JPH11112583A - 周波数オフセット検出回路 - Google Patents

周波数オフセット検出回路

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JPH11112583A
JPH11112583A JP5147598A JP5147598A JPH11112583A JP H11112583 A JPH11112583 A JP H11112583A JP 5147598 A JP5147598 A JP 5147598A JP 5147598 A JP5147598 A JP 5147598A JP H11112583 A JPH11112583 A JP H11112583A
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JP
Japan
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rotation speed
circuit
value
digital signal
signal
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JP5147598A
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English (en)
Inventor
Hideto Yamaguchi
英人 山口
Kenzo Urabe
健三 占部
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信FSK変調波における2種のシンボルの
発生割合に偏りが生じた場合でも、正確に周波数オフセ
ットを検出でき、かつ小型化、IC化に適した周波数オ
フセット検出回路を提供する。 【解決手段】 ベースバンド信号のそれぞれ同相成分信
号iおよび直交成分信号qを入力するコンパレータ3お
よび4の出力であるディジタル信号IおよびQを用い
て、回転速度検出回路5で、ディジタル信号IとQで規
定される位相ベクトルの回転速度対応値Dを得て、回転
方向判定回路5で上記位相ベクトルの回転方向を判断
し、平均回路7および8では、上記位相ベクトルのそれ
ぞれ正および負回転時の回転速度対応値D1およびD2
の各平均値FpおよびFmを出し、加算回路10で平均
値Fmから平均値Fpを減じて周波数オフセット対応値
Foutを求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2値ディジタル信
号で周波数変調(すなわちFSK)されている受信変調
波を直交検波するFSK直交検波回路の局部発振周波数
と搬送波周波数とのずれ、すなわち周波数オフセット
を、自動周波数制御に供するために、検出する周波数オ
フセット検出回路に関する。
【0002】なお、本発明にかかる周波数オフセット検
出回路は、例えば選択呼出受信機等の様に、小型化が求
められている受信機での利用に好適なものである。
【0003】
【従来の技術】FSK(Frequency Shif
t Keying)検波回路に用いられている従来の周
波数オフセット検出回路の回路構成を図6に示す。すな
わち、周波数ディスクリミネータ30は、入力信号I
N、すなわち受信FSK変調波を所定の帯域制限フィル
ターを通して得られた信号、を入力し、この入力信号I
Nの周波数変動を直流電圧変動に変換し、当該直流電圧
変動にかかる直流電圧信号を出力する回路部である。そ
して、平均回路31は、周波数ディスクリミネータ30
からの上記直流電圧信号を入力して、この平均出力を得
て、これを出力する回路部である。加算回路32は、上
記平均回路31からの出力と予め設定されている基準値
出力とを入力し、両者の差を得て、これを周波数オフセ
ット値FOFFSETとして出力する回路部である。すなわ
ち、上記従来例では、入力信号INの周波数の変動を直
流電圧の変動に変換し、さらにその平均値(入力信号I
Nの中心周波数に対応する)を得て、この平均値と予め
設定されている基準値との差を取ることにより、周波数
オフセットを検出している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の周波数オフセット検出回路では、入力信号IN
における二種のシンボル(すなわちマークとスペース)
の発生の割合に偏りが生じた場合には、上記平均回路3
1からの出力は、発生の割合が高いシンボル側にずれて
しまい、入力信号INの真の中心周波数に応じたもので
はなくなってしまう。このため加算回路32から出力さ
れる周波数オフセット値FOFFSETも真の周波数オフセッ
トを表すものではなくなり、結局、正確な周波数オフセ
ットの検出が行えなくなる。
【0005】また、上記従来の周波数オフセット検出回
路における回路動作は、アナログ処理に基づくものであ
るから、温度変化等により、例えば上記周波数ディスク
リミネータ30の中心周波数の変動等が発生することも
