JPS5937714A - 復調方法および装置 - 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】 〔従来技術〕 本発明は、入力信号の各２つの隣接の零交差点間の各半
サイクルの持続時間を、前記の入力信号がこれから規則
的な時間間隔で取出したデジタル化サンプルの列の形態
で現われるようにすることにより決定し、半サイクルの
持続時間の逆数を発生せしめることにより、周波数変調
された周期的な入力信号を復調する復調り法に関するも
のである。また本発明はこの方法を実施する装置に関づ
るものである。

純粋にアナログ的な形態の入ツノ信号に対する同様な方
法は知られており、この場合、各２つの隣接の零交差点
間の各半サイクルの持続時間を、入力信号の最大周波数
に比べで高い周波数の基準クロック信号を計数すること
により決定している。

２つの隣接する零交差点間Ｃ計数された基準クロックパ
ルスの個数は半サイクルの持続時間をデジタル的に表わ
す。半サイクルの持続時間を高精度に決定する必要があ
る場合には、基準クロック信号の周波数を入力信号周波
数に比べて著しく高める必要がある。磁気テープから読
取られたカラービデオ信号中の周波数変調された輝麿信
号のような高周波入力信号の場合には、基準クロック周
波数を、これを８１数す°るのに必要とする割数回路が
非実現的どなるか或いはあまりにもｍ　％ｔｌｔで高価
となる程度に高くす゛る必要がある。

（発明の目的〕 本発明の目的は、必要とするクロック信号或いは他の補
助信号の周波数を、入−力信号のサンプルの列が反慢さ
れる周波数の程度とし、低い動作速度を有するデジタル
電子回路を用いるようにした前述した種類の方法を提供
せんとするにある。

〔発明の構成〕

本発明方法は、入力信号の各２つの隣接の零交差点間の
各半サイクルの持続時間を、前記の入力信号がこれから
規則的な時間間隔で取出したデジタル化サンプルの列の
形態で現われるようにすることにより決定し、半サイク
ルの持続時間の逆数を発生せしめることにより、周波数
変調された周期的な入力信号を後円するに当り、各半サ
イクルの持続時間τを、隣接の零交差点間のサンプルの
個数１１に対応づる時間間隔Ｔど、各零交差点Ｊ３よび
その直前のサンプル間の時間間隔ｔｎ、ｔｍどの和から
、式 ％式％ ） を用いて取出し、時間間隔ｔ。およびｔｍの各々は、零
交差点の位置の両側でそれぞれ異なる正負符号の２つの
順次のリンプルａｎ−１，ａｎｄよびａｍ−１，ａｍか
ら式 を用いて取出づことを特徴どづる。

本発明によれば、各半サイクルの持続時間が、サンプル
の全周期と、零交差点の位置で人力信号に直線近似させ
ることにより２つのサンプルから得た前記の全周期の一
部分とから取出される。従って、各半サイクルの持続時
間を決定ケる精度は、−周波クロック信号に依存せず、
サンプルの精度に依存する。必要とする計算は２つの順
次のサンプル間の時間間隔で行なうことができ、或いは
投数の計算処理を行なう場合でこの方法を実施するのに
パイプライン構造を用いる１Ｍ合には、前記の時間間隔
の倍数内ζ・′行なうことができる。次の半サイクルの
持続時間を計綽ブるに際しては、第２時間間隔ｔｍを第
１時間間隔ｔｎとして用いることができる。

零交差点の位置で正弦波状入力信号に直線近似させる精
度は、１つの半サイクル内のサンプルの個数が増大ずれ
ばする程高まること明らかである。

しかし、入力信号の１つの半サイクル内にわずかな個数
のサンプル、例えば２個よりも少ない個数のサンプルし
か生じない場合には、直線近似の為に明確な誤差が生じ
る。このような場合には、本発明による方法を変更し、
半サイクルの持続時間を決定する前に各時間間隔ｔｎ、
ｔｍをこの時間間隔の値に依存する補正値によって補正
するようにするのが有効である。更に、前の半サイクル
の持続時間の値を用いた他の補正も可能である。その理
由は、一般に人力信号の周波数はある半サイクルから次
の半サイクルまでに急激に変化しないものどしうる為ｅ
ある。

各半サイクルの持続時間は、この半サイクルの終了後の
、づなわちこの半サイクルを終了させる零交差点後の第
１サンプルによっ−（決定される。

このようにしで決定された値は、次の半サイクルが決定
されるまで残しておく。このことは、半サイクルの持続
時間の値がこの半サイクルの持続時間と異なるおそれの
ある持続時間の次の半サイクルの長さの間そのまま得ら
れ、短い半サイクルの持続時間の値があまりにも長く維
持され、長い半サイクルの持続時間の値があまりにも短
く維持され、これにより正しい復調された信号に対して
シフトを行なうということを意味する。この点を無くす
為には、本発明の他の変形例により、各半サイクルに対
し決定された持続時間τを、２つの隣接Ｊる零交差点の
うちの第１の零交差点どその前の零交差点との間のサン
プルの個数よりも１だけ多い個数のサンプル間の時間間
隔に等しい時間間隔の間記憶しておくのが有効である。

このようなＺｊ法は後に説明Ｊるように遅延装置にＪ、
っ゛Ｃ簡単に実行しうる。

本発明による方法の上述した変形例によれば時間のシフ
トの結果どして依然としてわずかな誤差を生せしめる。

その理由は、半サイクルの持続時間の値は常にサンプル
が現われる瞬時と一致するか或いはこの瞬時に対して一
定のシフトを伴なうのに対し、実際の零交差点は２つの
サンプル間の任意の瞬時に生じる為である。この統語学
的に変化する時間誤差の影響を最小にする為に、本発明
の更に他の変形例によれば、２つの零交差点のうちの最
初の零交差点の位置の両側にお（プる順次のサンプルａ
ｎ−０，ａｎ間の時間間隔に期間τｎｋを割当て、この
期間を、この零交差点とその前のサンプルとの間の時間
間隔に依存して、この零交差点の前に決定された期間τ
□−０と最後に決定された期間τ□との間に式 ％式％） に従つ“Ｃ配置するするようにするのが有効である。

このようにすれば、１つのある半サイクルの値から次の
半サイクルの値への変化中、中間仙が零交差点の位置に
挿入される為、値開の転移がより平坦どなり、従って人
力信号の周波数の変化に、より一層良好に近似するよう
になる。

