JPH0669760A - 選択呼出し受信機のフィルタ回路 - Google Patents

選択呼出し受信機のフィルタ回路

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JPH0669760A
JPH0669760A JP21951392A JP21951392A JPH0669760A JP H0669760 A JPH0669760 A JP H0669760A JP 21951392 A JP21951392 A JP 21951392A JP 21951392 A JP21951392 A JP 21951392A JP H0669760 A JPH0669760 A JP H0669760A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、選択呼出し受信機のIF検波した
ベースバンド信号からRFノイズを除去するローパスフ
ィルタを極めて簡単で、しかも回路部品交換無しでカッ
トオフ周波数を変更できる選択呼出し受信機の無調整フ
ィルタ回路を提供する。 【構成】 IF検波回路3で検波したベースバンド信号
を1ビット量子化器5で1ビット量子化する。ディジタ
ルフィルタ6に入力される離散値信号列の振幅が常に
「1」となることによって、FIRフィルタの乗算器を
省略したフィルタ6でろ波する。そしてこのフィルタ6
出力をディジタルコンパレータ7でNRZ符号に再生す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル信号方式を用
いた選択呼出し受信機において、受信ベースバンド信号
から高周波雑音を除去するディジタルフィルタ回路に関
し、特にベースバンド信号の伝送速度が異なっても、デ
ィジタルフィルタのカットオフ周波数を簡単に切替え
て、必要な情報信号のみを取り出すことができる選択呼
出し受信機の無調整フィルタ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の選択呼出し受信機は、図4に示す
ような構成である。ベースバンド信号をFM変調した電
波をアンテナによって受信し、RF回路で高周波増幅す
る。さらにこの高周波増幅した信号をIF/検波回路に
よって中間周波数に変換すると共に、検波して元ベース
バンド信号に復調される。そして、このベースバンド信
号からアナログフィルタによって高周波雑音成分を除去
して情報信号成分のみを取出し、さらに、アナログコン
パレータによってNRZ符号を得る。このNRZ符号か
ら元ディジタル信号を復号するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の選択呼出し受信機を、ディジタル信号の符
号レートが異なる仕様のシステム管理区域内で使用する
場合、アナログフィルタのカットオフ周波数をその符号
レートに従って変更する必要がある。何故ならば、低い
符号レートに適合した選択呼出し受信機を、高い符号レ
ートのシステム地域で使用した場合、フィルタのカット
オフ周波数が低いために必要な情報信号をもカットして
しまい、伝送エラーを生じるおそれがあるからである。
例えば、512bps用に回路設定されたアナログフィ
ルタを備える選択呼出し受信機を、1200bpsのデ
ィジタル信号送信区域内で使用する場合、アナログフィ
ルタのカットオフ周波数を決定する回路定数を512b
ps用から1200bps用に変更しなければ、必要な
情報がこのアナログフィルタによって除去されてしま
う。 また、このアナログフィルタの回路定数の値は、
受信感度を大きく左右するものであり、この回路定数の
選択と管理には十分な注意が必要であるが、ディスクリ
ート部品は温度変化、経年変化を起こしやすくその回路
設定には大きな困難を伴うものである。
【0004】そこで、このアナログフィルタの回路定
数、つまりカットオフ周波数を簡単な操作で切り替える
ことができれば、上記のように、符号レートが異なる地
域内で使用されていた選択呼出し受信機を、新たに別の
符号レートの地域で使用する際にも、アナログフィルタ
の部品交換若しくは複雑な回路調整を省略することがで
きるのは明らかである。
【0005】そこで本発明の目的は、従来のようなアナ
ログフィルタの代わりに、簡単な回路構成のディジタル
フィルタを用いて、従来の問題点である部品交換等の煩
わしいメンテナンスを省くことができる選択呼出し受信
機の無調整フィルタ回路を提供するものである。
【0006】
【発明の概要】本発明は、受信電波からベースバンド信
号を検波して送信情報を復号する選択呼出し受信機のフ
ィルタ回路において、前記ベースバンド信号を1ビット
量子化する1ビット量子化器と、N次の1ビット遅延素
子からなる移動平均フィルタとを備え、この1ビット遅
延素子に入力するクロックの周波数を変更することで受
信した前記ベースバンド信号の通過域を変更できること
を特徴とする。
【0007】上記構成により、受信検波したベースバン