考えられる。このため上記従来の周波数オフセット検出
回路には、温度を含む環境変化に対応できる補償機能等
をも付加しておく必要があり、結局、上記従来の周波数
オフセット検出回路は、小型化、IC化に適さないもの
と考えられる。
【0006】本発明は上記の如き事情に鑑みてなされた
ものであり、受信FSK変調波におけるシンボルの発生
割合に偏りが生じた場合であっても、正確に周波数オフ
セットを検出でき、かつ小型化、IC化に適した周波数
オフセット検出回路の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、2
値ディジタル信号で周波数変調されている受信変調波を
直交検波するFSK直交検波回路の周波数オフセットを
検出する周波数オフセット検出回路を以下のように構成
した。すなわち、上記FSK検波回路から出力される同
相成分信号iを入力して、この同相成分信号iの正負に
応じたディジタル信号Iを出力する第1コンパレータ
と、上記FSK検波回路から出力される直交成分信号q
を入力して、この直交成分信号qの正負に応じたディジ
タル信号Qを出力する第2コンパータと、上記ディジタ
ル信号IおよびQを取込み、これら両ディジタル信号の
変化より、ディジタル信号IおよびQで表現される位相
ベクトルの回転速度に対応する回転速度対応値を検出し
て当該回転速度対応値を送出する回転速度検出回路と、
上記ディジタル信号IおよびQを取込み、当該ディジタ
ル信号IとQとで示される位相ベクトルの回転方向を判
断し、回転方向に応じた2値ディジタル信号を出力する
回転方向判定回路と、上記回転速度検出回路から回転速
度対応値が送られてくる度に、上記回転方向判定回路よ
りの上記2値ディジタル信号を入力して、その時点にお
いて当該2値ディジタル信号は上記位相ベクトルの正回
転および負回転の何れを示すものになっているかを判断
し、正回転を示すものになっているときは、送られてき
た回転速度対応値を回転速度対応値D1として出力し、
他方、負回転を示すものになっているときは、送られて
きた回転速度対応値を回転速度対応値D2として出力す
る切替器と、上記回転速度対応値D1が上記切替器より
送出される度に当該回転速度対応値D1を入力し、回転
速度対応値D1の平均値を得て、この平均値を出力する
第1平均回路と、上記回転速度対応値D2が上記切替器
より送出される度に当該回転速度対応値D2を入力し、
回転速度対応値D2の平均値を得て、この平均値を出力
する第2平均回路と、上記第1平均回路よりの平均値と
上記第2平均回路よりの平均値とを取込み、これら両平
均値より、前記周波数オフセットに比例しているとみな
せる値を算出して、当該値を周波数オフセット対応値と
して出力する算出回路とを備える構成とした。
【0008】請求項2の発明では、2値ディジタル信号
で周波数変調されている受信変調波を直交検波するFS
K直交検波回路の周波数オフセットを検出する周波数オ
フセット検出回路を以下のように構成した。すなわち、
上記FSK検波回路から出力される同相成分信号iを入
力して、この同相成分信号iの正負に応じたディジタル
信号Iを出力する第1コンパレータと、上記FSK検波
回路から出力される直交成分信号qを入力して、この直
交成分信号qの正負に応じたディジタル信号Qを出力す
る第2コンパータと、上記ディジタル信号IおよびQを
取込み、これら両ディジタル信号の変化より、ディジタ
ル信号IおよびQで表現される位相ベクトルの回転速度
に対応する回転速度対応値を検出して当該回転速度対応
値を送出する回転速度検出回路と、上記ディジタル信号
IおよびQを取込み、当該ディジタル信号IとQとで示
される位相ベクトルの回転方向を判断し、回転方向に応
じた2値ディジタル信号を出力する回転方向判定回路
と、上記回転速度検出回路から回転速度対応値が送られ
てくる度に、上記回転方向判定回路よりの上記2値ディ
ジタル信号を入力して、その時点において当該2値ディ
ジタル信号は上記位相ベクトルの正回転および負回転の
何れを示すものになっているかを判断し、正回転を示す
ものになっているときは、送られてきた回転速度対応値
を回転速度対応値D1として出力し、他方、負回転を示
すものになっているときは、送られてきた回転速度対応
値を回転速度対応値D2として出力する切替器と、上記
回転速度対応値D1が上記切替器より送出される度に当
該回転速度対応値D1を入力し、回転速度対応値D1の
平均値を得て、この平均値を出力する第1平均回路と、
上記回転速度対応値D2が上記切替器より送出される度
に当該回転速度対応値D2を入力し、回転速度対応値D
2の平均値を得て、この平均値を出力する第2平均回路
と、上記第1平均回路よりの平均値と上記第2平均回路
よりの平均値とを取込み、第2平均回路よりの平均値か
ら第1平均回路よりの平均値を減じて、得られた差を周
波数オフセット対応値として出力する加算回路とを備え
る構成とした。
【0009】請求項3の発明では、請求項1及び請求項
2の発明における回転速度検出回路を、所定周波数のク
ロック信号を送出するクロック発生回路と、前記ディジ