図面につき本発明を説明づる。

第１図は、半サイクルτをデジタル手段により決定づべ
さ正弦波信号の１周期を示す。この半サイクルを決定す
る為に、入力信号はサンプルの列の形態で得られ、その
うちのサンプルａｎ−ｔ　、　ａｎ　。

ａｍ−１、ａｍ　、が示されている。これらサンプルを
信号に、より−Ｎ近似させたい場合には、すなわち信号
周波数をサンプル周波数１／丁（ここに王はサンプリン
グ周ＷＪ、ブなわら順次の２つのサンプル間の距離であ
る）に比べて充分低くしたい場合には、サンプルａｎお
Ｊ：びａｍ−□間に曲のサンプルを位置させる。しかし
このことは以下の理由で不可欠なことてはない。

信号の零交差点は半サイクルの持続時間、従ってその周
波数を決定する。しかし、サンプル値は時間的に不達Ｍ
　Ｆ’ある為、零交差点は２つのサンプル値間の接続直
線によっで近似され、この近似直線と時間軸との交点に
よって決まる時間間隔から、所望期間の近似１直τ′が
得られる。従って、近似直線との零交差点と、その前の
サンプル値との聞の時間間隔１ｎおよびｔｍから、また
隣接の２つの零交差点間のサンプルの個数０から、半サ
イクルの持続時間に対する近似値が第１図に従って以下
のように得られる。

τ　’＝（７−ｔ　　　　　　）　　　＋　ｎ−Ｔ　−
Ｆ　箱＝ｔ、Ｂ　　　ｔｎ’　　＋　（ｎ　＋　１　）
　Ｔ−（１）時間間隔ｔｎの持続時間は、隣接する２つ
の゛リーンプルの値ａｎ−１およびａｎとこれらの間の
距離Ｔとから以下のようにしＣ得られる。

同様にしＣ１、時間間隔ｔｍの持続時間を求めることが
できる。これらの時間間隔は順次に決定することができ
、前に決定された時間間隔ｔｎは一時的に記憶され、半
サイクルの持続時間の近似値τ′はバッフ１リングされ
た時間間隔ｔｎおよび瞬間的にＳ１障された時間間隔ｔ
ｍどから式（１）に応じて得られる。

第１図に示すように、隣接するサンプル値を通る近似直
線と、時間軸との交点が信号の実際の零交差点からずれ
る吊は誤差Ｆに相当づる。この誤差は第１図から明らか
なように、零交差点に、対する２つのサンプル値の位置
に依存し、従ってこの誤差は時間間隔ｔｎの値□に直接
依存する。サンプル値がたまたま零交差点と一致する場
合には、づなわちｔｎ＝　Ｏ或いはｔｎ＝丁である場合
には、誤差も０に等しくなる。２つのサンプルｌｉｉ　
ｈ＜　ｍ交差点に対し正確に対称的に位置しＣいれば、
すなわらｔｎ＝　０．５ＴＴ−あれば、純粋に正弦波状
の信号の場合に、誤差は零となり、ｔｎに対するこの値
の両側での価に対づる誤差は異なる正負符号を有（る。

サンプル値の周期σに対する時間間隔ｔｎの比に依存す
る誤差Ｆの変化を第２図に１０ツトする。

サンプル値の位置が信号周期に近ずけば近ずくほど、す
なわち１７丁が増大づればするほど、誤差［−の最大値
が減少し、零交差点に対するサンプル値の位置に依存す
る基本的校正は同じとなる。時間間隔ｔｎおよびｔｍを
極めて正確に補正する為には、信号の瞬時的な周波数或
いは周期を知らなければならず、これらは、信号周波数
の急激な変化が２つのサイクル間に生じないものとして
最後に決定された値によって近似させることができる。

実際には、例えば磁気テープから読出したビデオ信号内
に含まれている周波数変調された胛度信号を復調する為
には、これらの値に依存づる時間間隔ｔｎおよびｔｍの
補正をサンプル周波数の４分の１に等しい信号の平均周
波数に対してのみ行えば充分であるということを確かめ
た。このようにし°Ｃ補止された時間間隔と、信号の半
サイクルの持続時間τとから信号周波数が決定され、こ
れにより得られた値は充分正確なものとなる。

しかし、これにより格別の半サイクルの持続時間の値が
得られるだけであり、第３図につぎ説明するように信号
周波数の周期を直接正しく表わすものではない。この第
３図におい−ｒ、ａ）は周波数が迅速に変化するものと
じて誇張して示した入力信号を示り゛。第３図のｂ）に
は零交差信号が示してあり、この零交差信号はサンプル
値の直後に逆の正角符号を有する新たなサンプル値が生
じた場合に発生し、この信号は次のサンプルまで維持さ
れる。この零交差信号の変化は後のブロック回路図の説
明に対しＣも重要なものＣある。

第３図のｂ）に示づ第１零交差信号により、入力信号の
半サイクルａの持続時間の値が決定される。この値は第
２零交差信号が現われるまで記憶され、第２零交差信号
が現われると、半サイクル１）の接続時間の伯が決定さ
れる。崖υイクルＣおよびｄに対しＣし同様である。こ
れらの格別の半°リイクルの持続時間の値τ。およびこ
れらの伯が記憶される期間を第３図のＣ）に示す。半サ
イクルａの持続時間に対する値の開始を短い縦線で示し
である。−ぞの理由は、入力信号の前の半サイクル、従
ってその持続時間が示されていない為である。

第３図Ｃ）から明らかなように、格別の半サイクルの持
続時間に対する値は、これらに対応する半サイクルの持
続時間と一致しない長さの期間の間記憶されている。よ
り一層正確に近似される為には、各半サイクルの持続時
間の値を記憶する時間を変える必要があり、このことは
これらの値を数個のサンプリングクロック周期だけ遅延
させる゛ことにより達成することができる。ある場合に
は、種々の値を種々の閂だけ遅延させる必要がある。

遅延用の制御信号は零交差信号から取出づことができる
。正確な持続時間を得る為に近延させた値τ７を第３図
のｄ）に示す。この値の列は入力信号の周期の実際の変
化に可成り良好に近似したものとなる。

