JPH0294850A - Ｍｓｋ検出回路 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＭＳＫ　（Ｍｉｎｉｍｕｍ　５ｈｉｆｔ　Ｋ
ｅｙｉｎｇ）変調信号の有無を検出するＭＳＫ検出回路
に関するものである。

（従来の技術） ＭＳＫ変調信号は、変調指数０．５の位相連続ＦＳＫ（
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　５ｈｌｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）信号
であって、他のＡＭ、ＰＭ変調信号と異なり、エンベロ
ープが一定の変調信号であるので出力増幅回路等の飽和
による影響を受けないというメリットを有し、最近、各
種のデジタル伝送装置に用いられるようになシつつある
。このデジタル伝送装置の受信装置においては、雑音受
信時における次段の装置の誤動作等を防止するため、　
ＭＳＫ変調信号の検出回路が設けられている。

第２図は、従来のＭＳＫ検出回路の一構成例を示すブロ
ック図である。第２図において、到来する入力信号は、
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）　２１により不要周波数
成分が除去され、リミッタ回路２２により振幅が制限さ
れてパルス形状とされ、イクスクルーシプオア回路（Ｅ
ＸＯＲ）　２５と遅延回路２３とに入力される。遅延回
路２３に入力された信号は、　ＭＳＫ変調信号の中心周
波数に対応する周期の４分の１の期間だけ遅延されＥＸ
ＯＲ、？　ｓに入力される。ＥＸＯＲ２５は、入力信号
がＭＳＫ変調信号の場合に、前記２つの信号に基づいて
周波数か２逓倍されたＭＳＫ変調信号を出力する。２逓
倍により出力信号に現れる２つの輝線をバンドパスフィ
ルタ（ＢＰＦ）　２６　、２８によりそれぞれ取り出し
、波形折返回路２７．２９に入力して、中心レベルを中
心として折返された信号を得る。波形折返回路２７．２
９の出力信号を加算回路３０により加算し、ローノやル
フィルタ（ＬＰＦ）　３１により高周波成分を除去して
直流信号とし比較回路３２に入力する。比較回路３２は
入力信号を基準レベルと比較し、基準レベルより大きい
ときＭＳＫ変調信号を検出したことを表わす検出信号を
出力する。

入力信号が雑音の場合には、　ＥＸＯＲ，？　５の出力
は単に周波数が２逓倍されただけであって、エネルギー
の分布はｌ”ｔぼ−様なままであるので、ＢＰＦ２６゜
２８からの出力はほとんど無く、従って比較回路３２の
入力される雑音は基準レベル以下となる。

従って、音声信号とＭＳＫ変調信号との周波数帯を共用
する場合のように雑音信号（音声信号を含む）としてＭ
ＳＫ変調信号の振幅と同程度の振幅を有する信号が与え
られても、ＭＳＫ変調信号を検出することができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の回路ではアナログ回路で構成
したＢＰＦ　、波形折返回路の系を２系統（ＢＰＦ　２
６、波形折返回路２７の系とＢＰＦ　２　Ｂ、波形折返
回路２９の系）を必要としているので、ＩＣ化した場合
に半導体チップ上に占める本回路の面積が大きくなシ、
また、演算増幅器を多数必要としているので消費電力が
大きくなるという問題点があった。

本発明は、上記問題点を除去し、半導体チップ上に占め
る本回路の面積が小さく、消費電力の小さい簡易な構成
のＭＳＫ検出回路を提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するだめの手段） 本発明は、入力信号の振幅を制限するリミッタ回路と、
　ＭＳＮ変調信号のマーク周波数と該マーク周波数より
周波数が高いスペース周波数の最小公倍数の２倍の周波
数に対応する周期を有する・母ルスを前記リミッタ回路
の出力信号のｔｔ　１　ｓｒ　　ｅｔ　Ｏ”の変化点か
ら連、続して、前記マーク周波数と周期との積を２倍し
た値の逆数に等しい個数だけ生成するパルス発生回路と
、前記リミッタ回路の入力信号が前記ＭＳＫ変調信号で
ある場合に前記ノＪ？ルス発生回路の出力信号に現われ
る輝度スペクトラムを通過させるパントノぐスフィルタ
ト、前記バンドパスフィルタの出力信号のエネルギーと
基準値とを比較してエネルギーが基準値より大きいとき
前記リミッタ回路の入力信号がＭＳＫ変調信号であるこ
とを示す検出信号を出力する判別回路とを備えたＭＳＫ
検出回路である。