ド信号を1ビット量子化器で量子化することによって、
ディジタルフィルタを構成する各遅延素子は1ビットの
シフトレジスタとなる。また量子化した信号の振幅が
「1」であることにより、フィルタの乗算器の係数は
「1」になる。このディジタルフィルタのカットオフ周
波数は、各遅延素子に入力するクロック信号の周波数を
変更することで簡単に変更できる。
【0008】
【実施例】次に本発明の一実施例を図面を参照しつつ以
下に説明する。図1は、本発明の一実施例の機能ブロッ
ク図であり、図2は、本発明に用いるディジタルフィル
タのシグナルフローチャート図である。
【0009】この図1において、到来電波はアンテナ1
によって受信され、RF増幅回路2で高周波増幅され
る。さらにIF検波回路3で、このRF増幅信号を中間
周波数帯信号に周波数変換された後、搬送波をFM変調
しているベースバンド信号が検波される。この検波され
たベースバンド信号は、アンチエイリアスフィルタ4に
入力され、以下で述べるディジタルフィルタ6のサンプ
リング周波数fS の1/2以上の高周波成分が除去され
る。そして、アンチエイリアスフィルタ4で高周波成分
が除去されたベースバンド信号は、1ビット量子化器5
に入力され、「0」と「1」に量子化される。さらにこ
の量子化データは、ディジタルフィルタ6に入力され、
高周波成分が除去される。このフィルタ6でろ波された
信号はディジタルコンパレータ7で1/符号レート[時
間]におけるパルス数が所定値以下か否かを判別されて
NRZ信号に再生される。
【0010】また、上記ディジタルフィルタ6は、入力
信号振幅が「1」の固定振幅信号であるため、非巡回型
フィルタ(以下FIR)フィルタのフィルタ係数を1と
することができ、N次のFIRフィルタの直観的構成は
図2のようになる。つまり、各遅延素子101 〜10
n-1 の出力和がディジタルフィルタ6の出力y(n)と
なる。また、量子化データが1ビットデータであるた
め、各遅延素子101 〜10n-1 は単純な1ビットシフ
トレジスタで構成でき、各遅延素子101 〜10n-1
出力和は、簡単な加算器で求められる。また、各遅延素
子101 〜10n-1には、図示しないクロック発生器よ
りクロック信号が入力されていて、遅延時間が調整され
る。
【0011】以上の構成におけるその動作を簡単に説明
する。上述したRF増幅回路2、IF検波回路3は従来
例と同様の回路動作をする。このIF検波回路3で検波
されたベースバンド信号にはRFノイズが重畳された信
号となっている。アンチエイリアスフィルタ4は、上述
したように、IF検波回路3で検波されたベースバンド
信号からサンプリング周波数fS の1/2以上の周波数
成分を除去するが、これは、サンプリング周波数fS
2以上の周波数成分が含まれたまま量子化し、復号する
と、標本化定理により折返し歪が生じるからである。こ
のアンチエイリアスフィルタ4でろ波された信号は1ビ
ット量子化器5で量子化される。その様子を図3に示
す。この図3において、(a)はアンチエイリアスフィ
ルタ4でろ波されたベースバンド信号11を示し、図中
に示す間隔Tはサンプリング間隔である。そして、図3
(b)に1ビット量子化器5で量子化された離散値デー
タx(n)を示す。このデータx(n)をディジタルフ
ィルタ6でフィルタリングする。
【0012】ここで、時間軸上の離散的な入出力の信号
系列をそれぞれ{xn },{yn }とするとき、入出力
の差分方程式は次のようになる。
【0013】
【数1】
【0014】ai ,bj は実定数とし、n<0ではxn
=yn =0とし、さらに非巡回型ディジタルフィルタ
は、全てのjに対し、bj =0であり、上記式のz変換
は、
【0015】
【数2】
【0016】となる。
【0017】そこで、この数2から入力信号振幅は
「1」で、出力信号振幅が同じく「1」の場合の移動平
均フィルタを直観的に構成すると図2のようになる。こ
の図2によりN点の移動平均を表わす伝達関数は、数2
からも解るように、次式のようになる。
【0018】
【数3】
【0019】この数3に、
【0020】
【数4】
【0021】を代入して整理すると、
【0022】
【数5】
【0023】となる。
【0024】この数5は周波数特性を表している。さら
にこの数5にオイラーの公式を適用して、
【0025】
【数6】
【0026】を代入し整理すると、
【0027】
【数7】
【0028】となる。この数7において、
【0029】
【数8】
【0030】は周波数振幅特性を表わす。この数8より
ω=2πf,T=1/fS (fS はサンプリング周波
数)を代入し、カットオフ周波数fC を求めると、
【0031】
【数9】
【0032】ここで、
【0033】
【数10】
【0034】とおくと、
【0035】
【数11】
【0036】さらに、ここでsinNαとsinαを無
限級数展開して整理すると、
【0037】
【数12】
【0038】となる。この数12の根をkと置くと、f
C /fS =k/Nπとなり、カットオフ周波数fC はサ
