JP2007251930A - Wireless demodulation circuit and remote controller - Google Patents

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Atsushi Ogawa
淳 小川
Yoshishige Yoshikawa
嘉茂 吉川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine a more accurate data sampling point by highly accurately discriminating a threshold value. <P>SOLUTION: In a wireless demodulation circuit of the present invention, a multi-level FSK signal is demodulated by a digital demodulator, a data discriminator makes a threshold value discrimination on a demodulated output of the digital demodulator, and a threshold value of the data discriminator is held by a threshold value holder. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、周波数変調信号の1つであるFSK信号を用いた多値FSK無線通信によるデータ通信において、データ判定時のしきい値の最適化およびデータ同期点の補正をする無線復調回路に関する。   The present invention relates to a radio demodulation circuit that optimizes a threshold value and corrects a data synchronization point in data determination in data communication by multi-level FSK radio communication using an FSK signal that is one of frequency modulation signals.

従来から、データ通信の一方式として、FM(周波数変調)信号の1つであるFSK(Frequency Shift Keying)信号を用いたFSK無線通信により各種データを無線伝送するデータ通信が広く利用されている。   Conventionally, data communication for wirelessly transmitting various data by FSK wireless communication using an FSK (Frequency Shift Keying) signal, which is one of FM (frequency modulation) signals, has been widely used as one method of data communication.

このFSK無線通信によるデータ通信においてデータ伝送する場合、まず、デジタル信号が、そのデジタル信号の"1","0"に対応されて搬送波が周波数偏移されることにより周波数変調されたうえで、それにより得られる高周波信号が、電波として送信される。そして、送信された高周波信号がFSK受信機によって受信されて伝送されたデータが復調される。復調に際して、周波数電圧変換回路によって電圧変換された復調ベースバンド信号の周波数成分が、コンパレータによって比較されてデジタル値が決定され、決定されたデジタル値に基づいて伝送元のデータが得られる。   In the case of data transmission in data communication by this FSK wireless communication, first, the digital signal is frequency-modulated by the frequency shift of the carrier wave corresponding to “1”, “0” of the digital signal, A high-frequency signal obtained thereby is transmitted as a radio wave. Then, the transmitted high frequency signal is received by the FSK receiver, and the transmitted data is demodulated. During demodulation, the frequency component of the demodulated baseband signal voltage-converted by the frequency-voltage conversion circuit is compared by a comparator to determine a digital value, and transmission source data is obtained based on the determined digital value.

狭帯域のFSK無線通信において高速伝送を実現するためには、周波数有効利用の観点からも多値化が用いられる。多値化をする場合、例えば4値にする場合、デジタル信号の"00","01","11","10"に対応させて搬送波を周波数遷移させる。この場合コンパレータを3種類用意し、それぞれ"00"と"01"、"01"と"11"、"11"と"10"を判定し伝送元のデータを得るようにしている。   In order to realize high-speed transmission in narrow-band FSK wireless communication, multilevel processing is used from the viewpoint of effective frequency utilization. In the case of multilevel conversion, for example, in the case of four values, the carrier wave is frequency-shifted in correspondence with digital signals “00”, “01”, “11”, “10”. In this case, three types of comparators are prepared, and “00” and “01”, “01” and “11”, and “11” and “10” are determined to obtain data of the transmission source.

以上のような4値FSK無線通信では同じ帯域で通信を実現する場合、しきい値の判定がよりシビアになる。また、より正確なデータサンプリングポイントの決定が必要であり、送信側、受信側において、より正確に同期を獲得することが高速伝送の実現には要求される。   In the four-value FSK wireless communication as described above, when communication is realized in the same band, the threshold value determination becomes more severe. In addition, more accurate data sampling points need to be determined, and more accurate synchronization is required on the transmission side and the reception side to achieve high-speed transmission.

一方、従来のFSK受信装置(例えば、特許文献1)において、FSK復調はアナログ処理で行われておりしきい値の判定もアナログコンパレータによって行われる。従来のFSK受信機では、FSK復調はアナログ処理により実施され、ビット同期信号やビットエラーレートなどから最適なしきい値が算出され、その算出結果がしきい値判定コンパレータの基準電圧にフィードバックされることで、最適なしきい値が算出される。しかしながら、コンパレータの基準電圧のばらつきによりしきい値が幅をもってしまうとしきい値間の幅が狭くなる。そのため、受信時における多値変調時の判定には限界がある。また同期点の決定も伝送速度情報から独自のクロックによって同期をとることで送信側、受信側の同期獲得にも限界があり、高速伝送実現にむけて受信特性に大きな悪影響を与える要因となる。
特開平9−8854号
On the other hand, in a conventional FSK receiving apparatus (for example, Patent Document 1), FSK demodulation is performed by analog processing, and threshold determination is also performed by an analog comparator. In a conventional FSK receiver, FSK demodulation is performed by analog processing, an optimal threshold value is calculated from a bit synchronization signal, a bit error rate, and the like, and the calculation result is fed back to a reference voltage of a threshold determination comparator. Thus, the optimum threshold value is calculated. However, if the threshold value has a width due to variations in the reference voltage of the comparator, the width between the threshold values becomes narrow. Therefore, there is a limit to the determination at the time of multilevel modulation at the time of reception. In addition, the synchronization point can be determined by using a unique clock based on the transmission speed information, so that there is a limit to the acquisition of synchronization on the transmission side and reception side, which greatly affects reception characteristics for realizing high-speed transmission.
JP-A-9-8854

このように、上記従来のFSK受信装置では、しきい値補正器がアナログコンパレータで構成されるために、アナログ回路でもデジタル回路でも構成可能であるしきい値算出器をどれだけ精密にしても回路の動作特性のばらつきが多く存在してしまって、しきい値補正器(アナログコンパレータ)の基準電圧にノイズが重畳され、その結果判定結果が大きく劣化する。さらには、しきい値算出器アナログ回路で構成した場合には、正確なデータサンプリングポイントの決定が困難になる。   As described above, in the conventional FSK receiver, the threshold value corrector is composed of an analog comparator. As a result, noise is superimposed on the reference voltage of the threshold value corrector (analog comparator), and as a result, the determination result is greatly deteriorated. Further, when the threshold calculator analog circuit is used, it is difficult to determine an accurate data sampling point.

以上説明した課題に鑑み、本発明は、高精度にしきい値判定を行い、より正確なデータサンプリングポイントを決定することを目的とする。   In view of the problems described above, an object of the present invention is to perform threshold determination with high accuracy and to determine a more accurate data sampling point.

上述した目的を達成するために本発明の無線復調回路は、
多値FSK信号を復調するデジタル復調器と、
前記デジタル復調器の復調出力をしきい値判定するデータ判定器と、
前記データ判定器のしきい値を保持するしきい値保持器と、
を備える。これにより、より正確なしきい値判定が可能になり受信特性を改善することができる。
In order to achieve the above-described object, the radio demodulation circuit of the present invention includes:
A digital demodulator that demodulates the multilevel FSK signal;
A data determiner for determining a threshold value of the demodulated output of the digital demodulator;
A threshold value holder for holding a threshold value of the data determiner;
Is provided. As a result, more accurate threshold determination can be performed and reception characteristics can be improved.

本発明は、前記復調出力における変化点を検出したうえで、検出した当該変化点に基づいて前記多値FSK信号の同期点を検出する同期点検出器と、
前記同期点における前記データ判定器のしきい値判定結果と、前記復調出力の伝送速度に同期する同期クロックとを出力する復調信号同期出力器と、
をさらに備える、
という態様がある。この場合、前記同期点を保持する同期点保持器を、さらに備えるのが好ましい。
The present invention detects a change point in the demodulated output, and then detects a synchronization point of the multilevel FSK signal based on the detected change point;
A demodulated signal synchronization output unit that outputs a threshold determination result of the data determination unit at the synchronization point and a synchronization clock synchronized with a transmission rate of the demodulation output;
Further comprising
There is a mode. In this case, it is preferable to further include a synchronization point holder that holds the synchronization point.