（作用） 前記リミッタ回路にＭＳＫ変調信号が入力された場合、
ノクルス発生回路からマーク周波数とスペース周波数の
最小公倍数の２倍の周波数に対応する周期Ｔ、を有する
パルスが連続的に出力される。前記パルス発生回路の出
力は、１／Ｔ１　なる周波数の輝線スペクトラムを有す
ることとなるので、これを狭帯域のパントノ４スフイル
タにより有効に抽出する。

一方、前記リミッタ回路の入力が雑音のみの場合、ノク
ルス発生回路の出力のエネルギーは広範囲な周波数帯域
にわたって分散するので、前記バンドパスフィルタによ
り抽出される信号のエネルギーはＭＳＫ変調信号が入力
された場合に比べて極めて小さい。

そこで判別回路により前記バンドパスフィルタの出力信
号のエネルギーを基準値と比較し、その結果に基づいて
入力信号がＭＳＫ変調信号であることを示す検出信号を
出力するものである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例であるＭＳＫ検出回路のブロッ
ク図である。第１図において、１はバンド・ぐスフィル
タ（ＢＰＦ）　、２はリミッタ回路、３はノぐルス発生
回路、４はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、５は波形折
返回路、６はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、７は比較回
路、８は乗算器、９はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１
０はクロック発生回路、１１は遅延回路、１２〜１４は
イクスクルーシプオア回路（排他的論理和回路、ＥＸＯ
Ｒ）、１５はノア回路（ＮＯＲ）である。

第１図に示す実施例を第３図に示す波形図を参照しなが
ら以下説明する。なお、通信速度は、ＭＳＫ変復調装置
において一般的に用いられている１　２００　ｂｉｔ／
ｓｅｅとし、キャリア周波数は被変調データが′１″で
あるときのマーク周波数ｆＭは１２００Ｈｚ、′０＃で
あるときのスペース周波数ｆｓは１８００Ｈｚとする。

勿論、本実施例はこの場合に限定されるものではない。

被ＭＳＫ変調データとＭＳＫ変調信号との関係は第３図
Ｃ−Ｈに示す通りである。

第１図において、到来する入力信号（ＭＳＫ変調信号ま
たは雑音信号）は、ＢＰＦｌを介してＭＳＫ変調信号の
周波数成分だけが取シ出されてリミッタ回路２に入力さ
れる。リミッタ回路２は入力信号の振幅を制限し、第３
図Ｃに示すようなパルス形状の波形に整形する。パルス
形状にされた信号はｉ１ルス発生回路３を構成する遅延
回路１１に入力される。

遅延回路１１は多数のシフトレジスタから構成され、ク
ロック発生回路１１からのシフトクロック信号に基づい
て入力信号を順次遅延させ、遅延時間がそれぞれＴｄｌ
ｅ　２Ｔｄ１　ｒ　３’ｒｄ１ｓ　４Ｔ（１１＋　ｓ’
ｒｄ。

なる遅延信号Ｑ１〜Ｑ５を出力する。遅延信号Ｑ１の波
形を第３図りに示す。ここで、遅延時間Ｔｄ１はマーク
周波数ｆＭとスペース周波数ｆｓの最小公倍数の４倍の
周波数に対応する周期となるように選定したものでめシ
、マーク周波数ｆＭが１２００　Ｈｚ　。

スペース周波数ｆ、が１８００Ｈｚの場合には最小公倍
数は３６００Ｈｚとなシ、従って周期Ｔｄ１は１／１４
４００（ｓｅｅ）となる。

遅延信号Ｑ１とリミッタ回路２からの信号は■０Ｒ１２
により、遅延信号Ｑ２とＱ３はＥＸＯＲ７，？にょシ、
遅延信号Ｑ４とＱ５はＦ２Ｘ０Ｅｔ　ｌ　４によりそれ
ぞれ排他的論理和かとられ、ＥＸＯＲ１２〜１４の出力
ｆ’；ｔ　Ｎ０Ｒ１５により論理演算が加えられ、ＢＰ
Ｆ４に送出される。ＥＸＯＲ１２〜１４の出力信号の波
形を第３図のＥ〜Ｇに、　ＮＯＲ１５の出力信号の波形
を第３図のＨにそれぞれ示す。

