JP4709013B2 - Fsk信号検波器 - Google Patents
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Description
Fd=(f0−fs)×4=(fM−f0)×4
これは、MSK変調の場合、2値情報信号により変換される2つの周波数が、IF中心周波数から変調速度に相当する周波数の1/4だけずれた2つの周波数になるが、この2つの周波数のうち、低いほうの周波数が、変調速度に相当する周波数以上となる必要がある。
(f0−fs)×4=fd
f0=fs+(fd/4)
の関係を有するとすると、
f0<fd×1.25
fs+(fd/4)<fd×1.25
fs<fd
となり、中心周波数より低い周波数側に変調された周波数(fs)の波長が、シンボル時間長よりも長くなることになる。そのため、相関フィルタでは、1シンボルの時間長で変調された周波数の波長が入りきらないという問題があった。一方、相関フィルタの相関係数を長くして、1シンボルより長い時間で相関を得ようとする場合、上述のようにシンボル間干渉が生じて、受信特性が劣色するという問題が発生する。
IF中心周波数<変調速度に相当する周波数×1.25(MSKの場合)
となった場合は利用することができないことがわかる。
20 リミッタアンプ
26 コンパレータ
30 相関器
32,42 加算器
36,44 絶対値変換部
38,46 デジタルLPF
50 差算器
54 極性反転部
Claims (14)
- FSK(Frequency Shift Keying)信号を入力し、該FSK信号の振幅を2値化する2値化手段と、
該2値化手段により2値化されたFSK信号を入力し該FSK信号の相関を求める相関手段と、
前記相関手段の出力を演算してFSK信号を検出して出力する演算手段とを含み、前記相関手段は、
前記FSK信号をクロックに従って順次シフトするm(mは2以上の自然数)段のシフトレジスタ手段と、
FSK変調により生成される2つの周波数成分うち一方の第1の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第1の相関フィルタ手段と、
前記FSK変調により生成される2つの周波数成分のうち他方の第2の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第2の相関フィルタ手段とを含み、
前記シフトレジスタ手段は、変調速度と同じ周波数の波長に相当する時間長のシフトレジスタであり、
前記演算手段は、前記シフトレジスタ手段に供給される前記クロックに従って変化する変化幅に基づいて復調データを生成し、
前記第1および第2の相関フィルタ手段の出力値からそれぞれ所定値を減算する第1および第2の減算手段と、
該第1および第2の減算手段の出力の絶対値をそれぞれ求める第1および第2の絶対値変換手段と、
該第1および第2の絶対値変換手段の出力を平均化する第1および第2のローパスフィルタ手段と、
該第1および第2のローパスフィルタ手段の出力の差を演算する第1の差算手段とを有することを特徴とするFSK信号検波器。 - 請求項1に記載のFSK信号検波器において、該検波器は、前記2値化手段の前段に、前記FSK信号の振幅変動成分を抑圧する振幅制御手段を備えることを特徴とするFSK信号検波器。
- 請求項1に記載のFSK信号検波器において、前記第1および第2の相関フィルタ手段は、前記シフトレジスタ手段の各段の出力0を値−1に変換し、出力1を値+1に変換し、該変換した値に前記相関信号列を乗算する手段を備えることを特徴とするFSK信号検波器。
- 請求項1に記載のFSK信号検波器において、前記第1および第2の相関フィルタ手段にて用いるそれぞれの相関信号列は、前記シフトレジスタ手段に供給される前記クロックに従って変化する場合の変化幅に基づいて前記FSK変調により生成される2つの周波数成分うちそれぞれの周波数の波長と同等の周期を有する相関信号列であることを特徴とするFSK信号検波器。
- 請求項1に記載のFSK信号検波器において、前記第1および第2の相関フィルタ手段にて用いるそれぞれの相関信号列は、2値表現の相関信号列であることを特徴とするFSK信号検波器。
- 請求項1に記載のFSK信号検波器において、前記第1および第2の相関フィルタ手段は、窓関数信号列をシフト演算することにより乗算することを特徴とするFSK信号検波器。
- FSK信号を入力し、該FSK信号の振幅を2値化する2値化手段と、
該2値化手段により2値化されたFSK信号を入力し該FSK信号の相関を求める相関手段と、
前記相関手段の出力を演算してFSK信号を検出して出力する演算手段とを含み、前記相関手段は、
前記FSK信号をクロックに従って順次シフトするm(mは2以上の自然数)段のシフトレジスタ手段と、
FSK変調により生成される2つの周波数成分うち一方の第1の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第1の相関フィルタ手段と、
前記FSK変調により生成される2つの周波数成分のうち他方の第2の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第2の相関フィルタ手段とを含み、
前記mは偶数であり、前記第1および第2の相関フィルタ手段にて用いるそれぞれの相関信号列は、前記シフトレジスタ手段のm/2段目に該当する相関信号と、前記シフトレジスタ手段のm/2+1段目に該当する相関信号との仮想的中間位置に想定される信号の位相が、前記シフトレジスタ手段に供給される前記クロックに従って変化する場合の変化幅に基づいてFSK変調により生成される2つの周波数成分のうちそれぞれの位相と同位相関係もしくは180度反転した位相関係となる相関信号列であることを特徴とするFSK信号検波器。 - FSK信号を入力し、該FSK信号の振幅を2値化する2値化手段と、
該2値化手段により2値化されたFSK信号を入力し該FSK信号の相関を求める相関手段と、
前記相関手段の出力を演算してFSK信号を検出して出力する演算手段とを含み、前記相関手段は、
前記FSK信号をクロックに従って順次シフトするm(mは2以上の自然数)段のシフトレジスタ手段と、
FSK変調により生成される2つの周波数成分うち一方の第1の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第1の相関フィルタ手段と、