第３図のｅ）では、各別の半サイクルの持続時間ａ〜ｅ
に対する値の列を半サイクルの持続時間に対する値がこ
の半サイクルにおける第１ザンプル値で開始されるよう
にシフ］−せしめＣいる。半サイクルの持続時間の各値
はこの半サイクルの正確な位置よりもわずかにシフトせ
しめるのが好ましい。その理由は、本例では、零交差点
の各々が２つのサンノル値間に位置する為である。互い
に隣接する２つの関連の零交差点のうちの最初のものに
対する新たな」値の開始時のシフトは入力信号に依存し
、この入力信号に対して統計学的に変化覆る為、任意の
いかなる伯のシフ１〜（このシフ１−は完全に幹術的で
あり、入力信号と出力信号との間の任意の一定のシフト
に相当する）によっても値の列を完全に人力信号に応じ
たものとすることができない。

近似を更に良好なものにする為には、古い値と新たな値
との間の中間の値を各新たな値の前に、すなわち図面で
は零交差点の両側にＪ３ける２つのサンプル値間に形成
し、この中間値が以下のようにサンプル値の瞬時間の零
交差点・の位置に、従って半サイクルの持続時間を決定
する時間間隔ｔｎおＪ：びｔｍの埴に依存りるようにＪ
る。

τ７？ｔｎ・τｎ−１・＋１−ｔｎ）τｎ−１ｎ（τ。

−１−τｎ）＋τ。　　　・・・（３）従って、零交差
点が２つの順次のサンプル値のうらの第２のものの付近
に位置する場合には、前の半サイクルはこの時間間隔内
に延長され、従つて中間値τ２も前の半サイクルの持続
時間に対する値の付近に位置し、従って反転される。こ
れらの中間値を第３図のｅ）＜おける関連の点に実線で
示し、補正されＣいない値を破線で示す。従っで、第３
図のｅ）における実線は入力信号の半υイクルの持続時
間の値τｖｋの補正変化を示し、合手す。

イクル内に数個のサンプル値しか位置せず、半サイクル
の持続時間が急激に変化する場合でも、これらは半サイ
クルの持続時間の実際の変化に良好に近似する。

以後、上述したようにして得た半サイクルの持続時間の
補正値を決定し、これらの補正値から入力信号の周波数
を取出す回路のブロック構成につき説明するに、第４図
は第３図のＣ）にプロットした値を発生させる回路構成
を示し、第５図は信号遷移部を補正し時間的に正しく位
置する値を発生する回路構成を示ず。

変調すべぎ入力信号に相当するサンプル値の列は第４図
の回路の入力端子２に供給される。サンプル値は例えば
多ビツト２進ワードの形態で表わされ、これらの各別の
ビットは並列処理される為、人ノ〕端子２は実際にはデ
ータワードの各別のビットに対する多数の並列入力端子
を右している。従って、零交差信号およびこれから取出
された信号を流す接続線、例えば接続線１１Ｊ３よび１
９を除いて、入力端子２からの接続線１や第４および５
図に示す他の接続線も各データワードのビット数に相当
する多数の並列ラインを有しいる。

入力端子２は接続線１を経てレジスタ４に接続され、こ
のレジスタは各クロック信号に応答しＣデータワードを
記憶覆る。伯のレジスタにも供給されるこのクロック信
号（図示「ず）は入力端子２へのサンプル値の供給に関
連している。フなわら、新たなサンプル値が供給される
たびにクロック信号のパルスが現われる。

接続線１は減算器６にも接続されており、この減算器の
伯の入ノｊ端子はレジスタ４の出力端子に接続されてお
り、この減算器により２つの値開の差を形成する。この
減算器６の出力端子は、前記の差の絶対値を生じる値発
生段８に接続されている。例えば、サンプル値やこれか
ら得られた２進値を表わす為には、供給された値を特別
に処理する必要がある。レジスタの出力端子はまた接続
線３を経て同様な型の値発生段１０にも接続されている
。式（２）から明らかなように、時間間隔１ｎに対して
は正の値のみが許容でき、割算を簡単化する為に、絶対
値のみの割算をするのが好ましい。

この割算は、段８および１０から生じる値が供給される
割算段１２で行なう。式（２）における４ノンプル値の
周期すなわちクロック信号の周期の持続時間の果綽は省
略覆ることができる。その理由は、この値は一定の尺度
係数である為である。

割算段１２により形成される商は補正段１４に供給され
る。この補正段は固定メモリを有し、このメモリに割算
段１２により形成された商がアドレスどして供給される
。持続時間ｔｎの特定値に相当する各アドレス当り、第
１および２図に応じた入力信号の特定の平均周波数に対
する誤差Ｆによって補止された時間間隔が記憶され、接
続線１５を経て出力される。

この接続［５は他のレジスタ２０の入力端子に導かれて
おり、このレジスタ２０は接続線１５における零交差信
号の終端にＪ３ける伯を記憶する。第３図のｂ）に示す
この零交差信号は排他的ＯＲ論理回路網１６により生ぜ
しめられる。この回路網１６は、入力端子２に供給され
る遅延させられていないサンプル値の正負旬号ビットと
、レジスタ４によつ゛Ｃ供給される遅延されたサンプル
値の正負符号ヒラ１−とを受け、これら双方の正負符号
ピッ１〜が異なる場合に接続線１７に出力信号を生じる
。段６〜１４にＡＨプるサンプル値の処理中に１クロッ
ク周期よりも多い遅延が生じる場合にはくこのような遅
延は特に割締段１２がパイプライン割算器の場合（Ｊ生
じるＪ５それがある）、前記の零交差信号は前記の遅延
に等しい遅延時間を右づる遅延段１８に供給される。出
力接続線１９における遅延された零交差信号はレジスタ
２０の入力端子に供給された１−タワードに時間的に対
応する。従って、このレジスタ２０は、零交差信号の各
終端後の、すなわち零交差点に続く第２のサンプル値後
の遅延を伴なうことのない時間間隔％の長さに相当する
値を有する。

この値は演算段２２の減算入力端子に供給され。

この演算段２２の他の入力端子は補正回路１４の出力端
子に接続されており、次の零交差が生じた際に第１図に
応じて時間間隔−に相当する値を受ける。

零交差信号が流れる接続線１９はまたカウンタ２４のリ
レン１〜入力端子に接続されており、このカウンタには
カウント用のクロック信号（図示せず）が供給される。

カウンタ２４の出力端子は出力δ１数レジスタ２６に接
続されており、このレジスタ２６内には、各クロック信
号時に、従って接続線１９に零交差信号が現われるたび
に計数値がロードされる。

