JP3114709B2 - 変調指数測定装置及び方法、変調指数制御装置及び方法、並びに周波数変調信号送信装置 - Google Patents
変調指数測定装置及び方法、変調指数制御装置及び方法、並びに周波数変調信号送信装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は周波数変調送信装置
に関し、特に周波数変調指数を制御した周波数変調送信
装置に関する。
に関し、特に周波数変調指数を制御した周波数変調送信
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周波数変調通信方式は、通信、放送等、
極めて広い範囲で実用されている。
極めて広い範囲で実用されている。
【０００３】周波数変調方式を実現するに当たっては、
受信側において周波数変調信号が復調器の帯域から外れ
ないようにするため、また復調器の出力を一定に保つた
めに送信側で最大周波数偏移量を一定に保つ必要があ
る。
受信側において周波数変調信号が復調器の帯域から外れ
ないようにするため、また復調器の出力を一定に保つた
めに送信側で最大周波数偏移量を一定に保つ必要があ
る。
【０００４】周波数変調通信方式において送受信器間で
やりとりされる周波数変調信号は、周知のように一般に
下式で表すことができる。
やりとりされる周波数変調信号は、周知のように一般に
下式で表すことができる。
【０００５】
【数１】 ただし、Ａは搬送波の振幅、ｆｃは搬送波の周波数、Δ
ｆは最大周波数偏移量、ｆｍは変調周波数（ＦＭ変調器
に入力される信号の周波数）、θは搬送波の位相であ
る。
ｆは最大周波数偏移量、ｆｍは変調周波数（ＦＭ変調器
に入力される信号の周波数）、θは搬送波の位相であ
る。
【０００６】ここで、最大周波数偏移量は、搬送波の周
波数と周波数変調信号の瞬時最高周波数（或いは最低周
波数）との差である。
波数と周波数変調信号の瞬時最高周波数（或いは最低周
波数）との差である。
【０００７】上式で表示される周波数変調信号は、下式
のようにベッセル関数を用いて展開することができる。
のようにベッセル関数を用いて展開することができる。
【０００８】
【数２】 ここで、Ｊｎ（β）はｎ次のベッセル関数を表す。な
お、低次のベッセル関数のβに対する変化の様子を図３
に示す。上の式から、周波数変調信号の各周波数成分の
振幅は、ＡＪｎ（β）で表されることがわかる。従って
各成分の振幅は変調指数β（＝Δｆ／ｆｍ）で決定され
る。
お、低次のベッセル関数のβに対する変化の様子を図３
に示す。上の式から、周波数変調信号の各周波数成分の
振幅は、ＡＪｎ（β）で表されることがわかる。従って
各成分の振幅は変調指数β（＝Δｆ／ｆｍ）で決定され
る。
【０００９】上式からも明らかなように、周波数変調信
号は無限級数で展開されるため、周波数変調信号は多く
の側帯波から構成される。
号は無限級数で展開されるため、周波数変調信号は多く
の側帯波から構成される。
【００１０】しかしながら、各側帯波は、搬送波周波数
を中心に変調信号の周波数と同じ周波数間隔で並んでい
るが、この周波数間隔はΔｆには無関係であるため、瞬
時最大周波数（或いは最低周波数）は周波数成分として
含まれていない。従って、瞬時最大（最小）周波数成分
を抽出して変調指数を知ることはできない。これに対
し、各側帯波の振幅は変調指数βをパラメータとして含
んでいる。このことを利用して、変調指数βを求めるに
際し、２つ以上の側帯波の振幅を測定し、その結果をベ
ッセル関数の値と比較する方法が考えられる。
を中心に変調信号の周波数と同じ周波数間隔で並んでい
るが、この周波数間隔はΔｆには無関係であるため、瞬
時最大周波数（或いは最低周波数）は周波数成分として
含まれていない。従って、瞬時最大（最小）周波数成分
を抽出して変調指数を知ることはできない。これに対
し、各側帯波の振幅は変調指数βをパラメータとして含
んでいる。このことを利用して、変調指数βを求めるに
際し、２つ以上の側帯波の振幅を測定し、その結果をベ
ッセル関数の値と比較する方法が考えられる。
【００１１】このため、例えば特開昭６１−２３１４６
７に記載が見られるように、従来から２つの側帯波とし
て基本波成分と第１側帯波の振幅を測定し、その比から
変調指数を算出する方式が試みられてきた。
７に記載が見られるように、従来から２つの側帯波とし
て基本波成分と第１側帯波の振幅を測定し、その比から
変調指数を算出する方式が試みられてきた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法で