タル信号IおよびQを取込み、これら両ディジタル信号
の何れかが変化する度に、その時点から、次にこれら両
ディジタル信号の何れかが変化するまでの時間経過に係
るデータを、上記クロック発生回路よりのクロック信号
を計数することにより得て、得られた上記データを送出
する移動時間カウンタとを備えるものにした。
【0010】請求項4の発明では、請求項1及び請求項
2の発明における回転速度検出回路を、所定周波数のク
ロック信号を送出するクロック発生回路と、前記ディジ
タル信号IおよびQを取込み、これら両ディジタル信号
の何れかが変化する度に、その時点から、次にこれら両
ディジタル信号の何れかが変化するまでの時間経過に係
るデータを、上記クロック発生回路よりのクロック信号
を計数することにより得ると共に、このようにして得ら
れた上記データが、ディジタル信号Iの変化からその直
後のディジタル信号Qの変化までの時間経過に係るも
の、又はディジタル信号Qの変化からその直後のディジ
タル信号Iの変化までの時間経過に係るものであるとき
に、当該データを送出する移動時間カウンタとを備える
ものにした。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づいて本発明を具体的に説明する。図1は、本願発明の
第1の実施の形態の回路構成を、局部発振器1を備える
直交検波回路2との関係で示すものである。上記直交検
波回路2は、従来例を示す図6に示されている入力信号
IN(所定の帯域制限フィルターを通した受信FSK変
調波)と同一信号を取込み、これを局部発振器1よりの
局部発振周波数信号L0CAL(周波数は上記入力信号
INに係る搬送波周波数とほぼ同一)で直交検波して同
相成分信号iおよび直交成分信号qを得て、これらを送
出する回路部である。なお上記FSKにおいては、マー
クに対して+Fdev(Hz)、スペースに対して−F
dev(Hz)の周波数偏移が与えられている。
【0012】コンパレータ3は、上記同相成分信号iを
入力し、この同相成分信号iの正負に応じた2値のディ
ジタル信号I(同相成分信号iが、正のときに1、負の
時に−1となる信号)を出力する回路である。また、コ
ンパレータ4は、上記直交成分信号qを入力し、この直
交成分信号qの正負に応じた2値のディジタル信号Q
(同相成分信号qが、正のときに1、負の時に−1とな
る信号)を出力する回路である。
【0013】回転速度検出回路5は、上記ディジタル信
号IおよびQを取込み、これらの変化よりディジタル信
号IおよびQの各値で表される位相ベクトルの回転速度
に対応する回転速度対応値Dを切替器7へ送出する回路
であり、具体的には、例えば図2に示すような構成とな
っている。すなわち、同図に示す回転速度検出回路の場
合、移動時間カウンタ14とクロック発生回路13とか
らなり、当該移動時間カウンタ14は、上記ディジタル
信号IおよびQの何れかが変化してから次にまた両者の
何れかが変化するまでの時間経過を、上記クロック発生
回路13からの基準クロック信号CLK(周期はTcと
なっている)を計数することにより計測し、この際の計
数値を上記回転速度対応値Dとして、上記変化がある度
に送出していく。
【0014】なお、上記移動時間カウンタ14の具体的
構成例としては、図3に示すようなものが考えられる。
すなわち、同図に示す移動時間カウンタにおいて、排他
的論理和回路16には、上記ディジタル信号Iがハイレ
ベルからローレベルに又はその逆に変化したときに、遅
延回路15が与える遅延時間(ディジタル信号Iがハイ
レベル又はローレベルを保持する時間に比較して十分に
短い)の間だけ、異なったレベルの入力が与えられる。
従って、その間のみ、当該排他的論理和回路16から
は、ハイレベルの出力が送出され、当該ハイレベルの出
力は、論理和回路19を介してリセット付きカウンタ2
1にリセット信号として与えられる。また排他的論理和
回路18には、上記ディジタル信号Qがハイレベルから
ローレベルに又はその逆に変化したときに、遅延回路1
7が与える遅延時間(ディジタル信号Qがハイレベル又
はローレベルを保持する時間に比較して十分に短い)の
間だけ、異なったレベルの入力が与えられる。従って、
その間のみ、当該排他的論理和回路18からは、ハイレ
ベルの出力が送出され、当該ハイレベルの出力は、論理
和回路19を介してリセット付きカウンタ21にリセッ
ト信号として与えられる。すなわち、リセット付きカウ
ンタ21へは、ディジタル信号IおよびQの何れが変化
したときも、その変化の瞬間に、極短時間の間、リセッ
ト信号が与えられることになる。そして、当該リセット
付きカウンタ21は、上記リセット信号が送られて来る
度に、前記クロック発生回路13からの基準クロック信
号CLKを計数して得た計数値を回転速度対応値Dとし
送出して、その後に、当該計数値を0に戻した上で、再
度上記計数を開始するという動作を行う。
【0015】また、図1の回転方向判定回路6は、コン
パレータ3からのディジタル信号Iおよびコンパレータ
