JPS60123140A - 受信装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はデータ通信に用いることができる受信装置に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、ポケットベル、自動車電話等の移動通信業務がさ
かんになってきている。上記の移動通信において、自局
あるいは相手局のダイヤル番号等のデータ伝送をともな
った送受信装置かつかわｎている。

以下図面を参照しながら従来の送受信装置について説明
する。第１図は従来の送受信装置のブロック図であり、
第１図中、Ｉは送信装置、■に受信装置を示す。送信装
置ｌはテンキー等からなる入力回路１からの情報に対応
した周波数を発生するトーン発生回路２を有する。この
１・−ン発生回路２は例えは異なった周波数を発生する
発振器２ａ　、２ｂ、２Ｇ　、２ｄ−−一群から７ｉ：
　−）　チオ！１１、入力回路１からの情報によりスイ
゛ソチ２ｅを切りかえ、情報に対応した周波数の信号が
出力するように構成されている。捷だ、上記送信装置Ｉ
に２ＦＭ変調回路３、迷信回路４、送信アンテナ６を有
する。一方、受信装置■は受信アンテナ６、高周波増巾
回路７、局部発振回路８、周波数変換回路９、中間周波
増巾回路１０、ＦＭ復調回路１１、ｍ扮析回路１２を有
する。この周波数分析回路１２はフィルタ１２＆、、１
２ｂ・・・・・・群で構成さｎている。また、上記受信
装置■は情報解読回路１３゜ブザーあるいは表示器等で
構成される出力回路１４を有する。

以上のように構成された送受信装置についてその動作を
以下に説明する。テンキー等からなる入力回路１を操作
し、情報を入力すると、その入力さ扛り情報に対応した
周波数の信号がトーン発生回路２から出力するＦＭ変調
回路３で高周波信号をトーン発生回路２からの信号で周
波数変調し、送信回路４で増巾して送信アンテナ５より
電磁波として送出する。トーン発生回路２の機能につい
て第２図にもとすき、さらに詳しく説明する。第２図（
ａ）ｕトーン発生回路２で発生させることのできる周波
数のスペクトラム図である。第２図（ｂ）ｆｄトーン発
生回路２から出力する周波数列を示す出力図である。第
２図（ａ）は発振器２ａ、２ｂ・・・・・・が全部でｎ
個あることを示している。各発振器２ａ。

２ｂ−・・・の発振周波数はｆ　、ｆ　、ｆ　・・・・
・・ｆｎｌ　２　３　Ｉ である。こ几らの発振周波数の信号は入力回路１からの
情報によりスイッチ２ｅで切りかえられ、第２図（ｂ）
に示す時間割りで出力される。すなわち時間Ｔごとに周
波数が切りかわる。さてここで発振周波数の数ｎを１０
個とすると、数字のＯから９までをそ扛ぞれｆｌ　から
ｆｌ。壕で対応させることができ、第２図（ｂ）に示す
ごとく４周波数を送れば、４桁の数字を送ることができ
る。次に受信装置について説明する。受信アンテナ６に
入力した電磁波は高周波増巾回路７で選択増巾され、周
波数変換回路９で中間周波数に変換さｎ、中間周波増巾
回路１０でさらに選択増巾さ九、ＦＭ復調回路１１で周
波数変調された信号が復調され、その出力に第２図（ｂ
）に示す周波数列の信号が出力される。周波数分析回路
１２は周波数、ｉ１＋ｆ２　ｊ’３　。

