JPH0241007A - ディジタル復調処理回路 - Google Patents

ディジタル復調処理回路

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JPH0241007A
JPH0241007A JP19081988A JP19081988A JPH0241007A JP H0241007 A JPH0241007 A JP H0241007A JP 19081988 A JP19081988 A JP 19081988A JP 19081988 A JP19081988 A JP 19081988A JP H0241007 A JPH0241007 A JP H0241007A
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JP19081988A
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Shinya Fukuoka
信也 福岡
Yojin Abe
阿部 要人
Hideki Okubo
英樹 大久保
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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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】 技術分野 本発明は、特にディジタル信号技術を用いてFM信号、
AM信号等の復調処理をなすディジタル復調処理回路に
関する。
背景技術 TAN形式FM復調回路は、入力アナログFM信号のヒ
ルベルト変換をなし、得られた信号と入力アナログFM
信号との比のアークタンジェントを演算し、得られた演
算出力を微分することにより復調をなす構成となってい
る。かかるTAN形式FM復調回路をディジタル処理技
術を用いて構成した従来の回路例を第7図に示す。
第7図において、入力アナログFM信号は、アナログ・
ディジタル(以下、A/Dと称する)変換器1に供給さ
れる。A/D変換′ri1にはパルス発生型(図示せず
)から所定周波数のサンプリングパルスaが供給されて
いる。このA/D変換器1において、サンプリングパル
スaによって入力アナログFM信号のサンプリングが行
なわれ、得られたサンプル値に応じたディジタル信号が
生成される。
A/D変換器1の出力データは、ヒルベルト変換器2に
供給される。ヒルベルト変換器2において、A/D変換
器1の出力データは、遅延回路3によって1サンプリン
グ周期に対応する時間だけ遅延される。遅延回路3の出
力データA(k)は、遅延回路4によって更に1サンプ
リング周期に対応する時間だけ遅延されたのち減算器5
に供給される。減算器5において、A/D変換器1の出
力データから遅延回路4の出力データが差し引かれる。
この減算器5の出力データは、乗算器6に供給されて1
/2が掛は合わされる。この乗算器6の出力データB(
k)及び遅延回路3の出力データ^(k)は、アークタ
ンジェント演算器7に供給される。
アークタンジェント演算器7は、ROM (ReadO
nly Mefflory)からなっており、データA
(k)、B(k)をアドレス入力とし、このアドレス入
力によって指定される各記録位置にはデータA (k)
をデータB(k)で割って得られる値のアークタンジェ
ントを演算して得られる値を表わすデータが予め格納さ
れている。
このアークタンジェント演算器7の出力データは、微分
回路8に供給される。微分回路8は、入力信号を1サン
プリング周期に対応する時間だけ遅延する遅延回路9と
、入力信号から遅延回路9の出力を差し引く減算器10
とからなっている。
この微分回路8の出力データがFM復調出力となる。
以上の構成において、入力アナログFM信号A (t)
は、次式で表わされる。
A(t)−v/″′2Ps+n[2πfc t+θ(t
)]    ・・・−(1)θ(1)  −β、1’ 
 5(t)dt・・・・・・ (2) β−ΔF/r11                ・
・・・・・(3)ここに、Pは入力信号電力、f’cは
搬送波周波数、f+aは変調周波数、βは変調指数、5
(t)は被変調信号、ΔFは周波数偏移である。
このとと、遅延回路3の出力データA(k)は、次式で
表わされる。
A(k)−f旺s+n[2r f’c k T+θ(k
 T )]−・・−(4)ここに、T −1/ I’s
 Sk −−−2,−1,0,+1.+2.−fsはサ
ンプリング周波数である。
また、乗算器6の出力データB(k)は、次式で表わさ
れる。
B(k)−[屓に+1)−A(k−1)]・ 0.5−
  (JSln[2π f’c  (k+l)T  十
〇 ((k+1)T)]−f汗sin[2πfc (k
−1)T +tl ((k−1)T)]ll・0.5=
f■cos[2πfc k T + ll (kT) 
]s+n(2πfc T)・・・・・・ (5) ここで、サンプリング周波数fsを4rcに設定すると
、次式が成立する。
5ln(2πf’c T)−stn(2πfc /(4
f’c ))−5ITI(π/2) −1・・・・・・(6) 従って、(5)式は、次式の如く変形できる。
B(k)−Jos[2πf’c k T+θ(k T 
)]−、v/7Pstn[2πrc k T+θ(k 
T )+π/2]・・・・・・(7) (4)式及び(7)式から明らかな如くヒルベルト変換
器2により元の信号A(k)に対して位相が90°異な
る信号B(k)が得られるのである。
これら信号A(k)、B(k)が供給されるアークタン
ジェント演算器7の出力データφ(k)は、次式で表わ
される。
φ(k) −tan’ [A(k)/B(k)]、VI
′2″Psin[2πf’c k T十θ(k T)]
v巳n−凶[2π f’c  k  T  + θ(k
  T)]=tall’ l tanczπ[’c k
 T+θ(k T)11=[2πf’c k T十θ(
k T)]T =[2π  fc kT  + β 、1’    s
  (t)dtコに ’=[2r f’c k T十βTΣ5(1)] ・・
