JPH08139772A - 直接変換受信機 - Google Patents
直接変換受信機Info
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- JPH08139772A JPH08139772A JP27644494A JP27644494A JPH08139772A JP H08139772 A JPH08139772 A JP H08139772A JP 27644494 A JP27644494 A JP 27644494A JP 27644494 A JP27644494 A JP 27644494A JP H08139772 A JPH08139772 A JP H08139772A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、無線通信の受信機に使用されるA
GC回路を用いた直接変換FSK復調機に関し、AGC
の追従性を高め、高感度な復調機を得る。 【構成】 直接変換でIベースバンド信号12とQベー
スバンド信号13を得、I、Qベースバンド信号より高
い周波数の第2のローカル信号22を90度移相した信
号とIベースバンド信号12を混合器24により混合し
た信号をプラス入力、第2のローカル信号とQベースバ
ンド信号13を混合した信号をマイナス入力とした、加
減算回路26により出力信号17は第2のローカル信号
の周波数を中心周波数、I、Qベースバンド信号の周波
数を周波数偏移としたFSK信号17が得られる。受信
強度で振幅が変化する信号17から受信強度検出手段に
より振幅値を検出した結果をAGC制御信号3として増
幅率可変増幅器に供給する。
GC回路を用いた直接変換FSK復調機に関し、AGC
の追従性を高め、高感度な復調機を得る。 【構成】 直接変換でIベースバンド信号12とQベー
スバンド信号13を得、I、Qベースバンド信号より高
い周波数の第2のローカル信号22を90度移相した信
号とIベースバンド信号12を混合器24により混合し
た信号をプラス入力、第2のローカル信号とQベースバ
ンド信号13を混合した信号をマイナス入力とした、加
減算回路26により出力信号17は第2のローカル信号
の周波数を中心周波数、I、Qベースバンド信号の周波
数を周波数偏移としたFSK信号17が得られる。受信
強度で振幅が変化する信号17から受信強度検出手段に
より振幅値を検出した結果をAGC制御信号3として増
幅率可変増幅器に供給する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主としてデジタル無線
通信の復調部の直接変換受信機に関するものである。
通信の復調部の直接変換受信機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、無線周波搬送波上の周波数偏移変
調(FSK:Frequency Shift Key
ing;フィリケンシイー・シフト・キーイング)等の
デジタル変調信号の受信機として、直接変換受信機が集
積回路化に適した構成として検討されている。
調(FSK:Frequency Shift Key
ing;フィリケンシイー・シフト・キーイング)等の
デジタル変調信号の受信機として、直接変換受信機が集
積回路化に適した構成として検討されている。
【0003】例えば、特開昭55−14701号公報に
記載されている構成が知られている。以下、図9を参照
して従来のFSKデータ復調器について簡単に説明す
る。
記載されている構成が知られている。以下、図9を参照
して従来のFSKデータ復調器について簡単に説明す
る。
【0004】図9において、アンテナ1により受信され
たFSK受信信号は、ミキサ8に供給すると同時に、ミ
キサ9に供給する。局部発振器5から供給されるFSK
受信信号のキャリアと同一周波数の信号6はミキサ8
と、90度移相器7を通してミキサ9に供給し、それぞ
れFSK受信信号と混合した後、ベースバンド信号のみ
を通過する低域通過フィルタ10、11を通すことによ
り、お互いに直交位相で、かつFSK変調信号の周波数
偏移の上下により互いの位相遅延関係が反転する関係に
あるI信号12とQ信号13を得る。I信号12、Q信
号13はそれぞれ、振幅制限増幅器90、91を通し、
デジタル信号92、93を得る。そして、D型フリップ
フロップ94のD入力端子とクロック入力端子に、デジ
タル信号92、93を供給し、Dフリップフロップ94
の出力信号15を用いて最終的な復調結果を得る。
たFSK受信信号は、ミキサ8に供給すると同時に、ミ
キサ9に供給する。局部発振器5から供給されるFSK
受信信号のキャリアと同一周波数の信号6はミキサ8
と、90度移相器7を通してミキサ9に供給し、それぞ
れFSK受信信号と混合した後、ベースバンド信号のみ
を通過する低域通過フィルタ10、11を通すことによ
り、お互いに直交位相で、かつFSK変調信号の周波数
偏移の上下により互いの位相遅延関係が反転する関係に
あるI信号12とQ信号13を得る。I信号12、Q信
号13はそれぞれ、振幅制限増幅器90、91を通し、
デジタル信号92、93を得る。そして、D型フリップ
フロップ94のD入力端子とクロック入力端子に、デジ
タル信号92、93を供給し、Dフリップフロップ94
の出力信号15を用いて最終的な復調結果を得る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】直接変換受信機は、集
積回路化による小型、軽量化に適した構成である事か
ら、移動体無線の端末等に用いられつつある。固定間通
信と異なり、移動体無線通信においては、送受信機間に
おける伝搬損失は非常に大きく変動する場合が多い。例
えば、見込まれる伝搬損失が最大である場合において、
通信が可能となるように送信局側の出力電力を決定する
と、減衰が少ない受信条件下では受信機に対する過大入
