JP3067203B2 - 波形整形回路およびデジタル無線受信機 - Google Patents

波形整形回路およびデジタル無線受信機

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    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、波形整形回路およびデジタル無線受信機に
関する。
[従来技術とその問題点] 従来のデジタル通信装置、例えば無線ページング受信
機は、第5図に示すように、FSK等で変調された変調信
号をアンテナ1を介して受信する受信部2と、受信部2
で受信された変調信号を検波する検波部3と、該検波部
3で検波された信号をノイズ成分のない矩形波に波形整
形する波形整形部4と、データ処理部7およびこれに制
御され間欠受信に関与する電子スイッチ等で構成されて
いる。上記波形整形部4は、高周波ノイズを除去するLP
F5と該LPF5でノイズ除去された信号を矩形波に変換する
波形変換回路部6とで構成されている。波形整形部4の
LPF5には主としてオペアンプを用いたローパスアクティ
ブフィルタが用いられ、また、波形変換回路部6には一
方の入力端にCR積分回路が接続されたコンパレータが用
いられている。第6図は無線ページング受信機における
一般的な波形整形回路を示したもので、上記LPF5に相当
する高周波ノイズ除去フィルタ回路11は、バイアス電圧
ESが固定のオペアンプ11aとコンデンサと抵抗とで構成
された2次のローパスアクティブフィルタ部(増幅率は
1)と、抵抗R4およびコンデンサC3のみからなるローパ
スフィルタ部とで構成され、前記検波部3から入力され
た信号の高周波ノイズを除去して次段の波形変換回路12
へ送出する。また第5図の波形変換部6に相当する波形
変換回路12は、コンパレータ12bとその+側入力端子に
接続された基準電圧生成回路12a(CR積分回路)とで構
成され、該基準電圧生成回路12aにより入力信号電圧か
らこのコンパレータの比較基準電圧を得、コンパレータ
の−側入力端子に入力される上記入力信号電圧を基準電
圧生成回路12aからの電圧と比較して矩形波信号(デジ
タル信号)に変換して出力する。
しかし上記のような従来の波形成形回路は、高周波ノ
イズ除去フィルタ回路11のオペアンプ11aのバイアス電
圧ESが固定であるため、設計時、このバイアス電圧ES
値を検波回路から出力される検波信号の直流バイアス電
圧の理論値に設定していたとしても、実際の検波信号の
直流バイアス電圧は理論値から外れるため(回線周波数
偏差とか検波器の中心値偏差により外れる)、信号に波
形歪みが発生し、波形変換回路12で正規の波形成形信号
が出力されない。
上記の事情を回路の各部の信号波形を示す第7および
8図を用いて説明する(なお、第8図は第7図に示す検
波出力、高周波ノイズ除去フィルタ回路11の出力および
波形変換回路12の出力をより詳細に示すものである)。
いま、例えば第7図(a)に示すように、電子スイッチ
SWがオン状態となって受信が開始され、同図(b)に示
すような検波出力が高周波ノイズ除去フィルタ回路11に
送られてきたとすると、この高周波ノイズ除去フィルタ
回路11からは同図(c)に示すような出力が送出され、
また、波形変換回路12のコンデンサC4の電圧すなわち基
準電圧は、上記高周波ノイズ除去フィルタ回路11の出力
を積分して同図(d)の如くなり、波形変換回路12から
は同図(e)の如くビットデータの“1"“0"で信号幅の
異なる出力が送出される。
より詳細に説明すると、例えば上記第7図(b)すな
わち第8図(a)に示す検波信号の直流バイアス電圧VO
が高周波ノイズ除去フィルタ回路11のオペアンプ11a
(増幅率は−1とする)のバイアス電圧VSよりもΔVだ
け低かったとすると、高周波ノイズ除去フィルタ回路11
は、第8図(b)に示すようにVS+ΔVをセレター電圧
とし、前記検波信号とは逆極性(オペアンプ11aの増幅
率が−1で反転されるため)でかつ正側でΔVだけカッ
トされた歪みのある信号を出力する。一方、波形変換回
路12においては、コンテンサC4に充電された電圧、すな
わち高周波ノイズ除去フィルタ回路11からの信号の平均
電圧(略VSとVS+ΔVの中間電圧)を基準電圧として信
号の波形変換を行なう。このため、第8図(c)に示す
ように波形変換回路12からの出力は正側のパルス幅が狭
いものとなる。このような信号が第5図に示すデータ処
理部7に入力されると、該データ処理部7は、入力信号
をもとに同期をとるので、同期はずれを起し、受信デー
タの処理が行なわれなくなる。
また、従来の波形成形回路は、波形変換するための基
準電圧を積分回路すなわち基準電圧生成回路12aで得て
いるため、ページング受信機等の如く間欠駆動すること
によりバッテリーセービングを行なっている携帯型のデ
シタル通信装置では、波形整形部4等に電力が供給され
た後、基準電圧生成回路12aの基準電圧が正規の電圧レ