・・・・・・ｆｎのｎ個の周波数の信号を分離させるｎ
個のフィルタ１２ａ、１２ｂ・・・・からなっている。

フィルタ１２ａからｎｆｌの信号のみが、フ、イルタ１
２ｂからハｆ２の信号のみがとＱださｎる。

情報解読回路１３では周波数分析回路１２からの信号が
どのような順序でどういう周波数の信号が来たかを判別
し、ブザーあるいは表示器等の出力回路１４を駆動させ
る。

しかしながら、上記のような構成においては、周波数変
復調回路を必要としている。なぜならば第２図（ｂ）の
信号を単なる周波数変換により高周波信号に変換して送
信し、受信装置において受信した場合、局部発振回路８
の温度等による周波数変動により受信信号は第２図（ｂ
）の信号から局部発振回路８の周波数変動Δｆだけ平行
にずｆｌた信号とな妬したがってｆ２なる信号がｆ３あ
るいはＪｌなる信号として受信される可能性があり、情
報にあやまりが生じる。したがって局部発振回路８の温
度等による周波数変動の影響をなくすために第２図（ｂ
）の信号でいったん高癒波信号を変調し、受信側で再び
これを復調することが必要である。さらに受信帯域中を
局部発振周波数の温度変動を考慮して広くしておく必要
がある。そのため次に示す問題点を有していた。七′ｎ
は受信帯域中が必要以上に広くなるため、復調出力のＳ
／Ｎが悪化する。

したがって情報解読のできる限界レベルが悪化し通信可
能距離にも限界があった。

発明の目的 本発明の目的は、データ通信を行なう受信装置において
、局部発振周波数の温度変動が受信性能に与える悪影響
をとりのぞくことができ、受信帯域中を受信信号の必要
帯域中まで狭めることができ、これによりＳ／Ｎを改善
できる受信装置を提供することにある。

発明の構成 本発明の受信装置は基準周波数を含む情報信号を周波数
分析する周波数分析回路および前記周波数分析回路から
の信号により制御さ几る局部発振回路とを有する受信装
置を備えるものである。かかる構成によｎば、受信装置
の周囲温度の変化等により、局部発振周波数が変動した
としても、前記周波数分析回路により基準周波数を検出
し、前記局部発振回路を制御することにより受信帯域の
中心付近に基準周波数がくるようにしているため、受信
帯域中を温度変動を考慮して拡げる必要がなく、狭帯域
化できる。そのためＥ３／Ｎを改善することができ、よ
って通信可能距離を拡大できるものである。

実施例の説明 以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。第３図は本発明の一実施例における送受信装置のブ
ロック図を示すものである。第３図において、八は送信
装置、Ｂは受信装置である。

送信回路Ａｆｉ入力回路１、トーン発生回路１５、高周
波発振回ｊ路１６１、周波数変換回路１７、送信回路４
、送信アンテナ５を有する。一方、受信装置Ｂは受信ア
ンテナ６、高周波増巾回路７、局部発振回路８、周波数
変換回路９、中間周波増巾回路１０、局部発振回路１８
、周波数変換回路１９、周波数分析回路２０．情報解読
回路２１、出力回路１４を有する。なお、第１図の従来
例と同一の機能のものについては同一番号を付与しであ
る。

以上のように構成さｎた本実施例の送受信装置について
以下その動作を説明する。まず送信装置から説明する。

テンキー等からなる入力回路１を操作し、情報を入力す
る。トーン発生回路１６の機能について第４図にもとす
き説明する。第４図（ａ）［−ン発生器１６で発生させ
るこ−とのできる周波数のスペクトラム図である。第４
図（ｂ）〜（θ）はトーン発生器１５から出力する周波
数列を示す出力図である。トーン発生回路１５の構成は
、例え生させる発振器１５ａ、１５ｂ、１６Ｃ，１５ｄ
、−−＝と、スイッチ１５ｅからなっている。トーン発
生回路１５の機能で従来のトーン発生回路２の機能と根
本的に異なっている点は、基準周波数Ｊ。を有し、かつ
情報を基準周波数Ｊ０との差に対応させていることであ
る。第１表に情報と周波数差関係の１例を示す。

