JP2919475B2 - Ｆｍ復調器における適応制御型ヒルベルト変換器 - Google Patents
Ｆｍ復調器における適応制御型ヒルベルト変換器Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はヒルベルト変換器に係わり、特にディジタル
信号処理によるFM復調器に用いられるヒルベルト変換器
の改良に関する。
信号処理によるFM復調器に用いられるヒルベルト変換器
の改良に関する。
［発明の概要］ FM復調器におけるヒルベルト変換器において、FM復調
出力から入力周波数を検出し、その検出信号に応じて直
交成分に相当する出力信号のタップ係数を制御すること
により、シフトレジスタの段数を増大させることなく振
幅歪みの低減を図ったものである。
出力から入力周波数を検出し、その検出信号に応じて直
交成分に相当する出力信号のタップ係数を制御すること
により、シフトレジスタの段数を増大させることなく振
幅歪みの低減を図ったものである。
［従来の技術］ FM信号を利用する通信機器や、記録媒体へのFM信号の
記録、再生等においては、ディジタル信号に変換された
アナログFM信号を復調する方式のFM復調器が用いられる
ことがあり、このFM復調器にはFM信号の復調のためにヒ
ルベルト変換器を用いたものがある。この種のヒルベル
ト変換器としては、例えば、特開昭63−169104号、特開
昭63−200609号等に開示されたもの、あるいは本発明の
先願に係わる特願昭62−336092号に記載のものがある。
記録、再生等においては、ディジタル信号に変換された
アナログFM信号を復調する方式のFM復調器が用いられる
ことがあり、このFM復調器にはFM信号の復調のためにヒ
ルベルト変換器を用いたものがある。この種のヒルベル
ト変換器としては、例えば、特開昭63−169104号、特開
昭63−200609号等に開示されたもの、あるいは本発明の
先願に係わる特願昭62−336092号に記載のものがある。
第３図に上記先願のヒルベルト変換器の構成図を示
す。
す。
同図において、ADは入力ローパス信号ｓ（ｔ）を離散
化するためのＡ−Ｄ変換器、SRはシフトレジスタ、MLは
係数掛算器、Ａは加算器、O1及びO2は第１及び第２の出
力端子である。シフトレジスタSRの各タップから出力さ
れる信号は各掛算器MLにより奇対称のタップ係数 が掛算されるようになっており、また第１の出力端子は
シフトレジスタSRの中心のタップから取り出され、第２
の出力端子は加算器Ａの出力から取り出されるようにな
っている。
化するためのＡ−Ｄ変換器、SRはシフトレジスタ、MLは
係数掛算器、Ａは加算器、O1及びO2は第１及び第２の出
力端子である。シフトレジスタSRの各タップから出力さ
れる信号は各掛算器MLにより奇対称のタップ係数 が掛算されるようになっており、また第１の出力端子は
シフトレジスタSRの中心のタップから取り出され、第２
の出力端子は加算器Ａの出力から取り出されるようにな
っている。
さて、第４図に示すような周波数スペクトラムを有す
るローパス信号ｓ（ｔ）を、第５図に示す如く時間間隔
Ｔで離散化したものの周波数スペクトラムは第６図に示
す通りとなる。
るローパス信号ｓ（ｔ）を、第５図に示す如く時間間隔
Ｔで離散化したものの周波数スペクトラムは第６図に示
す通りとなる。
第６図に示す周波数スペクトラムの直交成分は第７図
に示す周波数領域での関数Ｈ（ｆ）を掛算すればよい。
このＨ（ｆ）は第７図より 但し＊は、たたみ込み積分、 でδ（ｆ）はデルタ関数を表わす。
に示す周波数領域での関数Ｈ（ｆ）を掛算すればよい。
このＨ（ｆ）は第７図より 但し＊は、たたみ込み積分、 でδ（ｆ）はデルタ関数を表わす。
上記Ｈ（ｆ）の時間領域へのフーリエ逆変換ｈ（ｔ）
は下記の如く容易に求められる。
は下記の如く容易に求められる。
但し を示す。
上記ｈ（ｔ）を図示すると第８図に示すようになり、
これは奇対称の係数を有し、シフトレジスタのタップ数
が無限個のFIRディジタルフィルタの特性と同一である
ことを示している。従ってローパス信号をヒルベルト変
換した直交成分はシフトレジスタのタップ数が無限個の
FIRディジタルフィルタで実現できることがわかる。
これは奇対称の係数を有し、シフトレジスタのタップ数
が無限個のFIRディジタルフィルタの特性と同一である
ことを示している。従ってローパス信号をヒルベルト変
換した直交成分はシフトレジスタのタップ数が無限個の
FIRディジタルフィルタで実現できることがわかる。
実際には通常のFIRディジタルフィルタの設計のよう
に、例えば周波数軸上で特定の直交点のみ特性が保証さ