力となり、入力部における増幅器等で入力信号がひずむ
場合がある。
積回路化による小型、軽量化に適した構成である事か
ら、移動体無線の端末等に用いられつつある。固定間通
信と異なり、移動体無線通信においては、送受信機間に
おける伝搬損失は非常に大きく変動する場合が多い。例
えば、見込まれる伝搬損失が最大である場合において、
通信が可能となるように送信局側の出力電力を決定する
と、減衰が少ない受信条件下では受信機に対する過大入
力となり、入力部における増幅器等で入力信号がひずむ
場合がある。
【0006】そのため、入力信号の大きい場合には増幅
器の増幅率を下げる仕組みが用いられることが多く、一
般にAGC(オート・ゲイン・コントロール)と呼ばれ
ている。ここで、直接変換受信機にAGCを適用する場
合、入力電界の大きさをベースバンド周波数帯の信号で
検出するためには、前記I、Qベースバンド信号の振幅
を利用することが一般的である。
器の増幅率を下げる仕組みが用いられることが多く、一
般にAGC(オート・ゲイン・コントロール)と呼ばれ
ている。ここで、直接変換受信機にAGCを適用する場
合、入力電界の大きさをベースバンド周波数帯の信号で
検出するためには、前記I、Qベースバンド信号の振幅
を利用することが一般的である。
【0007】すなわち、前記I、Qベースバンド信号を
自乗検波して、低域通過フィルタにより振幅に比例した
電圧成分を取り出す方法が良く用いられている。しかし
このような方法によると、前記I、Qベースバンド信号
の周波数が低くなると、振幅の検出に遅延が生じてしま
うため、AGCの追従性が十分ではなくなってしまい、
受信感度に対する劣化要因となる。
自乗検波して、低域通過フィルタにより振幅に比例した
電圧成分を取り出す方法が良く用いられている。しかし
このような方法によると、前記I、Qベースバンド信号
の周波数が低くなると、振幅の検出に遅延が生じてしま
うため、AGCの追従性が十分ではなくなってしまい、
受信感度に対する劣化要因となる。
【0008】特に昨今における通信の狭帯域化要求か
ら、前記I、Qベースバンド信号の周波数を低く設定す
る場合が増えているため、以上に述べた遅延による受信
感度の劣化の問題も大きくなりつつある。
ら、前記I、Qベースバンド信号の周波数を低く設定す
る場合が増えているため、以上に述べた遅延による受信
感度の劣化の問題も大きくなりつつある。
【0009】本発明は、前記I、Qベースバンド信号の
周波数が低い場合にも、AGCにおける振幅検出信号の
信号周波数を高めることにより、入力信号の振幅検出に
おける遅延を少なくすることを目的とするものである。
周波数が低い場合にも、AGCにおける振幅検出信号の
信号周波数を高めることにより、入力信号の振幅検出に
おける遅延を少なくすることを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明の第1の技術的解決手段は、位相が直交した
I、Qベースバンド信号を混合することにより、I、Q
ベースバンド信号の2倍の周波数の信号を得、その信号
の振幅を受信強度検出手段により検出する事でAGCの
制御信号を得、AGCを構成するものである。
の、本発明の第1の技術的解決手段は、位相が直交した
I、Qベースバンド信号を混合することにより、I、Q
ベースバンド信号の2倍の周波数の信号を得、その信号
の振幅を受信強度検出手段により検出する事でAGCの
制御信号を得、AGCを構成するものである。
【0011】また、第2の技術的解決手段は、I、Qベ
ースバンド信号を、直交した第2局発信号とそれぞれ混
合した信号の差分をとることにより、第2局発信号の周
波数を中心周波数とし、I、Qベースバンド信号の周波
数を周波数偏移とするFSK変調信号を得、そのFSK
変調信号の振幅を受信強度検出手段により検出する事で
AGCの制御信号を得、AGCを構成するものである。
ースバンド信号を、直交した第2局発信号とそれぞれ混
合した信号の差分をとることにより、第2局発信号の周
波数を中心周波数とし、I、Qベースバンド信号の周波
数を周波数偏移とするFSK変調信号を得、そのFSK
変調信号の振幅を受信強度検出手段により検出する事で
AGCの制御信号を得、AGCを構成するものである。
【0012】
【作用】I、Qベースバンド信号の振幅値は、受信信号
の強度に比例するため、従来のAGC回路は、I、Q信
号の振幅を直接検出する事により、AGCの制御信号を
得る構成が多い。本発明は上記の構成により、I、Qベ
ースバンド信号よりも高い周波数の信号による、I、Q
ベースバンド信号の振幅検出を行なえるため、受信信号
強度の検出時間を短縮でき、AGCの追従性が良くな
る。このことにより、AGCの追従性の不足に起因する
受信感度特性の劣化を少なくした受信機構成が実現でき
る。
の強度に比例するため、従来のAGC回路は、I、Q信
号の振幅を直接検出する事により、AGCの制御信号を
得る構成が多い。本発明は上記の構成により、I、Qベ
ースバンド信号よりも高い周波数の信号による、I、Q
ベースバンド信号の振幅検出を行なえるため、受信信号
強度の検出時間を短縮でき、AGCの追従性が良くな
る。このことにより、AGCの追従性の不足に起因する
受信感度特性の劣化を少なくした受信機構成が実現でき
る。
【0013】また、本発明は、従来の直接変換受信機に
適用することが可能であるため、上記の効果を容易に得
ることが可能である。
適用することが可能であるため、上記の効果を容易に得
ることが可能である。
【0014】
(実施例1)以下、図1、図4を参照しながら、本発明
の第1の実施例として、直接変換FSK受信機を構成し
た場合について説明する。図1は本発明の第1の実施例
における直接変換受信機の主要部の回路系統図である。
の第1の実施例として、直接変換FSK受信機を構成し
た場合について説明する。図1は本発明の第1の実施例
