JPH0548660A - Fsk復調方式 - Google Patents

Fsk復調方式

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JPH0548660A
JPH0548660A JP20167791A JP20167791A JPH0548660A JP H0548660 A JPH0548660 A JP H0548660A JP 20167791 A JP20167791 A JP 20167791A JP 20167791 A JP20167791 A JP 20167791A JP H0548660 A JPH0548660 A JP H0548660A
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signal
circuit
phase
voltage
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JP20167791A
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Inventor
Makoto Hasegawa
誠 長谷川
Kazuaki Takahashi
和晃 高橋
Masahiro Mimura
政博 三村
Kazunori Watanabe
和紀 渡辺
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to EP98115104A priority patent/EP0887978B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 無線通信の受信機に適用されるFSKデータ
の復調に際して、集積回路化に適する直接変換受信機の
構成で、広い受信帯域幅の復調を可能とし、小形で良好
なデータ受信を可能とするFSK復調方式を得ることを
目的としている。 【構成】 ヘ゛ースハ゛ント゛信号1、2からFSK変調周波数
偏移の上下を判定し復号信号3を得る復号回路4の他
に、ヘ゛ースハ゛ント゛信号の周波数電圧変換回路5と、その出力
電圧を判定する電圧判定回路7とを有し、電圧判定回路
7により局部発振周波数ずれを判定して制御信号9を生
成し、復号信号3と電圧判定回路7の出力から、ヘ゛ースハ゛ント
゛周波数変化と同相逆相関係の判定により復号信号14
を得る復号回路13とを有し、制御信号9に応じて、復号
信号3、14から、復号信号15を得る復号信号処理回路
16を有し、復号信号15を用いてテ゛ータ復調を行なう。
また、復号信号3、14を得た後に、電源供給回路22、
23により、復号信号3、14を得るための手段への電圧
供給の間欠動作制御あるいは接断動作制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として無線通信の直
接変換受信機に適用される周波数偏移変調(FSK)信
号の復調方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、無線周波搬送波上のFSK信号を
用いた直接変換受信機が集積回路化に適した受信機の構
成として検討されている。
【0003】例えば、特開昭58−19038号公報に
記載されている構成が知られている。以下、図8を参照
して従来のデータ受信機について簡単に説明する。図8
においてfcを搬送波周波数およびδをFSK変調周波
数偏移とした場合、周波数fc±δの受信RF信号が直
接第1のミキサ回路81、および移相器83を通して第
2のミキサ回路82に印加される。移相器83は搬送波
周波数fcおいて90度位相を偏移させる。搬送波周波
数fcで作動する局部発振器84は2つのミキサ回路8
1及び82に供給する出力を有する。ミキサ回路81及
び82の出力はローパスフィルタ85及び86のそれぞ
れを通過する。同フィルタ85および86の出力は入力
信号と局部発振器間の周波数差がある。それからローパ
スフィルタ86の出力は第2の移相器87によりベース
バンド信号周波数において90度位相を偏移される。両
者の信号は、それぞれ制限増幅器88及び89に印加さ
れる。前記の増幅器88、89の出力はデジタル信号と
して取り扱われ、デジタル論理網90において処理され
る。なお移相器83は、この例に示す位置でなく、局部
発振器84と第1のミキサ回路81、あるいは第2のミ
キサ回路82の間に設けても良い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
構成では、局部発振周波数と変調を受けている搬送波の
周波数ずれがあると、FSK変調周波数信号の上下の周
波数の差に応じて一方のベースバンド信号周波数は高く
なるが、もう一方のベースバンド信号周波数は低くな
り、集積回路化する場合、通常、大きなチップサイズを
必要とするベースバンドでの広帯域な90度移相器を必
要とし、特にその周波数の低くなった側の原因によるデ
ータ復調の誤り率の劣化が大きくなり、高速データ伝送
