JPH0637820A

JPH0637820A - Ｆｓｋデータ受信機

Info

Publication number: JPH0637820A
Application number: JP15324092A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Nomura; 恵信納村; Kazuaki Takahashi; 和晃高橋; Makoto Hasegawa; 誠長谷川; Katsushi Yokosaki; 克司横崎; Hiroyuki Harada; 博之原田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1994-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】ダイレクトコンバージョン方式のＦＳＫデー
タ受信機に関するもので、低消費電力化のために混合器
を一つとし、従来は局部発振器の出力信号に適用してい
た移相器を、搬送波信号に適用し、局部発振回路を含め
て集積化しやすく、かつ低消費電力化されたＦＳＫデー
タ受信機の提供を目的としている。【構成】ＦＳＫ変調された搬送波信号１を低雑音増幅
器２で増幅した出力信号の位相を、切換制御信号５によ
り０度および９０度に切換える切換移相器３の出力信号
と、搬送波信号１とほぼ等しい周波数の局部発振回路７
の出力信号とを、混合器６で混合し、低域通過フィルタ
８を通すことにより得られるベースバンド信号を用い
て、位相切換え前後の切換信号１とベースバンド信号の
位相関係から復調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は周波数偏移変調（以下、
ＦＳＫ：［ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｉｆｔｋｅｙｉｎ
ｇ，フリケンシー・シフト・キーイング］と略記する）
された信号の受信機に関するもので、特に小型化、低消
費電力化に適した、ダイレクトコンバージョン方式のＦ
ＳＫデータ受信機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ダイレクトコンバージョン方式
は、ベースバンドでのフィルタリングが可能なことか
ら、集積化に適した方式として、ページャ受信機等に用
いられてきており、直交した２チャネル間の位相関係か
ら復調する方式や、局部発振信号周波数を搬送波信号周
波数から多少オフセットさせ、出力信号の周波数差から
復調する方式などがあるが、高周波回路部を１系統で、
局部発振信号の移相を切換えて復調する方式も提案され
ている（例えば特開昭６４−８４９４８号公報）。

【０００３】以下、従来のダイレクトコンバージョン受
信機について説明する。図５は従来の１個のミキサによ
り復調する方式を示すものである。

【０００４】図５において、１０１は周波数変換器、１
０２はフィルタ回路、１０３はリミッタ回路、１０４は
排他的論理和回路、１０５はカウンタ回路、１０６はシ
フトレジスタ回路、１０７は切換制御回路、１０８は０
度／９０度位相切換回路、１０９はローカル発振器であ
る。

【０００５】以上のように構成されたダイレクトコンバ
ージョン受信機について、以下その動作について説明す
る。

【０００６】ＦＳＫ変調された１ビットデータの前半
で、０度／９０度位相切換回路１０８は０度に設定し、
周波数変換器１０１によりベースバンド信号に変換さ
れ、フィルタ回路１０２、リミッタ回路１０３を通り、
シフトレジスタ回路１０６に波形が蓄積される。ＦＳＫ
変調された１ビットデータの後半においては、０度／９
０度位相切換回路は９０度に設定し、同様に周波数変換
回路１０１、フィルタ回路１０２、リミッタ回路１０３
を通じて波形整形される。先にシフトレジスタ回路１０
６に蓄積された、ＦＳＫ変調信号の１ビットデータの前
半の波形を後に書き込まれたものから９０度位相分だけ
ずらして読みだし、前記１ビットデータの後半の波形と
排他的論理和回路１０４で演算を行う。ローカル発振信
号の０度／９０度の位相変化によりＦＳＫ変調信号のデ
ータに対応して出力ベースバンド信号は＋９０度／−９
０度変化する。シフトレジスタ回路１０６に蓄積された
信号波形を９０度位相分ずらして読みだすことにより、
ローカル信号を０度／９０度切換えた信号はＦＳＫ変調
信号のデータにより、同相または逆相の関係となる。そ
のため両者の排他的論理和をとることにより、符号の判
定が可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、局部発振回路に移相器を用いているため
に、移相器での損失を補うために大きな出力信号が必要
になる。ダイレクトコンバージョン受信機では局発信号
と受信搬送波信号がほぼ同じ周波数のため、局発信号の
受信搬送波信号へのもれが問題となる。また、混合器を
１つとしたために位相切換回路を採用しているが、位相
切換回路は雑音を発生する要因を有するという課題があ
った。

