JPS5880924A - 狭帯域デジタル・フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （２） 発明の背景 発明の技術分野 この発明は狭帯域バンドパス・システムに関するもので
あり、より具体的にはステレオＡＭ無線受信機の所望パ
イロット・トーン以外のすべての周波数を、阻止するデ
ジタル・フィルタに関するものである。

先行技術の説明 最近のステレオＡＭ無線機の技術の進歩とこれら無線機
の市場の確立に伴って、効率的なステレオＡＭ受信機を
安価に提供することが必要になってきた。ステレオＡＭ
受信機に必要な要素として。

レフト−ライト（Ｌ　−Ｒ）信号が正しく受信されてい
る時期を決定し、この受信機のステレオ・チャンネル回
路を駆動する信号を供給するバンドパス・フィルタがあ
る。Ｌ＋Ｒ信号だけが受信されている時には、モノチャ
ンネルだけが駆動される。

周波数の異なる２人力をアナログ形式の出力に変換する
フィルタは、古、くから知られている。典型的には、入
力周波数の一方にそれぞれ同調され（３） てい−る１対のバンドパス・フィルタの出力が比較サレ
、これら２個のバンドパス・フィルタの大°キい方の出
力が全体の出力゛を決める。しかしながら。

高Ｑのアナログ・フィルタは、これらの固有周波数で発
振（リング）し易く、ろ波信号に歪が生じ昌い 各−のデジタル・フィルタも当該技術分野で古くから使
用されてきた。この種のフィルタは、第１の周波数入力
に対しては論理“ｌ”を出力し第２の周波数入力に対し
ては論理“０″を出力する周波数シフト・キーイング受
信機内で使用されよう０例えば、米国特許第Ｒｅ２９，
２５７においては、上記２値出力をフリップ・フロップ
に入力させ、このフリップ・フロップのクロックと独立
のクロックを使用したアンプ・ダウンカウンタを制御し
ている。また、米国特許第３　、６１１　、２９８号を
参照すれば、各ビットがほぼ正弦波状の波形群で表現さ
れ。

所定の繰返し周期のパルスが各波形の間にカウントされ
る。

概して、先行技術のデジタル・フィルタは、他（４） のクロック回路、抵抗或いはコンデンサなどの外部回路
を必要とし、比較的広帯域のる波しかできない。

このように、外部素子を必要とせず、リンギングも生じ
ない安価なＡＭ無線受信機用の狭帯域デジタル・・フィ
ルタが要請されている。

発明の概要 従って９本発明の１つの目的は、改良された狭帯域デジ
タル・フィルタを提供することにある。

本発明の他の目的は、ステレオＡＭ無線受信機のパイロ
ット・トーンの、不要周波数を阻止して狭い許容帯域内
の所望周波数が受信されたときだけステレオ・チャンネ
ル回路を駆動出来る狭帯域デジタル・フィルタを提供す
ることにある。

本発明の更に他の目的は、ステレオＡＭ受信機内で使用
するための、急峻な帯域端特性を有する狭帯域デジタル
・フィルタを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、無線信号のＩＦ段からのパル
スによってクロックされ、ステレオＡＭ（５） 受ｊｉ機のバイロフト・トーンの不要周波数を阻止する
狭帯域デジタル・フィルタを提供することにある。

本発明の１つの側面に従って提供されるデジタル・フィ
ルタは、ろ波すべき入力信号を受ける第１の入力手段及
°びクロック信号を受ける第２の入力手段を備えると共
に、これら内入力手段に結合され所定期間に対応する第
１の信号を発生し、該所定期間の終端に対応する第２の
信号を発生するタイミング手段、該タイミング手段及び
前記第２の入力手段に結合され前記第２の信号を遅延せ
しめる遅延手段、該遅延手段及び前記第１の入力手段に
結合され内部クロック）信号を発生する回路手段、並び
に、前記タイミング手段及び回路手段に結合され所定周
波数範囲の内外に所定数の連続入力信号が存在するか否
かを示す出力を発生する論理手段を備えている。

本発明の上述した目的及びその他の目的、特徴並びに利
点は、添付図面を用いて行う以下の詳細な説明によって
一層良く理解されよう。

（６） 好適実施例の詳細説明 説明を明確にするため１本発明をステレオＡＭ受信機へ
の応用例として以下説明する。然しながら。

本発明のデジタル・フィルタは他の多くΦ応用例に於い
て不要信号をろ波するために使用することもできる。

第１図を参照すれば９本発明の一実施例の狭帯域デジタ
ル・フィルタが集積回路１０として例示されており、こ
の集積回路ＩＯは１５段フリップフロップ・カウンタ１
２．第１のナントゲート１８、第２のナントゲート２０
．２段フリップフロップ遅延回路２２．第１のフリップ
フロップ２４゜４段フリップフロップ遅延回路２６．イ
ンバータ２８、第３のナントゲート３・０．第２のフリ
ップフロップ３２及び第４のナントゲート３４を備えて
いる。

