JPH0221720A - 波形整形回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （７）技術分野 この発明は、ＲＦ倍信号変調されて送信された信号を受
信し、復調器によって復調し、元のパルス信号波形に戻
すための波形整形回路に関する。

ディジクル信号を無線によって送受信する場合、パルス
列によって表現されたディジタル信号を、搬送波（ｃａ
ｒｒｉｅｒ　ｗａｖｅ　）に乗せて送信する。

信号を搬送波に乗せるため、信号波形により、搬送波を
変調する。変調は、振幅変調、周波数変調、位相変調な
ど公知の手法がある。本発明はどの変調方式であっても
適用できる。

さて、受信側では、第２図に示すように、アンテナ１で
無線電波を受信し、増幅して復調器２で復調する。

復調したものは、ｍＪ記フィルタ等の影響により、非矩
形波になっている場合が多い。

もとの信号は、ディジタル信号であり、ＨレベルとＬレ
ベルの２値電圧しかない信号である。つまり矩形波の連
続体である。

非矩形波を矩形波に変えるのが、波形整形回路３である
。矩形波の連続体を２値化信号という。

つまりシリアルディジタル信号である。

（イ）従来技術 非矩形波を矩形波に変換するのであるから、従来は、成
る一定の電圧値と、復調された非矩形波信号電圧とをコ
ンパレータによって比較していた。

比較の相手となる電圧を閾値（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　）
　Ｖｔｈという。これが、ＨレベルとＬレベルの中間値
になるように決めである。復調信号と閾値を比較すれば
丁度半分の電圧レベルで上下に分ける事ができ、二値化
する事ができる。

これは、固定閾値によって二値化する手法である。

沙）　発明が解決しようとする問題点 ところが、固定閾値によって二値化するのが必ずしも適
当でない、という場合がある。

それは、復調信号の直流レベルがドリフトする場合であ
る。これはもちろん復調器２の回路構成による。直流レ
ベルがドリフトしないようにできる復調器を作る事がで
きる場合もあるし、作るのが雅しい場合もある。

直流レベルが安定していない場合を、本発明は対象にす
る。この場合、固定閾値によって二値化すると、矩形波
に変換した場合、Ｈレベル、Ｌレベルの持続時間が、元
の信号の持続時間と異なってくる。これを単にパルス歪
みという事もある。

第３図によって説明する。第３図（ａ）は復調波形であ
る。これを一定の固定閾値Ｖｔｈで２値化している。

復調信号が閾値を横切る点をイ、口、ハ、二、ホ、へと
する。これを２値化した矩形波が第３図（＋、）に示さ
れる。

復調信号のイ〜ハは、直流レベルが閾値に一致しており
、Ｈレベル持続時間つまり、Ｈレベル幅ト、Ｌレベル幅
チは元信号のものと等しい。

ところが、二〜へで、復調信号の直流レベルが低下して
いる。

すると、ハ〜、・二、ホ〜へに対応するＨレベル幅り、
ルが、元の信号の幅よりも狭くなる。

反対に、二〜ホに対応するＬレベル幅ヌが、元の信号の
幅よりも広くなる。

これでは、元の信号が忠実に再生された事にはならない
。

つまり、元の信号がデユーティ５０％の信号であっても
、２値化≧れたものが５０％のデユーティにならない。

デユーティ比が変動すると、データにジッタが生ずる。

また、直流分ドリフトがさらに増加すると、データエラ
ーになってしまう。

このような問題があった。

００　　　目　　　　　的 復調信号の直流レベルがドリフトしても、Ｈレベル幅、
Ｌレベル幅の正しい矩形波信号を得る事のできる波形整
形回路を提供することが本発明の目的である。

（３）構　成 本発明の波形整形回路は、復調信号の上限ピーク値Ｕと
、下限ピーク値りとを検出し、この値の下均値又はその
近傍の値として、可変閾値Ｖｔｈを決定する。すなわち
、 こうすることにより、直流レベルのドリフトに閾値が追
随し、レベル幅の正しい矩形波信号を得る事ができる。

第１図によって本発明の詳細な説明する。

復調信号はコンデンサ４を通して、第１増幅器８の非反
転入力に接続される。これは抵抗５によって接地される
。

第１増幅器８の反転入力は抵抗６によって接地される。

反転入力と出力とは抵抗７により接続される。

第１増幅器８の出力は、復調信号の交流成分を増幅した
ものでちる。この信号の直流レベルは一定で、正しくＯ
ｖである。これは、抵抗５．６により、第１増幅器８の
入力が接地されている事による。

第１増幅器８の出力信号Ｗは、ダイオード９を通して第
２増幅器１５の非反転入力に接続される。

反転入力と出力が直結される。これはボルテージフォロ
ワである。非反転入力と同じ出力を与えるがインピーダ
ンスが低くなっている。

とするのである。

ダイオード９のカソードと第２増幅器１５の非反転入力
とは、抵抗１０％コンデンサ、１１の並列体により接地
される。

タイオード９、コンデンサ１１、抵抗１０は、出力信号
Ｗの上限ピーク値Ｕを求める上限ピークホールド回路を
形成する。

上限ピークホールド回路の出力は上限ピーク値Ｕである
が、このままではインピーダンスが高く、可変抵抗１７
で中間値を正しく求める事ができな′いので、ボルテー
ジフォロワを入れる。

第１増幅器８の出力信号Ｗは、ダイオード１２を通じて
、第３増幅器１６の非反転入力に接続される。ダイオー
ド１２、抵抗１３、コンデンサ１４は下限ピーク値りを
求める下限ピークホールド回路である。ダイオード１２
の向きがダイオード９と反対向きである事を除き、これ
らの回路は前述のものと同じである。

