JPH077906B2

JPH077906B2 - オフセツトキヤンセル回路

Info

Publication number: JPH077906B2
Application number: JP61276744A
Authority: JP
Inventors: 豪藏鹿毛
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1986-11-21
Filing date: 1986-11-21
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPS63131717A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はデジタル信号を受信する無線受信装置におい
て、送信局の中心周波数のずれなどによつて生じたオフ
セツト電圧をキヤンセルするオフセツトキヤンセル回路
に係り、得に送信開始時に1010…の周期の周期パターン
を含み短時間に最適な受信が可能な状態にする必要があ
る場合や、あるいは、同一の情報を送信する送信局が複
数存在する複局送信方式における受信に使用されるオフ
セツトキヤンセル回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のデジタル信号を受信する無線受信装置の信号検出
回路、すなわち、従来のオフセツトキヤンセル回路の一
例を第３図に示し説明する。

図において、INは受信機の復調信号の入力を示し、OUT
は出力を示す。

そして、この第３図では、カツプリングコンデンサ31と
抵抗32により直流分をカツトし、ダイオード33,34を使
つてオフセツトキヤンセルを行つている。ここで、ダイ
オードの導通電圧V_Dは入力INの信号の振幅とほぼ同程度
のものが選ばれる。そして、カツプリングコンデンサ31
を通つた後、入力INの信号の振幅を越えるときにはダイ
オード33,34の何れかが導通して導通電圧V_D以内に制限
される。

すなわち、図示しない送信局の中心周波数と受信装置の
局部発振周波数がずれている場合には、受信開始時に周
波数のずれに応じた直流変動を生じる。この直流変動は
ダイオード33,34のいずれかが導通することによつて抑
えられ、短時間で最適受信可能状態に達する。

そして、受信機の復調信号は、カツプリングコンデンサ
31を通つた後は比較器36により比較される。また、この
比較出力は抵抗35を通つて帰還され、入力側のカツプリ
ングコンデンサ31および抵抗32で失なわれた低周波成分
を再生している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のオフセツトキヤンセル回路では、変調感
度および復調感度の“ばらつき”と環境条件による変化
が問題となつていた。

すなわち、入力INの信号の振幅がダイオード33,34の導
通電圧V_Dより異なると、その分だけ誤り率の劣化の原因
になる。

例えば、入力INの信号の振幅が導通電圧V_Dより大きいと
きは、ダイオードにより信号成分の電力が失なわれてS/
Nが悪化するという問題点があつた。逆に、信号の振幅
が導通電圧V_Dより小さいときには、比較器36の入力にお
いて、直流成分がずれていても、いずれのダイオードも
導通しないために、直流変動がいつまでも抑えられない
という問題点があつた。これは、さらに複局送信方式に
おける受信においても問題になる。

すなわち、複局送信方式において、複数の送信局の電波
が届くエリアで移動する受信機は瞬時的には異なる局の
電波を最も強く受けて各送信局のオフセツトした周波数
に応じて復調出力に直流変動を伴なう。このとき、各送
信局の送信周波数ばかりでなく変調感度がばらついてい
る場合には、ある送信局に対しては、長時間経つても最
適な受信が出来ずに誤り率特性が劣化したままであると
いう問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のオフセツトキヤンセル回路は、受信した復調信
号がカットオフ周波数を制御し得るハイパスフィルタを
通過して入力される比較器と、比較器の出力をビットの
中央で抽出する抽出手段と、抽出手段の出力がビット毎
に前ビットと一致しているか否かを検出する一致検出手
段と、一致検出手段の不一致検出時には緩慢に充電する
と共に一致検出時には急速に放電する時定数手段と、時
定数手段の出力を所定値と比較し一致検出手段の検出出
力が長時間の不一致状態の継続を示す場合はハイパスフ
ィルタのカットオフ周波数を高くする制御手段とを設け
たものである。

〔作用〕

本発明においては、比較器の入力において、ハイパスフ
イルタの出力は振幅の大きさに関係なく最適受信状態に
近づくことができる。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明によるオフセツトキヤンセル回路の一実
施例を示す構成図である。

図において、１はカツトオフ周波数を制御可能なハイパ
スフイルタで、コンデンサ２と抵抗3,4,5およびアナロ
グスイツチ6,7により構成され、受信した復調信号を、
カツトオフ周波数を制御し得るハイパスフイルタ１に通
して比較器８へ入力するように構成されている。９はク
ロツクCLKによつて比較器８の出力x₈をビツトの中央で
抽出する抽出手段で、フリツプフロツプ回路によつて構
成されている。