ベルに達するまでの時間が長くかかり(第7図(d)参
照)、これに伴ない正規の波形整形信号を出力するに至
るまでに時間がかかるという問題もある。
[発明の目的] 本願の発明は、上述の如き事情に鑑みてなされたもの
であり、出力信号のパルス幅が本来のパルス幅からずれ
たものにならず、また電源供給開始後の出力信号の立上
りが短時間で行なわれる波形整形回路およびこれを内蔵
したデジタル無線受信機の提供を目的とする。
[発明の要点] 本願発明は、上記の目的を達成するために、入力信号
の直流バイアス電圧を連続的に取出して送出する電圧発
生回路を設け、この電圧発生回路からの電圧を、ローパ
スアクティブフィルタ回路のバイアス電圧、或は該バイ
アス電圧と波形変換回路の信号レベル比較基準電圧の両
方に使用するようにしたことを要旨とする。
[実施例] 以下、図面に示す一実施例に基づいて本願発明を詳細
に説明する。
構 成 第1図は、本実施例に係る波形整形回路の回路構成を
示すものである。従来例を示す第6図と比較すると、従
来例における高周波ノイズ除去フィルタ回路11のバイア
ス電圧ESを与える電池および基準電圧生成回路12aが除
かれ、オペアンプ11aの+側入力端子およびオペアンプ1
2bの+側入力端子には、バイアス電圧安定化回路15の出
力端が接続されている。すなわち高周波ノイズ除去フィ
ルタ回路11は、抵抗R1〜R3、コンデンサC1、C2およびオ
ペアンプ11aからなるローパスアクティブフィルタと上
記オペアンプ11aの出力端に接続する抵抗R4およびコン
デンサC3からなるローパスフィルタとから構成されてお
り、波形変換回路12は上記高周波ノイズ除去フィルタ回
路11からの出力信号を−側入力端子を受けるオペアンプ
12bからのみ構成されている。
また上記バイアス電圧安定化回路15は該波形成形回路
の入力端に接続する抵抗R6とこれに接続するコンデンサ
C5とからなるローパスフィルタ15aと、このローパスフ
ィルタ15aで高周波成分が除かれた検波信号を+側入力
端子に与えられ電圧ホロアとして働くオペアンプ15b
と、このオペアンプ15bの出力が与えられ検波信号の直
流バイアス電圧を得るコンデンサC6とより構成されてい
る。そしてコンデンサC6の電圧すなわち検波信号の直流
バイアス電圧は上述のようにオペアンプ11a、12bの+側
入力端子にそれぞれバイアス電圧、基準電圧として与え
られる構成となっている。
第2図は、上記の如き波形整形回路を組み込んだペー
ジング受信機であり、従来例を示す第5図とは、波形整
形部4の構成が異なっているのみである。すなわち第5
図の波形整形部4はLPF5と波形変換部6とで構成されて
いるが、上記第2図の波形整形部4は前記高周波ノイズ
除去フィルタ回路11、波形変換回路12およびバイアス電
圧安定化回路15で構成されている。
動 作 次に第1図で構成が示される波形整形回路の動作を該
回路が第2図に示す如くページング受信機に組込まれた
ものとして説明する。第3図(a)に示す如く電子スイ
ッチSWがオン状態となり、各回路への電源供給が開始し
たときは、同図(b)に示す如き検波出力が高周波ノイ
ズ除去フィルタ回路11およびバイアス電圧安定化回路15
に与えられる。バイアス電圧安定化回路15では該検波出
力がローパスフィルタ15aで高周波ノイズのないものと
され電圧ホロアとして働くオペアンプ15bの+側入力端
子に与えられ、コンデンサC6はオペアンプ15bの出力に
より充電される。従って、コンデンサC6にはノイズが除
去された検波信号の平均電圧、すなわち実質的に検波信
号の直流バイアス電圧VOに等しい電圧に充電される。
そして、この直流バイアス電圧VOがバイアス電圧とし
て高周波ノイズ除去フィルタ回路11のオペアンプ11aの
+側入力端子に与えられる。すなわち、オペアンプ11a
等からなるローパスアクティブフィルタには、入力され
る検波信号の直流バイアス電圧がバイアス電圧として与
えられる。従って、従来例における如く、入力信号の直
流バイアス電圧とバイアス電圧(固定)とがずれて、出
力波形に歪みが発生することもない。上記出力波形は、
抵抗R4とコンデンサC3からなるローパスフィルタで更に
ノイズ成分が除かれて、第3図(d)に示す如き信号と
される。次いで該信号は波形変換回路12で上記バイアス
電圧安定化回路15からの電圧と比較されて第3図(e)
の如き反転矩形波に変換される。この場合、高周波ノイ
ズ除去フィルタ回路11からの出力の直流バイアス電圧お
よび波形変換回路12の基準電圧は共に検波信号の直流バ
イアス電圧VOに等しいので、従来例における如く、上記
波形変換回路12から出力される矩形波のパルス幅が、本
来のパルス幅(すなわち、第3図(b)の検波出力のパ
ルス幅)からずれることもない。
またページング受信機の如く、間欠受信を行なう場
合、オペアンプ11aのバイアス電圧およびオペアンプ12b
の基準電圧は電源供給開始後、早期に確立することが必
要であるが、バイアス電圧安定化回路15のオペアンプ15