における直接変換受信機の主要部の回路系統図である。
【0015】図1において、1は受信アンテナ、2は受
信したFSK信号を制御信号3により決定される増幅率
で増幅する増幅率可変増幅器、4は増幅率可変増幅器2
において振幅を増幅した受信FSK変調信号、5は受信
FSK変調信号4の搬送波とほぼ等しい周波数のローカ
ル信号6を生成する局部発振器、7はローカル信号6の
位相を90度移相する90度移相器、8は受信FSK変
調信号4とローカル信号6を混合する第1の混合器、9
は受信FSK変調信号4と前記90度移相器7の出力信
号を混合する第2の混合器、10、11は第1、第2の
混合器8、9の出力信号を周波数帯域制限し、所望のF
SK変調成分のみを抽出する低域通過フィルタ、12、
13は低域通過フィルタ10、11により抽出された
I、Qベースバンド信号、14はI、Qベースバンド信
号12、13から復調結果15を得る直交復調器であ
る。16はI、Qベースバンド信号12、13を混合し
てそれぞれの2倍の周波数の信号17を得る第3の混合
器、18は信号17の振幅からAGCの制御信号19を
得る受信強度検出手段である。
信したFSK信号を制御信号3により決定される増幅率
で増幅する増幅率可変増幅器、4は増幅率可変増幅器2
において振幅を増幅した受信FSK変調信号、5は受信
FSK変調信号4の搬送波とほぼ等しい周波数のローカ
ル信号6を生成する局部発振器、7はローカル信号6の
位相を90度移相する90度移相器、8は受信FSK変
調信号4とローカル信号6を混合する第1の混合器、9
は受信FSK変調信号4と前記90度移相器7の出力信
号を混合する第2の混合器、10、11は第1、第2の
混合器8、9の出力信号を周波数帯域制限し、所望のF
SK変調成分のみを抽出する低域通過フィルタ、12、
13は低域通過フィルタ10、11により抽出された
I、Qベースバンド信号、14はI、Qベースバンド信
号12、13から復調結果15を得る直交復調器であ
る。16はI、Qベースバンド信号12、13を混合し
てそれぞれの2倍の周波数の信号17を得る第3の混合
器、18は信号17の振幅からAGCの制御信号19を
得る受信強度検出手段である。
【0016】以上のような構成において、以下その動作
を説明する。まず、受信アンテナ1により受信したFS
K変調信号は増幅率可変増幅器2により振幅を増幅し、
混合器8、9に供給する。ここで、第1の局部発振器5
から発生したFSK変調信号の搬送波とほぼ等しい周波
数のローカル信号6を、混合器8でFSK変調信号4と
ともに混合した後、低域通過フィルタ10により帯域を
制限することにより、FSK変調成分のみが含まれる信
号12が得られる。この信号12は一般にI信号と呼ば
れる。
を説明する。まず、受信アンテナ1により受信したFS
K変調信号は増幅率可変増幅器2により振幅を増幅し、
混合器8、9に供給する。ここで、第1の局部発振器5
から発生したFSK変調信号の搬送波とほぼ等しい周波
数のローカル信号6を、混合器8でFSK変調信号4と
ともに混合した後、低域通過フィルタ10により帯域を
制限することにより、FSK変調成分のみが含まれる信
号12が得られる。この信号12は一般にI信号と呼ば
れる。
【0017】また、ローカル信号6は、90度移相器7
により位相を90度移相した後、同様に混合器9により
FSK変調信号4と混合し、低域通過フィルタ11によ
り帯域を制限することにより、I信号12同様のFSK
変調成分を持つ信号13が得られる。一般に前記信号1
3は、Q信号と呼ばれている。
により位相を90度移相した後、同様に混合器9により
FSK変調信号4と混合し、低域通過フィルタ11によ
り帯域を制限することにより、I信号12同様のFSK
変調成分を持つ信号13が得られる。一般に前記信号1
3は、Q信号と呼ばれている。
【0018】良く知られているように、前記I信号12
とQ信号13は、互いに位相が直交し、送信符号の符号
変化により、互いの位相遅延関係が逆転するという性質
を有する。この性質を用いて、直交復調器14は、I信
号12とQ信号13の位相関係から復調結果15を得
る。直交復調器14は、例えば図9の従来例において説
明したように、Dフリップフロップを用いることにより
実現できる。
とQ信号13は、互いに位相が直交し、送信符号の符号
変化により、互いの位相遅延関係が逆転するという性質
を有する。この性質を用いて、直交復調器14は、I信
号12とQ信号13の位相関係から復調結果15を得
る。直交復調器14は、例えば図9の従来例において説
明したように、Dフリップフロップを用いることにより
実現できる。
【0019】ここで、本実施例のAGC構成について、
復調器各部における信号を表した図2を用いて説明す
る。図4(a)は送信信号の符号、図4(b)、(c)はそれぞ
れ前記I信号12と前記Q信号13を示している。前記
I信号12と前記Q信号13を前記第3の混合器16に
より混合することにより、図4(d)に示す信号17が得
られる。この信号17は、図4(b)に示すI信号12
と、図4(c)に示すQ信号13の直交性から前記I、Q
信号の2倍の周波数となる。
復調器各部における信号を表した図2を用いて説明す
る。図4(a)は送信信号の符号、図4(b)、(c)はそれぞ
れ前記I信号12と前記Q信号13を示している。前記
I信号12と前記Q信号13を前記第3の混合器16に
より混合することにより、図4(d)に示す信号17が得
られる。この信号17は、図4(b)に示すI信号12
と、図4(c)に示すQ信号13の直交性から前記I、Q
信号の2倍の周波数となる。
【0020】また、信号17の振幅は、前記I、Q信号
12、13の振幅に比例する。そして、前記信号17の
振幅を、受信強度検出手段18により検出し、前記AG
Cの制御信号3を得る。この構成により、受信強度検出
手段18は、I、Q信号よりも高い周波数の信号17か