表　１ 第４図（ａ）においてｎ＝１０の場合であり（以後ｎ＝
１０として話を進める）、情報として０から９の数字情
報を考えている。トーン発生回路１５の出力の１例を第
４図（ｂ）に示す０捷ず最初に、基準周波数ｆ。全出力
し、次いで情報を含んだ周波数列を出力する。第４図（
′ｂ）の例では第１表より、数字の３＝数字の８−数字
の９＝数字の４という順序で情報を送っていることにな
る。第４図（ｂ）の信号は周波数変換回路１７で高周波
信号に変換され、送信回路４で増巾され、送信アンテナ
６より電磁波として送出される。次に受信装置について
説明する。受信アンテナ６から中間周波増巾回路１０ま
での動作は従来の場合と同様である。周波数変換回路１
９で中間周波増巾回路１０の出力はさらに低い周波数に
変換される。この周波数変換回路１９は周波数分析回路
２０で処理しやすい周波数帯に信号を変換するためのも
のであり、なくてもかまわない。周波数変換回路１９の
出力は第４図（、）のスペクトラムを周波数軸上で平行
に移動させたスペクトラムを有する出力となる。しかし
ながら、各スペクトラムの）周波数差に変化はない。さ
て周波数分析回路２０ｉ周波数変換回路１９がらの信号
者スペクトラムに分解するためのフィルタ群２０　ａ　
、　２０ｂ・・　で構成さｎている。第４図（ｂ）の信
号は周波数シフＦさｎた形で周波数分析回路２０に入力
され、まず最初に基準周波数の信号ｆ□に相当する周波
数の信号がフィルタ群（２０ａ。

２０ｂ　、・・・）のうちの１つのフィルタから出力さ
れ、情報解読回路２１に入力される。情報解読回路２１
では最初に入力された上記の信号を基準周波数の信号ｆ
。と認識し、局部発振回路８ｆｆ：制御し、基準周波数
ｆ。が中間周波増巾回路１ｏの中心にくるようにする。

そして、次にやって来る信号がどのフィルタからの信号
かによって基準周波数ｆ０との周波数差を判別し、出力
回路１４を駆動する。第５図は周波数分析回路２０の構
成の１例を示すブロック図であり、第６図（ａ）　、　
（ｂ）は上記周波数分析回路２０の機能説明図である。

第６図（ｂ）のように基準周波数ｆ０が入力した場合を
考える。この時、基準周波数ｆ０がフィルタ２０　ａの
帯域の右端にあったとする。さて局部発振周波数等の温
度変動がない場合、ｆＯに本来フィルタ２０ｃの中心に
あるとする。基準周波数ｆ０が入力すると、フィルタ２
０　ａに出力が生じ本来基準周波数を出力すべきフィル
タ２０ｃとの間の周波数差４だけ変化させるよう局部発
振回路８を制御する。したがって局部発振回路８が制御
さｔ″ｌ−タ後は、基準周波数ｆ　はフィルタ２０ｃの
右端にくるＯ 上記の周波数差の演算は例えばマイクロコンピュータを
用いて容易に行なうことができる０又局部発振回路８の
制御は例えば局部発振回路を可変容量ダイオードを用い
た構成にしておき、周波数差に応じた直流電圧を可変容
量ダイオードに印加するように構成すｎばよい。そして
第６図に示すようにフィルタ２０　ｅを中心にフィルタ
群２、フィルタ２０ｂを中心にフィルタ群１と分類分け
し、情報解読回路２１でフィルタ群１のフィルタに出力
がちｎは、周波数差が一Δｆの信号であると判別する。

このようにすルば判別の捷ちがいを防げるし、かつ、各
フィルタの帯域中をせ１くできるので、Ｓ／Ｎを改善で
き、情報解読レベルを下げることができる。この例では
フィルタ３コを１つの群としたが、各フィルタの帯域中
をせ１くし、１つの群のフィルタの個数を多くすｎば、
さらにＳ／Ｎが改善さｎ、より低い入力レベルであって
も情報解読が可能となる。