は、基本波と第１側帯波の振幅比が変調指数βに対して
単調に、しかも大きな変化量をもって変化する必要があ
る。しかしながら、図４に示した振幅比の挙動からもわ
かるように、実際はβが比較的小さい領域ではこの条件
が満たされる一方、βが１．５程度より大きくなると両
者の比のβに対する変化が少なくなり、２．５を越える
と増減の向きが入れ替わるため、β＞１．５の領域では
βの算出が困難となっていた。この問題を解決するため
には、２つよりも十分多い数の側帯波の振幅を測定し、
互いの比を比較してβを算出する必要がある。しかしな
がら、このような構成を採用した場合、βの算出に必要
な回路の大規模化が避けられず、従って変調指数の制御
装置も大型とならざるを得ないという問題があった。
は、基本波と第１側帯波の振幅比が変調指数βに対して
単調に、しかも大きな変化量をもって変化する必要があ
る。しかしながら、図４に示した振幅比の挙動からもわ
かるように、実際はβが比較的小さい領域ではこの条件
が満たされる一方、βが１．５程度より大きくなると両
者の比のβに対する変化が少なくなり、２．５を越える
と増減の向きが入れ替わるため、β＞１．５の領域では
βの算出が困難となっていた。この問題を解決するため
には、２つよりも十分多い数の側帯波の振幅を測定し、
互いの比を比較してβを算出する必要がある。しかしな
がら、このような構成を採用した場合、βの算出に必要
な回路の大規模化が避けられず、従って変調指数の制御
装置も大型とならざるを得ないという問題があった。
【００１３】本発明の目的は、上記の課題を解決し、よ
り簡便な回路で変調指数の測定及び制御が可能な変調指
数測定装置及び変調指数制御装置を提供することにあ
る。
り簡便な回路で変調指数の測定及び制御が可能な変調指
数測定装置及び変調指数制御装置を提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の変調指数測定装置は、前記周波数変調信号
を分周し、分周信号を出力する分周器と、前記分周信号
に含まれる基本波成分及び該基本波成分以外の第１の周
波数帯域成分の各々のパワーを検出する周波数成分検出
器と、前記基本波成分及び第１の周波数帯域成分の各々
のパワーの比から前記周波数変調指数を算出する演算装
置とを備えている。
め、本発明の変調指数測定装置は、前記周波数変調信号
を分周し、分周信号を出力する分周器と、前記分周信号
に含まれる基本波成分及び該基本波成分以外の第１の周
波数帯域成分の各々のパワーを検出する周波数成分検出
器と、前記基本波成分及び第１の周波数帯域成分の各々
のパワーの比から前記周波数変調指数を算出する演算装
置とを備えている。
【００１５】ここで、前記第１の周波数帯域成分は第１
側帯波成分、前記基本波成分よりも小さい全ての周波数
成分、あるいは前記基本波成分よりも大きい全ての周波
数成分、のいずれかであることが望ましい。
側帯波成分、前記基本波成分よりも小さい全ての周波数
成分、あるいは前記基本波成分よりも大きい全ての周波
数成分、のいずれかであることが望ましい。
【００１６】また、前記第１の周波数帯域成分が第１側
帯波成分である場合、前記周波数成分検出器は、前記分
周信号が入力され、前記基本波成分の周波数と前記第１
側帯波成分の周波数を各々通過周波数として有する第１
及び第２の帯域濾波器と、該第１及び第２の帯域濾波器
の出力信号を各々検波し、入力信号電力に対応したレベ
ルを有する直流信号として出力する第１及び第２の検波
器とを備えていることが望ましい。
帯波成分である場合、前記周波数成分検出器は、前記分
周信号が入力され、前記基本波成分の周波数と前記第１
側帯波成分の周波数を各々通過周波数として有する第１
及び第２の帯域濾波器と、該第１及び第２の帯域濾波器
の出力信号を各々検波し、入力信号電力に対応したレベ
ルを有する直流信号として出力する第１及び第２の検波
器とを備えていることが望ましい。
【００１７】さらに、前記第１の周波数帯域成分が前記
基本波成分よりも小さい全ての周波数成分である場合、
前記周波数成分検出器は、前記分周信号が入力され、前
記基本波成分の周波数を通過周波数として有する帯域濾
波器と、前記分周信号が入力され、前記基本波成分より
も小さい周波数を通過させ、その他の周波数は遮断する
低域通過フィルタと、前記帯域濾波器の出力信号を検波
し、該出力信号の電力に対応したレベルを有する直流信
号として出力する第１の検波器と前記低域通過フィルタ
の出力信号を検波し、該出力信号の電力に対応したレベ
ルを有する直流信号として出力する第２の検波器とを備
えていることが望ましい。また、前記第１の周波数帯域
