JPH0590842A - 信号処理回路 - Google Patents

信号処理回路

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JPH0590842A
JPH0590842A JP3250680A JP25068091A JPH0590842A JP H0590842 A JPH0590842 A JP H0590842A JP 3250680 A JP3250680 A JP 3250680A JP 25068091 A JP25068091 A JP 25068091A JP H0590842 A JPH0590842 A JP H0590842A
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JP
Japan
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input
output
loop
demodulation
signal
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Pending
Application number
JP3250680A
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English (en)
Inventor
Kenji Furuyama
健志 古山
Minoru Nagata
稔 永田
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Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba AVE Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0590842A publication Critical patent/JPH0590842A/ja
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】入力信号の内容を検出し入力信号の内容に応じ
てPLL−FM復調器のループの特性を適応的に可変で
き、復調S/Nの向上を得る。 【構成】ミキサー回路105、VCO106、ループフ
ィルタ107は、FM復調部を構成し、その復調出力
は、フィルタ108a、108bに入力され、各フィル
タ出力は対応する検波器109a、109bで検波さ
れ、検波出力は合資器111で合成される。そして合成
出力は、ループ特性を可変すべくGCA104の制御端
子に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、位相ロックループ
(PLL)回路を用いたFM復調器に適用される信号処
理回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、衛星放送受信機に使用されてい
る従来のスレッシュホールド改善形のFM復調器のブロ
ック図である。入力信号(2ndIF信号)は入力端子1
301を介して自動利得制御増幅器(AGC増幅器)1
303に入力され、振幅を一定化され、ミキサー回路1
304に入力される。ミキサー回路1304は、電圧制
御発振器(VCO)1306及びループフィルタ130
5とでPLL−FM復調器を構成しており、復調出力
は、ループフィルタ1305から取り出される。PLL
−FM復調器を使用することにより、受信入力電力に対
する復調出力信号対雑音比が改善されるのであるが、P
LL−FM復調器を使用したことによる欠点も存在す
る。この欠点とは同期はずれに関するものである。
【0003】同期はずれ現象は、入力信号に加わってき
た雑音がループフィルタ1305により除去しきれずに
VCO1306に制御信号として負帰還され、VCO1
306の移相を振動させる量が大きくなった時に起こる
が、入力信号の周波数偏移が大きく、そのための残留位
相誤差成分が大きくても起こりやすくなる。
【0004】前者による位相の振動は、ループゲインを
押さえ、ループの帯域幅を狭くすれば少なくなるが、逆
に後者による位相誤差はループゲインを減らすと大きく
なる。このために従来のPLL−FM復調器は、ループ
ゲインやループフィルタの定数を最適化に近付けて固定
して使用しているのが現状である。よって入力映像信号
の内容にかかわらずループゲイン及びループの帯域が固
定されているために、スレッショールド現象が起こらな
い信号が入力された時は、相対的に復調帯域が広くなり
復調S/Nの劣化につながり、スレッショールド現象が
起こるような信号が入力された時は、相対的に復調帯域
が狭くなり、こちらも復調S/Nの劣化につながる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】入力信号の内容が変化
しても、ループの特性は常に固定であるために、復調帯
域が変化せず、スレッショールド現象が起こる信号ある
いはスレッショールド現象が全く起こらない信号が入力
されたときに、どちらの場合も復調S/Nを劣化させる
という問題がある。
【0006】そこでこの発明は、入力信号の内容を検出
し入力信号の内容に応じてPLL−FM復調器のループ
の特性を可変できるようにして、復調S/Nの向上を得
ることができる信号処理回路を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、FM復調部
の復調出力が入力される少なくとも一つの周波数検出手
段と、前記周波数検出手段の出力を合成し、制御信号を
発生する制御信号発生手段と、前記制御信号発生手段か
らの制御信号に応答して、前記FM復調部が復調すべき
周波数帯域を可変する制御手段とを備えるものである。
【0008】
【作用】上記の手段により、入力信号に適応してループ
の特性が自動的に可変されるために、常に入力信号に最
適なループ特性で復調することができ、復調S/Nの向
上を得ることができる。
【0009】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。
【0010】図1はこの発明の一実施例であり、衛星放
送受信機に使用されているスレッシュホールド改善形の
