JPH0983584A

JPH0983584A - データ復調装置

Info

Publication number: JPH0983584A
Application number: JP23371995A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Yoshimura; 康男吉村; Yoshio Horiike; 良雄堀池; Yoshiyuki Yokoajiro; 義幸横網代; Terue Matsumura; 照恵松村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 1997-03-28
Anticipated expiration: 2015-09-12
Also published as: JP3579979B2

Abstract

(57)【要約】【目的】中間周波信号が受信帯域フィルタの中心にく
るよう局部発振周波数を調整する。【構成】受信した変調信号と第一の局部発振手段６か
らの信号をミキシングして出力する第一のミキシング手
段３および第二のミキシング手段８と、出力した信号と
第二の局部発振手段１０からの信号をミキシングして中
間周波信号を出力する第三のミキシング手段５および第
四のミキシング手段１２と、中間周波信号をパルス波形
に変換するパルス波形整形手段１５と、時間ｔのあいだ
のパルス数を計測するパルス数計測手段１８と、パルス
数計測手段からの計測値と基準値との差を基に第一の局
部発振手段６の発振周波数を調整する信号を出力する周
波数調整手段１９で構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＦＳＫ受信装置やＰＳ
Ｋ受信装置などデータ復調装置の自動周波数調整（Auto
Frequency Control 以下、ＡＦＣ）に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】データ復調装置としてＦＳＫ受信装置を
例に説明する。一般に受信した変調信号をミキシング手
段によって中間周波信号に変換した後、復調するヘテロ
ダイン方式がよく用いられているが、その他にもダイレ
クトコンバージョン方式がある。

【０００３】ダイレクトコンバージョン方式の一例とし
て、受信信号の中心周波数にほぼ等しい周波数を有する
直交する２つの局部発振信号と受信信号をそれぞれミキ
シングすることにより直交する２つのベースバンド信号
に受信信号を変換しフィルタで希望信号のみを取りだし
た後、数十ｋＨｚの中間周波信号に変換して復調する。
これはイメージ周波数を除去するための帯域フィルタや
隣接チャンネル信号を除去するための帯域フィルタをＩ
Ｃで構成可能という特徴を持つ。これを図８を参照して
説明する。１はアンテナ、２は高周波増幅手段、３は第
一のミキシング手段、４は直流成分を遮断し、隣接する
周波数チャネルからの妨害波を除去する第一の帯域フィ
ルタ、５は第三のミキシング手段、６は第一の局部発振
手段、７は第一の９０度移相手段、８は第二のミキシン
グ手段、９は直流成分を遮断し、隣接する周波数チャネ
ルからの妨害波を除去する第二の帯域フィルタ、１０は
第二の局部発振手段、１１は第二の９０度移相手段、１
２は第四のミキシング手段、１３は加減算を行う演算手
段、１４は第三の帯域通過フィルタ、１５はパルス波形
整形手段、１６は周波数−電圧変換手段、２０は復調出
力端子である。

【０００４】さて変調信号として４００ＭＨｚ帯の搬送
波をデータ信号（伝送速度２４００ビット／秒）でＦＳ
Ｋ変調したものを考える。変調周波数を２．４ｋＨｚと
すると、例えばデータ信号が’１’のときは４００ＭＨ
ｚ−２．４ｋＨｚに周波数変調され、データ信号が’
０’のときは４００ＭＨｚ＋２．４ｋＨｚに周波数変調
される。

【０００５】上記変調信号がアンテナ１に入力すると、
高周波増幅手段２で増幅され、第一のミキシング手段３
及び第二のミキシング手段８によって、第一の局部発振
手段６で発振された信号とミキシングダウンされる。第
一の局部発振手段６の発振周波数はアンテナ１に入力す
る変調信号の搬送波周波数に等しい周波数である。ま
た、第一の９０度移相手段７によって第一のミキシング
手段３と第二のミキシング手段８とに入力される第一の
局部発振手段６からの信号は互いに直交している。その
結果、第一のミキシング手段３から出力されるＩ信号
（信号周波数は変調周波数である２．４ｋＨｚ）と、第
二のミキシング手段８から出力されるＱ信号（信号周波
数は変調周波数である２．４ｋＨｚ）とは互いに直交
し、変調信号の周波数変調情報はデータ信号がＩ信号と
Ｑ信号との位相の進み・遅れ情報となる。

【０００６】次に、このＩ信号とＱ信号を第三のミキシ
ング手段５及び第四のミキシング手段１２を用いて、第
二の局部発振手段１０からの発振周波数にミキシングア
ップする。そして演算手段１３で加算あるいは減算する
ことによりＩ信号とＱ信号の位相の進み・遅れ情報は、
第二の局部発振手段１０からの発振周波数を搬送波周波
数とする周波数変調された信号になる。ミキシングによ
って生じた妨害信号を第三の帯域通過フィルタ１４で除
去し希望信号である中間周波信号が取り出される。すな
わち、第二の局部発振手段１０での発振周波数を１６ｋ
Ｈｚとすると、演算手段１３からの中間周波信号はデー
タ信号が’１’のときは１６ｋＨｚ−２．４ｋＨｚに周
波数変調され、データ信号が’０’のときは１６ｋＨｚ
＋２．４ｋＨｚに周波数変調される。パルス波形整形手
段１５で第三の帯域通過フィルタ１４（中心周波数＝１
６ｋＨｚ）の出力を増幅しかつコンパレータを用いてパ
ルス波形に変換し後、周波数−電圧変換手段１６でその
周波数変化を電圧変化に変換することにより復調を行っ
ている。すなわち、パルス波形整形手段１５からはデー
タ信号が’１’のときは１６ｋＨｚ−２．４ｋＨｚのパ
ルスが、データ信号が’０’のときは１６ｋＨｚ＋２．
４ｋＨｚのパルスが出力され、周波数−電圧変換手段１
６は周波数が１６ｋＨｚ−２．４ｋＨｚのときは’１’
を、１６ｋＨｚ＋２．４ｋＨｚのときは’０’として復
調出力端子２０に出力する。これは遮断周波数１．２ｋ
Ｈｚの低域通過フィルタとコンパレータによって簡単に
構成できる。

【０００７】ここで、第一の局部発振手段６の発振周波
数はアンテナ１に入力する変調信号の搬送波周波数に等
しい周波数であるとしたが、実際には第一の局部発振手
段の周波数誤差があって等しい周波数にすることは難し
い。例えば、発振周波数が４００ＭＨｚであるとき０．
００１％ずれていると４ｋＨｚの周波数ずれになる。こ
のとき、Ｉ信号、Ｑ信号の周波数は４ｋＨｚずれてそれ
ぞれ２．４ｋＨｚ＋４ｋＨｚ＝６．４ｋＨｚと２．４ｋ
Ｈｚ−４ｋＨｚ＝１．６ｋＨｚになる。隣接チャネル妨
害フィルタでもある第一の帯域フィルタ４、第二の帯域
フィルタ９の遮断周波数は数ｋＨｚ程度であるため、
６．４ｋＨｚの周波数成分は減衰してその結果、復調性
能が劣化する。演算手段１３からの中間周波信号も１６
ｋＨｚ±２．４ｋＨｚ＋４ｋＨｚ＝２０ｋＨｚ±２．４
ｋＨｚに周波数変調になり、第三の帯域通過フィルタ１
４でも高い周波数成分が減衰して復調性能が劣化する。

【０００８】以上のように、ミキシング手段によって中
間周波信号に変換する際、発生する妨害信号を取り除く
ため帯域フィルタを備えるため、局部発振手段の発振周
波数にずれがあると中間周波信号が帯域フィルタの中心
からずれて減衰しその結果、復調性能が劣化する。その
ため中間周波信号が帯域フィルタの中心に来るように局
部発振手段の発振周波数を制御する構成が必要となる。

【０００９】このような局部発振周波数を制御する従来
のデータ復調装置の例として、特開昭６０−１２３１４
０号公報の「受信装置」に示されているように受信した
基準周波数を周波数分析し、周波数分析の結果に基づき
局部発振手段を制御する構成のものがある。また特公昭
５５−３７１３１号公報の「ＦＳＫ受信装置用ＡＦＣ方
式」に示されているように情報符号に先だって送られる
前置信号を利用し周波数弁別回路（＝周波数−電圧変換
手段）の出力を用いてＡＦＣ閉ループを構成し局部発振
手段の発振周波数を制御し、前置信号の受信を完了した
時に前記ＡＦＣ閉ループの制御電圧を記憶し、前記記憶
した制御電圧を開ループにより局部発振手段に印加する
構成のものがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記ＦＳ
Ｋ受信装置のような方式では、周波数分析手段としてフ
ーリエ変換手法を用いた方法やフィルタを複数個ならべ
た方法を用いており高速処理のディジタルシグナルプロ
セッサや多くのアナログフィルタを必要とし、簡易に構
成できないという課題がある。

【００１１】また基準周波数あるいは前置信号として単
一の周波数信号を必要とするため、通常不要な単一の周
波数信号を送らなければならず、伝送効率・電波の使用
効率を悪化させ他のデータ復調装置に影響を与えるとい
う課題がある。