【０００８】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、消費電力を要する高周波回路について簡単な回路
構成でＦＳＫ信号の受信を可能とし、また、搬送波信号
に切換移相器を用いることで局部発振器の出力レベルを
低く抑え、集積化しやすい構成とし、低消費電力化を実
現した、ＦＳＫデータ受信機を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、周波数偏移変調された搬送波信号を増幅す
る低雑音増幅器と、搬送波信号とほぼ等しい周波数を有
する局部発振信号とを混合器を用いてベースバンド信号
に変換し、低雑音増幅器と混合器との間に、切換制御信
号により搬送波信号の位相を０度移相あるいは９０度移
相する手段を有する。

【００１０】

【作用】本発明は上記構成によって、ＦＳＫ変調された
搬送波信号を低雑音増幅器で増幅した出力信号の位相
を、切換制御信号により０度および９０度に切換える切
換移相器の出力信号と、搬送波信号とほぼ等しい周波数
の局部発振回路の出力信号とを、混合器で混合し、低域
通過フィルタを通すことにより得られるベースバンド信
号を用いて、位相切換え前後の切換信号とベースバンド
信号の位相関係から復調する。

【００１１】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００１２】図１は本発明の第１の実施例におけるＦＳ
Ｋデータ受信機の要部ブロック構成図である。

【００１３】図１において、１はＦＳＫ変調された搬送
波信号で、低雑音増幅器２で増幅されて切換移相器３に
入力される。切換制御回路４が発生する切換制御信号５
によって、切換移相器３は入力信号の位相を０度移相と
９０度移相とに切換えて出力し、混合器６に入力する。
一方、局部発振器７は搬送波信号とほぼ等しい周波数の
局発信号を出力して混合器６に入力する。混合器６は搬
送波信号のほぼ２倍の周波数の信号とベースバンド信号
を出力するが、低域通過フィルタ８によりベースバンド
信号９のみを選択して出力する。

【００１４】図２は本発明の第１の実施例におけるＦＳ
Ｋデータ受信機のブロック詳細結線図である。

【００１５】図２において、低域通過フィルタ８の出力
の第１のベースバンド信号９は、基準電圧検出回路１０
に入力し、第１の位相制御信号１１を出力する。切換移
相器３は第１の位相制御信号１１により搬送波信号の位
相を変化させて出力する。１２はベースバンド混合器
で、第１のベースバンド信号９と第１の位相制御信号１
１を入力とし、第２のベースバンド信号１３を出力す
る。１４は復調回路であり、第１のベースバンド信号９
と第２のベースバンド信号１３とを入力とし、第１の復
調信号１５を出力する。

【００１６】以上のように構成されたＦＳＫデータ受信
機について、図３に示す各部の信号波形を用いてその動
作を説明する。

【００１７】まず、図３（ａ）に示す伝送データ信号に
よりＦＳＫ変調された搬送波信号１は、切換移相器３を
通過した後、混合器６でベースバンド信号に変換され、
低域通過フィルタ８を通過して、第１のベースバンド信
号９（図３（ｄ））が出力される。例えば基準電圧検出
回路１０の基準電圧を０Ｖとすると、第１のベースバン
ド信号９の零電圧交差点（ゼロクロス点）を基準電圧検
出回路１０で検出し、ゼロクロス点が検出された時点
で、出力信号である第１の位相制御信号１１（図３
（ｅ））の電圧を変化させる。このとき基準電圧検出回
路１０は、位相切り換えによる雑音や、位相切換えの時
間遅れなどにより、本来検出すべきでないゼロクロス点
まで検出する可能性があるため、このような場合には、
ゼロクロス点を検出した直後に一定期間だけ、検出機能
を停止する必要がある。

