JPH09214387A - 直接変換fm受信機 - Google Patents
直接変換fm受信機Info
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- JPH09214387A JPH09214387A JP3744296A JP3744296A JPH09214387A JP H09214387 A JPH09214387 A JP H09214387A JP 3744296 A JP3744296 A JP 3744296A JP 3744296 A JP3744296 A JP 3744296A JP H09214387 A JPH09214387 A JP H09214387A
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Abstract
同相、直交の二成分用の増幅器は、入力信号レベルの高
低に係わらず、一定レベルの無歪信号を出力し、増幅器
間に位相誤差が無く、かつ直流成分まで増幅せねばなら
ない問題を解決する。 【解決手段】 ベースバンド信号へ直接変換するための
変換(乗算、ろ波)器5,6、直流域から増幅可能な利
得可変増幅器7を設け、変換器入力の二相(同相、直
交)搬送波を切換える切換器4と、増幅器出力を二つの
出力に切換える分配器11を同期して動作させ、その出
力をろ波することによって、同相、直交の両ベースバン
ド信号を得、この両信号とその微分信号とを二つの乗算
器17,18により襷がけに乗算して、出力の差をとる
ことによりFM信号の復調を行なうとともに、利得可変
増幅器の出力信号を2乗し、このレベルが一定になるよ
うに利得を負帰還制御して、増幅器出力の信号レベルの
安定化を図るように構成されている。
Description
調)信号用受信機における直接変換受信のための回路構
成技術に関するものである。
信号をスーパーテロダイン方式によりIF(中間周波)
信号に変換し、これを周波数弁別器により周波数検波す
る。この方法では、IF増幅器を必要とする上、イメー
ジ妨害が生じるため、高周波増幅器の選択度がある程度
必要となるから、構成が複雑になる上、受信可能帯域を
広帯域にするほど各増幅器の同調周波数トラッキングが
困難になってくる、という問題が生じる。
の受信に適しており、受信機を簡単に構成することがで
きるので、最近実用されているが、FM信号に対して
は、以下のような問題が解決されていないので、まだ実
現されていない。それは、直接変換では、受信信号を直
接周波数変換してベースバンド(ここでは変調信号とし
てのベースバンドではなく、単に中心周波数を0までビ
ートダウンした信号の意味)に落とし、同相、直交の2
軸成分の信号を作成して、これらを夫々増幅するが、こ
の両者の信号間の位相差は、入力信号の中心周波数に対
する高低により+π/2または−π/2であって、位相
値としては2値である。FSK信号の場合には信号の持
つ情報自体が2値であるから、その復調にはベースバン
ド信号位相が持っている上の2値が直接利用できる。し
かも、ベースバンド信号両成分用増幅器間の位相誤差は
それほど厳密性を必要としない上、リミッターを用いる
ことができ、また、その出力の波形波を直接論理判定し
て復調することができるから、極めて簡単に受信機を構
成できる、という利点が生じる。これに対し、FM信号
の場合には、次のような問題点がある。
ンドの2軸成分の信号間に位相誤差があれば、回転ベク
トルが楕円に変形してしまうので、角速度が不等速とな
るためFM信号の場合には復調出力信号に歪みが生じ
る、というFSKの場合にはあまり考慮の必要がなかっ
た問題が生じる。したがってこの両成分に対する増幅器
間の位相誤差は極力小さくする必要がある。しかも、復
調器入力信号振幅を一定値に抑えるためにリミッターを
用いるとすると、後述から明らかなように、その出力は
正弦波である必要があるが、しかし、このベースバンド
信号は直流からシフト周波数までの全ての周波数成分を
含んでいるから、これを極めて少ない位相誤差で正弦波
に整形することは困難である、という問題がある。
のような問題点、すなわち、位相誤差を有しない2軸成
分の増幅と、復調器入力信号振幅の一定化を図るという
課題を解決するための手段を提供することによって、F
M信号の直接変換受信を可能とし、これによってFM信
号受信機の構成の簡易化を図ろうとするものである。
ため、本発明では、2軸成分作用の乗算器およびその増
幅にそれぞれ専用の回路を用いるのではなく、一系統の
みの乗算器および増幅器を時分割で共用することによっ
て、位相誤差が生じないようにすると共に、増幅出力か
ら導出した信号振幅成分(正確には、ディメンションと
しては電力)を用いてこの増幅器出力振幅の一定化を図
った上、この増幅器出力を演算してFM信号の復調を行
なうという手段を用いる。これによって、FM信号の復
調においても、直接変換受信が可能となるから、イメー
ジ妨害の無いFM受信機を簡単な構成で実現することが
できる。
および実施の形態について詳細に説明する。図1は本発
明の一実施形態を示す回路構成図である。図1におい
て、1はFM信号の入力端子、2は入力信号の中心周波
数と等しい周波数の搬送波を発生する局部発振器、3は
π/2位相の移相器、4は切換器、5は乗算器、6はロ
ーパスフィルタ、7は利得可変増幅器、8は2乗器、9
はループフィルタ、10はAGC増幅器、11は分配
器、12は制御パルス発生器、13,14はローパスフ
ィルタ、15,16は微分器、17,18は乗算器、1
9は減算器、20は信号出力端子である。
器5において切換器4の出力信号と乗算される。切換器
4は、制御パルス発生器12の出力パルスにより、ベー
スバンド信号より充分早い周波数で、局部発振器2の出
力と移相器3の出力が交互に切換られて取り出され、乗
算器5に加えられる。乗算器5の出力には、入力信号周
波数と切換器4の出力信号周波数の和と差の両成分の信
号が生じるから、ローパスフィルタ6によって差の成分
のみが取り出され、ベースバンド信号となる。
器3の出力をcos(ω0t+π/2)とし、入力FM信号
の周波数が正にシフトした場合の信号をAcos(ω0t+
△ωt+θ)とし、また、切換器の局発側導通関数をR
(t)、移相器側導通関数はR(t)の論理反転でバー
R(t)とした時、乗算器5で乗算(その出力をM
5(t))し、ローパスフィルタ6で差の成分PH(t)
のみを取り出せば、
してAcos(ω0t+△ωt+θ)になった時のローパス
フィルタ6の出力PL(t)は、
者の第1項と第2項の差である−π/2か+π/2かを
検出すればよく、これは論理判定回路で行なえるので、
簡単な回路で復調できる。しかし、FM信号の復調に対
しては、周波数シフトの+△ωあるいは−△ωに比例し
電圧出力を生ぜしめる必要がある。
ぞれ、sin(△ωt+θ)および−sin(△ωt−θ)で