ら受信信号の強度を検出することになるため、従来に行
われていたようなI、Q信号から受信信号の強度を検出
する場合に比べ、受信電界強度の変化に対するAGC制
御信号3の追従性が向上する。
12、13の振幅に比例する。そして、前記信号17の
振幅を、受信強度検出手段18により検出し、前記AG
Cの制御信号3を得る。この構成により、受信強度検出
手段18は、I、Q信号よりも高い周波数の信号17か
ら受信信号の強度を検出することになるため、従来に行
われていたようなI、Q信号から受信信号の強度を検出
する場合に比べ、受信電界強度の変化に対するAGC制
御信号3の追従性が向上する。
【0021】なお、本実施例における受信強度検出手段
18は、全波整流器などで構成できるが、例えば図3に
示すような構成により実現できる。ここで、信号17が
0を中心値とした信号とする。
18は、全波整流器などで構成できるが、例えば図3に
示すような構成により実現できる。ここで、信号17が
0を中心値とした信号とする。
【0022】図3において、19は入力信号における振
幅値の絶対値を出力する絶対値回路、20は第3の低域
通過フィルタである。すなわち、図2(d)に示した信号
17を、絶対値回路19により図2(e)に示すような信
号に変換し、第3の低域通過フィルタ20により振幅成
分に比例した直流成分を抽出することにより、信号17
の振幅に比例した制御信号3が得られる。従って、この
信号3を用いて増幅率可変増幅器2における増幅率を変
更することにより、受信電界強度に追随した増幅率の変
更が可能となり、AGCが構成できる事になる。
幅値の絶対値を出力する絶対値回路、20は第3の低域
通過フィルタである。すなわち、図2(d)に示した信号
17を、絶対値回路19により図2(e)に示すような信
号に変換し、第3の低域通過フィルタ20により振幅成
分に比例した直流成分を抽出することにより、信号17
の振幅に比例した制御信号3が得られる。従って、この
信号3を用いて増幅率可変増幅器2における増幅率を変
更することにより、受信電界強度に追随した増幅率の変
更が可能となり、AGCが構成できる事になる。
【0023】(実施例2)以下、図4を参照しながら、
本発明の第2の実施例について説明する。図4は本発明
の第2の実施例におけるFSK直接変換受信機の主要部
の回路系統図である。
本発明の第2の実施例について説明する。図4は本発明
の第2の実施例におけるFSK直接変換受信機の主要部
の回路系統図である。
【0024】図4において、1は受信アンテナ、2は受
信した信号を制御信号3により決定される増幅率で増幅
する増幅率可変増幅器、4は増幅率可変増幅器2におい
て振幅を増幅した受信FSK変調信号、5記受信FSK
変調信号4の搬送波とほぼ等しい周波数のローカル信号
6を生成する局部発振器、7はローカル信号6の位相を
90度移相する90度移相器、8は受信FSK変調信号
4とローカル信号6を混合する第1の混合器、9は受信
FSK変調信号4と90度移相器7の出力信号を混合す
る第2の混合器、10、11は第1、第2の混合器8、
9の出力信号を周波数帯域制限し、所望のFSK変調成
分のみを抽出する低域通過フィルタ、12、13は低域
通過フィルタにより抽出されたI、Qベースバンド信
号、14はI、Qベースバンド信号12、13から、復
調結果15を得る直交復調器、18は、信号17の振幅
からAGCの制御信号19を得る受信強度検出手段であ
り、以上の構成は図1と同様である。
信した信号を制御信号3により決定される増幅率で増幅
する増幅率可変増幅器、4は増幅率可変増幅器2におい
て振幅を増幅した受信FSK変調信号、5記受信FSK
変調信号4の搬送波とほぼ等しい周波数のローカル信号
6を生成する局部発振器、7はローカル信号6の位相を
90度移相する90度移相器、8は受信FSK変調信号
4とローカル信号6を混合する第1の混合器、9は受信
FSK変調信号4と90度移相器7の出力信号を混合す
る第2の混合器、10、11は第1、第2の混合器8、
9の出力信号を周波数帯域制限し、所望のFSK変調成
分のみを抽出する低域通過フィルタ、12、13は低域
通過フィルタにより抽出されたI、Qベースバンド信
号、14はI、Qベースバンド信号12、13から、復
調結果15を得る直交復調器、18は、信号17の振幅
からAGCの制御信号19を得る受信強度検出手段であ
り、以上の構成は図1と同様である。
【0025】図4において図1と異なる点は、図1にお
ける第3の混合器16の代わりに、I、Qベースバンド
信号12、13よりも高い周波数の第2のローカル信号
22を発生する第2の局部発信器21と、第2のローカ
ル信号22の位相を90度移相する第2の90度移相器
23と、第2の90度移相器23の出力信号とIベース
バンド信号12を混合する第4の混合器24と、第2の
ローカル信号22とQベースバンド信号13を混合する
第5の混合器25と、第4の混合器24の出力信号を+
入力、第5の混合器25の出力信号を−入力とし、受信
強度検出手段18の入力信号17を得る加減算回路26
を新たに設けた点である。
ける第3の混合器16の代わりに、I、Qベースバンド
信号12、13よりも高い周波数の第2のローカル信号
22を発生する第2の局部発信器21と、第2のローカ
ル信号22の位相を90度移相する第2の90度移相器
23と、第2の90度移相器23の出力信号とIベース
バンド信号12を混合する第4の混合器24と、第2の
ローカル信号22とQベースバンド信号13を混合する
第5の混合器25と、第4の混合器24の出力信号を+
入力、第5の混合器25の出力信号を−入力とし、受信
強度検出手段18の入力信号17を得る加減算回路26
を新たに設けた点である。
【0026】図4に示した第2の実施例における復調動
作の概略は、図1の構成と同様であるため、以下、図4
を用いて相違点について説明する。