本発明は、多値同期点判定器をさらに備え、
前記多値FSK信号は、当該信号に重畳される各コードに応じて変調度が設定された複数の周波数成分を有し、
前記復調出力は、前記複数の周波数成分に応じた複数の電圧成分を有し、
前記多値同期点判定器は、前記しきい値判定結果において前記多値FSK信号の中心周波数に対して前記変調度が互いに等しく離れた前記周波数成分に応じた前記電圧成分の間で電圧遷移が生じる前記同期点を、選択的に同期点として判定する、
という態様がある。
The present invention further comprises a multi-level synchronization point determiner,
The multi-level FSK signal has a plurality of frequency components in which a modulation degree is set in accordance with each code superimposed on the signal,
The demodulated output has a plurality of voltage components corresponding to the plurality of frequency components,
The multi-level synchronization point determiner has a voltage transition between the voltage components corresponding to the frequency components whose modulation degrees are equally separated from a center frequency of the multi-level FSK signal in the threshold determination result. Selectively determining the resulting synchronization point as a synchronization point;
There is a mode.

また、本発明は、多値同期点判定器をさらに備え、
前記多値FSK信号は、当該信号に重畳される各コードに応じて変調度が設定された複数の周波数成分を有し、
前記復調出力は、前記複数の周波数成分に応じた複数の電圧成分を有し、
前記多値同期点判定器は、前記同期点検出器が検出した同期点郡から、前記しきい値判定結果において前記多値FSK信号の中心周波数に対して前記変調度が最大になる前記周波数成分に応じた前記電圧成分の間で電圧遷移が生じる前記同期点を抽出し、当該抽出同期点を同期点として判定する、
という態様がある。この場合、前記しきい値保持器は、多値変調時における前記しきい値として、擬似的に2値弁別可能なしきい値を設定し、前記多値同期点判定器は、前記しきい値判定結果において擬似的に2値変化が生じる前記同期点を抽出し、当該抽出同期点を同期点として判定する、という態様がさらにある。これにより、特定の電圧遷移に基づいて同期点を検出する場合でも、2値変調時と同等の同期点を検出することができ、より早く送信側、受信側の同期をとることができる。
Further, the present invention further comprises a multi-level synchronization point determiner,
The multi-level FSK signal has a plurality of frequency components in which a modulation degree is set in accordance with each code superimposed on the signal,
The demodulated output has a plurality of voltage components corresponding to the plurality of frequency components,
The multi-level sync point determiner is configured such that, from the sync point group detected by the sync point detector, the frequency component having the maximum modulation degree with respect to a center frequency of the multi-level FSK signal in the threshold determination result. Extracting the synchronization point where a voltage transition occurs between the voltage components according to, and determining the extraction synchronization point as a synchronization point;
There is a mode. In this case, the threshold value holder sets a threshold value that can be pseudo-binary discriminated as the threshold value at the time of multi-level modulation, and the multi-level synchronization point determiner determines the threshold value determination. There is a further aspect in which the synchronization point at which a binary change occurs in the result is extracted, and the extracted synchronization point is determined as the synchronization point. Thereby, even when a synchronization point is detected based on a specific voltage transition, a synchronization point equivalent to that at the time of binary modulation can be detected, and the transmission side and the reception side can be synchronized earlier.

本発明は、前記復調出力の最大値を保持する最大値保持器と、
前記復調出力の最小値を保持する最小値保持器と、
前記最大値保持器の出力と前記最小値保持器の出力とからしきい値の最適値を算出する最適しきい値算出器と、
を備え、
前記しきい値保持器は、前記最適しきい値算出器より算出されたしきい値を保持する、という態様がある。これにより、受信したデータ自体から最適なしきい値を算出することができて、より最適なしきい値判定が可能となる。また通信毎にそのときの電波状態に応じたしきい値を設定することが可能になるため、随時安定した通信が可能となる。
The present invention provides a maximum value holder for holding the maximum value of the demodulated output,
A minimum value holder for holding a minimum value of the demodulated output;
An optimum threshold value calculator for calculating an optimum value of the threshold value from the output of the maximum value holder and the output of the minimum value holder;
With
There is an aspect in which the threshold value holder holds the threshold value calculated by the optimum threshold value calculator. As a result, an optimum threshold value can be calculated from the received data itself, and a more optimum threshold value determination can be made. In addition, since it becomes possible to set a threshold corresponding to the radio wave condition at that time for each communication, stable communication is possible at any time.

本発明は、前記同期点保持器に保持される前記同期点の保持カウント数に基づいて同期点を確定させたうえで、同期点確定後は、確定同期点を中心とする時間軸の任意の範囲において前記同期点検出器が検出する同期点を抽出し、当該抽出同期点を同期点として判定する同期点監視器を、
さらに備える、
とういう態様がある。
In the present invention, after the synchronization point is determined based on the synchronization point holding count number held in the synchronization point holder, after the synchronization point is determined, any time axis centering on the determined synchronization point is determined. A synchronization point monitor that extracts a synchronization point detected by the synchronization point detector in a range and determines the extracted synchronization point as a synchronization point;
In addition,
There is such an aspect.

また、本発明の無線復調回路が組み込まれて無線の送受信を行う無線通信LSIと、
前記無線通信LSIの無線信号を送受信するアンテナと、
前記無線通信LSIの制御を行うマイクロコントローラと、
前記マイクロコントローラに対して入力を行うキー入力装置と、
前記マイクロコントローラからの制御により任意の表示を行う表示装置と、
を備えてリモートコントローラを構成することができる。
In addition, a wireless communication LSI that incorporates the wireless demodulation circuit of the present invention and performs wireless transmission and reception;
An antenna for transmitting and receiving a wireless signal of the wireless communication LSI;
A microcontroller for controlling the wireless communication LSI;
A key input device for inputting to the microcontroller;
A display device for performing arbitrary display under the control of the microcontroller;
A remote controller can be configured.

以上説明した本発明によれば、正確な同期点を検出することで、正確なデータサンプリングポイントを決定することができ、高速伝送を行う場合でも正確にデータを判定することが可能になる。また常に同期点を追従した状態でデータサンプリングポイントを決定するため、クロック精度の誤差も補正しながら通信することが可能となり、無線通信の高速化にも寄与する。これにより、より正確なしきい値判定が可能になり受信特性を改善することが可能になる。   According to the present invention described above, an accurate data sampling point can be determined by detecting an accurate synchronization point, and data can be accurately determined even when high-speed transmission is performed. Further, since the data sampling point is determined in a state where the synchronization point is always followed, it is possible to perform communication while correcting an error in clock accuracy, which contributes to speeding up of wireless communication. As a result, more accurate threshold determination can be performed and reception characteristics can be improved.

また、特定の電圧遷移に基づいて同期点を検出する場合でも、2値変調時と同等の同期点を検出することができ、より早く送信側、受信側の同期をとることが可能となる。   Further, even when a synchronization point is detected based on a specific voltage transition, a synchronization point equivalent to that at the time of binary modulation can be detected, and the transmission side and the reception side can be synchronized earlier.

また、受信したデータ自体から最適なしきい値を算出することができ、より最適なしきい値判定が可能となり、また通信ごとにそのときの電波状態に応じたしきい値を設定するため、随時安定した通信が可能となり、安定した無線受信機を実現することが可能になる。   In addition, the optimal threshold value can be calculated from the received data itself, enabling more optimal threshold judgment, and setting a threshold value according to the radio wave condition at that time for each communication. Communication becomes possible, and a stable wireless receiver can be realized.

以上説明した本発明の構成により、多値FSK無線通信においても、より正確なデータ判定、送信側、受信側の同期獲得が可能になることで高速通信が可能になり、無線受信特性の改善が可能になる。   With the configuration of the present invention described above, even in multi-level FSK wireless communication, more accurate data determination and acquisition of synchronization on the transmission side and reception side become possible, thereby enabling high-speed communication and improving wireless reception characteristics. It becomes possible.

以下、本発明の実施の形態を示す無線復調回路について、図面を参照しながら具体的に説明する。   Hereinafter, a radio demodulation circuit showing an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1の無線復調回路を説明する。図1は本実施の形態1の無線復調回路の一構成例を示すブロック図であり、詳細には、多値FSK無線通信時のデータしきい値判定、同期点決定についての回路構成である。
(Embodiment 1)
A radio demodulation circuit according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the radio demodulation circuit according to the first embodiment. Specifically, the circuit configuration is related to data threshold determination and synchronization point determination during multilevel FSK wireless communication.