カウンタ１２は、導体１４上の外部クロックパルスを受
ける。この外部クロックパルスＧは、実際にはこのステ
レオＡＭ軍信機のＩＦ段から取出された限定された信号
であってもよく、これによｔ’ｌ　　１ って別個のクロック発生回路を不要に出来る。カウンタ
１２は、さらに波形整形手段として動作する第１のナン
トゲート１８からりセント信号Ａを受ける。第１のナン
トゲート１８の内入力端子は。

相互接続され、この受信機への入力信号から抽出された
パイロット・トーンを受ける。オーデオ信号は、予め除
去されていよう。１５段フリップフロップ゛・カウンタ
１２の１４段目と１５５段目出力、１それぞれＱ１３と
Ｑ１４．は第２のナントゲート２０に供給され、これか
らの出力は遅延回路２２の初段に入力する。この遅延回
路２２は外部クロックパルスＧを受け、これからの出力
は第１のフリップフロップ２４へ供給される。

パイロット・トーンの周波数が低すぎるときは。

カウンタ１２からのキャリアウド信号が外部クロックパ
ルスを受ける遅延回路２６の入力として供給される。遅
延回路２６の出力Ｑ３ばインバータ２８に供給され、こ
こからの出力は第３のナントゲート３０の一方の入力端
子に供給される。第１のナントゲート１８の出力は、第
３のナンドゲ−（８） ト３０の他方の入力端子に供給される。この第３のナン
トゲート３０の出力は、第１のフリップフロップ２４と
第２のフリップフ、ロッゾ３２に対する内部クロックパ
ルスＫを供給する。第１のフリップフロップ２４の出力
は、第２のフリップフロップ３２゛ト第４のナントゲー
ト３４の入力となる。

第２のフリップフロップ３２の出力は、第４のナントゲ
ート３４の他方の入力端子に供給される。

第４のナントゲート３４の出力は、当該狭帯域デジタル
・フィルタ！を構成する集積回路ｌＯの出力となる。

集積回路１０の動作は、第１図と共に一２図乃至第４図
のタイミング図を参照すれば、十分に理解され得よう。

カウンタ１２に供給されるクロックパルスＧは、当該受
信機のＩＦ信号から抽出される。この信号は特定の周波
数に限定されるものではないが９例えば２６０　ＫＨｚ
であり得よう。カウンタ１２のカウントが１５５段目で
進行すると。

Ｑ１３とＱ１４が同時に論理″１”になることによりウ
ィンドウが定義される。このウィンドウは（９） Ｑ１４の論理“ｌ”状態の後半で生し、　３１．５ｍｓ
の長さを有する。このウインドーウは、パイロットトー
ンによるカウンタ１２のリセット直後における外部クロ
ックパルスＧからのパルスの後　９４．５ａＳで゛開き
〃、カウンタ１２　の初段がアクティベートされた後、
　１２６ｍ５で閉じる〃。以下の周波数表から明らかな
ように、　２６０ＫＨｚの外部クロックパルスを使用し
た場合には、パイロット・トーンの許容帯域は約４．０
Ｈｚから５．３Ｈｚ　　の範囲にある。

第１列に掲げられたパイロット・トーン周波数値は、当
該受信機への入力信号から受信される可能性のあるもの
を示している。第２列は単に上記周波数の周期を示した
ものである。第３列は上記周期の半分を示したものであ
る。カウンタ１２はパイロット・トーンパルスの立下り
時のりセントパルスでリセットされ、また内部クロック
パルスにはパイロット・トーンパルスの立上りで発生さ
れるから、第３列に掲げられた各時間はカウンタ１２の
ウィンドウの開閉に要する時間に相当する。

（１０） バイロフト　　パイロット　　パイロントトーン　　　
　　トーン　　　　　トーン周波数（Ｈｚ）　　周期（
ｍｓ）　　　半周期（ｍｓ）４．０　　　　　２５０　
　　　　１２５４．５　　　　　２−２２　　　　　１
１１５．０　、　　　　２００　　　　　１００５．５
　　　　　１８２　　　　　　９１６．０　　　　　１
６７　　　　　　Ｂ３．５例えば、所望パイロット・ト
ーンｌ）＜　５）＋２　　テ半周期が１００ｍ５である
とすれば、パイロ７）・トーンは９４．５ｍｓで開き１
２６■Ｓで閉じるウィンドウに一致し、所望の入力ステ
レオ信号を表示する信号を当該集積回路の出力端子に出
力する。この周波数を許容帯域の中心におくため、カウ
ンタ１２のカウントは、必要なタイミングを与えるよう
にプリセットされよう０例えば、　５．０Ｈｚのバイロ
フト・トーンに対しては、　ｌ０ｍ５のオフセットによ
ってウィンドウが１０＠ｓだけ早く開閉されよう。この
調整の結果、許容帯域は約４．３ｔｓｓがら５．９ｒａ
ｓの範囲と゛　なろう、パイロット・トーンの周波数に
よって；パイロ・イト・トーンがウィンドウ内に生じる
場合。

