JP2918578B2 - デジタル復調器 - Google Patents
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
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- H—ELECTRICITY
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- H03H11/00—Networks using active elements
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- H03H11/04—Frequency selective two-port networks
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
- H04B1/30—Circuits for homodyne or synchrodyne receivers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Communication Control (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Transmitters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は信号処理用装置、特に低周波ベースバンド信
号をデジタル形に変換する装置に関する。
号をデジタル形に変換する装置に関する。
一定の用途においては百万〜１のレンジにわたり変化
できる信号がつくり出されるため百万分の１の信号分解
能が必要となる。例えば慣性航行システムがかかる精度
を必要としている。百万ないし１のダイナミックレンジ
を得るに１サンプルあたり20ビットを要する従来の並行
アナログ・デジタル回路を製作し構成品のエージングと
温度範囲にわたって校正しつづけることは極めて困難で
あろう。これらの用途のために、周波数が入力ベースバ
ンド信号の電圧レベルに比例した出力信号を発生する電
圧−周波数変換器が通常使用されている。電圧−周波数
変換器により有限の時間間隔にわたってつくりだされる
信号の周波数を計数することによって入力ベースバンド
信号の積分値を表わす量が計算できる。かかるシステム
で測定される入力ベースバンド信号はdcまで延びる周波
数レンジを有している。１システムの回路内のdcレベル
のシフトは例えば温度の変化や外部放射にさらされるこ
とによって起こされる。その結果、ベースバンド信号を
処理する回路内のdcレベルの変化は何れも１システムの
電圧精度を制約することになる。
できる信号がつくり出されるため百万分の１の信号分解
能が必要となる。例えば慣性航行システムがかかる精度
を必要としている。百万ないし１のダイナミックレンジ
を得るに１サンプルあたり20ビットを要する従来の並行
アナログ・デジタル回路を製作し構成品のエージングと
温度範囲にわたって校正しつづけることは極めて困難で
あろう。これらの用途のために、周波数が入力ベースバ
ンド信号の電圧レベルに比例した出力信号を発生する電
圧−周波数変換器が通常使用されている。電圧−周波数
変換器により有限の時間間隔にわたってつくりだされる
信号の周波数を計数することによって入力ベースバンド
信号の積分値を表わす量が計算できる。かかるシステム
で測定される入力ベースバンド信号はdcまで延びる周波
数レンジを有している。１システムの回路内のdcレベル
のシフトは例えば温度の変化や外部放射にさらされるこ
とによって起こされる。その結果、ベースバンド信号を
処理する回路内のdcレベルの変化は何れも１システムの
電圧精度を制約することになる。
それ故、大きなダイナミックレンジを有するベースバ
ンド信号を表わすための装置を提供することが本発明の
目的である。
ンド信号を表わすための装置を提供することが本発明の
目的である。
本発明のもう一つの目的はベースバンド信号をデジタ
ル形に表現する装置を提供することである。
ル形に表現する装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は上記装置内のdcレベルのシ
フトに不感であるベースバンド信号を表わす装置を提供
することである。
フトに不感であるベースバンド信号を表わす装置を提供
することである。
本発明の以上の目的ならびにその他の目的に従ってDS
B−SC信号をデジタル形に復調しデジタル形のベースバ
ンド信号を得るシステムが提供される。
B−SC信号をデジタル形に復調しデジタル形のベースバ
ンド信号を得るシステムが提供される。
若干の用途ではベースバンド信号は低周波アナログ信
号である。上記装置はDSB−SC信号の電圧レベルを一連
の出力パルスの周波数としてエンコードする電圧−周波
数変換器を備える。本発明は電圧−周波数変換器の周波
数エンコードしたDSB−SC出力信号を直接復調してデジ
タル形のベース信号を得ることを想定している。本発明
を実施することによりベースバンド信号の同相成分と直
角成分の両方を復調することができる。
号である。上記装置はDSB−SC信号の電圧レベルを一連
の出力パルスの周波数としてエンコードする電圧−周波
数変換器を備える。本発明は電圧−周波数変換器の周波
数エンコードしたDSB−SC出力信号を直接復調してデジ
タル形のベース信号を得ることを想定している。本発明
を実施することによりベースバンド信号の同相成分と直
角成分の両方を復調することができる。
電圧−周波数変換器はDSB−SC信号を２つの形にエン
コードすることができる。その一つは「ユニポーラ」形
で出力信号の周波数は恐らく若干の他の周波数の場合DS
B−SC信号の電圧レベルに比例する。他の一つは「バイ
ポーラ」形でその場合、DSB−SC信号は２個の信号成分
としてエンコードされる。上記２成分信号はDSB−SC信
号と基準電圧レベル間の差の絶対値に比例する周波数成
分信号を含んでいる。上記２成分信号はDSB−SC信号が
基準電圧レベル以上か未満であるかをデジタル形で表示
する上下成分をも備えている。
コードすることができる。その一つは「ユニポーラ」形
で出力信号の周波数は恐らく若干の他の周波数の場合DS
B−SC信号の電圧レベルに比例する。他の一つは「バイ
ポーラ」形でその場合、DSB−SC信号は２個の信号成分