まず、本実施形態の構成を説明する。図1において、1はデジタル復調器である。デジタル復調器1には、高周波信号がダウンコンバートされフィルタリングされデジタル化された多値FSK信号S1が入力される。デジタル復調器1は、入力される多値FSK信号S1の周波数電圧変換を行うことでデジタルFSK復調を行う。2はデータ判定器である。データ判定器2はデジタル復調器1によって周波数電圧変換された復調ベースバンド信号S2の出力信号から4値データ判定を行い、復調データ信号S3を出力する。3はしきい値保持器である。しきい値保持器3は、データ判定器2の判定しきい値を保持してしきい値情報S4を出力する。6は復調信号同期出力器である。復調信号同期出力器6は、しきい値情報S4と復調データ信号S3との伝送速度に同期したクロック信号を生成したうえで、このクロック信号と復調データ信号S3とをデジタルデータとして同期出力する。以下、復調信号同期出力器6から出力されるクロック信号を同期デジタルクロックS7といい、復調信号同期出力器6から同期デジタルクロックS7と同期して出力される復調データ信号S3を同期デジタルデータS8という。4は同期点検出器である。同期点検出器4は、復調ベースバンド信号S2の電圧変化点を検出することで同期点を検出する。以下、同期点検出器4によって検出された同期点検出位置に関する情報を同期点検出位置情報S5という。5は同期点保持器である。同期点保持器5は同期点検出位置情報S5を保持したうえで、より多く蓄積保持された同期点を最適同期点として保持する。以下、同期点保持器5が出力する同期点位置に関する情報を同期点位置情報S6という。   First, the configuration of the present embodiment will be described. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a digital demodulator. The digital demodulator 1 receives a multilevel FSK signal S1 obtained by down-converting, filtering, and digitizing a high-frequency signal. The digital demodulator 1 performs digital FSK demodulation by performing frequency voltage conversion of the input multilevel FSK signal S1. Reference numeral 2 denotes a data determiner. The data determiner 2 performs quaternary data determination from the output signal of the demodulated baseband signal S2 frequency-voltage converted by the digital demodulator 1, and outputs a demodulated data signal S3. 3 is a threshold value holder. The threshold value holder 3 holds the determination threshold value of the data determiner 2 and outputs threshold value information S4. Reference numeral 6 denotes a demodulated signal synchronous output device. The demodulated signal synchronous output unit 6 generates a clock signal synchronized with the transmission speed of the threshold value information S4 and the demodulated data signal S3, and then synchronously outputs the clock signal and the demodulated data signal S3 as digital data. Hereinafter, the clock signal output from the demodulated signal synchronous output unit 6 is referred to as a synchronous digital clock S7, and the demodulated data signal S3 output from the demodulated signal synchronous output unit 6 in synchronization with the synchronous digital clock S7 is referred to as synchronous digital data S8. . Reference numeral 4 denotes a sync point detector. The synchronization point detector 4 detects the synchronization point by detecting the voltage change point of the demodulated baseband signal S2. Hereinafter, the information regarding the synchronization point detection position detected by the synchronization point detector 4 is referred to as synchronization point detection position information S5. Reference numeral 5 denotes a synchronization point holder. The synchronization point holder 5 holds the synchronization point detection position information S5 and holds the synchronization points accumulated and held as the optimum synchronization point. Hereinafter, information regarding the synchronization point position output by the synchronization point holder 5 is referred to as synchronization point position information S6.

以下、実施の形態1の無線復調回路の詳細な動作を説明する。高周波信号に予め、
・低速な処理速度でもデジタル処理可能とするためのダウンコンバート処理、
・所望の周波数帯域外の信号を除去するためのフィルタリング処理、
・A/D変換処理、
がなされることで、多値FSK信号S1が生成される。
The detailed operation of the radio demodulation circuit according to the first embodiment will be described below. High frequency signal in advance
・ Down-conversion processing to enable digital processing even at low processing speeds,
A filtering process for removing signals outside the desired frequency band;
-A / D conversion processing,
As a result, the multilevel FSK signal S1 is generated.

このようにして生成された多値FSK信号S1が、デジタル復調器1に入力される。デジタル復調器1は入力される多値FSK信号S1の周波数電圧変換処理を行って復調ベースバンド信号S2を生成する。この場合の周波数電圧変換処理はさまざまな方法があるがどのような方法でもよい。データ判定器2は復調ベースバンド信号S2のしきい値を判定してしきい値情報S4を出力する。   The multi-level FSK signal S1 generated in this way is input to the digital demodulator 1. The digital demodulator 1 performs a frequency voltage conversion process on the input multilevel FSK signal S1 to generate a demodulated baseband signal S2. There are various methods of frequency-voltage conversion processing in this case, but any method may be used. The data determiner 2 determines the threshold value of the demodulated baseband signal S2 and outputs threshold value information S4.

しきい値情報S4はデータ判定のしきい値として機能する。しきい値情報S4はしきい値保持器3に保持される。しきい値保持器3は値を保持できる機構であればどのような記憶装置でもよい。しきい値保持器3はROM、RAM、レジスタから構成される。また、しきい値は固定値として設定されてもよい。以下の説明ではその一例としてレジスタからなるしきい値保持器3を備えた無線復調回路の動作が説明される。また多値FSK変調も様々あるが、以下の説明ではその一例として4値FSK変調とする。   The threshold information S4 functions as a data determination threshold. The threshold value information S4 is held in the threshold value holder 3. The threshold value holder 3 may be any storage device as long as it can hold a value. The threshold value holder 3 includes a ROM, a RAM, and a register. The threshold value may be set as a fixed value. In the following description, as an example, the operation of a radio demodulating circuit including a threshold value holder 3 composed of a register will be described. There are various multilevel FSK modulations. In the following description, quaternary FSK modulation is used as an example.

FSK変調における変調数が8値,16値と増えるとしきい値の数がそれだけ変動する。そのため、この無線復調回路では、その変動にあわせてしきい値を保持する数を増やす必要がある。4値FSK変調においては、多値FSK信号S1に重畳されるコード"00","01","11","10"に応じてそれぞれ変調周波数が高い方から順次設定される。このようなシステムを例にすると、本実施形態の動作は次のように説明される。すなわち、それぞれのコードを判定する3つのしきい値が存在し、第一のしきい値を"00"と"01"との判定に、第二のしきい値を"01"と"11"との判定に、第三のしきい値を"11"と"10"の判定にそれぞれ使用する。しきい値判定器3では3つのしきい値に基づいて復調ベースバンド信号S2におけるコードの判定を行う。データ判定結果である復調データ信号S3は復調信号同期出力器6に送られる。復調信号同期出力器6はあらかじめわかっている伝送速度に応じた同期デジタルクロックS7が生成される。復調データ信号S3の値が"00"の場合は同期デジタルクロックに同期されて同期デジタルデータS8として"0","0"という2ビットが生成されて出力される。このようにデジタルデータの状態においてデータ判定を行うことでより高精度にしきい値判定を行うことが可能になる。またしきい値をしきい値保持器3(レジスタ)に任意に設定することが可能であるので、例えば変調度が変わった場合などにも容易に対応することができる。   As the number of modulations in FSK modulation increases to 8 and 16, the number of threshold values changes accordingly. Therefore, in this radio demodulation circuit, it is necessary to increase the number of threshold values held in accordance with the fluctuation. In the 4-level FSK modulation, the modulation frequencies are sequentially set in accordance with the codes “00”, “01”, “11”, and “10” superimposed on the multi-level FSK signal S1. Taking such a system as an example, the operation of the present embodiment will be described as follows. That is, there are three threshold values for determining each code. The first threshold value is “00” and “01”, and the second threshold value is “01” and “11”. The third threshold value is used for the determination of “11” and “10”, respectively. The threshold determination unit 3 determines a code in the demodulated baseband signal S2 based on the three thresholds. The demodulated data signal S3, which is the data determination result, is sent to the demodulated signal synchronization output unit 6. The demodulated signal synchronous output unit 6 generates a synchronous digital clock S7 corresponding to a known transmission rate. When the value of the demodulated data signal S3 is “00”, two bits “0” and “0” are generated and output as the synchronous digital data S8 in synchronization with the synchronous digital clock. Thus, by performing data determination in the state of digital data, it becomes possible to perform threshold determination with higher accuracy. Further, since the threshold value can be arbitrarily set in the threshold value holder 3 (register), it is possible to easily cope with, for example, a case where the modulation degree is changed.