の場合には、等価的な変調指数が小さくなるため、さら
にその劣化度が大きくなるという課題を有していた。
【0005】本発明は上記課題を解決するもので、直接
変換受信機の構成としながら、高速データ伝送に対応で
き、局部発振周波数と搬送波との周波数ずれの許容幅の
拡大ができ、周波数安定度が不利となる高い周波数帯へ
の対応も可能とし、低消費電力で、集積回路化に適した
復調方式を得ることを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の技術的解決手段は、ベースバンド信号の周
波数の高低の判定を行なうための周波数電圧変換回路を
有し、その出力電圧により局部発振周波数ずれを判定し
て第1、第2の制御信号を生成し、その第1の制御信号
により局部発振周波数ずれの少ない範囲の場合には、直
交復調系等の2つのベースバンド信号の互いの位相関係
から、変調周波数信号の上下を判定する第1の復号回路
からの第1の復号信号を第3の復号信号として出力し、
また、前記の第1の制御信号により局部発振周波数ずれ
がある程度大きくなったと判定した場合には、第2の復
号回路として、ベースバンド周波数の高い側では、前記
第1の復号信号とベースバンド周波数の判定信号との位
相の同相逆相の判定により、局部発振周波数ずれの正負
の方向の判定をしておき、前記第1の復号信号と同等な
信号を第2の復号信号とし、ベースバンド周波数の低い
側では、ベースバンド周波数信号の周波数変化による判
定信号と、前記の同相逆相の判定結果を利用して第2の
復号信号を得、前記の第1の制御信号により、第1、第
2の復号信号から、第3の復号信号を得る復号信号処理
回路を有し、その第3の復号信号を用いてデータ復調を
行なうものである。なお、第2の制御信号に応じて、局
部発振周波数ずれの少ない範囲では、第1の復号信号を
得た後、第2の復号信号を得るための手段への電源電圧
を第2の電源供給回路により間欠的に供給し、局部発振
周波数ずれがある程度大きくなると、第2の復号信号を
得た後、第1の復号信号を得るための手段への第1の電
源供給回路の出力電圧の接断を制御することが可能であ
る。
【0007】
【作用】本発明は上記構成により、局部発振周波数ずれ
を判定し、局部発振周波数ずれの少ない範囲では、直交
復調系等のベースバンド信号の互いの位相関係から復調
する回路構成によりFSK変調周波数信号の上下を判定
し、局部発振周波数ずれがある程度大きくなると、FS
K信号の上下に応じてのベースバンド周波数の高低の差
が大きくなり、その差を利用するだけでは上下いずれ側
であるかの判定はできないが、ベースバンド周波数の高
い側の等価変調指数が大きいときに、直交復調系等によ
る復号信号とベースバンド周波数の判定回路の出力信号
との位相の同相逆相の判定をしておくことにより、局部
発振周波数ずれの正負方向が判定できていることにな
り、かつ、復号出力としては、直交復調系による出力信
号と同等な信号を用い、等価変調指数が小さくFSK信
号の上下の判定が困難となるベースバンド周波数の低い
側では、局部発振周波数ずれが大きい方が逆に有利とな
るベースバンド周波数の変化による判定と、前記の同相
逆相の判定による局部発振周波数ずれの正負方向の情報
を利用して復調するようにしたものである。このように
することにより、広い範囲の局部発振周波数ずれに対応
できる復調方式が得られ、受信機として直接変換受信方
式の構成の適用が容易となる。なお、局部発振周波数ず
れの少ない範囲では、局部発振周波数ずれに基づく復号
回路部は間欠動作させ、局部発振周波数ずれがある程度
大きくなると、従来の復調回路構成の電源の接断を制御
することにより、低消費電力化も可能である。
【0008】
【実施例】(実施例1)以下、図1を参照しながら本発
明の第1の実施例について説明する。図1は、本発明に
おけるFSK復調方式を適用した復調回路の主要部の回
路系統図である。図1において、お互いに直交位相で、
かつFSK信号の周波数偏移の上下により相対的にお互
いの位相が反転する関係にあり、通常、I信号、Q信号
と呼ばれている第1、第2のベースバンド信号の互いの
位相関係から周波数偏移の上下を判定し第1の復号信号
3を出力する第1の復号回路4の他に、第1のベースバ
ンド信号1あるいは第2のベースバンド信号2の周波数
を電圧に変換する周波数電圧変換回路5を有し、その周
波数電圧変換回路5からの出力を入力電圧とする電圧判
定手段6として第1、第2の電圧判定回路7、8とを設
け、第1の電圧判定回路7からの信号により第1の制御
信号9を得る制御信号生成回路10とを有し、また第1
または第2の電圧判定回路7、8の出力信号に応じて、
第1の復号信号3と第2の電圧判定回路8の出力信号と
の同相逆相関係の判定を行なう同相逆相判定回路11
と、その同相逆相判定回路11の出力信号に応じて、第
2の電圧判定回路8の出力信号またはその反転信号ある
いは第1の復号信号3を選択する信号反転選択回路12
とを持つ、第2の復号回路13を有し、信号反転選択回
路12の出力信号すなわち復号回路13の出力信号とし