【００１８】切換移相器３は、第１の位相制御信号１１
の電圧に応じて、搬送波信号１の位相を０度移相と９０
度移相とに切り換える。ベースバンド混合器１２で第１
のベースバンド信号９と、第１の位相制御信号１１の出
力信号とを混合し、第２のベースバンド信号１３（図３
（ｆ））を得る。

【００１９】図３（ｂ）、（ｃ）のＩ信号とＱ信号は、
従来の直交復調を行った場合のベースバンド信号であ
る。本実施例においては、第１の位相制御信号１１の符
号に対応して、このＩ／Ｑ信号を交互に切り換えると、
基本的には次の９０度位相に相当する時間で次のゼロク
ロスが発生し、ＦＳＫ変調データによりその正負が決ま
る波形が第１のベースバンド信号９として現れる。ＦＳ
Ｋ変調データがマークの場合には、第２のベースバンド
信号１３が第１のベースバンド信号９に対して、前記Ｉ
／Ｑ信号の９０度位相に相当する時刻だけ、波形がその
ままで遅れた状態になる。またＦＳＫ変調データがスペ
ースの場合には、第２のベースバンド信号１３が第１の
ベースバンド信号９に対して、前記Ｉ／Ｑ信号の９０度
位相に相当する時間だけ、波形がそのままで進んだ状態
になる。このようにＦＳＫ変調データのマークとスペー
スによって２つの信号の位相関係が＋９０度または−９
０度に変化することから、両者の信号は、従来の直交復
調を行う際のＩ／Ｑ信号と同じように、どちらか一方の
信号を９０度移相あるいは遅延すると、ＦＳＫ変調デー
タに応じて、同相または逆相の関係になる。よって、両
者の信号のどちらか一方を９０度移相あるいは遅延して
混合することにより復調することができる。したがっ
て、復調回路１４は、従来の直交復調を行う回路を適用
することが可能である。

【００２０】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００２１】図４は本発明の第２の実施例におけるＦＳ
Ｋデータ受信機のブロック構成図である。

【００２２】図４において、１６は振幅制限回路、１７
は排他的論理和回路、１８はカウンタ回路、１９はシフ
トレジスタ回路である。

【００２３】以上のように構成されたＦＳＫデータ受信
機について、以下その動作について説明する。

【００２４】ＦＳＫ変調された１ビットデータの前半
で、切換移相器３は０度移相に設定し、混合器６により
ベースバンド信号に変換され、低域通過フィルタ８、振
幅制限増幅器１６を通り、シフトレジスタ回路１９に波
形が蓄積される。ＦＳＫ変調された１ビットデータの後
半においては、切換移相器３は９０度移相に設定し、前
半と同様に混合器６、低域通過フィルタ８、振幅制限増
幅器１６を通じて波形整形される。先にシフトレジスタ
回路１９に蓄積されたＦＳＫ変調信号の１ビットデータ
の前半の波形を、後に書き込まれたものから９０度位相
分だけずらして読みだし、前記１ビットデータの後半の
波形と排他的論理和回路１７で演算を行う。切換移相器
３の出力信号の０度／９０度の位相変化によりＦＳＫ変
調信号のデータに対応して出力ベースバンド信号は＋９
０度／−９０度に変化する。シフトレジスタ回路１９に
蓄積された信号波形を９０度位相分ずらして読みだすこ
とにより、搬送波信号１を０度／９０度に切換えた信号
は、ＦＳＫ変調信号のデータにより同相または逆相の関
係となる。そのため、この両者の排他的論理和をとるこ
とにより、マーク／スペースの判定が可能となる。

【００２５】なお、いずれの実施例においても、搬送波
信号の位相を０度移相または９０度移相に切り換えてい
るが、位相変調により０度移相または９０度位相に変化
させてもよい。

