JPH04150231A - 雑音除去装置 - 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ＦＭ受信波に好適な雑音除去装置に関する。

［発明の概要コ 雑音の影響を受けて振幅変動を伴ったＦＭ波を検波し、
その微分出力を求め、この微分出力の変化から雑音の位
相変化を検出し雑音を含んだ入力ＦＭ信号から検出した
雑音の位相分を取り除くことにより雑音を低減したＦＭ
信号を得るようにした雑音除去装置である。

［従来の技術］ ＦＭ受信波の瞬時周波数変化に対し雑音成分だけを除去
する装置は存在しなかった。

［発明が解決しようとする課題］ ＦＭ受信波を復調する際には、ＦＭ変調帯域内すべてに
含まれる雑音も同時に復調されるため、結果として、雑
音による位相変化分および振幅変動分も復調出力されて
しまい、歪発生の原因となる。

雑音成分は振幅も位相もランダムに変化しており、ＦＭ
の瞬時周波数変化に対して、雑音成分だけを除去するの
は困難であった。

［発明の目的コ 本発明の目的は、ＦＭ受信において、歪の原因となる雑
音による振幅変動及び位相変動を除外するための装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の雑音除去装置はＦＭ
入力信号をＡＭ検波しＡＭ検波信号を得るＡＭ検波器と
、上記ＡＭ検波信号を微分し微分信号を得る微分器と、
上記微分信号に基づいて矩形波信号を得る矩形波生成手
段と、上記矩形波の立上りに基づいて、上記ＡＭ検波信
号を抽出する第１のゲート手段と、上記矩形波の立下り
に基づいて上記ＡＭ検波信号を抽出する第２のゲート手
段と、上記第１、第２のゲート手段の出力の各振幅値を
求める振幅値検出手段と、該振幅値検出手段により得ら
れた各振幅値を減算し、差分信号を得る減算手段と、上
記ＡＭ検波信号を上記差分信号で除算し、雑音の瞬時位
相信号を得る除算手段と、上記ＦＭ入力信号と上記瞬時
位相信号とを掛算する掛算手段とを備えたことを要旨と
する。

［作用］ ＦＭ入力信号をＡＭ検波して得られたＡＭ検波信号が微
分され、その微分信号から作られた矩形波の立上り及び
立下りに基づいて第１及び第２のゲート手段により上記
ＡＭ検波信号を抽出し、夫々の抽出出力の各振幅値が求
められる。これら各振幅値を減算して差分信号を得て、
この差分信号で前記ＡＭ検波信号を除算することにより
雑音の瞬時位相信号が得られる。従ってこの瞬時位相信
号とＦＭ入力信号とを掛算することにより雑音を除去す
ることができる。

［実施例コ 以下図面に示す本発明の詳細な説明する。第３図は本発
明の雑音除去装置の一実施例を示す。

同図において、ｌはＡＭ検波器、２は微分器、３はリミ
ッタ、４及び５はシュミットトリガ回路、６及び７は第
１及び第２のゲート、８及び９はサンプルホールド回路
、ｌＯは減算器、ＩＩは除算器、１２は掛算器、１３は
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１４はリミッタである
。

まず上記実施例の動作の説明に先立って、ＦＭ信号と雑
音との関係について説明する。

ＦＭ信号Ｓと、これに付加される雑音成分Ｎの関係をベ
クトルで表したものが第１図である。第１図において、
ＦＭ信号Ｓは変調角周波数ωＳで回転している。雑音Ｎ
はＦＭ信号の先端から角周波数ωＮで回転している。Ｆ
Ｍ信号を基準（図の０°方向）とした時の雑音の瞬時位
相をφとする。

また、Ｓ＋Ｎの合成波をＲとし、ＦＭ信号Ｓに対する合
成波Ｒの位相ずれをθとする。

雑音は振幅変動を伴いながら角周波数ωＮで回転してい
るが、ＦＭ変謂帯域内（±７５ｋＨｚ）の雑音は、キャ
リア（１０，７Ｍ）ｈ）に対して十分周波数が低いので
キャリアの一周期程度では雑音の振幅は大きく変わらず
ほぼ一定であると仮定できる。第１図に示したように雑
音成分が０６位置の時に合成波Ｒ（＝Ｓ＋Ｎ）の振幅が
最大となり、１８０°位置の時に最小となる。これを波
形で示したものが第２図である。図から明らかなように
合成波Ｒの最大値と最小値の差が雑音の振幅の２倍（２
Ｎ）になっている。