遅延回路１１から出力される遅延信号の数をＮ１、ＥＸ
ＯＲの回路数をＮ２とすると、 Ｎ、＝２Ｎ２−１　　、Ｎ２＝１／（４・Ｔｄｌ・ｆＭ
）の関係が成立し、周期Ｔｄ、及びスペース周波数ｆＭ
が決まれば、必要とする遅延信号の数Ｎ１、ＥＸＯＲの
回路数が決まってくる。マーク周波数ｆＭを１２００Ｈ
ｚ、スペース周波数ｆｓを１８００Ｈｚとすれば周期Ｔ
ｄ１は１／　１４４００　（ｓｅｅ）　となるから、遅
延信号の数Ｎ、は５　、ＥＸＯＲの回路数Ｎ２は３とな
り、この場合は第１図に示すように、５柚数の遅延信号
Ｑ１〜Ｑ５．３個の■ＯＲ回路１２〜１４が必要となる
。

Ａ’ルス発生回路３は、本実施例の場合には第３図Ｃ−
Ｈに示すようにリミッタ回路２からの振幅制限されたＭ
ＳＮ変調信号（第３図Ｃ）の″１″パ０＃の変化点から
、周期が１　／　７２００　（ｓｅｅ）のパルスを３個
連続して出力するものであるが、−船釣には、前記ＭＳ
Ｋ変調信号の“１″、°°０″の変化点から、マーク周
波数九とスペース周波数ｆｓの最小公倍数の２倍の周波
数に対応する周期Ｔ１を有するノ’？ルスを１／（２・
Ｔ、・ｆＭ）個だけ連続して発生するものである。

パルス発生回路３の出力は、ＢＰＦ４に入力される。こ
のＢＰＦ　４は、パルス発生回路３で生成される周期Ｔ
、のパルスの基本波のみを通過させるよう構成されてお
シ、通信速度が１２００　ｂｉｔ／ｓｅｅの場合には中
心周波数が７．２　ｋＨｚの狭帯域のバンドパスフィル
タである。ＢＰＦ　４を通過した信号は波形折返回路５
に入力される。

波形折返回路５は、第４図に示すように演算増幅器４１
．４５、インバータ４２、例えばＣＭＯ８構成のスイッ
チ、ｉｓ、４４、抵抗Ｒ１＃　Ｒ２から構成され、抵抗
Ｒ１とＲ２の抵抗値は等しく設定されている。第５図（
Ａ）に示す信号が入力された場合、入力信号が負の期間
では演算増幅器４ノは有意の信号を出力し、スイッチ４
３をオン、スイッチ４４をインバータ４２を介してオフ
とする。これにより演算増幅器４５は利得１０反転増幅
器として動作し、入力信号を第５図（Ｂ）に示すように
折り返して出力する。入力信号が正の期間では演算増幅
器４ノは無意の信号を出力し、スイッチ４３をオフ、ス
イッチ４４をインバータ４２を介してオンとする。これ
により演算増幅器４５は利得１のバッファ増幅器として
動作し、入力信号を第５図（Ｂ）に示すようにそのまま
通過させるもので−ある。

このように、波形折返回路５によって中心レベルを中心
として折り返された信号はＬＰＦ　６に入力される。Ｌ
ＰＦ　６は入力信号の高周波成分を除去して円滑化し、
一定値化して比較回路２に入力する。

比較回路２は、この一定値化された信号のレベルを基準
レベルと比較し、基準レベルより大きいときはＭＳＫ変
調信号を検出したことを示す検出信号を出力する。

以上、ＢＰＦＩにＭＳＫ変調信号が入力された場合につ
いて説明したが、入力が雑音である場合には一リミッタ
回路２の出力波形は、例えば第３図工のようになシ、こ
の雑音に対するパルス発生回路３の出力波形は第３図Ｊ
に示すようになる。入力にＭＳＫ変調信号が加えられた
場合のパルス発生回路３の出力波形Ｈと入力が雑音のみ
の場合のパルス発生回路３の出力波形Ｊとを比べると、
波形Ｈは周波数が７．２　ｋＨｚの連続したパルス信号
となっているのに対して、波形Ｊは位相が不連続で、パ
ルスが止まったシ出たシする波形となりている。つまり
、入力がＭＳＫ変調信号である場合、パルス発生回路３
の出力は７．２　ｋＨｚの輝線スペクトラムを有するが
、入力が雑音のみの場合には出力のエネルギーは広範囲
な周波数帯域にわたりて分散する。