【００１２】本発明は上記課題を解決するもので、簡単
な回路構成で可能とし、ビット同期信号の前に不要な付
加信号を付けることなく帯域フィルタの中心からの中間
周波信号のずれを検出し、これを調整することのできる
データ復調装置を実現することを目的としたものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、１と０との繰り返しからなるビット同期
信号を含んだデータ信号で変調された変調信号を受信し
中間周波信号に変換して復調するデータ復調装置で、局
部発振信号を出力する局部発振手段と、局部発振信号と
変調信号とをミキシングして中間周波信号を出力するミ
キシング手段と、中間周波信号をパルス波形に変換する
パルス波形整形手段と、時間ｔのあいだパルス波形のパ
ルス数を計測するパルス数計測手段と、パルス数計測手
段からの計測値とあらかじめ定めた基準値との差を所定
値とする方向に局部発振手段の発振周波数を調整する信
号を出力する周波数調整手段とで構成し、時間ｔはデー
タ信号の伝送速度の逆数の偶数倍とする。

【００１４】また、局部発振手段の発振周波数の調整回
数を数えるカウンタを備え、１つの変調信号でパルス数
計測と周波数調整とを２回以上行う。

【００１５】加えて、データ信号の受信終了を検出して
終了信号を出力する受信制御手段と、データ復調装置の
動作状況を監視して、報知、記録、あるいは復調動作を
中断するエラー処理手段を備え、カウンタは終了信号や
エラー処理手段からのエラー信号によってカウンタ値を
クリアする。

【００１６】また、変調信号の受信レベルを出力するレ
ベル検出手段を備え、受信レベルがあるレベル値以下で
あるときに、周波数調整手段はパルス数計測手段で時間
ｔのあいだ計測したパルス数を基準値とする。

【００１７】また、データ復調装置の動作状況を監視し
て、報知、記録、あるいは復調動作を中断するエラー処
理手段を備え、周波数調整手段はパルス数計測手段から
の計測値と基準値との差が許容値以上であるときにエラ
ー処理手段にエラー信号を出力する。

【００１８】パルス波形のパルス数を数えてパルス数Ｎ
になるまでの時間長を計測する時間計測手段と、時間計
測手段での計測値とあらかじめ定めた基準値との差を所
定値とする方向に局部発振手段の発振周波数を調整する
信号を出力する周波数調整手段とで構成し、パルス数Ｎ
は中間周波信号の中心周波数のずれを含めた最大値とデ
ータ信号の伝送速度の逆数との積の２倍以上とする。

【００１９】または、パルス数Ｎは中間周波信号の中心
周波数とデータ信号の伝送速度の逆数との積の偶数倍と
する。

【００２０】また、局部発振手段の発振周波数の調整回
数を数えるカウンタを備え、１つの変調信号で時間計測
と周波数調整とを２回以上行う。

【００２１】加えて、データ信号の受信終了を検出して
終了信号を出力する受信制御手段と、データ復調装置が
動作状況を監視して、報知、記録、あるいは復調動作を
中断するエラー処理手段を備え、カウンタは終了信号や
エラー処理手段からのエラー信号によってカウンタ値を
クリアする。

【００２２】また、変調信号の受信レベルを出力するレ
ベル検出手段を備え、受信レベルがあるレベル値以下で
あるときに、周波数調整手段は時間計測手段でパルス数
Ｎになるまで計測した時間長を基準値とする。

【００２３】また、データ復調装置が動作状況を監視し
て、報知、記録、あるいは復調動作を中断するエラー処
理手段を備え、周波数調整手段は時間計測手段からの計
測値と基準値との差が許容値以上であるときにエラー処
理手段にエラー信号を出力する。

【００２４】中間周波信号の中心周波数に応じた電圧を
出力する周波数−電圧変換手段と、時間ｔのあいだの周
波数−電圧変換手段からの電圧を平均して出力する平均
電圧出力手段と、平均電圧出力手段からの出力値とあら
かじめ定めた基準値との差を所定値とする方向に局部発
振手段の発振周波数を調整する信号を出力する周波数調
整手段とで構成され、時間ｔはデータ信号の伝送速度の
逆数の偶数倍とする。

【００２５】また、局部発振手段の発振周波数の調整回
数を数えるカウンタを備え、１つの変調信号で平均電圧
測定と周波数調整とを２回以上行う。

【００２６】加えて、データ信号の受信終了を検出して
終了信号を出力する受信制御手段とデータ復調装置の動
作状況を監視して、報知、記録、あるいは復調動作を中
断するエラー処理手段を備え、カウンタは終了信号やエ
ラー処理手段からのエラー信号によってカウンタ値をク
リアする。

【００２７】また、変調信号の受信レベルを出力するレ
ベル検出手段を備え、受信レベルがあるレベル値以下で
あるときに、周波数調整手段は平均電圧出力手段で時間
ｔのあいだ計測した出力値を基準値とする。

【００２８】また、データ復調装置の動作状況を監視し
て、報知、記録、あるいは復調動作を中断するエラー処
理手段を備え、周波数調整手段は平均電圧出力手段から
の出力値と基準値との差が許容値以上であるときにエラ
ー処理手段にエラー信号を出力する。

【００２９】そして、変調信号の受信レベルを出力する
レベル検出手段を備え、周波数調整手段は受信レベルが
あるレベル値以上であるときに動作して局部発振手段の
発振周波数を調整する。

【００３０】あるいは、周波数調整手段は受信レベルが
あるレベル値以下であるときに局部発振手段の発振周波
数をあらかじめ定めた初期値に戻す信号を出力する。

【００３１】また、データ信号の受信終了を検出して終
了信号を出力する受信制御手段を備え、周波数調整手段
は終了信号によって局部発振手段の発振周波数をあらか
じめ定めた初期値に戻す信号を出力する。

【００３２】さらに、データ復調装置の動作状況を監視
するエラー処理手段を備え、周波数調整手段はエラー処
理手段からのエラー信号によって局部発振手段の発振周
波数をあらかじめ定めた初期値に戻す信号を出力する。

【００３３】

【作用】本発明は上記構成によって、ビット同期信号を
含んだデータ信号で変調された変調信号を局部発振信号
とミキシングして中間周波信号とし、中間周波信号をパ
ルス波形に変換したパルス数をｔ時間計測して局部発振
手段の発振周波数を調整するもので、周波数調整手段は
時間ｔをデータ信号の伝送速度の逆数の偶数倍として、
計測するタイミングに関わらずパルス数計測の安定度を
高めるものである。

【００３４】また、パルス数計測と周波数調整とを２回
以上行い、パルス数計測の精度をさらに高めるものであ
る。

【００３５】加えて、一つの変調信号についてパルス数
計測と周波数調整とを２回以上行い、ずれ周波数によっ
てパルス数計測の精度が悪くなる特異点の影響を除去す
るものである。

【００３６】また、受信信号がないときに、周波数調整
手段は時間ｔのあいだ計測したパルス数を基準値とし
て、パルス数計測に含まれる局部発振周波数の変動を除
去するものである。

【００３７】また、周波数調整手段は計測したパルス数
が許容値を越えたことを検出して、報知、記録、あるい
は復調動作を中断してエラー処理するものである。

【００３８】パルス波形のパルス数を数えてパルス数Ｎ
になるまでの時間長を計測して局部発振手段の発振周波
数を調整するもので、時間計測手段で計測される値と基
準値との許容差を定め、パルス数Ｎは中心周波信号の中
心周波数のずれを含めた最大値とデータ信号の伝送速度
の逆数との積の２倍以上として、計測するタイミングに
関わらず時間計測の安定度を高めるものである。

【００３９】また、パルス数Ｎを局部発振手段の周波数
とデータ信号の伝送速度の逆数との積の偶数倍として、
計測するタイミングに関わらず時間計測の安定度を高め
るものである。

【００４０】また、時間計測と周波数調整とを２回以上
行い、時間計測の精度をさらに高めるものである。

【００４１】加えて、一つの変調信号について時間計測
と周波数調整とを２回以上行い、ずれ周波数によって時
間計測の精度が悪くなる特異点の影響を除去するもので
ある。

【００４２】また、受信信号がないときに、周波数調整
手段はパルス数Ｎになるまで計測した時間長を基準値と
して、時間計測に含まれる局部発振周波数の変動を除去
するものである。

【００４３】また、周波数調整手段は計測した時間長が
許容値を越えたことを検出して、報知、記録、あるいは
復調動作を中断してエラー処理するものである。

【００４４】時間ｔのあいだの周波数−電圧変換手段か
らの電圧の平均を計測して局部発振手段の発振周波数を
調整するもので、周波数調整手段は時間ｔをデータ信号
の伝送速度の逆数の偶数倍として、計測するタイミング
に関わらず平均電圧の計測の安定度を高めるものであ
る。

【００４５】また、平均電圧測定と周波数調整とを２回
以上行い、平均電圧測定の精度をさらに高めるものであ
る。

【００４６】加えて、一つの変調信号について平均電圧
測定と周波数調整とを２回以上行い、ずれ周波数によっ
て平均電圧測定の精度が悪くなる特異点の影響を除去す
るものである。

【００４７】また、受信信号がないときに、周波数調整
手段は時間ｔのあいだ計測した平均電圧値を基準値とし
て、平均電圧計測に含まれる局部発振周波数の変動、パ
ルス幅の変動を除去するものである。