4からのディジタル信号Qを入力し、ディジタル信号I
とディジタル信号Qとで示される位相ベクトルの回転方
向を判定し、回転方向に応じた2値ディジタル信号であ
る回転方向信号SWを切替器7に送出する回路であり、
具体的な構成は、図4に示すようなものになっている。
すなわち、象限デコーダ25と位相角差分回路26とよ
りなり、象限デコーダ25は、上記2値ディジタル信号
IおよびQを入力して、ディジタル信号IまたはQが変
化する度に、入力されたディジタル信号IおよびQの値
の組(ディジタル信号IおよびQの値は、前記のよう
に、それぞれ+1または−1となるから、4通りの組が
存在し、その内の1つの組となる)に対応して数1で得
られる位相角もしくは当該位相角に対応する象限(以
下、これらを位相角等という)を送出する回路である。
また上記位相角差分回路26は、象限デコーダ25から
の位相角等を入力して、当該位相角等が変化する度に、
変化の前後の位相角等を比較して上記位相ベクトルの回
転方向を判定し、回転方向に応じた2値ディジタル信号
である上記回転方向信号SWを送出する回路である。
【0016】
【数1】 切替器7は、上記回転速度検出回路5から回転速度対応
値Dが送られてくる度に、その時点に上記回転方向判定
回路6から送られてきている回転方向信号SWが、正回
転を示すものになっているか、負回転を示すものになっ
ているかを判断し、前者のときは、送られてきた回転速
度対応値Dを回転速度対応値D1として平均回路8に送
り、他方、後者のときは、送られてきた回転速度対応値
Dを回転速度対応値D2として平均回路9に送る回路で
ある。
【0017】平均回路8は、送られてくる上記回転速度
対応値D1を、順次、入力して、所定個数(例えば5
個)の回転速度対応値D1をFIFO(First I
n First Out )で記憶して、この記憶して
いる所定個数の回転速度対応値D1の平均値即ち移動平
均値Fpを得て、この移動平均値Fpを送出する回路で
ある。また、平均回路9は、送られてくる上記回転速度
対応値D2を、順次、入力して、所定個数の回転速度対
応値D2をFIFOで記憶して、この記憶している所定
個数の回転速度対応値D2の平均値即ち移動平均値Fm
を得て、この移動平均値Fmを送出する回路である。
【0018】加算回路10は、上記平均回路9よりの移
動平均値Fmと上記平均回路8よりの移動平均値Fpと
を取込み、移動平均値Fmから移動平均値Fpを減じた
差を得て、この差を周波数オフセット対応値Foutと
して出力する回路である。
【0019】次に、以上のように構成された本実施の形
態の動作について説明する。受信FSK変調波の搬送波
周波数と、直交検波回路の局部発振周波数(局部発振器
1よりの局部発振周波数信号L0CALの周波数)とが
同一でなく、両者間の差すなわち周波数オフセットFが
発生しているときは、ベースバンド信号の同相および直
交成分である前記同相成分信号iおよび直交成分信号q
は、それぞれ数2および数3で表わされる。ただし、A
はベースバンド信号の振幅であり、fm(t)はFSK
による瞬時周波数偏移であり、マークの場合の周波数偏
移をFdevとし、スペースの場合をの周波数偏移を−
Fdevとすると−Fdev≦fm≦Fdevである。
【0020】
【数2】
【数3】 上記数2および数3は、以下のことを意味する。すなわ
ち、周波数オフセットFが0でないときには、同相成分
信号iおよび直交成分信号qが有する周波数は、本来持
っているべきFSKによる瞬時周波数(−Fdevから
Fdev)ではなく、周波数オフセットF分だけずれた
周波数(−Fdev+FからFdev+F)であること
を意味している。
【0021】コンパレータ3およびコンパレータ4か
ら、それぞれ出力されるディジタル信号Iおよびディジ
タル信号Qの周期は、上記数2および数3で示される同
相成分信号iおよび直交成分信号qの周期と等しくな
る。また、スペースからマーク或いはマークからスペー
スへの反転がないときには(即ち、同相成分信号iおよ
び直交成分信号qで表される位相ベクトルの回転に反転
がないときには)、ディジタル信号Iおよびディジタル
信号Qの何れかが変化してから、次に他の何れかが変化
するまでの間の時間は、上記周期の4分の1と考えられ
る。いま、FSKによる瞬時周波数偏移を数4で示すよ
うな矩形波に近似すると、回転速度検出回路5から出力
される前記回転速度対応値D(すなわち前記回転速度対
応値D1およびD2)は、数5で表される。
【0022】
【数4】
【数5】 但し、数5においてTcは基準クロック信号CLKの周
期であり、また当該数5の右辺の上式はマークのときの
回転速度対応値D1で、下式はスペースのときの回転速
度対応値D2を表している。なお、数5の右辺の下式の
1/4の前に−の符号が付いているのは、周波数オフセ
ットFは上記Fdevより十分に小さく、分母中のF−
Fdevは負であるにもかかわらず、回転速度検出回路
5から出力される前記回転速度対応値Dは物理的に負に
はなりえないからである。
【0023】上記回転速度対応値Dすなわち回転速度対