従って、カウンタ２４が零交差信号により゛１″にセッ
トされ、クロック信号の直前に達した別数値がクロック
信号の端縁のみによる制御の下でレジスタ２６内にロー
ドされるものとすると、各零交差信号中、出力計数レジ
スタ２６は入力信号の直前の２つの零交差点間でサンプ
ル値の個数を１だけ高めたものに相当覆る値を含む。或
いはまた、零交差信号の終了時にカウンタ２４を初期位
置１１１　＋ｌにレフ１ヘツる為には、レジスタ２６を
省略することができ、或いは接続線１９および１５と同
様に演算段８２の出力接続線に１クロック周期の遅延を
与える。

出力計数レジスタ２６および減算器の形態の演算段２２
の出力端子は加粋器２８の入力端子に接続されており、
その出力端子２９には入力端子２に供給される入力信号
の各半サイクルの持続時間に相霜する値が生じるも、こ
の持続時間は必ずしも第３図のＣ）に示すような正しい
瞬時に現われるとは限らない。更に、本例の回路におい
ては、段６〜１４、従って段２２および２８は零交差点
の両側にお番プる２つの順次のサンプル値に相当する値
を処理するばかりでなく、他のり一ベてのサンプル値を
処理覆る為、Ｒ後の半サイクルの持続時間を表わす２つ
の止しい値開てパ誤りのある、Ｊなわち使用できない値
が出力端子２９に生じる。しかし、この点は、第３図の
ｅ）に示”りようにタイミングを正しくした値の持続時
間を形成する第５図に示す回路においてこれらの値を更
に処理する際に考處している。

接続線２９に現われる値は第５図にａ３ける遅延回路４
０に供給される。この遅延回路４０は、直列接続された
レジスタ段４０２，４０４，４０６おＪ：び４０８を有
するシフトレジスタとして構成されている。接続線２９
に現われる値は接続線１９にお番プる零交差信号の終了
時にのみレジスタ段４０２内にロードされ、これらのレ
ジスタ段は各クロック信号時にその入力端子における値
を記憶する。従っ−Ｃ１一般的に数個の順次のレジスタ
段が同じ値を有し、このことは第３図のｄ）に示すよう
な正しい持続時間で値の列を発生ゼしめるのに必要なこ
とである。レジスタ段４０２，４０４．４０６および４
０８の出力端子に接続された遅延回路のタップ４０１，
４０３，４０５および４０７は、電子的なマルチプレク
サどし゛Ｃ構成するのが好ましい切換スイッチ４６の格
別の接続位置に接続されている。

接続線１４における零交差信号は遅延回路４ｏに対応す
る遅延回路４２に供給される。この遅延回路４２も直列
接続された多数のレジスタ段４２２，４２４，４２６お
よび４２８を有しており、これらはクロック信号により
制御される。これらレジスタ段の各々は遅延回路４０の
レジスタ段４０２〜４０８（これらの各々は１データワ
ードを含む）と相違して１ビツトのみを含む。遅延回路
４２のタップ４２１，４２３，４２５および４２７は対
応りるレジスタ段４２２〜４２８の出力端子に接続され
でおり、従って遅延回路４０のタップに対応する。

ｉｌ！延回路４２のタップ４２１〜４２７は固定メモリ
の形態の処理回路４４の入力端子に接続され、これらの
入力端子はこのメモリのアドレス入力端子である。従っ
て、このメモリの各アドレスはタップ４２１〜４２７上
の信号の特定の組合ゼ、ずなわち接続線１９におりる零
交差信号の特定のパターンに割当てられており、各アド
レスにはビットの組合せが含まれＣおり、このビットの
組合せが出力接続線４５に現われ、スイッチ４６を所定
の位置にセットする。本例ではスイッチ４６が４つの位
置を有する為、選択処理回Ｖ８４４においては固定メモ
リの各アドレスに２ビツトを与えれば充分Ｃあり、従っ
て接続線４５は実際には２本のラインを有する。タラ７
４２１〜４２７におシブる種々の信号の組合せに対する
固定メモリの内容を以下の表に示す。

表 この表において、接続線４５にお（）る値“０″はスイ
ッチ４６が出力タップ４０１に接続されＣいることを意
味し、池の値は同じ順序で仙の出力タップに割当てられ
Ｃいる。値＊を生じるビットの組合せは適切な周波数に
対しては生ぜず、クロック周波数に対し、遅延回路４ｏ
および４２があまりにも長くなるＪ：うな低周波数を意
味覆る。

前記の表に応じてスイッチ６４を制御することにより、
順次の半サイクルの持続時間に対づ−る埴の列が第３図
の（１）に示すような正しいタイミングでスイッチ４６
の出力接続線４７に１ｑられる。

第３図のｅ）の中間値は第５図に示す他の素子により発
生させられる。これらの素子のうちレジスタ４８の入力
端子は遅延回路４ｏのタップ４０７に接続され、このタ
ップに現われる値は各クロック信号時にレジスタ４８内
にロードされる。この値は、対応覆る零交差信号が遅延
回路４２の出力タップ４２７に同時に現われる期間の値
である。この値がレジスタ４８内にＬｌ−ドされるど、
次の期間の値が、スイッチ４６の適切な切換により接続
線４７上に同時に現われる。レジスタ４８の出力端子は
減紳器５０の加算入力端子に接続されており、この減算
器５０の減算入力端子は接続１４７に接続されている為
、レジスタ４８によって生じる遅延に相当する瞬時に２
つの順次の半サイクルの持続時間の値開の差が出力接続
線５１に現われる。これに対応して遅延した零交差信号
は遅延回路４２の出力タップ４２７に接続された遅延回
路６０の出力端子から取出され、この信号により、後に
説明する機能を６覆るスイッチを作動せしめる。