【００４８】また、周波数調整手段は計測した平均電圧
値が許容値を越えたことを検出して、報知、記録、ある
いは復調動作を中断してエラー処理するものである。

【００４９】そして、周波数調整手段は受信レベルがあ
るレベル値以上であるときに動作して、必要なときのみ
に局部発振手段の発振周波数を調整するものである。

【００５０】あるいは、周波数調整手段は受信レベルが
あるレベル値以下であるときに局部発振手段の発振周波
数をあらかじめ定めた初期値に戻して、次の復調への影
響を除去するものである。

【００５１】また、周波数調整手段はデータ信号の受信
が終了したときに局部発振手段の発振周波数をあらかじ
め定めた初期値に戻して、次の復調への影響を除去する
ものである。

【００５２】さらに、周波数調整手段はデータ復調装置
の動作状況によって局部発振手段の発振周波数をあらか
じめ定めた初期値に戻して、次の復調への影響を除去す
るものである。

【００５３】

【実施例】以下本発明の実施例を図１を参照して説明す
る。図１で示すデータ復調装置はダイレクトコンバージ
ョン方式の受信装置である。１はアンテナ、２は高周波
増幅手段、３は第一のミキシング手段、４は直流成分を
遮断し、隣接する周波数チャネルからの妨害波を除去す
る第一の帯域フィルタ、５は第三のミキシング手段、６
は第一の局部発振手段、７は第一の９０度移相手段、８
は第二のミキシング手段、９は直流成分を遮断し、隣接
する周波数チャネルからの妨害波を除去する第二の帯域
フィルタ、１０は第二の局部発振手段、１１は第二の９
０度移相手段、１２は第四のミキシング手段、１３は加
減算を行う演算手段、１４は第三の帯域通過フィルタ、
１５はパルス波形整形手段、１６は周波数−電圧変換手
段、２０は復調出力端子である。以上は従来例の図８と
同じ動作をするものである。

【００５４】本発明の第一の実施例としてこれに加え
て、パルス波形手段１５からのパルス数をｔ時間測定す
るパルス数計測手段１８、パルス数計測手段１８からの
計測値を基にして第一の局部発振手段６の発振周波数を
制御する周波数調整手段１９、データ復調装置の動作に
異常が発生したことを報知したり記録したり、復調動作
を中断するエラー処理手段２２、データ信号の受信終了
を検出する受信制御手段２１、第一の局部発振周波数の
調整回数を数えるカウンタ１７を備える。

【００５５】以下にその動作を説明する。変調信号とし
て４００ＭＨｚ帯の搬送波をデータ信号（伝送速度２４
００ビット／秒）でＦＳＫ変調したものを考える。変調
周波数を２．４ｋＨｚとすると、例えばデータ信号が’
１’のときは４００ＭＨｚ−２．４ｋＨｚに周波数変調
され、データ信号が’０’のときは４００ＭＨｚ＋２．
４ｋＨｚに周波数変調される。連続したデータ信号とし
て’０’と’１’とを繰り返すビット同期信号とし、こ
れを変調した信号を受信したものと考える。

【００５６】受信した変調信号の搬送波周波数と第一の
局部発振手段６から出力される信号周波数とが同じであ
る場合、第二の局部発振手段１０での発振周波数を１６
ｋＨｚとすると、演算手段１３からの中間周波信号はデ
ータ信号が’１’のときは１６ｋＨｚ−２．４ｋＨｚに
周波数変調され、データ信号が’０’のときは１６ｋＨ
ｚ＋２．４ｋＨｚに周波数変調される。しかし、搬送波
周波数と第一の局部発振手段６から出力される信号周波
数とのずれが４ｋＨｚである場合、演算手段１３からの
中間周波信号はデータ信号が’１’のときは１６ｋＨｚ
−２．４ｋＨｚ＋４ｋＨｚ、データ信号が’０’のとき
は１６ｋＨｚ＋２．４ｋＨｚ＋４ｋＨｚの周波数変調に
なる。

【００５７】ここで、パルス数計測手段１８はパルス波
形整形手段１５から出力するパルス数をあらかじめ定め
た一定時間ｔの間あいだ計測し、パルス数を周波数調整
手段１９に出力する。計測したパルス数は周波数ずれを
含めた中間周波信号の平均周波数である２０ｋＨｚに対
応する。周波数調整手段１９では基準パルス数（第二の
局部発振手段１０からの信号周波数である１６ｋＨｚに
対応した値）とパルス数計測手段１８で計測されたパル
ス数の差（４ｋＨｚに相当）を計算し、その差を所定値
に調整する制御電圧を発生する。制御電圧により第一の
局部発振手段６の発振周波数が調整され、その結果、第
三の帯域通過フィルタ１４の出力である中間周波信号の
平均周波数が１６ｋＨｚ（第二の局部発振手段１０から
の信号周波数）＋αになる。ここでαが０になるような
所定値を設定するとずれが０となり、第一の局部発振手
段６の発振周波数が受信した変調波の搬送波周波数と一
致する。中間周波信号を帯域フィルタの中心に持ってく
るという点ではα＝０が望ましいが、データ復調手段の
回路構成によっては例えばαがわずかにずれていた方が
良い。

【００５８】例えば図１のようなダイレクトコンバージ
ョン方式で、コンデンサ・カップリングなどの直流除去
手段を第一の帯域フィルタ４および第二の帯域フィルタ
９に含む構成がある。例えば、第一のミキシング手段
３、第二のミキシング手段８からの出力信号と第一の帯
域フィルタ４、第二の帯域フィルタ９の入力信号とで直
流バイアスが異なる場合である。直流除去手段により、
直流バイアスの差が無くなるが、同時に第一のミキシン
グ手段３ならびに第二のミキシング手段８からの出力信
号で、変調信号の直流成分が無くなり復調性能が大きく
劣化する課題がある。そこで、周波数調整手段１９が例
えばα＝１００Ｈｚとするような所定値を持ち、第一の
局部発振手段６の発振周波数を受信した変調波の搬送波
周波数から１００Ｈｚずれた周波数に調整する。これに
よって直流除去手段を備えたデータ復調手段であって
も、直流除去手段によって復調性能が大きく劣化するこ
とがない。αの値については、直流除去手段の影響を受
けないような小さな値がよい。なお、以下では簡単に説
明するためα＝０とする。

【００５９】以上の周波数調整動作の中でｔについて説
明する。第一の局部発振手段６の発振周波数がアンテナ
１に入力する変調信号の搬送波周波数から４ｋＨｚずれ
ている場合を考える。図２に示すようにパルス波形整形
手段１５からの出力信号（図２中のｂ）はデータ信号
（図２中のａ）が’０’のときに１６ｋＨｚ（第二の局
部発振手段からの信号周波数）＋４ｋＨｚ（ずれ周波
数）＋２．４ｋＨｚ（変調周波数）のパルスが、データ
信号が’１’のときに１６ｋＨｚ（第二の局部発振手段
からの信号周波数）＋４ｋＨｚ（ずれ周波数）−２．４
ｋＨｚ（変調周波数）のパルスが出力される。パルス数
計測手段１８でｔ時間のあいだこのパルス数を計測し
て、周波数調整手段１９で計測値と１６ｋＨｚのときの
パルス数との差で周波数調整を行う。

【００６０】この方法は時間ｔが短かすぎると、例えば
データ信号が’０’のときだけのパルス数を測定するこ
とになる。たとえば、ずれ周波数が４ｋＨｚのときパル
スの平均周波数は２２．４ｋＨｚになる。したがって、
時間ｔはデータ信号が’０’のときと’１’のときとを
均等に含む時間にして、その間のパルスの平均周波数が
変調周波数と関係なく１６ｋＨｚ（第二の局部発振手段
からの信号周波数）＋４ｋＨｚ（ずれ周波数）となる時
間を選ぶ必要がある。このような周波数調整が可能であ
るのは受信したデータ信号が’０’と’１’とが繰り返
しているときで、かつ時間ｔはデータ信号’０１’また
は’１０’を一周期とした整数倍である。この時間ｔは
データ信号２ビットの周期の整数倍（データ信号の伝送
速度の逆数の偶数倍）であるから、例えば伝送速度が２
４００ビット／秒ではｔは約８３３μ秒の整数倍に近い
値である。

【００６１】例えば、ｔ＝８．３ｍ秒とすると、ずれ周
波数が４ｋＨｚではパルス周波数の平均が２０ｋＨｚと
なりｔ秒間に１６６〜１６７パルスを数えることにな
る。一方、周波数調整手段１９は、この値と比較する基
準値としてずれ周波数が０（パルス周波数の平均が１６
ｋＨｚ）であるときのパルス数１３３に設定してあるの
で、パルス数差として＋３３〜＋３４を算出をする。周
波数調整手段１９では＋３３〜＋３４に対応した直流電
圧をＤ／Ａ変換により発生し、第一の局部発振手段を制
御して、その発信周波数を受信した変調信号の搬送波周
波数と一致させる。その結果、中間周波信号の中心周波
数が１６ｋＨｚになる。

【００６２】ここで、ずれ周波数が大きすぎる場合を考
える。このような時は周波数調整が可能な範囲を超えて
周波数ずれが補正できず復調が正確にできないので、エ
ラー処理手段２２にてこれを報知したり記録したりして
エラー処理する必要がある。また、復調動作を中断して
もよい。周波数調整手段１９はずれ周波数の許容範囲に
対応した許容値を持ち、パルス数計測手段１８で計測し
たパルス数と基準値との差がこの許容値を超えた場合に
正常でないと判断してエラー処理手段２２にエラー信号
を出力してエラー処理を行う。