成分が前記基本波成分よりも大きい全ての周波数成分で
ある場合、前記周波数成分検出器は、前記分周信号が入
力され、前記基本波成分の周波数を通過周波数として有
する帯域濾波器と、前記分周信号が入力され、前記基本
波成分よりも大きい周波数を通過させ、その他の周波数
は遮断する高域通過フィルタと、前記帯域濾波器の出力
信号を検波し、該出力信号の電力に対応したレベルを有
する直流信号として出力する第１の検波器と前記高域通
過フィルタの出力信号を検波し、該出力信号の電力に対
応したレベルを有する直流信号として出力する第２の検
波器とを備えていることが望ましい。
基本波成分よりも小さい全ての周波数成分である場合、
前記周波数成分検出器は、前記分周信号が入力され、前
記基本波成分の周波数を通過周波数として有する帯域濾
波器と、前記分周信号が入力され、前記基本波成分より
も小さい周波数を通過させ、その他の周波数は遮断する
低域通過フィルタと、前記帯域濾波器の出力信号を検波
し、該出力信号の電力に対応したレベルを有する直流信
号として出力する第１の検波器と前記低域通過フィルタ
の出力信号を検波し、該出力信号の電力に対応したレベ
ルを有する直流信号として出力する第２の検波器とを備
えていることが望ましい。また、前記第１の周波数帯域
成分が前記基本波成分よりも大きい全ての周波数成分で
ある場合、前記周波数成分検出器は、前記分周信号が入
力され、前記基本波成分の周波数を通過周波数として有
する帯域濾波器と、前記分周信号が入力され、前記基本
波成分よりも大きい周波数を通過させ、その他の周波数
は遮断する高域通過フィルタと、前記帯域濾波器の出力
信号を検波し、該出力信号の電力に対応したレベルを有
する直流信号として出力する第１の検波器と前記高域通
過フィルタの出力信号を検波し、該出力信号の電力に対
応したレベルを有する直流信号として出力する第２の検
波器とを備えていることが望ましい。
【００１８】また、本発明の変調指数制御装置は、上記
の変調信号測定装置と、周波数変調信号の生成に用いる
変調入力信号を外部から入力される制御信号に基づいて
減衰させる可変減衰器と、前記変調信号測定装置で算出
された前記周波数変調指数が予め定められた値となるよ
う、前記可変減衰器に前記制御信号を与える制御装置と
を備えている。
の変調信号測定装置と、周波数変調信号の生成に用いる
変調入力信号を外部から入力される制御信号に基づいて
減衰させる可変減衰器と、前記変調信号測定装置で算出
された前記周波数変調指数が予め定められた値となるよ
う、前記可変減衰器に前記制御信号を与える制御装置と
を備えている。
【００１９】また、本発明の周波数変調信号送信装置
は、上記の変調信号制御装置と、前記可変減衰器の出力
信号に基づき所定の搬送波に周波数変調を施して出力す
る周波数変調器と、該周波数変調器の出力信号を分岐し
て、その一部を前記変調指数制御装置に供給し、他の一
部を前記周波数変調信号として出力する分岐器とを備え
ている。
は、上記の変調信号制御装置と、前記可変減衰器の出力
信号に基づき所定の搬送波に周波数変調を施して出力す
る周波数変調器と、該周波数変調器の出力信号を分岐し
て、その一部を前記変調指数制御装置に供給し、他の一
部を前記周波数変調信号として出力する分岐器とを備え
ている。
【００２０】また、本発明の変調指数測定方法は、周波
数変調信号を所定の分周比で分周する分周工程と、該分
周工程の結果得られる信号の基本波成分と該基本波成分
以外の第１の周波数帯域成分各々のパワーを検出するパ
ワー検出工程と、該パワー検出工程により求められた前
記基本波成分と前記第１の周波数帯域成分各々のパワー
の比から前記周波数変調指数を算出する算出工程とを含
んでいる。
数変調信号を所定の分周比で分周する分周工程と、該分
周工程の結果得られる信号の基本波成分と該基本波成分
以外の第１の周波数帯域成分各々のパワーを検出するパ
ワー検出工程と、該パワー検出工程により求められた前
記基本波成分と前記第１の周波数帯域成分各々のパワー
の比から前記周波数変調指数を算出する算出工程とを含
んでいる。
【００２１】ここで、前記第１の周波数帯域成分は、第
１側帯波成分、前記基本波成分よりも小さい全ての周波
数成分、あるいは前記基本波成分よりも大きい全ての周
波数成分、のいずれかであることが望ましい。
１側帯波成分、前記基本波成分よりも小さい全ての周波
数成分、あるいは前記基本波成分よりも大きい全ての周
波数成分、のいずれかであることが望ましい。
【００２２】また、本発明の変調指数制御方法は、上記
の変調指数測定方法に含まれる工程と、前記算出工程で
算出された前記周波数変調指数が予め定められた値とな