また、同期点検出器4は、復調ベースバンド信号S2の変化点(具体的には電圧変化点)を検出することで同期点を検出する。復調ベースバンド信号S2の変化点の検出はさまざまな方法が考えられるが、最もシンプルな構成の一例として、以下、ゼロクロス点の検出点を変化点とする方法を説明する。復調ベースバンド信号S2はデジタルデータであり"2"の補数で表されるとすると、最上位ビットは符号ビットとなる。この符号ビットの変化点、つまり"0"から"1"に、"1"から"0"に遷移するポイントがゼロクロス点となる。同期点検出器4は、復調ベースバンド信号にオーバーサンプリング処理を行うことでこの変化点を検出する。オーバーサンプリング数を多くすることで変化点をより精度に検出することができるが、ここでは10倍オーバーサンプリングを行う場合を例にして説明する。   The synchronization point detector 4 detects a synchronization point by detecting a change point (specifically, a voltage change point) of the demodulated baseband signal S2. Various methods are conceivable for detecting the change point of the demodulated baseband signal S2. As an example of the simplest configuration, a method using the detection point of the zero cross point as the change point will be described below. Assuming that the demodulated baseband signal S2 is digital data and is represented by a complement of “2”, the most significant bit is a sign bit. The change point of the sign bit, that is, the point at which “0” is changed to “1” and “1” is changed to “0” is the zero cross point. The synchronization point detector 4 detects this change point by performing an oversampling process on the demodulated baseband signal. The change point can be detected with higher accuracy by increasing the number of oversampling, but here, a case where 10 times oversampling is performed will be described as an example.

10倍オーバーサンプリングを実施する場合には、0〜9までの変化点があり、同期点検出器4で変化点を検出したタイミングが0〜9のどの変化点であるのかを示す情報が、同期点検出位置情報S5として同期点保持器5に送られる。同期点保持器5は同期点検出位置情報S5の情報を蓄積し、もっとも同期点として確からしい変化点を決定して、その変化点を同期点として保持する。具体的には情報としてとりうる値は0〜9なので、それぞれに対応したカウンタを設け、その情報が送られてくるたびに対応したカウンタを1アップさせる。そしてもっともカウンタの値が高い変化点を同期点と見なし、同期点とみなした変化点を示す同期点位置情報S6nを復調信号同期出力器6に送る。   When 10 times oversampling is performed, there are changing points from 0 to 9, and information indicating which changing point is the timing at which the changing point is detected by the synchronizing point detector 4 is 0-9. It is sent to the synchronization point holder 5 as point detection position information S5. The synchronization point holder 5 accumulates the information of the synchronization point detection position information S5, determines the most likely change point as the synchronization point, and holds the change point as the synchronization point. Specifically, since values that can be taken as information are 0 to 9, counters corresponding to the respective values are provided, and the corresponding counter is incremented by 1 each time the information is sent. The change point having the highest counter value is regarded as a synchronization point, and synchronization point position information S6n indicating the change point regarded as the synchronization point is sent to the demodulated signal synchronization output unit 6.

復調信号同期出力器6は、入力される同期点位置情報S6に基づいて同期点から伝送速度の1/2の時間が経過したポイントをデータサンプリングポイントとして決定する。なお、ここでいう伝送速度とは、サンプリング周期のことである。復調信号同期出力器6は、決定したデータサンプリングポイントで復調データ信号S3の値の判定を行い、判定結果を同期デジタルデータS8として出力する。   The demodulated signal synchronization output unit 6 determines, as a data sampling point, a point at which a half of the transmission speed has elapsed from the synchronization point based on the input synchronization point position information S6. Here, the transmission rate is a sampling period. The demodulated signal synchronous output unit 6 determines the value of the demodulated data signal S3 at the determined data sampling point, and outputs the determination result as synchronous digital data S8.

また、復調信号同期出力器6は、同期デジタルデータS8の受信側のデータサンプリングタイミングが立下る場合、同期点位置情報S6のポイントで立ち上がり、データサンプリングポイントで立ち下がるクロックを生成して、同期デジタルクロックS7として出力する。   The demodulated signal synchronization output unit 6 generates a clock that rises at the point of the synchronization point position information S6 and falls at the data sampling point when the data sampling timing on the reception side of the synchronization digital data S8 falls, Output as clock S7.

以上説明したように、本実施形態では、変化点検出に基づいて同期点を決定してデータサンプリングを行うことで、より正確なデータ判定を行うことが可能となる。そのため、伝送速度が高速化した場合でも受信特性の劣化を押さえることができる。   As described above, in the present embodiment, it is possible to perform more accurate data determination by determining a synchronization point based on change point detection and performing data sampling. Therefore, even when the transmission rate is increased, it is possible to suppress the deterioration of reception characteristics.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の無線復調回路を説明する。図2は実施の形態2の無線復調回路の一構成例を示すブロック図であり、多値FSK変調時の同期点を検出する要部の回路構成を示す。
(Embodiment 2)
A radio demodulation circuit according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the radio demodulation circuit according to the second embodiment, and shows a circuit configuration of a main part for detecting a synchronization point at the time of multilevel FSK modulation.

実施の形態2では、実施の形態1の構成(図1)に、さらに多値同期点判定器7を有する。多値同期点判定器7は、同期点検出位置情報S5と、復調データ信号S3とにおける特定の4値FSKコードのコード変化点のみを同期点として判定する。以下、多値同期点判定器7によって判定される多値同期点検出位置に関する情報を多値同期点検出位置情報S9という。多値同期点検出位置情報S9は同期点保持器5に供給される。   In the second embodiment, the multi-level synchronization point determination unit 7 is further added to the configuration of the first embodiment (FIG. 1). The multi-level synchronization point determination unit 7 determines only the code change point of a specific 4-level FSK code in the synchronization point detection position information S5 and the demodulated data signal S3 as a synchronization point. Hereinafter, information regarding the multi-level synchronization point detection position determined by the multi-level synchronization point determination unit 7 is referred to as multi-level synchronization point detection position information S9. The multi-level synchronization point detection position information S9 is supplied to the synchronization point holder 5.

以下、実施の形態2の無線復調回路の動作を説明する。4値FSK無線通信をする場合、多値同期点判定器7によって判定される復調データ信号S3における4値コードは、"00"から"10"に、"10"から"00"に、もしくは"01"から"11"に、"11"から"01"に変化する、すなわち、図4に示すように、多値同期点判定器7は、帯域の中心周波数に対応する電圧から、±同じだけ離れた変調度に対応するコード対応電圧に電圧遷移したサンプリングポイント(以下、コード変化点という)のみを同期点とする同期点判定を行い、その判定結果を多値同期点検出位置情報S9として同期点保持器5に送る。   The operation of the radio demodulation circuit according to the second embodiment will be described below. In the case of 4-level FSK wireless communication, the 4-level code in the demodulated data signal S3 determined by the multilevel synchronization point determination unit 7 is “00” to “10”, “10” to “00”, or “ From “01” to “11”, “11” is changed to “01”, that is, as shown in FIG. 4, the multi-level synchronization point determination unit 7 is ± the same from the voltage corresponding to the center frequency of the band. A synchronization point determination is performed using only a sampling point (hereinafter referred to as a code change point) that has made a voltage transition to a code-corresponding voltage corresponding to a remote modulation degree as a synchronization point, and the determination result is synchronized as multilevel synchronization point detection position information S9 Send to the point holder 5.

多値の場合の同期点検出においてコード変化点による同期点検出を行う場合には、コード変化点が同期点にから離れた(一致しない)状態でコードが遷移する場合がある。例えば図5のコード変化点100では、"01"から"10"へコードが遷移しており、コード変化点102では、"00"から"11"にコードが遷移しており、これらのコード変化点100,102は同期点から離間しており両点は一致しない。そのため、同期点の検出は、例えば、"00"から"10"へのコード変化点と"01"から"11"へのコード変化点とを同期点とする、もしくは"10"から"00"へのコード変化点と"11"から"01"へのコード変化点とを同期点とするとしてもよい。このように同じ変調度だけ離れたコード変化点のみを同期点とすることで、図5の検出点101に示すように、より正確に同期点を検出することができる。   In the case of detecting the synchronization point by the code change point in the detection of the synchronization point in the case of multiple values, the code may transition in a state where the code change point is away from the synchronization point (does not match). For example, at the code change point 100 in FIG. 5, the code changes from “01” to “10”, and at the code change point 102, the code changes from “00” to “11”. The points 100 and 102 are separated from the synchronization point, and the two points do not match. For this reason, the synchronization point is detected, for example, using the code change point from “00” to “10” and the code change point from “01” to “11” as the synchronization point, or from “10” to “00”. The code change point to “11” and the code change point “11” to “01” may be set as the synchronization point. In this way, by using only the code change points separated by the same modulation degree as the synchronization point, the synchronization point can be detected more accurately as indicated by the detection point 101 in FIG.

