JP2760225B2 - Fsk変調器 - Google Patents
Fsk変調器Info
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- JP2760225B2 JP2760225B2 JP4215881A JP21588192A JP2760225B2 JP 2760225 B2 JP2760225 B2 JP 2760225B2 JP 4215881 A JP4215881 A JP 4215881A JP 21588192 A JP21588192 A JP 21588192A JP 2760225 B2 JP2760225 B2 JP 2760225B2
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- switch
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
- H04L27/12—Modulator circuits; Transmitter circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタルデータ通信に
適用するFSK変調器に関する。
適用するFSK変調器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のFSK変調器の一例を図4に示
す。ここで、電圧制御発振回路(以下VCOと称する)
31は、20MHz帯で発振して発振信号S31を送出
する。可変分周回路32は、入力データDiに応じて、
発振信号S31を418分周(スペース)または382
分周(マーク)して、50kHz帯の信号とする。
す。ここで、電圧制御発振回路(以下VCOと称する)
31は、20MHz帯で発振して発振信号S31を送出
する。可変分周回路32は、入力データDiに応じて、
発振信号S31を418分周(スペース)または382
分周(マーク)して、50kHz帯の信号とする。
【0003】位相比較回路33は、可変分周回路32の
出力信号と基準信号発生回路3からの50kHzの基準
信号との位相比較を行い、位相差に応じた制御電圧を生
成してVCO31を制御し、可変分周回路32の出力周
波数が基準信号の周波数と一致するように制御する。ま
た、低域フィルタ34は、位相同期ループの不要信号成
分を除去する。
出力信号と基準信号発生回路3からの50kHzの基準
信号との位相比較を行い、位相差に応じた制御電圧を生
成してVCO31を制御し、可変分周回路32の出力周
波数が基準信号の周波数と一致するように制御する。ま
た、低域フィルタ34は、位相同期ループの不要信号成
分を除去する。
【0004】ここで、入力データがマーク時では、VC
O31の発振周波数は、50kHz×382=19.1
MHzとなり、また、入力データがスペース時では、V
CO31の発振周波数は、50kHz×418=20.
9MHzとなる。
O31の発振周波数は、50kHz×382=19.1
MHzとなり、また、入力データがスペース時では、V
CO31の発振周波数は、50kHz×418=20.
9MHzとなる。
【0005】VCO31の出力信号は、分周回路35に
より200分周され、更に、低域フィルタ36により不
要信号成分が除去されてFSK出力信号として送出され
る。
より200分周され、更に、低域フィルタ36により不
要信号成分が除去されてFSK出力信号として送出され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のFSK
変調器では、一般に位相同期ループの低域フィルタとし
て、CRによる一次積分回路で構成されるフィルタが使
用される。このようなフィルタでは、高域の減衰が十分
でなく、またループの応答速度を速くするためにフィル
タの遮断周波数を高くした場合は、不要信号成分を充分
に除去できない。逆に、ループの応答を遅くした場合
は、符号間干渉等が発生し、高速データ通信の障害とな
る。
変調器では、一般に位相同期ループの低域フィルタとし
て、CRによる一次積分回路で構成されるフィルタが使
用される。このようなフィルタでは、高域の減衰が十分
でなく、またループの応答速度を速くするためにフィル
タの遮断周波数を高くした場合は、不要信号成分を充分
に除去できない。逆に、ループの応答を遅くした場合