るよう、前記周波数変調信号を生成するための変調入力
信号のパワーを制御する制御工程とを含んでいる。
の変調指数測定方法に含まれる工程と、前記算出工程で
算出された前記周波数変調指数が予め定められた値とな
るよう、前記周波数変調信号を生成するための変調入力
信号のパワーを制御する制御工程とを含んでいる。
【００２３】上述したように、本発明においては、周波
数変調指数を測定する対象である周波数変調信号を所定
の分周比で分周し、これにより強制的に周波数変調指数
を低下させている。その結果得られる周波数変調信号に
対して、基本波とその他の周波数成分１つを抽出するこ
とにより変調指数を求めている。抽出した成分のパワー
比に対し周波数変調指数は、低変調指数では、単調に変
化する。従って、測定対象の周波数変調信号の変調指数
が大きい場合であっても、上記のように適当な分周比で
予め分周することにより、精度良く変調指数を測定する
ことが可能となる。
数変調指数を測定する対象である周波数変調信号を所定
の分周比で分周し、これにより強制的に周波数変調指数
を低下させている。その結果得られる周波数変調信号に
対して、基本波とその他の周波数成分１つを抽出するこ
とにより変調指数を求めている。抽出した成分のパワー
比に対し周波数変調指数は、低変調指数では、単調に変
化する。従って、測定対象の周波数変調信号の変調指数
が大きい場合であっても、上記のように適当な分周比で
予め分周することにより、精度良く変調指数を測定する
ことが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の変調指数測定装置、変調
指数制御装置及び周波数変調信号送信装置につき、図面
を参照して以下に詳細に説明する。
指数制御装置及び周波数変調信号送信装置につき、図面
を参照して以下に詳細に説明する。
【００２５】図１は本発明の１実施例による周波数変調
信号送信装置の構成図である。
信号送信装置の構成図である。
【００２６】本実施例の周波数変調信号送信装置は、所
定の周波数偏移量が得られるように入力信号の振幅を調
整する可変減衰器１と、入力信号を周波数変調信号に変
換するＦＭ変調器２と、周波数変調信号の一部を制御用
に分岐する分岐器３と、周波数変調信号をＮ分周するＮ
分周器４と、周波数変調信号の搬送波周波数の１／Ｎに
相当する周波数のみ通過する第１の帯域濾波器５と、周
波数変調信号の搬送波周波数の１／Ｎの周波数の周囲に
発生する第１側波帯の周波数のみ通過する第２の帯域濾
波器６と、第１の帯域濾波器５の出力信号振幅に応じた
直流電圧を出力する第１の検波器７と、第２の帯域濾波
器６の出力信号振幅に応じた直流電圧を出力する第２の
検波器８と、第１の検波器７の出力と第２の検波器８の
出力との比が所定の変調指数の１／Ｎになるように可変
減衰器１を制御する制御部９とから構成される。
定の周波数偏移量が得られるように入力信号の振幅を調
整する可変減衰器１と、入力信号を周波数変調信号に変
換するＦＭ変調器２と、周波数変調信号の一部を制御用
に分岐する分岐器３と、周波数変調信号をＮ分周するＮ
分周器４と、周波数変調信号の搬送波周波数の１／Ｎに
相当する周波数のみ通過する第１の帯域濾波器５と、周
波数変調信号の搬送波周波数の１／Ｎの周波数の周囲に
発生する第１側波帯の周波数のみ通過する第２の帯域濾
波器６と、第１の帯域濾波器５の出力信号振幅に応じた
直流電圧を出力する第１の検波器７と、第２の帯域濾波
器６の出力信号振幅に応じた直流電圧を出力する第２の
検波器８と、第１の検波器７の出力と第２の検波器８の
出力との比が所定の変調指数の１／Ｎになるように可変
減衰器１を制御する制御部９とから構成される。
【００２７】次に本発明の実施例の動作を、１００ＭＨ
ｚの入力信号を搬送波周波数２ＧＨｚ、周波数偏移量４
００ＭＨｚの周波数変調信号に変換する場合を例にとり
説明する。
ｚの入力信号を搬送波周波数２ＧＨｚ、周波数偏移量４
００ＭＨｚの周波数変調信号に変換する場合を例にとり
説明する。
【００２８】本周波数変調信号送信装置への変調入力信
号は、可変減衰器１で振幅を調整された後、ＦＭ変調器
２で周波数変調信号に変換される。周波数変調の概略を
図２に示すが、周知のように、周波数変調では入力信号
の振幅の変化を搬送波の周波数の変化に置き換える。な
お、図２は入力信号の振幅値が大きくなるに従い搬送波
周波数は高くなり、逆に入力信号の振幅値が小さくなる
に従い搬送波周波数は低くなるような変調を施す例であ
る。
号は、可変減衰器１で振幅を調整された後、ＦＭ変調器
２で周波数変調信号に変換される。周波数変調の概略を
図２に示すが、周知のように、周波数変調では入力信号