【００６３】また、例えばダイレクトコンバージョン方
式でコンデンサ・カップリングなどの直流除去手段が第
一の帯域フィルタ４および第二の帯域フィルタ９に含ま
れる構成では、ずれ周波数が変調周波数と一致した場合
に変調信号のエネルギー成分の多くが直流となってビッ
ト同期信号が正確に復調できない課題がある。そのた
め、パルス波形整形手段１５から出力されるパルス周波
数の平均が第二の局部発振手段１０からの信号周波数に
ならず、パルス数計測が計算通りにならない。これを解
決するために、パルス数計測と周波数調整を２回以上行
う。１度目の周波数調整によって一旦、ずれ周波数を変
調周波数から外すことで２度目以降は正確にパルス計測
と周波数調整ができる。それには第一の局部発振手段６
の発振周波数の調整回数を数えるカウンタ１７を備え、
パルス数計測と周波数調整とを２回以上行う。

【００６４】このようにパルス数計測と周波数調整とを
２回以上行う場合、ずれ周波数の検出精度は最終回の計
測時間ｔで決定される。よって、計測時間ｔは最終回の
計測時間ｔだけをを十分に長くして精度を確保すればよ
い。それ以外の回の計測時間ｔは必要最小限な時間に短
縮することで、周波数を調整する一連の制御時間を短く
することが可能となる。これにより送信側から送信され
る変調信号に含まれるビット同期信号を短くして周波数
の有効利用を図ることができる。

【００６５】また、送信側が唯一決まっていて、その搬
送波周波数が安定していれば周波数調整はデータ信号を
受信するごとに行う必要はない。一定時間毎、一定受信
回数毎に周波数調整を行うなどが考えられる。しかし、
通信間隔が長く空いたりして送信側の搬送波周波数が不
安定なときには、１つのデータ信号を受信する毎に周波
数調整する必要がある。受信制御手段２１はデータ信号
の受信終了を検出して終了信号をカウンタに出力して、
カウンタ値をクリアする。またエラー処理手段２２から
のエラー信号によってもカウンタ値をクリアすること
で、１つのデータ信号を受信する毎に周波数調整を行
う。

【００６６】以上、パルス波形整形手段１５からのパル
ス数を基にして、ずれ周波数を検出し周波数を調整する
方法を説明した。ミキシング手段と局部発振手段と帯域
フィルタを複数備えて、何段階かの中間周波信号を経て
復調する構成の場合、その各々の局部発振手段の周波数
を調整することが望ましい。例えば図１で第二の局部発
振手段から出力される発振周波数が設計した周波数（１
６ｋＨｚ）からずれていると、中間周波信号が第三の帯
域フィルタ１４の中心周波数（１６ｋＨｚ）からはずれ
て減衰しその結果、復調性能が劣化する。これを解決す
るために、図示していないが、第二の局部発振手段１０
からの信号をパルス波形整形手段５に直接入力してパル
ス出力し、パルス数計測手段１８で計測したこのパルス
数（＝パルスの周波数）から第二の局部発振手段１０の
発振周波数を調整する第二の周波数調整手段を備えても
良い。

【００６７】また、そこまで大きな周波数ずれがなくて
も第二の局部発振手段１０の発振周波数が狂っていると
周波数調整手段１９が正しく機能しない。つまり、周波
数調整手段１９が持っているパルス数の基準値は第二の
局部発振手段１０の発振周波数（設計値）に対応してい
るため、この周波数の狂いは周波数調整に影響を及ぼ
す。例えば１６ｋＨｚが１７ｋＨｚに狂うと、周波数調
整手段１９は第一の局部発振手段６の周波数を１ｋＨｚ
ずらすように調整してしまう。これを解決するため、ア
ンテナ１に入力する信号がないときの中間周波信号を利
用して周波数調整手段１９の基準値を決める。変調信号
の受信レベルを出力するレベル検出手段を備え、受信レ
ベルがあるレベル以下であればアンテナ１に入力する信
号がないとする。このとき、中間周波信号は雑音信号だ
けでその中心周波数は第三の帯域通過フィルタ１４の中
心周波数である１６ｋＨｚである。また、第三のミキシ
ング手段５及び第四のミキシング手段１２は第二の局部
発振周波数１６ｋＨｚを用いてスイッチ動作を行ってい
る。第三のミキシング手段５及び第四のミキシング手段
１２はバランス型スイッチで構成されるが、そのバラン
ス型スイッチを構成しているトランジスタのばらつき等
により１６ｋＨｚ信号が出力に漏れることがある。以上
から、アンテナ１に信号が入力しない場合には、中間周
波信号の中心周波数はほぼ１６ｋＨｚとなっている。こ
のときにパルス数計測手段１８で計測したパルス数を周
波数調整手段１９は基準値とする。このときのパルス数
計測時間ｔは中間周波信号のパルス数を計測するときと
同じである。この基準値の補正動作は定期的に行っても
よいし、電源電圧を検知して行ってもよいし、周囲温度
を検知して行ってもよい。このとき、第三のミキシング
手段５及び第四のミキシング手段１２の直流バイアスを
故意に変化させることでバランス型スイッチのバランス
をくずし、第二の局部発振手段１０の発振信号の漏れを
大きくすることもできる。

【００６８】あるいは、第二の局部発振手段１０からの
信号をパルス波形整形手段５に直接入力してパルス出力
し、このときパルス数計測手段１８で計測したパルス数
を周波数調整手段１９は基準値とする。このようにすれ
ば第二の局部発振手段１０の発振周波数が狂っても周波
数調整手段１９の基準値が変わり対応する。さらに、
このときのパルス数から第二の局部発振手段１０の発振
周波数の狂いがわかるので、狂いが大きすぎて中間周波
信号が第三の帯域フィルタ１４で減衰する場合には、正
常でないと判断してエラー処理手段２２にエラー信号を
出力してエラー処理を行う。

【００６９】なお、パルス数計測手段１８はカウンタと
カウンタの動作の開始及び終了を制御するためのタイマ
ーで簡単に構成することができる。また周波数調整手段
１９は基準数を記憶しておく記憶手段とＤ／Ａ変換手段
とを有するマイクロコンピュータで簡単に構成できる。

【００７０】次に本発明の他の実施例を図３に示し説明
する。図３において図１と同じ機能を示すものについて
は同一番号を付与している。図１に示す本発明の実施例
と図３に示す本発明の実施例の違いは、図３の実施例に
おいては図１のパルス数計測手段１８の代わりに時間計
測手段２３を備えて、パルス波形整形手段１５でパルス
波形に変換された中間周波信号のパルス数を数えてパル
ス数Ｎになるまでの時間長を計測することである。加え
て、周波数調整手段１９は、時間計測手段２３からの計
測時間とあらかじめ定めた基準値との差を所定値とする
方向に第一の局部発振周波数６を調整することである。

【００７１】時間計測手段２３はパルス波形整形手段１
５から出力するパルス数を数えてパルス数Ｎになるまで
の時間長を計測し、周波数調整手段１９に出力する。計
測した時間長は周波数ずれを含めた中間周波信号の平均
周波数に対応するので、周波数調整手段１９では基準時
間長（第二の局部発振手段１０からの信号周波数である
１６ｋＨｚに対応した値である）と時間計測手段２３で
計測された時間長の差を計算し、その差を所定値に調整
する制御電圧を発生する。制御電圧により第一の局部発
振手段６の発振周波数が調整され、その結果、第三の帯
域通過フィルタ１４の出力である中間周波信号の平均周
波数が１６ｋＨｚ（第二の局部発振手段１０からの信号
周波数）＋αになる。直流除去手段を備えたデータ復調
装置は、αを例えば１００Ｈｚ程度にした方がいい。以
下では簡単のためα＝０のとする。

【００７２】以上の周波数調整動作の中でパルス数Ｎに
ついて説明する。第一の局部発振手段６の発振周波数が
アンテナ１に入力する変調信号の搬送波周波数から４ｋ
Ｈｚずれている場合を考える。パルス波形整形手段１５
からの出力信号は図２に示すようにデータ信号が’０’
のときに１６ｋＨｚ（第二の局部発振手段からの信号周
波数）＋４ｋＨｚ（ずれ周波数）＋２．４ｋＨｚ（変調
周波数）のパルスが、データ信号が’１’のときに１６
ｋＨｚ（第二の局部発振手段からの信号周波数）＋４ｋ
Ｈｚ（ずれ周波数）−２．４ｋＨｚ（変調周波数）のパ
ルスが出力される。時間計測手段２３でパルスをＮまで
数えるあいだの時間長を計測して、周波数調整手段１９
でこの計測値と１６ｋＨｚのときの時間長との差で周波
数調整を行う。