bとコンデンサC6との間には、抵抗がなくコンデンサC6
は急速に充電され、第3図(c)に示す如く、従来例に
比較し短時間で一定電圧に達し、上記の必要性を満す
(第7図(d)参照)。
然して、第1図の如き波形整形回路を組込んだ第2図
の如きページング受信機では、パルス幅にずれが生じて
いない信号が波形整形部4からデータ処理部7へ送られ
るので、データ処理部7においては従来例におけるよう
な同期ずれ等が発生しない。
なお、この発明は上記実施例に限定されず、この発明
を逸脱しない範囲内において種々変形応用可能である。
例えば、バイアス電圧安定化回路は、第7図に示す如く
+側入力端子に固定の基準電圧ECが与えられ、反転増幅
器を構成するオペアンプ17とコンデンサC6とで構成して
もよい。
[発明の効果] 本願発明は以上詳述したように、入力信号の直流バイ
アス電圧を連続的に取出して送出する電圧発生回路を設
け、この電圧発生回路からの電圧をローパスアクティブ
フィルタ回路のバイアス電圧、或は該バイアス電圧と波
形変換回路の信号レベル比較基準電圧の両方に使用する
ようにした波形整形回路、およびこれを内蔵するデジタ
ル無線受信機に関わるものであるから、出力信号のパル
ス幅が常に本来のパルス幅からずれたものにならず、ま
た電源供給開始後の出力信号の立上がりが短時間で行わ
れる波形整形回路、およびこれを内蔵するデジタル無線
受信機の提供を可能とする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本願発明の一実施例である波形整形回路の回路
構成を示す図、第2図は上記波形整形回路を内蔵するペ
ージング受信機の回路構成を示す図、第3図は第1図に
示す波形整形回路の各回路部の出力波形を示す図、第4
図は波形整形回路中のバイアス電圧安定化回路の変形例
の回路構成を示す図、第5図は従来のページング受信機
の回路構成を示す図、第6図は従来の波形整形回路の回
路構成を示す図、第7および8図は上記従来の波形整形
回路における各部の信号波形を示す図である。 1……アンテナ、2……受信部、3……検波部、4……
波形整形部、5……LPF、6……波形変換部、7……デ
ータ処理部、8……表示部、9……キー入力部、10……
スピーカ、11……高周波ノイズ除去フィルタ回路、12…
…波形変換回路、12a……オペアンプ、15……バイアス
電圧安定化回路、15a……ローパスフィルタ、E……電
源電池、SW……電子スイッチ、ES……バイアス電圧。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 25/00 H03K 5/00 H04B 7/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号の直流バイアス電圧を連続的に取
    出して送出する電圧発生回路と、 この電圧発生回路からの電圧をバイアス電圧とするオペ
    アンプを有し、上記入力信号のノイズ成分を除去するロ
    ーパスアクティブフィルタ回路と、 このローパスアクティブフィルタ回路でノイズ成分が除
    かれた入力信号を矩形波に変換して送出する波形変換回
    路とを具備したことを特徴とする波形整形回路。
  2. 【請求項2】入力信号の直流バイアス電圧を連続的に取
    出して送出する電圧発生回路と、 この電圧発生回路からの電圧をバイアス電圧とするオペ
    アンプを有し、上記入力信号のノイズ成分を除去するロ
    ーパスアクティブフィルタ回路と、 上記電圧発生回路からの電圧を基準電圧として、上記ロ
    ーパスアクティブフィルタ回路でノイズ成分が除かれた
    入力信号を矩形波に変換する波形変換回路とを具備した
    ことを特徴とする波形整形回路。
  3. 【請求項3】変調された信号を受信する受信部と、 この受信部で受信された信号を検波する検波部と、 この検波部からの検波信号を波形整形してデジタル信号
    を出力する波形整形部と、 この波形整形部からのデジタル信号を処理するデータ処
    理部とを備えるデジタル無線受信機において、 上記波形整形部は請求項(1)記載の波形整形回路から
    なることを特徴とするデジタル無線受信機。
  4. 【請求項4】変調された信号を受信する受信部と、 この受信部で受信された信号を検波する検波部と、 この検波部からの検波信号を波形整形してデジタル信号
    を出力する波形整形部と、 この波形整形部からのデジタル信号を処理するデータ処
    理部と、 このデータ処理部よりの制御信号により周期的にオン・
    オフ制御され、上記受信部、検波部および波形整形部へ
    間欠的に電源を供給する電源スイッチ回路とを備えるデ
    ジタル無線受信機において、 上記波形整形部は請求項(2)記載の波形整形回路から
    なることを特徴とするデジタル無線受信機。
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