の振幅の変化を搬送波の周波数の変化に置き換える。な
お、図２は入力信号の振幅値が大きくなるに従い搬送波
周波数は高くなり、逆に入力信号の振幅値が小さくなる
に従い搬送波周波数は低くなるような変調を施す例であ
る。
【００２９】周波数変調された信号は、分岐器３により
分岐され、その一方は変調指数の制御に用いられる。他
方の分岐器出力は伝送路に送出される。
分岐され、その一方は変調指数の制御に用いられる。他
方の分岐器出力は伝送路に送出される。
【００３０】制御用に分岐された周波数変調信号は、Ｎ
分周器４に入力され、Ｎ分周される。Ｎ分周器４は入力
される信号の周波数を１／Ｎに分周する。Ｎ分周器４と
しては、周知のデジタル分周器を使用することができ
る。例えば、２分周器としてのＴフリップフロップをｋ
段縦続接続することで、２のｋ乗の分周比を持つ分周器
が構成できる。
分周器４に入力され、Ｎ分周される。Ｎ分周器４は入力
される信号の周波数を１／Ｎに分周する。Ｎ分周器４と
しては、周知のデジタル分周器を使用することができ
る。例えば、２分周器としてのＴフリップフロップをｋ
段縦続接続することで、２のｋ乗の分周比を持つ分周器
が構成できる。
【００３１】本実施例では、分周比Ｎを４として以下説
明する。この場合、Ｎ分周器４へ入力される周波数変調
信号は、搬送波周波数２ＧＨｚを中心に±４００ＭＨｚ
の周波数偏移を有する。この信号を４分周した場合、搬
送波周波数２ＧＨｚは１／４の５００ＭＨｚとなる。ま
た入力される信号の最高周波数２．４ＧＨｚは６００Ｍ
Ｈｚに、最低周波数１．６ＧＨｚは４００ＭＨｚとな
る。このように、４分周することにより、２ＧＨｚ±４
００ＭＨｚの周波数変調信号は、５００ＭＨｚ±１００
ＭＨｚの周波数変調信号に変換される。この場合、Ｎ分
周器４へ入力される周波数変調信号のスペクトルを図５
に、また、Ｎ分周器４の出力のスペクトルを図６に示
す。
明する。この場合、Ｎ分周器４へ入力される周波数変調
信号は、搬送波周波数２ＧＨｚを中心に±４００ＭＨｚ
の周波数偏移を有する。この信号を４分周した場合、搬
送波周波数２ＧＨｚは１／４の５００ＭＨｚとなる。ま
た入力される信号の最高周波数２．４ＧＨｚは６００Ｍ
Ｈｚに、最低周波数１．６ＧＨｚは４００ＭＨｚとな
る。このように、４分周することにより、２ＧＨｚ±４
００ＭＨｚの周波数変調信号は、５００ＭＨｚ±１００
ＭＨｚの周波数変調信号に変換される。この場合、Ｎ分
周器４へ入力される周波数変調信号のスペクトルを図５
に、また、Ｎ分周器４の出力のスペクトルを図６に示
す。
【００３２】Ｎ分周器の出力信号の変調指数βは、変調
信号ｆｍ＝１００ＭＨｚ、最大周波数偏移量Δｆ＝１０
０ＭＨｚとなるため、β＝Δｆ／ｆｍ＝１になり、基本
波成分と第１次側波帯成分との振幅比により周波数偏移
量を検出できる範囲にある。
信号ｆｍ＝１００ＭＨｚ、最大周波数偏移量Δｆ＝１０
０ＭＨｚとなるため、β＝Δｆ／ｆｍ＝１になり、基本
波成分と第１次側波帯成分との振幅比により周波数偏移
量を検出できる範囲にある。
【００３３】Ｎ分周された周波数変調信号は、２つに分
けられ一方は、搬送波周波数の１／Ｎの周波数成分（基
本波成分）のみを通過する第１の帯域濾波器５をとお
り、検波器７にて分周後の搬送波成分のパワーに応じた
直流電圧に変換される。本実施例では、帯域濾波器５と
して通過周波数５００ＭＨｚのものを使用する。また他
方は、搬送波周波数の１／Ｎの周波数、つまり分周後の
搬送波周波数から変調信号周波数ｆｍだけ離れた周波数
成分（＝ｆｃ／４＋ｆｍ）のみを通過させる第２の帯域
濾波器６を通り、検波器８にて分周後の第１次側波帯成
分のパワーに応じた直流電圧に変換される。本実施例で
は、第２の帯域濾波器として通過周波数２ＧＨｚ／４＋
１００ＭＨｚ＝６００ＭＨｚのものを使用する。
けられ一方は、搬送波周波数の１／Ｎの周波数成分（基
本波成分）のみを通過する第１の帯域濾波器５をとお
り、検波器７にて分周後の搬送波成分のパワーに応じた
直流電圧に変換される。本実施例では、帯域濾波器５と
して通過周波数５００ＭＨｚのものを使用する。また他
方は、搬送波周波数の１／Ｎの周波数、つまり分周後の
搬送波周波数から変調信号周波数ｆｍだけ離れた周波数
成分（＝ｆｃ／４＋ｆｍ）のみを通過させる第２の帯域
濾波器６を通り、検波器８にて分周後の第１次側波帯成
分のパワーに応じた直流電圧に変換される。本実施例で
は、第２の帯域濾波器として通過周波数２ＧＨｚ／４＋
１００ＭＨｚ＝６００ＭＨｚのものを使用する。
【００３４】制御部９では、まず、２つの検波器７、８
の出力電圧の比を算出する。この電圧比からさらに変調