・・・・(8)この(8)式に示す信号φ(k)が微分
回路81;供給されると、φ(k)とこのφ(k)を1
サンプリング周期に対応する時間だけ遅延して得られる
信号φ(k−1)との差が算出され、アナログ信号の微
分に対応する処理がなされる。この結果、次式で表わさ
れる信号φ゛(k)が微分回路8から出力され、復調が
なされる。
φ°(k)−φ(k)−φ(k−1) = 2yr f
’c T+βT 5(k)・・・・・・(9) 以上の如き従来のTAN形式FM復調回路においては、
アークタンジェントの演算はROMを使用してなされて
おり、このROMは、データA (k)或いはB(k)
すなわち入力アナログFM信号をディジタル化して得た
データのビット数mの2倍のビット数のデータをアドレ
ス入力としている。従って、このROMとしては(2m
) 2個のデータを記憶し得る大容量の素子を使用しな
ければならず、回路規模が大になるという問題点があっ
た。また、電子通信学会論文誌、19g4.5.vol
J−678No、5に掲載された「ディジタル信号技術
を用いた改良型TAN形式FM復調器の特性」と題する
論文(以下、文献1と称する)に示されている如く波形
補正回路が必要であった。
次に、ディジタル信号処理技術を用いた従来のAM復調
回路を第8図に示す。同図に示す如く、微分回路8が除
去されていることを除いて各部は、第7図のTAN形式
FM復調回路と同様に構成されている。また、本例にお
けるROM7のアドレス入力として供給されたA(k)
、B(k)によって指定された各記憶位置にはA(k)
、B(k)の自乗の和をとって得られる値の平方根を表
わすデータが格納されている。このROM7から読み出
されたデータが復調出力となっている。
以上の構成において、入力アナログAM信号A’(t)
は、次式で表わされる。
A”(t) −vTPHl十β5(t)l ’ff1n
[2πre t+θ]このとと、遅延回路3の出力デー
タA”(k)は、次式で表わされる。
A’(k)−4+ 1+βS(k T )l Sin[
2πrc k T+θ]           ・・・
・・・(11)また、乗算器6の出力データB’(k)
は、次式で表わされる。
B’(k) −[A(k+1)−A(k−1)]・ 0
.5− [、/Tf’+1+β5((k+1)T)ls
in[2πrc (k+l)T+θ]−4f 1+β5
((k−1)T)Isln[2πf’c (k−1)T
+θ]]・ 0.5 10列1+βs(k T )l鄭[2πf’c k T
+θ] Sln(2πf’c T)        −
−−(12)ここで、サンプリング周波数f’sを4f
cに設定すると・ (6)式が成立するので、(12)
式は、次式の如く変形できる。
B’(k)−J汗(1+βs(k T )) cOS[
2πf’c k T+θ] 一#+1+βs(k T )l s:n[2πfc k
 T+θ+π/2]        ・・・・・・(1
3)(11)式及び(13)式から明らかな如くヒルベ
ルト変換器2により信号A’(k)に対して位相が90
″異なる信号B’(k)が得られるのである。
これら信号A’ (k) 、B’ (k)が供給される
ROM7の出力データχ(k)は、次式で表わされる。
χ(k)−6711丁「1品   ・・・・・・(14
)A” (k) + B″2(k) −(f藷i 1+βS(k T )l Sln[2πf
’c k T+θ]〕2 十(・νl]「po(1+β5(kT)l as[2π
f’ckT+θ]〕2 − (、v’Ti’l 1+βs(kT )l) 2・
sIn” [2r f’c kT十〇] +QI52[
2πfckT十〇] ) −・・−・−(15)(14
)式及び(15)式より、次式が成立する。
χ(k)−〔7狂11+β5(kT)l)2−J(1+
βs(k T )l    ・・・・・・(16)従っ
て、ROM7から復調出力が得られることとなる。
以上の如き従来のAM復調回路においても、第8図の回
路と同様に大容量のROMが必要であり、回路規模が大
になるという問題点があった。
発明の概要 本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであって、
回路規模を小さくすることができるディジタル復調処理
回路を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明によるディジタル復調
処理回路においては、クロックによって加算入力データ
を累算する第1累算手段と、第1累算手段の出力データ
を第1累算手段の出力データの符号ビットの値に応じて
反転すると共にクロックの所定基準時点以降に発生した
発生回数と同数回だけ2で除算する第1除算手段と、ク
ロックによって第1除算手段の出力データを累算する第
2累算手段と、第2累算手段の出力データを第1累算手
段の出力データの符号ビットの値に応じて反転すると共
に前記発生数と同数回だけ2で除算する第2除算手段と
、tW42−n (nは、前記発生回数)に比例するデ
ータを発生する初期値発生手段と、初期値発生手段の出
力データを第1累算手段の出力データの符号ビットの値
に応じて反転する反転手段と、クロックによって反転手
段の出力を累算する第3累算手段と、第3累算手段の出
力データの符号ビットを互いにπ/2だけ位相が異なる
第1及び第2ディジタル化入力信号の瞬時値間の比を表
わすデータの符号ビットの値に応じた値に変更する符号
ビット処理手段とを設け、第1及び第2累算手段の各々
を前記比と同一比を有する2つの値にそれぞれ初期設定
して符号ビット処理手段の出力をアークタンジェント演
算手段の出力として用い、FM復調を行なうようにして
いる。
また、上記初期値発生手段は、 2/π・tan42−’を表わすデータを発生し、かつ
上記符号ビット処理手段の出力データは、2m″Iから
2rrH−1まで(mは自然数)の範囲内のいずれかの
2の補数で表わされた値に対応するようにすることが効
果的である。
また、上記第2累算手段の出力データを上記初期値発生
手段の出力データで除算する第3除算手段を設け、この
第3除算手段の出力データを復調データとして出力する