あり、分配器11により第1項の成分はローパスフィル
タ13に加えられてR(t)が除かれ、第2項の成分は
ローパスフィルタ14に加えられてバーR(t)が除か
れる。乗算器17はローパスフィルタ13の出力信号
と、ローパスフィルタ14の出力を微分した信号を乗算
する。したがって、周波数が+△ωにシフトした時の乗
算器17の出力はA/2・△ω・cos2(△ωt+θ)と
なり、乗算器18の出力は−A/2・△ω・sin2(△ω
t+θ)となるが、cos2x+sin2x=1であるから、減
算器19の出力にはA・△ωが得られる。同様にして、
周波数が−△ωにシフトした時は、減算器19の出力に
は−A・△ωが得られる。このようにして減算器出力に
は、信号振幅と周波数シフトに比例した復調出力が得ら
れる。
一定に保つ必要がある。FSK信号に対しては、前述の
ように、2値情報の信号であるからリミッタが使用可能
であるが、FM信号に対してリミッタが使えないのは、
上で説明したように復調過程で微分操作が必要なためで
ある。このため、本発明ではAGC(自動利得制御)を
利用する。AGCをかけるためには、通常、信号の振幅
を検出する必要があるから、2軸検波の場合には、同相
軸成分の大きさをX、直交軸成分の大きさをYとすれ
ば、振幅Aを検出するためにはA=√X2+Y2の演算を
行なう必要がある。しかし、AGCをかけるためには、
平方根は求めないでもA2が所定値になればよいから、
2乗のままでよく、図1の2乗器8はこのための回路で
ある。
明より分かるように、X2R(t)+Y2バーR(t)が
あらわれている。X2およびY2は式(2)より、それぞ
れA2cos2(△ωt+θ)およびA2sin2(△ωt+θ)
であり、R(t)およびバーR(t)はループフィルタ
9で平滑されるのと同時に、cos2(x)+sin2(x)=
1の演算が行なわれるので、ループフィルタ9の出力に
は、A2/2の大きさの電圧が得られる。この電圧は信
号振幅に比例した電圧ではなく、信号電力に比例した電
圧であるが、信号電力が一定であればよいので、この電
圧を直接利用することができるので、AGC増幅器10
を通じて利得可変増幅器7の利得を制御すればよい。
ベースバンド増幅部に置かれる。図1では、利得可変増
幅器7がこの部分である。FM信号のベースバンド信号
には直流成分も含まれているから、この増幅器は直流増
幅器である必要がある。直流増幅器では、通常、直流オ
フセットを伴うが、AGCはこのオフセットを含めた電
圧が動作するから、信号振幅には若干その影響がある。
しかし、この直流成分は、微分器15および16の出力
には現われないので、乗算器17,18の出力にも現わ
れず、したがって、復調動作そのものに対しては全く影
響を与えない。
よれば、FM信号の同相、直交の両成分に対して、共通
の乗算器および増幅器を時分割的に用いることによっ
て、一つの変換器、増幅器で処理することができ、その
結果、同相、直交の両成分の作成、増幅に位相誤差を与
えないで変換、増幅でき、この増幅器を利得可変増幅器
としてその利得を自動制御することによって信号振幅を
一定化できるから、両成分の分離後と、これらとそれぞ
れの微分出力とを襷がけ乗算し、その差を求めることに
よって、FM信号を復調することができる。したがっ
て、この方法によって、FM信号の直接変換受信機が構
成できるから、FSK信号の場合と同様、FM信号受信
機を簡単に構成することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 変換器(乗算器とローパスフィルタ)と
利得可変増幅器を設け、変換器入力の同相、直交の二つ
の搬送波を切換える切換器と利得可変増幅器の出力を二
つに切換える切換器を高速で同期的に切換えてそれぞれ
ろ波することによって、同相、直交の両ベースバンド信
号を得、この両信号とそれらの微分信号を二つの乗算器
により襷がけに乗算し、これら乗算器出力の差を求める
ことによってFM信号の復調出力を得るとともに、可変
利得増幅器出力信号を2乗してこのレベルが一定になる
ように、可変利得増幅器の出力レベルを負帰還制御する
よう構成されていることを特徴とする直接変換FM受信
機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3744296A JPH09214387A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 直接変換fm受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3744296A JPH09214387A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 直接変換fm受信機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09214387A true JPH09214387A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12497634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3744296A Ceased JPH09214387A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 直接変換fm受信機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09214387A (ja) |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP3744296A patent/JPH09214387A/ja not_active Ceased
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD13 | Notification of appointment of power of sub attorney |
Effective date: 20040511 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040802 |
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A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20040831 |
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A977 | Report on retrieval |
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