JP3195511B2 - デジタルｆｍ復調装置 - Google Patents
デジタルｆｍ復調装置Info
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- JP3195511B2 JP3195511B2 JP04664695A JP4664695A JP3195511B2 JP 3195511 B2 JP3195511 B2 JP 3195511B2 JP 04664695 A JP04664695 A JP 04664695A JP 4664695 A JP4664695 A JP 4664695A JP 3195511 B2 JP3195511 B2 JP 3195511B2
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- Japan
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- digital
- frequency
- circuit
- digital filter
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＦＭ放送波の受信機また
はＦＭ変調された信号が記録された蓄積メディアの再生
器のＦＭ復調部に利用できるデジタルＦＭ復調装置に関
する。
はＦＭ変調された信号が記録された蓄積メディアの再生
器のＦＭ復調部に利用できるデジタルＦＭ復調装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】通常のＦＭ復調装置はアナログ回路によ
って構成されるのが一般的であった。また、デジタル信
号処理によるＦＭ復調装置の提案もされている。デジタ
ル信号処理によるＦＭ復調装置としてアークタンゼント
形ＦＭ復調装置が知られている。例えば特公平３−７５
０９５号に開示されたものがある。
って構成されるのが一般的であった。また、デジタル信
号処理によるＦＭ復調装置の提案もされている。デジタ
ル信号処理によるＦＭ復調装置としてアークタンゼント
形ＦＭ復調装置が知られている。例えば特公平３−７５
０９５号に開示されたものがある。
【０００３】特公平３−７５０９５号に開示されている
アークタンゼント形ＦＭ復調装置は、移相回路、１／４
縮小回路、選択回路、除算回路、メモリ、大小比較回
路、１／４復元回路、差分回路等によって構成してデジ
タル的にＦＭ復調を行うものである。
アークタンゼント形ＦＭ復調装置は、移相回路、１／４
縮小回路、選択回路、除算回路、メモリ、大小比較回
路、１／４復元回路、差分回路等によって構成してデジ
タル的にＦＭ復調を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のデジタルＦＭ復調装置はその規模が膨大
であるという問題点があった。この結果、従来のデジタ
ルＦＭ復調装置を量産製品に適用するようなことはその
規模からも困難であった。
たような従来のデジタルＦＭ復調装置はその規模が膨大
であるという問題点があった。この結果、従来のデジタ
ルＦＭ復調装置を量産製品に適用するようなことはその
規模からも困難であった。
【０００５】本発明は小規模でありながら理想的なＦＭ
復調を行うことができるデジタルＦＭ復調装置を提供す
ることを目的とする。
復調を行うことができるデジタルＦＭ復調装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるデジタル
ＦＭ復調装置は、ＦＭ変調波を復調するデジタルＦＭ復
調装置であって、Ａ／Ｄ変換されたＦＭ被復調波を入力
とし、かつ前記ＦＭ被復調波に基づく所要周波数帯域を
遮断域にもつデジタルフィルタをＦＭ復調回路として備
え、前記デジタルフィルタの遮断域によって前記ＦＭ被
復調波を復調することを特徴とする。
ＦＭ復調装置は、ＦＭ変調波を復調するデジタルＦＭ復
調装置であって、Ａ／Ｄ変換されたＦＭ被復調波を入力
とし、かつ前記ＦＭ被復調波に基づく所要周波数帯域を
遮断域にもつデジタルフィルタをＦＭ復調回路として備
え、前記デジタルフィルタの遮断域によって前記ＦＭ被
復調波を復調することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明にかかるデジタルＦＭ復調装置は、Ａ／
Ｄ変換されたＦＭ被復調波がＦＭ被復調波に基づく所要
周波数帯域を遮断域にもつデジタルフィルタに入力さ
れ、前記デジタルフィルタを通過させることによって、
デジタルフィルタの遮断域によって前記ＦＭ被復調波の
周波数変調成分が電圧変換されてＦＭ復調される。この