ようにし、かつ上記第1及び第2累算手段を指令に応答
して上記第1及び第2ディジタル化信号の瞬時値と同一
値の2つのデータで初期設定し、上記初期値発生手段は
、上記指令に応答して■(1+2−2k)1/2に対応
するに−D データを出力するようにするとFM復調及びAM復調が
行なえて好ましい。
また、上記反転手段、第3累算手段及び符号ビット処理
手段に代えて上記第2累算手段の出力データを上記初期
値発生手段の出力データで除算する第3除算手段を設け
、この第3除算手段の出力データを復調データとして出
力するようにし、かつ上記第1及び第2累算手段を上記
第1及び第2ディジタル化信号の瞬時値と同一値の2つ
のデーにするとAM復調が簡単な構成によって行なえる
実施例 以下、本発明の実施例につき第1図乃至第6図を参照し
て詳細に説明する。
第1図に示す如(A/D変換器1、ヒルベルト変換器2
、アークタンジェント演算器7及び微分回路8は、第7
図の回路と同様に接続されている。
しかしながら、本例におけるA/D変換器1は、出力デ
ータA(k)、B(k)の最大値及び最小値がそれぞれ
mビットの2の補数の最大値(2rn″I)及び最小値
(−2”’)に対応するデータとなるように構成されて
いる。すなわち、−2rn’+≦A(k)<2”I″l
−2rn″′≦B(k)<21TMトナル。マタ、微分
回路8における減算器10は、オーバーフロー及びアン
ダーフローを無視してmビットのデータの演算処理を行
なうように構成されている。また、アークタンジェント
演算器7において、出力データA(k)及びB(k)は
、絶対値回路15に供給される。絶対値回路15は、デ
ータA(k)、B(k)の各々の符号ビットと、この符
号ビットを除くビット群からなる絶対値データl A(
k) I、I B(k) lとを分離し、データA(k
)、B(k)が負のときは絶対値データIA(k)B(
k) Iに1を加算したのち分離した符号ビットと絶対
値データとを出力する構成となっている。
絶対値回路15から出力された絶対値データIA(k)
I、l B(k) lは、除算器16に供給されてIA
(k)Iをl B(k) lで割って得られる値に対応
するデータが生成される。
この除算器16の出力データは、切換スイッチ17の一
方の入力端子に供給される。切換スイッチ17の他方の
入力端子には加算器18の出力データが供給されている
。また、切換スイッチ17の制御入力端子にはタイミン
グ信号発生回路20から出力される切換指令信号すが供
給される。切換スイッチ17は、切換指令信号すが供給
されていないときは加算器18の出力データを選択的に
出力し、切換指令信号すが供給されているときは除算器
16の出力データを選択的に出力する構成となっている
。また、タイミング信号発生回路20は、例えばA/D
変換器1等に供給される所定周波数のサンプリングパル
スa及びサンプリングパルスaの例えばM倍(Mは2以
上の整数)の周波数のクロックパルスCを生成すると共
にサンプリングパルスaに応答してリセットパルスdを
生成しかつこのリセットパルスdの発生時から最初に発
生したクロックパルスCの消滅時までの期間に亘って存
在する切換指令信号すを発生する構成となっている。
切換スイッチ17の出力データは、レジスタ21に供給
されてクロックパルスCによって保持される。レジスタ
21に保持されたデータの符号ビットを除くビット群か
らなる絶対値データは、シフトレジスタ22及び加算器
18に供給される。
シフトレジスタ22は、クロックパルスCによってレジ
スタ21から出力された絶対値データを保持し、リセッ
トパルスdの発生後のクロックツくルスCの発生数と同
一の桁数だけ保持した絶対値データを順次下位桁方向に
シフトさせることにより絶対値データを該発生数と同数
回だけ2で割る処理をなす構成となっている。このシフ
トレジスタ22の出力データは、排他的論理和回路23
に供給されてレジスタ21の出力データの符号ビットと
の排他的論理和がとられ、該符号ビットの値に応じてシ
フトレジスタ22の出力データの反転がなされる。
排他的論理和回路23の出力データは、加算器24に供
給されてレジスタ25の出力データと加算される。レジ
スタ25にはクロックパルスCによって切換スイッチ2
7の出力データが保持される。切換スイッチ27の一方
の入力端子には“ドに対応するデータが供給され、かつ
他方の入力端子には加算器24の出力データが供給され
ている。
また、切換スイッチ27には切換制御用の信号として切
換指令信号すが供給される。この切換スイッチ27は、
タイミング信号発生回路20から出力される切換指令信
号すが供給されているときは“1″に対応するデータを
選択的に出力し、切換指令信号すが供給されていないと
きは加算器24の出力データを選択的に出力する構成と
なっている。
レジスタ25の出力データは、シフトレジスタ28に供
給される。シフトレジスタ28は、シフトレジスタ22
と同様にクロックパルスCによってレジスタ25の出力
データを保持し、リセ・ソトパルスdの発生後のクロッ
クパルスCの発生数と同一の桁数だけ保持データを順次
下位桁方向にシフトさせる構成となっている。このシフ
トレジスタ28によって保持データをリセ・ソトノくル
スdの発生後のクロックパルスCの発生数と同数回だけ
2で割って得られるデータが計算される。このシフトレ
ジスタ28の出力データは、排他的論理和回路2つに供
給されてインバータ31によって反転されたレジスタ2
1の出力データの符号ビットとの排他的論理和がとられ
、該符号ビ・ソトの値に応じてシフトレジスタ28の出
力データの反転がなされる。この排他的論理和回路29
の出力データが加算器18に供給されてレジスタ21の
出力データと加算される。
一方、タイミング信号発生回路20から出力されるリセ
ットパルスd及びクロックパルスCは、カウンタ35に
供給される。カウンタ35は、例えばクロックパルスC
によって計数値が1ずつ増加し、リセットパルスdによ
って計数値がリセットされるように構成されている。こ
のカウンタ35の出力データは、ROM36のアドレス
入力になっている。カウンタ35の出力データによって
指定されるROM36の各記録位置には2/π・ta!