れるDFT（離散型フーリエ変換）の方法や、適当なウイ
ンドをかける方法等により、シフトレジスタの出力タッ
プ数を実用的な有限の個数に設定すればよい。適当なウ
インドをかけた一例を第３図に示す。
に、例えば周波数軸上で特定の直交点のみ特性が保証さ
れるDFT（離散型フーリエ変換）の方法や、適当なウイ
ンドをかける方法等により、シフトレジスタの出力タッ
プ数を実用的な有限の個数に設定すればよい。適当なウ
インドをかけた一例を第３図に示す。
第３図において、第２の出力端子O2に得られる第２の
出力信号は第１の出力端子O1の第１の出力信号に対し直
交しており、所期の目的が達成される。
出力信号は第１の出力端子O1の第１の出力信号に対し直
交しており、所期の目的が達成される。
上述した第３図のヒルベルト変換器はシフトレジスタ
の段数が６のものであるが、シフトレジスタの最小段数
２のものとしては第９図に示す構成のものがあり、同図
において0.5はタップ係数である。
の段数が６のものであるが、シフトレジスタの最小段数
２のものとしては第９図に示す構成のものがあり、同図
において0.5はタップ係数である。
［発明が解決しようとする課題］ さて、上述したヒルベルト変換器、特に第３図及び第
９図に示したタイプのものでは、位相歪みは発生しない
が、振幅歪みが存在する。
９図に示したタイプのものでは、位相歪みは発生しない
が、振幅歪みが存在する。
第10図は第９図に示すタイプのヒルベルト変換器の振
幅歪みを、第11図は第３図のものの振幅歪みを示し、こ
れらの図で、fCは入力信号の周波数、fSはサンプリング
周波数、Ｔは遅延時間で、Ｔ＝1/4fC,fS＝1/Tとなって
いる。
幅歪みを、第11図は第３図のものの振幅歪みを示し、こ
れらの図で、fCは入力信号の周波数、fSはサンプリング
周波数、Ｔは遅延時間で、Ｔ＝1/4fC,fS＝1/Tとなって
いる。
このようなヒルベルト変換器を広帯域なものとするに
は振幅歪みを抑えるため構成段数を増やさなければなら
ない。構成段数が少ないヒルベルト変換器を用いたFM復
調器では周波数偏移の大きいFM信号を復調すると第14図
のような歪みが生ずる。
は振幅歪みを抑えるため構成段数を増やさなければなら
ない。構成段数が少ないヒルベルト変換器を用いたFM復
調器では周波数偏移の大きいFM信号を復調すると第14図
のような歪みが生ずる。
しかし構成段数を多くすれば、回路構成が複雑かつ高
価となるのは避け難い。
価となるのは避け難い。
［発明の目的］ 従って本発明の目的は構成段数（タップ数）が少なく
ても振幅歪みが少なく、FM復調器に好適なヒルベルト変
換器を提供するにある。
ても振幅歪みが少なく、FM復調器に好適なヒルベルト変
換器を提供するにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、少なくとも奇対称
の係数のみを有するディジタルフィルタを有し、該フィ
ルタのシフトレジスタの中心のタップより第１の出力信
号を、上記シフトレジスタの各タップから所定のタップ
係数を掛算して第２の出力信号を夫々取り出して、第２
の出力信号が第１の出力信号に対して直交するように構
成されたヒルベルト変換器を用いたFM復調器において、
該FM復調器のFM復調出力から入力周波数を検出し、その
検出信号に応じて上記ヒルベルト変換器のタップ係数を
制御するタップ係数適応制御部を設けたことを要旨とす
る。
の係数のみを有するディジタルフィルタを有し、該フィ
ルタのシフトレジスタの中心のタップより第１の出力信
号を、上記シフトレジスタの各タップから所定のタップ
係数を掛算して第２の出力信号を夫々取り出して、第２
の出力信号が第１の出力信号に対して直交するように構
成されたヒルベルト変換器を用いたFM復調器において、
該FM復調器のFM復調出力から入力周波数を検出し、その
検出信号に応じて上記ヒルベルト変換器のタップ係数を
制御するタップ係数適応制御部を設けたことを要旨とす
る。
［作用］ 復調出力が帰還され、復調出力より検出された入力周
波数に応じてタップ係数が制御される。従ってヒルベル
ト変換器のタップ数が少ないときに生ずる振幅歪みが補
正され、タップ数を増やすことなく最適タップ係数が得
られる。
波数に応じてタップ係数が制御される。従ってヒルベル
ト変換器のタップ数が少ないときに生ずる振幅歪みが補
正され、タップ数を増やすことなく最適タップ係数が得
られる。
［実施例］ 以下図面に示す実施例を参照して本発明を説明する。
第１図は本発明によるヒルベルト変換器を用いたディジ
タル信号処理によるFM復調器の一実施例を示す。