FM復調器を示している。入力信号(2ndIF信号)は
入力端子101を介して自動利得制御増幅器(AGC増
幅器)103に入力され、振幅を一定化される。このA
GC増幅器103の出力は、ゲインコントロール増幅器
(GCA)104に入力され、後述する制御信号により
利得制御される。このGCA104の出力は、ミキサー
回路105に入力される。ミキサー回路105には、電
圧制御発振器(VCO)106からの発振出力が供給さ
れている。このミキサー回路105の出力はループフィ
ルタ107に入力される。そしてループフィルタ107
の出力は、VCO106の制御端子に供給される。ミキ
サー回路105、ループフィルタ107、VCO106
によるループは、PLL−FM復調器を構成しており、
復調出力は、ループフィルタ107から取り出され、出
力端子112に導出される。
【0011】ここで復調出力は、それぞれ帯域特性が異
なるフィルタ108a、108b、…に入力される。フ
ィルタ108a、108b、…から抽出された成分は、
それぞれ検波器109a、109b、…に入力されて検
波された後、合成器111に入力されて合成され、この
合成器111の出力信号は、ループ特性制御信号として
先のGCA104の利得制御端子に供給される。以下、
さらに詳細に説明する。
【0012】PLL−FM復調においてS/Nが劣化す
る原因としては、復調帯域が狭くて良い信号が入力され
ても必要以上に復調帯域を広くしているか、または、P
LL−FM復調器が同期はずれを起こすような高周波成
分が多く含まれている信号が入力されても、復調帯域が
狭いままになっているのどちらかである。
【0013】入力端子101の入力信号は、AGC増幅
器103により振幅が一定になる。振幅が一定になった
信号は、合成器111からの制御信号によりゲイン制御
されるGCA104により制御されて、次のFM復調部
へ入力される。復調出力は、フィルタ108a、108
b、…に入力されが、このフィルタの特性は、例えば図
2(A)、図2(B)のような特性であり、映像信号に
含まれる高周波成分を抽出するように設定されている。
フィルタ108a、108b、…から抽出された高周波
成分は、それぞれ対応する検波器により検波されるが、
この検波器の構成は例えば図2(C)に示すような構成
である。即ち、フィルタ出力は、入力端子21に供給さ
れ、コンデンサ22を介してダイオード25に入力され
る。ダイオード25の入力側端子には抵抗23の一端が
接続され、抵抗23の他端はバイアス電源24に接続さ
れている。ダイオード25の出力端子は抵抗26とコン
デンサ27の並列回路を介して接地されるとともに出力
端子28に接続されている。各検波器の検波出力は、高
周波成分の大きさを検出することになり、この検波出力
は、図2(D)に示すような合成器に入力される。合成
器111は、例えば各検波器に対応したトランジスタQ
1、Q2により構成され、各トランジスタのベースが各
検波出力を受けとる入力端子31、32として設定され
ている。そして各トランジスタQ1、Q2のエミッタは
それぞれ抵抗を介して接地され、各コレクタは共通接続
されたのち抵抗を介して電源ラインに接続されている。
そして各トランジスタのコレクタの共通接続部から合成
出力が得られ出力端子33へ導出される。
【0014】合成器111の構成は、図2(D)のもの
に限らず、図2(E)に示すような構成であってもよ
い。各検波器の出力は、入力端子31、32に入力され
る。そしてそれぞれの入力は、抵抗を介して演算増幅器
DAの正入力端子に入力される。演算増幅器DAの負入
力端子は接地されている。また演算増幅器DAの正入力
端子と出力端子間には、帰還抵抗が設けられている。演
算増幅器DAの出力端子33には、検波出力の合成に比
例した出力を得ることができる。
【0015】上記したようなPLL−FM復調器を使用
すれば、復調映像信号に含まれる高周波成分の量でPL
L−FM復調器のループゲインを変化させることができ
る。このために、例えば図3に示すような復調帯域を得
ることができ、スレッショールド付近の復調S/Nを向
上させることができる。高周波成分を多く含むような場
合(周波数偏移が大きく残留位相誤差成分が多く含まれ
るようになるような場合)は、ループゲインが高くなり
復調帯域が広がり、高周波成分を多く含まないような場
合(入力信号の雑音が多くループフィルタで除去しきれ
ずVCOに誤った制御信号が供給されるような状態にな
る場合)は、ループゲインが押さえられ復調帯域が狭め
られる。これにより、入力信号に適切なループゲイン
(復調帯域)によるFM復調が行われるようになる。
【0016】図4(A)、(B)はそれぞれこの発明の
他の実施例である。図1の実施例と同一部分には同じ符
号を付している。入力端子101の入力信号(2ndI
F)は、AGC増幅器102を介して直ぐに、ミキサー
回路105に入力される。ミキサー回路105、ループ
フィルタ107、VCO106は、PLL−FM復調器
を構成している。ループフィルタ107の復調出力は、
出力端子112に導出されるとともに、フィルタ108
a、108b、…に供給される。各フィルタ108a、
108b、…の出力は、それぞれ対応する検波器109
a、109b、…に供給され、各検波出力は合成器11
1に入力される。この実施例では、この合成器111の
出力が、ループフィルタ107に入力される。ループフ
ィルタ107は、一部が可変インピーダンス素子(例え
ばダイオード)で構成されており、合成器111からの
合成出力でダイオード電流を制御するようにすれば、特
性を可変することができ、先の実施例と同じ効果を得る
ことができる。
【0017】図4(B)は、さらにまた他の実施例であ
る。図1の実施例と共通する部分には同一符号を付して
いる。入力端子101に導入された入力信号は、AGC
増幅器102で振幅を一定化され、GCA104に入力
される。GCA104の出力は、ミキサー回路105に
入力される。ミキサー回路105と、ループフィルタ1
07と、VCO106とはPLL−FM復調器を構成し
ている。ループフィルタ107の出力は、復調出力とし
て出力端子112に導出されるとともに、可変フィルタ
120に入力される。そしてこの可変フィルタ120の
出力が、フィルタ108a、108b、…に供給され
る。各フィルタ108a、108b、…の出力は、それ
