った後に以降の処理を行うために、高い時間分解能が必要となり、早いクロック周波数が必要となる。さらに、PLLないしはコスタスループなど帰還処理含む構成要素が必要であることなどの制約条件をともなう。   However, although the conventional configuration described above is a very effective configuration when the demodulation processing of the RDS signal is implemented by a dedicated IC, only the RDS signal is reliably extracted from the BPF without impairing the RDS signal itself. Therefore, it is important to use a filter with no phase rotation in the passband and having a steep cutoff characteristic, and a special circuit component such as a switched capacitor filter (hereinafter referred to as SCF) is required for the configuration. Further, in order to perform the subsequent processing after the binarization processing, high time resolution is required, and a fast clock frequency is required. Further, there are constraints such as the necessity of components including feedback processing such as PLL or Costas loop.

このため、近年特に車載用途のラジオ受信機において主流となりつつあるデジタル信号処理プロセッサ(以下DSPと記載)等を用いたソフトウェア処理によってBPSK信号復調を行う際には、DSPを含むシステムLSI上にSCFなど特殊セルを搭載する必要が生じ、製造プロセス上の大きな制約になる。また、2値化処理による時間分解能の要求からDSPの処理クロックを高速にする必要があり、消費電力等が大きくなる。さらに、PLLやコスタスループなど帰還処理を含む処理の実現に多くのDSP処理ステップを必要とする。したがって、これらのことなどからシステムLSI搭載に際して数多くの課題を有していた。   For this reason, when performing BPSK signal demodulation by software processing using a digital signal processor (hereinafter referred to as DSP) that has become the mainstream particularly in radio receivers for in-vehicle use, an SCF is installed on a system LSI including the DSP. It becomes necessary to install special cells such as this, which is a great restriction on the manufacturing process. In addition, it is necessary to increase the DSP processing clock due to the requirement of time resolution by binarization processing, which increases power consumption and the like. Furthermore, many DSP processing steps are required to realize processing including feedback processing such as PLL and Costas loop. Therefore, there are many problems in mounting the system LSI because of these things.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、専用のBPF及びPLLやコスタスループなどの帰還処理を含む構成要素を用いることなく、DSP処理に適した多値処理によって低いクロック周波数でも実現でき、したがってシステムLSIに容易に搭載できるBPSK信号復調装置及び復調方法を提供することを目的とするものである。   The present invention solves the above-described conventional problems, and can be realized even at a low clock frequency by multi-value processing suitable for DSP processing without using components including feedback processing such as dedicated BPF and PLL and Costas loop. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a BPSK signal demodulating device and a demodulating method that can be easily mounted on a system LSI.

上記目的を達成するために、本発明のBPSK信号復調装置は、位相が90度異なった2系統の57kHz信号を自走的に生成する局部発振手段と、入力されたRDS信号を含むコンポジット信号と、前記局部発振手段で生成された前記2系統の57kHz信号とを混合する2つのミキサと、前記2つのミキサの各々の出力信号から複素ベースバンド信号化されたRDS信号を抽出する2つのローパスフィルタ手段と、前記2つのローパスフィルタ手段から出力される複素ベースバンド化されたRDS信号に含まれる位相遷移点を検出する2つの位相遷移点検出手段と、前記2つの位相遷移点検出手段で処理される信号の信号レベルを検出する2つの信号レベル検出手段と、前記2つの位相遷移点検出手段及び前記2つの信号レベル検出手段に接続され、前記2つの信号レベル検出手段の出力をもとに前記2つの位相遷移点検出手段の出力のいずれかを出力信号を選択あるいは合成して位相遷移点信号を生成する切り替え合成手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a BPSK signal demodulating device according to the present invention comprises a local oscillation means for generating two systems of 57 kHz signals having a phase difference of 90 degrees, and a composite signal including an input RDS signal. , Two mixers for mixing the two 57 kHz signals generated by the local oscillation means, and two low-pass filters for extracting RDS signals converted into complex baseband signals from the output signals of the two mixers And two phase transition point detecting means for detecting phase transition points included in the complex baseband RDS signal output from the two low-pass filter means, and the two phase transition point detecting means. Signal level detecting means for detecting the signal level of the signal, the two phase transition point detecting means and the two signal level detecting means Switching combining means for generating a phase transition point signal by selecting or synthesizing one of the outputs of the two phase transition point detection means based on the outputs of the two signal level detection means. It is characterized by providing.