場合デジタルフィルタは遮断域の周波数対振幅特性（減
衰特性）はほぼ理想的な直線特性にすることができるた
め、理想的なＦＭ復調が行え、かつ装置の規模も小さく
て済む。
Ｄ変換されたＦＭ被復調波がＦＭ被復調波に基づく所要
周波数帯域を遮断域にもつデジタルフィルタに入力さ
れ、前記デジタルフィルタを通過させることによって、
デジタルフィルタの遮断域によって前記ＦＭ被復調波の
周波数変調成分が電圧変換されてＦＭ復調される。この
場合デジタルフィルタは遮断域の周波数対振幅特性（減
衰特性）はほぼ理想的な直線特性にすることができるた
め、理想的なＦＭ復調が行え、かつ装置の規模も小さく
て済む。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図１
は本発明にかかるデジタルＦＭ復調装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
は本発明にかかるデジタルＦＭ復調装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。
【０００９】本実施例のデジタルＦＭ復調装置は、入力
端子１から入力された被復調波をバンドパスフィルタ２
に供給して帯域制限し、バンドパスフィルタ２からの出
力はＡ／Ｄ変換回路３に供給されてデジタル信号に変換
される。Ａ／Ｄ変換回路３から出力されたＦＭ被変調波
はＦＭ復調回路として作用させるデジタルフィルタ４に
供給される。
端子１から入力された被復調波をバンドパスフィルタ２
に供給して帯域制限し、バンドパスフィルタ２からの出
力はＡ／Ｄ変換回路３に供給されてデジタル信号に変換
される。Ａ／Ｄ変換回路３から出力されたＦＭ被変調波
はＦＭ復調回路として作用させるデジタルフィルタ４に
供給される。
【００１０】被復調波が信号波の振幅増加時に周波数を
増加させる正特性の被復調波のときは、デジタルフィル
タ４は図２に示すように、被復調波の中心周波数を挾ん
で周波数増加方向および減少方向に（最大周波数偏移＋
最高変調周波数）の周波数幅、すなわち２×（最大周波
数偏移＋最高変調周波数）の周波数帯域を含む周波数帯
域を遮断域とするハイパスフィルタ特性に設定し、遮断
域の周波数対振幅特性（減衰特性）はほぼ直線特性に設
定してある。したがってデジタルフィルタ４を通過する
ことによってＦＭ被変調波の周波数の偏移、すなわち周
波数変調成分は電圧成分に変換されることになって、Ｆ
Ｍ復調される。
増加させる正特性の被復調波のときは、デジタルフィル
タ４は図２に示すように、被復調波の中心周波数を挾ん
で周波数増加方向および減少方向に（最大周波数偏移＋
最高変調周波数）の周波数幅、すなわち２×（最大周波
数偏移＋最高変調周波数）の周波数帯域を含む周波数帯
域を遮断域とするハイパスフィルタ特性に設定し、遮断
域の周波数対振幅特性（減衰特性）はほぼ直線特性に設
定してある。したがってデジタルフィルタ４を通過する
ことによってＦＭ被変調波の周波数の偏移、すなわち周
波数変調成分は電圧成分に変換されることになって、Ｆ
Ｍ復調される。
【００１１】デジタルフィルタ４の出力は、デジタルフ
ィルタ４において発生する理想特性からの振幅誤差成分
を補償する振幅補償回路５に供給して振幅誤差成分を補
償する。振幅補償回路５の出力はデジタルフィルタ４に
おいて発生する理想特性からの位相誤差成分を補償する
位相補償回路６に供給して位相誤差成分を補償する。位
相補償回路６の出力はデジタル信号処理回路７に送出す
る。振幅補償回路５と位相補償回路６の構成上の順序が
入れ替わっても問題はない。
ィルタ４において発生する理想特性からの振幅誤差成分
を補償する振幅補償回路５に供給して振幅誤差成分を補
償する。振幅補償回路５の出力はデジタルフィルタ４に
おいて発生する理想特性からの位相誤差成分を補償する
位相補償回路６に供給して位相誤差成分を補償する。位
相補償回路６の出力はデジタル信号処理回路７に送出す
る。振幅補償回路５と位相補償回路６の構成上の順序が
入れ替わっても問題はない。
【００１２】ここで、デジタルフィルタ４の遮断帯域は
｛２×（最大周波数偏移＋最高変調周波数）｝の周波数
帯域を含む必要がある。被復調波が信号波の振幅増加時
に周波数を減少させる負特性の被復調波のときは、デジ
タルフィルタ４は図３に示すように被復調波の中心周波
数を挾んで周波数増加方向および減少方向に（最大周波
数偏移＋最高変調周波数）の周波数幅、すなわち｛２×
（最大周波数偏移＋最高変調周波数）｝の周波数帯域幅
を含む周波数帯域を遮断域とするローパスフィルタ特性
に設定し、遮断域の周波数対振幅特性（減衰特性）はほ