としてエンコードされる。上記２成分信号はDSB−SC信
号と基準電圧レベル間の差の絶対値に比例する周波数成
分信号を含んでいる。上記２成分信号はDSB−SC信号が
基準電圧レベル以上か未満であるかをデジタル形で表示
する上下成分をも備えている。
電圧−周波数変換器のユニポーラ形出力信号を同期的
に復調するために、信号はアップダウンカウンタに送ら
れる。上記カウンタは上下方向制御端子を備えていて同
端子に対してDSB−SC信号の基準搬送波信号が送られ
る。これは同相ベースバンド信号を同期検出しベースバ
ンド信号の積分値を表わすデジタルワードを提供する。
カウンタが積分し、基準搬送波と同期して上下計数を逆
転することによってDSB−SC信号が復調される。
に復調するために、信号はアップダウンカウンタに送ら
れる。上記カウンタは上下方向制御端子を備えていて同
端子に対してDSB−SC信号の基準搬送波信号が送られ
る。これは同相ベースバンド信号を同期検出しベースバ
ンド信号の積分値を表わすデジタルワードを提供する。
カウンタが積分し、基準搬送波と同期して上下計数を逆
転することによってDSB−SC信号が復調される。
電圧−周波数変換器のバイポーラ形出力信号を同期復
調させるために、上下成分信号は基準搬送波と排他的論
理和の状態になり同相符号ビット信号が得られるように
なっている。これは符号ビット信号により指示されるよ
うな周波数成分を上下に計数することによってアップダ
ウンカウンタ内で積分するようにすることができる。
調させるために、上下成分信号は基準搬送波と排他的論
理和の状態になり同相符号ビット信号が得られるように
なっている。これは符号ビット信号により指示されるよ
うな周波数成分を上下に計数することによってアップダ
ウンカウンタ内で積分するようにすることができる。
上記装置はアナログベースバンド信号をデジタル形で
表示するために使用することもできる。
表示するために使用することもできる。
不都合な入力信号を拒否するノッチフィルタを電圧−
周波数変換器内を流れる不都合な信号を処理することに
よって設け不都合な信号の周波数エンコードした表示を
つくりだす。その信号はその後処理されてフィードバッ
ク路を経て電圧−周波数変換器に先行する加算分岐点へ
選択的にフィードバックされ不都合な入力信号をキャン
セルする。フィードバック路は周波数形の不都合な信号
をその不都合な入力信号と同じ形に逆変換する回路を含
んでいる。変換回路は復調器と周波数形信号を上記復調
機に関連して述べたデジタル形信号に選択的に変換する
選択フィルタを備えている。上記復調と選択的フィルタ
リング作用は上記のアップダウンカウンタを用いて行う
ことができる。
周波数変換器内を流れる不都合な信号を処理することに
よって設け不都合な信号の周波数エンコードした表示を
つくりだす。その信号はその後処理されてフィードバッ
ク路を経て電圧−周波数変換器に先行する加算分岐点へ
選択的にフィードバックされ不都合な入力信号をキャン
セルする。フィードバック路は周波数形の不都合な信号
をその不都合な入力信号と同じ形に逆変換する回路を含
んでいる。変換回路は復調器と周波数形信号を上記復調
機に関連して述べたデジタル形信号に選択的に変換する
選択フィルタを備えている。上記復調と選択的フィルタ
リング作用は上記のアップダウンカウンタを用いて行う
ことができる。
さて本発明の望ましい実施例について詳説するがその
幾つかの例を添附図面に示す。本発明は望ましい実施例
に即して説明するが、それは本発明をそれらの実施例に
限定する趣旨ではないことを了解されたい。反対に、本
発明は請求範囲に規定の本発明の精神と範囲内に含まれ
る代替例、変形例、等価物を包含するものと解すべきで
ある。
幾つかの例を添附図面に示す。本発明は望ましい実施例
に即して説明するが、それは本発明をそれらの実施例に
限定する趣旨ではないことを了解されたい。反対に、本
発明は請求範囲に規定の本発明の精神と範囲内に含まれ
る代替例、変形例、等価物を包含するものと解すべきで
ある。
さて、図面について述べると、第１図は両側波帯抑圧
搬送波のDSB−SC変調器14の入力端子12へ接続された低
レベルベースバンド信号を処理する従来装置10を示した
ものである。上記ベースバンド信号は例えばdc〜数百ヘ
ルツの周波数レンジを有する。変調器14は、例えば基準
搬送周波源16からの基準搬送信号によりベースバンド信
号を増倍してその出力端子に低レベルのDSB−SC出力信
号をつくりだす平衡変調器である。DSB−SC信号は必要
に応じて増幅器18内で増幅され濾過されることによって
つくりだされる。上記増幅器18は基準搬送周波数をその
中心周波数として有するバンドパス増幅器である。増幅
されたDSB−SC信号はその後、基準搬送周波源16からの
基準周波数信号と共に復調器20内で同期検出されること
によってベースバンドへ逆変換される。その後、復調ベ
ースバンド出力信号は電圧−周波数変換器22の如きアナ
ログデジタル変換器に直結される。電圧−周波数変換器
は高精度の測定が必要とされる場合に使用されることが
多い。電圧−周波数変換器22の出力周波数はベースバン
ド信号の電圧レベルと比例する。ベースバンド信号はdc
から数百ヘルツの範囲にあるために、エージング、温度
および高エネルギーによる輻射により惹起されるdc電圧
レベルのドリフトを蒙る電圧−周波数変換器にdc結合す
る必要がある。百万分の数部オーダの精度を要する用途
の場合、dc結合を使用する装置は補償と周波数校正を必
要とするかかる装置は高エネルギーで輻射された後は使
用できないであろう。
搬送波のDSB−SC変調器14の入力端子12へ接続された低
レベルベースバンド信号を処理する従来装置10を示した
ものである。上記ベースバンド信号は例えばdc〜数百ヘ
ルツの周波数レンジを有する。変調器14は、例えば基準
搬送周波源16からの基準搬送信号によりベースバンド信
号を増倍してその出力端子に低レベルのDSB−SC出力信
号をつくりだす平衡変調器である。DSB−SC信号は必要
に応じて増幅器18内で増幅され濾過されることによって
つくりだされる。上記増幅器18は基準搬送周波数をその
中心周波数として有するバンドパス増幅器である。増幅
されたDSB−SC信号はその後、基準搬送周波源16からの
基準周波数信号と共に復調器20内で同期検出されること
によってベースバンドへ逆変換される。その後、復調ベ
ースバンド出力信号は電圧−周波数変換器22の如きアナ