応値D1およびD2は、それぞれ平均回路8および9に
振り分けられるが、数5から考えて、当該平均回路8お
よび9からそれぞれ出力される前記移動平均値Fpおよ
びFmは、それぞれ数6および数7で表される。
【0024】
【数6】
【数7】 加算回路10は、前述のように、上記移動平均値Fpお
よびFmを取込み、後者から前者を減じた差を周波数オ
フセット対応値Foutとして出力するが、上記Fde
vは周波数オフセットFより十分に大きいことを考慮す
ると、上記周波数オフセット対応値Foutは数8で表
される。
【0025】
【数8】 当該数8から分かるように、加算回路10から出力され
る周波数オフセット対応値Foutは、当該周波数オフ
セットFに比例する。加算回路10から上記のような周
波数オフセット対応値Foutが出力されることは、当
該周波数オフセットFを検出できたことと同等となる。
【0026】次に、本願発明の第2の実施の形態につい
て説明する。当該実施の形態の構成は、概ね前記第1の
実施の形態の構成と同様で、前記図1で示される。但
し、同図の回転速度検出回路5及び回転方向判定回路6
に関しては、第1の実施の形態と第2の実施の形態で、
若干、構成機能を異にしている。第1の実施の形態にお
ける回路部と同じになっている回路部の説明は省略し、
異なっている上記2つの回路について説明する。
【0027】先ず、回転速度検出回路5の方から説明す
る。当該回転速度検出回路5も概略的には前記図2に示
す構成になっているが、同図の移動時間カウンタ14
は、前記図3(第1の実施の形態における移動時間カウ
ンタ14の構成を示す図)に示すようなものではなく、
例えば図5に示すようなものになっている。但し、図5
の移動時間カウンタは、図3の移動時間カウンタにRS
フリップフロップ40、論理積回路41及び42、論理
和回路43、レジスタ44が追加された構成になってい
る(なお、図5においては、図3に示す各回路部と同一
の構成及び機能を有する回路部に対しては、図3におけ
る各回路部の符号と同一の符号を付している)。そし
て、図3の移動時間カウンタと共通する回路部では、前
記同様の動作がなされる。すなわち、図5に示す移動時
間カウンタにおいて、排他的論理和回路16には、上記
ディジタル信号Iがハイレベルからローレベルに又はそ
の逆に変化したときに、遅延回路15が与える遅延時間
(ディジタル信号Iがハイレベル又はローレベルを保持
する時間に比較して十分に短い)の間だけ、異なったレ
ベルの入力が与えられる。従って、その間のみ、当該排
他的論理和回路16からは、ハイレベルの出力が送出さ
れ、当該ハイレベルの出力は、論理和回路19を介して
リセット付きカウンタ21にリセット信号として与えら
れる。また排他的論理和回路18には、上記ディジタル
信号Qがハイレベルからローレベルに又はその逆に変化
したときに、遅延回路17が与える遅延時間(ディジタ
ル信号Qがハイレベル又はローレベルを保持する時間に
比較して十分に短い)の間だけ、異なったレベルの入力
が与えられる。従って、その間のみ、当該排他的論理和
回路18からは、ハイレベルの出力が送出され、当該ハ
イレベルの出力は、論理和回路19を介してリセット付
きカウンタ21にリセット信号として与えられる。すな
わち、リセット付きカウンタ21へは、ディジタル信号
IおよびQの何れが変化したときも、その変化の瞬間
に、極短時間の間、リセット信号が与えられることにな
る。そして、当該リセット付きカウンタ21は、上記リ
セット信号が送られて来る度に、前記クロック発生回路
13からの基準クロック信号CLKを計数して得た計数
値を回転速度対応値Dとし送出して、その後に、当該計
数値を0に戻した上で、再度上記計数を開始するという
動作を行う。
【0028】一方、新たに追加されたRSフリップフロ
ップ40は、排他的論理和回路16からの信号がハイレ
ベルになったときに(即ちディジタル信号Iが変化した
ときに)、これをセット信号として入力してセット状態
となり、以後は出力Q1を論理積回路42に与え、これ
をイネーブル状態とし、また排他的論理和回路18から
の信号がハイレベルになったときに(即ちディジタル信
号Qが変化したときに)、これをリセット信号として入
力してリセット状態となり、以後は反転出力Q2を論理
積回路41に与え、これをイネーブル状態とする。即
ち、論理積回路42は、ディジタル信号Iが変化した時
から次にディジタル信号Qが変化する時までの間、イネ
ーブル状態となり、論理積回路41の方は、ディジタル
信号Qが変化した時から次にディジタル信号Iが変化す
る時までの間、イネーブル状態となる。
【0029】そして、論理積回路42がイネーブル状態
のときに(RSフリップフロップ40の出力Q1が送出
されているときに)、ディジタル信号Qが変化すると、
排他的論理和回路18からの信号が当該論理積回路42
及び論理和回路43を経てレジスタ44に与えられる
(なお、このとき上記排他的論理和回路18からの信号
によりRSフリップフロップ40はリセット状態とな