l’(2−’)を表わすデータが格納されている。
このROM36から読み出されたデータを形成する各ビ
ットは、排他的論理和回路37に供給されてレジスタ2
1の出力データの符号ビットとの排他的論理和がとられ
る。この排他的論理和回路37によってROM36の読
出データが、レジスタ21の出力データの符号ビットの
値に応じて反転する。
排他的論理和回路37の出力データは、加算器38に供
給されてレジスタ39の出力データと加算される。加算
器38の出力データは、クロックパルスCによってレジ
スタ39に保持される。レジスタ39の出力データは、
符号ビット処理回路40に供給される。符号ビット処理
回路40には排他的論理和回路41の出力が供給されて
いる。
排他的論理和回路41には絶対値回路15から出力され
た符号ビットが供給されており、従って排他的論理和回
路41からはA(k)/B(k)に対応するデータの符
号ビットに応じた信号が出力される。
符号ビット処理回路40は、排他的論理和回路41の出
力に応じてレジスタ39の出力データの符号ビットの値
を変更すると共に2の補数表示の値が形成されるように
絶対値ビットに必要に応じて1を加算する構成となって
いる。
尚、加算器18.24.38にはレジスタ21の出力デ
ータの符号ビットが供給されており、加算器18.24
.38に排他的論理和回路29.23.37によって反
転されたデータが供給されたとき加算出力データに更に
1が加算されて2の補数表示の値が得られるようになっ
ている。
以上の構成において、切換スイッチ27から加算器24
の出力データが選択的に出力されるときは、レジスタ2
5に加算器24の出力データが保持され、加算器24に
おいて排他的論理和回路23の出力データとレジスタ2
5の保持データX。
との加算がなされるので、排他的論理和回路23の出力
データが累算されることとなる。排他的論理和回路23
の出力データは、レジスタ21の保持データY。をシフ
トレジスタ22によってクロックパルスCの発生数nと
同数回だけ2で割って得られたデータをYnの符号ビッ
トの値に応じて反転して得られるデータであるので、次
式に示す如き演算処理が行なわれることとなる。
x ne+ ”” x n+δn 2− ’ Yn  
 −−(17)ここに、δnは、Yn≧0のときは+1
、Y、<0のときは−1である。
また、切換スイッチ17から加算器18の出力データが
選択的に出力されるときは、レジスタ21に加算器18
の出力データが保持され、加算器18において排他的論
理和回路29の出力データとレジスタ21の保持データ
Y。との加算がなされるので、排他的論理和回路29の
出力データが累算されることとなる。排他的論理和回路
29の出力データは、レジスタ25の保持データX口を
シフトレジスタ28によってクロックパルスCの発生数
nと同数回だけ2で割って得られたデータをYnの符号
ビットの反転値に応じて反転して得られるデータである
ので、次式に示す如き演算処理が行なわれることとなる
Yn+1−Yo−δn 2− nXn   −−(18
)また、レジスタ3つには加算器38の出力データが保
持され、加算器38においては排他的論理和回路37の
出力データとレジスタ39の保持データZnとの加算が
なされ、排他的論理和回路37の出力データが累算され
ることとなる。排他的論理和回路37の出力データは、
ROM36の出力データをYnの符号ビットの値に応じ
て反転して得られるデータであるので、次式に示す如き
演算処理が行なわれることとなる。
Z n+1 = Z n+δn [2/π・tall’
  (2−n ) ]・・・・・・(19) また、タイミング信号発生回路20からリセットパルス
dが出力されてから最初のクロックパルスCの消滅時ま
で切換指令信号すが出力されて切換スイッチ17からは
除算器16の出力データが選択的に出力され、切換スイ
ッチ27からは“12に対応するデータが選択的に出力
される。従って、リセットパルスdの出力後の最初のク
ロックパルスCによってレジスタ21.25にはそれぞ
れ除算器16の出力データ及び“1”に対応するデータ
が保持される。従って、タイミング信号発生回路20か
らリセットパルスdが出力されたとと、レジスタ21の
出力データの符号ビットの値が“0”になり、かつレジ
スタ39の出力データの値が′0“になるようにすれば
、(17)式乃至(19)式において、 o−1 Yo−1屓k) I / I B(k) 1Zo −0 δ0−+1 と初期設定を行なった場合と同様の初期設定処理が行な
われる。
このように初期設定がなされたのち(17)式乃至(1
つ)式におけるnをOからNまで順次変化させつつ演算
が繰り返されると、Zoの値は次式に示す如くなる。
Zn”F2/π・tan″I(l A(k) l / 
I B(k) l )・・・・・・ (20) 従って、タイミング信号発生回路20からクロックパル
スCがN+1回出力されたとと、レジスタ39から(2
0)式に対応するデータが出力される。このレジスタ3
9の出力が符号ビット処理回路40に供給されるので、
符号ビット処理回路40から2/yr −tan’  
(IA(k)l/ IB(k)l)に対応するデータが
出力されて微分回路8に供給され、FM復調がなされる
こととなる。
また、符号ビット処理回路40の出力データφ(k)の
最大値及び最小値は、それぞれπ/2、π/2となり、
かつ符号ビット処理回路40の出力データφ(k)は、
mビットの2の補数表示の値ニ対応スルノテ、−2”’
 (−yr/ 2) ≦<6 (k) <2rrH(π
/2)となる。また、微分回路8における減算回路10
は、オーバーフロー及びアンダーフローを無視してmビ
ットのデータの演算処理を行なうように構成されている
ので、例えば入力アナログFM信号のキャリヤの周波数
が変動して符号ビット処理回路40の出力データφ(k
)の直流分が大きく変動し、出力データφ(k)が最小
値(−π/2)から最大値(π/2)に瞬間的に変化し
て不連続点が生じても不連続点発生直前及び直後の微分
回路8の出力の各位は互いに等しくなる。このため、微
分回路8には不連続点発生の影響は現われないこととな
り、文献1に示されているような波形補正回路は不要と
なる。尚、この点に関しては特願昭62−120597
号に詳述されている。
第2図は、本発明の他の実施例を示すブロック図であり
、アークタンジェント演算器2を構成している除算器1
6が除去され、かつ絶対値回路15から出力される絶対
値データl A(k) l及びB(k)lがそれぞれ切
換スイッチ27.17の一方の入力端子に供給されてい
ることを除いて各部は、第1図の回路と同様に構成され
ている。また、本例における絶対値回路15にはA(k
)10又は010のアークタンジェント演算がなされる
ことを検出する検出回路が設けられている。この検出回
路の出力を例えば復調データと共に出力することによっ
て誤復調の補正を行うようにすることができる。
以上の構成において、タイミング信号発生回路20から
切換指令信号すが出力されておらず切換スイッチ27.