は、符号間干渉等が発生し、高速データ通信の障害とな
る。
【0007】一方、低域フィルタに高次のフィルタを使
用すると、フィルタの遅延のためにループの発振やオー
バーシュート等の現象が発生し易い。また、可変分周回
路では位相比較周波数の周期毎に分周数を設定するの
で、ジッタを伴うという問題点がある。
用すると、フィルタの遅延のためにループの発振やオー
バーシュート等の現象が発生し易い。また、可変分周回
路では位相比較周波数の周期毎に分周数を設定するの
で、ジッタを伴うという問題点がある。
【0008】本発明の目的は、周波数安定度が高く、且
つ、符号間干渉が少なく高速データ通信に適したFSK
信号を生成できるFSK変調器を提供することにある。
つ、符号間干渉が少なく高速データ通信に適したFSK
信号を生成できるFSK変調器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のFSK変調器
は、入力データのスペース、マークに応じてFSK信号
を生成するFSK変調器において、同一特性を有する第
1,第2および第3の電圧制御発振回路と、第1のスイ
ッチ回路およびスペース時の周波数で発振する前記第1
の電圧制御発振回路を含む第1の位相同期ループと、第
2のスイッチ回路およびマーク時の周波数で発振する前
記第2の電圧制御発振回路を含む第2の位相同期ループ
と、前記第1の位相同期ループで生成して前記第1の電
圧制御発振回路を制御する第1の制御電圧および前記第
2の位相同期ループで生成して前記第2の電圧制御発振
回路を制御する第2の制御電圧の内いずれか一方を選択
する第3のスイッチ回路と、この第3のスイッチ回路の
出力側に設けられて不要信号成分を除去する群遅延特性
が平坦な低域フィルタと、前記第3のスイッチ回路の出
力および前記低域フィルタの出力の内いずれか一方を選
択する第4のスイッチ回路と、この第4のスイッチ回路
が選択した第3の制御電圧によって制御される前記第3
の電圧制御発振回路と、前記入力データの変化に応じて
前記第1,第2,第3および第4のスイッチ回路をそれ
ぞれ制御するスイッチ制御回路とを備えて構成する。ま
た、前記スイッチ制御回路は、前記入力データが変化し
た直後、前記第3のスイッチ回路には前記第1および第
2の制御電圧の内、変化後の周波数に対応する方を選択
させ、また、前記第4のスイッチ回路には前記低域フィ
ルタの出力を選択させ、一定時間経過後、変化後の周波
数に対応する位相同期ループの前記第1および第2のス
イッチ回路には、前記第1および第2の電圧制御発振回
路の出力信号の代りに前記第3の電圧制御発振回路の出
力信号を選択させ、更に前記第4のスイッチ回路には前
記第3のスイッチ回路の出力を選択させるように構成す
る。
は、入力データのスペース、マークに応じてFSK信号
を生成するFSK変調器において、同一特性を有する第
1,第2および第3の電圧制御発振回路と、第1のスイ
ッチ回路およびスペース時の周波数で発振する前記第1
の電圧制御発振回路を含む第1の位相同期ループと、第
2のスイッチ回路およびマーク時の周波数で発振する前
記第2の電圧制御発振回路を含む第2の位相同期ループ
と、前記第1の位相同期ループで生成して前記第1の電
圧制御発振回路を制御する第1の制御電圧および前記第
2の位相同期ループで生成して前記第2の電圧制御発振
回路を制御する第2の制御電圧の内いずれか一方を選択
する第3のスイッチ回路と、この第3のスイッチ回路の
出力側に設けられて不要信号成分を除去する群遅延特性
が平坦な低域フィルタと、前記第3のスイッチ回路の出
力および前記低域フィルタの出力の内いずれか一方を選
択する第4のスイッチ回路と、この第4のスイッチ回路
が選択した第3の制御電圧によって制御される前記第3
の電圧制御発振回路と、前記入力データの変化に応じて
前記第1,第2,第3および第4のスイッチ回路をそれ
ぞれ制御するスイッチ制御回路とを備えて構成する。ま
た、前記スイッチ制御回路は、前記入力データが変化し
た直後、前記第3のスイッチ回路には前記第1および第
2の制御電圧の内、変化後の周波数に対応する方を選択
させ、また、前記第4のスイッチ回路には前記低域フィ
ルタの出力を選択させ、一定時間経過後、変化後の周波
数に対応する位相同期ループの前記第1および第2のス
イッチ回路には、前記第1および第2の電圧制御発振回
路の出力信号の代りに前記第3の電圧制御発振回路の出