10は上記抽出手段９の出力を入力とし、低周波成分が含
まれないパターンが否かを判断する判断手段で、この判
断手段10はビツト毎に前ビツトと一致しているか否かを
検出する一致検出手段11と、この一致検出手段11の出力
を充放電する時定数手段12およびこの時定数手段12の出
力を基準電圧Vcと比較して制御信号を発生する制御信号
発生回路13により構成されている。そして、一致検出手
段11はフリツプフロツプ回路14と排他的論理和回路15に
よつて構成され、時定数手段12は抵抗16,18とダイオー
ド17およびコンデンサ19によつて構成され、また、制御
信号発生回路13は比較器20とインバータ21によつて構成
されている。

そして、抽出手段９の出力を判断手段10へ入力して、低
周波成分が含まれないと判断されるときにハイパスフイ
ルタ１のカツトオフ周波数を高くするように制御せしめ
ている。

なお、INは受信機の復調信号の入力を示し、Ｒ DATAは
抽出出力を示す。ここで、図示しない送信局の中心周波
数と受信装置の局部発信周波数とがずれている場合に
は、上記したように受信開始時に周波数のずれに応じた
直流変動を生じる。

この直流変動は上記ハイパスフィルタ１を通すことで自
然に放電される。すなわち、ハイパスフィルタ１を通っ
て比較器８へ入力される直流変動の状況は、後述する第
２図（ａ）の比較器入力のタイムチャートに示す通りで
あり、この直流変動による直流電圧ΔＶは、時間t₀〜t₁
の間に自動的に取り除かれる。

このように、送信局の中心周波数と受信装置の局部発信
周波数とのずれに基づくオフセット電圧は、ハイパスフ
ィルタ１により除去することができる。本発明の目的
は、このハイパスフィルタ１の応答速度（つまり、カッ
トオフ周波数）を可変することにより最適受信状態を実
現することにある。

つぎにこの第１図に示す実施例の動作を第２図を参照し
て説明する。

第２図は第１図の動作説明に供するタイムチヤートで、
（ａ）は比較器８の入力を示したものであり、（ｂ）は
比較器８の出力x₈、（ｃ）はクロツクCLK、（ｄ）は抽
出出力Ｒ DATA（＝x₉）、（ｅ）は一致検出手段11の出
力x₁₁、（ｆ）は時定数手段12の出力x₁₂、（ｇ）は判断
手段10の出力である制御出力（判断出力）x₁₃を示した
ものである。

まず、受信機の復調信号は入力INより入力され、カツト
オフ周波数の制御可能なハイパスフイルタ１を通して比
較器８において基準電圧Vcに対して比較される。そし
て、このハイパスフイルタ１はその出力x₁の平均電圧が
基準電圧Vcと一致するように制御される。このときの制
御は受信信号パターンに依存していて、低周波成分が含
まれないと判断されると、ハイパスフイルタ１のカツト
オフ周波数は高い値に選ばれ、応答速度が速くなる。こ
の制御を行うめに抽出手段９および判断手段10が使われ
る。

そして、抽出手段９はフリツプフロツプ回路からなり、
クロツクCLKによつて比較器８の出力x₈をビツトの中央
で抽出する。また、判断手段10における一致検出手段11
では、フリツプフロツプ回路14を使つて抽出手段９の出
力x₉を１ビツト遅延し、さらに、この遅延出力x₁₄を上
記抽出手段９の出力x₉とともに排他的論理和回路15へ入
力し、上記遅延出力x₁₄と出力x₉が不一致のとき“1"を
出力し、一致したときは“0"を出力している。この一致
検出手段11の出力x₁₁は時定数手段12へ入力され、x₁₁＝
“1"のときはコンデンサ19は充電される電圧は上り、x
₁₁＝“0"のときにはコンデンサ19は放電して電圧は下が
る。

ここで、コンデンサ19の充電時は抵抗18のみを電流が流
れ電圧の立上りは遅いが、放電時には抵抗16とダイオー
ド17の直列回路および抵抗18の両方に電流が流れるため
電圧の立下りは速い。

そして、時定数手段12の出力x₁₂は制御信号発生回路13
において、比較器20によつて基準電圧Vcに対して比較さ
れ、制御信号x₁₃を得る。この第１図に示す実施例で
は、制御信号x₁₃だけでなく、さらにこの制御信号x₁₃を
インバータ21によつて反転してそのを使つてハイパスフイルタ１を制御している。ここで、
このハイパスフイルタ１は前述したように、コンデンサ
２と抵抗3,4,5およびアナログスイツチ6,7によつて構成
され、抵抗4,5はそれぞれアナログスイツチ6,7と接続さ
れ、この各アナログスイツチ６および７は制御信号x₁₃, に対して次のように動作する。

すなわち、まず、制御信号x₁₃＝“1" のときは、アナログスイツチ６はオン，アナログスイツ
チ７はオフであり、抵抗３と抵抗４の両方とも電流が流
れて、コンデンサ２の充放電速度は速い。すなわち、こ
のとき、フイルタとしてのカツトオフは高めに選ばれ
る。