指数を検出する。次に、この算出した変調指数を、制御
目標である所定の変調指数と比較し、その結果を可変減
衰器１に帰還し、上記制御目標と上記算出された変調指
数の差が小さくなるように、可変減衰器１の減衰量を制
御する。可変減衰器１としては、市販されている電圧制
御形減衰器を使用することができる。あるいは、抵抗減
衰器を構成する一部の抵抗としてＰＩＮダイオードを用
い、これに流す電流を変化させることにより、抵抗減衰
器の減衰量を制御する構成を採用することもできる。Ｐ
ＩＮダイオードを用いた抵抗減衰器の例を図７に示す。
の出力電圧の比を算出する。この電圧比からさらに変調
指数を検出する。次に、この算出した変調指数を、制御
目標である所定の変調指数と比較し、その結果を可変減
衰器１に帰還し、上記制御目標と上記算出された変調指
数の差が小さくなるように、可変減衰器１の減衰量を制
御する。可変減衰器１としては、市販されている電圧制
御形減衰器を使用することができる。あるいは、抵抗減
衰器を構成する一部の抵抗としてＰＩＮダイオードを用
い、これに流す電流を変化させることにより、抵抗減衰
器の減衰量を制御する構成を採用することもできる。Ｐ
ＩＮダイオードを用いた抵抗減衰器の例を図７に示す。
【００３５】以上の制御を実施することにより、ＦＭ変
調器２の出力周波数変調信号の変調指数は、制御部で検
出される変調指数のＮ倍の変調指数に安定化される。
調器２の出力周波数変調信号の変調指数は、制御部で検
出される変調指数のＮ倍の変調指数に安定化される。
【００３６】以上述べてきた実施例では、第２の帯域濾
波器の通過周波数をｆｃ／４＋ｆｍとした。しかし、周
波数変調信号スペクトルは、搬送波周波数を中心に左右
対称であり、ｆｃ／４−ｆｍの周波数成分を利用しても
得られる効果は同じであるため、第２の帯域濾波器とし
てｆｃ／４−ｆｍの周波数成分のみを通過する帯域濾波
器を適用することもできる。
波器の通過周波数をｆｃ／４＋ｆｍとした。しかし、周
波数変調信号スペクトルは、搬送波周波数を中心に左右
対称であり、ｆｃ／４−ｆｍの周波数成分を利用しても
得られる効果は同じであるため、第２の帯域濾波器とし
てｆｃ／４−ｆｍの周波数成分のみを通過する帯域濾波
器を適用することもできる。
【００３７】さらに、分周後の周波数変調信号のスペク
トルは、図６からもわかるように、搬送波周波数成分に
相当する成分と第１の側波帯に相当する周波数成分以外
は無視できるレベルである。従って、第１の側波帯に相
当する周波数成分を抜き出す第２の帯域濾波器の代わり
に搬送波周波数成分に相当する周波数より高い周波数を
通過させる高域濾波器を使用しても構わない。
トルは、図６からもわかるように、搬送波周波数成分に
相当する成分と第１の側波帯に相当する周波数成分以外
は無視できるレベルである。従って、第１の側波帯に相
当する周波数成分を抜き出す第２の帯域濾波器の代わり
に搬送波周波数成分に相当する周波数より高い周波数を
通過させる高域濾波器を使用しても構わない。
【００３８】また、上述したように、低周波側の側帯波
を用いても効果に差は無いため、第２の帯域濾波器の代
わりに搬送波周波数成分に相当する周波数より低い周波
数を通過させる低域濾波器を使用してもよい。
を用いても効果に差は無いため、第２の帯域濾波器の代
わりに搬送波周波数成分に相当する周波数より低い周波
数を通過させる低域濾波器を使用してもよい。
【００３９】また、本実施例では説明の便宜上、分周比
を４に設定したが、周波数変調信号の変調指数に応じ
て、分周比を他の値に設定することが望ましい。この際
は、変調指数が大きくなるに従い、大きな分周比に設定
すべきである。
を４に設定したが、周波数変調信号の変調指数に応じ
て、分周比を他の値に設定することが望ましい。この際
は、変調指数が大きくなるに従い、大きな分周比に設定
すべきである。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の変調指数
測定装置及び変調指数制御装置では、変調指数が大きく
ても搬送波周波数成分の振幅と第１の側波帯の振幅を比
較するだけで正確に変調指数を検出でき、回路の小型
化、低コスト化が期待できる。また、今まで適用の難し
かった大きな変調指数での安定化が可能となり、周波数
変調伝送システムの高性能化、伝送品質向上が可能とな
る。
測定装置及び変調指数制御装置では、変調指数が大きく
ても搬送波周波数成分の振幅と第１の側波帯の振幅を比
較するだけで正確に変調指数を検出でき、回路の小型
化、低コスト化が期待できる。また、今まで適用の難し
かった大きな変調指数での安定化が可能となり、周波数