次に上記実施例の動作について、第３図のブロック図及
び第４図の出力波形を用いて説明する。

第３図において、雑音が付加されて振幅変動を伴った入
力ＦＭ信号をＡＭ検波器ｌにより取り出した振幅変動（
第４図（ａ））を微分器２により微分する（第４図（ｂ
））、この微分波形をリミッタ３で振幅制限し、矩形波
を得る（第４図（Ｃ））。

シュミットトリガ回路４は矩形波の立下りで、シュミッ
トトリガ回路５は矩形波の立上りでパルスを発生する。

一方、第１及び第２のゲート６２７にはＡＭ検波出力が
入力される。ゲート６．７の制御は上記シュミットトリ
ガ回路４，５からの出力パルスで行われる。シュミット
トリガ回路４からのパルスにより、このパルスがハイレ
ベルの時に、第１のゲート６からＡＭ検波波形が出力さ
れる。この時出力されるのはＡＭ検波波形が最大値（極
大値）のレベルである。同様に第２のゲート７からはＡ
Ｍ検波波形の最小値（極小値）が得られる。この２つの
ゲート出力をサンプルホールド回路８，９により第４図
（ｄ）の破線で示すように合成波Ｒの最大値、最小値に
おける振幅が求まる。これらを減算器１０に入力して得
られる差分が雑音の絶対振幅である。

第５図に示すように、除算器１１によって、ＡＭ検波出
力を雑音の振幅（減算器１０の出力）で除算すれば、雑
音の瞬時位相φ（ｃｏｓφ（ｔ））が求まる。

従って、元の雑音が付加されたＦＭ信号と、除算器１１
の雑音の瞬時位相成分を掛算器１２に入力し、その差分
をＢＰＦＬ３で取り出せば雑音を低減したＦＭ信号が得
られる。さらにこのＦＭ信号をリミッタ１４に通すこと
により振幅変動分も除外できる。

以上の動作を式で表わすと、 掛算器１２の出力 （Ａ　　−ｃｏｓ［ω５ｔ＋φ（１，）コ）ｘｃｏｓ［
φ（し）］＝Ａ−ｃｏｓ　　［ωｓｔ＋φ（１）±φ（
ｔ、）コＢＰＦ１３の出力 Ａ・ｃｏｓ　［ωｓｔ］ リミッタ出力１４の出力 ｃｏｓ　［ω５ｔ］ となり、ＦＭ信号が取り出せる。

ここで、ＡはＦＭ信号の振幅、ωｓｔはＦＭ信号の瞬時
周波数、φ（シ）は雑音の瞬時位相である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、ＦＭ受信機におい
て、ＦＭ信号の瞬時周波数変化に対して、雑音の位相成
分を検出することにより雑音を低減したＦＭ信号を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＦＭ信号と雑音の関係を示すベクトル図、第２
図は振幅変動を伴ったＦＭ信号の説明図、第３図は発明
の実施例を示すブロック図、第４図は第３図の各ブロッ
クの出力波形図、第５図は雑音の瞬時位相φを求めるた
めの説明図である６１・・・・・・・・・ＡＭ検波器、
２・・・・・・・・・微分器、３・・・・・・・・・リ
ミッタ、４，５・・・・・・・・・シュミットトリガ、
６゜７・・・・・・・・・ゲート、８，９・・・・・・
・・・サンプルホールド、１０・・・・・・・・減算器
、１１・・・・・・・・・除算器、１２・・・・・・・
・・掛算器、１３・・・・・・・・・ＢＰＦ、１４・・
・・・・・・・リミッタ。 特許出願人　　　　クラリオン株式会社代理人　弁理士
　　永　１）武　三　部第２ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＦＭ入力信号をＡＭ検波しＡＭ検波信号を得るＡＭ検波
   器と、 上記ＡＭ検波信号を微分し微分信号を得る微分器と、 上記微分信号に基づいて矩形波信号を得る矩形波生成手
   段と、 上記矩形波の立上りに基づいて、上記ＡＭ検波信号を抽
   出する第１のゲート手段と、 上記矩形波の立下りに基づいて上記ＡＭ検波信号を抽出
   する第２のゲート手段と、 上記第１、第２のゲート手段の出力の各振幅値を求める
   振幅値検出手段と、 該振幅値検出手段により得られた各振幅値を減算し、差
   分信号を得る減算手段と、 上記ＡＭ検波信号を上記差分信号で除算し、雑音の瞬時
   位相信号を得る除算手段と、 上記ＦＭ入力信号と上記瞬時位相信号とを掛算する掛算
   手段と、を備えたことを特徴とする雑音除去装置。