接続線５１は乗算器５４の一方の入力端子に接続され、
この乗算器の使方の入力端子はスイッチ５８に接続され
ている。零交差信号がない場合には、このスイッチ５８
は値ＩＩ　ＯＩ＋を乗算器５４に伝達し、従って出力接
続線に値“０″が現われる。零交差信号が規われると、
スイッチ５８は乗算器５４の関連の入力端子を遅延回路
５２の出ツノ端子に接続゛りる。この遅延回路５２はレ
ジスタ４８および遅延回路４０の遅延の和に等しい遅延
時間を有し、例えば適当な段数のシフトレジスタとして
構成することができる。

遅延回路５２の入力端子は接続線１５に接続されており
、この接続線には、遅延回路５２によって生ぜしめられ
る遅延の結果として接続線４７に同時に現われる半サイ
クルの持続時間の値に相当する時間間隔ｔｍのＩＲが供
給される。

この値は加算器５６の一方の入力端子に供給され、この
加紳器の他りの入力端子は乗幹器５４の接続線５５に接
続されＣいる。従って、１つの半サイクルの持続時間の
伯から次の半サイクルの持続時間の値へ変化すると、こ
れら２つの値開の中間値が出力接続線５７に現われる。

この出力接続線；）７にこのようにして生せしめられた
各別の半１ノ°イクル持続時間の補正値は固定メモリを
有するように１６のが好ましい逆数値発生器３０の入力
端子に供給され、この固定メモリのアドレスラインはこ
の逆数（ｉＦｉ発生器３０の入力端子に接続されでおり
、この固定メモリはアドレスライン上のデータを回路装
置の出力端子３２に伝達する。出力端子３２に現われる
これらの値は、入力端子２に供給されたサンプル値に相
当する人力信号の瞬時周波数の列に、水死の場合主とし
−Ｃ遅延回路４０によって一定の遅延を与えたものを表
わす。遅延回路４０の遅延時間、従って遅延回路４２の
遅延時間は入力信号中に生じる最長の半サイクルの持続
時間に依存し、より詳細に言えば人力信号の実際に生じ
る半サイクルの最短持続時間と最長持続時間との間の差
に依存する。瞬間的な周波数を表わ１、入力信号と出力
端子３２におりる出力信号との間の時間的シフトは、特
に各別の演算段に遅延段を接続させることにより増大せ
しめることができ、この場合、すべての並列信号路に導
入される遅延を同じとし、各別の演算段における信号の
伝播遅延を補償し、前記の遅延がクロック信号の周期に
ほぼ等しくなりうるようにする注意を払う必要がある。

しかし、図面を簡単にする為にこのような追加の遅延段
は図示していない。

本例で用いるレジスタ段および遅延段や場合によっては
追加の段もアキュムレータレジスタとして構成し、これ
らのレジスタのすべてをり［Ｊツク信号で作動させるよ
うに、すなわちこれらのレジスタが各りＬ」ツクパルス
で入力値を取入れ、これを出力端子に伝達するようにす
るのが適している。

