JPH0720017B2 - Fm復調器 - Google Patents

Fm復調器

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JPH0720017B2
JPH0720017B2 JP3131653A JP13165391A JPH0720017B2 JP H0720017 B2 JPH0720017 B2 JP H0720017B2 JP 3131653 A JP3131653 A JP 3131653A JP 13165391 A JP13165391 A JP 13165391A JP H0720017 B2 JPH0720017 B2 JP H0720017B2
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
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    • H03D3/02Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by detecting phase difference between two signals obtained from input signal
    • H03D3/24Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits
    • H03D3/241Modifications of demodulators to reject or remove amplitude variations by means of locked-in oscillator circuits the oscillator being part of a phase locked loop
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B2200/00Indexing scheme relating to details of oscillators covered by H03B
    • H03B2200/003Circuit elements of oscillators
    • H03B2200/004Circuit elements of oscillators including a variable capacitance, e.g. a varicap, a varactor or a variable capacitance of a diode or transistor
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L2207/00Indexing scheme relating to automatic control of frequency or phase and to synchronisation
    • H03L2207/10Indirect frequency synthesis using a frequency multiplier in the phase-locked loop or in the reference signal path

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  • Television Receiver Circuits (AREA)
  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はRF受信器、特にケ−ブ
ルテレビジョン網で伝送されるデ−タを検知するために
使われるアジャイルFM復調器に関するものである。
【0002】
【従来の技術と解決すべき課題】ケ−ブルテレビシステ
ムでは予め定めてある帯域幅内に複数の搬送波が使用さ
れている。この搬送波には特定チャンネルに割り当てら
れたテレビ番組信号がケ−ブルテレビ会社から供給され
ているコンバ−タをコントロ−ルするためのデジタルデ
−タ(一般的にはFMデ−タ流として)とまた独立音声
または情報チャンネル信号が含まれている。これらの個
々の搬送波を検出し復調するための従来から用いられて
いる手段はス−パ−ヘテロダイン受信機である。本方式
では望む搬送波を中間周波数(IF)としてフィルタ−
し、その他すべてを捨てる。
【0003】位相同期ル−プ(PLL)回路がチャンネ
ル中の信号検出に使用出来る。しかしアジャイル周波数
復調器を備えた複雑な同調システムが必要となる。この
ような場合すべての希望する周波数帯をカバ−するため
のPLLには電圧制御発振器(VCO)が用いられる。
トラッキング入力フィルタ−なしに位相検波器の出力が
希望しないチャンネル上にVCO同期させる。このこと
は干渉するチャンネルが希望するチャンネルよりも十分
に強力な場合、トラッキングフィルタ−を伴っても発生
する。テレビジョンの場合搬送波間の隔たりは小さいの
で、PLL検波器に用いられるトラッキングフィルタ−
を製作するのは難しくかつ高価なものとなる。トラッキ
ング入力フィルタ−を備える必要のないチャンネル信号
