JPH06104941A - Fsk受信機 - Google Patents

Fsk受信機

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JPH06104941A
JPH06104941A JP4247003A JP24700392A JPH06104941A JP H06104941 A JPH06104941 A JP H06104941A JP 4247003 A JP4247003 A JP 4247003A JP 24700392 A JP24700392 A JP 24700392A JP H06104941 A JPH06104941 A JP H06104941A
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    • H04L27/144Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements
    • H04L27/152Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements using controlled oscillators, e.g. PLL arrangements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
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    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】FSK受信機のPLL局部発振回路を位相同期
保持状態に対応して間欠動作させ、特に電池の消費電力
を抑圧する。 【構成】変調波は第1ミキサ104でVCO112、ル
ープフィルタ119およびPLL回路113により発生
する第1局部発振周波数とミクシングされ、さらに第2
ミキサ106で局部発振回路120の発生する第2局部
発振周波数とミクシングされたあと検波回路109で復
調され、低周波フィルタ110、コンパレータ回路11
1でベースバンド信号が抽出される。その出力は積分回
路114で直流電圧として検出され、サンプルホールド
回路116を介してコンパレータ回路115に供給さ
れ、次の検出直流電圧と比較される。この値が所定値を
超え周波数変動が同期保持状態を逸脱した時のみPLL
間欠動作回路117によりPLL回路の動作をオンと
し、他は初期の同期引込時を除きオフとしてVCOのフ
リーラン出力を利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はFSK受信機に関し、特
にPLL回路によって発生する局部発振周波数を第1局
部発振周波数として用いてFSK変調波を復調する、ダ
ブルスーパーヘテロダイン形式のFSK受信機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来技術として、多くの回線周波数を1
つの水晶振動子で扱うことができるPLL(Phase
Locked Loop,位相同期ループ)技術を用
いたFSK受信機がある。
【0003】選択呼出受信機のように、地域によって回
線周波数が設定されている場合、被呼出者が他の地域に
移動したときは、固定局部発振周波数の選択呼出受信機
では呼出することが不可能であるのに対し、PLLを局
部発振回路に用いた選択呼出受信機では、問題なく呼出
することが可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のFSK
受信機では、固定の水晶発振回路と比較して、局部発振
周波数を提供するPLL発振回路がPLL制御を行うた
め消費電流が増加すると言う問題点があり、特に電池駆
動で電池の容量が少ない選択呼出受信機においては、電
池寿命が極めて短くなり大きな問題点となっていた。
【0005】本発明の目的は上述した問題点を解決し、
PLL制御による消費電流の増大を著しく抑圧したFS
K受信機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のFSK受信機
は、2値のディジタル信号のベースバンド信号で周波数
変調したFSK変調波の回線周波数を受信するダブルス
ーパーヘテロダイン形式のFSK受信機において、前記
FSK変調波に対する位相同期ループを確保し前記FS
K変調波の復調に必要な第1の局部発振周波数を出力す
るPLL局部発振手段と、前記第1の局部発振周波数に
よる第1中間周波数を第2の局部発振周波数により第2
中間周波数に低周波変換したのち復調してベースバンド
信号を抽出する復調手段と、前記復調手段の復調した信
号の平均値が前記位相同期ループによる位相同期の逸脱
状態を示すとき所定の制御信号を出力する制御信号検出
手段と、前記復調手段の復調した信号にもとづいてビッ
ト同期およびフレーム同期を検出し同期信号を出力する
同期検出手段と、前記同期検出手段と前記制御信号検出
手段の出力を受けつつ前記制御信号の入力不在で前記P
LL局部発振手段が位相同期状態を確保している場合は
前記PLL局部発振手段の位相同期ループ動作を停止さ
せた状態で前記第1の局部発振周波数を保持させ、前記
制御信号入力時には前記位相同期ループ動作を活動させ
て前記第1の局部発振周波数を保持させるPLL間欠動
作手段とを備えた構成を有する。
【0007】また本発明のFSK受信機は、前記PLL
局部発振手段が、電圧制御発振器と、ループフィルタ
と、PLL回路とを備えた位相同期ループとして構成さ
れ、かつ前記PLL回路は、基準発振器と、前記電圧制
御発振器の出力に対する可変分周器と、前記基準発振器
の分周出力と前記可変分周器の出力との差分を誤差信号