なお、本発明は、このようなBPSK信号復調装置として実現することができるだけでなく、このようなBPSK信号復調装置が備える特徴的な手段をステップとするBPSK信号復調方法として実現することもできる。   Note that the present invention can be realized not only as such a BPSK signal demodulator, but also as a BPSK signal demodulator method using characteristic means of such a BPSK signal demodulator as a step.

本構成によって、専用のBPF及びPLLやコスタスループなどの帰還処理を含む構成要素を用いることなく、低いクロック周波数でのDSP処理に適した多値処理によってBPSK信号の復調を実現することができる。   With this configuration, demodulation of a BPSK signal can be realized by multi-value processing suitable for DSP processing at a low clock frequency without using components including feedback processing such as dedicated BPF and PLL or Costas loop.

本発明のBPSK信号復調装置及び復調方法によれば、SCFなど特殊なセルやクロック周波数での処理が不要で、DSPなどによるソフトウェア処理化ができるので容易にシステムLSIなどに搭載することができる。   According to the BPSK signal demodulating apparatus and the demodulating method of the present invention, processing at a special cell such as SCF or clock frequency is not required, and software processing by a DSP or the like can be performed, so that it can be easily mounted on a system LSI or the like.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るBPSK信号復調装置を用いたラジオ受信機システムの全体構成の一例を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a radio receiver system using the BPSK signal demodulating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示されるように、ラジオ受信機システム300は、アンテナ1と、アンテナ1によって受信された高周波信号を周波数変換して、中間周波数(以下、IFと略記する。)信号処理する周波数変換・IF処理部2と、アナログIF信号をデジタル信号に変換するAD変換部3と、FM復調部4と、ステレオ復調部5と、復調処理により得られたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するDA変換部6と、本発明の実施の形態1に係るBPSK信号復調装置7とを備える。   As shown in FIG. 1, the radio receiver system 300 performs frequency conversion of an antenna 1 and a high-frequency signal received by the antenna 1 to perform intermediate frequency (hereinafter abbreviated as IF) signal processing. IF processor 2, AD converter 3 that converts an analog IF signal into a digital signal, FM demodulator 4, stereo demodulator 5, and DA that converts a digital audio signal obtained by demodulation processing into an analog audio signal The conversion part 6 and the BPSK signal demodulation apparatus 7 which concerns on Embodiment 1 of this invention are provided.

アンテナ1によって受信された高周波信号は、周波数変換・IF処理部2によってIF信号となり、AD変換部3によってデジタル信号化される。デジタル信号化されたIF信号は、FM復調部4により検波復調されて多重信号であるコンポジット信号が取り出される。コンポジット信号は、ステレオ音声のメイン及びサブ信号、ステレオ復調のためのパイロット信号、さらにRDS信号を含む多重信号である。当該コンポジット信号は、ステレオ復調部5によってステレオ音声信号に復調され、DA変換部によりアナログ変換されて出力されることとなる。一方、FM復調部4から出力された上記コンポジット信号は、経路100を経て本発明の実施の形態1に係るBPSK信号復調装置7に入力され、復調処理を施された後、経路105にRDSデータ、経路106にRDSクロック信号として出力される。なお、図1に示されるラジオ受信機システム300のうち、破線で囲まれたブロック200の部分をシステムLSIとして実装することが、近年の主流となりつつある。   The high frequency signal received by the antenna 1 is converted into an IF signal by the frequency conversion / IF processing unit 2 and converted into a digital signal by the AD conversion unit 3. The IF signal converted into a digital signal is detected and demodulated by the FM demodulator 4 to extract a composite signal which is a multiplexed signal. The composite signal is a multiplexed signal including a main and sub signal of stereo sound, a pilot signal for stereo demodulation, and an RDS signal. The composite signal is demodulated into a stereo audio signal by the stereo demodulator 5, analog-converted by the DA converter, and output. On the other hand, the composite signal output from the FM demodulator 4 is input to the BPSK signal demodulator 7 according to the first embodiment of the present invention via the path 100 and subjected to demodulation processing, and then the RDS data is input to the path 105. The RDS clock signal is output to the path 106. In the radio receiver system 300 shown in FIG. 1, it is becoming mainstream in recent years to mount a block 200 surrounded by a broken line as a system LSI.