第３増幅器１６はボルテージフォロワで、下限ピーク値
りのインピーダンスを下げている。

ボルテージフォロワの出力Ｕ、Ｄは、可変抵抗１７の両
側端子に接続される。

可変抵抗１Ｔの中間端子は第４増幅器１８の非反転入力
に接続される。

可変抵抗１７は、上限ピーク値Ｕと下限ピーク値りの中
間値を求めるものである。抵抗を丁度２等分する位置に
中間端子を調整すれば、その電圧は（ｔＪ＋Ｄ）／２に
なる。

ボルテージフォロワである増幅器１５．１６によりイン
ピーダンス変換するのは、可変抵抗１７にピーク値Ｕ％
Ｄをつないだ時に、電圧Ｖ％Ｄが互いに引き合って減小
する事を防ぐためである。

第４増幅器１８も、出力と反転入力が接続されておりボ
ルテージフォロワである。この出力が閾値Ｖｔｈとなる
。Ｖｔｈは可変抵抗を調整して、ＵとＤの中間の任意の
値に設定する事ができる。最良の設定は である。

正確に（２）式でなく、（１）式のようであってもよい
。

可変抵抗１７、第４増幅器１８はＵとＤの間の任意の電
圧を与える事ができる分圧回路を形成する。

第５増幅器１９は帰還抵抗がなく、コンパレータとして
機能する。これは復調信号を増幅したＷを、可変閾値Ｖ
ｔｈと比較し、ｗ＞Ｖｔｈであれば、Ｈを出力する。Ｗ
（ＶｔｈであればＬを出力する。

これが２値化信号である。

（２）作　用 復調信号はコンデンサ４で直流分がカットされる。第１
増幅器８により、交流分が増幅される。

上限ピークホールド回路では、ダイオード９を通った電
流が、コンデンサ１１を充電し、コンデンサの電圧が増
幅信号Ｗの上限値に達するようになる。それゆえ、Ｗの
上限値を検出し、これを保持する。

しかし、これでは信号レベルの変化に追随できない。そ
れで、放電用の抵抗１０がある。これは、大きい抵抗値
をもつ、コンデンサ１０の容量と抵抗の積が放電の特定
数を与えるが、これは信号の周期よりも長いように設定
する。

下限ピークホールド回路も同様であり、信号の下限ピー
クを検出し保持する。

第４図によって本発明の回路の動作を説明する。

第４図（ａ）は復調信号である。これの直流レベルが徐
々に下降しているものとする。上限ピーク値Ｕ１下限ピ
ーク値りも、下降してゆく。したがって（１）式によっ
て求めた閾値Ｖｔｈも徐々に下降する。

Ｖｔｈは復調信号Ｗのほぼ中間値でありつづける。

復調信号が閾値を切る点を力、ヨ、り、し、ソ、ツ、・
・・とする。夕〜ツの間で復調信号が低下しても、閾値
も同じように下る。したがって、これらの切点は上限ピ
ーク値Ｕと、下限ピーク値りの半分のレベルである。

２値化信号のＨレベルをす、ム、ヰ、Ｌレベルをう、つ
とする。

固定閾値の場合、ソ〜ツの間のＨレベル幅は第３図（ｂ
）のルに示すように狭くなる。しかし、本発明の場合、
第４図（ｂ）のヰのように、正しくパルス幅を再現して
いる。

これが重要である。

（キ）　　効　　　果 復調信号を２値化する場合、復調信号の直流レベルが変
動したとしでも、正しいパルＸ幅（７）２値化信号を得
る事ができる。

また、ジッタも生じにくい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の波形整形回路側図。 第２図は受信部の構成図。 第３図は固定閾値によって復調信号を２値化する従来例
の復調信号（、）、２値化信号（ｂ）波形図。 第４図は可変閾値によって復調信号を２値化する本発明
の復調信号（ａ）、２値化信号（ｂ）波形図。 １　・・・・・・・・・・・・ア　　ン　　テ　　す２
・・・・・・・・・・・・復　調　器３・・・・・・・
・・・・・波形整形回路４・・・・・・・・・・・・コ
ンデンサ５〜７・・・・・・・・・抵　　　抗 ８・・・・・・・・・・・・第１増幅器９・・・・・・
・・・・・・ダイオード１０・・・・・・・・・・・・
抵　　　抗１１・・・・・・・・・・・・コ １２・・・・・・・・・・・・ダ １３・・・・・・・・・・・・抵 １４・・・・・・・・・・・・コ １５・・・・・・・・・・・第 １６・・・・・・・・・・・・第 １７・・・・・・・・・・・・可 １８・・・・・・・・・・・・第 １９・・・・・・・・・・・・第 ンデンサ イオード 抗 ンデンサ ２増幅器 ３増幅器 変抵抗 ４増幅器 ５増幅器 発 明 者 山 田 雅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディジタル信号によつて搬送波を変調しＲＦ信号となつ
   たものを受信し、復調器２によつて復調し、復調信号を
   ２値化してパルス波形に整形する波形整形回路であつて
   、前記復調信号の上限ピーク値を検出する上限ピークホ
   ールド回路と、上限ピーク値電圧をインピーダンス変換
   するボルテージフォロワ回路と、復調信号の下限ピーク
   値を検出する下限ピークホールド回路と、上限ピーク値
   Ｕ、下限ピーク値Ｄを分圧する分圧回路と、分圧回路で
   得られた、ＵとＤの中間値を閾値Ｖｔｈとして、復調信
   号Ｗを２値化するコンパレータとより構成される事を特
   徴とする波形整形回路。