前記FSK変調により生成される2つの周波数成分のうち他方の第2の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第2の相関フィルタ手段とを含み、
前記mは偶数であり、前記第1および第2の相関フィルタ手段にて用いる窓関数信号列は、前記シフトレジスタ手段のm/2段目に該当する窓関数信号と、前記シフトレジスタ手段のm/2+1段目に該当する窓関数信号との間の時間位置を中心とし、前後対象の数分かつシンボル時間長と同等の長さとなる数分に該当する窓関数信号のみ高い利得を与える窓関数信号とし、それ以外の前記シフトレジスタ手段に該当する窓関数信号は低い利得を与える窓関数信号とすることを特徴とするFSK信号検波器。 - FSK信号を入力し、該FSK信号の振幅を2値化する2値化手段と、
該2値化手段により2値化されたFSK信号を入力し該FSK信号の相関を求める相関手段と、
前記相関手段の出力を演算してFSK信号を検出して出力する演算手段とを含み、前記相関手段は、
前記FSK信号をクロックに従って順次シフトするm(mは2以上の自然数)段のシフトレジスタ手段と、
FSK変調により生成される2つの周波数成分うち一方の第1の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第1の相関フィルタ手段と、
前記FSK変調により生成される2つの周波数成分のうち他方の第2の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第2の相関フィルタ手段とを含み、
前記相関手段はさらに、
FSK変調により生成される2つの周波数成分うち一方の第1の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第3の相関フィルタ手段と、
前記FSK変調により生成される2つの周波数成分のうち他方の第2の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第4の相関フィルタ手段とを含み、
前記演算手段は、
前記第3および第4の相関フィルタ手段の出力値からそれぞれ所定値を減算する第3および第4の減算手段と、
該第3および第4の減算手段の出力の絶対値をそれぞれ求める第3および第4の絶対値変換手段と、
前記第1および第3の絶対値変換手段の出力を加算する第1の加算手段と、
前記第2および第4の絶対値変換手段の出力を加算する第2の加算手段と、
該第1および第2の加算手段の出力をそれぞれ平均化する第3および第4のローパスフィルタ手段と、
該第3および第4のローパスフィルタの出力の差を演算する第2の差算手段とを含むことを特徴とするFSK信号検波器。 - FSK信号を入力し、該FSK信号の振幅を2値化する2値化手段と、
該2値化手段により2値化されたFSK信号を入力し該FSK信号の相関を求める相関手段と、
前記相関手段の出力を演算してFSK信号を検出して出力する演算手段とを含み、前記相関手段は、
前記FSK信号をクロックに従って順次シフトするm(mは2以上の自然数)段のシフトレジスタ手段と、
FSK変調により生成される2つの周波数成分うち一方の第1の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第1の相関フィルタ手段と、
前記FSK変調により生成される2つの周波数成分のうち他方の第2の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第2の相関フィルタ手段とを含み、
前記相関手段はさらに、
FSK変調により生成される2つの周波数成分うち一方の第1の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第3の相関フィルタ手段と、
前記FSK変調により生成される2つの周波数成分のうち他方の第2の周波数にて相関値を得る相関信号列および窓関数信号列により前記相関を求める第4の相関フィルタ手段とを含み、
前記mは偶数であり、前記第1ないし第4の相関フィルタ手段にて用いるそれぞれの相関信号列は、m段の前記シフトレジスタに供給されるクロックに従って変化する変化幅に基づいてFSK変調により生成される2つの周波数成分のそれぞれの周波数の波長に対し同等の周期となる2つの相関信号列を有し、該2つ相関信号列は、前記シフトレジスタ手段のm/2段目に該当する相関信号と、該シフトレジスタ手段のm/2+1段目に該当する相関信号との仮想的中間位置を基準にそれぞれの周波数の波長の1/4分だけ位相のずれた配置とすることを特徴とするFSK信号検波器。 - 請求項9に記載のFSK信号検波器において、前記mは偶数であり、前記第1ないし第4の相関フィルタ手段にて用いるそれぞれの相関信号列は、前記シフトレジスタに供給される前記クロックに従って変化する場合の変化幅に基づいてFSK変調により生成される2つの異なる周波数成分に相当する相関信号列のいずれかに対し、前記シフトレジスタ手段のm/2段目に該当する相関信号と、該シフトレジスタ手段のm/2+1段目に該当する相関信号の仮想的中間位置に想定される信号の位相が、該シフトレジスタ手段に供給される前記クロックに従って変化する場合の変化幅に基づいてFSK変調により生成される2つの周波数成分のうちそれぞれの位相と同位相関係もしくは180度反転した位相関係となる相関信号列とすることを特徴とするFSK信号検波器。
- 請求項9に記載のFSK信号検波器において、前記第1ないし第4の相関フィルタ手段にて用いるそれぞれの相関信号列は、2値表現の相関信号列であることを特徴とするFSK信号検波器。
- 請求項9に記載のFSK信号検波器において、前記第3および第4の相関フィルタ手段は、窓関数信号列をシフト演算することにより乗算することを特徴とするFSK信号検波器。
- 請求項9に記載のFSK信号検波器において、前記第3および第4の相関フィルタ手段は、前記シフトレジスタ手段の各段の出力0を値−1に変換し、出力1を値+1に変換し、該変換した値に前記相関信号列を乗算する手段を備えることを特徴とするFSK信号検波器。
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