図2は、図1に示されるBPSK信号復調装置7の詳細構成を示すブロック図である。
図2に示されるように、BPSK信号復調装置7は、位相が90度異なった2系統の57kHz信号を自走的に生成する局部発振部10と、入力されたRDS信号を含むコンポジット信号と、局部発振部10で生成された2系統の57kHz信号とを混合する2つのミキサ11a,11bと、ミキサ11a,11bの各々の出力に各々接続された2つのローパスフィルタ12a,12bと、ローパスフィルタ12a,12bの出力に接続された2つの位相遷移点検出部13a,13bと、位相遷移点検出部13a,13bに接続された信号レベル検出部14a,14bと、位相遷移点検出部13a,13bと信号レベル検出部14a,14bに接続された切り替え部15と、切り替え部15から出力される位相遷移点信号をもとにRDSデータを復調するデータ復調部16と、切り替え部15に接続され、RDSクロックを再生するクロック再生部17とを備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the BPSK signal demodulator 7 shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the BPSK signal demodulator 7 includes a local oscillator 10 that self-runs two 57 kHz signals whose phases are different by 90 degrees, a composite signal including an input RDS signal, Two mixers 11a and 11b for mixing the two 57 kHz signals generated by the local oscillator 10, two low-pass filters 12a and 12b connected to the outputs of the mixers 11a and 11b, and a low-pass filter 12a , 12b, two phase transition point detectors 13a, 13b connected to the outputs, signal level detectors 14a, 14b connected to the phase transition point detectors 13a, 13b, and phase transition point detectors 13a, 13b, Based on the switching unit 15 connected to the signal level detection units 14a and 14b and the phase transition point signal output from the switching unit 15, the RDS data A data demodulation unit 16 for demodulating a is connected to the switching unit 15, and a clock reproducing unit 17 for reproducing the RDS clock.

次いで、BPSK信号復調装置7の動作を説明する。
上で述べたように、経路100にはRDS信号を含むコンポジット信号が入力される。
Next, the operation of the BPSK signal demodulator 7 will be described.
As described above, the composite signal including the RDS signal is input to the path 100.

局部発振部10は、90度位相が異なった2系統の57kHz信号を自走的に生成し、ミキサ11a,11bに供給する。   The local oscillating unit 10 self-runs two systems of 57 kHz signals that are 90 degrees out of phase and supplies them to the mixers 11a and 11b.

ミキサ11a,11bは、それぞれ経路100から入力されたコンポジット信号と、局部発振部10から供給される57kHz信号とを混合して、ローパスフィルタ12a,12bに出力する。   The mixers 11a and 11b respectively mix the composite signal input from the path 100 and the 57 kHz signal supplied from the local oscillator 10 and output the mixed signal to the low-pass filters 12a and 12b.

ローパスフィルタ12a,12bは、ミキサ処理によりベースバンド信号に変換されたRDS信号を抽出する。   The low-pass filters 12a and 12b extract the RDS signal converted into the baseband signal by the mixer process.

ローパスフィルタ12a,12bの出力である経路101及び経路102には、図3(a),(b)にそれぞれ示されるような波形のベースバンドRDS信号が伝送される。   A baseband RDS signal having a waveform as shown in FIGS. 3A and 3B is transmitted to the path 101 and the path 102 which are the outputs of the low-pass filters 12a and 12b.