力信号を選択させ、更に前記第4のスイッチ回路には前
記第3のスイッチ回路の出力を選択させるように構成す
る。
【0010】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0011】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
であり、スペース時の周波数に制御されて発振信号S1
を送出する電圧制御発振回路11(以下VCOと称す)
を含む位相同期ループ1と、マーク時の周波数に制御さ
れて発振信号S2を送出するVCO21を含む位相同期
ループ2と、位相同期ループ1,2に供給する基準信号
Ssを発生する基準信号発生回路3と、VCO11の制
御電圧V1およびVCO21の制御電圧V2の内いずれ
か一方を選択するスイッチ回路4と、位相同期ループの
不要信号成分を除去する群遅延特性が平坦な低域フィル
タ5と、スイッチ回路4の出力および低域フィルタ5の
出力の内いずれか一方を選択するスイッチ回路6と、こ
のスイッチ回路6の選択した出力によって制御されて発
振信号S3を送出するVCO7と、このVCO7の発振
信号S3を分周する分周回路8と、この分周回路8の出
力信号に含まれる不要信号成分を除去して出力信号So
として送出する低域フィルタ9と、入力データDiのス
ペース、マークに応じて各スイッチ回路15,25,
4,6を制御する切替信号C1,C2,C3,C4を送
出するスイッチ制御回路10とを備えている。
であり、スペース時の周波数に制御されて発振信号S1
を送出する電圧制御発振回路11(以下VCOと称す)
を含む位相同期ループ1と、マーク時の周波数に制御さ
れて発振信号S2を送出するVCO21を含む位相同期
ループ2と、位相同期ループ1,2に供給する基準信号
Ssを発生する基準信号発生回路3と、VCO11の制
御電圧V1およびVCO21の制御電圧V2の内いずれ
か一方を選択するスイッチ回路4と、位相同期ループの
不要信号成分を除去する群遅延特性が平坦な低域フィル
タ5と、スイッチ回路4の出力および低域フィルタ5の
出力の内いずれか一方を選択するスイッチ回路6と、こ
のスイッチ回路6の選択した出力によって制御されて発
振信号S3を送出するVCO7と、このVCO7の発振
信号S3を分周する分周回路8と、この分周回路8の出
力信号に含まれる不要信号成分を除去して出力信号So
として送出する低域フィルタ9と、入力データDiのス
ペース、マークに応じて各スイッチ回路15,25,
4,6を制御する切替信号C1,C2,C3,C4を送
出するスイッチ制御回路10とを備えている。
【0012】ここで、VCO11,21および7は、そ
れぞれ同一回路構成かつ同一特性を有している。また、
位相同期ループ1,2は、VCO11,21と、スイッ
チ回路15,25と、分周回路12,22と、位相比較
回路13,23と、低域フィルタ14,24とをそれぞ
れ有している。
れぞれ同一回路構成かつ同一特性を有している。また、
位相同期ループ1,2は、VCO11,21と、スイッ
チ回路15,25と、分周回路12,22と、位相比較
回路13,23と、低域フィルタ14,24とをそれぞ
れ有している。
【0013】次に動作を説明する。
【0014】本実施例では、出力信号Soのスペース,
マーク時の周波数はそれぞれ100kHz+4.5kH
z,100kHz−4.5kHzとし、また、VCO1
1,21および7の発振周波数範囲は19〜20MHz
とし、VCO11の発振周波数は20.9MHz(スペ
ース)、VCO21の発振周波数は19.1MHz(マ
ーク)に制御する。また、基準信号Ssの周波数は50
kHzとする。
マーク時の周波数はそれぞれ100kHz+4.5kH
z,100kHz−4.5kHzとし、また、VCO1
1,21および7の発振周波数範囲は19〜20MHz
とし、VCO11の発振周波数は20.9MHz(スペ
ース)、VCO21の発振周波数は19.1MHz(マ
ーク)に制御する。また、基準信号Ssの周波数は50
kHzとする。
【0015】まず、位相同期ループ1,2の動作につい
て説明する。
て説明する。
【0016】スイッチ回路15,25が接点b側をそれ
ぞれ選択したときに各位相同期ループが形成される。こ
のとき、VCO11,21の出力信号(周波数20.9
MHzおよび19.1MHz)は、分周回路12,22