ログデジタル変換器に直結される。電圧−周波数変換器
は高精度の測定が必要とされる場合に使用されることが
多い。電圧−周波数変換器22の出力周波数はベースバン
ド信号の電圧レベルと比例する。ベースバンド信号はdc
から数百ヘルツの範囲にあるために、エージング、温度
および高エネルギーによる輻射により惹起されるdc電圧
レベルのドリフトを蒙る電圧−周波数変換器にdc結合す
る必要がある。百万分の数部オーダの精度を要する用途
の場合、dc結合を使用する装置は補償と周波数校正を必
要とするかかる装置は高エネルギーで輻射された後は使
用できないであろう。
第２図は本発明による装置でデジタル形に変換する前
のDSB−SC信号の復調を回避する。ベースバンド信号は
両側波抑圧搬送DSB−SC変調器34の入力端子32に接続さ
れる。ベースバンド信号は普通の場合、例えばdc〜数百
ヘルツの周波数レンジを有するアナログ信号で百万分の
2,3より以上の優れた精度を必要とする。変調器34は例
えば平衡変調器であって、基準搬送周波源38から信号線
36上に提供された基準搬送信号によりベースバンド信号
を線形に増倍する。このため変調器34の出力端子に接続
された信号線40上には低レベルのDSB−SC出力信号がつ
くりだされる。その代わり、若干の用途では信号線40上
のそれに類似したDSB−SC信号及び信号線36上に提供さ
れるものと類似した基準搬送信号が外部回路内に導出さ
れ装置に対する入力信号として提供される。信号線40上
のDSB−SC信号は増幅器42内で増幅された後、信号線44
上で線形帰還増幅副装置46に供給される。増幅幅装置46
は信号線44がその正の入力端子に結合された加算器48を
備えている。上記加算器の出力はDSB−SC信号を増幅濾
過するダイナミック整形回路網増幅器（DYNAMIC SHAPI
NG NETWURK AMPLIFIER）50の入力に結合される。上記回
路網増幅器の出力はその後フィードバック信号線52上で
加算器48の負の入力端子に帰還され回路網増幅器50によ
り導入される如何なる歪みも削除する。上記フィードバ
ックにより増幅と濾波は線形のプロセスとなる。
のDSB−SC信号の復調を回避する。ベースバンド信号は
両側波抑圧搬送DSB−SC変調器34の入力端子32に接続さ
れる。ベースバンド信号は普通の場合、例えばdc〜数百
ヘルツの周波数レンジを有するアナログ信号で百万分の
2,3より以上の優れた精度を必要とする。変調器34は例
えば平衡変調器であって、基準搬送周波源38から信号線
36上に提供された基準搬送信号によりベースバンド信号
を線形に増倍する。このため変調器34の出力端子に接続
された信号線40上には低レベルのDSB−SC出力信号がつ
くりだされる。その代わり、若干の用途では信号線40上
のそれに類似したDSB−SC信号及び信号線36上に提供さ
れるものと類似した基準搬送信号が外部回路内に導出さ
れ装置に対する入力信号として提供される。信号線40上
のDSB−SC信号は増幅器42内で増幅された後、信号線44
上で線形帰還増幅副装置46に供給される。増幅幅装置46
は信号線44がその正の入力端子に結合された加算器48を
備えている。上記加算器の出力はDSB−SC信号を増幅濾
過するダイナミック整形回路網増幅器（DYNAMIC SHAPI
NG NETWURK AMPLIFIER）50の入力に結合される。上記回
路網増幅器の出力はその後フィードバック信号線52上で
加算器48の負の入力端子に帰還され回路網増幅器50によ
り導入される如何なる歪みも削除する。上記フィードバ
ックにより増幅と濾波は線形のプロセスとなる。
増幅器50の出力で増幅されたDSB−SC信号はベースバ
ンドのアナログ領域には逆変換されない。DSB−SC信号
は電圧−周波数変換器54の入力にAC結合され、例えば一
定の反復率を有する一連のデジタルパルスから成る出力
信号、即ちDSB−SC信号の電圧レベルに比例した周波数
を提供する。電圧−周波数変換器がAC結合されるため、
その入力回路はエージング、温度、および高エネルギー
による輻射により惹起されるdc電圧レベルのドリフトを
蒙らない。AC結合は百万分の数部以上の優れた精度を要
する用途に十分適している。
ンドのアナログ領域には逆変換されない。DSB−SC信号
は電圧−周波数変換器54の入力にAC結合され、例えば一
定の反復率を有する一連のデジタルパルスから成る出力
信号、即ちDSB−SC信号の電圧レベルに比例した周波数
を提供する。電圧−周波数変換器がAC結合されるため、
その入力回路はエージング、温度、および高エネルギー
による輻射により惹起されるdc電圧レベルのドリフトを
蒙らない。AC結合は百万分の数部以上の優れた精度を要
する用途に十分適している。
電圧−周波数変換器54の出力信号パルスはアップダウ
ン周波数カウンタ58の入力信号端子56に印加される。上
記カウンタは電圧−周波数変換器からの信号パルスのデ
ジタル累積器もしくは積分器としての機能を有する。種
々の周波数はDBS−SC信号の種々の電圧レベルを表わす
から、V/F変換器54の出力パルスの流れは「周波数」形
でエンコードされたDSB−SC信号を表わし、カウンタ58
の出力の読みはデジタルもしくは２進数としてDSB−SC
信号の積分値を表わす。
ン周波数カウンタ58の入力信号端子56に印加される。上
記カウンタは電圧−周波数変換器からの信号パルスのデ
ジタル累積器もしくは積分器としての機能を有する。種
々の周波数はDBS−SC信号の種々の電圧レベルを表わす
から、V/F変換器54の出力パルスの流れは「周波数」形
でエンコードされたDSB−SC信号を表わし、カウンタ58
の出力の読みはデジタルもしくは２進数としてDSB−SC
信号の積分値を表わす。
周波源38からの基準周波数信号はカウンタ58の上下制
御端子60に附与され基準周波数信号の極性に応じて計数
方向を変化させる。アップカウントの場合、入力周波数
はカウンタ出力総数に加算され、ダウンカウントの場
合、入力周波数はカウンタ出力総数から減算される。も
しアップダウン制御端子に加えられる基準周波数が50％
のデューティーサイクルを有する方形波である場合に
は、基準周波数信号はカウンタ出力の読みを＋１、およ
び−１だけ交互に増倍する。このようにその搬送信号、
即ち、基準周波数信号によりDSB−SC信号を増倍するこ
とによりDSB−SC信号が同期して復調され最初エンコー