て第2の復号信号14を得て、第1、第2の復号信号
3、14を入力信号とし、第1の制御信号8を用いて信
号処理し、第3の復号信号15を得る復号信号処理回路
16を有し、第3の復号信号15を用いてデータ復調を
行なうものである。
【0009】以上のような構成において、以下その動作
を説明する。FSK変調周波数偏移に対して、伝送ビッ
トレートを高速化すると、1ビット伝送当たりに含まれ
る変調周波数偏移の周波数成分が少なくなり、 変調指数=最大周波数偏移/最高信号伝送周波数 上式で表される変調指数が小さくなる。なお、最高信号
伝送周波数は、FSKの場合、伝送ビットレート/2で
あり、多値FSKのような場合には、伝送シンボルレー
ト/2である。変調指数が小さい場合には、少ない周波
数成分でデータ判定を行なうことになり、当然データ復
調には不利となる。
【0010】また、直接変換受信方式の場合、 等価変調指数=ベースバンド信号周波数/最高信号伝送
周波数 =変調指数±(局部発振周波数ずれ/最高信号伝送周波
数) 上式で等価的な変調指数を表すと、局部発振周波数がず
れた場合、FSK変調データの周波数偏移の上下に対応
して、ベースバンド信号の周波数が高低し、等価変調指
数が大小の値をとることになる。特にベースバンド信号
周波数が低い側では、ベースバンド信号の周波数成分が
少なくなり、1ビット伝送当たりに含まれるベースバン
ド信号の周波数の成分を示す等価変調指数が小さくな
り、この場合、良好なデータ復調にとって、不利とな
る。
【0011】そこで、通常、I信号、Q信号と呼ばれる
第1、第2のベースバンド信号1、2の互いの位相関係
から、FSK信号の上下を判定し、第1の復号信号3を
出力する第1の復号回路4の他に、ベースバンド信号の
周波数を電圧に変換する周波数電圧変換回路5と、その
出力を入力電圧とする電圧判定手段6として第1、第2
の電圧判定回路7、8とを設け、第1の電圧判定回路7
からの信号により局部発振周波数ずれを判定して、第1
の制御信号9を得る制御信号生成回路10を設ける。第
1の制御信号9は、第1の電圧判定回路7の出力信号
を、ある期間、例えば数ビットレートの間保持して、論
理和をとる等の信号処理を行なって出力することによっ
て生成させる。その第1の制御信号9に応じて、局部発
振周波数ずれの少ない範囲の場合には、復号信号処理回
路16により、復号回路4によってFSK変調周波数信
号の周波数偏移の上下を判定した第1の復号信号3を重
視して、第3の復号信号15を出力するようにする。
【0012】また、図7の説明図に示すように、局部発
振周波数ずれ70がある程度大きくなると、FSK変調
データの周波数偏移の上側71、FSK変調周波数偏移
の下側72に対応して、ベースバンド信号周波数73が
高低するので、第1の電圧判定回路7による第1のf/
v判定ライン74を設定することで、局部発振周波数ず
れ70が少なく第1のf/v判定ライン74を越えない
範囲では、周波数電圧変換回路5の出力電圧は変化して
も、第1の電圧判定回路7の出力は変化せず、局部発振
周波数ずれ70が第1のf/v判定ライン74を越える
と第1の電圧判定回路7の出力電圧が、高低切り変わる
ようになる。ただし、第1の電圧判定回路7の出力電圧
の高低だけでは、局部発振周波数ずれ70の正負が判明
していないとFSK変調データの周波数偏移の上下7
1、72の判定はできない。しかし、周波数偏移の上下
71、72の変化のみについては判定でき、その信号
は、第1の電圧判定回路7の出力電圧が高低する場合に
は、第1の復号信号3と同相あるは逆相のいずれかの関
係となる。周波数ずれ70については、制御信号生成回
路10により、第1の電圧判定回路7の出力電圧が高低
する場合には、その一方をある期間だけ保持する等の方
法により、第1の制御信号9の生成ができる。なお、ベ
ースバンド信号周波数の高低についての判定について
は、第1の電圧判定回路7とは別に第2の電圧判定回路
8を設け、第2のf/v判定ライン75で判定を行なっ
た方が、特に第1のf/v判定ライン74付近でも、確
実な判定ができ、しかも判定が容易となる。
【0013】また、局部発振周波数ずれは、伝送ビット
レートに相当する時間に対して、より長時間的に発生
し、FSK変調周波数偏移の上下すなわち、ベースバン
ド信号周波数の高低の時間に急激に変化することは考え
難い。従って、第1の電圧判定回路7と制御信号生成回
路10により、局部発振周波数ずれを判定しておきなが
ら、同相逆相判定回路11および信号反転選択回路12
を設けることにより、ベースバンド周波数の高低のいず
れか側で、FSK変調周波数偏移の上下との対応が判定
できれば、局部発振周波数ずれの正負の方向も判定でき
ていることになり、後は、ベースバンド周波数の高低の
変化が判定できれば良いことになる。
【0014】従って、図1の第2の電圧判定回路8によ
りベースバンド周波数が高いと判定した側では、等価変
調指数は大きく判定の信頼度は高くなっているので、同
相逆相判定回路11により、第1の復号信号3とベース
バンド周波数の第2の電圧判定回路8の出力信号との位