ぼ直線特性に設定してある。
｛２×（最大周波数偏移＋最高変調周波数）｝の周波数
帯域を含む必要がある。被復調波が信号波の振幅増加時
に周波数を減少させる負特性の被復調波のときは、デジ
タルフィルタ４は図３に示すように被復調波の中心周波
数を挾んで周波数増加方向および減少方向に（最大周波
数偏移＋最高変調周波数）の周波数幅、すなわち｛２×
（最大周波数偏移＋最高変調周波数）｝の周波数帯域幅
を含む周波数帯域を遮断域とするローパスフィルタ特性
に設定し、遮断域の周波数対振幅特性（減衰特性）はほ
ぼ直線特性に設定してある。
【００１３】デジタルフィルタ４は上記したように遮断
帯域は｛２×（最大周波数偏移＋最高変調周波数）｝の
周波数帯域幅を含む必要があることは勿論であるが、シ
ミュレーションによって補正するべき振幅特性および位
相特性を容易に知ることができ、ここで得られた振幅特
性および位相特性と理想特性とから振幅誤差成分および
位相誤差成分が振幅補償回路５および位相補償回路６に
よってそれぞれ補償されるのである。振幅補償回路５お
よび位相補償回路６はデジタル回路によって構成され、
デジタル的に補償されるのである。
帯域は｛２×（最大周波数偏移＋最高変調周波数）｝の
周波数帯域幅を含む必要があることは勿論であるが、シ
ミュレーションによって補正するべき振幅特性および位
相特性を容易に知ることができ、ここで得られた振幅特
性および位相特性と理想特性とから振幅誤差成分および
位相誤差成分が振幅補償回路５および位相補償回路６に
よってそれぞれ補償されるのである。振幅補償回路５お
よび位相補償回路６はデジタル回路によって構成され、
デジタル的に補償されるのである。
【００１４】位相補償回路６からの出力はベースバンド
の復調デジタル信号と等価であって、デジタル信号処理
回路７によって従来から行われているデジタル信号処理
が行われる。
の復調デジタル信号と等価であって、デジタル信号処理
回路７によって従来から行われているデジタル信号処理
が行われる。
【００１５】次に、本実施例の具体例について説明す
る。第１の具体例はレーザーディスクの画像信号の復調
器に適用した場合の例であり、第２の具体例はＦＭ放送
波の音声信号の復調器に適用した場合の例である。
る。第１の具体例はレーザーディスクの画像信号の復調
器に適用した場合の例であり、第２の具体例はＦＭ放送
波の音声信号の復調器に適用した場合の例である。
【００１６】第１の具体例においては、レーザーディス
クプレーヤにおいて復調後のデジタル信号処理ではコン
ポジット信号を８ビットで量子化しているため、復調出
力も８ビットは最低必要となる。この時のＳＮ比は、量
子化ノイズの理論値から、 Ｓ／Ｎ（ｄＢ）＝６×（ビット数）……（式１） で表され、８ビットの場合は４８ｄＢとなる。
クプレーヤにおいて復調後のデジタル信号処理ではコン
ポジット信号を８ビットで量子化しているため、復調出
力も８ビットは最低必要となる。この時のＳＮ比は、量
子化ノイズの理論値から、 Ｓ／Ｎ（ｄＢ）＝６×（ビット数）……（式１） で表され、８ビットの場合は４８ｄＢとなる。
【００１７】レーザーディスクの画像信号は４ＭＨｚか
ら１３．５ＭＨｚまで正特性すなわち同期信号が負で記
録されるので、ＦＭ復調回路としてのデジタルフィルタ
４の特性はハイパスフィルタ特性となり、阻止域の減衰
量は４８ｄＢ以上必要となる。この条件から使用するＦ
Ｍ復調回路としてのデジタルフィルタ４の特性は次のよ
うになる。
ら１３．５ＭＨｚまで正特性すなわち同期信号が負で記
録されるので、ＦＭ復調回路としてのデジタルフィルタ
４の特性はハイパスフィルタ特性となり、阻止域の減衰
量は４８ｄＢ以上必要となる。この条件から使用するＦ
Ｍ復調回路としてのデジタルフィルタ４の特性は次のよ
うになる。
【００１８】 特 性 ；ハイパスフィルタ特性 標本化周波数 ；２８．６３６３６ＭＨｚ ビット数 ；８ビット 阻止域最高周波数；４ＭＨｚ 通過域最小周波数；１３．５ＭＨｚ 遮断帯域の特性 ；３２ｄＢ／ＯＣＴ
【００１９】さらに、位相特性の補正を省略するために
デジタルフィルタ４をＦＩＲ型で構成する。上記の条件
から、デジタルフィルタ４はタップ数１２程度で実現で
きる。全加算器のゲート数を１０、フリップフロップの
ゲート数を８としてこの時のデジタルフィルタ４に必要
とするゲート数を計算すると、 （１０＋８）×８（ビット）×１２（タップ）＝１７２
８ゲート となり、１７２８ゲートによってＦＭ復調回路としての
デジタルフィルタ４が実現できてその規模は小さくて済
む。
デジタルフィルタ４をＦＩＲ型で構成する。上記の条件
から、デジタルフィルタ４はタップ数１２程度で実現で
