JP3367728B2 - Fm受信装置 - Google Patents

Fm受信装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はPDM波(パルス密度変
調波)の復調装置を有するFM受信装置に関し、特に、
FM受信装置にパルスカウント型の復調器を用いる際に
弱電界で生ずる欠落パルスの補間手段に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のPDM波復調器の基本的な
構成例を示すブロック図であるが、この場合はFM波1
をゼロクロス検出器2でゼロクロス検出し、PDM波3
を得てLPF(ローパスフィルタ)100を通してベー
スバンド信号30を得る。FM受信装置でIF(中間周
波数)信号のゼロクロスを取り出すと、図3(a)に示
すPDM波となる。図3(a)では時刻t1,t2,t
3,…,t7までのPDM波が示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、FM受
信装置では弱電界になるとノイズが付加され、そのゼロ
クロスを取ると図3(a)’のようにパルスが欠落する
場合が生ずる(図3(a’)の例ではt=t5で欠落が
生じている)。PDM波の復調器では図3(a)及び図
3(a’)に示すようなパルス列をLPF(低域フィル
タ)でベースバンド信号に復元するので図3(a’)の
ようなパルスの欠落はベースバンド信号に大きなノイズ
として表れ、FM受信機では受信感度の低下の要因とな
るという問題点があった。すなわち、FM受信装置のパ
ルスカウント型などにおけるPDM波の復調時にPDM
波を構成するパルスが欠落すると復調したベースバンド
信号はノイズを伴うので著しく質が劣化するという問題
点があった。
【0004】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、パルスカウント型のFM受信装置におけるPD
M波の復調において、PDM波に欠落パルスが存在する
とき、その欠落パルスを補間して質のよいベースバンド
信号の復調を可能とするPDM波の復調装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに第1の発明のFM受信装置は、PDM信号をパルス
間隔の大きさに比例した振幅の信号に変換するPDM信
号変換手段と、PDM信号変換手段の出力からパルス列
を作成する第1のパルス列作成手段と、第1のパルス列
作成手段から出力されるパルスのピーク値を保持して次
のパルスのタイミングで該ピーク値を出力するピーク値
保持手段と、出力されたピーク値とPDM信号変換手段
との差信号から正極成分のパルス列を得る第2のパルス
列作成手段と、正極成分のパルス列を前記第1のパルス
列作成手段からの出力パルスで制御して補間パルスを抽
出する補間パルス抽出手段と、補間パルスとPDM信号
を合成して補間PDM信号を得る信号合成手段と、を有
することを特徴とする。
【0006】第2の発明のFM受信装置は、パルスカウ
ント方式のFM受信装置において、FM波をパルス列に
変換する信号変換手段を有することを特徴とする。
【0007】
【作用】上記の目的を達成するために第1の発明のFM
受信装置は、PDM信号変換手段によりPDM信号をパ
ルス間隔の大きさに比例した振幅の信号に変換し、第1
のパルス列作成手段によりPDM信号変換手段の出力か
らパルス列を作成し、ピーク値保持手段により第1のパ
ルス列作成手段から出力されるパルスのピーク値を保持
して次のパルスのタイミングで該ピーク値を出力し、第
2のパルス列作成手段により出力されたピーク値とPD
M信号変換手段との差信号から正極成分のパルス列を得
て、補間パルス抽出手段により正極成分のパルス列を前
記第1のパルス列作成手段からの出力パルスで制御して
補間パルスを抽出し、信号合成手段により補間パルスと
PDM信号を合成して補間PDM信号を得る。これによ
り、入力したPDM波に欠落パルスがある場合、欠落パ
ルスを補間して補間PDM波を作り、その補間PDM波
から復調信号を得る。
【0008】第2の発明のFM受信装置は、パルスカウ
ント方式のFM受信装置において、信号変換手段により
FM波をパルス列に変換し、請求項1記載のPDM波の
復調装置により弱電界においてFM波のパルス列に欠落
パルスが生じた場合、欠落パルスを補間して補間PDM
波を作り、その補間PDM波から復調信号を得る。