相の同相逆相の判定を行ない、信号反転選択回路12に
より、電圧判定回路8の出力信号が、第1の復号信号3
と同相ならばそのまま、あるいは第1の復号信号3の方
に切換えて出力し、逆相ならば電圧判定回路8の出力信
号を反転した信号に切換え、第2の復号信号14を得
る。同相逆相を判定したことにより、局部発振周波数ず
れの正負も判定できていることになる。また、第2の電
圧判定回路8によりベースバンド周波数が低いと判定し
た側では、等価変調指数が小さく、第1の復号信号3に
よるFSK変調周波数信号の上下の判定の信頼度が劣化
するが、局部発振周波数ずれが大きい方が周波数の変化
の判定は逆に有利となるので、ベースバンド信号周波数
の変化の判定と、同相逆相の情報を利用しての復号は可
能で、前記同相逆相判定回路11の出力信号による、以
前の切換えの状態を保持し、信号反転選択回路12によ
り、第2の電圧判定回路8からの信号が、第2の復号信
号14として出力され、第1の制御信号9に応じて、復
号信号処理回路16により、第2の復号信号14を重視
して第3の復号信号15を得る。
【0015】以上のようにして得られた第3の復号信号
15を用いて、データ復調を行なうものである。
【0016】以上の説明から明かなように、本実施例に
よれば、直接変換受信機の構成としながら、等価変調指
数に応じて、局部発振周波数ずれに不利な復号の構成と
有利な復号の構成とを併用し、それらの復号の結果を制
御して用いていることになる。そのため、伝送速度が高
速化すると顕著となる局部発振周波数ずれに対する特性
劣化が防止でき、高速データ伝送に対応して、局部発振
周波数と搬送波との周波数ずれの許容幅の拡大ができ、
周波数安定度が不利となる高い周波数帯への対応も可能
とし、集積回路化に適した復調方式が得られたことにな
る。
【0017】(実施例2)次に以下、図2を参照しなが
ら本発明の第2の実施例について説明する。図2は、本
発明におけるFSK復調方式を適用した復調回路の主要
部の回路系統図である。図2において、図1と異なるの
は、周波数電圧変換回路5の入力信号が、第1のベース
バンド信号のみとなっていること、第2の電圧判定回路
8の出力信号の代わりに、第1の電圧判定回路7の出力
信号を用い、第2の電圧判定回路8を設けていないこ
と、第2の復号回路の中の信号系統、および制御信号生
成回路10の出力の第1の制御信号9に加えて、第2の
制御信号20と間欠動作信号21と、第1、第2の電源
供給回路22、23とを有することである。
【0018】以上のような構成において、以下その動作
を説明する。この第2の実施例における主要な動作は、
前記第1の実施例と同様であるので、特に相違点につい
て説明を行なう。まず図2で、周波数電圧変換回路5の
入力信号は、第1のベースバンド信号1のみとしている
が、これは、局部発振周波数ずれによるベースバンド信
号周波数の変化は、第1、第2のベースバンド信号とも
同様に現れ、一方からだけでも判定可能なためで、この
ようにしても良い。また、ベースバンド周波数の高低に
ついての判定については、第2の電圧判定回路8の出力
信号の代わりに、第1の電圧判定回路7の出力信号を用
い、第2の電圧判定回路8を設けていないが、特に図7
の第1のf/v判定ライン74付近の局部発振周波数ず
れが短時間的に不規則ではなく、制御信号生成回路10
での制御信号が安定確実に生成されるようであれば、回
路構成も簡易化され望ましいので、このような場合につ
いて示している。また、第2の復号回路の中の信号系統
は、本発明の第1の実施例において、電圧判定手段6の
出力信号が、第1の復号信号3と同相ならばそのまま、
逆相ならば電圧判定手段6の出力信号を反転した信号に
切換え、第2の復号信号14を得る場合について示して
おり、この場合には、第1の復号信号3を用いないの
で、第1の復号信号3を信号反転選択回路12に接続す
る必要はない。
【0019】次に、制御信号生成回路10の出力の第1
の制御信号9に加えて設けた、第2の制御信号20と間
欠動作信号21と、第1、第2の電源供給回路22、2
3との動作について説明する。まず、第2の制御信号2
0は、局部発振周波数ずれに応じて第1の制御信号9と
同様な信号を、第1、第2の復号信号3、14のいずれ
かの復号結果を得た後において、生じるものであり、間
欠動作信号21は、第1、第2の復号信号3、14の選
択の際に許容される幅の局部発振周波数ずれを生ずる時
間より短時間間隔の間欠動作となるようにしたものであ
る。第1の制御信号9に応じて、局部発振周波数ずれの
少ないと判定される範囲では、第3の復号信号15とし
て第1の復号信号3からの信号を得た後において、第2
の制御信号20および間欠動作信号21に応じて、第2
の復号信号14を得るための手段への電圧出力24を第
2の電源供給回路23により、間欠的に供給し、局部発
振周波数ずれを反映する第1の制御信号9の変化につい
て、間欠的にチェックを行なうようにする。なお、第1
の制御信号9による判定ラインを、局部発振周波数ずれ
に対しての有利不利の関係が逆となっている第1、第2