作の概略は、図1の構成と同様であるため、以下、図4
を用いて相違点について説明する。
【0027】実施例1ではI、Qベースバンド信号1
2、13の2倍の周波数の信号を、受信強度検出手段の
入力信号17とした。図2の構成では、前記I、Qベー
スバンド信号よりも高い周波数の第2のローカル信号2
2を発生する第2の局部発振器21を設け、Iベースバ
ンド信号12と第2のローカル信号22を90度移相し
た信号を混合した信号と、Qベースバンド信号13と第
2のローカル信号22を混合した信号の差分をとること
により、信号17を得る。この構成によると、信号17
は、第2ローカル信号の周波数を中心周波数とし、I、
Qベースバンド信号12、13の周波数を周波数偏移と
するFSK変調信号となる。
2、13の2倍の周波数の信号を、受信強度検出手段の
入力信号17とした。図2の構成では、前記I、Qベー
スバンド信号よりも高い周波数の第2のローカル信号2
2を発生する第2の局部発振器21を設け、Iベースバ
ンド信号12と第2のローカル信号22を90度移相し
た信号を混合した信号と、Qベースバンド信号13と第
2のローカル信号22を混合した信号の差分をとること
により、信号17を得る。この構成によると、信号17
は、第2ローカル信号の周波数を中心周波数とし、I、
Qベースバンド信号12、13の周波数を周波数偏移と
するFSK変調信号となる。
【0028】このFSK変調信号は振幅が一定値である
ため、受信強度検出手段18により、実施例1と同様の
動作で受信強度の検出が可能である。この構成によれ
ば、第2ローカル信号の周波数は、I、Q信号の周波数
と独立に設定する事ができるため、信号17を必要な周
波数に変換する事ができる。
ため、受信強度検出手段18により、実施例1と同様の
動作で受信強度の検出が可能である。この構成によれ
ば、第2ローカル信号の周波数は、I、Q信号の周波数
と独立に設定する事ができるため、信号17を必要な周
波数に変換する事ができる。
【0029】従って、AGCの追従性を高める必要があ
る場合には、信号17の周波数を高く設定する事によ
り、容易に必要とされる追従性が得られる。また、従来
のI、Qベースバンド信号12、13を用いて信号17
とする方法よりも追従性を高める事ができることは自明
である。
る場合には、信号17の周波数を高く設定する事によ
り、容易に必要とされる追従性が得られる。また、従来
のI、Qベースバンド信号12、13を用いて信号17
とする方法よりも追従性を高める事ができることは自明
である。
【0030】本実施例の構成によるAGCの追従性向上
は、直接受信感度の向上につながるため、高感度なFS
K変調信号の受信が可能になる。
は、直接受信感度の向上につながるため、高感度なFS
K変調信号の受信が可能になる。
【0031】(実施例3)以下、図5を参照しながら、
本発明の第3の実施例について説明する。図5は本発明
の第3の実施例におけるFSK直接変換受信機の主要部
の回路系統図である。
本発明の第3の実施例について説明する。図5は本発明
の第3の実施例におけるFSK直接変換受信機の主要部
の回路系統図である。
【0032】図5において、1は受信アンテナ、2は受
信した信号を制御信号3により決定される増幅率で増幅
する増幅率可変増幅器、4は増幅率可変増幅器2におい
て振幅を増幅した受信FSK変調信号、5は受信FSK
変調信号4の搬送波とほぼ等しい周波数のローカル信号
6を生成する局部発振器、7はローカル信号6の位相を
90度移相する90度移相器、8は受信FSK変調信号
4とローカル信号6を混合する第1の混合器、9は受信
FSK変調信号4と90度移相器7の出力信号を混合す
る第2の混合器、10、11は第1、第2の混合器8、
9の出力信号を周波数帯域制限し、所望のFSK変調成
分のみを抽出する低域通過フィルタ、12、13は低域
通過フィルタにより抽出されたI、Qベースバンド信
号、21はローカル信号22を発生する第2の局部発振
器、23は第2のローカル信号22の位相を90度移相
する第2の90度移相器、24は第2の90度移相器2
3の出力信号とIベースバンド信号12を混合する第4
の混合器、25は第2のローカル信号22とQベースバ
ンド信号13を混合する第5の混合器、26は第4の混
合器24の出力信号を+入力、第5の混合器25の出力
信号を−入力とし、受信強度検出手段18の入力信号1
7を得る加減算回路であり、以上の構成は図4と同様で
ある。
信した信号を制御信号3により決定される増幅率で増幅
する増幅率可変増幅器、4は増幅率可変増幅器2におい
て振幅を増幅した受信FSK変調信号、5は受信FSK
変調信号4の搬送波とほぼ等しい周波数のローカル信号
6を生成する局部発振器、7はローカル信号6の位相を
90度移相する90度移相器、8は受信FSK変調信号
4とローカル信号6を混合する第1の混合器、9は受信
FSK変調信号4と90度移相器7の出力信号を混合す
る第2の混合器、10、11は第1、第2の混合器8、
9の出力信号を周波数帯域制限し、所望のFSK変調成
分のみを抽出する低域通過フィルタ、12、13は低域
通過フィルタにより抽出されたI、Qベースバンド信
号、21はローカル信号22を発生する第2の局部発振
器、23は第2のローカル信号22の位相を90度移相
する第2の90度移相器、24は第2の90度移相器2
3の出力信号とIベースバンド信号12を混合する第4
の混合器、25は第2のローカル信号22とQベースバ
ンド信号13を混合する第5の混合器、26は第4の混
合器24の出力信号を+入力、第5の混合器25の出力
信号を−入力とし、受信強度検出手段18の入力信号1
7を得る加減算回路であり、以上の構成は図4と同様で
ある。
【0033】図5において図4の構成と異なる点は、
I、Qベースバンド信号12、13から、復調結果15
を得る直交復調器14の代わりに、信号17のパルスカ
ウントによる周波数/電圧変換を行なうパルスカウント