さらに4値FSK無線通信をする場合において、多値同期点判定器7によって復調データ信号S3において、4値コードが"00"から"10"に遷移するコード変化点、または"10"から"00"になる遷移するコード変化点、つまり一番変調度が離れたコードに遷移するコード変化点を選択的に同期点と判定してもよい。この場合、両方向におけるコード変化点を同期点と判定するのではなく、"00"から"10"にコードに遷移するコード変化点、"10"から"00にコード遷移するコード変化点とのうちのどちらか一方のコード変化点を同期点と判定してもよい。これにより、次のようなメリットがある。   Further, in the case of quaternary FSK wireless communication, the multi-level synchronization point determination unit 7 uses the demodulated data signal S3 in the demodulated data signal S3, the code change point at which the quaternary code transitions from “00” to “10”, The code change point at which the transition is made, that is, the code change point at which the code shifts most away may be selectively determined as the synchronization point. In this case, a code change point in both directions is not determined as a synchronization point, but a code change point at which a code changes from “00” to “10” and a code change point at which a code changes from “10” to “00”. Any one of the code change points may be determined as a synchronization point, which has the following merit.

周波数オフセットがある場合を想定する。この場合、オフセットの影響があるために、変調度が同じだけ離れたコード変化点を同期点と判定する処理では、図5に示すように、4つのコード変化点103,104,105,106を、同期点と判定してしまって同期点が分散してしまう可能性がある。これに対して、一番変調度が離れたコード変化点のみを同期点と判定する処理を実施する場合には、2つのコード変化点104,105だけが選択的に同期点として判定される。そのため、周波数オフセットがある場合でも正確に同期点を検出することができる。   Assume that there is a frequency offset. In this case, since there is an influence of offset, in the process of determining code change points that are separated by the same degree of modulation as synchronization points, four code change points 103, 104, 105, and 106 are represented as shown in FIG. There is a possibility that the synchronization points may be dispersed because the synchronization points are determined. On the other hand, when the process of determining only the code change point having the farthest modulation degree as the synchronization point is performed, only the two code change points 104 and 105 are selectively determined as the synchronization point. Therefore, the synchronization point can be accurately detected even when there is a frequency offset.

なお、"00"から"10"にコードが遷移するコード変化点だけを、または、"10"から"00"にコードが遷移するコード変化点だけを同期点として判定してもよい。そうすれば、図5に示すコード変化点104もしくはコード変化点105を同期点として選択的の判定することが可能となり、より正確に同期点を得ることができる。   Note that only the code change point where the code transitions from “00” to “10” or only the code change point where the code transitions from “10” to “00” may be determined as the synchronization point. By doing so, it becomes possible to selectively determine the code change point 104 or the code change point 105 shown in FIG. 5 as the synchronization point, and the synchronization point can be obtained more accurately.

一般に無線通信において送信装置と受信装置との間で同期をとる際には、ビット同期コードにて同期がとられる。この場合、伝送されるコードは、伝送速度が判断できるコードの連続データ、すなわち、4値FSKであれば、"00"と"10"とを繰り返すことになる。そのため、ビット同期コードで同期をとる場合には、しきい値保持器3には、上述した3つのしきい値情報に示す値のうちで中間に位置する値が擬似的に2値弁別可能なしきい値として設定される。そうすることで図6に示すように、多値同期点判定器7は擬似的に2値変化が生じる前記同期点を選択的に抽出し、コード判定結果は、"00","10"だけとなる。以下、多値同期点判定器7によるコード判定結果を、"00","10"だけとする理由を説明する。   In general, when synchronization is established between a transmission device and a reception device in wireless communication, synchronization is achieved with a bit synchronization code. In this case, if the transmitted code is continuous data of a code whose transmission rate can be determined, that is, 4-level FSK, “00” and “10” are repeated. Therefore, when synchronizing with the bit synchronization code, the threshold value holder 3 can pseudo-binary discriminate the value located in the middle among the values shown in the above three threshold information. Set as threshold. By doing so, as shown in FIG. 6, the multi-level synchronization point determination unit 7 selectively extracts the synchronization point where the binary change occurs in a pseudo manner, and the code determination result is only “00” and “10”. It becomes. Hereinafter, the reason why the code determination result by the multi-level synchronization point determination unit 7 is only “00” and “10” will be described.

ビット同期コードにて同期をとる無線復調回路において多値同期点判定器7によるコード判定結果が少なくとも"00","10"を含むコード判定処理を実施した場合、誤って図6に示すサンプリングポイント200、201が初期同期点として設定されると、それ以降、"11"、"01"間のコード変化点が同期点として判定されるために、コード"11"とコード"01"との間で同期が取られてしまう。一度この状態で同期がとれてしまうと、それ以降、コード"00"からコード"10"へのコード変化点が検出されなくなって同期点が遷移しなくなり、そのために誤った同期タイミングで動作が継続されることになる。   When a code determination process including at least “00” and “10” as a code determination result by the multi-level synchronization point determination unit 7 is performed in the radio demodulation circuit synchronized with the bit synchronization code, the sampling points shown in FIG. When 200 and 201 are set as the initial synchronization points, the code change point between “11” and “01” is determined as the synchronization point thereafter, and therefore, between code “11” and code “01”. Will be synchronized. Once synchronization is established in this state, the code change point from the code “00” to the code “10” is no longer detected and the synchronization point does not transition, and therefore the operation continues at the wrong synchronization timing. Will be.

これに対して、多値同期点判定器7によるコード判定結果を、コード"00","10"だけとする判定処理を実施する場合には、図6に示すサンプリングポイント202,203で初期のサンプリングをした場合であっても、正しい同期点の決定が可能となり、送信側、受信側の同期獲得を迅速に行うことができる。また、送信側と受信側とで同期が取れた後、改めてしきい値を3つに設定することで通信中に同期点の補正を行うこともできる。なお、初期同期点の確定処理としては、例えば、実施の形態1に示すように、同期点保持器5に保持される同期点の保持カウント数に基づいて同期点を確定させることができる。   On the other hand, in the case of performing a determination process in which the code determination result by the multi-level synchronization point determination unit 7 is only the codes “00” and “10”, the sampling points 202 and 203 shown in FIG. Even when sampling is performed, a correct synchronization point can be determined, and synchronization can be quickly acquired on the transmission side and the reception side. Further, after synchronization is established between the transmission side and the reception side, the synchronization point can be corrected during communication by setting the threshold value to three again. As the initial synchronization point determination process, for example, as shown in the first embodiment, the synchronization point can be determined based on the synchronization count holding count held in the synchronization point holder 5.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3の無線復調回路を説明する。図3は実施の形態3の無線復調回路の一構成例を示すブロック図であり、多値FSK変調時の同期点を検出する要部の回路構成を示す。
(Embodiment 3)
A radio demodulation circuit according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a radio demodulation circuit according to the third embodiment, and shows a circuit configuration of a main part for detecting a synchronization point at the time of multilevel FSK modulation.

実施の形態3では、実施の形態2の構成(図2)に、さらに最大値保持器8と最小値保持器9と最適しきい値算出器10とを有する。最大値保持器8は復調ベースバンド信号S2の最大値を保持する。以下、最大値保持器8が出力する復調ベースバンド信号S2の最大値に関する情報を最大値情報S10という。最小値保持器9は復調ベースバンド信号S2の最小値を保持する。以下、最小値保持器9が出力する復調ベースバンド信号S2の最小値に関する情報を最小値情報S11という。最適しきい値算出器10は、最大値情報S10と最小値情報S11とから最適しきい値を算出する。以下、最適しきい値算出器10が出力する最適しきい値に関する情報を最適しきい値情報S12という。最適しきい値情報S12はしきい値保持器3に供給される。   In the third embodiment, the configuration of the second embodiment (FIG. 2) further includes a maximum value holder 8, a minimum value holder 9, and an optimum threshold value calculator 10. The maximum value holder 8 holds the maximum value of the demodulated baseband signal S2. Hereinafter, information regarding the maximum value of the demodulated baseband signal S2 output from the maximum value holder 8 is referred to as maximum value information S10. The minimum value holder 9 holds the minimum value of the demodulated baseband signal S2. Hereinafter, information regarding the minimum value of the demodulated baseband signal S2 output from the minimum value holder 9 is referred to as minimum value information S11. The optimum threshold value calculator 10 calculates an optimum threshold value from the maximum value information S10 and the minimum value information S11. Hereinafter, information relating to the optimum threshold output from the optimum threshold calculator 10 is referred to as optimum threshold information S12. The optimum threshold value information S12 is supplied to the threshold value holder 3.