変調伝送システムの高性能化、伝送品質向上が可能とな
る。
【図１】 本発明の実施例を示す構成図である。
【図２】 本発明の実施例におけるＦＭ変調器の動作を
示す図である。
示す図である。
【図３】 低次のベッセル関数の挙動を表す図である。
【図４】 ０及び１次のベッセル関数の比の挙動を表す
図である。
図である。
【図５】 本発明の実施例におけるＦＭ変調器出力のス
ペクトルを表す図である。
ペクトルを表す図である。
【図６】 本発明の実施例におけるＮ分周器出力のスペ
クトルを表す図である。
クトルを表す図である。
【図７】 可変減衰器の構成例を表す図である。
１ 可変減衰器 ２ ＦＭ変調器 ３ 分岐器 ４ Ｎ分周器 ５ 帯域濾波器 ６ 帯域濾波器 ７ 検波器 ８ 検波器 ９ 制御部
Claims (14)
- 【請求項１】 周波数変調信号の周波数変調指数を測定
する変調指数測定装置であって、 前記変調指数測定装置は、 前記周波数変調信号を分周し、分周信号を出力する分周
器と、 前記分周信号に含まれる基本波成分及び該基本波成分以
外の第１の周波数帯域成分の各々のパワーを検出する周
波数成分検出器と、 前記基本波成分及び第１の周波数帯域成分の各々のパワ
ーの比から前記周波数変調指数を算出する演算装置とを
備えていることを特徴とする変調指数測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の変調指数測定装置であっ
て、前記第１の周波数帯域成分は第１側帯波成分である
ことを特徴とする変調指数測定装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の変調指数測定装置であっ
て、前記第１の周波数帯域成分は前記基本波成分よりも
小さい全ての周波数成分であることを特徴とする変調指
数測定装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の変調指数測定装置であっ
て、前記第１の周波数帯域成分は前記基本波成分よりも
大きい全ての周波数成分であることを特徴とする変調指
数測定装置。 - 【請求項５】 請求項２記載の変調指数測定装置であっ
て、 前記周波数成分検出器は、 前記分周信号が入力され、前記基本波成分の周波数と前
記第１側帯波成分の周波数を各々通過周波数として有す
る第１及び第２の帯域濾波器と、 該第１及び第２の帯域濾波器の出力信号を各々検波し、
入力信号電力に対応したレベルを有する直流信号として
出力する第１及び第２の検波器とを備えていることを特
徴とする変調指数測定装置。 - 【請求項６】 請求項３記載の変調指数測定装置であっ
て、 前記周波数成分検出器は、 前記分周信号が入力され、前記基本波成分の周波数を通
過周波数として有する帯域濾波器と、 前記分周信号が入力され、前記基本波成分よりも小さい
周波数を通過させ、その他の周波数は遮断する低域通過
フィルタと、 前記帯域濾波器の出力信号を検波し、該出力信号の電力
に対応したレベルを有する直流信号として出力する第１
の検波器と前記低域通過フィルタの出力信号を検波し、
該出力信号の電力に対応したレベルを有する直流信号と
して出力する第２の検波器とを備えていることを特徴と
する変調指数測定装置。 - 【請求項７】 請求項４記載の変調指数測定装置であっ
て、 前記周波数成分検出器は、 前記分周信号が入力され、前記基本波成分の周波数を通
過周波数として有する帯域濾波器と、 前記分周信号が入力され、前記基本波成分よりも大きい
周波数を通過させ、その他の周波数は遮断する高域通過
フィルタと、 前記帯域濾波器の出力信号を検波し、該出力信号の電力
に対応したレベルを有する直流信号として出力する第１
の検波器と前記高域通過フィルタの出力信号を検波し、
該出力信号の電力に対応したレベルを有する直流信号と
して出力する第２の検波器とを備えていることを特徴と
する変調指数測定装置。 - 【請求項８】 周波数変調信号の周波数変調指数を制御
する変調指数制御装置であって、 前記変調指数制御装置は、 請求項１乃至請求項７のいずれかの請求項に記載された
変調信号測定装置と、 周波数変調信号の生成に用いる変調入力信号を外部から
入力される制御信号に基づいて減衰させる可変減衰器
と、 前記変調信号測定装置で算出された前記周波数変調指数
が予め定められた値となるよう、前記可変減衰器に前記
制御信号を与える制御装置とを備えていることを特徴と
する変調指数制御装置。 - 【請求項９】 外部から入力される変調入力信号に基づ
き周波数変調信号を生成し出力する周波数変調信号送信