つぎに、制御信号x₁₃＝“0" のときには、アナログスイツチ６はオフ，アナログスイ
ツチ７はオンであり、抵抗３と抵抗５に電流が流れる。
このときは、抵抗３を通してハイパスフイルタ１の出力
x₁の平均電圧を基準電圧Vcに近づけるように電流が流
れ、他方、抵抗５を通してハイパスフイルタ１の出力x₁
の低周波成分を補正するように電流が流れる。例えば、
入力INがハイレベルで一定になつたときに、抽出手段９
を構成するフリツプフロツプ回路からの帰還としてハイ
レベルで一定の電圧を供給して、ハイパスフイルタ１の
出力x₁の電圧が下がつて基準電圧Vcに重ならないように
することにより、比較器８が誤反転するのを防いでい
る。

つぎに、第２図において、時点t₀から1010…の信号が受
信されている。このとき、送信局の中心周波数と受信装
置の局部発振周波数の差に応じて復調出力に△Ｖのオフ
セツト電圧が生じる。そして、この1010…の信号（周波
信号）はクロツク再生の位相同期などにも使用される
が、この第１図に示す実施例ではハイパスフイルタ１の
カツトオフ周波数を制御するために使われている。すな
わち、1010・・・の信号受信中に、ハイパスフィルタ１
の出力x₁の電圧を最適電圧へもってゆき、その後（時刻
t₂以後）情報が入力されるとき、比較器８が正しく比較
できるようにしなければならない。そこで、1010・・・
の信号受信中に出力x₁の平均電圧を基準電圧vcに近づけ
ておく必要がある。

そして、時点t₀より1010…の信号を受信すると、このと
きビツト毎に前ビツトと異なつているため、一致検出手
段11の出力はx₁₁＝“1"となる。すると、時定数手段12
ではこれを充電して立上り、時定数手段12の出力がx₁₂
＞Vcになると、判断出力（制御出力）としてx₁₃＝“1"
を得る。

第１図について説明したように、この時点t₁からアナロ
グスイツチ６はオンになり、アナログスイツチ７はオフ
になつて、ハイパスフイルタ１の応答は速くなり、平均
電圧は急速に基準電圧Vcに近づく。

つぎに、時点t₂において入力INが1010…の信号（周期信
号）から情報信号になると、時定数手段12の出力x₁₂は
急速に立上り、短い時間でx₁₂＜Vcとなつて、制御出力
（判断出力）x₁₃＝“0"を得る。

そして、この時点t₃からアナログスイツチ６はオフ，ア
ナログスイツチ７はオンになり、ハイパスフイルタ１の
出力x₁の平均電圧は非常にゆつくりと基準電圧Vc付近で
変化し、最適受信状態になる。

前述したところから明らかなように、判断手段10は、10
10…の周期パターンに対して低周波成分を含まないパタ
ーンと判断するように構成され、また、上記判断手段10
として、ビツト毎に前ビツトと一致しているか否かを検
出する一致検出手段11を用い、この一致検出手段11の出
力x₁₁にしたがつて、不一致時には緩慢に充電し、一致
時には急速に放電する時定数手段12へ入力して、この時
定数手段12の出力を所定の値に対して比較することによ
り判断結果を得るように構成されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、比較器の入力に
おいて、ハイパスフイルタの出力は振幅の大きさに関係
なく最適受信状態に近づくことができるから、従来のよ
うに変調感度および復調感度などのばらつき，温度変
化，経年変化の影響を受けないので、実用上の効果は極
めて大である。

また、本発明では、周期性信号を送信開始時に含むバー
スト信号の受信だけでなく複局送信により電波を受ける
エリア内を移動する受信機に適用しても効果がある。

そして、本発明の場合、異なる局の電波を受けても、情
報信号中に1010…の周期パターンが含まれる毎に最適受
信状態に急速に自動調整され、それ以後同一局の電波を
受ける限り正常な受信が行なわれるという点において極
めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオフセツトキヤンセル回路の一実
施例を示す構成図、第２図は第１図の動作説明に供する
タイムチヤート、第３図は従来のオフセツトキヤンセル
回路の一例を示す構成図である。１……ハイパスフイルタ、８……比較器、９……抽出手
段、10……判断手段、11……一致検出手段、12……時定
数手段、13……制御信号発生回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信した復調信号がカットオフ周波数を制
御し得るハイパスフィルタを通過して入力される比較器
と、比較器の出力をビットの中央で抽出する抽出手段
と、抽出手段の出力がビット毎に前ビットと一致してい
るか否かを検出する一致検出手段と、一致検出手段の不
一致検出時には緩慢に充電すると共に一致検出時には急
速に放電する時定数手段と、時定数手段の出力を所定の
値と比較し前記一致検出手段の検出出力が長時間の不一
致状態の継続を示す場合は前記ハイパスフィルタのカッ
トオフ周波数を高くする制御手段とを設けたことを特徴
とするオフセットキャンセル回路。