【００７３】この方法はパルス数Ｎが小さすぎると例え
ばデータ信号が’０’のときだけの時間長を測定するこ
とになる。したがって、パルス数Ｎはデータ信号が’
０’のときと’１’のときとを均等に含む数にして、そ
の間のパルスの平均周波数が変調周波数と関係なく１６
ｋＨｚ（第二の局部発振手段からの信号周波数）＋４ｋ
Ｈｚ（ずれ周波数）となる数を選ぶ必要がある。データ
信号が’０１’のときのパルス数は中間周波信号の中心
周波数にずれ周波数を加え、これにデータ信号の伝送速
度の逆数をかけ算し、さらに２倍して求められる。した
がって、パルス数はずれ周波数によって変化し、一例と
して中心周波数を１６ｋＨｚとしたとき、ずれ周波数が
−４ｋＨｚのときは１０．０パルスであり、ずれ周波数
が０のときは１３．３パルスであり、ずれ周波数が＋４
ｋＨｚのときは１６．７パルスである。この場合、ずれ
周波数の大きさと確率は正規分布にしたがうと考えられ
る。パルス数Ｎは１３．３パルスの整数倍に近くする
と、データ信号が’０’のときの時間と’１’のときの
時間とを均等に含み、そのパルス数を数える時間が変調
周波数と関係なくなる確立が最も高い。すなわち、パル
ス数Ｎは中間周波信号の中心周波数とデータ信号の伝送
速度の逆数の積の偶数倍が最もよい。また、パルス数Ｎ
の最小数については、ずれ周波数を最大＋４ｋＨｚまで
許容すると１６．７パルス以上が必要である。すなわ
ち、パルス数Ｎは中間周波信号の中心周波数に許容ずれ
周波数を加えた中心周波数の最大値にデータ信号の伝送
速度の逆数をかけ算し、さらに２倍した値以上が必要で
ある。

【００７４】例えば、パルス数Ｎ＝１３３とすると、ず
れ周波数が４ｋＨｚではパルス周波数の平均が２０ｋＨ
ｚとなり７．９８ｍ秒間かかることになる。一方、周波
数調整手段１９は、この値と比較する基準値としてずれ
周波数が０（パルス周波数の平均が１６ｋＨｚ）のとき
の時間長９．９７５ｍｓに設定してあるので、時間差と
して−１．７７ｍ秒を算出する。周波数調整手段１９で
は−１．７７ｍ秒に対応した直流電圧をＤ／Ａ変換によ
り発生し、その発信周波数を受信した変調信号の搬送波
周波数と一致させる。その結果、中間周波信号の中心周
波数が１６ｋＨｚになる。

【００７５】ここで、ずれ周波数が大きすぎる場合を考
える。このような時は周波数調整が可能な範囲を超えて
周波数ずれが補正できず復調が正確にできないので、エ
ラー処理手段２２にてこれを報知したり記録したりして
エラー処理する必要がある。また、復調動作を中断して
もよい。周波数調整手段１９はずれ周波数の許容範囲に
対応した許容値を持ち、時間計測手段２３で計測したパ
ルス数と基準値との差がこの許容値を超えた場合に正常
でないと判断してエラー処理手段２２にエラー信号を出
力してエラー処理を行う。

【００７６】また、例えばダイレクトコンバージョン方
式でコンデンサ・カップリングなどの直流除去手段が第
一の帯域フィルタ４および第二の帯域フィルタ９に含ま
れる構成では、ずれ周波数が変調周波数と一致した場合
にビット同期信号が正確に復調できない課題がある。パ
ルス波形整形手段１５から出力されるパルス周波数の平
均が第二の局部発振手段１０からの信号周波数になら
ず、時間計測が計算通りにならない。これを解決するた
めに、時間計測と周波数調整を２回以上行う方法があ
る。１度目の周波数調整によって一旦、ずれ周波数を変
調周波数から外すことで２度目以降は正確に時間計測が
できる。それには第一の局部発振手段６の発振周波数の
調整回数を数えるカウンタ１７を備え、１つのデータ信
号につき時間計測と周波数調整とを２回以上行う。

【００７７】このように時間計測と周波数調整とを２回
以上行う場合、ずれ周波数の検出精度は最終回のパルス
数Ｎで決定されるので、最終回のパルス数Ｎだけをを十
分に長くして精度を確保すればよい。それ以外の回のパ
ルス数Ｎは必要最小限な数に短縮することで、周波数を
調整する一連の制御時間を短くすることが可能となる。
これにより送信側から送信される変調信号に含まれるビ
ット同期信号を短くして周波数の有効利用を図ることが
できる。

【００７８】また、送信側が一つであり、その搬送波周
波数が安定していれば周波数調整はデータ信号を受信す
るごとに行う必要はない。一定時間毎、一定受信回数毎
に周波数調整を行うなどが考えられる。送信側が複数で
ある場合には、ずれ周波数は相手によって異なってくる
ので、１つのデータ信号を受信する毎に周波数調整する
必要がある。受信制御手段２１はデータ信号の受信終了
を検出して終了信号をカウンタに出力して、カウンタ値
をクリアする。またエラー処理手段２２からのエラー信
号によってもカウンタ値をクリアすることで、１つのデ
ータ信号を受信する毎に周波数調整を行う。

【００７９】以上、パルス波形整形手段１５からのパル
ス周期を基にして、ずれ周波数を検出し周波数を調整す
る方法を説明した。ミキシング手段と局部発振手段と帯
域フィルタを複数備えて、何段階かの中間周波信号を経
て復調する構成の場合、その各々の局部発振手段の周波
数を調整することが望ましい。例えば図３で第二の局部
発振手段から出力される発振周波数が設計した周波数
（１６ｋＨｚ）からずれていると、中間周波信号が第三
の帯域フィルタ１４の中心周波数（１６ｋＨｚ）からは
ずれて減衰しその結果、復調性能が劣化する。これを解
決するために、図示していないが、第二の局部発振手段
１０からの信号をパルス波形整形手段５に直接入力して
パルス出力し、時間計測手段２３で測定した時間長（＝
パルスの周期）から第二の周波数調整手段が第二の局部
発振手段１０の発振周波数を調整しても良い。

【００８０】また、そこまで大きな周波数ずれがなくて
も第二の局部発振手段１０の発振周波数が狂っていると
周波数調整手段１９が正しく機能しない。つまり、周波
数調整手段１９が持っている時間長の基準値は第二の局
部発振手段１０の発振周波数（設計値）に対応している
ため、この周波数の狂いは周波数調整に影響を及ぼす。
例えば１６ｋＨｚが１７ｋＨｚに狂うと、周波数調整手
段１９は第一の局部発振手段の周波数６を１ｋＨｚずら
すように調整する。これを解決するため、アンテナ１に
入力する信号がないときの中間周波信号を利用して周波
数調整手段１９の基準値を決める。変調信号の受信レベ
ルを出力するレベル検出手段を備え、受信レベルがある
レベル以下であればアンテナ１に入力する信号がないと
する。このとき、中間周波信号は雑音信号だけでその中
心周波数は第三の帯域通過フィルタ１４の中心周波数で
ある１６ｋＨｚである。また、第三のミキシング手段５
及び第四のミキシング手段１２は第二の局部発振周波数
１６ｋＨｚを用いてスイッチ動作を行っている。第三の
ミキシング手段５及び第四のミキシング手段１２はバラ
ンス型スイッチで構成されるが、そのバランス型スイッ
チを構成しているトランジスタのばらつき等により１６
ｋＨｚ信号が出力に漏れることがある。以上から、アン
テナ１に信号が入力しない場合には、中間周波信号の中
心周波数はほぼ１６ｋＨｚとなっている。このときに時
間計測手段２３で計測した時間長を周波数調整手段１９
は基準値とする。このときのパルス数Ｎは中間周波信号
のパルス数を計測するときと同じである。この基準値の
補正動作は定期的に行ってもよいし、電源電圧を検知し
て行ってもよいし、周囲温度を検知して行ってもよい。
このとき、第三のミキシング手段５及び第四のミキシン
グ手段１２の直流バイアスを故意に変化させることでバ
ランス型スイッチのバランスをくずし、第二の局部発振
手段１０の発振信号の漏れを大きくすることもできる。

【００８１】あるいは、第二の局部発振手段１０からの
信号をパルス波形整形手段５に直接入力してパルス出力
し、このとき時間計測手段２３で計測した時間長を周波
数調整手段１９は基準値とする。このようにすれば第二
の局部発振手段１０の発振周波数が狂っても周波数調整
手段１９の基準値が変わるので対応できる。

【００８２】さらに、このとき計測した時間長によって
第二の局部発振手段１０の発振周波数の狂いがわかるの
で、狂いが大きすぎて中間周波信号が第三の帯域フィル
タ１４で減衰する場合には、正常でないと判断してエラ
ー処理手段にエラー信号を出力してエラー処理を行う。

【００８３】次に本発明の他の実施例を図４に示し説明
する。図４において図１と同じ機能を示すものについて
は同一番号を付与している。図１に示す本発明の実施例
と図４に示す実施例の違いは、図４の実施例においては
図１のパルス数計測手段１８の代わりに、平均電圧出力
手段２４を備えて、周波数−電圧変換手段１６から中間
周波数に対応した電圧出力を取り出しこの電圧出力を時
間ｔのあいだ平均して出力することである。加えて、周
波数調整手段１９は、平均電圧出力手段２４からの電圧
出力とあらかじめ定めた基準値との差を所定値とする方
向に第一の局部発振周波数６を調整することである。