17からそれぞれ加算器24.18の出力データが選択
的に出力されているときは、第1図の回路と同様に(1
7)式乃至(19)式にそれぞれ示す演算処理が行なわ
れる。
しかしながら、切換指令信号すが出力されると、切換ス
イッチ27.17からそれぞれ絶対値データI A(k
) I、I B(k) lが選択的に出力され、リセッ
トパルスdの出力後の最初のクロックパルスCによって
レジスタ25.21にはそれぞれ絶対値データl A(
k) l  l B(k) lが保持され、(17)式
乃至(19)式において、 Xo = l A(k) yo  IB(k) Zo −0 δo−+1 と初期設定を行なった場合と同様の初期設定処理がなさ
れる。
このように初期設定がなされたのち(17)式乃至(1
9)式におけるnを0からNまで順次変化させつつ演算
が繰り返された場合も(20)式に示す如きZnが得ら
れるので、第2図の回路においても第1図の回路と同様
の作用が働くのである。
また、上記実施例においてはROM36の各記憶位置に
はπ/2・噛’(2−n)を表わすデータが格納されて
いるとしたが、ROM36の各記憶位置にtan→ (
2−n )を表わすデータを格納するようにしてもよい
。但し、その場合は、算出されるZnは噛→ (l A
(k) I / l B(k) l )となり、π/2
で正規化した値が得られないので、文献1に示されてい
る如き波形補正回路が必要になる。
以上、FM復調のみが行なえるディジタル復調処理回路
について説明したが、FM復調及びAM復調が行なえる
ディジタル復調処理回路を第3図に示す。同図において
、A/D変換器1、ヒルベルト変換器2、アークタンジ
ェント演算器7、微分回路8及びアークタンジェント演
算器7における絶対値回路15、切換スイッチ17.2
7、加算器18.24.38、レジスタ21.25.3
9、タイミング信号発生回路20、シフトレジスタ22
.28、排他的論理和回路23.29.37.41、カ
ウンタ35、ROM36、符号ビット処理回路40は第
1図の回路と同様に接続されている。しかしながら、本
例においてはA/D変換器1には、切換スイッチ70の
出力が供給されている。切換スイッチ70には入力アナ
ログFM信号A(t)及び入力アナログAM信号A’ 
(t)が供給されている。また、切換スイッチ70の制
御入力端子にはモード制御回路(図示せず)から出力さ
れるモード切換指令信号m1が供給される。切換スイッ
チ70は、モード切換指令信号m1が供給されてないと
きは入力アナログFM信号A(t)を選択的に出力し、
かつモード切換指令信号m1が供給されているときは入
力アナログAM信号A’(t)を選択的に出力する構成
となっている。
また、アークタンジェント演算器7において、絶対値回
路15から出力される絶対値データA(k) l  I
 B(k) lは、それぞれ切換スイッチ71.72の
一方の入力端子に供給されている。切換スイッチ71の
他方の入力端子にはレジスタ25の出力データXnが供
給されている。また、切換スイッチ72の他方の入力端
子にはROM36の出力データWnが供給されている。
これら切換スイッチ71.72の制御入力端子にはタイ
ミング信号発生回路20から切換指令信号すが供給され
る。切換スイッチ71は、切換指令信号すが供給されて
ないときはレジスタ25の出力データXnを選択的に出
力し、かつ切換指令信号すが供給されているときは絶対
値データl A(k) lを選択的に出力する構成とな
っている。また、切換スイッチ72は、切換指令信号す
が供給されてないときはROM36の出力データWnを
選択的に出力し、かつ切換指令信号すが供給されている
ときは絶対値データl B(k) lを選択的に出力す
る構成となっている。
これら切換スイッチ71.72の出力データは、除算器
16に供給されると共にそれぞれ切換スイッチ73.7
4の一方の入力端子に供給されている。切換スイッチ7
3の他方の入力端子には“1”に対応するデータが供給
されている。また、切換スイッチ74の他方の入力端子
には除算器16の出力データが供給されている。これら
切換スイッチ73.74の制御入力端子にはモード制御
回路(図示せず)から出力されるモード切換指令信号m
2が供給される。切換スイッチ73は、モード切換指令
信号m2が供給されてないときは“1”に対応するデー
タを選択的に出力し、かつモード切換指令信号m2が供
給されているときは切換スイッチ71の出力データを選
択的に出力する構成となっている。また、切換スイッチ
74は、モード切換指令信号m2が供給されてないとき
は除算器16の出力データを選択的に出力し、かつモー
ド切換指令信号m2が供給されているときは切換スイッ
チ72の出力データを選択的に出力する構成となってい
る。これら切換スイッチ73.74の出力データは、そ
れぞれ切換スイッチ27.17の一方の入力端子に供給
されている。
また、ROM36にはモード切換指令信号m1がアドレ
ス入力の例えば最上位ビットとして供給される。ROM
36は、モード切換指令信号m1が供給されてないとき
すなわちアドレス入力の例えば最上位ビットが0のとと
、2/π・噛→ (2−n)を表わすデータを出力し、
モード切換指令信号m1が供給されているときすなわち
アドレス入力の例えば最上位ビットが1のとき後述する
(22)式に示すKに対応するデータを出力するように
データが予め格納されている。
また、除算器16の出力データは、レジスタ75に供給
されてクロックパルスCによって保持される。このレジ