ンプリング周波数fS に比例することが解る。つまり、
図2の各遅延素子に入力するクロック信号(サンプリン
グ周波数)を変えることによって、ディジタルフィルタ
6のカットオフ周波数を簡単に変更することができる。
【0039】そして、このフィルタ6出力信号の単位時
間12(図3(c)参照)当りのパルス数をカウント
し、そのカウンタ値が所定値以上なら正極電圧信号に、
所定値以下ならば負極電圧信号のNRZ符号にディジタ
ルコンパレータ7で判断して、置換する。またこのコン
パレータ7における所定値比較には、ヒステリシス特性
を持たせている。例えば、上記判定用の所定値を二つの
閾値β1 ,β2 (β1 <β2 )とし、ディジタルコンパ
レータ7でフィルタ6出力が一旦情報「1」(正極電圧
信号)に判定された後は、比較閾値をβ1 として続くパ
ルス数比較を行う。そしてパルス数が、新たに閾値β1
以下になったとき、閾値をβ2 と変更して引き続きパル
ス数比較を行う。これはディジタルフィルタ6で高周波
成分を除去し、低周波のノイズを除去した効果を維持す
るためである。
【0040】このようにディジタルコンパレータ7で識
別されたNRZ符号は図示しない復号器で元情報に復号
される。
【0041】以上、説明したように検波されたベースバ
ンド信号を1ビット量子化したことによって、簡単なデ
ィジタルフィルタでローパスフィルタを構成することが
でき、しかもカットオフ周波数を簡単に変更できる。例
えば、異なる発信周波数をそれぞれに持つ発振器の出力
を、CPU等の制御によって、スイッチで切替えてフィ
ルタ6の各遅延素子101 〜10n-1 に入力すれば、カ
ットオフ周波数を変更することができる。また、1ビッ
ト量子化器5のサンプリング信号とディジタルフィルタ
6の各遅延素子101 〜10n-1 に入力するクロック信
号とを同一のクロック周波数にすることもできる。
【0042】なお、上記実施例においてディジタルフィ
ルタ6はFIRフィルタとしたが、IIRフィルタであ
ってもよく、本発明では、その構成を特に限定するもの
ではない。また、ディジタルフィルタ6を蓄積プログラ
ムを備えるCPUとRAM等を用いてソフトウェアでも
構成できる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、検波
したベースバンド信号を1ビット量子化したことによっ
て、ディジタルフィルタの乗算ビット数を1ビットにす
ることができ、フィルタの回路構成を極めて簡単にでき
る。従って、専用IC(ASIC:Application specif
ic integrated circuit )化が容易にでき、さらに、従
来より用いられているCPUや、NRZ符号の復号IC
と組み合わせてASIC化すれば、より選択呼出し受信
機全体のサイズをより小さくすることができる。また、
符号レートが比較的低いため、ディジタルフィルタをオ
ーバサンプリングで処理できるので、アンチエイリアス
フィルタをコンデンサ、抵抗による1次程度の簡単なロ
ーパスフィルタで構成することができ、このアンチエイ
リアスフィルタの回路定数のバラツキに対する許容度も
大きくするとができる。
【0044】さらにまた、フィルタのカットオフ周波数
も遅延素子に入力するサンプリング周波数を変更するこ
とで直ちに変更でき、従来のように回路部品の交換作業
を省くことができ、符号レートの異なる送信地域で、本
発明を用いた選択呼出し受信機を使用する場合、受信機
本体に設けた切替え手段等によって簡単にフィルタのカ
ットオフ周波数を切り替えられるので、良好な電波受信
状態を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に関するものであり、その機
能ブロック構成図である。
【図2】本発明に用いるディジタルフィルタのシグナル
・フローチャート図である。
【図3】本発明の動作説明図である。
【図4】従来例図である。
【符号の説明】
1 アンテナ 2 RF増幅回路 3 IF検波回路 4 アンチエイリアスフィルタ 5 1ビット量子化器 6 ディジタルフィルタ 7 ディジタルコンパレータ 101 〜10n-1 遅延素子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受信電波からベースバンド信号を検波して
    送信情報を復号する選択呼出し受信機のフィルタ回路に
    おいて、 前記ベースバンド信号を1ビット量子化する1ビット量
    子化器と、 N次の1ビット遅延素子からなる移動平均フィルタとを
    備え、 この1ビット遅延素子に入力するクロックの周波数を変
    更することで受信した前記ベースバンド信号の通過域を
    変更できることを特徴とする選択呼出し受信機のフィル
    タ回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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