によって、それぞれ418分周および382分周されて
50kHzにされ、位相比較回路13,23によって、
基準信号Ss(50kHz)と位相比較されて位相差に
応じた電圧が生成される。更に、低域フィルタ14,2
4によって位相同期ループの不要信号成分が除去され、
VCO11,21の制御電圧V1,V2が生成される。
ぞれ選択したときに各位相同期ループが形成される。こ
のとき、VCO11,21の出力信号(周波数20.9
MHzおよび19.1MHz)は、分周回路12,22
によって、それぞれ418分周および382分周されて
50kHzにされ、位相比較回路13,23によって、
基準信号Ss(50kHz)と位相比較されて位相差に
応じた電圧が生成される。更に、低域フィルタ14,2
4によって位相同期ループの不要信号成分が除去され、
VCO11,21の制御電圧V1,V2が生成される。
【0017】さて、入力データDiがマーク時の定常状
態、つまり、入力データDiがマークに変化して一定時
間経過した状態では、各スイッチ回路は図1に示したよ
うになっている。この場合、位相同期ループ2のスイッ
チ回路25は、切替信号C2により接点a側に切替って
VCO7の発振信号S3を選択し、また、スイッチ回路
4,6は、切替信号C3,C4により位相同期ループ2
の制御電圧V2を選択する。従って、位相同期ループ2
のVCO21がVCO7によって置換えられた形で位相
同期ループが形成され、VCO7は制御電圧V2を受け
て周波数が19.1MHz(マーク)の発振信号S3を
送出する。発振信号S3は、分周回路8によって200
分周され、低域フィルタ9によって不要信号成分を除去
されて、周波数が95.5kHz(100kHz−4.
5kHz)のマークを示す出力信号Soとして送出され
る。
態、つまり、入力データDiがマークに変化して一定時
間経過した状態では、各スイッチ回路は図1に示したよ
うになっている。この場合、位相同期ループ2のスイッ
チ回路25は、切替信号C2により接点a側に切替って
VCO7の発振信号S3を選択し、また、スイッチ回路
4,6は、切替信号C3,C4により位相同期ループ2
の制御電圧V2を選択する。従って、位相同期ループ2
のVCO21がVCO7によって置換えられた形で位相
同期ループが形成され、VCO7は制御電圧V2を受け
て周波数が19.1MHz(マーク)の発振信号S3を
送出する。発振信号S3は、分周回路8によって200
分周され、低域フィルタ9によって不要信号成分を除去
されて、周波数が95.5kHz(100kHz−4.
5kHz)のマークを示す出力信号Soとして送出され
る。
【0018】次に、入力データDiがマークからスペー
スに変化したときの動作について説明する。
スに変化したときの動作について説明する。
【0019】図2は入力データがマークからスペースに
変化した直後のスイッチ回路の状態を示すブロック図で
あり、また図3は動作を示すタイミングチャートであ
る。
変化した直後のスイッチ回路の状態を示すブロック図で
あり、また図3は動作を示すタイミングチャートであ
る。
【0020】この状態のとき、位相同期ループ1のスイ
ッチ回路15は接点b側のままである。また、位相同期
ループ2のスイッチ回路25は接点b側を選択する。位
相同期ループ1のVCO11は、制御電圧V1によって
制御されて周波数20.9MHzの発振を継続する。一
方、スイッチ回路4は、切替信号C3により位相同期ル
ープ1の制御電圧V1を選択し、スイッチ回路6は、切
替信号C3により低域フィルタ5側を選択する。従っ
て、制御電圧V1が低域フィルタ5を経由してVCO7
に供給される。
ッチ回路15は接点b側のままである。また、位相同期
ループ2のスイッチ回路25は接点b側を選択する。位
相同期ループ1のVCO11は、制御電圧V1によって
制御されて周波数20.9MHzの発振を継続する。一
方、スイッチ回路4は、切替信号C3により位相同期ル
ープ1の制御電圧V1を選択し、スイッチ回路6は、切
替信号C3により低域フィルタ5側を選択する。従っ
て、制御電圧V1が低域フィルタ5を経由してVCO7
に供給される。
【0021】ところで、低域フィルタ5は、群遅延特性
が平坦なベッセル型低域ろ波回路で構成してあり、滑か
に変化する制御電圧をVCO7に供給できる。また、V
CO11,21および7は同一特性であるので、図3に
示すように、VCO7の発振信号S3の周波数は19.