スタ75の出力データはAM復調出力端子に供給される
以上の構成において、モード切換指令信号m1、m2が
共に出力されてないときは、入力アナログFM信号A(
t)が選択的にA/D変換器1に供給され、“1”に対
応するデータが選択的に切換スイッチ27の一方の入力
端子に供給され、かつ除算器16の出力データが選択的
に切換スイッチ17の一方の入力端子に供給される。こ
の結果、第1図の回路と同様の作用が働と、FM復調が
行なわれる。
次に、モード切換指令信号m I 、m 2のうちのモ
ード切換指令信号m2のみが出力されているときは、人
力アナログFM信号A(t)が選択的にA/D変換器1
に供給され、切換指令信号すの発生時に絶対値データl
 A(k) lが切換スイッチ71.73を経て選択的
に切換スイッチ27の一方の入力端子に供給され、かつ
切換指令信号すの発生時に絶対値データl B(k) 
lが切換スイッチ72.74を経て選択的に切換スイッ
チ17の一方の入力端子に供給される。この結果、第2
図の回路と同様の作用が働と、FM復調が行なわれる。
次に、モード切換指令信号m l 、m 2が共に出力
されているときは、入力アナログAM信号A’(t)が
選択的にA/D変換器1に供給され、切換指令信号すの
発生時に絶対値データl A(k) lが切換スイッチ
71.73を経て選択的に切換スイッチ27の一方の入
力端子に供給され、かつ切換指令信号すの発生時に絶対
値データl B(k) lが切換スイッチ72.74を
経て選択的に切換スイッチ17の一方の入力端子に供給
される。そうすると、切換指令信号すが出力されたとと
、切換スイッチ27.17からそれぞれ絶対値データI
A(k)I B(k) Iが選択的に出力され、リセッ
トパルスdの出力後の最初のタロツクパルスCによって
レジスタ25.21にはそれぞれ絶対値データIA(k
)B(k) lが保持され、(17)式及び(18)式
において、 Xo = l A(k) I Yo −I B(k) δo−+1 と初期設定を行なった場合と同様の初期設定処理がなさ
れる。
このように初期設定がなされたのち(17)式及び(1
8)式におけるnを0からNまで順次変化させつつ演算
が繰り返されると、Xnの値は次式に示す如くなる。
Xn=FK・  IA(k)12+1B(k)12−(
21)K−11(1+2” ) ”’     ・・・
・・・(22)従って、タイミング信号発生回路20か
らクロックパルスCがN+1回出力されたとと、レジス
タ25の保持データXnの値が(21)式に示す値とな
る。また、レジスタ25の保持データXnは、切換指令
信号すの消滅後、切換スイッチ71を介して除算器16
に供給される。また、除算器16には切換指令信号すの
消滅後は、切換スイッチ72からROM36の出力デー
タWnが供給される。
いま、モード切換指令信号m1が出力されているので、
ROM36の出力データW。とじて(22)式に示すK
に対応するデータが出力される。
このため、除算器16から次式に示すデータvnが出力
されてレジスタ75に保持され、AM復調がなされる。
Vn =  IA(k)12+ IB(k)12・−・
・(23)尚、上記実施例においては加算器18.24
.38を設け、それぞれ異なる演算を行なうようにして
いたが、これら加算器18.24.38による演算を単
一の加算器で行なうようにすることも考えられる。また
、上記実施例においては加算結果をレジスタに保持する
ようにしていたが、これらレジスタに代えてRAMを使
用するようにしてもよい。また、上記実施例においては
切換スイッチ17.27によってレジスタ21.25に
保持するデータを供給していたが、データバスを介して
レジスタ21.25に保持するデータを供給するように
してもよい。
また、(17)式及び以下に示す(24)式において、 XO−〇 Yo = l B(k) δo−+1 但しl/2 ≦A(k) < B(k) < 1と初期
設定を行なったのちnを0からNまで順次変化させつつ
演算を繰り返すと、Xnの値は以下の(25)式に示す
如くなる。
Y、、、−Y、−δn 2− ’  I A(k) l
−(24)Xn”=lA(k)l/IB(k)l   
 ・−・−・(25)従って、FM復調の際のA(k)
/B(k)の演算及びAM復調の際のX。/にの演算を
切換スイッチ17.27、レジスタ21.25、シフト
レジスタ22.28、排他的論理和回路23.29、加
算器18.24等によって行なうようにして除算器16
を除去することが考えられる。
また、上記実施例においては、シフトレジスタ22.2
8によってレジスタ21.25の出力データに2−nを
掛は合わせる演算処理が行なわれたのち論理和回路23
.29によってδ。を掛は合わせる演算処理が行なわれ
ていたが、δnを掛は合わせる演算処理ののち2−nを
掛は合わせる演算処理が行なわれるようにしてもよい。
以上、入力アナログ信号をA/D変換したのちヒルベル
ト変換器2に供給して互いに位相がπ/2異なる2つの
ディジタル化信号を形成してアークタンジェント演算器
に供給する回路について説明したが、第4図に示す如く
入力アナログ信号をπ/2だけ移相する移相回路45を
設け、この移相回路45の出力及び入力アナログ信号を
A/D変換器46.47に供給してA/D変換したのち
アークタンジェント演算器に供給するようにした回路で
あっても本発明を適用することができる。
また、第5図に示す如く発振器48、移相器49によっ
て互いにπ/2の位相差を有する2つの局発信号を生成
し、これら2つの局発信号を乗算器50.51によって