次に、実施の形態3の無線復調回路の詳細な動作を説明する。4値FSK無線通信をする場合、最大値保持器8は、復調ベースバンド信号S2の最大値を保持したうえで、出力最大値情報S10を最適しきい値算出器10に供給する。最小値保持器9は、復調ベースバンド信号S2の最小値を保持したうえで、最小値情報S11を最適しきい値算出器10に供給する。最適しきい値算出器10は、出力最大値情報S10と最小値情報S11とから最適しきい値を決定する。図4に示すように最適しきい値は復調ベースバンド信号S2の最大値と最小値とを4分割することで得られる。すなわち、第一のしきい値は(最大値−最小値)×3/4、第二のしきい値は(最大値−最小値)×2/4、第三のしきい値は(最大値−最小値)×1/4となる。   Next, a detailed operation of the radio demodulation circuit according to the third embodiment will be described. When performing 4-level FSK wireless communication, the maximum value holder 8 holds the maximum value of the demodulated baseband signal S2 and supplies the output maximum value information S10 to the optimum threshold value calculator 10. The minimum value holder 9 holds the minimum value of the demodulated baseband signal S2, and supplies the minimum value information S11 to the optimum threshold value calculator 10. The optimum threshold value calculator 10 determines an optimum threshold value from the output maximum value information S10 and the minimum value information S11. As shown in FIG. 4, the optimum threshold value is obtained by dividing the maximum value and the minimum value of the demodulated baseband signal S2 into four. That is, the first threshold value is (maximum value−minimum value) × 3/4, the second threshold value is (maximum value−minimum value) × 2/4, and the third threshold value is (maximum value). −Minimum value) × 1/4.

このように決定したしきい値をしきい値保持器3に送ることで、送信側の周波数変調度にばらつきがあっても、電波状態に応じて最適なしきい値を決定し、受信特性の劣化を防ぐことができる。   By sending the threshold value thus determined to the threshold value holder 3, even if there is a variation in the frequency modulation degree on the transmission side, an optimum threshold value is determined according to the radio wave condition, and reception characteristics are deteriorated. Can be prevented.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4の無線復調回路を説明する。図7は実施の形態4の無線復調回路の一構成例を示すブロック図であり、多値FSK変調時の同期点を検出する要部の回路構成を示す。実施の形態4では、実施の形態1の構成(図1)に、さらに同期点監視器11を有する。同期点監視器11は、同期点検出器4が検出した同期点群(コード変化点群)の中で、事前に画定しておいた同期点郡から推定される同期周期にある程度沿って(例えば±0.2サンプリング時間の範囲内で)検出される同期点を正確な同期点と見なす一方、同期周期からある程度離れて(上述の範囲と同様の範囲内で)検出される同期点を正確な同期点とは見なさない。同期点監視器11は、このような同期点監視を行った結果を示す同期点監視情報S9を同期点保持器5に送る。
(Embodiment 4)
A radio demodulation circuit according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a radio demodulation circuit according to the fourth embodiment, and shows a circuit configuration of a main part for detecting a synchronization point at the time of multilevel FSK modulation. In the fourth embodiment, the synchronization point monitor 11 is further added to the configuration of the first embodiment (FIG. 1). The synchronization point monitor 11 is in a certain degree along the synchronization period estimated from the synchronization point group defined in advance in the synchronization point group (code change point group) detected by the synchronization point detector 4 (for example, While the detected synchronization point (within a range of ± 0.2 sampling time) is regarded as an accurate synchronization point, the detected synchronization point at some distance from the synchronization period (within the same range as described above) Not considered a sync point. The synchronization point monitor 11 sends synchronization point monitoring information S9 indicating the result of such synchronization point monitoring to the synchronization point holder 5.

以下、実施の形態4の無線復調回路の詳細な動作を説明する。4値FSK無線通信をする場合において、同期点監視器11は、同期点位置情報S6を元に、同期点周期からある程度離れた同期点(コード変化点)を正確な同期点とは見なさず、それ以外の同期点(同期点周期にある程度沿った同期点)を正確な同期点とする情報S9を生成したうえで、その情報S9を同期点保持器5に送る。以下、図8に示すように、まず同期をとる場合は"00"から"10"に、もしくは"10"から"00"にコード遷移をするような信号で同期を取り、コード変化点101を同期点として動作する場合を例にして説明する。   The detailed operation of the radio demodulation circuit according to the fourth embodiment will be described below. In the case of 4-level FSK wireless communication, the synchronization point monitor 11 does not consider a synchronization point (code change point) that is somewhat distant from the synchronization point period as an accurate synchronization point based on the synchronization point position information S6. After generating information S9 having the other synchronization points (synchronization points along the synchronization point period to some extent) as accurate synchronization points, the information S9 is sent to the synchronization point holder 5. Hereinafter, as shown in FIG. 8, when synchronization is first established, synchronization is performed with a signal that causes a code transition from “00” to “10”, or from “10” to “00”. A case where it operates as a synchronization point will be described as an example.

この場合、同期点監視器11は、時間軸上において正確な同期点(この場合は、コード変化点101)を中心として前後に任意の幅を有する同期点監視範囲Wを予め設定しておく。同期点監視器11は、同期点監視範囲Wにおいて検出された同期点(コード変化点)を選択的に正確な同期点として抽出し、同期点監視範囲W以外の時間帯で検出された同期点を正確な同期点として抽出しない。これにより、例えば、図8に示すように、"01"から"10"にコード遷移したことが同期点検出器4によって検出された同期点(コード変化点)100や、"00"から"11"にコード遷移したことが同期点検出器4によって検出された同期点102は、その検出タイミングが、同期点監視範囲Wに含まれていない。そのため、同期点監視器11は、これら同期点100,102は正確な同期点とは見なさない。   In this case, the sync point monitor 11 sets in advance a sync point monitoring range W having an arbitrary width around the accurate sync point (in this case, the code change point 101) on the time axis. The synchronization point monitor 11 selectively extracts a synchronization point (code change point) detected in the synchronization point monitoring range W as an accurate synchronization point, and is detected in a time zone other than the synchronization point monitoring range W. Is not extracted as an exact synchronization point. Accordingly, for example, as shown in FIG. 8, the synchronization point (code change point) 100 detected by the synchronization point detector 4 that the code transition from “01” to “10” is detected, or “00” to “11”. As for the synchronization point 102 detected by the synchronization point detector 4 that the code has been changed to “”, the detection timing is not included in the synchronization point monitoring range W. Therefore, the synchronization point monitor 11 does not regard these synchronization points 100 and 102 as accurate synchronization points.

このように、同期点監視器11は、同期点100,102を正確な同期点として見なさず、同期点101だけを正確な同期点と見なす同期点監視情報S9を生成して同期点保持器5に提供するため、同期点保持器5では、同期点検出器4によって検出された同期点群のうち、同期点監視範囲Wにおいて検出された同期点101だけが正確な同期点として選択的に保持されることになる。また、同期点監視器11によってある程度以上離れて検出される同期点を正確な同期点とみなさない回数について制限を設ける。この制限回数は固定値でも可変値でもよい。通信相手が変わった際において同期点とみなさない制限回数以下での通信が行われている間は同期点がずれており正確な通信ができないが、制限回数を超えて同期点とみなさない点において同期点を検出する場合は、その点を同期点とみなす。すなわち、その点を、変わった通信相手との同期点として補正(設定)する。   As described above, the synchronization point monitor 11 does not regard the synchronization points 100 and 102 as accurate synchronization points, but generates synchronization point monitoring information S9 that regards only the synchronization point 101 as an accurate synchronization point and generates the synchronization point holder 5. Therefore, in the synchronization point holder 5, only the synchronization point 101 detected in the synchronization point monitoring range W among the synchronization point group detected by the synchronization point detector 4 is selectively held as an accurate synchronization point. Will be. In addition, there is a limit on the number of times that a synchronization point detected at a certain distance or more by the synchronization point monitor 11 is not regarded as an accurate synchronization point. This limit number may be a fixed value or a variable value. When the communication partner is changed, the synchronization point is shifted and communication is not possible while the communication is under the limit number of times that is not considered as the synchronization point. When a synchronization point is detected, that point is regarded as a synchronization point. That is, the point is corrected (set) as a synchronization point with the changed communication partner.

同期点監視器11によってこのような同期点の監視を行うことで、4値FSK無線通信時でも安定した同期点を検出することができ、不要ノイズの一時的な混入があっても安定して無線4値FSK通信を継続することが可能になる。   By monitoring such a synchronization point by the synchronization point monitor 11, a stable synchronization point can be detected even during four-value FSK wireless communication, and stable even if there is temporary mixing of unnecessary noise. Wireless 4-level FSK communication can be continued.