装置であって、 前記周波数変調信号送信装置は、 請求項８記載の変調信号制御装置と、 前記可変減衰器の出力信号に基づき所定の搬送波に周波
数変調を施して出力する周波数変調器と、 該周波数変調器の出力信号を分岐して、その一部を前記
変調指数制御装置に供給し、他の一部を前記周波数変調
信号として出力する分岐器とを備えていることを特徴と
する周波数変調信号送信装置。 - 【請求項１０】 周波数変調信号の周波数変調指数を測
定する変調指数測定方法であって、 前記変調指数測定方法は、 前記周波数変調信号を所定の分周比で分周する分周工程
と、 該分周工程の結果得られる信号の基本波成分と該基本波
成分以外の第１の周波数帯域成分各々のパワーを検出す
るパワー検出工程と、 該パワー検出工程により求められた前記基本波成分と前
記第１の周波数帯域成分各々のパワーの比から前記周波
数変調指数を算出する算出工程とを含んでいることを特
徴とする変調指数測定方法。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の変調指数測定方法で
あって、前記第１の周波数帯域成分は第１側帯波成分で
あることを特徴とする変調指数測定方法。 - 【請求項１２】 請求項１０記載の変調指数測定方法で
あって、前記第１の周波数帯域成分は前記基本波成分よ
りも小さい全ての周波数成分であることを特徴とする変
調指数測定方法。 - 【請求項１３】 請求項１０記載の変調指数測定方法で
あって、前記第１の周波数帯域成分は前記基本波成分よ
りも大きい全ての周波数成分であることを特徴とする変
調指数測定方法。 - 【請求項１４】 周波数変調信号の周波数変調指数を制
御する変調指数制御方法であって、 前記変調指数制御方法は、 請求項１０乃至請求項１３のいずれかの請求項に記載さ
れた変調指数測定方法に含まれる工程と、 前記算出工程で算出された前記周波数変調指数が予め定
められた値となるよう、前記周波数変調信号を生成する
ための変調入力信号のパワーを制御する制御工程とを含
んでいることを特徴とする変調指数制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10306780A JP3114709B2 (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 変調指数測定装置及び方法、変調指数制御装置及び方法、並びに周波数変調信号送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10306780A JP3114709B2 (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 変調指数測定装置及び方法、変調指数制御装置及び方法、並びに周波数変調信号送信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131359A JP2000131359A (ja) | 2000-05-12 |
| JP3114709B2 true JP3114709B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=17961182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10306780A Expired - Fee Related JP3114709B2 (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 変調指数測定装置及び方法、変調指数制御装置及び方法、並びに周波数変調信号送信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114709B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3535503B1 (ja) | 2002-10-22 | 2004-06-07 | 沖電気工業株式会社 | 周波数変調装置およびその変調周波数測定方法 |
-
1998
- 1998-10-28 JP JP10306780A patent/JP3114709B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000131359A (ja) | 2000-05-12 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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