ウィンドウの前に生じる場合及びウィンドウの後に生じ
る場合の３種の場合が生じる。

第２図を参照°すれば、ウィンドウ内に２個連続して生
じるパイロット・トーンパルスは当該デジタル・フィル
タｌＯからの好適な出力を与えることが判ろう。Ｑ１３
とＱ１４がハイになると、信号Ｂがローになり、遅延回
路２２の出力端子Ｑの信号Ｃは外部クロックパルス２個
ぶん連れてローになる。バイロフト・トーン、ＰＴ、が
ハイになると、信号Ａがローになってカウンタ１２をリ
セットすると共に第３のナンドゲー）３０の出方（内部
クロックパルスＫ）をハイにさせ、これにより第１．第
２のフリップフロップ２４と３２の双方をクロックする
。信号Ｃがローになったのち。

第１．第２のフリップフロップ２４と３２にクロックパ
ルスＫが入力するので、第１のフリップフロップ２４の
出力信号りがハイになる。仮に信号Ｅがローであったと
すれば、信号Ｆがハイになり。

不要な周波数が！表示される。ウィンドウ内の後続バイ
ロフト・トーンパルスによって、信号Ｅが信号りと共に
ハイになって信号Ｆをローにし、これによって所望周波
数を表示する。このようにして、所望周波数の２個の適
正なパルスによって適正な論理“Ｏ”出力が発生される
。カウンタ１２はキャリアウド信号に先立ってリセット
されるので、信号Ｈと１はロー状態を保ち従って信号Ｊ
はハイ状態を保ち、第３のナントゲート３０はなんらの
影響も受けない。

第３図を参照すれば、パイロット・トーンパルスがウィ
ンドウに先行する場合には、パイロット・トーンパルス
が１個入力しただけで当該デジタル・フィルタ１０の出
力Ｆがハイになり（出力Ｆが予めローであるとして）、
当該デジタル・フィルタＩＯの不要周波数が表示される
。パイロット・トーンがハイになると、信号Ａがローに
なってカウンタ１２をリセットし、これと同時に内部ク
ロックパルスＫがハイになって第１．第２のフリップ（
１３） フロップ２４と３２の双方がクロックされる。１５段フ
リップフロップ・カウンタ１２の最後の２段はウィンド
ウに進行・することが未だ許容されていないから、Ｑ１
３とＱ１４の一方又は双方がロー状態に留まっている。

従って、信号Ｂはハイであり、信号Ｃもまたハイである
。このため、内部クロックパルスＫによって信号りはロ
ーに、信号Ｆはハイになり、バイロフト・トーンに関す
る不要周波数が表示される。カウンタ１２は前述のよう
にキャリアウド信号の前にリセットされるので。

信号Ｈと１はロー状態、従って信号Ｊがハイ状態を保ち
、第３のナントゲート３ｏは何らの影響も受けない、信
号りがローになると、これは第２の７リツプフロツプ３
２への入力をセントし、ウィンドウに先行して生じかつ
関連の内部クロックパルスＫを発注せしめる次のパイロ
ット・トーンパルス、ＰＴ、に於いて信号Ｅがローにな
ると共に信号Ｆはハイ状態をたもっ。従って、当該デジ
タル・フィルタ１０は、無線回路を駆動しないために不
要周波数の１個のパルスを必要とする。

（ｌ　４） 第４図を参照すれば、パイロット・トーンがウィンドウ
の後に発生する場合には、当該デジタルフィルタ１０の
出力Ｆがハイになり、このパイロット・トーンに関する
不要周波数が表示される。