以上のように本実施例によｎは、基準周波数Ｊ。

との差を情報として伝送しかつ基準周波数Ｊ０が中間周
波増巾回路１０の中心にくるように局部発振回路８を制
御しているため局部発振周波数等の周波数変動による影
響で情報が失なわれることがなく、かつ温度変動等を考
慮して受信帯域中を広くする必要がない。こ扛により受
信機側での帯域幅ｄｉに狭くすることができ、大幅なＳ
／Ｎ比の改善が可能で通信可能距離の拡大を可能にする
ことができる。

次に本発明の他の実施例について図面を参照しながら説
明する。第７図は本発明の他の実施例における送受信装
置のブロック図を示すものである。

第７図において、Ａは送信装置、ＢＱ受信装置である。

第３図の実施例と同一の機能のブ０７りについては同一
番号全付与している。送信装置Ａは入力回路１、トーン
発生回路１５を有する。この１・−ン発生回路１６はＤ
／Ａ変換器２２、高周波発振回路２４、可変容量ダイオ
ード２３から構成さ扛ている。上記送信回路Ａ［送信回
路４、送信アンテナ６を有する。一方、受信装置Ｊｊ受
信アンテナ６、高周波増巾回路７、局部発振回路８、周
波数変換回路９、中間周波増巾回路１ｏ、局部発振回路
１８、周波数変換回路１９、Ａ／Ｄ変換器２５、周波数
分析回路２ｏ、情報解読回路２１を有する。ここで周波
数分析回路２０と情報解読回路２１はマイクロコンピュ
ータ２６で構成されている。また、上記受信装置ＢＶｉ
出力回路１４を有する。次に動作について説明する。入
力回路１からのデジタル情報はトーン発生回路１５を構
成するＤ／Ａ変換器２２に入力し、アナログ量に変換さ
几る。前記アナログ量により可変容量ダイオード２３の
容量値が制御され、高周波発振回路２４の高周波発振周
波数が制御さ汎る。テンキースイッチ等が操作さｎると
、入力回路１からまず基準周波数Ｊ。のデジタル信号が
出力さ几、次いで入力情報に対応したデジタル信号が出
力される。そのデジタル信号はＤ／Ａｉ換器２２でアナ
ログ量に変換さ九、高周波発振回路２４の高周波発振周
波数を情報に対応して変化させる。Ｄ／Ａ変換器２２の
出力であるアナログ量は情報に対応して階段状（Ｃ変化
するので、高周波発振回路２４の高周波発振周波数のス
ペクトラムおよび出力は第４図（ａ）および（ｂ）のよ
うになる。第４図（ｂ）の信号を送信回路４で増叩し、
送信アンテナ５より電磁波として送出する。次に受信装
置についてその動作を説明する。

周波数変換回路１９の出力ＨＡ／Ｄｉ換器２５で入力の
アナログ信号に応じたデジタル信号に変換され、周波数
分析回路２０でフーリエ変換手法等の方法で周波数分析
され、その分析結果が情報解読回路２１に送らｎる。情
報解読回路２１では捷ず基準周波数Ｊ。Ｖ？−相当する
信号が解読され、局部発振回路８の発振周波数を制御す
る信号を出力し、基準周波数分析回路２０の分析可能周
波数範囲の真中にくるように局部発振回路８の発振周波
数を制御する。次いでその後順次送られてくる周解読回
路２１で基準周波数ｆ０との差を判別し、出力回路１４
を駆動する。このように局部発振回路８の発振周波数を
制御するように構成することにより、温度変化等による
周波数変動に強い受信装置とすることができる。