として前記ループフィルタに提供する位相比較器とを含
む構成を有する。
【0008】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0009】図1は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。
【0010】図1に示す実施例は、入力FSK変調波を
復調してベースバンド信号としての2値ディジタル信号
とする復調手段を構成するアンテナ101、高周波増幅
器102、高周波フィルタ103、第1ミキサ104、
第1中間周波フィルタ105、第2ミキサ106、第2
中間周波数フィルタ107、リミッタ増幅器108、検
波回路109、低周波フィルタ110、コンパレータ1
11および第2局部発振回路120と、この復調手段に
対する第1の局部発振周波数を生成、送出するPLL局
部発振手段を構成するVCO(電圧制御発振器)112
と、PLL回路113およびループフィルタ119と、
制御信号検出手段を構成する積分回路114、サンプル
ホールド回路116およびコンパレータ回路115と、
同期検出手段としての同期回路118と、PLL間欠動
作手段としてのPLL間欠動作回路117とを備えた構
成を有する。
【0011】次に、本実施例の動作について説明する。
【0012】アンテナ101で受信した無線信号は、高
周波増幅器102により増幅された後高周波フィルタ1
03で帯域制限され、第1ミキサ104に入力される。
第1ミキサ104でVCO112の出力する第1局部発
振周波数とミクシングを施され、第1中間周波フィルタ
105を通過して第1中間周波数となり、さらに第2ミ
キサ106で第2局部発振回路120の出力する第2局
部発振周波数とミクシングされて第2中間周波数にな
り、第2中間周波フィルタ107を通してリミッタ増幅
器108に供給されてAM成分を除去され、検波回路1
09で検波され復調信号が得られる。
【0013】復調された信号は、低周波フィルタ11
0、コンパレータ回路111を通してベースバンド信号
としての2値ディジタル信号に変換される。
【0014】2値ディジタル信号は、同期回路118に
おいてビット同期、フレーム同期が取られ、同期信号が
出力される。
【0015】同期回路118から出力される同期信号に
より、FSK受信機全体の間欠動作を行なうためのPL
Lオン/オフ信号がPLL間欠動作回路117からPL
L回路113に出力される。
【0016】次に、PLL回路113の動作について、
図2を参照して説明する。
【0017】図2において、符号20は可変分周器、2
1は基準発振器、22は位相比較器、23は基準分周
器、24はPLL制御回路、25は周波数指定ROM
(Read Only Memory)を示す。
【0018】VCO112の発振周波数を分周する可変
分周器20の出力信号と、基準発振器21の発振周波数
を分周する基準分周器の出力信号との位相差を位相比較
器22で比較し、その誤差信号をループフィルタ119
に通すことにより誤差電圧を得る。
【0019】VCO112は、誤差電圧を制御電圧とし
て発振周波数を制御し、PLL回路113には出力する
誤差信号が常時一定となるように帰還がかけられる。
【0020】また、可変分周器20は、PLL制御回路
24から与えられる周波数指定信号Dによってその分周
比を変更することが可能であり、周波数指定信号Dに対
応したVOC112の発振周波数が得られる。
【0021】PLL制御回路24は、周波数指定ROM
25から周波数指定信号Sを読みだす。ここで基準発振
器21の発振周波数を10kHzとし、周波数指定信号
Sのビット数を14ビットとすると、最大設定周波数は (215−1)×10kHz=327.67MHz となる。
【0022】また、PLLオン/オフ信号は、PLL回
路113の動作をオン/オフし、ロウ(Low)レベル
のオフとき動作を停止させ、位相比較器22の出力状態
を高インピーダンス状態とする。同様に、PLL間欠動
作回路117からVCO112に供給されるVCOオン
/オフ信号は、VCO112の動作をオン/オフし、ロ
ウレベルのとき動作を停止させる。
【0023】さらに、PLL間欠動作回路117から出
力される受信オン/オフ信号は、高周波増幅器102か
ら検波回路109までの受信動作のオン/オフを制御す
る。
【0024】次に、本実施例の周波数検出動作について
説明する。
【0025】PLL間欠動作回路117は、コンパレー
タ回路115の出力する制御信号FLを入力するときP
LL回路113の動作をオンとするように制御するが、
この制御信号FLは次のように検出周波数を利用して生
成される。
【0026】すなわち、VCO112の出力周波数の変
動は、検波回路109の復調出力において直流電圧の変
動として現われる。
【0027】低周波フィルタ110を通した復調信号は
積分回路114で積分されて直流電圧として検出され、
この直流電圧はサンプルホールド回路116で保持さ
れ、処理単位ごとの平均値として利用される。
【0028】図3に示す如く、VCO周波数は、初期
時、PLL間欠動作回路117の出力するPLLオン/
オフ信号がオン、かつVCOオン/オフ信号がオンのと
き発振,出力される。この発振の立上りからt1経過後
のタイミング(t1)でPLLオン/オフ信号がオフと
される。時間t1は、VCO112が正常発振状態とな
るのに必要な時間としてあらかじめ設定される。
【0029】タイミング(t1)で求めた積分回路11
4の直流電圧は、VCO112の出力周波数に対応した
レベルを有し、サンプルホールド回路116で保持され
基準電圧としてコンパレータ回路115に供給される。
【0030】コンパレータ回路115、(t2)のタイ
ミングで積分回路114の直流電圧をタイミング(t
1)における直流電圧の基準電圧と比較し、その差が所