このようにすることは特に、回路装置全体を動的ＭＯ８
技術ｒ：集積回路として構成する場合に好ましいもので
ある。零交差信号が現われた場合のみ値を取入れるレジ
スタ段および遅延段も同様に構成しつるようにする為に
は、第６図に示１回路装置を用いるのが有効である。こ
の回路装置は一般的なりＵツク信号で作動するレジスタ
６４を有し−Ｃいる。このレジスタ６４の入力端子の前
にはスイッチ６２が設けられており、このスイッチは接
続線６３を経て供給される零交差信号による制御の下で
遅延段の入力端子６１をレジスタ６４の入力端子に接続
する。接続線６３に零交差信号がない場合には、レジス
タ６４の入力端子はその出力端子６５に接続され、従つ
にのレジスタの内容は次のクロック信号時に変化しない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、周波数変調された正弦波入力信号の半サイク
ルの持続時間が直線近似によりいかに決定されるかを示
す時間線図、 第２図は、第１図の直線近似の際に生じる誤差を示す線
図、 第３図は、半サイクルの持続時間の値を次の半サイクル
の長さに対し維持する影響およびこの影響に対する補正
の結果を示す線図、 第４図は、本発明による回路装置の一例を示すブロック
線図、 第５図は、第４図の回路装置に対する変形例を示すブロ
ック線図、 第６図は特定の遅延段の基本的構成図である。 ２・・・入力端子　　　　４，２０・・・レジスタ６・
・・減綽器　　　　　８，１０・・・伯発生器１２・・
・割棹段　　　　　１４・・・補正段１６・・・排他的
ＯＲ論理回路網 １８・・・遅延段　　　　　２２・・・演算段２４・・
・カウンタ　　　　２６・・・出力計数レジスタ２８・
・・加算器　　　　　３０・・・逆数値発生器４０．４
２・・・遅延回路　　４４・・・処理回路４６・・・切
換スイッチ　　４８・・・レジスタ５０・・・減幹器　
　　　　！＋２，６０・・・遅延回路５４・・・乗絆器
　　　　　５６・・・加締器！１８．６２・・・スイッ
チ　　６４・・・レジスタ特１出願人　　エヌ・ベー・
フイリ・ンブス・フルーイランベンファブリケン Ｆｉｇ、１ 手続補正書　　　　１ 昭和５８年９　月１２日 ［ １、事件の表示 昭和５８年　特　許　願第　１１３５９８号２、発明の
名称 復調方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 、明細崗第１頁第３行〜第１０頁第１０行の特許請求の
範囲をト記の通りに８１正りる。 ２、特許請求の範囲 １、人力信号の各２つの隣接の零交差点間の各半サイク
ルの持続時間を、前記の人力信号がこれから規則的な時
間間隔で取出したデジタル化シンプルの列の形態で現わ
れるようにづることにより決定し、半サイクルの持続時
間の逆数を発生せしめることにＪ、す、周波数変調され
た周期的な入力信号を復調するに当り、各半サイクルの
持続時間τを、隣接の零交差点間のサンプルの個数ｎに
対応する時間間隔Ｔど、各零交差点およびその直前のサ
ンプル間の時間間隔”ｎ　、ｔｍとの和から、式１式％
） を用いて取出し、時間間隔ｔｎおよびｔｍの各々は、零
交差点の位置の両側でそれぞれ異なる正負符号の２つの
順次のサンプルａｎ−１、ａｎおよびａｍ−□、ａｍか
ら式 を用い−Ｃ取出でことを特徴とする復調方法。 ２、特許請求の範囲１記載の復調方法において、半サイ
クルの持続時間を決定する前に、各時間間隔１ｎ、　１
ｍを、この時間間隔の値に依存する補正値により補正す
ることを特徴どづる復調方法。 ３、特許請求の範囲１または２記載の復調方法におい゛
Ｃ１各半υイクルに対して決定した持続時間を、２つの
隣接の零交差点のうちの最初の零交差点と、その前の零
交差点との間のサンプルの個数よりも１だけ多い個数の
サンプル間の時間間隔に等しい時間間隔の間記憶ηるこ
とを特徴どする復調方法。 ４、特許請求の範囲３記載の復調方法において、２つの
零交差点のうらの最初の零交差点の位置の両側にお番ノ
る順次のサンプルａｎ−□、ａｎ間時間間隔の期間τｎ
ｋを割当て、この期間を、７）零交差点とその前のサン
プルどの間の時Ｉ隔に依存し−Ｃ１この零交差点の前に
決定され１式期間τｎ−１ど最後に決定された期間τ。 どの間に式 ％式％） に従って配置覆ることを特徴どする復調方法。 ５、デジタルサンプルがクロックイ５号に応じＣ順次に
供給される入力端子ど、供給された１ナンプル値によっ
て表わされる人力信号の閾時周波数を表わすデータワー
ドを前記のクロック信号に応じて生ぜしめる出力端子と
を有し、周波数変調された周期的な人力信号を復調覆る
復調装置において、該復調装置が、入力端子（２）に供
給される各デジタルサンプルをクロック信号の１周期だ
け遅延させる第１遅延段（４）と、遅延された各勺ンプ
ル値の正負符号信号と前記の入力端子（２）に供給され
た各サンプル値の正負符号信号とを受け、これら２つの
正負符号信号が異なる場合に零交差信号を発生する排他
的ＯＲ論理回路（１Ｇと、前記の入力端子（２）および
第１遅延段（４）の出力端子に結合され、２つの順次サ
ンプル値間の差を生じる第１演算段（６）どこの第１演
綽段（６）の出力端子および前記の第１遅延段（４）の
出力端子に結合された入ツノ端子を有し、これら第１演
算段および第１遅延段から生じる値の商を形成づる割算
段（１２）と、この割算段（１２）の出力端子に結合さ
れた入力端子を有し、零交差信号による制御の１・Ｃ，
新たな商が現われる前に異なる正負符号のサンプル値の
商を記憶する第２遅延段（２０）ど、出力計数レジスタ
（２６）を有、　し、クロック信号、すなわち計数信号
を受は零交差信号時に計数値を出力計数レジスタ（２６
）内にロードし、初期位置にリセットされるカウンタ（
２４）と、前記の割算段（１２）の出力端子に結合され
た第１入力端子、前記の第２遅延段（２０）の出力端子
に結合された第２入力端子および前記の出力計数レジス
タ（２６）の出力端子に結合された第３入力端子を有し
、前記の第２入力端子に供給される値と、前記の第１お
よび第３入力端子に供給される値の和どの間の差を形成
する第２演算段（２２，２８）と、この第２演綽段（２
２，２８）の出力端子に結合された入力端子および復調
装置の出力端子（３２）に結合された出力端子を有する
逆数値発生器（３０）とを具えたことを特徴とする復調
装置。 ６、特許請求の範囲５記載の復調装置において、前記の
割算段（１２）はその後段に補正回路（１４）を具えて
おり、この補正回路が前記の割算段（１２）から生じる
８商を少くともこの、　　商に依存づ−る補正値によっ
て補正づるようにしたことを特徴とする復調装置。 ７、特許請求の範囲６記載の復調装置において、前記の
補正回路を固定メモリとし、そのアドレス入力端子を少
くとも割算段（１２）の出力端子に結合し、前記の固定
メモリのデータ出ノＪ端子を第２遅延段（２０）の入力
端子と、第２演算段（２２，２８）の１つの入力端子と
に結合したことを特徴とする復調装置。 ８、特許請求の範囲５〜７のいずれか１つに記載の復調
装置にＪ３いて、複数個のデータワードを遅延せしめる