手段30を設けた点である。
I、Qベースバンド信号12、13から、復調結果15
を得る直交復調器14の代わりに、信号17のパルスカ
ウントによる周波数/電圧変換を行なうパルスカウント
手段30を設けた点である。
【0034】図5に示した第3の実施例における復調動
作の概略は、図4の構成と同様であるため、以下、図5
を用いて相違点について説明する。
作の概略は、図4の構成と同様であるため、以下、図5
を用いて相違点について説明する。
【0035】信号17は、実施例2において説明したよ
うに、第2ローカル信号22の周波数を中心周波数とし
て、I、Qベースバンド信号12、13の周波数を周波
数偏移とするFSK信号となる。
うに、第2ローカル信号22の周波数を中心周波数とし
て、I、Qベースバンド信号12、13の周波数を周波
数偏移とするFSK信号となる。
【0036】また、その周波数の変化は変調信号の周波
数変化と対応している。従って、信号17に対してパル
スカウント手段30により周波数/電圧変換を行う事に
より、変調信号の変化を検出でき復調結果15を得られ
る。
数変化と対応している。従って、信号17に対してパル
スカウント手段30により周波数/電圧変換を行う事に
より、変調信号の変化を検出でき復調結果15を得られ
る。
【0037】パルスカウント手段30は、例えば図6に
示す構成で実現できる。図6において、60は入力信号
を2値信号61に変換する振幅制限増幅器、62は信号
61における符号変化点を検出し、短いパルス状の信号
63を発生するエッジ検出手段、64は信号63を一定
幅のパルス信号65に整形するパルス整形手段、66は
低域通過フィルタである。
示す構成で実現できる。図6において、60は入力信号
を2値信号61に変換する振幅制限増幅器、62は信号
61における符号変化点を検出し、短いパルス状の信号
63を発生するエッジ検出手段、64は信号63を一定
幅のパルス信号65に整形するパルス整形手段、66は
低域通過フィルタである。
【0038】即ち、パルスカウント手段30に入力した
FSK信号である信号17は、振幅制限増幅器60によ
り2値信号61に変換され、エッジ検出手段62に供給
される。エッジ検出手段62は信号61の符合変化点に
おいて短いパルス状の信号63を発生し、パルス整形手
段64に供給する。パルス整形手段64は、信号63を
一定幅のパルスに整形する事により、FSKによる粗密
がある一定幅のパルス信号65を得る事ができる。
FSK信号である信号17は、振幅制限増幅器60によ
り2値信号61に変換され、エッジ検出手段62に供給
される。エッジ検出手段62は信号61の符合変化点に
おいて短いパルス状の信号63を発生し、パルス整形手
段64に供給する。パルス整形手段64は、信号63を
一定幅のパルスに整形する事により、FSKによる粗密
がある一定幅のパルス信号65を得る事ができる。
【0039】ここで、パルス整形手段64はワンショッ
トトリガ回路などで容易に実現できる。そして、パルス
信号65におけるパルス列の粗密を低域通過フィルタ6
6により電圧値に変換する事により、求めていたパルス
カウント動作を実現できる。
トトリガ回路などで容易に実現できる。そして、パルス
信号65におけるパルス列の粗密を低域通過フィルタ6
6により電圧値に変換する事により、求めていたパルス
カウント動作を実現できる。
【0040】ここで、図7、図8を参照しながら、パル
スカウント手段30の構成に用いているエッジ検出手段
62の具体的な回路についてさらに説明する。
スカウント手段30の構成に用いているエッジ検出手段
62の具体的な回路についてさらに説明する。
【0041】図7は、エッジ検出手段62の第1の構成
例である。図7において、70は排他的論理和演算回
路、71は抵抗素子、72は容量素子である。排他的論
理和演算回路70は2つの入力端子のうち、一方にエッ
ジ検出手段62の入力信号を供給し、他方は容量素子7
2を通して接地する。排他的論理和演算回路70の入力
端子間に抵抗素子71を設け、容量素子72と信号遅延
回路を構成する。
例である。図7において、70は排他的論理和演算回
路、71は抵抗素子、72は容量素子である。排他的論
理和演算回路70は2つの入力端子のうち、一方にエッ
ジ検出手段62の入力信号を供給し、他方は容量素子7
2を通して接地する。排他的論理和演算回路70の入力
端子間に抵抗素子71を設け、容量素子72と信号遅延
回路を構成する。
【0042】この構成により、エッジ検出手段62の入
力信号に符号変化が生じた場合、排他的論理和演算回路
70の抵抗素子71と容量素子72を設けた入力端子に
は、遅延された信号が供給され、他方の入力端子には符
号変化が遅滞なく生じる。従って、遅延した時間は、排
他的論理和演算回路70の2つの入力端子に符号の差異
が生じ、エッジ検出信号としての信号が発生する。
力信号に符号変化が生じた場合、排他的論理和演算回路
70の抵抗素子71と容量素子72を設けた入力端子に
は、遅延された信号が供給され、他方の入力端子には符
号変化が遅滞なく生じる。従って、遅延した時間は、排
他的論理和演算回路70の2つの入力端子に符号の差異
が生じ、エッジ検出信号としての信号が発生する。
【0043】図8は、エッジ検出手段62の第2の構成
例である。図8において、80は排他的論理和演算回
路、81は偶数個の信号反転回路である。図8の構成例
では、図7に示したエッジ検出手段の第1の構成例にお
いて抵抗素子71と容量素子72を用いて構成した遅延
回路を、偶数個の信号反転回路により置き換えたもので
あり、動作は図7の構成例と同様である。ただし、容量
素子を集積回路により構成することは困難である場合が
多いため、図8の構成によるエッジ検出手段を用いるこ
とにより集積回路化が容易になる。
例である。図8において、80は排他的論理和演算回