【0009】
【実施例】図1は本発明に基づくFM受信措置における
PDM波の復調装置の一実施例の構成を示すブロック図
であり、50はPDM波補間回路である。図1で、FM
波1をゼロクロス検出器2でゼロクロス検出し、PDM
波3を得てPDM補間回路で欠落信号位置の近傍位置に
補間パルスを生成して補間PDM波3’を作り、補間P
DM波3’をLPF(ローパスフィルタ)100を通し
てベースバンド信号30を得る。以下、パルスカウント
型復調を用いるFM受信装置に適用するPDM波の復調
装置について述べるが、以下の説明ではFM波(IF信
号)のゼロクロスを取り出した以降〜復調する前のPD
M波の補間処理について説明する。
【0010】図2は、本発明に基づくPDM波の復調装
置のPDM波補間回路50の一実施例の構成を示すブロ
ック図であり、3はPDM波(欠落信号を含む)、4は
電子スイッチ、5は定電圧源、6は抵抗、7はコンデン
サ、8は遅延時間τ1の遅延回路、9は差動増幅器、1
0はボックスカー回路でありピーク保持手段に相当し、
11は差動増幅器+スライサ、12はパルス出力、13
は鋸波、14は遅延時間τ2の遅延回路、15は差動増
幅器、16は整流素子、17,18は遅延時間τmin
2の遅延回路、19はゲート回路であり補間パルス抽出
手段に相当し、20は加算回路であり合成手段に相当
し、3’は補間後のPDM信号(補間PDM信号)であ
る。
【0011】また、本実施例では、電子スイッチ4、定
電圧源5、抵抗6、及びコンデンサ7はPDM信号変換
手段を構成し、遅延回路6及び差動増幅器9は第1のパ
ルス列作成手段を構成し、差動増幅器+スライサ、遅延
回路14、差動増幅器15、及び整流素子16は第2の
パルス列作成手段を構成する。
【0012】図3は、図2のPDM波補間回路50の各
構成部分の入出力信号波形図であり、図3(a),
(a’)にPDM波1のパルスタイミングを示す。な
お、図3(a)は欠落のないパルス列、図3(a’)は
欠落パルスのあるパルス列の例である。定電圧源5を抵
抗6を介してコンデンサ7に充電するが、コンデンサ7
は電子スイッチ3でPDM波1のパルスでONして電荷
を放電する。なお、コンデンサ7としてはPDM波1の
パルス幅で十分に放電できる容量のものを用いるように
する。
【0013】また、コンデンサ7の端子電圧13は図3
(b),(b’)に示すような鋸波状の波形(以下、鋸
波と記す)を示す。ここで、図3(b’)はt=t5の
パルスが欠落している場合(図1(a’)参照)であ
り、本発明はt=t5の近傍に補間パルスを挿入するこ
とを具体的目的とする。
【0014】図3(b’)に示すようにt=t5のパル
スが欠落すると鋸波の振幅が欠落区間で大きくなる。ま
た、図3(b),(b’)の鋸波の山の大きさ(振幅)
はt1〜t2,t2〜t3,t3〜t4,…のパルス間
隔に近似的に比例している。鋸波13を遅延時間τ1の
遅延回路8に加えると、図3(b’)の鋸波は図3
(c)に示すように時間τ1だけずれた信号となる。
【0015】次に、鋸波13(図3(b’))と遅延回
路8の出力の鋸波(図3(c))を差動増幅器9で演算
し、図3(d)に示す出力パルスを得る。図3(d)の
出力パルス列は図3(b’)の鋸波13の振幅、すなわ
ち、図3(a’)のパルス間隔に比例している。ボック
スカー10で差動増幅器9の出力のピーク値(図3
(d))を次のパルスまで保持する(すなわち、出力さ
れるパルスのピーク値を保持し、次のパルスのピーク値
を次のパルスまで保持し、次いで一次のパルスもそのピ
ーク値を保持する)。
【0016】差動増幅器+スライサ11は基本的にはボ
ックスカー10の出力と鋸波13との差を作り、その正
の成分を拡大して一定値にスライスする。従って、図3
(e)で、破線で示すボックスカー10の出力と一点鎖
線で示されている鋸波13の出力の差をとり、その正の
部分をパルス化すると差動増幅器+スライサ11の出力
として図3(f)に示すようなt3’〜t3とt5’〜
t6のパルス12が得られる。なお、図3(f)でt=
t5’の位置は図3(a)のt=t5の位置の近傍位置
となる。
【0017】次に、差動増幅器+スライサ11の出力パ
ルス12を△t2の微小遅延回路14に加えその出力と
出力パルス12の差を差動増幅器15でとり、更に整流
素子18で差動出力の正極成分を出力させ、図3(g)
に示すような幅τ2Nのパルスをt=t3’とt5’に
作る。ここで、補間に必要なパルスはt=t5’のパル
