JP4027745B2 - 無線周波数信号の調整可能な濾波装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースバンドにおいて変調される無線周波数信号、特にＵＨＦまたはＶＨＦ信号の調整可能な濾波装置に関する。この信号は、２個の前置フィルタと引き続く比較器によりベースバンド信号で濾波され、且つディジタル信号に変換される無線データを含んでいる。
【０００２】
【従来の技術】
ベースバンド信号はフィルタによりあらかじめ濾波操作を受け、比較器の非反転入力に印加される。更にベースバンド信号は、ＲＣ素子により濾波され、比較器の反転入力に印加される。このＲＣフィルタは比較器に適応できる閾値を提供するために使用される。ディジタル出力信号は、比較器による比較により２個の信号から得られる。
【０００３】
業界で周知のかかる装置は、非反転入力に先行する前置フィルタ並びに比較器の反転入力に先行するＲＣフィルタともに制限された周波数が、ベースバンド信号のデータの周波数またはデータ速度に適合しなければならないことである。事実これらの２個のフィルタの制限された周波数が、あまりにも小さく選ばれたら、データのディジタル化は受信機の制限されたかなりの低周波数のみで可能になる。しかしながら制限された周波数が非常に大きく選ばれたら、増幅されたディジタルノイズがデータ出力に発生する。このノイズは引き続く評価ユニットにおいて干渉なしに解読は不可能で、外乱またはプロトコルの妨害を招く。
【０００４】
従って従来の装置は、受信機の感度の低下やデータ速度の増大という欠点があり、またはこれが許容されないとき、受信機は与えられたデータ速度を有する信号のみに使用することができず、異なる用途に適応できるという柔軟性はなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、異なるデータ速度を有する信号に対し普遍的に使用でき、且つわずかなディジタルノイズで、またベースバンド信号において異なるデータ速度でフィルタされた即ち濾波された出力信号を供給できる、前段で述べたような型の装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、請求項１の特徴に規定されている。
【０００７】
ベースバンドにおいて変換される特にＵＨＦ／ＶＨＦ信号の無線周波数信号の調整可能な濾波装置において、前記信号は、無線データを有するとともに前記装置内の二つの前置フィルタと後段比較器に印加され、前記濾波装置は前記比較器の後段に配置されたグリッジフィルタを備え、該グリッジフィルタは前記装置に出力信号を供給するとともに前記比較器のディジタル出力信号内のディジタルノイズを除去し、前記前置フィルタは、異なるビット速度を持つ処理ベースバンド信号が最大限のデータ速度に設計され、且つ前記グリッチフィルタは、実際生ずるデータ速度に調整可能で、それに印加される信号のスロープを出力信号に通過させず、無線データのデータ速度に適応される所定期間の終端前に以前生じたスロープを継続させることを特徴とするベースバンドにおいて変換される特にＵＨＦ／ＶＨＦ信号の無線周波数の調整可能な濾波装置にかかるものである。
【０００８】
無線周波数信号は、ベースバンドで変換される無線データを含んでいる。このベースバンド信号は、２個の前置フィルタによりあらかじめ濾波され、ついで引き続く比較器の２個の入力に印加される。比較器は２個のアナログ入力信号からディジタル出力信号を形成し、その一つはある種の適切なスイッチング閾値を表示している。
【０００９】
本発明による装置によれば、ディジタル出力信号が、引き続くグリッチフィルタに印加される。グリッチフィルタは、比較器の出力信号からディジタルノイズを除去したディジタルフィルタである。
【００１０】