路、81は偶数個の信号反転回路である。図8の構成例
では、図7に示したエッジ検出手段の第1の構成例にお
いて抵抗素子71と容量素子72を用いて構成した遅延
回路を、偶数個の信号反転回路により置き換えたもので
あり、動作は図7の構成例と同様である。ただし、容量
素子を集積回路により構成することは困難である場合が
多いため、図8の構成によるエッジ検出手段を用いるこ
とにより集積回路化が容易になる。
【0044】なお、これらの実施例では直接変換FSK
復調機を構成した場合についての説明を行ったが、PS
K等の位相変調方式における受信機として、本実施例の
AGC回路を用いた直接変換受信機を適用しても同様の
効果が得られる事は自明である。
復調機を構成した場合についての説明を行ったが、PS
K等の位相変調方式における受信機として、本実施例の
AGC回路を用いた直接変換受信機を適用しても同様の
効果が得られる事は自明である。
【0045】また、これらの実施例において、低域通過
フィルタ10、11以降の信号をアナログ/デジタル変
換器により数値化し、計算アルゴリズムとして本発明の
構成を用いる事でも同様の効果が得られる。
フィルタ10、11以降の信号をアナログ/デジタル変
換器により数値化し、計算アルゴリズムとして本発明の
構成を用いる事でも同様の効果が得られる。
【0046】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
AGC回路を用いた直接変換受信機の構成として、従来
のAGCよりも受信強度に対する追従性を高めることが
できるため、急速な電界変動時にも従来よりも安定した
AGCが可能となり、高感度の受信が可能となる。同時
に、構成要素が比較的簡易な回路素子によって実現でき
るため、集積化が容易であり、IC化による受信機の小
型化および低価格に対応できるため、その工業的な効果
は大きい。
AGC回路を用いた直接変換受信機の構成として、従来
のAGCよりも受信強度に対する追従性を高めることが
できるため、急速な電界変動時にも従来よりも安定した
AGCが可能となり、高感度の受信が可能となる。同時
に、構成要素が比較的簡易な回路素子によって実現でき
るため、集積化が容易であり、IC化による受信機の小
型化および低価格に対応できるため、その工業的な効果
は大きい。
【図1】本発明の第1の実施例におけるFSK復調器を
適用した直接変換受信機の主要部を示す回路系統図
適用した直接変換受信機の主要部を示す回路系統図
【図2】本発明の第1の実施例におけるFSK復調器を
適用した直接変換受信機の主要部の波形図
適用した直接変換受信機の主要部の波形図
【図3】本発明の第1の実施例におけるFSK復調器を
適用した直接変換受信機の主要部である受信強度検出手
段の回路系統図
適用した直接変換受信機の主要部である受信強度検出手
段の回路系統図
【図4】本発明の第2の実施例におけるFSK復調器を
適用した直接変換受信機の主要部を示す回路系統図
適用した直接変換受信機の主要部を示す回路系統図
【図5】本発明の第3の実施例におけるFSK復調器を
適用した直接変換受信機の主要部を示す回路系統図
適用した直接変換受信機の主要部を示す回路系統図
【図6】本発明の第3の実施例におけるFSK復調器を
適用した直接変換受信機の主要部であるパルスカウント
手段の回路系統図
適用した直接変換受信機の主要部であるパルスカウント
手段の回路系統図
【図7】本発明の第3の実施例におけるFSK復調器を
適用した直接変換受信機の主要部であるエッジ検出手段
の回路系統図
適用した直接変換受信機の主要部であるエッジ検出手段
の回路系統図
【図8】本発明の第3の実施例におけるFSK復調器を
適用した直接変換受信機の主要部であるエッジ検出手段
の回路系統図
適用した直接変換受信機の主要部であるエッジ検出手段
の回路系統図
【図9】従来のFSK復調器を適用した直接変換受信機
の主要部を示す回路系統図
の主要部を示す回路系統図
1 受信アンテナ 2 増幅率可変増幅器 3 制御信号 4 受信FSK信号 5 局部発振器 6 ローカル信号 7 90度移相器 8、9 第1、第2の混合器 10、11 低域通過フィルタ 12 Iベースバンド信号 13 Qベースバンド信号 14 直交復調器 15 復調信号 18 受信強度検出手段 21 第2の局部発振器 22 第2のローカル信号 23 第2の90度移相器 24、25 第4、第5の混合器 26 加減算回路 30 パルスカウント手段
───────────────────────────────────────────────────── 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四丁目3番1号 松下通信工業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項1】 制御端子に加えられる信号により増幅率
を可変し、受信信号を増幅する増幅率可変増幅器と、前
記受信信号の搬送波周波数とほぼ等しい周波数の第1の
ローカル信号を発生する第1の局部発振器と、前記第1
のローカル信号から、前記第1のローカル信号と同一周
波数で、位相が90度移相した信号を発生する第1の9
0度移相器と、前記第1のローカル信号と前記増幅率可
変増幅器の出力信号を混合する第1の混合器と、前記第
1のローカル信号を前記第1の90度移相器により移相
した信号と前記増幅率可変増幅器の出力信号を混合する
第2の混合器と、前記第1の混合器からの信号における
高周波成分を除去して変調信号成分を抽出し、Iベース
バンド信号を得る第1の低域通過フィルタと、前記第2
の混合器からの信号からQベースバンド信号を抽出する
第2の低域通過フィルタと、前記I、Qベースバンド信
号から復調結果を得る第1の直交復調器と、前記Iベー
スバンド信号と前記Qベースバンド信号を混合する第3
の混合器と、前記第3の混合器の出力信号からその振幅