の復号信号3、14のいずれによっても復号可能な局部
発振周波数ずれの範囲の中央付近にすることにより、局
部発振周波数ずれに対する許容幅が大きくなり、間欠動
作時間を長くすることが可能である。第1の制御信号9
に応じて、局部発振周波数ずれがある程度大きくなった
と判定されると、第2の復号信号14を得た後には、局
部発振周波数ずれの正負の方向が判定できているので、
ベースバンド周波数の高低の変化が判定できれば良いこ
とになり、従って、第2の復号信号14側だけ動作して
いれば良く、第1の電源供給回路22の出力電圧を印加
しなくとも良いことになる。従って、局部発振周波数ず
れも判定していることになる第2の制御信号20に応じ
て、局部発振周波数帯の周波数混合器等の第1の復号信
号3を得るための手段への第1の電源供給回路22の出
力電圧25の、接断を行なうことにより、消費電力化の
削減が可能である。
【0020】以上の説明から明かなように、本実施例に
よれば、直接変換受信機の構成としながら、より簡単な
回路構成で、等価変調指数に応じて、局部発振器の周波
数ずれに不利な復号の構成と有利な復号の構成とを使い
分けて、それらの復号の結果を制御して用いており、し
かも各々の復調構成の使用していない側の電源電圧の供
給を制御することにより、低消費電力化への対応が可能
となっている。そのため、伝送速度が高速化すると顕著
となる発振器の周波数ずれに対する特性劣化が防止で
き、高速データ伝送に対応して、局部発振周波数と搬送
波との周波数ずれの許容幅の拡大ができ、周波数安定度
が不利となる高い周波数帯への対応も可能とし、低消費
電力対応で集積回路化に適した復調方式が得られたこと
になる。
【0021】(実施例3)次に以下、図3を参照しなが
ら本発明の第3の実施例について説明する。図3は、本
発明におけるFSK復調方式を適用した復調回路におい
て、第2の復号回路の周辺回路を含めた具体的な回路系
統図である。以下その構成および動作について説明す
る。第1の電圧判定回路7の出力信号の高低の一方の側
において、同相逆相判定回路11により、第2の電圧判
定回路8の出力信号と第1の復号信号3との同相逆相関
係の判定を行ない、また信号反転選択回路12として、
第1、第2の切換回路31、32および、同相時に第1
の復号信号3が得られるように第2の切換回路32を切
換えるための同相時制御回路33とを有し、第1の切換
回路31により、第2の電圧判定回路8の出力信号を、
逆相の場合には反転し、同相の場合には非反転とする切
換を行ない、さらに第2の切換回路32により、逆相時
には前記第1の切換回路31による反転出力信号が出力
され、同相時には第1の復号信号3が出力される。以上
の動作を、同相逆相判定回路11の出力信号に応じて行
なうことにより、第2の復号信号14を得ると共に、ベ
ースバンド信号の周波数変化と局部発振周波数ずれの正
負の方向が判定されたこととなる。前記第1の電圧判定
回路7の出力信号の高低の他方の側では、同相逆相判定
回路11の出力信号による切換えは行なわず、第1の切
換回路31における、以前の状態を保持し、また、第2
の切換回路32は、第2の電圧判定回路8の出力信号
が、前記第1、第2の切換回路31、32を経由して、
第2の復号信号14として出力されるようにする。図3
は、以上のような構成と動作で、第2の復号回路13を
実現する実施例について示している。
【0022】以上の説明から明かなように、本実施例に
よって、第2の復号回路13を実現でき、第1、第2の
実施例と同様なことが可能となる復調方式が得られたこ
とになる。
【0023】(実施例4)次に以下、図4を参照しなが
ら本発明の第4の実施例について説明する。図4は、本
発明におけるFSK復調方式を適用した復調回路におい
て、第2の復号回路の周辺回路を含めた具体的な回路系
統図である。図4では、第2の復号回路13の同相逆相
判定回路11および信号反転選択回路12として、D形
フリップフロップ回路41と、信号反転回路42と、排
他的論理和回路43とを有する実施例について示してい
る。
【0024】以上のような構成において、以下その動作
を説明する。まず、第1の復号信号3に対して最高信号
伝送周波数の周期の半分以下の遅延時間の遅延を行なっ
た第1または第2の電圧判定回路7、8の出力信号をク
ロック入力信号とし、第1の復号信号3をD入力とする
D形フリップフロップ回路41を設けると、第2の電圧
判定回路8の出力信号が高い場合だけその伝送信号内で
第1の復号信号3と比較を行ない、第1の復号信号3が
同じく高い同相の場合には、D形フリップフロップ回路
41の出力は高くなり信号反転回路42の出力信号は低
くなる。また第2の電圧判定回路8の出力信号が高く第
1の復号信号3が低い逆相の場合には、D形フリップフ
ロップ回路41の出力は低くなり信号反転回路42の出
力信号は高くなる。第2の電圧判定回路8の出力信号が
低い場合には、状態は変化しないこととなる。このよう
にして、第2の電圧判定回路8の出力信号の高低の場合
分けと、第2の電圧判定回路8の出力信号と第1の復号