この２個の前置フイルタは、ベースバンド信号における無線データを、適切な感度を保持しつつ最大級に発生する周波数で処理できる制限周波数を備えている。基本的には、この２個の前置フイルタは、ベースバンドで最大級の無線データ速度に適合される。無線データが低周波数の時には、前述したようにフィルタはもはや最適な動作はせず、比較器の出力信号にディジタルノイズが発生し、即ちノイズが含まれているものと、データビットを表示しないという２個の状態間に遷移がある。
【００１１】
かかるディジタルノイズの発生の可能性を除去するために、ベースバンド信号における無線データのデータ速度を、正確に発生するように調整できる方法で設計されたグリッチフィルタを設ける。これはグリッジフィルタが、以前変化したスロープを継続することまたは所定の期間中状態の変化という２個のディジタル状態間のスロープを、通過させないということを意味している。所定の期間より一時的に大きな距離が変化する他のスロープを継続するときのみスロープの変化を通過させる。
【００１２】
実際にベースバンド信号における無線データのビットを表示しない、かかる信号の２個のディジタル状態間の遷移はこのようにして抑止される。
【００１３】
このように本発明による装置は、異なるデータ周波数におけ無線データを有するベースバンド信号に使用できる。比較的高い無線データ周波数に関して、２個のアナログ前置フィルタは、比較的に満足できる方法ですでに動作し、比較的わずかの外乱が、比較器の出力信号に生ずる。なお生ずる外乱はグリッチフィルタにより除去される。無線データの比較的低周波数については、２個の前置フイルタが漸増的により都合の悪い範囲に動作するが、しかしながらデータ周波数を調整でき且つ比較器の出力信号のデイジタルノイズを除去するグリッチフィルタにより補償される。
【００１４】
本発明による装置は、異なる周波数の無線データに使用され、且つディジタルノイスがない濾波出力を提供できる。
【００１５】
本装置は、グリッジフィルタを調整することによりベースバンド信号の無線データの異なるデータ速度に適応でき、グリッジフィルタを通過できるパルスを確定する予定可能な値は、調整でき且つ無線データのデータ速度に適応自在である。
【００１６】
本発明の一実施形態は、請求項２に記載されており、スロープ検出器、タイマー回路およびその出力側のフリップフロップとを具備している。Ｄ−フリップフロップは、計時されたときのみ、比較器の出力信号によって再び設定される。しかしながらクロック信号は、クロック信号の状態の変化が、所定の期間このスロープ前に生じた他のスロープがないときのみ、比較器の出力信号におけるスロープにより、トリガーされる方法で、スロープ検出器やタイマー回路により発生される。このことは、タイマーが、それぞれ発生するスロープごとに再びセットされ、且つすべてのスロープやそれに関連する状態のすべての変化が抑止された時に達成される。所定の期間が終了し、且つこの期間に他のスロープが発生しなかったときのみ、次のスロープやそれに関連する状態がＤ−フリップフロップのクロック入力に対して通過できる。
【００１７】
この装置において、データ速度に対する適応は、タイマー回路により達成でき、そこでは所定の期間は容易に調整できるので、無線データのデータ速度の簡易な適応が、請求項３に記載の本発明の実施の形態で達成できる。
【００１８】
濾波操作を改善するため、２個の継続配置したグリッジフィルタが、請求項４に記載の本発明の他の実施の形態により設けられている。
【００１９】
請求項５に記載の他の実施の形態では、タイマー回路は、それに印加されるクロック信号をカウントするディジタルカウンにより実現される。到達されるべきカウント値が所定の期間を表示する。
【００２０】
請求項６に記載の本発明の他の実施の形態によれば、装置は、たとえば受信機と制御器という少なくとも２個の部品で実現されている。特にアナログ素子、即ち前置フィルタと比較器は、たとえば受信機とディジタル・グリッジ・フィルタが制御器内で得られるというように実現できる。
【００２１】