第１図は本発明によるヒルベルト変換器を用いたディジ
タル信号処理によるFM復調器の一実施例を示す。
同図において、１はA/D変換部、２はヒルベルト変換
器、３は位相検出部、４は微分部、５はD/A変換部、６
はタップ係数適応制御部である。
器、３は位相検出部、４は微分部、５はD/A変換部、６
はタップ係数適応制御部である。
ヒルベルト変換部２として、例えば、第９図に示すよ
うな構成段数２のものを用いるとすれば、タップ係数適
応制御部６は第２図に示すように構成する。同図におい
て、７は周波数検出部、８は遅延回路、９はタップ係数
発生部である。
うな構成段数２のものを用いるとすれば、タップ係数適
応制御部６は第２図に示すように構成する。同図におい
て、７は周波数検出部、８は遅延回路、９はタップ係数
発生部である。
第１図のFM復調器ではFM変調された入力信号ｓ（ｔ）
の周波数の変化に応じて第12図に示すような復調出力が
得られる。この復調出力は周波数検出部７に与えられ、
その周波数ｆに対応した信号が遅延回路８を介してタッ
プ係数発生部９に加えられる。
の周波数の変化に応じて第12図に示すような復調出力が
得られる。この復調出力は周波数検出部７に与えられ、
その周波数ｆに対応した信号が遅延回路８を介してタッ
プ係数発生部９に加えられる。
入力信号周波数f1に対応するヒルベルト変換器の直交
出力成分（Ｋ）はSIN（２πf1T）で表わせる。但し、
Ｔ＝1/4fCである。また遅延回路はnTで表わされ、ｎ＝
1,2,3……，である。
出力成分（Ｋ）はSIN（２πf1T）で表わせる。但し、
Ｔ＝1/4fCである。また遅延回路はnTで表わされ、ｎ＝
1,2,3……，である。
而してタップ係数発生部９によって第９図のヒルベル
ト変換器のタップ係数0.5をSIN（２πf1T）で割算した
ものを新たなタップ係数として出力し、ヒルベルト変換
器の直交成分出力を発生する掛算器MLに与えると、その
時の直交出力成分（Ｋ）の周波数特性は第13図のよう
になり、第15図に示す如く復調出力の振幅歪みが改善さ
れているのがわかる。即ち、入力周波数ｆにより0.5/SI
N（２πfT）が最適タップ係数となり、ｎ＝１のとき最
も有効となる。
ト変換器のタップ係数0.5をSIN（２πf1T）で割算した
ものを新たなタップ係数として出力し、ヒルベルト変換
器の直交成分出力を発生する掛算器MLに与えると、その
時の直交出力成分（Ｋ）の周波数特性は第13図のよう
になり、第15図に示す如く復調出力の振幅歪みが改善さ
れているのがわかる。即ち、入力周波数ｆにより0.5/SI
N（２πfT）が最適タップ係数となり、ｎ＝１のとき最
も有効となる。
ヒルベルト変換器として第３図に示す構成段数６のも
のを用いる時も、同様にして各タップ係数 をFM復調出力に応じて適応制御すればよい。
のを用いる時も、同様にして各タップ係数 をFM復調出力に応じて適応制御すればよい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によればヒルベルト変換器
のタップ係数をFM復調出力に応じて適応制御しているの
で、ヒルベルト変換器の構成段数を増やさなくても、広
帯域となし得るので、周波数偏移の大きいFM変調信号の
復調において振幅歪みを生じることがない。
のタップ係数をFM復調出力に応じて適応制御しているの
で、ヒルベルト変換器の構成段数を増やさなくても、広
帯域となし得るので、周波数偏移の大きいFM変調信号の
復調において振幅歪みを生じることがない。
第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すブロック
図、第３図は従来のヒルベルト変換器の一例を示すブロ
ック図、第４図はローパス信号の周波数スペクトラムを
示す図、第５図はローパス信号の離散化を示す図、第６
図は離散化されたローパス信号の周波数スペクトラムを
示す図、第７図はヒルベルト変換に必要な周波数領域の
関数を示す図、第８図は第７図の関数の時間領域へのフ
ーリエ逆変換形を示す図、第９図は従来のヒルベルト変
換器の例を示すブロック図、第10図及び第11図は夫々第
９図及び第３図のヒルベルト変換器の振幅歪みを示す
図、第12図は前記実施例のFM復調出力を示す図、第13図
は前記実施例におけるヒルベルト変換器の直交出力成分
の周波数特性図、第14図は従来のFM復調出力波形図、第
15図は本発明のFM復調出力波形図である。 １……A/D変換部、２……ヒルベルト変換部、３……位
相検出部、４……微分部、５……D/A変換部、６……タ
ップ係数適応制御部、７……周波数検出部、８……遅延
回路、９……タップ係数発生部。