ここで留意すべきは、放送局の送信設備において生成され送信されているRDS信号のキャリア周波数である57kHz信号と、局部発振部10で生成された57kHz信号とでは、位相・周波数ともに一致しないことである。この結果として経路101及び経路102に伝送されるRDSベースバンド信号の極性及び振幅は、時々刻々変動することになる。   It should be noted here that the phase and frequency of the 57 kHz signal, which is the carrier frequency of the RDS signal generated and transmitted by the transmission equipment of the broadcasting station, and the 57 kHz signal generated by the local oscillator 10 do not match. It is. As a result, the polarities and amplitudes of the RDS baseband signals transmitted to the path 101 and the path 102 vary from moment to moment.

従来のBPSK信号復調装置では、この変動を止めるために、PLLないしはコスタスループを構成し、帰還制御を行うことで、局部発振手段から出力される57kHz信号を放送局側の57kHzの信号に同期させるという処理を行うことが常識であった。   In the conventional BPSK signal demodulator, in order to stop this fluctuation, a PLL or Costas loop is formed and feedback control is performed to synchronize the 57 kHz signal output from the local oscillation means with the 57 kHz signal on the broadcasting station side. It was common sense to perform this process.

しかしながら、RDS信号を構成するデジタルデータはバイフェーズ変調されているので、RDS信号の位相の絶対値は、不明であっても、位相が大きく遷移する点を検出できれば復調可能であるという特徴を有している。そして、上記した経路101及び経路102に出力される信号においては、RDS信号の位相遷移量は、信号値の変化量に相当するため、信号値の変化の大きい部分、図3(a),(b)の例ではゼロクロス点が位相遷移点に相当することから、信号の極性が変動しても、復調結果には影響がないことになる。また、振幅の変動に関しては経路101の信号と経路102の信号の間には片方の振幅が極小になる時には、必ずもう片方の振幅が極大になるという特徴を有している。したがって、双方の信号振幅を勘案しつつどちらかの信号を選択使用すれば、振幅変動があっても復調を行うことが可能である。   However, since the digital data constituting the RDS signal is bi-phase modulated, even if the absolute value of the phase of the RDS signal is unknown, it can be demodulated if a point at which the phase transitions greatly can be detected. is doing. In the signals output to the path 101 and the path 102 described above, the amount of phase transition of the RDS signal corresponds to the amount of change in the signal value. In the example of b), since the zero cross point corresponds to the phase transition point, even if the polarity of the signal fluctuates, the demodulation result is not affected. Further, the fluctuation of the amplitude is characterized in that when the amplitude of one of the signals on the path 101 and the signal of the path 102 is minimized, the amplitude of the other is always maximized. Therefore, if one of the signals is selected and used while considering both signal amplitudes, demodulation can be performed even if there is an amplitude variation.

図2に示される位相遷移点検出部13a,13bは、上記した経路101及び経路102に出力されたRDSベースバンド信号の位相遷移点を検出するものである。この位相遷移点の検出としては、上記したようにRDSベースバンド信号のゼロクロス点の検出や、上下ピーク間の信号値差の検出、あるいは微分処理した後にピークを検出するなどの手法を用いることができる。位相遷移点の検出信号は、経路103及び経路104を経て切り替え部15に供給される。図3(c),(d)に経路103及び経路104における信号波形の一例をそれぞれ示す。   The phase transition point detectors 13a and 13b shown in FIG. 2 detect the phase transition point of the RDS baseband signal output to the path 101 and the path 102 described above. As the detection of the phase transition point, it is possible to use a technique such as detection of a zero cross point of an RDS baseband signal, detection of a signal value difference between upper and lower peaks, or detection of a peak after differentiation processing as described above. it can. The phase transition point detection signal is supplied to the switching unit 15 via the path 103 and the path 104. FIGS. 3C and 3D show examples of signal waveforms in the path 103 and the path 104, respectively.