ぞれ対応する検波器109a、109b、…に供給さ
れ、各検波出力は合成器111に入力される。この実施
例では、合成器111の出力が、図1の実施例と同様に
GCA104の制御端子に供給されるとともに、可変フ
ィルタ120の特性制御端子に供給されている。この実
施例では、復調特性を可変する場合、特殊な条件下では
制御ができにくくなる場合があるので、このような場合
でも良好な動作を行うことができるように改善したもの
である。
【0018】図5(A)は特殊な条件の場合の復調特性
を示している。例えば、高周波成分の非常に少ない信号
が入力した場合、先の図1の実施例で説明したようにル
ープ特性は、特性曲線5aで示すようになる。このよう
なループ特性で動作しているときに、特性曲線5bで示
す特性が適切と思われるような高周波成分を非常に多く
含む信号が入力すると、もともと復調帯域が狭い状態で
信号を検出しているために、高周波成分の検出が不可能
となることがある。このような場合は、可変フィルタ1
20の動作が重要となる。
【0019】即ち、図5(B)は可変フィルタ120の
周波数特性の説明図である。即ち、FM復調ループの帯
域特性が、特性曲線X1のように設定された場合は、こ
れとはゲインが対称となるように可変フィルタ120の
特性は特性曲線X2のごとく設定されるようになってい
る。またFM復調ループの帯域特性が、特性曲線Y1の
ように設定された場合は、これとはゲインが対称となる
ように可変フィルタ120の特性は特性曲線Y2のごと
く設定されるようになっている。つまり周波数成分を検
出するフィルタ108a、108b、…側から全体の特
性を見るとゲインがフラットになるように可変フィルタ
120の特性が制御される。これにより、先に説明した
高周波成分の検出が不可能となるようなことが防止され
る。
【0020】可変フィルタ120は、具体的には図6に
示すような回路で実現することができる。図6におい
て、入力端子41には、ループフィルタ107からの出
力(復調信号)が供給される。端子41はダイオード4
2、コンデンサ43を介してトランジスタ47のベース
に接続されている。このトランジスタ47のベースは抵
抗44、ダイオード45を介して電源ラインに接続され
るとともに、制御端子を有する電流源46を介して接地
されている。トランジスタ47のコレクタは、電源ライ
ンに接続され、エミッタは抵抗48、制御端子を有する
電流源49を介して接地されている。また抵抗48と電
流源49の接続点は、コンデンサ50を介して接地され
るとともに、出力端子51に接続されている。この可変
フィルタ120は、電流源46、49の制御端子に合成
器111の出力を供給して、電流を制御することにより
特性を可変することができる。
【0021】
【発明の効果】上記したようにこの発明によれば、入力
信号の内容を検出し入力信号の内容に応じてPLL−F
M復調器のループの特性を適応的に可変でき、復調S/
Nの向上を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す回路図。
【図2】図1の回路の動作を説明するために示した図で
あり、同図(A)及び(B)はフィルタの特性図、同図
(C)は検波器の具体回路例を示す図、同図(D)及び
(E)は合成器の具体回路例を示す図。
【図3】図1の回路の特性説明図。
【図4】同図(A)及び(B)はそれぞれこの発明の他
の実施例を示す図。
【図5】同図(A)は図4(B)に示した回路の特性を
説明するために示した図、同図(B)は可変フィルタの
特性説明図。
【図6】図4に示した可変フィルタの具体回路例を示す
図。
【図7】従来のPLL−FM復調器を示す図。
【符号の説明】
102…自動利得制御増幅器(AGC増幅器)、104
…ゲインコントロール増幅器(GCA)、105…ミキ
サー回路、106…電圧制御発振器(VCO)、107
…ループフィルタ、108a、108b…フィルタ、1
09a、109b…検波器、111…合成器、120…
可変フィルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 FM復調部の復調出力が入力される少な
    くとも一つの周波数検出手段と、 前記周波数検出手段の出力を合成し、制御信号を発生す
    る制御信号発生手段と、 前記制御信号発生手段からの制御信号に応答して、前記
    FM復調部が復調すべき周波数帯域を可変する制御手段
    とを具備したことを特徴とする信号処理回路。
JP3250680A 1991-09-30 1991-09-30 信号処理回路 Pending JPH0590842A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3250680A JPH0590842A (ja) 1991-09-30 1991-09-30 信号処理回路

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JPH0590842A true JPH0590842A (ja) 1993-04-09

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JP (1) JPH0590842A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996033554A1 (fr) * 1995-04-20 1996-10-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Appareil de radio
WO2015045939A1 (ja) * 2013-09-26 2015-04-02 株式会社村田製作所 生体情報計測装置

Cited By (4)

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WO1996033554A1 (fr) * 1995-04-20 1996-10-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Appareil de radio
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