【００２６】また、いずれの実施例でも、搬送波信号の
変調方式としては、ＦＳＫ変調された信号としている
が、ベースバンド信号に正弦波を重畳してＦＳＫ変調さ
れた、変調波形オフセット法による変調信号に対して
も、問題なく復調することができるとともに、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、
本発明のデータ復調方式を適用することができる。

【００２７】また、いずれの実施例でも、受信方式は、
ダイレクトコンバージョン受信方式とした場合について
説明したが、搬送波信号が中間周波数信号であるとすれ
ば、ヘテロダイン方式の受信方式として、本発明のデー
タ受信方式を適用することができる。

【００２８】また、いずれの実施例でも、局部発振回路
の出力信号の周波数が搬送波周波数と同一、または、ほ
ぼ等しいとしたが、搬送波信号のマーク周波数とスペー
ス周波数を読みとり、その平均の周波数を局部発振回路
が発振するようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は、搬送波信号の位
相を変化させることによって、従来の局発の位相を変化
させたものと同様な信号が得られるため、同様の復調が
可能である。また、局部発振器の出力が直接に１個の混
合器に入力されるために、出力レベルを抑えることがで
き、ダイレクトコンバージョンのアイソレーション上、
低消費電力上も有利となる。さらに、雑音を発生する要
因となる切換え回路を、通常、局発信号よりもレベルの
低い搬送波信号に適用するため、切換え回路から他への
雑音の影響が少ない。また、切換移相器を局発ではな
く、搬送波信号側に適用することにより、集積化に適し
た構成となる。

【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データ受
信機の要部ブロック結線図

【図２】本発明の第１の実施例におけるＦＳＫデータ受
信機の詳細ブロック結線図

【図３】本発明の第１の実施例におけるＦＳＫデータ受
信機の動作を示す要部の信号波形図

【図４】本発明の第２の実施例におけるＦＳＫデータ受
信機のブロック結線図

【図５】従来の位相切り換えによるＦＳＫデータ受信機
のブロック結線図

【符号の説明】

２低雑音増幅器３切換移相器４切換制御回路６混合器７局部発振回路８低域通過フィルタ１０基準電圧検出回路１２ベースバンド混合器１４復調回路１６振幅制限増幅器１７排他的論理和回路１８カウンタ回路１９シフトレジスタ回路１０１周波数変換器１０２フィルタ回路１０３リミッタ回路１０４排他的論理和回路１０５カウンタ回路１０６シフトレジスタ回路１０７切換え制御回路１０８０°／９０°位相切換回路１０９ローカル発振器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横崎克司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 (72)発明者原田博之石川県金沢市彦三町二丁目１番４号松下通信金沢研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周波数偏移変調された搬送波信号を増幅
する増幅器と、切換制御信号を生成する制御信号発生器
と、前記切換制御信号により前記増幅器の出力信号の位
相を切換える切換移相器と、前記搬送波信号と略等しい
周波数を有する局部発振回路と、前記局部発振回路の出
力信号と前記切換移相器の出力信号とを混合する混合器
と、前記混合器の出力信号を入力してベースバンド信号
を出力する低域通過フィルタと、前記ベースバンド信号
から復調を行う復調回路を有することを特徴とするＦＳ
Ｋデータ受信機。
【請求項２】ベースバンド信号を入力とする振幅制限
増幅器を有し、その出力信号を復調回路に入力すること
を特徴とする請求項１記載のＦＳＫデータ受信機。
【請求項３】切換移相器として、搬送波信号を増幅し
た低雑音増幅器の出力の位相を０度移相または９０度移
相に切り換える位相切換手段を有することを特徴とする
請求項１記載のＦＳＫデータ受信機。
【請求項４】切換移相器として、搬送波信号を増幅し
た低雑音増幅器の出力の位相を０度移相または９０度移
相に位相変調をかける位相変調手段を有することを特徴
とする請求項１記載のＦＳＫデータ受信機。