JPS60146558A - 周波数検波器 - Google Patents

周波数検波器

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JPS60146558A
JPS60146558A JP59002901A JP290184A JPS60146558A JP S60146558 A JPS60146558 A JP S60146558A JP 59002901 A JP59002901 A JP 59002901A JP 290184 A JP290184 A JP 290184A JP S60146558 A JPS60146558 A JP S60146558A
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JP
Japan
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signal
signals
circuit
frequency
signal group
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Yoshihiko Akaiwa
芳彦 赤岩
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/10Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14Demodulator circuits; Receiver circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

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、2値ディジタル信号で周波数変調された信号
を検波する検波器で、特に年債回路化に適した検波器に
関する。
(従来技術とその問題点) 周波数検波器を集積回路によって実現する方法として、
いわゆるダイレクトコンバージョン方式が知られている
。この方法は、受信波を直接ベースバンドに周波数変換
するので、フィルタリングやその他の処理をベースバン
ドで行うことができる特長がある。ベースバンドにおけ
る信号処理の方法として、従来知られている微分と乗算
lこよる方法は、アナログ信号で変調された信号をもり
調できる利点がある反面、自動利得調整および回路のバ
ランスを必要とするため、回路実現がかなり困難である
という欠点があった。
すなわち、ダイレクトコンバージョン方式を用いた従来
の周波数検波器においては、例えば、英国特許1530
602.”DemoduA!ator for FM 
Signals’に示されているように、自動利得制御
回路および乗鏝二回路を必要としていたので、回路実現
が困難になるという問題がある。よく知られているよう
Oこ、周波数検波器においては、入カイ=号の振幅変動
を抑圧する必要がある。この振幅変動は、例えば、移動
無線通信などにおいては80dB以上の大きさにわたる
ため、これを抑圧J−るだめの回路のダイナミックレン
ジが極めて大きく・なる。中間周波数を用いる従来の周
波数検波器0こおいては、入力信号の振幅変動を抑圧す
る方法として、実現か容易な振幅制限回路を用いること
ができた。しかし、ダイレクトコンバージョン方式にお
いては、受信信号を直接ベースバンド帯へ周波数変換す
るタメに、ベースバンド帯で振幅制限を行うと、品詞波
歪みを分離できなくなる。そのため、線形回路である自
動利得制御回路を必要とする。
しかし、この回路は、振幅制限回路に比べて実現が困難
である。蒙だ、乗算回路lこおいては、二つの入力信号
に対する線形性を保つことが必要であり、その実現が困
難であることは、よく知られている事実である。
(発明の目的) 本発明は、検波する対象を周波数変調波のうち、特に、
2値ディジタル信号で変調された信号に限定することに
より、ベースバンド帯において振幅制限回路を・使用可
能とするとともOこ、乗算回路を不要とし、回路¥現を
容易な周波数検波器を提供することにある。
(発明の楕H,) 本発明Oこよれは、2値ディジタル信号によって周波数
変調された検波すべき信号を入力として、該変調波信号
の中心周波数にはぼ等しい周波数を有する局部発振器を
少くとも含み、位相が互いに異なる4N([a(ここで
、Nは正の整数)のベースバンド信号を出力する周波数
変換手段と、前記4N個のベースバンド信号を2値化し
て得られる4N個の2値化信号を作る手段と、該4N個
の2値化信号をその位相が180°を法とするj匪番に
なるように並べたとき、これらの信号を顯に1個2きに
とった信号の全停を第1の信号グループとし、残りの2
値化信号を第2の信号グループとし、前記第1の信号グ
ループをさらに、その位相の順番について、1ケおきに
とって摺られる信号の全停を第3の信号グループとし、
残りの信号の全停を第4の信号グループと1−るとき、
前記第1の信号グループGこ含まれるすべての信号を入
力と−fる第1の排他的論理和回路と、niJ k 4
2の信号クループに含まれる丁べての信号を入力とする
第2の排他的論理和回路と、前記第1の信号グループの
信号を入力として、前記第3の信号クループの’IN”
=のいずれかの信号の状態が変化′[るたびに2値信号
の状態のいずれか一方を選び、前記第4の信号クループ
のいずれかの信号の状態が変化するたびに前記2値信号
の他方の状j立を選ぶことで発生される基準信号を得る
手段と、該基準信号と前記第1の排他的論理和回路の出
力とを入力とする第3の排他的論理オロ回路と、前記第
2の信号グループに含まれる信号のいずれかの(8号の
状態が変化するたびlこ、前記排他的論理和回路の出力
をサンプルTる手段とを有し、このサンプル値から得ら
れる信号を検波出力とすることによって、上記目的を達
成できる。
(実施例) 以下、図面を用いて詳しい説明を行う。第1図は本発明
の実施例を示すブロック図である。マークあるいはスペ
ースの2値ディジタル信号で周波数変調された受信波は
、入力端子111こ入力されると、その中心周波数にほ
ぼ等しい発振周波数を有する局部発振器30の出力を位
相差分離回路35?こ入力して得られる位相の異なる4
つの信号を局部発振信号として、ミクサ21.22.2
3.24によりベースバンドへ周波数変換される。低域
通過フィルタ3L 32.33.341;!希uチャン
ネルのベースバンド信号のみを取り出すことと、雑貿の