図2に示す信号レベル検出部14a,14bでは、位相遷移点検出部13a,13bにおいて処理されるRDSベースバンド信号の信号レベルを検出する。切り替え部15では、信号レベル検出部14a,14bから与えられる信号レベル信号に基づき、経路103からの信号と経路104からの信号を適宜切り替えて出力する。データ復調部16では、切り替え部15から出力された位相遷移点信号をもとに、バイフェーズ復号によりRDSデータを復調する。また、クロック再生部17では、同様に、切り替え部15から出力された位相遷移点信号をもとにRDSクロックを再生する。そしてRDSデータ、RDSクロックは、各々経路105及び経路106を経由して外部に出力されることとなる。   In the signal level detection units 14a and 14b shown in FIG. 2, the signal level of the RDS baseband signal processed in the phase transition point detection units 13a and 13b is detected. The switching unit 15 appropriately switches and outputs the signal from the path 103 and the signal from the path 104 based on the signal level signals given from the signal level detection units 14a and 14b. The data demodulating unit 16 demodulates the RDS data by biphase decoding based on the phase transition point signal output from the switching unit 15. Similarly, the clock recovery unit 17 recovers the RDS clock based on the phase transition point signal output from the switching unit 15. The RDS data and the RDS clock are output to the outside via the path 105 and the path 106, respectively.

以上のように本発明の実施の形態1に係るBPSK信号復調装置7によれば、簡単な構成のローパスフィルタ手段でBPF処理を代替することができ、57kHz信号の同期再生処理を必要とせず、また、多値処理であるので時間分解能も要求しないので、システムLSI搭載に適し、DSP処理する際にはより少ない処理ステップで復調処理を実現できる。   As described above, according to the BPSK signal demodulating apparatus 7 according to Embodiment 1 of the present invention, the BPF process can be replaced with a low-pass filter unit having a simple configuration, and a synchronous reproduction process of a 57 kHz signal is not required. In addition, since multi-level processing does not require time resolution, it is suitable for system LSI mounting, and demodulation processing can be realized with fewer processing steps when performing DSP processing.

なお、上記の説明では経路103と経路104の信号を切り替え部15で切り替える構成を示したが、各々の信号レベルに応じて両者の信号を合成するような構成をとることも可能である。この場合、処理は若干複雑になるが、復調の精度を向上させることができる。   In the above description, a configuration in which the signals of the path 103 and the path 104 are switched by the switching unit 15 is shown. However, a configuration in which both signals are combined according to each signal level may be employed. In this case, the processing is slightly complicated, but the accuracy of demodulation can be improved.

また、上記説明ではデジタル信号処理を念頭に置いた説明をしたが、アナログ信号処理によっても同様の処理を実現することが可能である。   In the above description, digital signal processing is taken into account, but similar processing can be realized by analog signal processing.

さらに、既に説明の中で示唆しているように、上記で説明したBPSK信号復調装置7を構成する各手段をそれぞれ処理ステップに置き換えて、DSPのソフトウェア処理にて実現することができることは言うまでもない。   Further, as already suggested in the description, it goes without saying that each means constituting the BPSK signal demodulating device 7 described above can be replaced with a processing step and realized by DSP software processing. .

(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係るBPSK信号復調装置の構成を示すブロック図である。なお、図4において、図2と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a BPSK signal demodulating apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, the same components as those in FIG.

図4に示されるように、BPSK信号復調装置8は、BPSK信号復調装置7を構成する局部発振部10、ミキサ11a,11b、ローパスフィルタ12a,12b、位相遷移点検出部13a,13b、信号レベル検出部14a,14b、切り替え部15、データ復調部16及びクロック再生部17の他、さらに、信号レベル検出部14a,14bの出力に接続された信頼度判定部20aを備えて構成される。   As shown in FIG. 4, the BPSK signal demodulator 8 includes a local oscillator 10, mixers 11 a and 11 b, low-pass filters 12 a and 12 b, phase transition point detectors 13 a and 13 b, and signal levels that constitute the BPSK signal demodulator 7. In addition to the detection units 14a and 14b, the switching unit 15, the data demodulation unit 16, and the clock recovery unit 17, a reliability determination unit 20a connected to the outputs of the signal level detection units 14a and 14b is further provided.

既に述べたように位相遷移点検出部13a,13bに入力される信号はそれぞれ一方が極小の時にはもう一方は極大になるという相補的な関係をもっているので、信号レベル検出部14a,14bから出力されるレベル検出出力信号がともに大である場合やともに小である場合は正常なRDS信号が受信できていないと判定できる。この判定処理を信頼度判定部20aによって行い、判定結果をRDSデータ及びRDSクロックとともに出力することによって簡単な構成で、出力データの信頼性情報を得ることができる。   As described above, since the signals input to the phase transition point detectors 13a and 13b have a complementary relationship that when one is minimum, the other is maximum, the signals are output from the signal level detectors 14a and 14b. When both level detection output signals are large or small, it can be determined that a normal RDS signal has not been received. By performing the determination process by the reliability determination unit 20a and outputting the determination result together with the RDS data and the RDS clock, the reliability information of the output data can be obtained with a simple configuration.

本実施の形態2においても、前述の実施の形態1と同様に、BPSK信号復調装置8を構成する各手段をそれぞれ処理ステップに置き換えて、DSPのソフトウェア処理にて実現できることは言うまでもないことである。   Needless to say, in the second embodiment, as in the first embodiment, each means constituting the BPSK signal demodulating device 8 can be replaced with a processing step and realized by DSP software processing. .

(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3に係るBPSK信号復調装置の構成を示すブロック図である。なお、図5において、図2及び図4と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a BPSK signal demodulating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 5, the same components as those in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図5に示されるように、BPSK信号復調装置9は、BPSK信号復調装置7を構成する局部発振部10、ミキサ11a,11b、ローパスフィルタ12a,12b、位相遷移点検出部13a,13b、信号レベル検出部14a,14b、切り替え部15、データ復調部16及びクロック再生部17の他、さらに、位相遷移点検出部13a,13bの出力にそれぞれ接続された周期検出部21a,21bと、周期検出部21a,21bに接続された信頼度判定部20bとを備えて構成される。   As shown in FIG. 5, the BPSK signal demodulator 9 includes a local oscillator 10, mixers 11 a and 11 b, low-pass filters 12 a and 12 b, phase transition point detectors 13 a and 13 b, and signal levels that constitute the BPSK signal demodulator 7. In addition to the detectors 14a and 14b, the switching unit 15, the data demodulator 16 and the clock recovery unit 17, the period detectors 21a and 21b connected to the outputs of the phase transition point detectors 13a and 13b, respectively, and the period detector And a reliability determination unit 20b connected to 21a and 21b.

位相遷移点検出部13a,13bの出力である経路103及び経路104の信号は、正常受信時には所定の周期の1倍または2倍の間隔で出力される特徴を備える。このため当該経路の信号の周期を周期検出部21a,21bによって検出し、周期が異常になった際には信頼度判定部20bにより正常受信できていないもの判定する。この判定結果をRDSデータ及びRDSクロックとともに出力することによって比較的簡単な構成で出力データの信頼性情報を得ることができる。   The signals of the path 103 and the path 104, which are the outputs of the phase transition point detectors 13a and 13b, have a characteristic that they are output at intervals of 1 or 2 times a predetermined period when receiving normally. For this reason, the period of the signal of the said path | route is detected by the period detection parts 21a and 21b, and when the period becomes abnormal, the reliability determination part 20b determines what is not normally received. By outputting the determination result together with the RDS data and the RDS clock, output data reliability information can be obtained with a relatively simple configuration.

本実施の形態3においても、前述の実施の形態1及び実施の形態2と同様に、BPSK信号復調装置8を構成する各手段をそれぞれ処理ステップに置き換えて、DSPのソフトウェア処理にて実現できることは言うまでもない。   Also in the third embodiment, as in the first and second embodiments, each means constituting the BPSK signal demodulating device 8 can be replaced with a processing step and realized by DSP software processing. Needless to say.

なお、上気したBPSK信号復調装置7〜9自体や、このBPSK信号復調装置7〜9を含めたブロック200の部分を、システムLSIとして実装するようにしてもよい。   Note that the above-described BPSK signal demodulating devices 7 to 9 themselves and the block 200 including the BPSK signal demodulating devices 7 to 9 may be mounted as a system LSI.