なお、上記の実施例ではトーン発生回路１６の出力とし
て、第４図中）の形態について説明したが例えば第４図
（Ｃ）から（（）の信号形態であってもか壕わない。第
４図（Ｃｈｉｄ周波数と周波数の間に基準周波数を挿入
して伝送する形態である。第４図（ｄ）は例えば−２Δ
ｆだけ基準周波数Ｊ０からずれた周波数ｆ−２を送った
後、符号の反転した距離２Δｆだけずれた周波数ｆ２の
信号を送る形態である。第４図（、）は例えば基準周波
数Ｊ。から−２ΔＪだけすれた周波数ｆ−２を送った後
、周波数ｆ−２から（９十と１１の２棟類をつかりもの
であり、基準周波数ｆ１．ｆ　、の以後にくる信号形態
については第４図（ｅ）と同じである。さらに信号形態
としては第４図（ｂ）から（量）だけに限定さｎるもの
でなく、要は最初に基準周波数を伝送し、その後情報を
含む信号を伝送する信号形態であ扛ば良い。例えば、数
種の周波数の信号を時間的に並列に伝送しても良いし、
通信終了の意味で一番最後に再び基準周波数を送る形態
であっても良い。さらに基準信号の後ｆｉＦＭ変調さｔ
′Ｌだ信号であっても良い。要は前記の基準周波数を検
知し、局部発振回路を制御し中間周波増巾回路の中心付
近に基準周波数がくるように構成さｎていｎばよい。制
御される局部発振回路は、回路８でも回路１８でもどち
らでもかまわない。なお周波数分析回路２０としては、
アナログフィルタで構成しても良いし、デジタルフィル
タであっても良いし、フーリエ変換手法を利用したもの
であってもか捷わない。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明は、最初に基準周
波数の信号を伝送し、次いで情報を含む信号を伝送し、
受信装置において最初の基準周波数を周波数分析回路に
より検出し、局部発振回路を制御し、中間周波増巾回路
の帯域の中上・付近に基準周波数がくるようにしている
ため、局部発振周波数の温度変動等による影響をなくす
ことができ、中間周波増巾回路の帯域中を必要最小限に
することができ、Ｓ／Ｎ比を改善することができ、電界
強度の弱い場所でも情報解読を可能とするという優ｆ′
した効果が得られる。その効果により、通信可能距離を
飛躍的に伸ばすことができるという効果が得らｎるＯ ｔ１匁面の簡凰り饅明 第１図は従来の送受信装置のブロック図、第２図は同装
置の１・−ン発生回路の機能説明図、第３図は本発明の
一実施例における送受信装置のブロック図、第４図は本
発明の一実施例における送受信装置のトーン発生回路の
機能説明図、第６図は本発明の一実施例における送受信
装置の周波数分析回路の構成図、第６図はその機能説明
図、第７図は不発明の他の実施例における送受信装置の
ブロック図である。

１　・　入力回路、２・・・トーン発生回路、３・・・
ＦＭ変調回路、４・・　送信回路、５・・・送信アンテ
ナ、６・・・・・受信アンテナ、７　・・・高周波増巾
回路、８・・・局部発振回路、９・・・・周波数変換回
路、１０・・・・中間周波増巾回路、１１・・・・ＦＭ
復調回路、１２・・・・周波数分析回路、１３・　・情
報解読回路、１４・・・・・出力回路、１５・・・・１
・−ン発生回路、１６・・・・・・高周波発振回路、１
７・　周波数変換回路、１８・・・・・局部発振回路、
１９・・周波数変換回路、２０・・・・・・周波数分析
回路、２１・・・情報解読回路、２２・・・・・・Ｄ／
Ａ変換器、２３・・・・可変容量ダイオード、２４・・
・・・高周波発振回路、２５・・　Ａ／Ｄ変換器、２６
・・・・・マイクロコンピュータ。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第４
図 時間 時間 時間 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも基準周波数を含む信号を受信する受信装置で
   あって、受信信号を周波数分析する周波数分析回路と前
   記周波数分析回路からの信号を入力とする情報解読回路
   と前記情報解読回路によって制御される局部発振回路と
   を有し、前記基準周波数を周波数分析回路および情報解
   読回路によって検出し、この検出結果にもとすき前記局
   部発信回路を制御して受信帯域の中心付近に基準周波数
   がくるように構成したことを特徴とする受信装置。