り、上記出力Q1が送出されなくなるが、しかしRSフ
リップフロップ40でのタイムラグのために、少なくて
も排他的論理和回路18からの上記信号が論理積回路4
2を通過するまでの間は出力Q1が送出され、論理積回
路42はイネーブル状態を保持する)。他方、論理積回
路41がイネーブル状態のときに(RSフリップフロッ
プ40の反転出力Q2が送出されているときに)、ディ
ジタル信号Iが変化すると、排他的論理和回路16から
の信号が当該論理積回路41及び論理和回路43を経て
レジスタ44に与えられる(なお、このとき上記排他的
論理和回路16からの信号によりRSフリップフロップ
40はセット状態となり、上記反転出力Q2が送出され
なくなるが、しかしRSフリップフロップ40でのタイ
ムラグのために、少なくても排他的論理和回路16から
の上記信号が論理積回路41を通過するまでの間は反転
出力Q2が送出され、論理積回路41はイネーブル状態
を保持する)。結局、ディジタル信号Iの変化の後に引
続いてディジタル信号Iが変化したとき及びディジタル
信号Qの変化の後に引続いてディジタル信号Qが変化し
たときには、論理和回路43を介しての信号はレジスタ
44に与えられず、他方、ディジタル信号Iの変化の後
に変化したのがディジタル信号Qであるとき及びディジ
タル信号Qの変化の後に変化したのがディジタル信号I
であるときに、論理和回路43を介しての前記信号はレ
ジスタ44に与えられる。
【0030】レジスタ44は、前記リセット付きカウン
タ21より前記回転速度対応値Dが送られてくる度に、
当該新たな回転速度対応値Dで記憶を更新し、その時点
から所定の微小時間以内に、前記論理和回路43を介し
ての信号が送られてきたとき記憶しておいた上記回転速
度対応値Dを送出する回路である(なお、上記所定の微
小時間は、論理積回路41でのタイムラグに論理和回路
43でのタイムラグを加算した時間或いは論理積回路4
2でのタイムラグに論理和回路43でのタイムラグを加
算した時間より、若干、長いものとなっている)。結
局、回転速度検出回路5からは、ディジタル信号Iの変
化の直後にディジタル信号Qが変化したとき及びディジ
タル信号Qの変化の直後にディジタル信号Iが変化した
ときのみ(ディジタル信号IおよびQの各値で表される
位相ベクトルの回転に反転がなく、右回転又は左回転を
続けているときのみ)、上記2つの変化の間の時間(上
記位相ベクトルが4分の1回転するのに要した時間)に
対応する回転速度対応値Dが送出されることになる。
【0031】次に、本実施の形態における回転方向判定
回路6について説明する。図1に示すように、回転方向
判定回路6は、コンパレータ3からのディジタル信号I
およびコンパレータ4からのディジタル信号Qを入力
し、ディジタル信号Iとディジタル信号Qとで示される
位相ベクトルの回転方向を判定し、回転方向に応じた2
値ディジタル信号である回転方向信号SWを切替器7に
送出する回路であり、具体的な構成は、本実施の形態に
おける回転方向判定回路6も前記図4に示すようなもの
になっている。但し、図4に示す各回路の機能構成は、
第1の実施の形態におけるものと異なっている。すなわ
ち、象限デコーダ25と位相角差分回路26とよりなっ
ているが、象限デコーダ25は、上記2値ディジタル信
号IおよびQを入力して、ディジタル信号IまたはQが
変化する度に、入力されたディジタル信号IおよびQの
値の組(ディジタル信号IおよびQの値は、前記のよう
に、それぞれ+1または−1となるから、4通りの組が
存在し、その内の1つの組となる)より、その時点に上
記位相ベクトルが存在する象限を得て、これを送出する
回路である。また上記位相角差分回路26は、象限デコ
ーダ25からの象限を入力して、当該象限が変化する度
に、変化の前後の象限を比較して上記位相ベクトルの回
転方向を判定し、回転方向に応じた2値ディジタル信号
である上記回転方向信号SWを送出する回路である。
【0032】次に、この第2の実施の形態の動作につい
て説明する。この第2の実施の形態の動作は、第1の実
施の形態の動作と概ね同様になる。但し、上記のように
回転速度検出回路5が、ディジタル信号IおよびQの各
値で表される位相ベクトルの回転に反転がなく、右回転
又は左回転を続けているときのみ選択的に、回転速度対
応値D(上記位相ベクトルが4分の1回転するのに要し
た時間に対応する)を送出するものになっているので、
送られてくる前記入力信号INが、マークおよびスペー
スの混在するものであっても(即ち上記位相ベクトルの
回転に反転がある場合であっても)、当該回転速度検出
回路5より切替器7に送出される回転速度対応値Dは、
正確に、上記位相ベクトルが4分の1回転するのに要し
た時間となる。従って、この第2の実施の形態は、一般
のデータ受信中においても、その受信データを利用して
周波数オフセットを検出できることになる。
【0033】以上のように、第1の実施の形態は、例え
ば一般のデータ受信に先立ち、送信側からプレアンブル
信号として、スペース又はマークの何れかが続く信号を