第１遅延回路（４ｏ）を設け、この第１遅延回路が複数
個のタップ（４ｏ１・・・４０７）と、第２演算段（２
２，２８＞の出力端子に結合された入力端子とを有して
おり、前記の第１遅延回路は各零交差信号時にデータワ
ードを取入れるようになっており、前記のタップは多位
置スイッチ（４６）の入力端子に接続されてｄ３す、ま
た前記の第１遅延回路のタップに対応するタップ（４２
１・・・４２７）を有する第２遅延回路（４２ンを設け
、この第２Ｍ延回路は零交差信号を受け、そのタップ（
４２１・・・４２７）は処理回路（４４）に接続されて
おり、この処理回路はタップ（４２１・・・４２７）に
おける信号の組合せに依存して制御信号を発生し、この
制御信号によりスイッチ（４６）を、前記の組合せに割
当てられた位置にセットするようにし、前記の逆数発生
器（３０）の入力端子はスイッチ（４６）の出力端子に
結合されていることを特徴とする復調装置。 ９、特許請求の範囲８記載の復調装置において、第１お
よび第２ｉ［ｅ延回路（４０，４２）を、クロック信号
により制御される複数個の段（４０２・・・４０８：　
　４２２・・・４２８）を有するシフ１〜レジスタとし
゛Ｃ構成し、第１遅延回路（４０）におＧＪる各段がデ
ータワードを記憶し、前記のタップ（４０１・・・４０
７　；　　４２１・・・４２７）を各別の段’（４０２
・・・４０８　；　　４２２・・・４２８）の出力端子
としたことを特徴とする復調装置。 １０、特許請求の範囲８または９記載の復調装置におい
て、スイッチ（４６）の出力端子を第３演算段（５０）
の入力端子に接続し、この第３演算段（！ｉ０）に他の
入力端子を第３遅延段（４８）を経て第１遅延回路（４
０）の最後のりツブ（４０７）に結合し、この第３遅延
段により、供給された各データワードを１クロック周期
だ（プ遅延させ、前記の第３演紳段にＪ、りその２つの
入力端子に供給された値開の差をその出力端子に生ビし
めるようにし、前記の第３演綽段（５０）の出力端子は
第４演算段（５４，５６）の第１入力端子に結合し、こ
の第４演締段の第２入力端子は、第１或いは第２Ｈ延回
路（４０或いは４２）の遅延時間の和に等しい遅延時間
を有する第４遅延段（５２）を経τ割綽段（１２）の出
力端子に或いはこの割粋段に後続覆る補正回路（１４）
に結合し、前記の第４演幹段の第３入力端子はスイッチ
（４６）の出力端子に結合し、前記の第４演算段により
、新たな値がスイッチ（４６）の出力端子に供給される
前のり【」ツク期間中に第１或いは第２ｆｍ延回路（４
０或いは４２）の遅延により遅延された零交差信号によ
る制御の下で、当該第４演幹段（５４，５６）の第１お
よび第２入力端子に供給された値の積を加算し、他のク
ロック期間中にスイッチ（４６）の出力信号に伯゛０″
を加え、和を逆数値発生器（３０）に供給覆るようにし
たことを特徴と覆る復調装置。 １１、特許請求の範囲１０記載の復調装置において、少
くどｂ１個のスイッチ（！＋８）を第４演粋段（５４，
５６）の第１或いは第２入力端子の前に配置し、このス
イッチ（５８）を零交差信号により制御し、零交差信号
がない場合にこのスイッチ（５８）により１１１“０″
のデータワードを第４演綽段の関連の入力端子に供給す
るようにしたことを特徴づる復調装置。 １２、特許請求の範囲５〜１１のいずれが１つに記載の
復調装置におい〔、逆数値発生器（３ｏ）を固定メ七り
とし、そのアドレス入力端子を第２演綽段（２２，２８
）或いは第４演算段（５４゜５６）の出力端子に接続し
、この固定メモリの一データ出力端子を復ｖＡ装冑の出
力端子（３２）に接続したことを特徴とする復調装置。 １３、特許請求の範囲５〜１２のいずれが１つに記載の
復調装置において、第２遅延段（２ｏ）および第１遅延
回路（４０）の第１段（４０２）の双方またはいずれか
一方が、りＵツク信号により制υ１ｊされるレジスタ段
（６４）と、零交差信号により制御される第２スイツチ
（６２）とを有しで零交差信号と同時に現われる値を記
憶するようになっており、前記の第２スイツチ（６２）
は零交差信号がない場合に前記のレジスタ段（６４）の
出力端子をその入力端子に接続づるようにしたことを特
徴とする復調装置。Ｊ ・２明細書第１２頁第１６．１７行の式を次のとお□り
に訂＋Ｈする。 「　τ−（Ｔ−ｔｎ）ｒ（ｎ−１）′ｒ＋ｔｍ−ｔ　−
ｔ　＋ｎＴ　　　　　　　　Ｊｎ ３同第１８頁第５，６行の式を次のとおリシこｉｉＴ正
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力信号の各２つの隣接の零交差点間の各半音ナイ
   クルの持続時間を、前記の人力信号がこれから規則的な
   時間間隔で取出したデジタル化サンプルの列の形態で現
   われるようにすることにより決定し、半サイクルの持続
   時間の逆数を発生せしめることにより、周波数変調され
   た周期的な人力信号を復調するに当り、各半サイクルの
   持続時間τを、隣接の零交差点間のサンノルの個数１１
   に対応する時間間隔Ｔと、各零交差点およびぞの直前の
   サンプル間の時間間隔ｔｎ、ｔｍとの和から、式１式％ ） を用いて取出し、時間間隔ｔｎおよびｔｒｎの各々は、
   零交差点の位置の両側でそれぞれ異なる正負符号の２つ
   の順次のサンプルａｎ−□Ｊａｎおよびａｍ−１１ａｍ
   から式 を用いて取出すことを特徴とする復調方法。 ２、特許請求の範囲１記載の復調方法において、半サイ
   クルの持続時間を決定する前に、各時間間隔ｔｎ、ｔｍ
   を、この時間間隔の値に依存する補正値により補正する
   ことを特徴とする復調方法。 ３、特許請求の範囲１または２記載の復調方法におい゛
   （、各半サイクルに対しＣ決定した持続時間を、２つの
   隣接の零交差点のうちの最初の零交差点と、その前の零
   交差点との間のサンプルの個数よりも１だけ多い個数の
   サンプル間の時間間隔に等しい時間間隔の間記憶するこ
   とを特徴とする復調方法。 ４、特許請求の範囲３記載の復調方法において、２つの
   零交差点のうちの最初の零交差点の位置の両側における
   順次のサンプル％−０．ａｎ間の時間間隔の期間橡を割
   当て、この期間を、この零交差点とその前のサンプルど
   の間の時間間隔に依存しで、この零交差点の前に決定さ
   れた期間τ。−□と最後に決定され７ｊ期間τｎとの間
   に式 ％式％） に従って配置することを特徴どする復調方法。 ５、デジタルサンプルがクロック信号に応じて順次に供
   給される入力端子と、供給されたサンプル値によって表
   わされる入力信号の瞬時周波数を表わすデータワードを
   前記のクロック信号に応じて生ぜしめる出力端子とを有
   し、周波数変調された周期的な入力信号を復調づる復調
   装置において、該復調装置が、入力端子（２）に供給さ
   れる各デジタルサンプルをり［１ツク信号の１周期だけ
   遅延させる第１遅延段（４）と、遅延された各サンプル
   値の正負符号信号ど前記の入力端子（２）に供給された
   各サンプル値の正負符号信号とを受け、これら２つの正