きる。全加算器のゲート数を１０、フリップフロップの
ゲート数を８としてこの時のデジタルフィルタ４に必要
とするゲート数を計算すると、 （１０＋８）×８（ビット）×１２（タップ）＝１７２
８ゲート となり、１７２８ゲートによってＦＭ復調回路としての
デジタルフィルタ４が実現できてその規模は小さくて済
む。
【００２０】第２の具体例においては、ＦＭ放送波の復
調後のＳＮ比を７０ｄＢ以上確保するには前記（式１）
から復調出力も１２ビット以上必要となる。
調後のＳＮ比を７０ｄＢ以上確保するには前記（式１）
から復調出力も１２ビット以上必要となる。
【００２１】ＦＭ放送波の音声信号は中間周波段で１
０．６ＭＨｚから１０．８ＭＨｚまで正特性で記録され
ているので、ＦＭ復調回路としてのデジタルフィルタ４
の特性はハイパスフィルタ特性となり、阻止域の減衰量
は７０ｄＢ以上必要となる。標本化周波数はＦＭ放送波
の品質から復調後に３２ｋＨｚで処理されるので、デジ
タルフィルタ４では１０２４倍の３２．７６８ＭＨｚを
用いる。この条件から使用するＦＭ復調回路としてのデ
ジタルフィルタ４の特性は次のようになる。
０．６ＭＨｚから１０．８ＭＨｚまで正特性で記録され
ているので、ＦＭ復調回路としてのデジタルフィルタ４
の特性はハイパスフィルタ特性となり、阻止域の減衰量
は７０ｄＢ以上必要となる。標本化周波数はＦＭ放送波
の品質から復調後に３２ｋＨｚで処理されるので、デジ
タルフィルタ４では１０２４倍の３２．７６８ＭＨｚを
用いる。この条件から使用するＦＭ復調回路としてのデ
ジタルフィルタ４の特性は次のようになる。
【００２２】 特 性 ；ハイパスフィルタ特性 標本化周波数 ；３２．７６８ＭＨｚ ビット数 ；１２ビット 阻止域最高周波数；１０．６ＭＨｚ 通過域最小周波数；１０．８ＭＨｚ 遮断帯域の特性 ；３８５２ｄＢ／ＯＣＴ
【００２３】第１具体例と同様にデジタルフィルタ４を
ＦＩＲ型で構成する。上記の条件から、デジタルフィル
タ４はタップ数１１０程度で実現できる。全加算器のゲ
ート数を１０、フリップフロップのゲート数を８として
この時のデジタルフィルタ４に必要とするゲート数を計
算すると、 （１０＋８）×１２（ビット）×１１０（タップ）＝２
３７６０ゲート となり、２３７６０ゲートによってＦＭ復調回路として
のデジタルフィルタ４が実現できてその規模は小さくて
済む。例えばこの復調回路をアークタンゼント形ＦＭ復
調回路で構成すると、１５万ゲート程度のゲート数を必
要とするが、本第２の具体例では１／６以下のゲート数
で済み、その規模が小さくて済むことは明らかである。
ＦＩＲ型で構成する。上記の条件から、デジタルフィル
タ４はタップ数１１０程度で実現できる。全加算器のゲ
ート数を１０、フリップフロップのゲート数を８として
この時のデジタルフィルタ４に必要とするゲート数を計
算すると、 （１０＋８）×１２（ビット）×１１０（タップ）＝２
３７６０ゲート となり、２３７６０ゲートによってＦＭ復調回路として
のデジタルフィルタ４が実現できてその規模は小さくて
済む。例えばこの復調回路をアークタンゼント形ＦＭ復
調回路で構成すると、１５万ゲート程度のゲート数を必
要とするが、本第２の具体例では１／６以下のゲート数
で済み、その規模が小さくて済むことは明らかである。
【００２４】以上説明した一実施例のデジタルＦＭ復調
装置が適用される被復調波はＦＭ信号のみならず、ＦＳ
Ｋ信号、ＰＳＫ信号、さらにはＱＰＳＫ信号など、ＦＳ
ＫやＰＳＫの応用信号に対しても適用することができ
る。
装置が適用される被復調波はＦＭ信号のみならず、ＦＳ
Ｋ信号、ＰＳＫ信号、さらにはＱＰＳＫ信号など、ＦＳ
ＫやＰＳＫの応用信号に対しても適用することができ
る。
【００２５】被復調波がＦＳＫ信号やＰＳＫ信号の場合
には、振幅特性あるいは位相特性の直線性が問題となら
ないために、振幅補償回路５および位相補償回路６を省
略することができる。さらには、デジタルフィルタ４の
方式や遮断域の特性によって振幅特性あるいは位相特性
が理想特性に近い場合は振幅補償回路５あるいは位相補
償回路６を、またはその両方の回路を省略することがで
きる。
には、振幅特性あるいは位相特性の直線性が問題となら
ないために、振幅補償回路５および位相補償回路６を省
略することができる。さらには、デジタルフィルタ４の
方式や遮断域の特性によって振幅特性あるいは位相特性
が理想特性に近い場合は振幅補償回路５あるいは位相補
償回路６を、またはその両方の回路を省略することがで
きる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかるデジ
タルＦＭ復調装置によれば、小規模な構成でデジタルＦ
Ｍ復調装置を得ることができるという効果のほかに、復
調出力がデジタル信号で取り出せるので、ベースバンド
での特性の劣化がないという効果も得られる。
タルＦＭ復調装置によれば、小規模な構成でデジタルＦ
Ｍ復調装置を得ることができるという効果のほかに、復
調出力がデジタル信号で取り出せるので、ベースバンド
での特性の劣化がないという効果も得られる。
【００２７】さらにデジタルＦＭ復調回路がデジタルフ
ィルタで構成されているため、理想特性からの誤差を容
易に知ることができて補正も理想的に処理することが可
能となって、結果的には理想的なＦＭ復調を行うことが
できるという効果も得られる。
ィルタで構成されているため、理想特性からの誤差を容
易に知ることができて補正も理想的に処理することが可
能となって、結果的には理想的なＦＭ復調を行うことが
できるという効果も得られる。
【図１】本発明にかかるデジタルＦＭ復調装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかるデジタルＦＭ復調装置の一実施
例におけるデジタルフィルタの特性の説明に供する周波
数対振幅特性図であって、被復調波の特性は正特性の場
合を示す。
例におけるデジタルフィルタの特性の説明に供する周波
数対振幅特性図であって、被復調波の特性は正特性の場
合を示す。
【図３】本発明にかかるデジタルＦＭ復調装置の一実施
例におけるデジタルフィルタの特性の説明に供する周波
数対振幅特性図であって、被復調波の特性は負特性の場
合を示す。
例におけるデジタルフィルタの特性の説明に供する周波
数対振幅特性図であって、被復調波の特性は負特性の場
合を示す。
１ 入力端子 ２ バンドパスフィルタ ３ Ａ／Ｄ変換回路 ４ デジタルフィルタ ５ 振幅補償回路 ６ 位相補償回路 ７ デジタル信号処理回路
Claims (2)
- 【請求項１】ＦＭ変調波を復調するデジタルＦＭ復調装
置であって、Ａ／Ｄ変換されたＦＭ被復調波を入力と
し、かつ前記ＦＭ被復調波に基づく所要周波数帯域を遮
断域にもつデジタルフィルタをＦＭ復調回路として備
え、前記デジタルフィルタの遮断域によって前記ＦＭ被
復調波を復調することを特徴とするデジタルＦＭ復調装
置。 - 【請求項２】請求項１記載のデジタルＦＭ復調装置にお
いて、デジタルフィルタの通過による振幅誤差成分を補
償する振幅補償回路と前記デジタルフィルタの通過によ
る位相誤差成分を補償する位相補償回路の少なくも一方
を前記デジタルフィルタの後段に備えたことを特徴とす
るデジタルＦＭ復調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04664695A JP3195511B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | デジタルｆｍ復調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04664695A JP3195511B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | デジタルｆｍ復調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222959A JPH08222959A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3195511B2 true JP3195511B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=12753084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04664695A Expired - Lifetime JP3195511B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | デジタルｆｍ復調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3195511B2 (ja) |
-
1995
- 1995-02-13 JP JP04664695A patent/JP3195511B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08222959A (ja) | 1996-08-30 |
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