送ってもらい、これにより周波数オフセットを検出し、
検波器の局部発信周波数を修正するといった場合の利用
に適している。他方、第2の実施の形態は、上記のよう
に一般のデータ受信中においても、その受信データを利
用して周波数オフセットを検出できるので、受信中の刻
々の周波数オフセットを検出し、これに基づいて、検波
器の局部発信周波数を刻々修正するといった場合の利用
に適している。
【0034】なお、本発明は、上記2つの実施の形態に
限定されず、本発明を逸脱しない範囲で種々変形応用が
可能である。
【0035】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
受信FSK変調波における2種のシンボルの発生割合に
偏りが生じた場合でも、正確に周波数オフセットが検出
でき、かつ小型化、IC化に適した周波数オフセット検
出回路の提供を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1の実施の形態の回路構成を示す
図である。
【図2】上記図1中の回転速度検出回路の構成例を示し
た図である。
【図3】上記図2中の移動時間カウンタの構成例を示し
た図である。
【図4】上記図1中の回転方向判定回路の構成例を示し
た図である。
【図5】本願発明の第2の実施の形態の移動時間カウン
タの構成例を示した図である。
【図6】従来例を示す図である。
【符号の説明】
3 コンパレータ 4 コンパレータ 5 回転速度検出回路 6 回転方向判定回路 7 切替器 8 平均回路 9 平均回路 10 加算回路 i 同相成分信号 q 直交成分信号 I ディジタル信号 Q ディジタル信号 SW 回転方向信号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2値ディジタル信号で周波数変調されて
    いる受信変調波を直交検波するFSK直交検波回路の周
    波数オフセットを検出する周波数オフセット検出回路に
    おいて、 上記FSK検波回路から出力される同相成分信号iを入
    力して、この同相成分信号iの正負に応じたディジタル
    信号Iを出力する第1コンパレータと、 上記FSK検波回路から出力される直交成分信号qを入
    力して、この直交成分信号qの正負に応じたディジタル
    信号Qを出力する第2コンパータと、 上記ディジタル信号IおよびQを取込み、これら両ディ
    ジタル信号の変化より、ディジタル信号IおよびQで表
    現される位相ベクトルの回転速度に対応する回転速度対
    応値を検出して当該回転速度対応値を送出する回転速度
    検出回路と、 上記ディジタル信号IおよびQを取込み、当該ディジタ
    ル信号IとQとで示される位相ベクトルの回転方向を判
    断し、回転方向に応じた2値ディジタル信号を出力する
    回転方向判定回路と、 上記回転速度検出回路から回転速度対応値が送られてく
    る度に、上記回転方向判定回路よりの上記2値ディジタ
    ル信号を入力して、その時点において当該2値ディジタ
    ル信号は上記位相ベクトルの正回転および負回転の何れ
    を示すものになっているかを判断し、正回転を示すもの
    になっているときは、送られてきた回転速度対応値を回
    転速度対応値D1として出力し、他方、負回転を示すも
    のになっているときは、送られてきた回転速度対応値を
    回転速度対応値D2として出力する切替器と、 上記回転速度対応値D1が上記切替器より送出される度
    に当該回転速度対応値D1を入力し、回転速度対応値D
    1の平均値を得て、この平均値を出力する第1平均回路
    と、 上記回転速度対応値D2が上記切替器より送出される度
    に当該回転速度対応値D2を入力し、回転速度対応値D
    2の平均値を得て、この平均値を出力する第2平均回路
    と、 上記第1平均回路よりの平均値と上記第2平均回路より
    の平均値とを取込み、これら両平均値より、前記周波数
    オフセットに比例しているとみなせる値を算出して、当
    該値を周波数オフセット対応値として出力する算出回路
    とを備えることを特徴とする周波数オフセット検出回
    路。
  2. 【請求項2】 2値ディジタル信号で周波数変調されて
    いる受信変調波を直交検波するFSK直交検波回路の周
    波数オフセットを検出する周波数オフセット検出回路に
    おいて、 上記FSK検波回路から出力される同相成分信号iを入
    力して、この同相成分信号iの正負に応じたディジタル
    信号Iを出力する第1コンパレータと、 上記FSK検波回路から出力される直交成分信号qを入
    力して、この直交成分信号qの正負に応じたディジタル
    信号Qを出力する第2コンパータと、 上記ディジタル信号IおよびQを取込み、これら両ディ
    ジタル信号の変化より、ディジタル信号IおよびQで表
    現される位相ベクトルの回転速度に対応する回転速度対