信号3との同相逆相関係の判定を行なうことができる。
また、前記第2の電圧判定回路8の出力信号および信号
反転回路42の出力信号を信号反転選択回路12として
の排他的論理和回路43の入力信号とすると、その出力
信号として、第2の電圧判定回路8の出力信号を、逆相
の場合には反転し、同相の場合には非反転とする切換が
できていることになる。それによりベースバンド信号の
周波数変化と局部発振周波数ずれの正負の方向を判定で
きていることになり、信号反転選択回路12の出力とし
て第2の復号信号14が得られる。
【0025】以上の説明から明かなように、本実施例に
よって、比較的簡単な回路で第2の復号回路13を実現
でき、第1、第2の実施例と同様なことが可能となる復
調方式が得られたことになる。
【0026】また、図5は、本発明の第1から第4の実
施例における復号信号処理回路の一例を示す機能説明
図、図6は、本発明の第1から第4の実施例における復
号信号処理回路の一例を示す回路系統図である。図5
は、復号信号処理回路16として、電圧判定手段6で判
定する前の入力信号側すなわち周波数電圧変換回路5の
出力のアナログ電圧から、制御信号生成回路10により
前記第1の制御信号9を得、第1の復号信号3と、前記
第2の復号信号14とを、重み付け回路51、52によ
り、第1の制御信号9に応じて重み付けを行なって、加
算器53で加算して、第3の復号信号15を得る信号処
理手段を有する例について示している。このようにする
ことにより、局部発振周波数ずれに対して、切換動作が
不要で、第1、第2の復号信号3、14の連続的な信号
の採択が可能で、また、局部発振周波数ずれに対して、
復調特性の異なる2つの復調回路構成からの結果を利用
することにより、データ復調の信頼性を増すことができ
る。
【0027】また、図6は、復号信号処理回路16とし
て、電圧判定手段6の出力信号から制御信号生成回路1
0により第1の制御信号9を得、第1の復号信号3と、
第2の復号信号14とを、第1の制御信号9により切換
回路61で切換えて、第3の復号信号15を得る信号処
理手段を有する例について示している。このようにする
ことにより、制御を単純化し、また本発明の第2の実施
例のように、電源電圧の制御と組み合わせて低消費電力
化することが可能となる。
【0028】なお、いずれの実施例でも、各々の比較判
定および信号制御に関しては、遅延回路等を用いてタイ
ミングを合わせて、前記説明した各々の動作が正しく行
なわれるようにする必要があることは言うまでもない。
【0029】なお、いずれの実施例でも、図7に示した
第1のf/v判定ライン74は、ベースバンド信号周波
数の高低の一方とした場合について説明したが、第1の
f/v判定ライン74は、ベースバンド信号周波数の高
い側、低い側、あるいは両方、いずれによって判定を行
なっても良い。
【0030】また、いずれの実施例でも、変調周波数信
号の形式は、FSKである場合について説明したが、等
価的に周波数の偏移により変調をかける信号形式につい
ても、本発明の復調方式を適用できることは明らかであ
る。
【0031】また、いずれの実施例でも、受信方式は、
直接変換受信方式とした場合について説明したが、搬送
波信号を中間周波数信号とすれば、ヘテロダイン方式の
復調方式として、本発明の復調方式を適用できることは
明らかである。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明は、局部発振周波数
ずれを判定し、周波数ずれが大きくなり、ベースバンド
信号周波数の低い側では判定が困難となる直交系の復調
回路構成に加えて、ベースバンド周波数の高低の変化を
利用して判定する回路を設け、局部発振周波数ずれの正
負方向の判定を同相逆相の判定により行なって、周波数
変化の判定により復号可能とし、その2つの復号信号を
利用して、広い範囲の局部発振周波数ずれに対応できる
ようにしたものである。また、各々の判定回路の電源を
制御することもできる。本発明により、直接変換受信機
の構成で、等価的な変調指数が小さくなる高速FSKデ
ータ伝送への対応、局部発振周波数ずれの許容幅の拡大
等が期待でき、また低消費電力化への対応も可能で、か
つ集積回路化が可能であるため小形および低価格化に対
応でき、その工業的な効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるFSK復調方式
を適用した復調回路の主要部を示す回路系統図
【図2】本発明の第2の実施例におけるFSK復調方式
を適用した復調回路の主要部を示す回路系統図
【図3】本発明の第3の実施例における周辺回路を含め
た第2の復号回路の回路系統図
【図4】本発明の第4の実施例における周辺回路を含め
た第2の復号回路の回路系統図
【図5】本発明の第1から第4の実施例における復号信
号処理回路の一例を示す機能概念図
【図6】本発明の第1から第4の実施例における復号信
号処理回路の一例を示す回路系統図
【図7】本発明の第1、第3、第4の実施例における第
1、第2の電圧判定回路の設定動作点、および第2の実