   負符号信号が異なる場合に零交差信号を発生する排他的
   ＯＲ論理回路（１６）と、前記の入力端子（２）および
   第１遅延段（４）の出力端子に結合され、２つの順次サ
   ンプル値間の差を生じる第１１算段〈６）と、この第１
   演算段（６）の出力端子および前記の第１遅延段（４）
   の出力端子に結合された入力端子を有し、これら第１演
   算段および第１遅延段から生じる値の商を形成する割算
   段（１２）と、この割算段（１２）の出力端子に結合さ
   れた入力端子を有し、零交差信号による制御の下で、新
   たな商が現われる前に異なる正負符号のサンプル値の商
   を記憶する第２遅延段（２０）と、出力計数レジスタ（
   ２６）を有し、クロック信号、すなわち計数信号を受け
   、零交差信号時に計数値を出力計数レジスタ（２６）内
   にロードし、初期位置にリセットされるカウンタ（２４
   ）と、前記の割算段（１２）の出力端子に結合された第
   １入力端子、前記の第２遅延段（２０）の出力端子に結
   合された第２入力端子および前記の出力計数レジスタ（
   ２６）の出力端子に結合された第３入力端子を有し、前
   記の第２入力端子に供給される値と、前記の第１および
   第３入力端子に供給される値の和との間の差を形成り−
   る第２演綽段（２２，２８）と、この第２演篩段（２２
   ，２８）の出力端子に結合された入力端子および復調装
   置の出力端子（３２）に結合された出力端子を有する逆
   数値発生器（３０）とを貝えたことを特徴とＪる復調装
   置。 ６、特許請求の範囲５記載の復調装置にお（＼て、前記
   の割算段〈１２〉はその後段に補正回路（１４）を具え
   ており、この補正回路が前記の割算段（１２）から生じ
   る各面を少くともこの商に依存り−る補正値によって補
   止するようにしたことを特徴とする復調装置。 ７、特許請求の範囲６記載の復調装置におし）で、前記
   の補正回路を固定メモリとし、そのアドレス入力端子を
   少くとも割算段（１２）の出力端子に結合し、前記の固
   定メモリのデータ出力端子を第２遅延段（２０）の入力
   端子と、第２洟算段（２２，２８）の１つの入力端子と
   に結合したことを特徴とダる復調装置。 ８、特許請求の範囲５〜７のいずれか１つに記載の複？
   ＪＡ装置において、複数個のデータワードを遅延せしめ
   る第１遅延回路（４０）を設け、この第１遅延回路が複
   数個のタップ（４０１・・・４０７）と、第２演算段（
   ２２，２８）の出力端子に結合された入力端子とを有し
   ており、前記の第１遅延回路は各零交差信号時にデータ
   ワードを取入れるようになっており、前記のタップは多
   位置スイッチ（４６）の入力端子に接続されており、ま
   た前記の第１遅延回路のタップに対応するタップ（４２
   １・・・４２１）を有する第２遅延回路（４２）を設け
   、この第２遅延回路は零交差信号を受け、そのタップ（
   ４２１・・・４２１）は処理回路（４４）に接続されて
   おり、この処理回路はタップ（４２１・・・４２１）に
   おける信号の組合せに依存して制御信号を光生し、この
   制御信号によりスイッチ（４６）を、前記の組合ゼに割
   当てられた位置にセットするようにし、前記の逆数発生
   器（３０）の入力端子はスイッチ（４６）の出力端子に
   結合されＣいることを特徴とする復調装置。 ９、特許請求の範囲８記載の復調装置において、第１お
   よび第２Ｒ延回路（４０，４２）を、クロック信号によ
   り制御される複数個の段（４０２・・・４０８　；　　
   ４２２・・・４２８）を有するシフｌ−レジスタどして
   構成し、第１遅延回路（４０）における各段がデータワ
   ードを記憶し、前記のタップ（４０１・・・４０７；　
   　４２１・・・４２７）を各別の段〈４０２・・・４０
   ８　；　　４２２・・・４２８）の出力端子としＩにど
   を特徴どする復調装置。 １０、特許請求の範囲８または９記載の復調４！置にお
   いて、スイッチ（４６）の出力端子を第３演綽段（５０
   ）の入力端子に接続し、この第３演綽段（５０）に他の
   入力端子を第３遅延段（４８）を経て第１遅延回路（４
   ０）の最後のタップ（４０７）に結合し、この第３遅延
   段により、供給された各データワードを１クロック周期
   だけ遅延させ、前記の第３演算段によりその２つの入力
   端子に供給された値開の差をその出力端子に生ぜしめる
   ようにし、前記の第３演算段（５０）の出力端子は第４
   演韓段（５４，５６）の第１入力端子に結合し、この第
   ４演算段の第２入力端子は、第１或いは第２遅延回路（
   ４０或いは４２）の遅延時間の和に等しい遅延時間を有
   する第４遅延段（５２）を経て割算段（１２）の出力端
   子に或いはこの割算段に後続する補正回路（１４）に結
   合し、前記の第４演算段の第３入力端子はスイッチ（４
   ６）の出力端子に結合し、前記の第４演界段により、新
   たな値がスイッチ（４６）の出力端子に供給される前の
   クロック期間中に第１或いは第２遅延回路（４０或いは
   ４２）の遅延により遅延された零交差信号による制御の
   下で、当該第４演算段（５４，５６）の第１おＪ：び第
   ２入力端子に供給された値の積を加締し、他のクロック
   期間中にスイッチ（４６）の出力信号に値”　Ｏ”を加
   え、和を逆数値発生器（３０）に供給するようにしたこ
   とを特徴どする復調装置。 １１、特に′１請求の範囲１０記載の復調装置において
   、少くども１個のスイッチ（５８）を第４演紳段（５４
   ，り６）の第１或いは第２入力端子の前に配置し、この
   スイッチ（５８）を零交差信号により制御し、零交差信
   号がない場合′にこのスイッチ（５８）により値゛０“
   のデータワードを第４演韓段の関連の入力端子に供給す
   るようにしだことを特徴する復調装置。 １２、特許請求の範囲５〜１１のいずれか１つに記載の
   復調装置において、逆ｖｌＩＩｌｌｉ発生器＜３０）を
   固定メモリとし、そのアドレス入力端子を第２演篩段（
   ２２，２８）或いは第４演算段（５４゜５６）の出力端
   子に接続し、この固定メモリのデータ出力端子を復調装
   置の出力端子（３２）に接続したことを特徴とするｌＩ
   調装置。 １３、特許請求の範囲５〜１２のいずれか１つに記載の
   復調装置において、第２遅延段（２０）および第１遅延
   回路（４０）の第１段（４０２）の双方またはいずれか
   一方が、クロック信号により制御されるレジスタ段（６
   ４）と、零交差信号により制御される第２スイツチ（６
   ２）とを有して零交差信号と同時に現われる値を記憶す
   るようになっており、前記の第２ス゛イツチ（６２）は
   零交差信号がない場合に前記のレジスタ段（６４）の出
   力端子をその入力端子に接続するようにしたことを特徴
   とする復調装置。