ドされたベースバンド信号がつくりだされる。その結
果、データ線63上のアップダウンカウンタ58の出力は百
万分の１の精度までベースバンド信号を積分したことを
表わすデジタルワードとなる。
御端子60に附与され基準周波数信号の極性に応じて計数
方向を変化させる。アップカウントの場合、入力周波数
はカウンタ出力総数に加算され、ダウンカウントの場
合、入力周波数はカウンタ出力総数から減算される。も
しアップダウン制御端子に加えられる基準周波数が50％
のデューティーサイクルを有する方形波である場合に
は、基準周波数信号はカウンタ出力の読みを＋１、およ
び−１だけ交互に増倍する。このようにその搬送信号、
即ち、基準周波数信号によりDSB−SC信号を増倍するこ
とによりDSB−SC信号が同期して復調され最初エンコー
ドされたベースバンド信号がつくりだされる。その結
果、データ線63上のアップダウンカウンタ58の出力は百
万分の１の精度までベースバンド信号を積分したことを
表わすデジタルワードとなる。
装置の典型的な数値はdc〜2,3百ヘルツの周波数レン
ジを有するベースバンド信号と、10kHzの基準周波数信
号と、ゼロ〜10MHzの電圧−周波数全尺レンジである。
これらの例値の場合、DSB−SC出力信号周波数は10kHz±
2,3百Hzの範囲にあり、それに対応する電圧−周波数変
換器からの出力パルスはゼロ〜10MHzの周波数レンジを
有することを理解すべきである。
ジを有するベースバンド信号と、10kHzの基準周波数信
号と、ゼロ〜10MHzの電圧−周波数全尺レンジである。
これらの例値の場合、DSB−SC出力信号周波数は10kHz±
2,3百Hzの範囲にあり、それに対応する電圧−周波数変
換器からの出力パルスはゼロ〜10MHzの周波数レンジを
有することを理解すべきである。
第３図は方形波基準周波数信号がアップ／ダウンカウ
ンタ58のアップ／ダウン制御端子60に印加された時のア
ップ／ダウンカウンタの出力計数を時間の関数として示
したものである。電圧−周波数変換器は電圧−周波数変
換器54の入力にDSB−SC信号が存在しない時5MHsの割合
で出力信号パルスを提供すると仮定しよう。実線“a"は
この無信号状態についてカウンタ出力を表わすものであ
る。基準周波数信号のADD部分中、カウンタ総数に計数
が加えられ一方、基準周波数信号のSUB部分中カウンタ
総数から計数が減算される。無信号状態の場合、実線
“a"で表現されるようなカウンタ総数は各基準信号サイ
クルの終りに同数に復帰する。点線“b"はDBS−SC信号
が基準信号に対して同相となった状態におけるカウンタ
出力を表わし、無信号レベルにスーパインポーズされ
る。この場合、基準信号のADD部分中のアップカウント
は基準周波数信号のSUBTACT部分中のダウンカウントを
上廻り、基準信号サイクルの終りにカウンタ内に正味正
カウントで残す。同様にして、点線“c"はDSB−SC信号
が基準信号に対して位相外れとなった状態におけるカウ
ンタ出力を示す。この場合、基準信号のADD部分中のア
ップカウントは基準周波数信号のSUBTACT部分中のダウ
ンカウントより少なく、基準信号サイクル末にカウンタ
内により小さな正味カウントを残す。カウンタ出力はベ
ースバンド信号の時間の関数としての積分値を示す。
ンタ58のアップ／ダウン制御端子60に印加された時のア
ップ／ダウンカウンタの出力計数を時間の関数として示
したものである。電圧−周波数変換器は電圧−周波数変
換器54の入力にDSB−SC信号が存在しない時5MHsの割合
で出力信号パルスを提供すると仮定しよう。実線“a"は
この無信号状態についてカウンタ出力を表わすものであ
る。基準周波数信号のADD部分中、カウンタ総数に計数
が加えられ一方、基準周波数信号のSUB部分中カウンタ
総数から計数が減算される。無信号状態の場合、実線
“a"で表現されるようなカウンタ総数は各基準信号サイ
クルの終りに同数に復帰する。点線“b"はDBS−SC信号
が基準信号に対して同相となった状態におけるカウンタ
出力を表わし、無信号レベルにスーパインポーズされ
る。この場合、基準信号のADD部分中のアップカウント
は基準周波数信号のSUBTACT部分中のダウンカウントを
上廻り、基準信号サイクルの終りにカウンタ内に正味正
カウントで残す。同様にして、点線“c"はDSB−SC信号
が基準信号に対して位相外れとなった状態におけるカウ
ンタ出力を示す。この場合、基準信号のADD部分中のア
ップカウントは基準周波数信号のSUBTACT部分中のダウ
ンカウントより少なく、基準信号サイクル末にカウンタ
内により小さな正味カウントを残す。カウンタ出力はベ
ースバンド信号の時間の関数としての積分値を示す。
第４図は第２図の装置を示し、同装置は更にベースバ
ンド信号の直角成分をDSB−SC信号を周波数エンコード
したものからデジタル形に復調する本発明のアップ／ダ
ウンカウンタ63を備え、出力データ線64においてベース
バンド信号の直角成分の積分値のデジタル値を提供す
る。この直角信号復調の場合、同期基準信号から90度の
直角基準周波数信号は周波源38からアップ／ダウンカウ
ンタ64のアップ／ダウン制御端子66へ提供される。カウ
ンタ62はカウンタ56と同様に動作してベースバンド信号
の積分値もしくは直交相成分のデジタル値をつくりだ
す。
ンド信号の直角成分をDSB−SC信号を周波数エンコード
したものからデジタル形に復調する本発明のアップ／ダ
ウンカウンタ63を備え、出力データ線64においてベース
バンド信号の直角成分の積分値のデジタル値を提供す
る。この直角信号復調の場合、同期基準信号から90度の
直角基準周波数信号は周波源38からアップ／ダウンカウ
ンタ64のアップ／ダウン制御端子66へ提供される。カウ
ンタ62はカウンタ56と同様に動作してベースバンド信号
の積分値もしくは直交相成分のデジタル値をつくりだ
す。
第５図は電圧−周波数変換器71は上記DSB−SC信号の
電圧レベルを２つの成分信号内へエンコードする場合の
DSB−SC信号復調用装置の代替形70を示す。「バイポー
ラ」表示の場合、信号線72上に提供された一成分信号は
周波数成分信号で例えばDSB−SC電圧レベルとDSB−SC無
信号レベルの如き基準電圧レベルの間の差の絶対値に比
例している。信号線74上に提供される他の成分はアップ
／ダウン信号成分でDSB−SC信号の電圧レベルが基準電
圧レベル以下であるか以下であるかをデジタル表示す