施例における第1の電圧判定回路の設定動作点を示す図
【図8】従来の受信機の構成によるFSK復調方式を適
用した復調回路の主要部を示す回路系統図
【符号の説明】
1 ベースバンド信号 2 ベースバンド信号 3 復号信号 4 復号回路 5 周波数電圧変換回路 6 電圧判定手段 7 電圧判定回路 8 電圧判定回路 9 制御信号 10 制御信号生成回路 11 同相逆相判定回路 12 信号反転選択回路 13 復号回路 14 復号信号 15 復号信号 16 復号信号処理回路 20 制御信号 21 間欠動作信号 22 電源供給回路 23 電源供給回路 41 D形プリップフロップ回路 43 排他的論理和回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 和紀 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに直交位相で、かつ周波数偏移変調
    (FSK)信号の周波数偏移の上下により相対的に互い
    の位相が反転する関係にある第1、第2のベースバンド
    信号から、前記FSK信号の周波数偏移の上下を判定し
    第1の復号信号を出力する第1の復号回路と、前記第1
    あるいは第2のベースバンド信号の周波数を電圧に変換
    する周波数電圧変換回路と、前記周波数電圧変換回路の
    出力を入力電圧とする電圧判定手段と、前記電圧判定手
    段からの信号により第1の制御信号を得る制御信号生成
    回路とを有し、また前記電圧判定手段の出力信号に応じ
    て、前記第1の復号信号と前記電圧判定手段の出力信号
    との同相逆相関係の判定と、前記第1の復号信号と前記
    電圧判定手段の出力信号の選択とその反転非反転の切換
    えを行なうことにより第2の復号信号を得る第2の復号
    回路を有し、前記第1、第2の復号信号を入力信号と
    し、前記第1の制御信号に応じて第3の復号信号を得る
    復号信号処理回路を有し、前記第3の復号信号を用い
    て、データ復調を行なうことを特徴とするFSK復調方
    式。
  2. 【請求項2】 復号信号処理回路として、電圧判定手段
    の入力信号から制御信号生成回路により第1の制御信号
    を得、第1の復号信号と、第2の復号信号とを、前記第
    1の制御信号に応じて重み付け加算して、第3の復号信
    号を得る信号処理手段を有することを特徴とする請求項
    1記載のFSK復調方式。
  3. 【請求項3】 復号信号処理回路として、電圧判定手段
    の出力信号から制御信号生成回路により第1の制御信号
    を得、第1の復号信号と、第2の復号信号とを、前記第
    1の制御信号に応じて切り換えて、第3の復号信号を得
    る信号処理手段を有することを特徴とする請求項1記載
    のFSK復調方式。
  4. 【請求項4】 制御信号生成回路の出力の第1の制御信
    号に加えて、局部発振周波数帯の一方の周波数混合器等
    の、第1、第2のベースバンド信号のいずれか側のベー
    スバンド信号を得るための手段の電源電圧と、第1の復
    号回路の電源電圧とを供給する第1の電源供給回路と、
    前記制御信号生成回路の出力信号として前記第1の電源
    供給回路の出力電圧の接断を制御する第2の制御信号と
    を有し、前記第1の制御信号に応じて第2の復号信号を
    第3の復号信号として得るように切換えた以降に、前記
    第2の制御信号に応じて、前記第1の電源供給回路の出
    力電圧の接断を行なうことを特徴とする請求項3記載の
    FSK復調方式。
  5. 【請求項5】 制御信号生成回路の出力の第1の制御信
    号に加えて、周波数電圧変換回路、電圧判定手段、およ
    び第2の復号回路等の第2の復号信号を得るための手段
    へ電源電圧の供給を行なう第2の電源供給回路と、前記
    制御信号生成回路の出力信号として前記第2の電源供給
    回路の出力電圧の接断を制御する第2の制御信号と、一
    定幅の局部発振周波数ずれを生ずる時間より短時間間隔
    で動作する間欠動作信号を有し、前記第1の制御信号に
    応じて第1の復号信号を第3の復号信号として得るよう
    に切換えた以降に、前記第2の制御信号と前記間欠動作
    信号に応じて、前記第2の電源供給回路の出力電圧の接
    断を行なうことを特徴とする請求項3記載のFSK復調
    方式。
  6. 【請求項6】 電圧判定手段として、第1、第2の電圧
    判定回路を有し、前記第1の電圧判定回路に制御信号生
    成回路を接続し、また前記第2の電圧判定回路の出力信
    号と第1の復号信号とから、同相逆相関係の判定と、信
    号選択とその反転非反転の切換えを行なうことにより第
    2の復号信号を得ることを特徴とする請求項1記載のF
    SK復調方式。
  7. 【請求項7】 第2の電圧判定回路の出力信号の代わり
    に、第1の電圧判定回路の出力信号を用い、前記第2の