請求項７に記載の本発明の他の実施の形態によれば、ベースバンド信号をあらかじめ濾波し、且つその出力を比較器の非反転入力に印加する第一の前置フィルタが設けられる。比較器の反転入力は、たとえばベースバンド信号を低域フィルタに送り、且つベースバンド信号に生ずる振幅の平均値に対応するその出力の振幅を有するように形成された簡単なＲＣフィルタである第二の前置フィルタにより進められる。このようにして非反転入力に印加された前置フィルタで処理された信号がこのスィツチング閾値の上か下かを決定することは、比較器によっていつでも行うことができる。
【００２２】
請求項８に記載の本発明の他の実施の形態によれば、本発明による装置は、無線データがＵＨＦまたはＶＨＦ信号に伝達されるアクセスシステムに有効に使用される。たとえばかかるシステムは、与えられた位置にアクセスしたとき、車両警報設備またはシステムように使用される。本発明による装置は、異なる周波数の無線データ用に使用され、たとえば本発明による装置における集積回路は、異なる周波数の無線データが使用される異なる用途に有効に設けられる。
【００２３】
本発明のこれらおよび他の観点は、以下記載の実施の形態に明確にされる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による装置の構成を示すブロック図であり、この装置は入力にベースバンド信号Ｂを受信し、このベースバンド信号は、ベースバンドで変換されるＵＨＦ／ＶＨＦ信号であり、無線データを含んでいる。これらの無線データは、たとえば車両またはその等効物にアクセスするシステム用のデータである。
【００２５】
これらの用途に応じて、無線データは、異なるデータ速度即ち異なる周波数で発生する。
【００２６】
ベースバンド信号は、最初アナログ信号であり、それは変換によりＵＨＦ／ＶＨＦ信号から得られる。
【００２７】
本発明による装置は、図１に示すように、ベースバンド信号が２個の前置フィルタ１、２に印加される。
【００２８】
第一の前置フィルタ１は、比較器４の非反転入力の前段にあり、ベースバンド信号のアナログ前置フィルタとして動作する。第一の前置フィルタ１による前置フィルタ動作は、たとえば最大限に生ずる周波数を持つ無線データが、前置フィルタ１をなお通過できるという、すなわち信号内のデータビットがなお維持されているという制限された周波数を有する単純なＲＣ部品により達成できる。
【００２９】
これに対し、低域フィルタであり、且つ抵抗２とキャパシタ３からなる第二の前置フィルタは、比較的低域周波数を有するように設計されているので、ある種のスイッチング閾値が比較器４の第二の反転入力に印加される。事実、第二の前置フィルタ２、３の出力信号は、ベースバンドにおいて生ずる信号の平均値に対応する値を有するので、一種のスイッチング閾値を表示する。
【００３０】
無線データが、ベースバンド信号に伝達されることは事実だが、このベースバンド信号は、最初はアナログ信号である。この信号は、比較器４によりディジタル信号に変換される。この結果、抵抗２とキャパシタ３を有する第二の前置フィルタはスイッチング閾値を供給するので、比較器４は、第一の前置フィルタにより供給された信号がスイッチング閾値を越えたとき出力信号を発生し、該信号がスイッチング閾値以下の時出力信号は発生しない。
【００３１】
このように比較器４は、その出力において無線データを備えるディジタル信号を直ちに供給する。
【００３２】
二つの前置フィルタ、すなわち一端においては前置フィルタ１、他端においては前置フィルタ２、３によるアナログ前置フィルタの問題は、これらのフィルタの制限周波数が、ベースバンド信号の無線データのデータ速度に適応しなければならないことである。この制限周波数に関していえば、一方において、第一の前置フィルタ１がベースバンド信号のデータ信号の変化に追随するように正確に設計されなければならず、他方においては、信号の外乱を適切におさえることができなければならない。
【００３３】