1MHz(マーク)から20.9MHz(スペース)へ
向けて滑かに変化する。
が平坦なベッセル型低域ろ波回路で構成してあり、滑か
に変化する制御電圧をVCO7に供給できる。また、V
CO11,21および7は同一特性であるので、図3に
示すように、VCO7の発振信号S3の周波数は19.
1MHz(マーク)から20.9MHz(スペース)へ
向けて滑かに変化する。
【0022】その後、一定時間が経過して低域フィルタ
5の出力が定常状態に達したとき、つまり、VCO7の
発振周波数が20.9MHzに近付いたとき、位相同期
ループ1のスイッチ回路15は、切替信号C1により接
点a側を選択してVCO7の発振信号S3を選択し、ま
た、スイッチ回路6は、切替信号C4によりスイッチ回
路4の出力を選択することにより、VCO7を含む位相
同期ループが形成され、VCO7の発振信号S3の周波
数は正確に20.9MHz(スペース)に制御される。
5の出力が定常状態に達したとき、つまり、VCO7の
発振周波数が20.9MHzに近付いたとき、位相同期
ループ1のスイッチ回路15は、切替信号C1により接
点a側を選択してVCO7の発振信号S3を選択し、ま
た、スイッチ回路6は、切替信号C4によりスイッチ回
路4の出力を選択することにより、VCO7を含む位相
同期ループが形成され、VCO7の発振信号S3の周波
数は正確に20.9MHz(スペース)に制御される。
【0023】このように制御された発振信号S3は、分
周回路8によって200分周され、低域フィルタ9によ
って不要信号成分を除去されて、周波数が104.5k
Hz(100kHz+4.5kHz)のスペースを示す
出力信号Soとして送出される。
周回路8によって200分周され、低域フィルタ9によ
って不要信号成分を除去されて、周波数が104.5k
Hz(100kHz+4.5kHz)のスペースを示す
出力信号Soとして送出される。
【0024】なお、入力データがスペースからマークに
変化した場合も同様に動作するので説明は省略する。
変化した場合も同様に動作するので説明は省略する。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力データのスペース、マークに応じてFSK信号を生成
するFSK変調器において、同一特性を有する3つの電
圧制御発振回路を設け、第1の電圧制御発振回路はスペ
ース時の周波数で機能する第1の位相同期ループに設
け、第2の電圧制御発振回路はマーク時の周波数で機能
する第2の位相同期ループに設け、第3の電圧制御発振
回路は出力信号用とし、入力データがスペース、マーク
に変化した直後は、変化後の周波数に対応する位相同期
ループの制御電圧を、群遅延特性が平坦な低域フィルタ
を介して第3の電圧制御発振回路に供給し、一定時間経
過後、変化後の周波数に対応する位相同期ループの電圧
制御発振回路の代りに第3の電圧制御発振回路を接続す
ることにより、周波数安定度が良好で、符号間干渉の少
ない高速データ通信に適したFSK信号を得ることがで
きる。
力データのスペース、マークに応じてFSK信号を生成
するFSK変調器において、同一特性を有する3つの電
圧制御発振回路を設け、第1の電圧制御発振回路はスペ
ース時の周波数で機能する第1の位相同期ループに設
け、第2の電圧制御発振回路はマーク時の周波数で機能
する第2の位相同期ループに設け、第3の電圧制御発振
回路は出力信号用とし、入力データがスペース、マーク
に変化した直後は、変化後の周波数に対応する位相同期
ループの制御電圧を、群遅延特性が平坦な低域フィルタ
を介して第3の電圧制御発振回路に供給し、一定時間経
過後、変化後の周波数に対応する位相同期ループの電圧
制御発振回路の代りに第3の電圧制御発振回路を接続す
ることにより、周波数安定度が良好で、符号間干渉の少
ない高速データ通信に適したFSK信号を得ることがで
きる。
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図であり、入
力データがマークに変化して一定時間経過したときの状
態を示している。
力データがマークに変化して一定時間経過したときの状