パイロット・トーンは未だ立ち上っていないから。

信号Ａはハイ状態を保ち、このためカウンタ１２のリセ
ットも行われず、また第３のナントゲート３０による内
部クロックパルスにの発生も行われない。カウンタ１２
は、Ｑ１４がロー状態になると共に内部的に自己リセッ
トされる。このリセット信号が発生すると、Ｑ１３とＱ
１４の双方がロー状態になり、この結果信号Ｂがハイ状
態になると共に２個の外部クロックパルスＧの後信号Ｃ
もハイ状態になる。カウンタ１２の内部リセット信号と
同時に、論理“１”のキャリアウド信号Ｈが遅延回路２
６に入力する。この遅延回路２６が４段構成であるため
外部クロックパルス４個分遅延されたのち、信号ｒがハ
イ状態になり、信号Ｊが四Ｈ大態になる。この竺果、内
部クロックパルスにはハイ状態になって第１．第２のフ
リップフロップ２４と３２の双方をクロックする。遅延
回路２６でおこなわれた４段の遅延の結果、信号Ｃは既
にハイ状態になっている。従って、信号りがロー状態に
なって当該デジタル・フィルタＩＯの出力Ｆがハイ状態
になり、不要な周波数が表示される０次のウィンドウの
終端に於いて次の内部クロックパルスＫが発生すると、
信号Ｅもハイ状態になる。、従って、前述の場合と同様
に、当該無線受信回路を非動作にするうえで不要周波数
のパイロット・トーンのパルスが１個だけ有ればよい。

要約すれば、許容周波数であることを意味するウィンド
内の２個のパイロット・トーンパルスによって適正な出
力が出力端子Ｆに出力され、ウィンドウの前後における
１個のパルスによって不適正な出力が出力端子Ｆに出力
される。一方、出力段に於けるフリップフロップ、即ち
第１．第２のフリップフロップ２４と３２の数を変更す
ることにより、当該ステレオＡＭ受信回路を適宜数のパ
ルスによってオン・オフすることができる。更に。

２段フリップフロップ遅延回路２２と４段フリップフロ
ップ遅延回路２６の段数を適宜選択することにより、信
号Ｃと内部クロックパルスＫに対して遅延タイミング・
シーケンス、を与えることが出来る。段数の他の組合せ
が可能であり；従って。

上述の狭帯域デジタル・フィルタ１０は上記フリップフ
ロップの特定の段数に限定されるものではない。

本発明は、その要旨の範囲内で、他の具体的な形式で実
施することも出来る。従って、上記実施例は全くの例示
であって何隻限定的なものではなく。

請求の範囲に記載した発明と均等な変更は総てこの発明
の範囲内で実施出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明の狭帯域デジタル・フィルタのブロッ
ク図である。 第２図は、パイロット・トーン・パルスがウィンドウ内
に存在する時の連続的なタイミング図である。 第３図は、パイロット・トーン・パルスがウィンドウの
前に存在する時の連続的なタイミング図（１７） である。 第４図は、パイロット・トーン・パルスがウィンドウの
後に存在する時の連続的なタイミング図である。 １０・・狭帯域デジタル・フィルタ、１２・・１５段フ
リップフロップ・カウンタ、１８・・第１のナントゲー
ト、２０・・第２のナントゲート、２２・、２段フリッ
プフロップ遅延回路、２４　・・第１のフリップフロッ
プ、２６　・・４段フリップフロップ遅延回路、２８・
・インバータ、３０・・第３のナントゲート、３２・・
第２のフリ・ノブフロ・ノブ、３４・・第４のナントゲ
ート。 特許出願人 モトローラ・インコーポレーテソド 代理人 弁理士　玉蟲久五部 （１８）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ろ波すべき入力信号を受ける第１の入力手段及び
   クロック信号を受ける第２の入力手段を有するデジタル
   ・フィルタであって、該デジタル・フィルタは： 前記第１．第２の入力手段に結合され１時間間隔に対応
   する第１の信号及び該時間間隔の終端に対応する第２の
   信号を発□生するタイミング手段； 該タイミング手段及び前記第２の入力手段に結合され、
   前記第２の信号を遅延せしめる第１の遅延手段； 該第１の遅延手段及び前記第１の入力手段に結合され、
   内部クロック信号を発生する回路手段； 前記タイミング手段に結合され且つ前記内部（１） りｉツク信号に応答し、所定周波数範囲内に所定数の入
   力信号が連続して受信されたときに第１の極性の出力を
   発生し、前記所定周波数範囲外に所定数の入力信号が連
   続して受信されたときに第２の極性の出力を発生する論
   理手段を備えたデジタル・フィルタ。
2. （２）前記２値カウンタは、前記各入力信号の終端に応
   答するりセント入力端子を備え、該カウンタのリセット
   に先行して前記デコードされた状態が終了した時だけ前
   記第２の信号を発生する特許請求の範囲第１項記載のデ
   ジタル・フィルタ。
3. （３）前記論理手段は、複数のフリップフロップを有す
   る論理制御回路、該論理制御回路に結合され前記第１．
   第２の極性の出力を発生する論理ゲート並びに前記２値
   カウンタ及び前記第２の入力手段に結合され前記第１の
   信号を遅延させる第２の遅延手段を備えた特許請求の範
   囲第１項記載のデジタル・フィルタ。