スでありt3’のパルスは不要である。そこで、整流素
子16の出力(図3(g)参照)を遅延回路17でτ
min/2だけ遅延させ図3(h)に示すようにし、この
パルスをゲート回路19で差動増幅器+スライサ11の
出力パルス12によりゲートし、(g)のt=t5’
((h)のt5’+τmin/2)のパルスのみを取り出
して図3(i)に示すパルスとする。
【0018】一方、PDM波3を遅延回路18でτmin
/2(実際には図3(d)のパルスの処理の遅延を含
む)だけ遅延させ図3(i)に示したゲート回路19の
ゲート出力とのタイミングを合わせて加算回路20でゲ
ート出力と遅延回路18の出力を加算して補間後のPD
M信号(補間PDM信号)出力3’を得る(図3(j)
参照)。
【0019】上述の補間PDM信号をLPF(低域フィ
ルタ)を通して復調して質のよいベースバンド信号を得
ることができる(すなわち、t=t5’はt5の近傍で
あり、近似的にt5=t5’とできるのでPDM復調で
S/Nの劣化は少なくなる)。なお、上記説明ではPD
M波の補間回路をパルスカウント型のFM受信装置の弱
電界受信の際のPDM波の欠落パルスの補間に用いる場
合について述べたが、通常のPDM波における欠落パル
スの補間にも適用できることはいうまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ルスカウント型のFM受信装置で弱電界受信の際生ずる
PDM波のパルス欠落をパルスの欠落位置の近傍位置に
補間できるので、パルスカウント型のFM受信装置にお
けるPDM波の復調の際のS/Nの大きな劣化を抑制す
ることができ、受信感度向上を実現することができる。
また、一般的なPDM波のパルス列に生ずる欠落パルス
についても適用できるので、復調したベースバンド信号
の質を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づくPDM波の復調装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。
【図2】PDM波補間回路の一実施例である。
【図3】図2のPDM波補間回路の各構成部分の入出力
信号波形図である。
【図4】従来のPDM波復調器の基本的な構成例を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
4 電子スイッチ(PDM信号変換手段) 5 定電圧源(PDM信号変換手段) 6 抵抗(PDM信号変換手段) 7 コンデンサ(PDM信号変換手段) 8 遅延回路(第1のパルス列作成手段) 9 差動増幅器(第1のパルス列作成手段) 10 ボックスカー回路(ピーク値保持手段) 11 差動増幅器+スライサ(第2のパルス列作成手
段) 14 遅延回路(第2のパルス列作成手段) 15 差動増幅器(第2のパルス列作成手段) 16 整流素子(第2のパルス列作成手段) 19 ゲート回路(補間パルス抽出手段) 20 加算回路(合成手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/10 H03D 3/00 H03K 7/04 H03K 9/04 H04L 27/156

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PDM信号をパルス間隔の大きさに比例
    した振幅の信号に変換するPDM信号変換手段と、 前記PDM信号変換手段の出力からパルス列を作成する
    第1のパルス列作成手段と、 前記第1のパルス列作成手段から出力されるパルスのピ
    ーク値を保持して次のパルスのタイミングで該ピーク値
    を出力するピーク値保持手段と、 前記出力されたピーク値と前記PDM信号変換手段との
    差信号から正極成分のパルス列を得る第2のパルス列作
    成手段と、 前記正極成分のパルス列を前記第1のパルス列作成手段
    からの出力パルスで制御して補間パルスを抽出する補間
    パルス抽出手段と、 前記補間パルスと前記PDM信号を合成して補間PDM
    信号を得る信号合成手段と、 を有することを特徴とするFM受信装置。
  2. 【請求項2】 パルスカウント方式のFM受信装置にお
    いて、FM波をパルス列に変換する信号変換手段と請求
    項1記載のFM受信装置。
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