を検出するPLL回路は有用である。本発明はかかる装
置を提供するものである。
【0004】
【発明の概要】本発明の位相同調ル−プ復調器は信号を
受信する第1の入力部と、混合周波数を受ける第2入力
部と出力部を備えた位相検波器で構成されている。正確
でかつ安定した発振器が位相検波器からのコントロ−ル
信号に応じて限られた範囲の周波数変動の信号を出力す
る。周波数逓倍器が逓倍係数に従って発振周波数を逓倍
して混合周波数を発生させる。逓倍係数の大きさは比例
した混合周波数の偏差を作るための範囲に制限される。
【0005】本実施例では周波数逓倍器は複数の逓倍係
数が選択でき、これは周波数合成器から構成されてい
る。各逓倍係数は位相検波器の第1入力部で受けたチャ
ンネル信号をベ−スバンドに変え、混合周波数を発生さ
せるのに必要な係数から選ばれる。ロ−パスフィルタ−
が位相検波器の出力に接続されており、フィルタ−され
た出力は増幅されてコントロ−ル信号とされる。電圧制
御クリスタル発振器、または電圧制御SAW共振器、ま
たは電圧制御セラミック共振器が正確かつ安定した発振
周波数発生のために使用される。
【0006】もう一つの実施例で、周波数アジャイル位
相同期復調器には信号を受ける第1入力部と混合周波数
を受ける第2入力部と出力部を備えた位相検波器が含ま
れている。発振器が位相検波器出力からのコントロ−ル
信号に応じた範囲に限定して変化する正確かつ安定した
出力周波数を発生する。ミキサ−は発振器により発生し
た信号を受けるために接続された第1入力部と、第2入
力部及び位相検波器の第2入力部に接続された出力部を
備えている。周波数合成器がミキサ−の第2入力部に選
定された周波数を供給する。
【0007】発振器と第1ミキサ−入力部間に接続され
た周波数逓倍器は、固定逓倍係数による逓倍された発振
出力周波数を発生する。周波数合成器は第1位相検波器
入力部で受けたチャンネル信号をベ−スバンドに変える
ため複数の選択可能の出力周波数を発生する。ミキサ−
の出力部に接続されたフィルタ−から第2位相検波器入
力部にフィルタ−された混合周波数を供給する。
【0008】
【実施例】位相同期ル−プ回路は周知で、PLL回路を
用いたケ−ブルテレビジョン復調器の一例が米国特許
4,633,316で示されている。図1で示す様に位
相同期ル−プは対象チャンネル上の信号を検波するのに
使用されている。端子10にRF信号が入力し、バンド
パスフィルタ−12でフィルタ−される。バンドパスフ
ィルタ−12の出力は位相比較器14の入力部の一つに
接続されており、もう一つの入力部には電圧制御発振器
20の同調周波数出力による信号が供給されている。
【0009】位相比較器で2つの入力部の信号を比較
し、その結果エラ−信号を生成する。エラ−信号はル−
プフィルタ−16に加えられ殆どの周波数が除去され
る。ル−プフィルタ−16の出力には端子10で入力し
た信号の変調成分が含まれている。この信号は増幅器1
8で増幅され、電圧制御発振器20の周波数をコントロ
−ルするのに使われる。ケ−ブルテレビ帯で送信される
複数のチャンネルの各々を検波するためには、図1の従
来技術のPLL回路では電圧制御発振器は全周波数帯を
カバ−する必要があった。しばしばVCOは特に妨害チ
ャンネルが対象チャンネルより強力な場合、希望しない
チャンネルに同調することがある。
【0010】この問題に対処するために、本発明ではP
LLエラ−信号に応じて限られた範囲内を変化する正確
かつ安定した発振器を使ったチャンネル追随型FM復調
器を採用することにした。図2に本発明の一実施例を示
す。端子10で入力したRF信号はアナログ位相検波器
30の第1入力部に接続される。この第2入力部はPL
Lにより発生された混合周波数fNを受ける。ル−プフ
ィルタ−32及び増幅器34は図1に示したような通常
の部品である。抵抗36,バラクタ−38及びクリスタ
ル40は発振器42の出力周波数を正確かつ安定に保つ
役目をにない、これらの組み合わせにより正確な自由移
動周波数を備えた電圧制御クリスタル発振器(VCX
O)を構成している。周波数逓倍器44が発振器42か
らの周波数出力を逓倍し、位相検波器30に入力する混
合周波数fN発生させる。
【0011】クリスタル40は抵抗36とバラクタ38
の接合部の電圧が変化した時、発振周波数が変わるのを
引き戻す能力で、発振器42の周波数を正確に固定して
おく。VCXOの引込み能は周波数逓倍器44の逓倍係
数で増大させられる。これは例えばVCXOの引込み能
が2KHZで周波数逓倍係数が8の時、周波数逓倍器4
4とVCXOの組み合わせでは最大周波数偏移は16K
HZとなる。すなわちVCXO/逓倍器の組み合わせ
は、変調及び復調器での通算同波数エラ−偏移の如何な
る場合でもカバ−する様に設計できることが判る。
【0012】アナログ位相検波器30の出力は対象信号
とVCXO出力信号間の位相差に相当するDC信号を含
んでいる。またVCXO周波数と入力端子10で加えら
れた信号残部との間の加算及び差引きのビ−トも含まれ
ている。ル−プフィルタ−32はこの加算及び差引きビ
−トのレベルを無視できる程度に減衰させる。VCXO
の限定された引込み能範囲のよりPLLは対象としない
チャンネルに同調することはない。このため図1の従来