    応値を検出して当該回転速度対応値を送出する回転速度
    検出回路と、 上記ディジタル信号IおよびQを取込み、当該ディジタ
    ル信号IとQとで示される位相ベクトルの回転方向を判
    断し、回転方向に応じた2値ディジタル信号を出力する
    回転方向判定回路と、 上記回転速度検出回路から回転速度対応値が送られてく
    る度に、上記回転方向判定回路よりの上記2値ディジタ
    ル信号を入力して、その時点において当該2値ディジタ
    ル信号は上記位相ベクトルの正回転および負回転の何れ
    を示すものになっているかを判断し、正回転を示すもの
    になっているときは、送られてきた回転速度対応値を回
    転速度対応値D1として出力し、他方、負回転を示すも
    のになっているときは、送られてきた回転速度対応値を
    回転速度対応値D2として出力する切替器と、 上記回転速度対応値D1が上記切替器より送出される度
    に当該回転速度対応値D1を入力し、回転速度対応値D
    1の平均値を得て、この平均値を出力する第1平均回路
    と、 上記回転速度対応値D2が上記切替器より送出される度
    に当該回転速度対応値D2を入力し、回転速度対応値D
    2の平均値を得て、この平均値を出力する第2平均回路
    と、 上記第1平均回路よりの平均値と上記第2平均回路より
    の平均値とを取込み、第2平均回路よりの平均値から第
    1平均回路よりの平均値を減じて、得られた差を周波数
    オフセット対応値として出力する加算回路とを備えるこ
    とを特徴とする周波数オフセット検出回路。
  3. 【請求項3】 前記回転速度検出回路は、 所定周波数のクロック信号を送出するクロック発生回路
    と、 前記ディジタル信号IおよびQを取込み、これら両ディ
    ジタル信号の何れかが変化する度に、その時点から、次
    にこれら両ディジタル信号の何れかが変化するまでの時
    間経過に係るデータを、上記クロック発生回路よりのク
    ロック信号を計数することにより得て、得られた上記デ
    ータを送出する移動時間カウンタとを備えることを特徴
    とする請求項1又は請求項2記載の周波数オフセット検
    出回路。
  4. 【請求項4】 前記回転速度検出回路は、 所定周波数のクロック信号を送出するクロック発生回路
    と、 前記ディジタル信号IおよびQを取込み、これら両ディ
    ジタル信号の何れかが変化する度に、その時点から、次
    にこれら両ディジタル信号の何れかが変化するまでの時
    間経過に係るデータを、上記クロック発生回路よりのク
    ロック信号を計数することにより得ると共に、このよう
    にして得られた上記データが、ディジタル信号Iの変化
    からその直後のディジタル信号Qの変化までの時間経過
    に係るもの、又はディジタル信号Qの変化からその直後
    のディジタル信号Iの変化までの時間経過に係るもので
    あるときに、当該データを送出する移動時間カウンタと
    を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
    周波数オフセット検出回路。
JP5147598A 1997-08-05 1998-02-17 周波数オフセット検出回路 Pending JPH11112583A (ja)

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JP5147598A JPH11112583A (ja) 1997-08-05 1998-02-17 周波数オフセット検出回路

Applications Claiming Priority (3)

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JP9-223127 1997-08-05
JP22312797 1997-08-05
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Family

ID=26392015

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010026268A (ko) * 1999-09-03 2001-04-06 서민호 주파수편이-키잉 복조시스템
JP2006319897A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Oki Electric Ind Co Ltd 復調回路及び復調方法

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JP4560440B2 (ja) * 2005-05-16 2010-10-13 Okiセミコンダクタ株式会社 復調回路及び復調方法

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