入力アナログ信号に掛は合せて周波数変換を行ない、こ
れら乗算器50.51の出力をアナログローパスフィル
タ52.53を介してA/D変換器54.55に供給し
てA/D変換したのちアークタンジェント演算器に供給
するようにした回路であっても本発明を適用することが
できる。更に、第6図に示す如く、ディジタル化局発信
号を発生するディジタル化局発信号発生器56及びディ
ジタル化局発信号をπ/2だけ移相する移相器57の各
出力を乗算器58.59によってA/D変換器1の出力
データに掛は合せて周波数変換を行ない、これら乗算器
58.59の出力をディジタルローパスフィルタ60.
61を介してアークタンジェント演算器に供給するよう
にした回路であっても本発明を適用することができる。
発明の効果 以上詳述した如く本発明によるディジタル復調処理回路
においては、クロックによって加算入力データを累算す
る第1累算手段と、第1累算手段の出力データを第1累
算手段の出力データの符号ビットの値に応じて反転する
と共にクロックの所定基準時点以降に発生した発生数と
同数回だけ2で除算する第1除算手段と、クロックによ
って第1除算手段の出力データを累算する第2累算手段
と、第2累算手段の出力データを第1累算手段の出力デ
ータの符号ビットの値に応じて反転すると共に前記発生
数と同数回だけ2で除算する第2除算手段と、tall
→2−’(nは、前記発生数)に比例するデータを発生
する初期値発生手段と、初期値発生手段の出力データを
第1累算手段の出力データの符号ビットの値に応じて反
転する反転手段と、クロックによって反転手段の出力を
累算する第3累算手段と、第3累算手段の出力データの
符号ビットを互いにπ/2だけ位相が異なる第1及び第
2ディジタル化入力信号の瞬時値間の比を表わすデータ
の符号ビットの値に応じた値に変更する符号ビット処理
手段とを設け、第1及び第2累算手段の各々を前記比と
同一比を有する2つの値にそれぞれ初期設定して符号ビ
ット処理手段の出力をアークタンジェント演算手段の出
力として用い、FM復調を行なうようにしている。従っ
て、本発明によるディジタル復調処理回路においてはN
個のデータを記憶し得る小容量のROM、加算器、レジ
スタ等で構成することがでと、ディジタル化された入力
信号のビット数mの2倍のビット数のデータをアドレス
入力とし、(2m) 2個のデータを記憶し得る大容量
のROMは不要となって回路規模を小にすることができ
る。
また、初期値発生手段は、2/π・tllll’2”n
を表わすデータを発生し、かつ符号ビット処理手段ノ出
力データは、−2rr)″カラ2I′r)″−1マチ(
mは自然数)の範囲内のいずれかの2の補数で表わされ
た値に対応するようにすることにより、アークタンジェ
ント演算によって算出された算出値としてπ/2で正規
化した2の補数値が得られることとなる。この結果、該
算出値に不連続点が生じても該算出値を微分する微分回
路の出力には影響が現われないこととなり、波形補正回
路が不要となる。
また、上記第2累算手段の出力データを上記初期値発生
手段の出力データで除算する第3除算手段を設け、この
第3除算手段の出力データを復調データとして出力する
ようにし、かつ上記第1及び第2累算手段を指令に応答
して上記第1及び第2ディジタル化入力信号の瞬時値と
同一値の2つのデータで初期設定し、上記初期値発生手
段は、上記指令に応答して口(1+ 2−2k ) l
/2に対応IQ するデータを出力するようにすると上記第1及び第2累
算手段、第1及び第2除算手段がFM復調及びAM復調
に共用され、簡単な構成によってFM復調及びAM復調
が行なえることとなる。
また、上記反転手段、第3累算手段及び符号ビット処理
手段に代えて上記第2累算手段の出力データを上記初期
値発生手段の出力データで除算する第3除算手段を設け
、この第3除算手段の出力データを復調データとして出
力するようにし、かつ上記第1及び第2累算手段を上記
第1及び第2ディジタル化信号の瞬時値と同一値の2つ
のデータで初期設定し、上記初期値発生手段は、II(
1に−0 +2−2k)1/2に対応するデータを出力するように
すると大容量のROMを使用せずにAM復調が行なえる
こととなり、好ましいのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図は、第2
図は、本発明の他の実施例を示すブロック図、第3図は
、本発明の更に他の実施例を示すブロック図、第4図乃
至第6図は、ヒルベルト変換器に代えて用い得る回路を
示すブロック図、第7図は、従来のTAN形式FM復調
回路を示すブロック図、第8図は、従来のAM復調回路
を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 15・・・・・・絶対値回路 16・・・・・・除算器 17.27・・・・・・切換スイッチ 18.24.38・・・・・・加算器 21.25.39・・・・・・レジスタ22.28、・
・・・・・シフトレジスタ23.29.37.41・・
・・・・排他的論理相同36・・・・・・ROM

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定サンプリング周波数で入力アナログ信号のサ
    ンプリングをなしたのちディジタル信号への変換を行な
    って得られる第1ディジタル化信号とこの第1ディジタ
    ル化信号に対してπ/2だけ位相が異なる第2ディジタ
    ル化信号とを生成し、前記1及び第2ディジタル化信号