帯域制限を行うものである。ベースバンド信号は、各々
、2値化回路41.42.43.44に入力され、2値
化された信号L 、Qt 、I2’ 、Ql が得られ
る。これらの信号は第2図に示すように、位相差分離回
路35で与えられた位相差に対応した位相差を有する。
ここで、実線は変調信号がマークの場合を、破線はスペ
ースの場合を示す。信号11、Q、を排他的論理和回路
621こ、信号I2、Qlを排他的論理和回路61に入
力することにより、それぞ゛れ信号L、Q、+、信号l
2Q2が第2図に示したように得られろ。また、信号■
、およびQlを基準信号発生回路701.こ入力するこ
とにより、基準信号Zが得られる。この信号は信号Q1
 の状態変化語でセットされ、信号Ilの状態変化点で
リセットされるセットリセット回路の出力から得られ、
変調信号がマークであるかスペースであるかに依存しな
い。この基準信号と信号LQtを排他的論理和回路75
?こ入力す6′ことにより、その出力信号Xは、第2図
に示したように、細いパルスの部分を除いて、変調信号
がマークか・あるいはスペースかによって、論理レベル
“1″(実線)あるいは”O″(破線)となり周波数検
波が行われることが示される。IIIいパルスの部分は
排他的論理オロ回路75に入力される信号LQ+および
Zの状態変化時刻が回路の不完全さのためにわずかにす
れているために生ずるものである。
このパルス部分の影響は低域通過フィルタを用いて軽減
下ることができるけれども、その効果は完全ではない。
そのため、本発明では、信号12Q2をパルス発生回路
8()に入力して得られるパルス信号DI2Q2をクロ
ックパルスとして、4g号X%D型フリップフロップ9
0によってサンプルする。パルス信号DI2Q2は第2
図に示すように、信号Xのパルス状の部分の発生時刻の
中間において発生されるので、パルス状の部分の影瞥を
除くことができる。
パルス発生回路80は例えば、第3図に示すようりこ、
入力端子310こ入力した信号を二分岐し、一方を遅媚
回路320ζこ通したのち、排他的論理和回路330I
こ入力することによって、出力端子312に、入力信号
の状態が変化するたびにパルスが発生される。この動作
はよく知られているので、ここでは、これ以上の説明は
省略する。
基準信号発生回路70は例えば、第4図1こ示Tようζ
こ実現できる。信号Q、は入力端子4]1に、信号I、
は入力端子413に入力されたのち、それぞれパルス発
生回路421.422に入力され、それぞれの信号の変
化点においてパルスが発生される。信号Q1 の変化点
において発生されるパルスはセットリセット回路430
をセットし、信号■、の変化点において発生されるパル
スはセットリセット回路430をリセットとするので、
出力端子412には第2図に示したような基準信号が得
られる。
信号工いQいI2.0.2 の間の位相差は45°lこ
限るものではなく、零以外の任意の値でよいことは、第
2図のような波形図を描いてみれば容易に理解できる。
、また、ベースバンド信号の個数は、4個に限るもので
はなく、4N個に増加させても、同様な動作が得られる
ことも確かめることができる。例えばベースバンド信号
を、0°、225°、45°、67.5°、90°、1
12.5°、135°、1575°の相対位相を有する
8個の信号に増加させた場合を考える。
このときには、0°、45°、90°、135°の位相
の信号を全体を第1の信号グループとし、残りの信号を
第2の信号グループと丁れば、第2の信号グループに含
まれる信号の変化時刻は第1の信号グループの信号の変
化時刻の中間になる。第2の信号グループのうち、0°
、と90°の位相の信号を第3の信号グループとし、4
5°と135°の位相の信号を第4の信号グループとす
れば、第3の信号グループの信号の変化点でセットし、
第4の信号グループの信号の変化点でリセットするセッ
トリセット回路により基準信号を発生できる。第1の信
号グループの信号全停を排他的論理和回路に入力するこ
とにより得られる信号と基準信号とを排他的論理和回路
に入力することによって、第2図Qこ示したような信号
Xが得られる。
第2のグループの信号を排他的論理和回路に入力したの
ち、第3図に示したようγSパルス発生1明路に入力す
れは、得られるサンプルパルスは第1の信号クループの
変化時刻の中間の時刻で、]−なわぢ、信号Xに含まれ
るパルス状の部分を避けて発生されるので、このサンプ
ルパルスを使って信号Xをサンプル回路でサンプルする
ことができる。
ここで、本質的なことは、信号の位相を順に並べて分類
することである。たたし、位相差が180゜を越える場
合には180° を法とする順番に並べることが必俊で
ある。このことは、波形図”r ’J?7iいてみれは
、容易に理解できる。
ベースバンド係号の間に位相差を与える方法は、本発明
の実施例のようOこ、局部発振信号の間に位相差を与え
るものに限らず、例えば、入力信号の間に位相差を与え
てもよい。また信号■1とQ+7!:信号工2とQ2 
’tこ入れ換えても同様にJ:ノ作する。さらOこ、こ
のように、信号を入れおセえた回路と、もとの回路との
組み合わせも考えられる。なお以上の説明Oこおいてベ
ースバンド回路以降は一旦ティジタル値に笈1カしてか
らマイクロプロセッサ等を用いて以上に述べた処理を行
うこともでさる。
(発明の効果) 以上説明したようQこ、ミクサ以降の回路はすべてベー
スバンドで動作し、2値化回路以降の回路はすべてディ
ジタル回路で構成できるので、本発明は集積回路による
実現を容易にする効果がある。
ベースバンド回路以降は、一旦ディジタル値に変換して
から、マイクロプロセッサなどを用いて、不発明で示し
た方法による信号処理を行うことによっても実現でさる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の夷′h市例を示すブロック図、第2図
は本発明の詳細な説明するための波形図、第3図は本発
明に用いるパルス発生回路を示すブロック図、第4図は
本発明に用い6基準信号発生回路を示すブロック図であ
る。 これらの図において、11.311,411.413は
入力端子、12.312.412は出力端子、21.2
2.23、Uはミクサ、31.32.33.34は低域
通過フィルタ、41.42.43.44は2値化回路、
61、θ2.75.330は排他的論理和回路、80.
421.422はパルス発生回路、90はD型フリップ
フロップ回路、4:30はセラl−IJセット回路であ
る。 71 図 73 図 20 74 図 オ 2 図 I2Q