本発明に係るBPSK信号復調装置及び復調方法は、特殊セルによるBPF処理や帰還処理によるキャリア同期処理が不要であるというDSP処理向きの構成で実現できるものであり、ラジオ受信システムを集積したシステムLSIへの搭載においてきわめて有用である。   The BPSK signal demodulating apparatus and demodulating method according to the present invention can be realized with a configuration suitable for DSP processing that does not require BPF processing by a special cell or carrier synchronization processing by feedback processing, and is a system LSI integrated with a radio receiving system. Very useful in mounting

本発明の実施の形態1に係るBPSK信号復調装置を用いたラジオ受信システムの構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the radio reception system using the BPSK signal demodulation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に示されるBPSK信号復調装置7の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the BPSK signal demodulation apparatus 7 shown by FIG. 図2における各経路に伝送される信号波形の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the signal waveform transmitted to each path | route in FIG. 本発明の実施の形態2に係るBPSK信号復調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the BPSK signal demodulation apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係るBPSK信号復調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the BPSK signal demodulation apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

7,8,9 BPSK信号復調装置
10 局部発振部
11a,11b ミキサ
12a,12b ローパスフィルタ
13a,13b 位相遷移点検出部
14a,14b 信号レベル検出部
15 切り替え部
16 データ復調部
17 クロック再生部
20a,20b 信頼度判定部
21a,21b 周期検出部
7, 8, 9 BPSK signal demodulator 10 Local oscillator 11a, 11b Mixer 12a, 12b Low pass filter 13a, 13b Phase transition point detector 14a, 14b Signal level detector 15 Switching unit 16 Data demodulator 17 Clock recovery unit 20a, 20b Reliability determination unit 21a, 21b Period detection unit

Claims (6)