【００８４】周波数−電圧変換手段１６はパルス波形整
形手段１５から出力するパルスの周波数に比例した電圧
を出力する。平均電圧出力手段２４は時間ｔのあいだの
平均電圧値を計測し、周波数調整手段１９に出力する。
計測した平均電圧値は周波数ずれを含めた中間周波信号
の平均周波数に対応するので、周波数調整手段１９では
基準電圧値（第二の局部発振手段１０からの信号周波数
である１６ｋＨｚに対応した値である）と平均電圧計測
手段２４で計測された平均電圧値の差を計算し、その差
を所定値に調整する制御電圧を発生する。制御電圧によ
り第一の局部発振手段６の発振周波数が調整され、その
結果、第三の帯域通過フィルタ１４の出力である中間周
波信号の平均周波数が１６ｋＨｚ（第二の局部発振手段
１０からの信号周波数）＋αになる。直流除去手段を備
えたデータ復調装置は、αを例えば１００Ｈｚ程度にし
た方がいい。以下では簡単のためα＝０のとする。

【００８５】以上の周波数調整動作の中で時間ｔについ
て説明する。第一の局部発振手段６の発振周波数がアン
テナ１に入力する変調信号の搬送波周波数から４ｋＨｚ
ずれている場合を考える。パルス波形整形手段１５から
の出力信号は図２に示すようにデータ信号が’０’のと
きに１６ｋＨｚ（第二の局部発振手段からの信号周波
数）＋４ｋＨｚ（ずれ周波数）＋２．４ｋＨｚ（変調周
波数）のパルスが、データ信号が’１’のときに１６ｋ
Ｈｚ（第二の局部発振手段からの信号周波数）＋４ｋＨ
ｚ（ずれ周波数）−２．４ｋＨｚ（変調周波数）のパル
スが出力される。周波数−電圧変換手段１６は、例えば
パルスの周波数が１６ｋＨｚで１Ｖを出力し、加えて周
波数が１ｋＨｚ変化する毎に０．１Ｖの出力変化する。
従って、中間周波信号が１６ｋＨｚ（第二の局部発振手
段の発振周波数）を中心に±２．４ｋＨｚ（変調周波
数）である場合は１±０．２４Ｖとなる。これにずれ周
波数が４ｋＨｚ加わって２０ｋＨｚ±２．４ｋＨｚのと
きは１．４±０．２４Ｖとなる。これが平均電圧出力手
段２４で平均されて電圧値は１．４Ｖとなり、周波数調
整手段１９では基準電圧値１Ｖ（１６ｋＨｚ）と比較す
る。平均電圧値が１Ｖであれば誤差は０であり、周波数
の調整動作は行わない。平均電圧値が１．４Ｖであれ
ば、差の０．４ボルトに対応した制御電圧を出力する。
そして周波数調整手段１９からの制御電圧により中間周
波信号がほぼ１６ｋＨｚになるよう第一の局部発振手段
の発振周波数が制御する。

【００８６】この方法はパルスの周波数に依存してお
り、時間ｔが短かすぎると例えばデータ信号が’０’の
ときだけの平均電圧値を測定することになる。したがっ
て、時間ｔはデータ信号が’０’のときと’１’のとき
とを均等に含む時間にして、その間のパルスの平均周波
数が変調周波数と関係なく１６ｋＨｚ（第二の局部発振
手段からの信号周波数）＋４ｋＨｚ（ずれ周波数）とな
る時間を選ぶ必要がある。このような周波数調整が可能
なのは受信したデータ信号が’０’と’１’とが繰り返
しているときで、かつ時間ｔはデータ信号’０１’また
は’１０’を一周期とした整数倍である。これはデータ
信号２ビットの周期の整数倍（データ信号の伝送速度の
逆数の偶数倍）であるから、例えば伝送速度が２４００
ビット／秒ではｔは約８３３μ秒の整数倍に近い値であ
る。

【００８７】ここで、ずれ周波数が大きすぎる場合を考
える。このような時は周波数調整が可能な範囲を超えて
周波数ずれが補正できず復調が正確にできないので、エ
ラー処理手段２２にてこれを報知したり記録したりして
エラー処理する必要がある。また、復調動作を中断して
もよい。周波数調整手段１９はずれ周波数の許容範囲に
対応した許容値を持ち、平均電圧出力手段２４からの出
力値と基準値との差がこの許容値を超えた場合に正常で
ないと判断してエラー処理手段２２にエラー信号を出力
してエラー処理を行う。

【００８８】また、例えばダイレクトコンバージョン方
式でコンデンサ・カップリングなどの直流除去手段が第
一の帯域フィルタ４および第二の帯域フィルタ９に含ま
れる構成では、ずれ周波数が変調周波数と一致した場合
にビット同期信号が正確に復調できない課題がある。そ
のため、パルス波形整形手段１５から出力されるパルス
周波数の平均値が第二の局部発振手段１０からの信号周
波数にならず、平均電圧の測定が計算通りにならない。
これを解決するために、平均電圧計測と周波数調整を２
回以上行う方法がある。１度目の周波数調整によって一
旦、ずれ周波数を変調周波数から外すことで２度目以降
は正確に平均電圧計測ができる。それには第一の局部発
振手段６の発振周波数の調整回数を数えるカウンタ１７
を備え、１つのデータ信号につき時間計測と周波数調整
とを２回以上行う。

【００８９】このように電圧値の平均と周波数調整とを
２回以上行う場合、ずれ周波数の検出精度は最終回の時
間ｔで決定されるので、最終回の時間ｔだけをを十分に
長くして精度を確保すればよい。それ以外の回の時間ｔ
は必要最小限な時間に短縮することで、周波数を調整す
る一連の制御時間を短くすることが可能となる。これに
より送信側から送信される変調信号に含まれるビット同
期信号を短くして周波数の有効利用を図ることができ
る。

【００９０】また、送信側が一つであり、その搬送波周
波数が安定していれば周波数調整はデータ信号を受信す
るごとに行う必要はない。一定時間毎、一定受信回数毎
に周波数調整を行うなどが考えられる。送信側が複数で
ある場合には、ずれ周波数は相手によって異なってくる
ので、１つのデータ信号を受信する毎に周波数調整する
必要がある。受信制御手段２１はデータ信号の受信終了
を検出して終了信号をカウンタに出力して、カウンタ値
をクリアする。またエラー処理手段２２からのエラー信
号によってもカウンタ値をクリアすることで、１つのデ
ータ信号を受信する毎に周波数調整を行う。

【００９１】以上、周波数−電圧変換手段１６からの電
圧の平均値を基にして、ずれ周波数を検出し周波数を調
整する方法を説明した。ミキシング手段と局部発振手段
と帯域フィルタを複数備えて、何段階かの中間周波信号
を経て復調する構成の場合、その各々の局部発振手段の
周波数を調整することが望ましい。例えば図４で第二の
局部発振手段から出力される発振周波数が設計した周波
数（１６ｋＨｚ）からずれていると、中間周波信号が第
三の帯域フィルタ１４の中心周波数（１６ｋＨｚ）から
はずれて減衰しその結果、復調性能が劣化する。これを
解決するために、図示していないが、第二の局部発振手
段１０からの信号をパルス波形整形手段５に直接入力し
てパルス出力し、このパルスの周波数を周波数−電圧変
換手段１６で電圧値に変換し、平均電圧出力手段２４で
平均した電圧値から第二の局部発振手段１０の発振周波
数を調整する第二の周波数調整手段を備えても良い。

【００９２】また、そこまで大きな周波数ずれがなくて
も第二の局部発振手段１０の発振周波数が狂っていると
周波数調整手段１９が正しく機能しない。つまり、周波
数調整手段１９が持っている電圧値の基準値は第二の局
部発振手段１０の発振周波数（設計値）に対応している
ため、この周波数の狂いは周波数調整に影響を及ぼす。
例えば１６ｋＨｚが１７ｋＨｚに狂うと、周波数調整手
段１９は第一の局部発振手段６の周波数を１ｋＨｚずら
すように調整する。また、周波数−電圧変換手段１６の
出力電圧は、例えばパルス整形手段１５からのパルス幅
が温度や電源電圧等の影響で刻々変化することによっ
て、入力する周波数が同じであっても変動する。

【００９３】これを解決するため、アンテナ１に入力す
る信号がないときの中間周波信号を利用して周波数調整
手段１９の基準値を決める。変調信号の受信レベルを出
力するレベル検出手段を備え、受信レベルがあるレベル
以下であればアンテナ１に入力する信号がないとする。
このとき、中間周波信号は雑音信号だけでその中心周波
数は第三の帯域通過フィルタ１４の中心周波数である１
６ｋＨｚである。また、第三のミキシング手段５及び第
四のミキシング手段１２は第二の局部発振周波数１６ｋ
Ｈｚを用いてスイッチ動作を行っている。第三のミキシ
ング手段５及び第四のミキシング手段１２はバランス型
スイッチで構成されるが、そのバランス型スイッチを構
成しているトランジスタのばらつき等により１６ｋＨｚ
信号が出力に漏れることがある。以上から、アンテナ１
に信号が入力しない場合には、中間周波信号の中心周波
数はほぼ１６ｋＨｚとなっている。このときに周波数−
電圧変換手段１６の出力信号を平均電圧出力手段２４に
取り込み、時間ｔで平均した電圧値を周波数調整手段１
９の基準値とする。このときの時間ｔは中間周波信号の
パルス数を計測するときと同じである。この基準値の補
正動作は定期的に行ってもよいし、電源電圧を検知して
行ってもよいし、周囲温度を検知して行ってもよい。こ
のとき、第三のミキシング手段５及び第四のミキシング
手段１２の直流バイアスを故意に変化させることでバラ
ンス型スイッチのバランスをくずし、第二の局部発振手
段１０の発振信号の漏れを大きくすることもできる。

【００９４】あるいは、第二の局部発振手段１０からの
信号をパルス波形整形手段５に直接入力してパルス出力
し、このときパルスの周波数を周波数−電圧変換手段１
６で電圧値に変換し、平均電圧出力手段２４で平均した
電圧値を周波数調整手段１９は基準値とする。このよう
にすれば第二の局部発振手段１０の発振周波数が狂って
も周波数調整手段１９の基準値が変わるので対応する。

【００９５】さらに、このとき計測した平均電圧値によ
って第二の局部発振手段１０の発振周波数の狂いがわか
るので、狂いが大きすぎて中間周波信号が第三の帯域フ
ィルタ１４で減衰する場合には、正常でないと判断して
エラー処理手段にエラー信号を出力してエラー処理を行
う。

【００９６】図５は周波数−電圧変換手段１６の構成の
一例を示したものである。図５において３０はパルス波
形整形手段１５からの信号が入力する入力端子、３１は
エッジ検出手段、３２は単安定マルチバイブレータ、３
３は低域通過フィルタ、２０は出力端子である。図６に
図５の各端子の信号波形図を示す。図６においてａは端
子３０の信号波形、ｂはエッジ検出手段３１の出力波
形、ｃは単安定マルチバイブレータ３２の出力波形、ｄ
は低域通過フィルタ３３の出力波形である。中間周波信
号のパルス波（図６ａ）を入力端子３０に入力するとエ
ッジ検出手段３１によってパルスの立ち上がりエッジが
検出される（図６ｂ）。この立ち上がりエッジにより単
安定マルチバイブレータ３２はパルス幅一定のパルス
（図６ｃ）が出力する。したがって低域通過フィルタ３
３の出力には復調された信号（図６ｄ）が出る。単安定
マルチバイブレータ３２のパルス信号（図６ｃ）はパル
ス整形手段１５の出力である中間周波信号のパルス信号
（図６ａ）と同じ周波数である。なお、エッジ検出手段
３１は立ち上がり及び立ち下がりの両方を検出するよう
にしてもよい。この場合、単安定マルチバイブレータ３
２の出力は中間周波信号の２倍の周波数になっているこ
とを考慮して周波数調整手段１９の基準値を決める必要
がある。

【００９７】最後に、送信相手が複数である場合には、
ずれ周波数が相手によって異なってくるので、１つのデ
ータ信号を受信した後に、調整した周波数を再びもとの
周波数に戻す必要がある。例えば、第一の局部発振手段
６の発振周波数を初期値として４００ＭＨｚとする。ま
ずに搬送波周波数４００．００４ＭＨｚの変調信号を受
信して周波数調整を行うと第一の局部発振手段６の発振
周波数は４００．００４ＭＨｚになる。次に搬送波周波
数３９９．９９６ＭＨｚの変調信号を受信した場合、第
一の局部発振手段６の発振周波数との差は８ｋＨｚにな
り、第一の帯域フィルタ４や第二の帯域フィルタ９、第
三の帯域フィルタ１４で減衰してしまう。これを解決す
るため、一つの変調信号を受信し終わったら、第一の局
部発振手段６の発振周波数を初期値である４００ＭＨｚ
に戻す。

【００９８】図７のように変調信号の受信レベルを出力
するレベル検出手段２５を備え、受信レベルがあるレベ
ル以上であれば受信すべき信号として、パルス数計測手
段１８でパルス数を計測し、周波数調整手段１９で第一
の局部発振手段６の発振周波数の調整を行う。その後受
信レベルがあるレベル以下に下がれば受信すべき信号が
終了したとして、周波数調整手段１９は第一の局部発振
手段６の発振周波数を初期値に戻す。なお、レベル検出
手段２５は第三の帯域フィルタ１４から入力し、中間周
波信号の大きさから受信レベルを検出しているが、第一
の帯域フィルタ４からのＩ信号や第二の帯域フィルタ９
からのＱ信号の大きさから受信レベルを検出することも
できる。

【００９９】また、受信レベルで判断すると、大きなノ
イズや関係ない信号によって誤動作してしまう可能性が
あるので、データ信号の受信終了を検出する受信制御手
段２１からの終了信号によって受信完了後に周波数調整
手段１９は第一の局部発振手段６の発振周波数を初期値
に戻す。また、データ復調装置の動作状況を監視するエ
ラー処理手段からのエラー信号によって、例えば受信が
うまくいかなかったときに周波数調整手段１９は第一の
局部発振手段６の発振周波数を初期値に戻す。

【０１００】以上、ダイレクトコンバージョン方式のＦ
ＳＫ受信装置で説明したが、中間周波信号と帯域フィル
タを備えるデータ復調装置、たとえばヘテロダイン方式
でも同じ効果がある。

【０１０１】なお、時間ｔやパルス数Ｎは計算した通り
の値でなくとも、四捨五入や切り上げ・切り下げを行っ
て、データ復調装置全体の精度から見て許容できる範囲
であればよい。

【０１０２】

【発明の効果】以上の説明から明らかのように本発明の
データ復調装置によれば、次の効果が得られる。

【０１０３】ビット同期信号を含んだデータ信号で変調
された変調信号を局部発振信号とミキシングして中間周
波信号とし、中間周波信号をパルス波形に変換したパル
ス数をｔ時間計測して局部発振手段の発振周波数を調整
するもので、周波数調整手段は時間ｔをデータ信号の伝
送速度の逆数の偶数倍として、計測するタイミングに関
わらずパルス数計測の安定度を高める効果がある。

【０１０４】また、一つの変調信号についてパルス数計
測と周波数調整とを２回以上行い、パルス数計測の精度
をさらに高める効果がある。

【０１０５】加えて、一つの受信データについてパルス
数計測と周波数調整とを２回以上行い、ずれ周波数によ
ってパルス数計測の精度が悪くなる特異点の影響を除去
する効果がある。

【０１０６】また、受信信号がないときに、周波数調整
手段は時間ｔのあいだ計測したパルス数を基準値とし
て、パルス数計測に含まれる局部発振周波数の変動を除
去する効果がある。

【０１０７】また、周波数調整手段は計測したパルス数
が許容値を越えたことを検出して、報知、記録、あるい
は復調動作を中断して対応する効果がある。

【０１０８】パルス波形のパルス数を数えてパルス数Ｎ
になるまでの時間長を計測して局部発振手段の発振周波
数を調整するもので、時間計測手段で計測される値と基
準値との許容差を定め、パルス数Ｎは中間周波信号の中
心周波数のずれを含めた最大値とデータ信号の伝送速度
の逆数との積の２倍以上として、計測するタイミングに
関わらず時間計測の安定度を高める効果がある。

【０１０９】また、周波数調整手段はパルス数Ｎを局部
発振手段の周波数とデータ信号の伝送速度の逆数との積
の偶数倍として、計測するタイミングに関わらず時間計
測の安定度を高める効果がある。

【０１１０】また、時間計測と周波数調整とを２回以上
行い、時間計測の精度をさらに高める効果がある。

【０１１１】加えて、一つの変調信号について時間計測
と周波数調整とを２回以上行い、ずれ周波数によって時
間計測の精度が悪くなる特異点の影響を除去する効果が
ある。

【０１１２】また、受信信号がないときに、周波数調整
手段はパルス数Ｎになるまで計測した時間長を基準値と
して、時間計測に含まれる局部発振周波数の変動を除去
する効果がある。

【０１１３】また、周波数調整手段は計測した時間長が
許容値を越えたことを検出して、報知、記録、あるいは
復調動作を中断して対応する効果がある。

【０１１４】時間ｔのあいだの周波数−電圧変換手段か
らの電圧の平均を計測して局部発振手段の発振周波数を
調整するもので、周波数調整手段は時間ｔをデータ信号
の伝送速度の逆数の偶数倍として、計測するタイミング
に関わらず平均電圧の計測の安定度を高める効果があ
る。

【０１１５】また、一つの変調信号について平均電圧測
定と周波数調整とを２回以上行い、平均電圧測定の精度
をさらに高める効果がある。

【０１１６】加えて、１つの受信したデータ信号につき
平均電圧測定と周波数調整とを２回以上行い、ずれ周波
数によって平均電圧測定の精度が悪くなる特異点の影響
を除去する効果がある。

【０１１７】また、受信信号がないときに、周波数調整
手段は時間ｔのあいだ計測した平均電圧値を基準値とし
て、平均電圧計測に含まれる局部発振周波数の変動、パ
ルス幅の変動を除去する効果がある。

【０１１８】また、周波数調整手段は計測した平均電圧
値が許容値を越えたことを検出して、報知、記録、ある
いは復調動作を中断して対応する効果がある。

【０１１９】そして、周波数調整手段は受信レベルがあ
るレベル値以上であるときに動作して、必要なときのみ
に局部発振手段の発振周波数を調整する効果がある。

【０１２０】あるいは、周波数調整手段は受信レベルが
あるレベル値以下であるときに局部発振手段の発振周波
数をあらかじめ定めた初期値に戻して、次の復調への影
響を除去する効果がある。

【０１２１】また、周波数調整手段はデータ信号の受信
が終了したときに局部発振手段の発振周波数をあらかじ
め定めた初期値に戻して、次の復調への影響を除去する
効果がある。

【０１２２】さらに、周波数調整手段はデータ復調装置
の動作状況によって局部発振手段の発振周波数をあらか
じめ定めた初期値に戻して、次の復調への影響を除去す
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるデータ復調装置のブ
ロック図

【図２】同装置内の信号波形図

【図３】本発明の他の実施例におけるデータ復調装置の
ブロック図

【図４】本発明のさらに他の実施例におけるデータ復調
装置のブロック図

【図５】同装置の周波数−電圧変換手段のブロック図

【図６】同装置の各部の信号波形図

【図７】本発明のさらに他の実施例におけるデータ復調
装置のブロック図

【図８】従来例におけるデータ復調装置のブロック図

【符号の説明】

１アンテナ２高周波増幅手段３第一のミキシング手段４第一の帯域通過フィルタ５第三のミキシング手段６第一の局部発振手段７第一の９０度移相手段８第二のミキシング手段９第二の帯域通過フィルタ１０第二の局部発振手段１１第二の９０度移相手段１２第四のミキシング手段１３演算手段１４第三の帯域通過フィルタ１５パルス波形整形手段１６周波数−電圧変換手段１７カウンタ１８パルス数計測手段１９周波数調整手段２０出力端子２１受信制御手段２２エラー処理手段２３時間計測手段２４平均電圧出力手段２５レベル検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松村照恵大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１と０との繰り返しからなるビット同期信
号を含んだデータ信号で変調された変調信号を受信し中
間周波信号に変換して復調するデータ復調装置で、局部
発振信号を出力する局部発振手段と、前記局部発振信号
と前記変調信号とをミキシングして中間周波信号を出力
するミキシング手段と、前記中間周波信号をパルス波形
に変換するパルス波形整形手段と、時間ｔのあいだ前記
パルス波形のパルス数を計測するパルス数計測手段と、
前記パルス数計測手段からの計測値とあらかじめ定めた
基準値との差を所定値とする方向に前記局部発振手段の
発振周波数を調整する信号を出力する周波数調整手段と
で構成され、前記時間ｔは前記データ信号の伝送速度の
逆数の偶数倍であるデータ復調装置。
【請求項２】局部発振手段の発振周波数の調整回数を数
えるカウンタを備え、１つの変調信号でパルス数計測と
周波数調整とを２回以上行う請求項１記載のデータ復調
装置。
【請求項３】データ信号の受信終了を検出して終了信号
を出力する受信制御手段と、データ復調装置の動作状況
を監視して、報知、記録、あるいは復調動作を中断する
エラー処理手段を備え、カウンタは前記終了信号や前記
エラー処理手段からのエラー信号によってカウンタ値を
クリアする請求項２記載のデータ復調装置。
【請求項４】変調信号の受信レベルを出力するレベル検
出手段を備え、前記受信レベルがあるレベル値以下であ
るときに、周波数調整手段はパルス数計測手段で時間ｔ
のあいだ計測したパルス数を基準値とする請求項１、２
または３記載のデータ復調装置。
【請求項５】データ復調装置の動作状況を監視して、報
知、記録、あるいは復調動作を中断するエラー処理手段
を備え、周波数調整手段はパルス数計測手段からの計測
値と基準値との差が許容値以上であるときに前記エラー
処理手段にエラー信号を出力する請求項１、２、３また
は４記載のデータ復調装置。
【請求項６】１と０との繰り返しからなるビット同期信
号を含んだデータ信号で変調された変調信号を受信し中
間周波信号に変換して復調するデータ復調装置で、局部
発振信号を出力する局部発振手段と、前記局部発振信号
と前記変調信号とをミキシングして中間周波信号を出力
するミキシング手段と、前記中間周波信号をパルス波形
に変換するパルス波形整形手段と、前記パルス波形のパ
ルス数を数えてパルス数Ｎになるのに要した時間長を計
測する時間計測手段と、前記時間計測手段での計測値と
あらかじめ定めた基準値との差を所定値とする方向に前
記局部発振手段の発振周波数を調整する信号を出力する
周波数調整手段とで構成され、前記パルス数Ｎは前記中
間周波信号の中心周波数のずれを含めた最大値と前記デ
ータ信号の伝送速度の逆数との積の２倍以上であるデー
タ復調装置。
【請求項７】パルス数Ｎは中間周波信号の中心周波数と
データ信号の伝送速度の逆数との積の偶数倍である請求
項６記載のデータ復調装置。
【請求項８】局部発振手段の発振周波数の調整回数を数
えるカウンタを備え、１つの変調信号で時間計測と周波
数調整とを２回以上行う請求項６または７記載のデータ
復調装置。
【請求項９】データ信号の受信終了を検出して終了信号
を出力する受信制御手段と、データ復調装置の動作状況
を監視して、報知、記録、あるいは復調動作を中断する
エラー処理手段を備え、カウンタは前記終了信号や前記
エラー処理手段からのエラー信号によってカウンタ値を
クリアする請求項８記載のデータ復調装置。
【請求項１０】変調信号の受信レベルを出力するレベル
検出手段を備え、前記受信レベルがあるレベル値以下で
あるときに、周波数調整手段は時間計測手段でパルス数
Ｎになるまで計測した時間長を基準値とする請求項６、
７、８または９記載のデータ復調装置。
【請求項１１】データ復調装置の動作状況を監視して、
報知、記録、あるいは復調動作を中断するエラー処理手
段を備え、周波数調整手段は時間計測手段からの計測値
と基準値との差が許容値以上であるときに前記エラー処
理手段にエラー信号を出力する請求項６、７、８、９ま
たは１０記載のデータ復調装置。
【請求項１２】１と０との繰り返しからなるビット同期
信号を含んだデータ信号で変調された変調信号を受信し
中間周波信号に変換して復調するデータ復調装置で、局
部発振信号を出力する局部発振手段と、前記局部発振信
号と前記変調信号とをミキシングして中間周波信号を出
力するミキシング手段と、前記中間周波信号の周波数に
応じた電圧を出力する周波数−電圧変換手段と、時間ｔ
のあいだの前記周波数−電圧変換手段からの電圧を平均
して出力する平均電圧出力手段と、前記平均電圧出力手
段からの出力値とあらかじめ定めた基準値との差を所定
値とする方向に前記局部発振手段の発振周波数を調整す
る信号を出力する周波数調整手段とで構成され、前記時
間ｔは前記データ信号の伝送速度の逆数の偶数倍である
データ復調装置。
【請求項１３】局部発振手段の発振周波数の調整回数を
数えるカウンタを備え、１つの変調信号で平均電圧測定
と周波数調整とを２回以上行う請求項１２記載のデータ
復調装置。
【請求項１４】データ信号の受信終了を検出して終了信
号を出力する受信制御手段と、データ復調装置の動作状
況を監視して、報知、記録、あるいは復調動作を中断す
るエラー処理手段を備え、カウンタは前記終了信号や前
記エラー処理手段からのエラー信号によってカウンタ値
をクリアする請求項１３記載のデータ復調装置。
【請求項１５】変調信号の受信レベルを出力するレベル
検出手段を備え、前記受信レベルがあるレベル値以下で
あるときに、周波数調整手段は平均電圧出力手段で時間
ｔのあいだ計測した出力値を基準値とする請求項１２、
１３または１４記載のデータ復調装置。
【請求項１６】データ復調装置の動作状況を監視して、
報知、記録、あるいは復調動作を中断するエラー処理手
段を備え、周波数調整手段は平均電圧出力手段からの出
力値と基準値との差が許容値以上であるときに前記エラ
ー処理手段にエラー信号を出力する請求項１２、１３、
１４または１５記載のデータ復調装置。
【請求項１７】変調信号の受信レベルを出力するレベル
検出手段を備え、周波数調整手段は前記受信レベルがあ
るレベル値以上であるときに動作して局部発振手段の発
振周波数を調整する請求項１〜１６のいずれか１項に記
載のデータ復調装置。
【請求項１８】変調信号の受信レベルを出力するレベル
検出手段を備え、周波数調整手段は前記受信レベルがあ
るレベル値以下であるときに局部発振手段の発振周波数
をあらかじめ定めた初期値に戻す信号を出力する請求項
１〜１７のいずれか１項に記載のデータ復調装置。
【請求項１９】データ信号の受信終了を検出して終了信
号を出力する受信制御手段を備え、周波数調整手段は前
記終了信号によって局部発振手段の発振周波数をあらか
じめ定めた初期値に戻す信号を出力する請求項１〜１８
のいずれか１項に記載のデータ復調装置。
【請求項２０】データ復調装置の動作状況を監視するエ
ラー処理手段を備え、周波数調整手段は前記エラー処理
手段からのエラー信号によって局部発振手段の発振周波
数をあらかじめ定めた初期値に戻す信号を出力する請求
項１〜１９のいずれか１項に記載のデータ復調装置。