態を示している。
【図2】本発明の一実施例を示すブロック図であり、入
力データがマークからスペースに変化した直後の状態を
示している。
力データがマークからスペースに変化した直後の状態を
示している。
【図3】本実施例の動作を示すタイミングチャートであ
る。
る。
【図4】従来のFSK変調器の一例を示すブロック図で
ある。
ある。
1,2 位相同期ループ 3 基準信号発生回路 4,6,15,25 スイッチ回路 5,9 低域フィルタ 7,11,21 電圧制御発振回路(VCO) 8 分周回路 10 スイッチ制御回路 C1〜C4 切替信号 Di 入力データ S1〜S3 発振信号 So 出力信号(FSK信号) Ss 基準信号 V1,V2 制御電圧
Claims (2)
- 【請求項1】 入力データのスペース、マークに応じて
FSK信号を生成するFSK変調器において、同一特性
を有する第1,第2および第3の電圧制御発振回路と、
第1のスイッチ回路およびスペース時の周波数で発振す
る前記第1の電圧制御発振回路を含む第1の位相同期ル
ープと、第2のスイッチ回路およびマーク時の周波数で
発振する前記第2の電圧制御発振回路を含む第2の位相
同期ループと、前記第1の位相同期ループで生成して前
記第1の電圧制御発振回路を制御する第1の制御電圧お
よび前記第2の位相同期ループで生成して前記第2の電
圧制御発振回路を制御する第2の制御電圧の内いずれか
一方を選択する第3のスイッチ回路と、この第3のスイ
ッチ回路の出力側に設けられて不要信号成分を除去する
群遅延特性が平坦な低域フィルタと、前記第3のスイッ
チ回路の出力および前記低域フィルタの出力の内いずれ
か一方を選択する第4のスイッチ回路と、この第4のス
イッチ回路が選択した第3の制御電圧によって制御され
る前記第3の電圧制御発振回路と、前記入力データの変
化に応じて前記第1,第2,第3および第4のスイッチ
回路をそれぞれ制御するスイッチ制御回路とを備えるこ
とを特徴とするFSK変調器。 - 【請求項2】 前記スイッチ制御回路は、前記入力デー
タが変化した直後、前記第3のスイッチ回路には前記第
1および第2の制御電圧の内、変化後の周波数に対応す
る方を選択させ、また、前記第4のスイッチ回路には前
記低域フィルタの出力を選択させ、一定時間経過後、変
化後の周波数に対応する位相同期ループの前記第1およ
び第2のスイッチ回路には、前記第1および第2の電圧
制御発振回路の出力信号の代りに前記第3の電圧制御発
振回路の出力信号を選択させ、更に前記第4のスイッチ
回路には前記第3のスイッチ回路の出力を選択させるこ
とを特徴とする請求項1記載のFSK変調器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4215881A JP2760225B2 (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | Fsk変調器 |
US08/103,854 US5434888A (en) | 1992-08-13 | 1993-08-09 | FSK modulating apparatus |
EP93306289A EP0584996B1 (en) | 1992-08-13 | 1993-08-10 | FSK modulating apparatus |
ES93306289T ES2121952T3 (es) | 1992-08-13 | 1993-08-10 | Aparato de modulacion de codificacion por desplazamiento de frecuencia. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4215881A JP2760225B2 (ja) | 1992-08-13 | 1992-08-13 | Fsk変調器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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