定の設定値を超える場合に制御信号FLを出力する。
【0031】前述した所定の設定値は、VCO112
が、PLL動作による位相同期状態を逸脱したことを示
す周波数誤差△fを含むレベルとしてあらかじめ設定さ
れる。
【0032】次に、PLL間欠動作回路117の動作を
図3のタイミングチャート、図4のフローチャートを併
用して説明する。
【0033】一般に、PLL回路の位相同期引込み時間
は、フリーランしている状態でのVCOの発振周波数誤
差が少ないほど短くなる。
【0034】図3に示すような同期システムの場合で、
タイムスロットの3グループに属しているとする。従来
のタイミングでは、PLL回路の位相同期引込み時間の
余裕をみて破線で示されるようにPLLオン/オフ信
号、VCOオン/オフ信号はデータ取込みタイミングよ
りT2秒早く立ち上げ、グループ終了のタイミング立ち
下げていた。
【0035】本実施例では、位相同期が確立している場
合は、VCOの周波数誤差が少なく、従って引込み時間
が短いことを利用し、T2よりも著しく圧縮したT1秒
のタイミングでPLLオン/オフ信号、VCOオン/オ
フ信号を立ち上げ、次にデータ取込みタイミングでPL
Lオン/オフ信号をオフとしてグループ終了タイミング
までVCO112をフリーランさせておく。
【0036】この時、PLL回路113の位相比較器2
2の出力は高インピーダンス状態であるので、ループフ
ィルタ119に送出する誤差信号は保持される。このよ
うなPLL動作の間欠制御により、受信時の動作電流が
大幅に削減される。
【0037】次に、リーク電流、外乱等により制御電圧
が低下し、VCO112の周波数が変化した場合につい
て説明する。
【0038】受信中に、周波数が△f変化した場合、制
御信号FLは(t2)のタイミングでハイレベルとな
る。この時、PLL間欠動作回路117は、次の自グル
ープ(3グループ)のタイミングでPLLオン/オフ信
号、VCOオン/オフ信号の立上げタイミングをT0秒
としてT1秒より長くすることにより、PLL回路11
3の同期位相引込みを確実にする動作を行う。
【0039】図4に示すステップ101〜ステップ10
4は、上述したPLL回路113の位相引込みの確保動
作のフローを示す。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、PLL回
路の位相同期引込み状態の有無に応じてPLL回路の動
作を間欠動作とすることにより、PLL回路の消費電流
を受信時に大幅に低減し、電池寿命を大幅に改善するこ
とができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】図1のPLL回路113の構成を示すブロック
図である。
【図3】図1のPLL間欠動作回路117の動作内容を
説明するためのタイミングチャートである。
【図4】図1のPLL間欠動作回路の動作フローチャー
トである。
【符号の説明】
20 可変分周器 21 基準発振器 22 位相比較器 23 基準分周器 24 PLL制御回路 25 周波数指定ROM 101 アンテナ 102 高周波増幅器 103 高周波フィルタ 104 第1ミキサ 105 第1中間周波フィルタ 106 第2ミキサ 107 第2中間周波フィルタ 108 リミッタ増幅器 109 検波回路 110 低周波フィルタ 111 コンパレータ回路 112 VCO 113 PLL回路 114 積分回路 115 コンパレータ回路 116 サンプルホールド回路 117 PLL間欠動作回路 118 同期回路 119 ループフィルタ 120 第2局部発振回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2値のディジタル信号のベースバンド信
    号で周波数変調したFSK変調波の回線周波数を受信す
    るダブルスーパヘテロダイン形式のFSK受信機におい
    て、前記FSK変調波に対する位相同期ループを確保し
    前記FSK変調波の復調に必要な第1の局部発振周波数
    を出力するPLL局部発振手段と、前記第1の局部発振
    周波数による第1中間周波数を第2の局部発振周波数に
    より第2中間周波数に低周波変換したのち復調してベー
    スバンド信号を抽出する復調手段と、前記復調手段の復
    調した信号の平均値が前記位相同期ループによる位相同
    期の逸脱状態を示すとき所定の制御信号を出力する制御
    信号検出手段と、前記復調手段の復調した信号にもとづ
    いてビット同期およびフレーム同期を検出し同期信号を
    出力する同期検出手段と、前記同期検出手段と前記制御
    信号検出手段の出力を受けつつ前記制御信号の入力不在
    で前記PLL局部発振手段が位相同期状態を確保してい
    る場合は前記PLL局部発振手段の位相同期ループ動作
    を停止させた状態で前記第1の局部発振周波数を保持さ
    せ、前記制御信号入力時には前記位相同期ループ動作を
    活動させて前記第1の局部発振周波数を保持させるPL
    L間欠動作手段とを備えることを特徴とするFSK受信
    機。
  2. 【請求項2】 前記PLL局部発振手段が、電圧制御発
    振器と、ループフィルタと、PLL回路とを備えた位相
    同期ループとして構成され、かつ前記PLL回路は、基
    準発振器と、前記電圧制御発振器の出力に対する可変分
    周器と、前記基準発振器の分周出力と前記可変分周器の
    出力との差分を誤差信号として前記ループフィルタに提
    供する位相比較器とを含んで構成されたことを特徴とす
    る請求項1記載のFSK受信機。
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