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2値ディジタル信号ζこよって周波数変調された信号を
    入力として、該変調波信号の中心周波数にほぼ等しい周
    波数を有する局部発振器を少くとも含み、位相が互いに
    異なる4N個(ここで、Nは正の整数)のベースバンド
    信号を出力する周波数変換手段と、前記4N個のベース
    バンド信号を2値化して得られる4N個の2値化信号を
    作る手段と、該4N個の2値化信号をその位相が180
    °を法とする順番になるように並べたとき、これらの信
    号を順に1個おきにとった信号の全体を第1の信号グル
    ープとし、残りの2値化信号を第2の信号グループとし
    、前記第1の信号グループをさらに、その位相の順番に
    ついて、1ケおきにとって得られる信号の全体を第3の
    信号グループとし、残りの信号の全体を第4の信号グル
    ープとするとき、前記第1の信号グループに含まれるす
    べての信号を入力とする第1の排他的論理和回路と、前
    記第2の信号グループに含まれるすべての信号を入力と
    する第2の排他的論理和回路と、前記第1の信号グルー
    プの信号を入力として、前記第3の信号グループの信号
    のいずれかの信号の状j隙が変化するたびに2値信号の
    状態のいずれか一方を選び、前記第4の信号グループの
    いずれか°の侶号状悲が変化】″るたびζこ前記2値信
    号の他方の状6f選ぶことで発生される基準信号を得る
    手段と、該基準信号と前記第1の排他的論理和回路の出
    力とを入力とする第3の排他的論理和回路と、前記第2
    の信号クループに含すれる信号のいずれかの信号の状態
    が変化するたびに、前記排他的論理イl’l [1−j
    路の出力をサンプルする手段とを有し、該サンプル手段
    の出力から得られる信号を検波出力信号とすることを特
    徴とする周波数検波器。
JP59002901A 1984-01-11 1984-01-11 周波数検波器 Granted JPS60146558A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59002901A JPS60146558A (ja) 1984-01-11 1984-01-11 周波数検波器
US06/687,575 US4651107A (en) 1984-01-11 1984-12-28 Demodulator for digital FM signals
CA000471579A CA1258300A (en) 1984-01-11 1985-01-07 Demodulator for digital fm signals
AU37350/85A AU567649B2 (en) 1984-01-11 1985-01-07 Fm demodulator
DE8585100190T DE3580594D1 (de) 1984-01-11 1985-01-10 Demodulator fuer digitale, frequenzmodulierte signale.
EP85100190A EP0151394B1 (en) 1984-01-11 1985-01-10 Demodulator for ditital fm signals
SG1194/92A SG119492G (en) 1984-01-11 1992-11-16 Demodulator for digital fm signals
HK397/93A HK39793A (en) 1984-01-11 1993-04-22 Demodulator for ditital fm signals

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JP59002901A JPS60146558A (ja) 1984-01-11 1984-01-11 周波数検波器

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JPH0546736B2 JPH0546736B2 (ja) 1993-07-14

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