従来の装置においては、二つの前置フィルタは、従ってベースバンド信号Ｂに生ずる無線データの周波数に本当に適応しなければならなかった。図１に示す本発明による装置では、このことは必要ではない。この制限周波数に関していえば、二つのフィルタ、特に第一の前置フィルタ１は、ベースバンド信号の無線データの最大限に発生するデータ速度について設計されている。その結果外乱は、比較的低周波数の無線データにおいてもはや適切に抑圧されているので、ディジタルノイズが比較器４の出力信号に生ずる。ディジタルノイズは、データビットを示さないが外乱である二つのディジタル状態間の遷移によって表示される。
【００３４】
比較器４の出力信号のこれらの外乱を抑制するために、この比較器には、ディジタル的に動作し、その出力にこれらの外乱のないベースバンド信号Ｂ_Ｆを供給するグリッチ(glitch)フィルタ５が接続される。
【００３５】
グリッチフィルタは、その入力が比較器４からの出力信号であるスロープ検出器６を備えている。スロープ検出器は、この信号のスロープを識別し、従ってタイマー回路７に信号を供給する。タイマー回路７は、クロック信号Ｃｌｋによりクロック計時され、更に予定の期間信号化され、且つＴ_Ｗによる記号で表示される信号を有する。タイマー回路は、信号Ｔ_Ｗ により調整可能である。
【００３６】
スロープ検出器６が、スロープを検出し、従ってタイマー回路７に信号が供給される時、タイマー回路７はスロープを通過させ、即ち引き続くＤ−フリップフロップ８のクロック入力に状態の変化を通過させる。更にディジタルカウンタはタイマー回路７で動作する。他のパルスが、信号Ｔ_Ｗ により調整された所定期間内でタイマー回路７についてスロープ検出器６により信号化されたとき、第二のパルスは抑止され、即ちタイマー回路７が、引き続くＤ−フリップフロップ８に出力信号を供給しない。スロープ検出器６により各スロープが供給されると、タイマー回路７は、再び設定されるので、この設定後、所定の期間中、生ずる引き続くスロープは抑止される。
【００３７】
所定の期間が終了し、この期間に他のスロープが発生しなかったときのみ、次のスロープが、即ちそれに伴う状態の変化がＤ−フリップフロップのクロック入力に入る。タイマー回路７は、もちろん再びセットされる。
【００３８】
二つのパルス間の期間が所定の期間超過したときのみ、対応する出力信号が、Ｄ−フリップフロップ８のクロック入力に供給される。
【００３９】
Ｄ−フリップフロップ８は、比較器４の出力信号によりセットされ、即ちその出力は、Ｄ−フリップフロップ８の入力Ｄに結合される。Ｄ−フリップフロップ８は、リセット信号Ｒによりリセットされる。
【００４０】
グリッチフィルタは、調整可能な所定期間Ｔ_Ｗ 内にスロープが続かないときのみ、スロープが引き継ぐという方法で動作する。それ故にディジタルノイズは抑止される。
【００４１】
所定の期間が、信号Ｔ_Ｗ により調整できるので、ベースバンド信号の無線データのデータ速度に対する適応が容易に理解される。かかるデータ速度については、前置フィルタの制限周波数以下であることが明瞭であり、比較器４の出力信号のかかるディジタルノイズはますます発生する。しかしながらこのディジタルノイズは、調整可能なグリッチフィルタにより最適に除去できる。
【００４２】
図２を参照すると、時間の関数として、図１に示す装置の比較器４の出力信号の変化が、無線データのデータ速度が前置フィルタの制限周波数より明瞭に低いことを群として正確に生ずることが示されている。
【００４３】
図２に、時間の関数として、１ビット分が表示されている比較器の出力信号が線図的に示されている。しかしながら該ビットの前および後端において、２個のディジタル状態間の複数の遷移が生じ、その遷移はディジタルノイズで表されている。
【００４４】
信号のデータビットは、図では、Ｔ_Ｂｉｔで示されている比較的長い期間を備えている。ノイズによって生ずる２個のディジタル状態間の遷移は、たとえばＴ_Ｒで示す互いに比較的に短い時間間隔である。
【００４５】