る。DSB−SC信号復調装置70は周波数成分信号を信号線7
2上の出力信号として提供する。アップ／ダウン信号を
同相基準搬送波信号と乗じて信号線76上に同相の符号ビ
ット出力信号を提供する作業は排他的論理和ゲート78で
行われ、同ゲート78は入力信号としてアップ／ダウン信
号と同相基準搬送波信号を有し、同相周波数成分信号の
同相符号ビットを提供する。信号線80上に直角符号ビッ
トを得るために入力信号としてアップ／ダウン信号と直
角基準搬送信号を有する排他的論理和ゲート82が提供さ
れる。
電圧レベルを２つの成分信号内へエンコードする場合の
DSB−SC信号復調用装置の代替形70を示す。「バイポー
ラ」表示の場合、信号線72上に提供された一成分信号は
周波数成分信号で例えばDSB−SC電圧レベルとDSB−SC無
信号レベルの如き基準電圧レベルの間の差の絶対値に比
例している。信号線74上に提供される他の成分はアップ
／ダウン信号成分でDSB−SC信号の電圧レベルが基準電
圧レベル以下であるか以下であるかをデジタル表示す
る。DSB−SC信号復調装置70は周波数成分信号を信号線7
2上の出力信号として提供する。アップ／ダウン信号を
同相基準搬送波信号と乗じて信号線76上に同相の符号ビ
ット出力信号を提供する作業は排他的論理和ゲート78で
行われ、同ゲート78は入力信号としてアップ／ダウン信
号と同相基準搬送波信号を有し、同相周波数成分信号の
同相符号ビットを提供する。信号線80上に直角符号ビッ
トを得るために入力信号としてアップ／ダウン信号と直
角基準搬送信号を有する排他的論理和ゲート82が提供さ
れる。
第６図はベースバンド信号全体の復調を表わす２成分
組の“バイポーラ”信号を得る装置を示す。信号線90上
に周波数表示するために電圧−周波数変換器94の信号線
92上の出力周波数成分はANDゲート96内で排他的ノア回
路98に対する入力が周波数基準信号の同相成分と直角成
分となるときに排他的ノアゲートの出力により乗算す
る。信号線90上に符号ビット、すなわちU/D表示がある
場合、電圧−周波数変換器94の信号線102上の出力符号
ビット成分はナンドゲート196に対する入力が周波数基
準信号の同相成分と直角成分の時にナンドゲート106の
出力により排他的論理和ゲート104内で加算される。
組の“バイポーラ”信号を得る装置を示す。信号線90上
に周波数表示するために電圧−周波数変換器94の信号線
92上の出力周波数成分はANDゲート96内で排他的ノア回
路98に対する入力が周波数基準信号の同相成分と直角成
分となるときに排他的ノアゲートの出力により乗算す
る。信号線90上に符号ビット、すなわちU/D表示がある
場合、電圧−周波数変換器94の信号線102上の出力符号
ビット成分はナンドゲート196に対する入力が周波数基
準信号の同相成分と直角成分の時にナンドゲート106の
出力により排他的論理和ゲート104内で加算される。
第７図は例えば60Hzのベースバンド信号もしくは第２
図に示す装置30の動作と干渉しある程のレベルにあるベ
ースバンドもしくはDSB−SC信号の周波数帯域の何れか
におけるその他の若干の信号の如き不都合な入力信号を
排除するノッチフィルタを示す。このノッチフィルタは
加算器48、電圧周波数変換器54、および電圧−周波数変
換器54の出力と加算器48のもう一つの負入力端子との間
に連結されたフィードバック路を利用する。望ましくな
い信号は所望信号に加えられて合成信号を形成し、同信
号は電圧−周波数変換器54に変換されそこで一連の周波
数エンコードパルスに変換される。フィードバック路は
全体として望ましくない信号を表わす周波数エンコード
信号を例えばベースバンドアナログ信号の如き望ましく
ない信号と同一形を有する消去信号に選択的に変換され
る手段を備えている。その消去信号は上記加算器の他
の、即ち第２の負入力端子に結合されて望ましくない入
力信号を消去する。消去信号と称されるほぼ等しく反対
の信号は事実上フィードバック路内でつくりがされ最初
の望ましくない入力信号を消去する。第７図に示す選択
的フィードバック路の例では、アップ／ダウンカウンタ
110はその信号入力端子に送られる電圧−周波数変換器5
4の出力を備える一方、望ましくない信号と同期する搬
送波信号はカウンタ112のアップ／ダウン制御端子114に
結合される。この構成により次の２つの作用が行われ
る。すなわち、一つは周波数パルスとカウンタ出力でデ
ジタル形ベースバンド信号に復調することであり、他は
その信号を積分することである。ベースバンドで実行さ
れる望ましくない信号の周波数関数の積分は周波数のＱ
が非常に高い、即ち、その周波数通過帯が望ましくない
信号の周波数上に集中した非常に狭帯域のフィルタを有
する濾波作用である。アップ／ダウンカウンタ110の出
力のデジタルワードを望ましくない信号のアナログ信号
形に逆変換するためには、アップ／ダウンカウンタ110
の出力信号は望ましくない信号と同期した搬送波信号に
よりデジタル増倍器116内で同期増倍される。その後、
この信号は両方とも直角の望ましくない信号搬送信号を
供給された第２のデジタル増倍器120と第２のアップ／
ダウンカウンタ122を使用して同様の構成から得られる
望ましくない信号の直角成分と共にデジタル加算器118
内で加算される。かくして、望ましくない信号の同相成
分と直角成分の一方もしくは双方の積分値が発生する。
最後に、望ましくない信号の消去信号を表わすデジタル
信号はデジタル−アナログ変換器124内でアナログ形に
変換される。上記変換器124は粗変換を行い望ましくな
い信号を完全には消去せずそれを許容可能な比較的低い
レベルへ低下させる。
図に示す装置30の動作と干渉しある程のレベルにあるベ
ースバンドもしくはDSB−SC信号の周波数帯域の何れか
におけるその他の若干の信号の如き不都合な入力信号を
排除するノッチフィルタを示す。このノッチフィルタは
加算器48、電圧周波数変換器54、および電圧−周波数変
換器54の出力と加算器48のもう一つの負入力端子との間
に連結されたフィードバック路を利用する。望ましくな
い信号は所望信号に加えられて合成信号を形成し、同信
号は電圧−周波数変換器54に変換されそこで一連の周波
数エンコードパルスに変換される。フィードバック路は
全体として望ましくない信号を表わす周波数エンコード
信号を例えばベースバンドアナログ信号の如き望ましく
ない信号と同一形を有する消去信号に選択的に変換され