(実施の形態5)
図9に示す本発明の実施の形態5は、本発明の無線復調回路が組み込まれたリモートコントローラである。図9において、12は無線が送受信されるアンテナである。13は実施の形態1−4のいずれかの無線復調回路が組み込まれた無線通信ICである。14はマイクロコントローラである。15は表示装置である。16はキー入力部である。
(Embodiment 5)
Embodiment 5 of the present invention shown in FIG. 9 is a remote controller in which the wireless demodulation circuit of the present invention is incorporated. In FIG. 9, 12 is an antenna through which radio is transmitted and received. Reference numeral 13 denotes a wireless communication IC in which the wireless demodulation circuit according to any one of Embodiments 1-4 is incorporated. Reference numeral 14 denotes a microcontroller. Reference numeral 15 denotes a display device. Reference numeral 16 denotes a key input unit.

以下、実施の形態5のリモートコントローラの詳細な動作を説明する。一般的な無線通信においては、まず通信相手との同期を取ることから動作が開始される。通信相手からの無線電波がアンテナ12によって受信される。その受信信号は無線受信信号S13として無線通信IC13に入力される。無線通信IC13は、実施の形態1−4のいずれかの無線復調回路を備えることで、早期に通信相手との同期を確立して安定した多値FSK通信を実現することができる。無線通信IC13は無線受信復調データS15をマイクロコントローラ14に送る。マイクロコントローラ14は無線受信復調データから同期が確立したことを通信相手に伝える信号を無線送信変調データS16として生成して、無線通信IC13に送る。無線通信IC13はそのデータS16を多値変調して、無線送信信号S14としてアンテナ12を介して無線電波として送信する。   The detailed operation of the remote controller according to the fifth embodiment will be described below. In general wireless communication, an operation is started by first synchronizing with a communication partner. Radio waves from the communication partner are received by the antenna 12. The reception signal is input to the wireless communication IC 13 as a wireless reception signal S13. The wireless communication IC 13 includes any one of the radio demodulation circuits according to the first to fourth embodiments, so that synchronization with the communication partner can be established at an early stage and stable multilevel FSK communication can be realized. The wireless communication IC 13 sends the wireless reception demodulation data S15 to the microcontroller 14. The microcontroller 14 generates a signal for informing the communication partner that synchronization has been established from the radio reception demodulated data as radio transmission modulation data S16, and sends it to the radio communication IC 13. The wireless communication IC 13 multi-value modulates the data S16 and transmits it as a radio wave via the antenna 12 as a radio transmission signal S14.

例えば、このリモートコントローラの通信相手がエアコンディショナである場合、エアコンディショナがOFFしている状態では、まず、操作者は、エアコンをONにする指示を示すキー入力をキー入力部16に行う。この指示はキー入力信号S18としてキー入力部16からマイクロコントローラ14に送られる。マイクロコントローラ14はエアコンディショナをONするコマンドデータを生成したうえでそのコマンドデータを無線変調データS16に変換する。マイクロコントローラ14は、その無線変調データS16を無線通信IC13に送る無線通信IC13はその無線変調データS16が重畳された無線変調信号S14を生成してアンテナ12を介して無線電波として出力する。   For example, when the communication partner of the remote controller is an air conditioner, when the air conditioner is OFF, the operator first performs a key input indicating an instruction to turn on the air conditioner on the key input unit 16. . This instruction is sent from the key input unit 16 to the microcontroller 14 as a key input signal S18. The microcontroller 14 generates command data for turning on the air conditioner and then converts the command data into the wireless modulation data S16. The microcontroller 14 sends the radio modulation data S16 to the radio communication IC 13. The radio communication IC 13 generates a radio modulation signal S14 on which the radio modulation data S16 is superimposed and outputs the radio modulation signal S14 via the antenna 12 as radio waves.

無線通信相手であるエアコンディショナが、自身がONになったことや現在の室温、設定温度などの情報が重畳された無線電波を返信してきた場合、アンテナ12はその無線電波を受信して無線受信信号S13にして無線通信IC13に送る。無線通信IC13はその無線復調データS15をマイクロコントローラ14に送る。マイクロコントローラ14は送られてきた情報から、エアコンディショナがONしたこと、現在の室温、設定温度などを判別したうえで、その判別結果を示す表示装置制御信号S17を生成して表示装置15に送る。表示装置15は表示装置制御信号S17に基づいてエアコンディショナがON状態であること、現在の室温、設定温度などを表示する。   When the air conditioner that is the wireless communication partner returns a wireless radio wave on which information such as that the air conditioner is turned on or the current room temperature and set temperature is superimposed, the antenna 12 receives the wireless radio wave and wirelessly receives it. The received signal S13 is sent to the wireless communication IC 13. The wireless communication IC 13 sends the wireless demodulated data S15 to the microcontroller 14. The microcontroller 14 discriminates that the air conditioner is turned on, the current room temperature, the set temperature, etc. from the sent information, and then generates a display device control signal S17 indicating the discrimination result to the display device 15. send. Based on the display device control signal S17, the display device 15 displays that the air conditioner is in the ON state, the current room temperature, the set temperature, and the like.

このように通信相手と安定した多値FSK通信を行うことで同じデータ量でも高速に通信することが可能になり、電流消費量を抑えることが可能になる。これにより、リモートコントローラの電池消費量を抑えることができる。そうすることで電池の小型化が可能となり、リモートコントローラ自体の小型化が可能になる。また高速な双方向通信が可能になり、これまでの赤外線によるリモートコントローラでできなかった1対多通信などが可能となりより付加価値が高まる。   By performing stable multilevel FSK communication with the communication partner in this way, it is possible to perform high-speed communication even with the same data amount, and it is possible to suppress current consumption. Thereby, the battery consumption of a remote controller can be suppressed. By doing so, the battery can be miniaturized and the remote controller itself can be miniaturized. In addition, high-speed bidirectional communication becomes possible, and one-to-many communication that could not be performed by an infrared remote controller so far becomes possible, thereby increasing added value.

本発明の無線復調回路は、多値FSK変調無線通信において、高速な伝送速度とより正確、高精度な通信を実現可能であるため、無線受信特性を劣化させずに高速通信を実現することが要求される無線機分野において有用である。   The radio demodulation circuit of the present invention can realize high-speed communication without degrading radio reception characteristics because it can realize high-speed transmission speed and more accurate and high-accuracy communication in multi-level FSK modulated radio communication. It is useful in the required radio field.

本発明の実施の形態1の無線復調回路を用いたFSK無線機の概略構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an FSK radio using a radio demodulation circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2の無線復調回路を用いたFSK無線機の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the FSK radio | wireless machine using the radio | wireless demodulation circuit of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3の無線復調回路を用いたFSK無線機の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the FSK radio | wireless machine using the radio | wireless demodulation circuit of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態2の復調ベースバンド信号のしきい値判定のタイミングチャート図。The timing chart figure of threshold value judgment of the demodulation baseband signal of Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態2の4値FSK無線通信時のコード遷移および検出変化点を示す図。The figure which shows the code transition and detection change point at the time of 4 value FSK radio | wireless communication of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2の4値FSK無線通信時のコード判定タイミングチャート図。The code | cord | chord judgment timing chart figure at the time of 4 value FSK radio | wireless communication of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態4の無線復調回路を用いたFSK無線機の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the FSK radio | wireless machine using the radio | wireless demodulation circuit of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4の4値FSK無線通信時のコード遷移および同期点監視範囲を示す図。The figure which shows the code transition at the time of the 4-value FSK radio | wireless communication of Embodiment 4 of this invention, and a synchronous point monitoring range. 本発明の実施の形態5のリモートコントローラの概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the remote controller of Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