    に対して所定の演算処理を行なって復調処理をなすディ
    ジタル復調処理回路であって、前記所定サンプリング周
    波数より高い周波数を有するクロックを発生するクロッ
    ク発生手段と、第1初期値データ及び加算入力データの
    供給を受けて前記クロックによって前記第1初期値デー
    タに加算入力データを累算する第1累算手段と、前記第
    1累算手段の出力データを前記第1累算手段の出力デー
    タの符号ビットの値に応じて反転すると共に前記クロッ
    クの所定基準時点以降における発生数と同数回だけ2で
    除算する第1除算手段と、第2初期値データの供給を受
    けて前記クロックによって前記第2初期値データに前記
    第1除算手段の出力データを累算する第2累算手段と、
    前記第2累算手段の出力データを前記第1累算手段の出
    力データの符号ビットの値に応じて反転すると共に前記
    発生数と同数回だけ2で除算して得られたデータを前記
    第1累算手段に前記加算入力データとして供給する第2
    除算手段と、前記1及び第2ディジタル化信号の瞬時値
    間の比と同一比を有する2つのデータを前記第1及び第
    2初期値データとして発生する初期値発生手段と、ta
    n^−^12^−^nに比例するデータ(nは前記発生
    数)を発生するデータ発生手段と、前記データ発生手段
    の出力データを前記第1累算手段の出力データの符号ビ
    ットの値に応じて反転する反転手段と、前記クロックに
    よって前記反転手段の出力を累算する第3累算手段と、
    前記第3累算手段の出力データの符号ビットを前記比を
    表わすデータの符号ビットの値に応じた値に変更する符
    号ビット処理手段とを含み、前記符号ビット処理手段の
    出力データを微分処理して出力することを特徴とするデ
    ィジタル復調処理回路。
  2. (2)前記データ発生手段は、2/π・tan^−^1
    2^−^nに対応するデータを発生し、かつ前記符号ビ
    ット処理手段の出力データは、−2^m^−^1から2
    ^m^−^1−1まで(mは自然数)の範囲内のいずれ
    かの2の補数で表わされた値に対応することを特徴とす
    る請求項1記載のディジタル復調処理回路。
  3. (3)前記第2累算手段の出力データを前記データ発生
    手段の出力データで除算する第3除算手段を備え、前記
    第3除算手段の出力データを復調データとして出力する
    ようにし、かつ前記初期値発生手段は、指令に応答して
    前記第1及び第2ディジタル化信号の瞬時値と同一値の
    2つのデータを前記第1及び第2初期値データとして発
    生し、前記データ発生手段は、前記指令に応答して ▲数式、化学式、表等があります▼に対応するデータを
    出力す ることを特徴とする請求項1記載のディジタル復調処理
    回路。
  4. (4)所定サンプリング周波数で入力アナログ信号のサ
    ンプリングをなしたのちディジタル信号への変換を行な
    って得られる第1ディジタル化信号とこの第1ディジタ
    ル化信号に対してπ/2だけ位相が異なる第2ディジタ
    ル化信号とを生成し、前記1及び第2ディジタル化信号
    に対して所定の演算処理を行なって復調処理をなすディ
    ジタル復調処理回路であって、前記所定サンプリング周
    波数より高い周波数を有するクロックを発生するクロッ
    ク発生手段と、第1初期値データ及び加算入力データの
    供給を受けて前記クロックによって前記第1初期値デー
    タに加算入力データを累算する第1累算手段と、前記第
    1累算手段の出力データを前記第1累算手段の出力デー
    タの符号ビットの値に応じて反転すると共に前記クロッ
    クの所定基準時点以降における発生数と同数回だけ2で
    除算する第1除算手段と、第2初期値データの供給を受
    けて前記クロックによって前記第2初期値データに前記
    第1除算手段の出力データを累算する第2累算手段と、
    前記第2累算手段の出力データを前記第1累算手段の出
    力データの符号ビットの値に応じて反転すると共に前記
    発生数と同数回だけ2で除算して得られたデータを前記
    第1累算手段に前記加算入力データとして供給する第2
    除算手段と、前記1及び第2ディジタル化信号の瞬時値
    と同一値の2つのデータを前記第1及び第2初期値デー
    タとして発生する初期値発生手段と、▲数式、化学式、
    表等があります▼に対応するデータ(nは前記 発生数)を発生するデータ発生手段と、前記第2累算手
    段の出力データを前記データ発生手段の出力データで除
    算する第3除算手段とを含み、前記第3除算手段の出力
    データを復調データとして出力することを特徴とするデ
    ィジタル復調処理回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08163195A (ja) * 1994-12-06 1996-06-21 Nec Corp 直交復調器を用いた受信回路
CN102643939A (zh) * 2011-02-22 2012-08-22 山东省冶金设计院股份有限公司 给高炉鼓风机提供恒湿的空气的方法及装置

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