る手段を備えている。その消去信号は上記加算器の他
の、即ち第２の負入力端子に結合されて望ましくない入
力信号を消去する。消去信号と称されるほぼ等しく反対
の信号は事実上フィードバック路内でつくりがされ最初
の望ましくない入力信号を消去する。第７図に示す選択
的フィードバック路の例では、アップ／ダウンカウンタ
110はその信号入力端子に送られる電圧−周波数変換器5
4の出力を備える一方、望ましくない信号と同期する搬
送波信号はカウンタ112のアップ／ダウン制御端子114に
結合される。この構成により次の２つの作用が行われ
る。すなわち、一つは周波数パルスとカウンタ出力でデ
ジタル形ベースバンド信号に復調することであり、他は
その信号を積分することである。ベースバンドで実行さ
れる望ましくない信号の周波数関数の積分は周波数のＱ
が非常に高い、即ち、その周波数通過帯が望ましくない
信号の周波数上に集中した非常に狭帯域のフィルタを有
する濾波作用である。アップ／ダウンカウンタ110の出
力のデジタルワードを望ましくない信号のアナログ信号
形に逆変換するためには、アップ／ダウンカウンタ110
の出力信号は望ましくない信号と同期した搬送波信号に
よりデジタル増倍器116内で同期増倍される。その後、
この信号は両方とも直角の望ましくない信号搬送信号を
供給された第２のデジタル増倍器120と第２のアップ／
ダウンカウンタ122を使用して同様の構成から得られる
望ましくない信号の直角成分と共にデジタル加算器118
内で加算される。かくして、望ましくない信号の同相成
分と直角成分の一方もしくは双方の積分値が発生する。
最後に、望ましくない信号の消去信号を表わすデジタル
信号はデジタル−アナログ変換器124内でアナログ形に
変換される。上記変換器124は粗変換を行い望ましくな
い信号を完全には消去せずそれを許容可能な比較的低い
レベルへ低下させる。
第７図の装置は増幅副装置46の出力を信号出力として
使用することにより高周波数で選択的に濾波したアナロ
グ出力信号を提供するために使用でき、DSB−SC信号
（図示）もしくはベースバンド信号に直接付加すること
ができる。
使用することにより高周波数で選択的に濾波したアナロ
グ出力信号を提供するために使用でき、DSB−SC信号
（図示）もしくはベースバンド信号に直接付加すること
ができる。
第8A図は第７図に関して論じたような望ましくない信
号の消去信号を精確に発生するデジタル−アナログ装置
の一例を示したものである。所望信号を大きな精度で復
元しなければならない場合、望ましくない信号をある精
度で消去することが望ましい。このことは消去信号の位
相精度に関して特に重要である。そのことによって消去
信号は精確な位相精度を有することになり所望信号チャ
ネル内にクロストークすることがなくなる。
号の消去信号を精確に発生するデジタル−アナログ装置
の一例を示したものである。所望信号を大きな精度で復
元しなければならない場合、望ましくない信号をある精
度で消去することが望ましい。このことは消去信号の位
相精度に関して特に重要である。そのことによって消去
信号は精確な位相精度を有することになり所望信号チャ
ネル内にクロストークすることがなくなる。
第8A図はデジタル論理モジュール132を備えた精確な
パルス幅変調デジタル−アナログ変換器130を示す。上
記モジュール132に対する一組の入力信号134は第７図の
アップ／ダウンカウンタ110,112の出力から取出した一
連の出力デジタルワードを含んでいる。もう一つの組の
入力信号136は同相の所望搬送波から導出したクロック
信号と、信号の直角基準周波数信号である。論理モジュ
ール132内では２組の信号が処理される２個の信号を提
供する。すなわち、信号線137上のパルス幅制御信号で
同信号はスイッチ138を制御し同スイッチは今度は電流
源140からの電流パルスの幅を制御する。図の実施例の
場合、電流源140の極性は信号線142上のアップ／ダウン
電流信号によっても制御される。
パルス幅変調デジタル−アナログ変換器130を示す。上
記モジュール132に対する一組の入力信号134は第７図の
アップ／ダウンカウンタ110,112の出力から取出した一
連の出力デジタルワードを含んでいる。もう一つの組の
入力信号136は同相の所望搬送波から導出したクロック
信号と、信号の直角基準周波数信号である。論理モジュ
ール132内では２組の信号が処理される２個の信号を提
供する。すなわち、信号線137上のパルス幅制御信号で
同信号はスイッチ138を制御し同スイッチは今度は電流
源140からの電流パルスの幅を制御する。図の実施例の
場合、電流源140の極性は信号線142上のアップ／ダウン
電流信号によっても制御される。
第8B図は例えば第７図の加算器内へ送られる消去信号
としての働きを行う信号線144上に存在する出力波形を
示す。望ましくない信号の同相成分と直角成分を参考用
に示す。同相成分信号は直角成分よりも低い振幅を有す
る点に注意されたい。デジタル論理132により発生した
パルス幅と極性信号は正確に制御されて位相が正確でカ
ウンタ110と122中にデジタル形で表示された所望消去信
号と同一の大きさを有する基本成分を備えた信号を発生
する。D/A変換装置130は同相および直角ベースバンド信
号成分をとり、基準信号136と共にDSB−SC信号を発生し
D/A変換と変調の２つの機能を実行する点に注意された
い。
としての働きを行う信号線144上に存在する出力波形を
示す。望ましくない信号の同相成分と直角成分を参考用
に示す。同相成分信号は直角成分よりも低い振幅を有す
る点に注意されたい。デジタル論理132により発生した
パルス幅と極性信号は正確に制御されて位相が正確でカ
ウンタ110と122中にデジタル形で表示された所望消去信
号と同一の大きさを有する基本成分を備えた信号を発生
する。D/A変換装置130は同相および直角ベースバンド信
号成分をとり、基準信号136と共にDSB−SC信号を発生し
D/A変換と変調の２つの機能を実行する点に注意された
い。
比例帰還の如き積分以外の帰還形式は別個もしくは組
合せて活用することにより当業者により所望濾波特性を
つくりだすことができる。
合せて活用することにより当業者により所望濾波特性を
つくりだすことができる。
本発明の特殊例の上記説明は例解用に提供したもので
ある。それらは包括的なものではなく本発明を開示した
通りの態様に限定する趣旨ではなく、上記思想に照らし