技術の回路に比べ著しい改善が図られている。アナログ
位相検波器30は対象チャンネルで相互変調をもたらさ
ないよう高品質でリニアな倍率器であることが望まし
い。
【0013】図2の実施例は一つのチャンネルのみを復
調することが出来るが、図3に示す実施例は周波数走査
型式で復調する。図3の実施例では周波数逓倍器44が
周波数合成器62に置き換えられている。合成器はスイ
ッチ64を経て合成器出力にセットしたたプログラム制
御割算器と標準PLLから構成されている。このような
周波数合成器の例は米国特許3,927,384にあげ
られる。位相検波器50,ル−プフィルタ−52,増幅
器54,抵抗56,バラクタ58及びクリスタル60は
図2で論じたものと同じものである。従って図3の実施
例は復調ル−プ中で如何なる望みのチャンネル同調でき
ることが第一に異なるのである。
【0014】図3の実施例では合成器出力周波数の引込
み能は合成器の分割比に比例する。言い換えればfN=
NxfcでNは逓倍係数で、fcはクリスタル周波数で
ある。混合周波数の偏移を一定値におさえるためには図
4に示す様に2つの独立した周波数源を用意するればよ
い。
【0015】図4の実施例で位相検波器70,ル−プフ
ィルタ−72,増幅器74,抵抗76,バラクタ78及
びクリスタル80は、図2及び図3の相当部品と同じで
ある。発振器82と周波数逓倍器84は図2の42及び
44とそれぞれ同じである。周波数逓倍器84の出力f
1 は混合器86の一つの入力部に加えられる。混合器
86の他の入力部は周波数合成器90からの周波数f1
が接続されている。スイッチ92は合成器90との組み
合わせで複数の周波数のうちの一つを選定する。混合器
86の出力はf1 ±fN1 で、フィルタ−88がfN=
1 +fN1 またはfN=f1 −fN1 を選定する。そ
の結果位相検波器70に入力する混合する周波数fNは
合成器90で発生された周波数f1 の如何にかかわらず
一定の最大偏移(fN1 max.−fN1 min.)を
有することになる。
【0016】図4の回路は図2及び図3の各実施例の有
利な点を備えている。PLL中に固定周波数逓倍器を備
えていることにより、VCXOの限られた引込み範囲は
要求される特定偏移量である。この偏移は復調器により
検波された特定チャンネル周波数の如何にかかわらず一
定で残る。周波数合成器90を使って特定チャンネルに
同調することになる。図4の実施例に図示されているP
LL中のたとえ周波数逓倍器及び発振器でも周波数合成
器と置き換えることが出来る。その他の周波数源も正確
かつ安定した出力周波数が供給できれば使用できる。電
圧制御SAW(弾性表面波)共振器及び電圧制御セラミ
ック共振器はこの例である。
【0017】本発明はケ−ブルテレビシステムまたは類
似システムで伝送されるFM変調信号を復調するのに使
用される。周波数逓倍器と組み合わせて限られた引込み
能を有する正確かつ安定した発振器を採用することによ
り、復調器が接近した対象としてないチャンネル同期す
ることなく、望む偏移をカバ−して経済的に設計するこ
とが可能となった。いくつかの実施例と関連して本発明
につき説明したが、特許請求の範囲で述べた本発明の真
意及び範囲をはずれることなく、種々の応用及び変更が
なされるであろう。
【0018】
【発明の効果】この発明は、以上述べたように、周波数
逓倍器と組み合わせて限られた引込み能を有する正確か
つ安定した発振器を採用することにより、復調器が接近
した対象としてないチャンネル同期することなく、望む
偏移をカバ−して経済的に設計することが可能となっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の技術による位相同期ル−プ回路の構成図
である。
【図2】本発明によるFM復調器の一つの実施例の構成
図である。
【図3】本発明によるアジャイルFM復調器の一実施例
の構成図である。
【図4】本発明によるアジャイルFM復調器のもう一つ
の実施例の構成図である。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位相同期ル−プ復調器で、信号を受ける
    第1の入力部と、混合周波数を受ける第2の入力部と、
    出力部を備えた位相検波器と、位相検波器出力からの制
    御信号に応じて限定された範囲を変化し得る正確かつ安
    定した出力周波数を供給する発振器の手段と、前記混合
    周波数を発生させるため、逓倍係数により発信器周波数
    を逓倍するための周波数逓倍器の手段と、ここで逓倍係
    数は比例した混合周波数偏差を与える前記限定された範
    囲の量であることを特徴とする復調器。
  2. 【請求項2】 特許請求項1において、周波数逓倍器は
    複数の選択可能な逓倍係数を備えていることを特徴とす
    る復調器。
  3. 【請求項3】 特許請求項2において、周波数逓倍器は
    周波数合成器を含むことを特徴とする復調器。
  4. 【請求項4】 特許請求項1から3のいずれにおいて
    も、逓倍係数は第1の入力部で受けたチャンネル信号を
    ベ−スバンドに変え、混合周波数を作るように選ばれる