従って、ＢＰＦＩの入力が雑音のみの場合、ＢＰＦ４の
出力のエネルギーは極めて小となシ、結局、比較回路７
からはＭＳＫ変調信号を検出したことを示す検出信号は
出力されない。すなわち％ＭＳＫ変調信号が入力された
場合にのみ、比較回路７から検出信号が出力されること
となる。

なお、ＭＳＫ変調信号の検波は、第１図に示す乗算器８
、ＬＰＦ　９により行なうことができる。すなわち、遅
延回路１ノにより被ＭＳＫ変調データの１ビット期間だ
け遅延された遅延信号Ｑ６とりツタ回路２からの遅延さ
れていない信号とを乗算器８に入力する。乗算器８は、
これらの信号を乗算し、すなわち周知の遅延検波を行な
いＬＰＦ　９に送出する。ＬＰＦ　９はノイズ成分を除
去し次段に出力する〇第１図に示す本実施例は、通信速
度が１２００ｂｉｔ／ｓｅｅの場合であるが、ノクルス
発生回路３のイクスクルーシプオア回路の数や遅延信号
の遅延時間を変更することにより容易に他の通信速度の
場合にも適用することができる。

また、パルス発生回路３の構成は第１図に示すものに限
定されるものではなく、機能が同一であれば他の種々も
のを適用することができる。

さらに、ＢＰＦ４を介してＭＳＫ変調信号と雑音信号と
でエネルギーを異なるようにした後は、波形折返回路５
、ＬＰＦ６及び比較回路７からなる判別回路を介してＭ
ＳＫ変調信号を雑音信号と区別して検出するようにした
が、ＢＰＦ４を介した後の信号によって検出する構成は
これだけではなく、独々のものを適用することができる
。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、振幅制限
された入力信号の“ｌ＃、％ｔＱ”の変化点から、マー
ク周波数ｆｓとスペース周波数ｆ８の最小公倍数の２倍
の周波数に対応する周期Ｔ、のノｆルス１／（２・Ｔ１
・ｆＭ）個だけ連続して出力するパルス発生回路を用い
たので、その後段に接続される例えばＢＰＦ及び波形折
返し回路は１組でよく、従ってアナログ部分の回路構成
が簡易にな、９．ＩＣ化した場合に半導体チップ上に占
める本回路の面積を小さくすることができるという効果
が得られる。

さらに、必要とする演算増幅器の数を大幅に減らすこと
ができるので消費電力を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のＭＳＫ検出回路を示すブロッ
ク図、第２図は従来のＭＳＫ検出回路を示すブロック図
、第３図は第１図の動作を説明するだめの波形図、第４
図は波形折返回路の回路図、第５図は波形折返回路の入
出力信号を示す図である。 １・・・ＢＰＦ、、？・・・リミッタ回路、３・°°パ
ルス発生回路、４・・・ＢＰＦ、５・・・波形折返回路
、６・・・ＬＰＦ　。 ７・・・比較回路、８・・・乗算器、９・・・ＬＰＦ、
１０・・・クロック発生回路、１１・・・遅延回路、１
２〜１４・・・イクスクルーシプオア回路（ＥＸＯＲ）
、１５・・・ノア回路（ＮＯＲ） 特許出願人　　沖電気工業株式会社 遼さ」？Ｔ堤回１各 第４図 週さ＃ｒ近回語のン郡ｎ犠馬 第５図 １、事件の表示 昭和６３年　特 許　願第２４４２８１号 ２、発明の名称 ＭＳＫ検出回路 ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号の振幅を制限するリミッタ回路と、ＭＳＫ変調
   信号のマーク周波数と該マーク周波数より周波数が高い
   スペース周波数の最小公倍数の２倍の周波数に対応する
   周期を有するパルスを前記リミッタ回路の出力信号の“
   １”、“０”の変化点から連続して、前記マーク周波数
   と周期との積を２倍した値の逆数に等しい個数だけ生成
   するパルス発生回路と、 前記リミッタ回路の入力信号が前記ＭＳＫ変調信号であ
   る場合に前記パルス発生回路の出力信号に現われる輝度
   スペクトラムを通過させるバンドパスフィルタと、 前記バンドパスフィルタの出力信号のエネルギーと基準
   値とを比較してエネルギーが基準値より大きいとき前記
   リミッタ回路の入力信号がＭＳＫ変調信号であることを
   示す検出信号を出力する判別回路とを備えたことを特徴
   とするＭＳＫ検出回路。