図、第３図は従来のヒルベルト変換器の一例を示すブロ
ック図、第４図はローパス信号の周波数スペクトラムを
示す図、第５図はローパス信号の離散化を示す図、第６
図は離散化されたローパス信号の周波数スペクトラムを
示す図、第７図はヒルベルト変換に必要な周波数領域の
関数を示す図、第８図は第７図の関数の時間領域へのフ
ーリエ逆変換形を示す図、第９図は従来のヒルベルト変
換器の例を示すブロック図、第10図及び第11図は夫々第
９図及び第３図のヒルベルト変換器の振幅歪みを示す
図、第12図は前記実施例のFM復調出力を示す図、第13図
は前記実施例におけるヒルベルト変換器の直交出力成分
の周波数特性図、第14図は従来のFM復調出力波形図、第
15図は本発明のFM復調出力波形図である。 １……A/D変換部、２……ヒルベルト変換部、３……位
相検出部、４……微分部、５……D/A変換部、６……タ
ップ係数適応制御部、７……周波数検出部、８……遅延
回路、９……タップ係数発生部。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03H 17/00 - 17/08 H03H 21/00 H03D 3/00
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも奇対称の係数のみを有するディ
ジタルフィルタを有し、該フィルタのシフトレジスタの
中心のタップより第１の出力信号を、上記シフトレジス
タの各タップから所定のタップ係数を掛算して第２の出
力信号を夫々取り出して、第２の出力信号が第１の出力
信号に対して直交するように構成されたヒルベルト変換
器を用いたFM復調器において、該FM復調器のFM復調出力
から入力周波数を検出し、その検出信号に応じて上記ヒ
ルベルト変換器のタップ係数を制御するタップ係数適応
制御部を設けたことを特徴とするFM復調器における適応
制御型ヒルベルト変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3779889A JP2919475B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Ｆｍ復調器における適応制御型ヒルベルト変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3779889A JP2919475B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Ｆｍ復調器における適応制御型ヒルベルト変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217015A JPH02217015A (ja) | 1990-08-29 |
| JP2919475B2 true JP2919475B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=12507521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3779889A Expired - Fee Related JP2919475B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Ｆｍ復調器における適応制御型ヒルベルト変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2919475B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004004264A1 (ja) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Advantest Corporation | 検波器、試験装置、試験方法、及びプログラム |
| JP4843288B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2011-12-21 | 株式会社東芝 | Ａｍ／ｆｍ混合信号処理装置 |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP3779889A patent/JP2919475B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02217015A (ja) | 1990-08-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |