JPH10209988A - Ｒｄｓ復調回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＲＤＳ放送受信機の発振器の数を最小限とし
得るＲＤＳ復調回路を提供する。 【解決手段】 ＲＤＳ復調回路に、電圧制御発振回路、
第１の分周回路、第２の分周回路、位相検波器およびチ
ャージポンプから成る固定ＰＬＬ回路を備えて、１チッ
プの集積回路とする。電圧制御発振回路の発振周波を第
１の分周回路に与え、選局用発振周波を制御するＰＬＬ
周波数シンセサイザに基準周波を供給する発振器の発振
周波を第２の分周回路に与えて、これらの分周出力を位
相検波器によって比較する。位相検波器の出力によって
チャージポンプの出力電圧を調節し、この電圧によって
電圧制御発振回路の発振周波を制御してロックし、この
発振周波をＲＤＳ復調用のクロックとして用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＲＤＳ放送を受信す
るラジオに用いられるＲＤＳ復調回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＦＭ音声信号に音声以外の信号を多重さ
せて放送し、番組に関する情報等を提供するラジオデー
タシステム（ＲＤＳ：Radio Data System）が、欧州や
米国で実用化されている。ＦＭ音声信号に多重されるＲ
ＤＳ信号については欧州放送連盟が規格をまとめてお
り、ＲＤＳデータには、例えば、国名コードや番組コー
ドから成るプログラム識別コード、放送局名、同一番組
を送信中の放送局の周波数リスト、音楽番組であるか会
話番組であるかの識別コード、交通情報が含まれる。

【０００３】ＲＤＳデータは、文字として表示すること
もできるが、受信機の設定の制御に直接利用することも
可能である。例えば、受信中の周波数の受信強度が低下
したときに、上記周波数リストに記されている周波数の
電界強度を調べて、同一番組を放送している放送局の中
から最も電波の強い局を自動選局することができる。こ
の機能を、例えばカーラジオに備えると、長距離を移動
するときでも良好な受信状態を継続して維持することが
できる。

【０００４】図３に、多重されたＦＭ音声信号とＲＤＳ
信号のスペクトルを模式的に示す。音声信号には左音声
と右音声の和（Ｌ＋Ｒ）信号、左音声と右音声の差（Ｌ
−Ｒ）信号、および差信号の搬送波周波数（３８ｋＨ
ｚ）の１／２の周波数（１９ｋＨｚ）であるパイロット
信号が含まれている。ＲＤＳ信号用の副搬送波はこのパ
イロット信号の第３高調波に対して、等しい周波数（５
７ｋＨｚ）で同位相または直交位相に設定される。ＲＤ
Ｓ信号による音声信号用主搬送波の変調度は標準で約
２．７％（±２ｋＨｚ）であり、音声信号はＲＤＳ信号
による影響を受けない。

【０００５】放送局におけるＲＤＳ信号の送信手順を図
４に示す。ＲＤＳデータの伝送速度は１．１８７５ｋビ
ット／秒に定められており、まず、１．１８７５ｋＨｚ
の基本クロック（Ａ）を、デジタル信号であるＲＤＳデ
ータ（Ｂ）によって差動エンコードする。次いで、エン
コード後のデータ（Ｃ）を基本クロック（Ａ）を用いて
２相ＰＳＫ（Phase Shift Keying）変調し、変調後の信
号（Ｄ）をハイパスフィルタに通す。さらに、フィルタ
通過後の変調信号（Ｅ）によって副搬送波を搬送波抑圧
型振幅変調して両側波帯（ＤＳＢ）変調信号（Ｆ）とす
る。このＤＳＢ変調信号の両側波帯をＦＭ音声信号に多
重して送信する。

【０００６】ＲＤＳ放送を受信する従来の受信機の概略
構成を図５に示す。受信機は、選局用の周波を発振する
局部発振回路５４、外付けされた発振器６０の基準周波
を用いて局部発振回路５４の発振周波数を制御するＰＬ
Ｌ周波数シンセサイザ５５、受信した高周波を増幅し、
これと局部発振回路５４の発振周波とを混合して所望の
周波数帯域を選び中間周波として出力する高周波増幅回
路５１、中間周波を増幅し検波する中間周波増幅検波回
路５２、検波された信号から音声信号を抽出してＦＭ復
調し左右の音声信号を生成するステレオ復調回路５３を
備えている。このＦＭ受信用の一般的な構成に加えて、
ＲＤＳ復調回路５６およびマイクロコンピュータ（ＭＰ
Ｕ）５７を設けることによりＲＤＳデータを得ることを
可能にしている。

【０００７】ＲＤＳ復調回路５６は、バンドパスフィル
タにより中間周波増幅検波回路５２の出力からＲＤＳ信
号を抽出し、このＲＤＳ信号に対して上述の送信時の手
順と逆の手順の処理を施す。ＲＤＳ復調回路５６は、Ｐ
ＬＬ回路より成るデコーダを有しており、これによって
ＲＤＳ信号を復調しデコードして、得られたＲＤＳデー
タと同期クロックとをＭＰＵ５７に出力する。デコーダ
には、ＲＤＳ復調回路５６に対して外付けされた発振器
６１から基準周波が与えられる。

【０００８】ＭＰＵ５７は、同期クロックによってＲＤ
Ｓデータの値を判別して含まれている情報を取得し、こ
の情報を文字に変換して表示部５８に表示する。ＭＰＵ
５７はまた、ＰＬＬ周波数シンセサイザ５５にクロック
や分周比等のデータを出力してその動作を制御し、これ
により局部発振回路５４の発振周波数を変化させて選局
する周波数帯域を変化させる。通常の場合、ＭＰＵ５７
は操作部５９から伝達される使用者の操作に応じて選局
のための制御を行うが、受信中の電界強度が所定レベル
よりも低下したときには、前述のように、ＲＤＳデータ
から取得した周波数リストのうち最も強度の強い周波数
を受信するようにＰＬＬ周波数シンセサイザ５５を制御
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ＲＤＳ受信機では、ＰＬＬ周波数シンセサイザ用の発振
器とＲＤＳ復調回路用の発振器を個別に備えて、基準周
波を供給するようにしている。ところが、基準周波は正
確であることが要求されるから、基準周波を発振するた
めの発振器としては、例えば水晶発振子のように、高精
度である反面高価なものが必要となる。上記構成では、
このような発振器を２つ必要としているため、必然的に
受信機のコストが上昇する。

【００１０】また、部品点数が多い分、構成が複雑にな
って限られたスペース内に部品を配置することが困難に
なる。しかも、ＰＬＬ周波数シンセサイザの基準周波と
ＲＤＳ復調回路の基準周波は異なる周波数に設定されて
おり、このため２種類の発振器を用意する必要が生じ
て、部品点数のみならず部品の種類も多くなっている。

【００１１】本発明は、ＲＤＳ放送受信機の発振器の数
を最小限とし得るＲＤＳ復調回路を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、ＦＭ放送波に多重されたＲＤＳ信号を
復調するＲＤＳ復調回路において、選局されたＦＭ放送
波を与えられ、このＦＭ放送波に多重されているＲＤＳ
信号を抽出して所定のクロック周波を用いてデジタル信
号に復調するＲＤＳ復調部と、ＲＤＳ復調部に与えるク
ロック周波を発振する電圧制御発振回路と、電圧制御発
振回路のクロック周波を分周する第１の分周回路と、Ｆ
Ｍ放送波選局用の基準周波を与えられてこの基準周波を
分周する第２の分周回路と、第１の分周回路の出力と第
２の分周回路の出力とを比較する位相比較器と、位相比
較器の出力に基づいて発振周波制御のための電圧を電圧
制御発振回路に与えるチャージポンプ回路から成るＰＬ
Ｌ回路とを備える。

【００１３】ＲＤＳ復調部は抽出したＲＤＳ信号をＰＬ
Ｌ回路の電圧制御発振回路が発振するクロック周波を用
いてデジタル信号に復調する。電圧制御発振回路の発振
周波は、第１の分周回路によって分周された後、第２の
分周回路により基準周波を分周して得た一定周波と位相
比較器によって比較され、その比較結果に基づく制御電
圧によって制御されて、ＲＤＳ信号復調に適するクロッ
ク周波に保たれる。比較のための基準周波としては、Ｆ
Ｍ放送波選局のためのものを兼用する。したがって、こ
のＲＤＳ復調回路には、専用の基準周波発振器を備える
必要がない。

【００１４】上記ＲＤＳ復調回路は、ＲＤＳ復調部とＰ
ＬＬ回路を含む１チップの集積回路として形成する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態のＲＤ
Ｓ受信機について図面を参照して説明する。図１にＲＤ
Ｓ受信機の概略構成を示す。ＲＤＳ受信機１は、高周波
増幅回路１１、中間周波増幅検波回路１２、ステレオ復
調回路１３、局部発振回路１４、ＰＬＬ周波数シンセサ
イザ１５、ＭＰＵ１７、表示部１８および操作部１９を
備えている。これらは、図５に示した従来のＲＤＳ受信
機の対応する構成要素と同様の機能を有するものであ
る。ただし、受信機１はＡＭ放送も受信し得るように構
成されており、ステレオ復調回路１３はＡＭ復調も行
う。

【００１６】本実施形態のＲＤＳ受信機１は、水晶発振
子から成りＰＬＬ周波数シンセサイザ１５に基準周波を
供給する発振器２０の発振周波を与えられ、この基準周
波を用いてＲＤＳ信号を復調するＲＤＳ復調回路１６を
備えている。ＲＤＳ復調回路１６は、発振機２０から与
えられる基準周波を利用する固定ＰＬＬ回路３３を内蔵
している。発振器２０の発振周波数は７．２ＭＨｚまた
は４．５ＭＨｚに設定されている。

【００１７】ＰＬＬ周波数シンセサイザ１５は、局部発
振回路１４の発振出力を入力され、これに基づいて制御
信号を局部発振器１４に出力してその発振周波数を所定
値にロックする。ＲＤＳ復調回路１６は、中間周波増幅
検波回路１２の出力信号からＲＤＳ信号を抽出して復調
し、得られたＲＤＳデータと同期クロックとをＭＰＵ１
７に出力する。

【００１８】ＭＰＵ１７は、同期クロックによってＲＤ
Ｓデータの値を判別して含まれている情報を取得し、こ
の情報を文字に変換して表示部１８に表示する。ＭＰＵ
１７はまた、ＰＬＬ周波数シンセサイザ１５にクロック
や分周比等の制御データを出力してその動作を制御し、
これにより局部発振回路１４の発振周波数を変化させて
選局する周波数帯域を変化させる。通常の場合、ＭＰＵ
１７は操作部１９から伝達される使用者の操作に応じ
て、ＦＭとＡＭのバンド切り換えを含めた選局の制御を
行う。

【００１９】受信中のＦＭ信号の電界強度が所定レベル
よりも低下したときには、ＭＰＵ１７はＲＤＳデータか
ら取得した周波数リストに含まれる各周波数に対応する
制御データを順次ＰＬＬ周波数シンセサイザ１５に出力
して、同一番組を放送している周波数を順次選局させ、
電界強度の最も高い周波数を見い出してその周波数を選
局させる。この選局制御は１秒以下の短時間に行われ
る。したがって、使用者に受信周波数帯域が変化したこ
とを意識させることなく、同一番組を良好なレベルで継
続して受信することができる。

【００２０】ＰＬＬ周波数シンセサイザ１５およびＲＤ
Ｓ復調回路１６の構成を図２に示す。ＰＬＬ周波数シン
セサイザ１５は１チップ集積回路として形成されてお
り、発振器２０が外付けされている。ＰＬＬ周波数シン
セサイザ１５は、発振器２０から与えられる基準周波を
分周する基準周波分周回路２１、局部発振回路１４が発
振するＦＭ受信用発振出力（ＦＭIN）またはＡＭ受信用
発振出力（ＡＭIN）を所定の率で分周する分周器２２、
分周器２２の出力を可変分周する１６ビットのプログラ
マブルカウンタ２３、基準周波分周回路２１の出力とプ
ログラマブルカウンタ２３の出力を比較する位相検波器
２４を備えている。

【００２１】位相検波器２４の出力によってチャージポ
ンプ２５の出力電圧を制御し、その出力電圧をローパス
フィルタ２６を介して局部発振回路１４に与えて所望の
発振周波数にロックする。これにより高周波増幅回路１
１において受信波と混合される周波が定まって、周波数
帯域の選択すなわち選局がなされる。

【００２２】ＲＤＳ復調回路１６は１チップの集積回路
として形成されており、バンドパスフィルタとコンパレ
ータから成る回路３１、ＰＬＬ回路から成るＲＤＳデコ
ーダ３２、および固定ＰＬＬ回路３３を備えている。バ
ンドパスフィルタ／コンパレータ回路３１は、中間周波
増幅検波回路１２の出力（ＭＵＸ）を与えられて、バン
ドパスフィルタによってＦＭ副搬送波の５７ｋＨｚを中
心とするＲＤＳ信号のみを通過させ、フィルタ通過後の
ＲＤＳ信号をコンパレータにより所定値と比較してデジ
タル化する。このバンドパスフィルタ／コンパレータ回
路３１により、図４の２相ＰＳＫ変調信号（Ｄ）が再生
される。

【００２３】ＲＤＳデコーダ３２は、バンドパスフィル
タ／コンパレータ回路３１から出力される２相ＰＳＫ変
調信号を固定ＰＰＬ回路３３から与えられるクロックを
用いて図４の差動エンコードデータ（Ｃ）とし、これを
デコードしてＲＤＳデータ（Ｂ）と同期クロック（Ａ）
を再生する。得られたＲＤＳデータおよび同期クロック
は端子ＤＡおよびＣＫからＭＰＵ１７に出力される。

【００２４】固定ＰＬＬ回路３３は、４．３３２ＭＨｚ
を発振する電圧制御発振回路３４、その発振周波を１／
３６１に分周して１２ｋＨｚとする分周器３５、フィル
ター回路を介して発振器２０の基準周波（７．２ＭＨｚ
または４．５ＭＨｚ）を与えられ１／６００または１／
３７５に分周して１２ｋＨｚとする基準周波分周回路３
８、分周器３５の出力と基準周波分周回路３８の出力を
比較する位相検波器３６、位相検波器３６によって制御
されるチャージポンプ３７から成る。チャージポンプ３
７の出力にフィルタ回路３９を接続し、これによる電圧
変化で電圧制御発振回路３４を制御する。

【００２５】電圧制御発振回路３４の発振周波は分周器
３５によって分周され、基準周波分周回路３８によって
発振器２０の基準周波から生成された１２ｋＨｚの周波
と比較される。電圧制御発振回路３４の発振周波数が
４．３３２ＭＨｚよりも高いときすなわち分周器３５の
出力周波が１２ｋＨｚよりも高いときには、位相検波器
３６はチャージポンプ３７によりフィルタ回路３９の出
力電圧を低下させる。逆に、分周器３５の出力周波が１
２ｋＨｚよりも低いときには、位相検波器３６はフィル
タ回路３９の出力電圧を上昇させる。これにより、電圧
制御発振回路３４の発振周波数がロックされる。

【００２６】こうして正しく所定値にロックされ副搬送
波周波数の整数倍となった電圧制御発振回路３４の発振
周波が、クロックとしてＲＤＳデコーダ３２に与えられ
ることになる。したがって、ＲＤＳデコーダ３２はＲＤ
Ｓ信号を正しく復調することができる。

【００２７】前述のように、ＲＤＳ復調回路１６は１チ
ップとして形成されているため、このチップを基板に搭
載して他の回路と接続するか否かによって、受信機１は
ＲＤＳ放送受信用ともなり単なるＦＭ／ＡＭ受信用とも
なる。我国においては未だＲＤＳ放送は実施されていな
いため国内で使用するラジオにＲＤＳ復調回路を組み込
むことは無意味であるが、ＲＤＳ放送が実施されている
欧州や米国向けに設計したＲＤＳ受信機１からＲＤＳ復
調回路１６のチップを除くだけで、設計変更することな
く無駄のない国内向けラジオとすることが可能である。

【００２８】

【発明の効果】請求項１のＲＤＳ復調回路によるとき
は、ＦＭ放送波の選局用の基準周波をＲＤＳ復調に必要
なクロックの固定に兼用するため、ＲＤＳ復調専用に高
価な基準発振器を備える必要がなく、製造コストが抑え
られる。また、外付けする回路素子がなくなるため、基
板上の実装面積を低減することができる。

【００２９】請求項２のようにＲＤＳ復調回路を１チッ
プの集積回路とすると、実装面積をさらに低減すること
が可能になる。また、この１つのチップを実装するか否
かのみによって、ＦＭ受信機をＲＤＳ受信用とＲＤＳ非
受信用とに分けることができる。すなわち、他の回路を
全く同一にして、ＲＤＳ放送が行われている地域用のＦ
Ｍ受信機とＲＤＳ放送が行われていない地域用のＦＭ受
信機とを製造することが可能になり、仕向地に応じて異
なる回路を用意する必要がなくなる。したがって、ＦＭ
受信機の製造効率が向上し、製造コストを大きく低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態のＲＤＳ受信機の概略構
成を示す図。

【図２】 ＰＬＬ周波数シンセサイザとＲＤＳ復調回路
の構成を示す図。

【図３】 多重されたＦＭ音声信号とＲＤＳ信号のスペ
クトルを模式的に示す図。

【図４】 ＲＤＳ信号の送信手順を示す図。

【図５】 従来のＲＤＳ受信機の概略構成を示す図。

【符号の説明】

１ ＲＤＳ受信機 １１ 高周波増幅回路 １２ 中間周波増幅検波回路 １３ ステレオ復調回路 １４ 局部発振回路 １５ ＰＬＬ周波数シンセサイザ １６ ＲＤＳ復調回路 １７ マイクロコンピュータ １８ 表示部 １９ 操作部 ２０ 基準発振器 ２１ 基準周波分周回路 ２３ プログラマブルカウンタ ２４ 位相検波器 ３１ バンドパスフィルタ／コンパレータ回路 ３２ ＲＤＳデコーダ ３３ 固定ＰＬＬ回路 ３４ 電圧制御発振回路 ３５ 分周器 ３６ 位相検波器 ３７ チャージポンプ ３８ 基準周波分周回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦＭ放送波に多重されたＲＤＳ信号を復
   調するＲＤＳ復調回路において、 選局されたＦＭ放送波を与えられ、該ＦＭ放送波に多重
   されているＲＤＳ信号を抽出して所定のクロック周波を
   用いてデジタル信号に復調するＲＤＳ復調部と、 前記ＲＤＳ復調部に与えるクロック周波を発振する電圧
   制御発振回路と、該電圧制御発振回路のクロック周波を
   分周する第１の分周回路と、ＦＭ放送波選局用の基準周
   波を与えられて該基準周波を分周する第２の分周回路
   と、前記第１の分周回路の出力と前記第２の分周回路の
   出力とを比較する位相比較器と、該位相比較器の出力に
   基づいて発振周波制御のための電圧を前記電圧制御発振
   回路に与えるチャージポンプ回路から成るＰＬＬ回路と
   を備えることを特徴とするＲＤＳ復調回路。
2. 【請求項２】 前記ＲＤＳ復調部と前記ＰＬＬ回路を１
   チップの集積回路に形成したことを特徴とする請求項１
   に記載のＲＤＳ復調回路。