て多くの変更修正を施すことが可能である。上記実施例
は本発明の原理とその実際の用途を最も良く説明するた
めに選び解説したものであって当業者が本発明と想定さ
れた特殊用途に適合するように種々の変形を有する種々
の実施例を活用できるようにしたものである。本発明の
範囲は請求範囲とその等価物により規定されるものと解
すべきである。
ある。それらは包括的なものではなく本発明を開示した
通りの態様に限定する趣旨ではなく、上記思想に照らし
て多くの変更修正を施すことが可能である。上記実施例
は本発明の原理とその実際の用途を最も良く説明するた
めに選び解説したものであって当業者が本発明と想定さ
れた特殊用途に適合するように種々の変形を有する種々
の実施例を活用できるようにしたものである。本発明の
範囲は請求範囲とその等価物により規定されるものと解
すべきである。
第１図は非常に低い周波数ベースバンド信号により変調
したDSB−SC信号を増幅するための従来装置を示す図、 第２図はDSB−SC信号を周波数エンコードしたものから
ベースバンド信号の同相成分をデジタル復調してベース
バンド信号の同相成分の積分値のデジタル形を提供する
本発明装置図、 第３図は方形波基準周波数信号の制御の下で方向を変更
するアップ／ダウンカウンタ出力計数を表示する波形
図、 第４図はDSB−SC信号を周波数エンコードしたものから
ベースバンド信号の直角成分をデジタル形に復調しベー
スバンド信号の直角成分の積分値のデジタル値を提供す
る本発明装置を更に備えた第２図の装置図、 第５図は周波数成分と符号ビット成分により表わされる
周波数エンコード信号を提供する本発明装置図、 第６図はベースバンド信号の同相および直角成分の双方
の周波数エンコードしたデジタル表示を得るための本発
明装置図、 第７図はベースバンド信号をデジタル形に復調し同時に
望ましくない入力信号のノッチフィルタを備えた本発明
装置図、 第8A図は入力デジタルベースバンド信号からDSB−SC信
号を発生する装置図、 第8B図は第7A図の装置により作り出されるDSB−SCベー
スバンド信号図。 14……DSB−SC変調器、 12……入力端子、 16……基準搬送周波源、 30……復調器、 22……電圧−周波数変換器、 40,44……信号線、 48……加算器。
したDSB−SC信号を増幅するための従来装置を示す図、 第２図はDSB−SC信号を周波数エンコードしたものから
ベースバンド信号の同相成分をデジタル復調してベース
バンド信号の同相成分の積分値のデジタル形を提供する
本発明装置図、 第３図は方形波基準周波数信号の制御の下で方向を変更
するアップ／ダウンカウンタ出力計数を表示する波形
図、 第４図はDSB−SC信号を周波数エンコードしたものから
ベースバンド信号の直角成分をデジタル形に復調しベー
スバンド信号の直角成分の積分値のデジタル値を提供す
る本発明装置を更に備えた第２図の装置図、 第５図は周波数成分と符号ビット成分により表わされる
周波数エンコード信号を提供する本発明装置図、 第６図はベースバンド信号の同相および直角成分の双方
の周波数エンコードしたデジタル表示を得るための本発
明装置図、 第７図はベースバンド信号をデジタル形に復調し同時に
望ましくない入力信号のノッチフィルタを備えた本発明
装置図、 第8A図は入力デジタルベースバンド信号からDSB−SC信
号を発生する装置図、 第8B図は第7A図の装置により作り出されるDSB−SCベー
スバンド信号図。 14……DSB−SC変調器、 12……入力端子、 16……基準搬送周波源、 30……復調器、 22……電圧−周波数変換器、 40,44……信号線、 48……加算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−157118（ＪＰ，Ａ) 特表 昭60−501915（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03M 1/60 G01R 19/252
Claims (7)
- 【請求項１】アナログベースバンド信号を基準信号で変
調する手段、前記変調された信号の電圧レベルに対応す
る周波数を有する信号を発生する電圧−周波数変換器、
及び前記基準信号に従って前記電圧−周波数変換器から
の信号を復調し、前記ベースバンド信号に対応するデジ
タル信号を発生する手段から成るデジタル復調装置であ
って、 前記電圧−周波数変換器からの信号を復調する手段が、
前記電圧−周波数変換器からの信号が加わる計数入力部
と前記基準信号が加わるアップダウン制御入力部とを有
するアップダウンカウンタから成ることを特徴とするデ
ジタル復調装置。 - 【請求項２】前記ベースバンド信号を変調する手段が、
DSB−SC変調器から成ることを特徴とする請求項１記載
の装置。 - 【請求項３】前記変換器のアップダウン制御入力部に加
えられる前記基準信号が50％のデューティーサイクルを
有する方形波信号であることを特徴とする請求項１記載
の装置。 - 【請求項４】前記ベースバンド信号を変調する手段と前
記電圧−周波数変換器との間に増幅器が接続されている
ことを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の装置。 - 【請求項５】前記電圧−周波数変換器からの信号が、前
記基準信号に対して直角な信号に従って復調されて、前
記ベースバンド信号の直角位相成分に対応する出力信号
が発生されることを特徴とする請求項１乃至４何れかに
記載の装置。 - 【請求項６】前記電圧−周波数変換器が、前記変調され
た信号の電圧レベルと前記基準信号の電圧レベルとの差
の絶対値に比例する周波数信号、及び前記変調された信
号と前記基準信号との相対強度に対応する極性信号を提
供する手段を含み、前記電圧−周波数変換器からの信号
を復調する手段が、前記極性信号と前記基準信号とに応
答するゲート手段を含むことを特徴とする請求項１記載
の装置。 - 【請求項７】前記電圧−周波数変換器が、前記変調され
た信号の電圧レベルと前記基準信号の電圧レベルとの差
の絶対値に比例する周波数信号、及び前記変調された信
号と前記基準信号との相対強度に対応する極性信号を提
供する手段を含み、前記電圧−周波数変換器からの信号
を復調する手段が、前記極性信号と前記基準信号に直角
な信号とに応答するゲート手段を含むことを特徴とする