    電圧判定回路を設けないことを特徴とする請求項6記載
    のFSK復調方式。
  8. 【請求項8】 制御信号生成回路として、第1の電圧判
    定回路の出力信号を、ある期間保持し、信号処理して出
    力する手段を有することを特徴とする請求項6記載のF
    SK復調方式。
  9. 【請求項9】 第2の復号回路として、第1または第2
    の電圧判定回路の出力信号に応じて、第1の復号信号と
    前記第2の電圧判定回路の出力信号の同相逆相関係の判
    定を行なう同相逆相判定回路と、前記同相逆相判定回路
    の出力信号に応じて、前記第2の電圧判定回路の出力信
    号あるいは前記第2の電圧判定回路の出力の反転信号あ
    るいは第2の復号信号を選択する信号反転選択回路とを
    有し、第1の電圧判定回路の出力信号による第1、ある
    いは第2のベースバンド信号の周波数変化と、前記同相
    逆相判定回路と前記信号反転選択回路による局部発振周
    波数ずれの正負の方向の判定から、FSK周波数偏移の
    上下を判定し、前記信号反転選択回路の出力信号とし
    て、第2の復号信号を得ることを特徴とする請求項6記
    載のFSK復調方式。
  10. 【請求項10】 第2の電圧判定回路の出力信号の高低
    の一方の側において、同相逆相判定回路により、前記第
    2の電圧判定回路の出力信号と第1の復号信号との同相
    逆相関係の判定を行ない、また信号反転選択回路とし
    て、第1、第2の切換回路および、同相時制御回路を有
    し、前記同相逆相判定回路の出力信号に応じて、前記第
    1の切換回路により、前記第2の電圧判定回路の出力信
    号を、逆相の場合には反転し、同相の場合には非反転と
    する切換を行ない、かつ前記同相時制御回路により、前
    記同相逆相判定回路の出力信号に応じて、同相時には第
    2の切換回路により前記第1の復号信号が出力され、逆
    相時には前記第2の切換回路により前記第1の切換回路
    の出力信号が出力され、前記第2の電圧判定回路の出力
    信号の高低の他方の側では、前記同相逆相判定回路の出
    力信号による切換えは行なわず、前記第1の切換回路の
    以前の状態を保持し、前記第2の電圧判定回路の出力信
    号が、前記第1、第2の切換回路を経由して、第2の復
    号信号として出力されることを特徴とする請求項9記載
    のFSK復調方式。
  11. 【請求項11】 第2の復号回路として、第1または第
    2の電圧判定回路の出力信号に応じて、第1の復号信号
    と前記第2の電圧判定回路の出力信号の同相逆相関係の
    判定を行なう同相逆相判定回路と、前記同相逆相判定回
    路の出力信号に応じて、前記第2の電圧判定回路の出力
    信号あるいは前記第2の電圧判定回路の出力の反転信号
    を選択する信号反転選択回路とを有し、前記第2の電圧
    判定回路の出力信号による第1、あるいは第2のベース
    バンド信号の周波数変化と、前記同相逆相判定回路と前
    記信号反転選択回路による局部発振周波数ずれの正負の
    方向の判定から、FSK周波数偏移の上下を判定し、前
    記信号反転選択回路の出力信号として、第2の復号信号
    を得ることを特徴とする請求項6記載のFSK復調方
    式。
  12. 【請求項12】 第2の電圧判定回路の出力信号の高低
    の一方の側において、同相逆相判定回路により前記第2
    の電圧判定回路の出力信号と第1の復号信号との同相逆
    相関係の判定を行ない、信号反転選択回路により、前記
    同相逆相判定回路の出力信号に応じて、前記第2の電圧
    判定回路の出力信号を、逆相の場合には反転し、同相の
    場合には非反転とする切換を行ない、前記信号反転選択
    回路の出力として第2の復号信号を得、前記第2の電圧
    判定回路の出力信号の高低の他方の側では、前記第2の
    電圧判定回路の出力信号から、反転非反転切換を保持し
    た前記信号反転選択回路により出力信号を得、前記出力
    信号を前記第2の復号信号とすることを特徴とする請求
    項11記載のFSK復調方式。
  13. 【請求項13】 信号反転選択回路として、排他的論理
    和回路を有することを特徴とする請求項9および請求項
    11記載のFSK復調方式。
  14. 【請求項14】 同相逆相判定回路として、第1の復号
    信号をD入力信号とし、前記第1の復号信号に対して遅
    延した第1または第2の電圧判定回路の出力信号をクロ
    ック入力信号とするD形フリップフロップ回路を有し、
    前記D形フリップフロップ回路の出力信号を反転した信
    号を出力信号とすることを特徴とする請求項9、および
    請求項11記載のFSK復調方式。
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