位相が90度異なった2系統の所定周波数信号を自走的に生成する局部発振手段と、
前記局部発振手段により生成された前記2系統の所定周波数信号の各々と、入力信号とを混合する2つのミキサと、
前記2つのミキサの出力に各々接続された2つのローパスフィルタ手段と、
前記2つのローパスフィルタ手段の出力に各々接続された2つの位相遷移点検出手段と、
前記2つの位相遷移点検出手段の各々において処理される信号の信号レベルを検出する2つの信号レベル検出手段と、
前記2つの位相遷移点検出手段の出力と前記2つの信号レベル検出手段に接続され、前記2つの信号レベル検出手段の出力に応じて前記2つの位相遷移点検出手段の出力のいずれかを選択出力する切り替え手段と、
前記切り替え手段から出力される位相遷移点信号をもとにバイフェーズ復号データを出力するデータ復調手段と、
前記切り替え手段から出力される位相遷移点信号をもとにバイフェーズ信号のクロック信号を再生出力するクロック再生手段と
を備えることを特徴とするBPSK信号復調装置。
Local oscillating means for autonomously generating two systems of predetermined frequency signals whose phases differ by 90 degrees;
Each of the two predetermined frequency signals generated by the local oscillating means and two mixers for mixing the input signal;
Two low pass filter means respectively connected to the outputs of the two mixers;
Two phase transition point detection means respectively connected to the outputs of the two low-pass filter means;
Two signal level detection means for detecting a signal level of a signal processed in each of the two phase transition point detection means;
Connected to the outputs of the two phase transition point detection means and the two signal level detection means, and selectively outputs one of the outputs of the two phase transition point detection means according to the outputs of the two signal level detection means Switching means to
Data demodulating means for outputting biphase decoded data based on the phase transition point signal output from the switching means;
A BPSK signal demodulating device comprising: a clock recovery means for reproducing and outputting a clock signal of a biphase signal based on the phase transition point signal output from the switching means.
前記BPSK信号復調装置は、さらに
前記2つの信号レベル検出手段の出力に接続され、前記2つの信号レベル検出手段の出力をもとに、前記データ復調手段から出力される復調出力データの信頼度データを出力する信頼度判定手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載のBPSK信号の復調装置。
The BPSK signal demodulating device is further connected to outputs of the two signal level detecting means, and based on outputs of the two signal level detecting means, reliability data of demodulated output data output from the data demodulating means The BPSK signal demodulator according to claim 1, further comprising: a reliability determination unit that outputs a signal.
前記BPSK信号復調装置は、さらに
前記2つの位相遷移点検出手段の出力に接続され、各々の信号周期を検出する2つの周期検出手段と、
前記2つの周期検出手段に接続され、前記2つの周期検出手段の各々の周期データをもとに前記データ復調手段から出力される復調出力データの信頼度データを出力する信頼度判定手段を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のBPSK信号の復調装置。
The BPSK signal demodulator is further connected to outputs of the two phase transition point detecting means, and two period detecting means for detecting each signal period;
A reliability determination unit that is connected to the two cycle detection units and outputs reliability data of the demodulated output data output from the data demodulation unit based on the cycle data of each of the two cycle detection units. The BPSK signal demodulator according to claim 1.
位相が90度異なった2系統の所定周波数信号データを自走的に生成する局部発振処理ステップと、
前記局部発振処理ステップにより生成された前記2系統の所定周波数データの各々と、入力信号データとを混合処理する2つのミキサ処理ステップと、
前記2つのミキサ処理ステップの出力データの各々に濾波処理を施す2つのローパスフィルタ処理ステップと、
前記2つのローパスフィルタ処理ステップの出力データの各々を処理して位相遷移点を検出する2つの位相遷移点検出処理ステップと、
前記2つの位相遷移点検出処理ステップの各々において処理される信号の信号レベルを検出する2つの信号レベル検出処理ステップと、
前記2つの信号レベル検出処理ステップの出力データに応じて前記2つの位相遷移点検出処理ステップの出力のいずれかを選択出力する切り替え処理ステップと、
前記切り替え処理ステップから出力される位相遷移点信号データをもとにバイフェーズ復号データを出力するデータ復調処理ステップと、
前記切り替え処理ステップから出力される位相遷移点信号データをもとにバイフェーズ信号のクロック信号データを再生出力するクロック再生処理ステップと
を含むことを特徴とするBPSK信号復調方法。
A local oscillation processing step for autonomously generating two systems of predetermined frequency signal data having a phase difference of 90 degrees;
Two mixer processing steps for mixing each of the two systems of predetermined frequency data generated by the local oscillation processing step and input signal data;
Two low-pass filter processing steps for filtering each of the output data of the two mixer processing steps;
Two phase transition point detection processing steps for processing each output data of the two low-pass filter processing steps to detect a phase transition point;
Two signal level detection processing steps for detecting the signal level of the signal processed in each of the two phase transition point detection processing steps;
A switching processing step for selectively outputting one of the outputs of the two phase transition point detection processing steps according to the output data of the two signal level detection processing steps;
A data demodulation processing step for outputting biphase decoded data based on the phase transition point signal data output from the switching processing step;
And a clock recovery processing step of recovering and outputting the clock signal data of the biphase signal based on the phase transition point signal data output from the switching processing step.
前記BPSK信号復調方法は、さらに
前記2つの信号レベル検出処理ステップの出力データを入力として、前記データ復調処理ステップから出力される復調出力データの信頼度データを出力する信頼度判定処理ステップを含む
ことを特徴とする請求項4記載のBPSK信号復調方法。
The BPSK signal demodulation method further includes a reliability determination processing step of outputting reliability data of the demodulated output data output from the data demodulation processing step, with the output data of the two signal level detection processing steps as input. The BPSK signal demodulation method according to claim 4.
前記BPSK信号復調方法は、さらに
前記2つの位相遷移点検出処理ステップの各々の出力データをもとに各々の信号周期を検出処理する2つの周期検出処理ステップと、
前記2つの周期検出処理ステップの各々の周期データをもとに前記データ復調処理ステップから出力される復調出力データの信頼度データを出力する信頼度判定処理ステップを含む
ことを特徴とする請求項4記載のBPSK信号復調方法。
The BPSK signal demodulation method further includes two period detection processing steps for detecting each signal period based on output data of each of the two phase transition point detection processing steps;
5. A reliability determination processing step of outputting reliability data of demodulated output data output from the data demodulation processing step based on each cycle data of the two cycle detection processing steps. The BPSK signal demodulation method described.
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