請求項１又は請求項６記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US257509 | 1988-10-13 | ||
| US07/257,509 US4980687A (en) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | Digital demodulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0327649A JPH0327649A (ja) | 1991-02-06 |
| JP2918578B2 true JP2918578B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=22976593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1267930A Expired - Fee Related JP2918578B2 (ja) | 1988-10-13 | 1989-10-13 | デジタル復調器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4980687A (ja) |
| EP (2) | EP0580269A2 (ja) |
| JP (1) | JP2918578B2 (ja) |
| AT (1) | ATE125401T1 (ja) |
| DE (1) | DE68923525T2 (ja) |
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| US5367128A (en) * | 1989-08-21 | 1994-11-22 | Anritsu Corporation | Fast-responsive electromagnetic balance-type weighing apparatus |
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| US4994807A (en) * | 1990-05-25 | 1991-02-19 | Systron Donner | Voltage-to-frequency converter |
| GB2310115B (en) * | 1996-02-08 | 2000-06-07 | Nokia Mobile Phones Ltd | Method and apparatus for dc compensation |
| US6111256A (en) * | 1997-04-10 | 2000-08-29 | Shmuel Hershkovitz & Pinhas Shpater | Infrared motion detection signal sampler |
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| US6225936B1 (en) * | 1999-06-04 | 2001-05-01 | Trw Inc. | Direct digital downconverter and method for converting an analog signal to a digital signal |
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| JP5020760B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2012-09-05 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 受信周波数制御回路 |
| US11221980B2 (en) | 2019-10-31 | 2022-01-11 | Sigmasense, Llc. | Low voltage drive circuit operable to convey data via a bus |
Family Cites Families (14)
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|---|---|---|---|---|
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| US4507648A (en) * | 1982-02-08 | 1985-03-26 | At&T Bell Laboratories | Decoding technique for multidimensional codes |
| US4594555A (en) * | 1984-10-29 | 1986-06-10 | Hewlett-Packard Company | Frequency selective sampling detector |
| SU1427562A1 (ru) * | 1987-04-24 | 1988-09-30 | Винницкий политехнический институт | Синхронный режекторный фильтр |
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-
1988
- 1988-10-13 US US07/257,509 patent/US4980687A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-12 EP EP93202863A patent/EP0580269A2/en not_active Withdrawn
- 1989-10-12 EP EP89310480A patent/EP0364273B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-12 DE DE68923525T patent/DE68923525T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-12 AT AT89310480T patent/ATE125401T1/de not_active IP Right Cessation
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