デジタル復調器
2 データ判定手段
3 しきい値保持手段
4 同期検出回路
5 同期点保持手段
6 復調信号同期出力回路
7 多値同期点判定回路
8 最大値保持手段
9 最小値保持手段
10 最適しきい値算出手段
11 同期点監視手段
12 アンテナ
13 無線通信IC
14 マイクロコントローラ
15 表示装置
16 キー入力部
S1 多値FSK信号
S2 復調ベースバンド信号
S3 復調データ信号
S4 しきい値情報
S5 同期点検出位置情報
S6 同期点位置情報
S7 同期デジタルクロック
S8 同期デジタルデータ
S9 多値同期点検出位置情報
S10 最大値情報
S11 最小値情報
S12 最適しきい値情報
S13 無線受信信号
S14 無線送信信号
S15 受信復調データ信号
S16 送信変調データ信号
S17 表示装置制御信号
S18 キー入力信号
100 01から10変化時検出変化点
101 検出変化点
102 00から11変化時検出変化点
103 11から01変化時検出変化点
104 10から00変化時検出変化点
105 00から10変化時検出変化点
106 01から11変化時検出変化点
200 コード判定サンプリングポイント
201 コード判定サンプリングポイント
202 コード判定サンプリングポイント
203 コード判定サンプリングポイント
Digital demodulator 2 Data determination means 3 Threshold holding means 4 Synchronization detection circuit 5 Synchronization point holding means 6 Demodulated signal synchronization output circuit 7 Multi-level synchronization point determination circuit 8 Maximum value holding means 9 Minimum value holding means 10 Optimal threshold Calculation means 11 Synchronization point monitoring means 12 Antenna 13 Wireless communication IC
14 Microcontroller 15 Display device 16 Key input part S1 Multi-level FSK signal S2 Demodulated baseband signal S3 Demodulated data signal S4 Threshold information S5 Sync point detection position information S6 Sync point position information S7 Sync digital clock S8 Sync digital data S9 Multi Value synchronization point detection position information S10 Maximum value information S11 Minimum value information S12 Optimal threshold information S13 Radio reception signal S14 Radio transmission signal S15 Reception demodulation data signal S16 Transmission modulation data signal S17 Display device control signal S18 Key input signal 10001 10 change detection point 101 detection change point 10200 to 11 change change detection point 103 11 to 01 change change detection point 104 10 to 00 change change detection point 10500 to 10 change change detection point 10601 to 11 Change point detected at change 200 Code size Sampling point 201 codes determined sampling point 202 codes determined sampling point 203 codes determined sampling point

Claims (9)

多値FSK信号を復調するデジタル復調器と、
前記デジタル復調器の復調出力をしきい値判定するデータ判定器と、
前記データ判定器のしきい値を保持するしきい値保持器と、
を備える、
無線復調回路。
A digital demodulator that demodulates the multilevel FSK signal;
A data determiner for determining a threshold value of the demodulated output of the digital demodulator;
A threshold value holder for holding a threshold value of the data determiner;
Comprising
Wireless demodulation circuit.
前記復調出力における変化点を検出したうえで、検出した当該変化点に基づいて前記多値FSK信号の同期点を検出する同期点検出器と、
前記同期点における前記データ判定器のしきい値判定結果と、前記復調出力の伝送速度に同期する同期クロックとを出力する復調信号同期出力器と、
をさらに備える、
請求項1の無線復調回路。
A synchronization point detector for detecting a synchronization point of the multi-level FSK signal based on the detected variation point after detecting a variation point in the demodulated output;
A demodulated signal synchronization output unit that outputs a threshold determination result of the data determination unit at the synchronization point and a synchronization clock synchronized with a transmission rate of the demodulation output;
Further comprising
The radio demodulation circuit according to claim 1.
前記同期点を保持する同期点保持器を、
さらに備える、
請求項2の無線復調回路。
A synchronization point holder for holding the synchronization point;
In addition,
The radio demodulation circuit according to claim 2.
多値同期点判定器をさらに備え、
前記多値FSK信号は、当該信号に重畳される各コードに応じて変調度が設定された複数の周波数成分を有し、
前記復調出力は、前記複数の周波数成分に応じた複数の電圧成分を有し、
前記多値同期点判定器は、前記しきい値判定結果において前記多値FSK信号の中心周波数に対して前記変調度が互いに等しく離れた前記周波数成分に応じた前記電圧成分の間で電圧遷移が生じる前記同期点を、選択的に同期点として判定する、
請求項2の無線復調回路。
It further comprises a multi-level sync point determiner,
The multi-level FSK signal has a plurality of frequency components in which a modulation degree is set in accordance with each code superimposed on the signal,
The demodulated output has a plurality of voltage components corresponding to the plurality of frequency components,
The multi-level synchronization point determiner has a voltage transition between the voltage components corresponding to the frequency components whose modulation degrees are equally separated from a center frequency of the multi-level FSK signal in the threshold determination result. Selectively determining the resulting synchronization point as a synchronization point;
The radio demodulation circuit according to claim 2.
多値同期点判定器をさらに備え、
前記多値FSK信号は、当該信号に重畳される各コードに応じて変調度が設定された複数の周波数成分を有し、
前記復調出力は、前記複数の周波数成分に応じた複数の電圧成分を有し、
前記多値同期点判定器は、前記同期点検出器が検出した同期点郡から、前記しきい値判定結果において前記多値FSK信号の中心周波数に対して前記変調度が最大になる前記周波数成分に応じた前記電圧成分の間で電圧遷移が生じる前記同期点を抽出し、当該抽出同期点を同期点として判定する、
請求項2の無線復調回路。
It further comprises a multi-level sync point determiner,
The multi-level FSK signal has a plurality of frequency components in which a modulation degree is set in accordance with each code superimposed on the signal,
The demodulated output has a plurality of voltage components corresponding to the plurality of frequency components,
The multi-level sync point determiner is configured such that, from the sync point group detected by the sync point detector, the frequency component having the maximum modulation degree with respect to a center frequency of the multi-level FSK signal in the threshold determination result. Extracting the synchronization point where a voltage transition occurs between the voltage components according to, and determining the extraction synchronization point as a synchronization point;
The radio demodulation circuit according to claim 2.
前記しきい値保持器は、多値変調時における前記しきい値として、擬似的に2値弁別可能なしきい値を設定し、
前記多値同期点判定器は、前記しきい値判定結果において擬似的に2値変化が生じる前記同期点を抽出し、当該抽出同期点を同期点として判定する、
請求項5の無線復調回路。
The threshold value holder sets a threshold value capable of pseudo binary discrimination as the threshold value in multi-level modulation,
The multi-level synchronization point determiner extracts the synchronization point where a binary change occurs in a pseudo manner in the threshold determination result, and determines the extraction synchronization point as a synchronization point.
The radio demodulation circuit according to claim 5.
前記復調出力の最大値を保持する最大値保持器と、
前記復調出力の最小値を保持する最小値保持器と、
前記最大値保持器の出力と前記最小値保持器の出力とからしきい値の最適値を算出する最適しきい値算出器と、
を備え、
前記しきい値保持器は、前記最適しきい値算出器より算出されたしきい値を保持する、
請求項1の無線復調回路。
A maximum value holder for holding the maximum value of the demodulated output;
A minimum value holder for holding a minimum value of the demodulated output;
An optimum threshold value calculator for calculating an optimum value of the threshold value from the output of the maximum value holder and the output of the minimum value holder;
With
The threshold value holder holds the threshold value calculated by the optimum threshold value calculator;
The radio demodulation circuit according to claim 1.
前記同期点保持器に保持される前記同期点の保持カウント数に基づいて同期点を確定させたうえで、同期点確定後は、確定同期点を中心とする時間軸の任意の範囲において前記同期点検出器が検出する同期点を抽出し、当該抽出同期点を同期点として判定する同期点監視器を、
さらに備える、
請求項3の無線復調回路。
After the synchronization point is determined based on the synchronization point holding count number held in the synchronization point holder, and after the synchronization point is determined, the synchronization is performed in an arbitrary range of the time axis centering on the determined synchronization point. A synchronization point monitor that extracts a synchronization point detected by the point detector and determines the extracted synchronization point as a synchronization point,
In addition,
The radio demodulation circuit according to claim 3.
請求項1の無線復調回路が組み込まれて無線の送受信を行う無線通信LSIと、
前記無線通信LSIの無線信号を送受信するアンテナと、
前記無線通信LSIの制御を行うマイクロコントローラと、
前記マイクロコントローラに対して入力を行うキー入力装置と、
前記マイクロコントローラからの制御により任意の表示を行う表示装置と、
を備える、
リモートコントローラ。
A wireless communication LSI that incorporates the wireless demodulation circuit according to claim 1 and performs wireless transmission and reception;
An antenna for transmitting and receiving a wireless signal of the wireless communication LSI;
A microcontroller for controlling the wireless communication LSI;
A key input device for inputting to the microcontroller;
A display device for performing arbitrary display under the control of the microcontroller;
Comprising
Remote controller.
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JP2010251821A (en) * 2009-04-10 2010-11-04 Panasonic Corp Fsk reception device, fsk reception method and program

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