これらのスロープは、図１に示す本発明による装置におけるグリッジフィルタのタイマーにより、抑止される。所定の期間Ｔ_Ｗ が_、図２の実施例に示す信号について、ディジタルノイズに生ずるディジタル状態間の遷移の期間Ｔ_Ｒと、無線データのビットの期間Ｔ_Ｂｉｔの間であるという風に調整されるということで達成できる。図２に示す状態については、データビットが今なお検出されるとしても、前端や後端縁に生じ、且つディジタルノイズのみである遷移が、その期間Ｔ_Ｒが所定の期間Ｔ_Ｗ より短いため抑止されるということで達成される。
【００４６】
また図２に示す状態では、所定の期間の選択により、無線データの異なるデータ速度に対し、従って無線データの異なる幅Ｔ_Ｂｉｔに適合させることは容易に可能で、即ち適切な選択により予定の期間Ｔ_Ｗ の値の期間Ｔ_Ｂｉｔに適応させることは明瞭にできる。
【００４７】
従って本発明による装置は、異なるデータ速度の無線データを有するベースバンド信号に容易に適合でき、且つ異なる応用分野に適応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の調整可能な濾波装置の回路図である。
【図２】図１に示す本発明の一実施の形態の装置の比較器の出力信号の波形例である。
【符号の説明】
１ 前置フィルタ
２ 抵抗
３ キャパシタ
４ 比較器
５ グリッチフィルタ
６ スロープ検出器
７ タイマー回路
８ Ｄ−フリップフロップ

Claims (8)

1. ベースバンドにおいて変換される特にＵＨＦ／ＶＨＦ信号の無線周波数信号の調整可能な濾波装置において、前記信号は、無線データを有するとともに前記装置内の二つの前置フィルタと後段比較器に供給され、前記装置は、前記比較器の後段に配置されたグリッジフィルタを備え、前記グリッジフィルタは前記装置の出力信号を供給するとともに前記比較器のディジタル出力信号内のディジタルノイズを除去し、前記前置フィルタは、異なるビット速度を持つ処理ベースバンド信号が最大限のデータ速度に設計され、且つ前記グリッチフィルタは、実際生ずるデータ速度に調整可能で、それに印加される信号のスロープを出力信号に通過させず、無線データのデータ速度に適応される所定期間の終端前に以前生じたスロープを継続させることを特徴とする無線周波数信号の調整可能な濾波装置。
2. 前記グリッジフィルタは、その入力側にスロープ検出器と、引き続くタイマー回路とＤ−フリップフロップとを出力側に具備し、前記Ｄ−フリップフロップのＤ入力は、前記比較器の出力信号を受信し、前記比較器の出力信号に生ずるスロープは、スロープ検出器で検出され、前記スロープ検出器は対応する信号をタイマー回路に供給し、前記タイマー回路はその出力がＤ−フリップフロップのクロック入力に接続され、前記タイマー回路は、このスロープに先立ち所定期間中スロープが発生しないときのみ、スロープに関する状態の変化をクロック入力に通過させることを特徴とする請求項１記載の無線周波数信号の調整可能な濾波装置。
3. 前記所定の期間は、現実に生ずるデータ速度に応じて調整可能であることを特徴とする請求項１または２記載の無線周波数信号の調整可能な濾波装置。
4. ２個の連続して配置されたグリッジフィルタを設けることを特徴とする請求項１記載の無線周波数信号の調整可能な濾波装置。
5. 前記タイマー回路は、ディジタルカウンタにより実現されることを特徴とする請求項２記載の無線周波数信号の調整可能な濾波装置。
6. 前記装置は、少なくとも２個の素子、好ましくは受信機と制御器とで実現されることを特徴とする請求項１に記載の無線周波数信号の調整可能な濾波装置。
7. 前記２個の前置フィルタのうちの第一の前置フィルタは、前記比較器の非反転入力に先行し、第二の前置フィルタは、前記比較器の反転入力の前に置かれ、前記第二の前置フィルタは、その出力が、ベースバンド信号に生ずる振幅の平均値に対応する振幅を有する信号を伝達するように低域フィルタとして形成されることを特徴とする請求項１記載の無線周波数信号の調整可能な濾波装置。
8. 前記無線データは、たとえば車両のアクセスシステム、警報装置、または宇宙に関するデータであることを特徴とする請求項１記載の無線周波数信号の調整可能な濾波装置。

Images