    ことを特徴とする復調器。
  5. 【請求項5】 特許請求の範囲の前記各項において更
    に、位相検波器の出力をフィルタ−するために接続され
    たロ−パスフィルタ−を含むことを特徴とする復調器。
  6. 【請求項6】 特許請求項5において更に、制御信号を
    作るためにフィルタ−された位相検波器出力を増幅する
    ための増幅器を含むことを特徴とする復調器。
  7. 【請求項7】 特許請求の範囲の前項各項において、発
    振器の手段は電圧制御クルスタル発振器を含むことを特
    徴とする復調器。
  8. 【請求項8】 特許請求の範囲の前項各項において、発
    振器の手段は電圧制御SAW共振器を含むことを特徴と
    する復調器。
  9. 【請求項9】 特許請求の範囲の前項各項において、発
    振器の手段は電圧制御セラミック共振器を含むことを特
    徴とする復調器。
  10. 【請求項10】 周波数アジャイル位相同期ル−プ復調
    器で、信号を受ける第1の入力部と、混合周波数を受け
    る第2の入力部と、出力部を備えた位相検波器と、位相
    検波器出力からの制御信号に応じて限定された範囲を変
    化し得る正確かつ安定した出力周波数を供給する発振器
    の手段と、発振器の手段で発生した発振信号を受けるた
    めに接続された第1の入力部と、第2の入力部と、位相
    検波器の第2の入力部に接続された出力部とを備えた混
    合器と、混合器の第2の入力部に限定された周波数を供
    給するための周波数合成器の手段を含むことを特徴とす
    る復調器。
  11. 【請求項11】 特許請求項10において更に、逓倍係
    数により発振器出力周波数を逓倍するために発振器と混
    合器の第1入力部の間に接続された周波数逓倍器の手段
    を含むことを特徴とする復調器。
  12. 【請求項12】 特許請求項11において、周波数逓倍
    器の手段は固定された逓倍係数を与えることを特徴とす
    る復調器。
  13. 【請求項13】 特許請求項10から12のいずれにお
    いても、周波数合成器の手段は複数の選定し得る出力周
    波数を供給することを特徴とする復調器。
  14. 【請求項14】 特許請求項10から13のいずれにお
    いても更に、位相検波器の第1入力部で受けた対象チャ
    ンネル信号をベ−スバンドに変え、合成出力周波数を選
    定するための手段を含むことを特徴とする復調器。
  15. 【請求項15】 特許請求項10から14のいずれにお
    いても更に、位相検波器の出力をフィルタ−するために
    接続されたロ−パスフィルタ−を含むことを特徴とする
    復調器。
  16. 【請求項16】 特許請求項15において更に、制御信
    号を作るためにフィルタ−された位相検波出力を増幅す
    る増幅器を含むことを特徴とする復調器。
  17. 【請求項17】 特許請求項10から16のいずれにお
    いても更に、位相検波器の第2入力部にフィルタ−され
    た混合周波数を供給するため混合器の出力に接続された
    フィルタ−の手段を含むことを特徴とする復調器。
  18. 【請求項18】 特許請求項17において更に、位相検
    波器の出力をフィルタ−するために接続されたロンパ−
    スフィルタ−と、制御信号を供給するためにフィルタ−
    された位相検波器出力を増幅する増幅器とを含むことを
    特徴とする復調器。
JP3131653A 1990-05-11 1991-05-08 Fm復調器 Expired - Fee Related JPH0720017B2 (ja)

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US07/523,057 1990-05-11
US07/523,057 US5036291A (en) 1990-05-11 1990-05-11 On channel agile FM demodulator

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JPH04252503A JPH04252503A (ja) 1992-09-08
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EP (1) EP0456099B1 (ja)
JP (1) JPH0720017B2 (ja)
AT (1) ATE139874T1 (ja)
CA (1) CA2041678C (ja)
DE (1) DE69120468T2 (ja)
DK (1) DK0456099T3 (ja)
ES (1) ES2090169T3 (ja)
FI (1) FI102646B (ja)
GR (1) GR3021000T3 (ja)
HK (1) HK1008406A1 (ja)
IE (1) IE74864B1 (ja)
NO (1) NO178050C (ja)

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