値を検出し、前記増幅率可変増幅器の制御信号として供
給する受信強度検出手段とを具備した直接変換受信機。 - 【請求項2】 請求項1記載の第3の混合器の代わり
に、ベースバンド周波数帯の信号を発生する第2の局部
発信器と、第2のローカル信号から、前記第2のローカ
ル信号と同一周波数で、位相が90度移相した信号を発
生する第2の90度移相器と、前記第2のローカル信号
を前記第2の90度移相器により移相した信号とIベー
スバンド信号とを混合する第4の混合器と、前記第2の
ローカル信号とQベースバンド信号とを混合する第5の
混合器と、前記第4と第5の混合器の出力信号の差分を
出力し、受信強度検出手段に振幅値を検出させる加減算
回路とを設けた請求項1記載の直接変換受信機。 - 【請求項3】 請求項1記載の第3の混合器の代わり
に、ベースバンド周波数帯の信号を発生する第2の局部
発信器と、第2のローカル信号から、前記第2のローカ
ル信号と同一周波数で、位相が90度移相した信号を発
生する第2の90度移相器と、前記第2のローカル信号
を前記第2の90度移相器により移相した信号とIベー
スバンド信号とを混合する第4の混合器と、前記第2の
ローカル信号とQベースバンド信号とを混合する第5の
混合器と、前記第4と第5の混合器の出力信号の差分を
出力し、受信強度検出手段に振幅値を検出させる加減算
回路とを設けるとともに、請求項1記載の直交復調器の
代わりに、前記加減算回路の出力信号における周波数の
高低を検出し復調結果とするパルスカウント手段を設け
た請求項1記載の直接変換受信機。 - 【請求項4】 パルスカウント手段として、前記パルス
カウント手段の入力信号を2値化する振幅制限増幅器
と、振幅制限増幅器の出力信号におけるエッジを検出す
るエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段からの信号を
一定幅のパルスに変換するパルス発生手段と、前記パル
ス発生手段の出力パルス信号の間隔により出力電圧が変
化する低域通過フィルタを有し、前記低域通過フィルタ
の出力信号をもって、前記パルスカウント手段の入力信
号におけるパルスカウント結果を得る請求項3記載の直
接変換受信機。 - 【請求項5】 直交復調器として、Iベースバンド信号
をデータ入力端子に、Qベースバンド信号をクロック入
力端子に供給したD型フリップフロップを用い、出力信
号を復調信号出力とする請求項1、請求項2いずれかに
記載の直接変換受信機。 - 【請求項6】 エッジ検出手段として、第1の排他的論
理和演算回路を有し、前記エッジ検出手段の入力信号
を、前記第1の排他的論理和演算回路の2つの入力端子
のうち、一方の入力に供給し、他方の入力端子は容量素
子を通して接地し、前記第1の排他的論理和演算回路の
2つの入力端子間に、抵抗素子を設けることにより、前
記第1の排他的論理和演算回路の入力信号の一方の信号
に遅延をもたせ、前記エッジ検出手段の入力信号におい
て、符号変化が生じた場合に、短いパルス状の出力信号
を得る請求項5記載の直接変換受信機。 - 【請求項7】 エッジ検出手段として、第2の排他的論
理和演算回路を有し、前記エッジ検出手段の入力信号
を、前記第2の排他的論理和演算回路の2つの入力端子
のうち、一方の入力に供給し、前記第2の排他的論理和
演算回路の2つの入力端子間に、偶数個の符号反転回路
を設けることにより、前記第2の排他的論理和演算回路
の入力信号の一方の信号に遅延をもたせ、前記エッジ検
出手段の入力信号において、符号変化が生じた場合に、
短いパルス状の出力信号を得る請求項5記載の直接変換
受信機。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27644494A JPH08139772A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 直接変換受信機 |
US08/548,373 US5781588A (en) | 1994-11-10 | 1995-11-01 | FSK signal receiver |
CN95119678A CN1125552C (zh) | 1994-11-10 | 1995-11-10 | 频移键控信号接收机 |
US08/988,209 US5987075A (en) | 1994-11-10 | 1997-12-10 | FSK signal receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27644494A JPH08139772A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 直接変換受信機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08139772A true JPH08139772A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17569519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27644494A Pending JPH08139772A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 直接変換受信機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08139772A (ja) |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP27644494A patent/JPH08139772A/ja active Pending
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