JPS60241301A - デジタル信号用デジタルfm検波装置 - Google Patents

デジタル信号用デジタルfm検波装置

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JPS60241301A
JPS60241301A JP60096835A JP9683585A JPS60241301A JP S60241301 A JPS60241301 A JP S60241301A JP 60096835 A JP60096835 A JP 60096835A JP 9683585 A JP9683585 A JP 9683585A JP S60241301 A JPS60241301 A JP S60241301A
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digital
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JP60096835A
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ゼンケ・メールガルト
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TDK Micronas GmbH
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Deutsche ITT Industries GmbH
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    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D3/00Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
    • H03D3/007Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by converting the oscillations into two quadrature related signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D2200/00Indexing scheme relating to details of demodulation or transference of modulation from one carrier to another covered by H03D
    • H03D2200/0001Circuit elements of demodulators
    • H03D2200/0035Digital multipliers and adders used for detection
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    • H03D2200/00Indexing scheme relating to details of demodulation or transference of modulation from one carrier to another covered by H03D
    • H03D2200/0041Functional aspects of demodulators
    • H03D2200/005Analog to digital conversion
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D2200/00Indexing scheme relating to details of demodulation or transference of modulation from one carrier to another covered by H03D
    • H03D2200/0041Functional aspects of demodulators
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    • H03D2200/0062Computation of input samples, e.g. successive samples
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
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  • Power Engineering (AREA)
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  • Stereo-Broadcasting Methods (AREA)
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  • 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】 [発明の技術分野] この発明は、クロック信号によりクロックされるアナロ
グ−デジタル変換装置によってアナログ信号から導出さ
れる復調されるべきデジタル信号に対するデジタル的9
0度移相装置、すなわちヒルベルト変換器またはクオド
ラチュア信号発生器と、クロック信号の周期に等しい遅
延を生成する遅延素子と、加算器と、乗算器とを備えて
いるデジタルFM検波装置に関するものである。
[発明の技術的背景] この種のデジタルFM検波装置は、西ドイツ公開特許公
報D E 2833335号(対応特許英国特許公報G
 B 2027297 A号)に記載されている。この
装置によれば、検波はサンプリング信号によって形成さ
れた2個の連続する瞬間的位相値間の差を評価すること
によって行われる。従来の文献において゛′周波数ワー
ド゛′と呼ばれる復調された信号は少なくとも3ビツト
の信号であることに注意する必要がある。I調されるべ
き2個の連続する瞬間的位相値はヒルベルト(H1lb
ert)変換装置によって形成され、さらに処理は、信
号の絶対値を形成する段、しきい値論理装置、極性反転
装置、いくつかの排他的オアゲート、いくつかのパリテ
ィ・チェック回路等を使用して行われる。
[発明の目的] この発明の目的は、別のデジタル回路原理に基づいて動
作し、従来の装置において排他的オアゲ−トの形態で存
在していたような論理素子を必要としないもつと簡単な
デジタルFM検波装置を提供することである。さらに、
3ピツトより多い周波数ワードに対する従来の技術の装
置で必要とされていた多重の掛算は省略される(例えば
アナログ−デジタル変換に必要な分解能のための下限で
ある6ピツト周波数ワードに対して、従来の装置では7
個の乗算を必要とし、8ピツト周波数ワードのためには
31の乗算を必要とする)。
[発明の概要] 上記の目的を達成するために、この発明は形式的にはこ
の発明に近似している西ドイツ公開特許公報D E 3
138464 A 1号に記載されているような装置を
利用するが、それは次の点でこの発明の装置とは著しく
異なっている。すなわち、その公報記載の装置において
はデジタル信号は一方では正および負の単位パルスのシ
ーケンスと、また他方では最初に挙げたシーケンスと位
相が90度異なる類似のパルスシーケンスと混合されな
ければならない。その混合物からヒルベルト変換信号が
生成され、これらの信号はローパスフィルタでろ被され
なければならなず、また、遅延されたヒルベルト変換信
号は他方の遅延されないヒルベルト変換信号と乗算され
なければならない。
この発明においては、クロック信号によりクロックされ
るアナログ−デジタル変換装置によりアナログ信号から
導出されたデジタル信号は第1の遅延素子および90度
移相装置の両者に同時に供給される。遅延されたデジタ
ル信号は第2の遅延素子を通って第1の乗算器の第1の
入力に供給されると共にこの乗算器の第2の入力に直接
供給される。同様に90度移相装置の出力における信号
は第2の乗算器の第1の入力に直接供給されると共に第
3の遅延素子を通ってこの乗算器の第2の入力に供給さ
れる。乗算器の出力信号は加算器において結合されて復
調されたデジタル信号が出力される。。この発明によれ
ば従来の技術において必要であったヒルベルト変換信号
を生成するための多重乗算および信号の混合を避けるこ
とができる。
[発明の実施例] 以下、添附図面を参照に詳細に説明する。
第1図のブロック図に示された一般的な実施例の信号路
中の第1の要素回路はアナログ−デジタル変換装置aW
であり、そのアナログ入力はもちろん周波数変調された
信号a1を与えられ、そのクロック入力にはクロック信
号fが与えられる。アナログーデジタ4し変換装置aW
の出力信号はデジタル信号Xであり、それは一般に並列
デジタル信号として、すなわち多ピットデジタルワード
として与えられる。
デジタル信号Xはデジタル的90度移相装置ハ【および
このデジタル的90度移相装置htの遅延に等しい遅延
を与える第1の遅延素子■1に供給される。
後者はまた゛ヒルベルト変換器°′または“クオドラチ
ュア(quadrature)信号発生器″とも呼ばれ
る。前記西ドイツ公開特許公報D E 3138464
 A 1号に記載された装置においてもヒルベルト変換
された信号は位相が90度異なった二つのパルスシーケ
ンスとデジタル信号との前述のような混合から生成され
る。この発明との相違は、この発明ではデジタル信号×
が混合過程によって影響されることなく、適当に遅延さ
れたデジタル信号X−として処理されることおよびヒル
ベルト変換された信号yが混合によって生成される必要
がないことである。
遅延されたデジタル信号X′は第2の遅延素子■2を通
って第1の乗算器1の一方の入力に供給される。それに
対応してヒルベルト変換された信号yは第3の遅延素子
v3を湧って第2の乗算器112の第1の入力に供給さ
れる。2個の遅延素子v2. v3によって生じた遅延
では互いに等しく、クロック信号fの周期に等しい。
遅延されたデジタル信号X−はまた直接箱1の乗算器1
の第2の入力に供給され、ヒルベルト変換された信号y
は第2の乗算器I2の第2の入力に供給される。したが
って、前記西ドイツ公開特許公報D E 313846
4 A 1 @に記載された装置と異なって信号は2個
の乗算器に交差的に供給されることはない。2個の乗算
器1,12の出力信号は加算器adで結合されて、その
出力に復調された信号dsが出力される。
第2図の実施例では、90度移相装置htおよび第1の
遅延素子v1は奇数次非循環デジタルフィルタdfとし
て一つにまとめられており、その2個の出力はそれぞれ
遅延されたデジタル信号X′およびヒルベルト変換され
た信号yを出力する。これら2個の信号の以後の処理は
第1図の場合と同じである。
第3図は第2図の装置の改良を示し、それはまた第1図
の装置に適用することもできる。改良した点は、加算器
adの出力においてアークサイン関数を有している電子
的メモリspを備え、それによってIIIされた信号d
sがこのメモリspの出力に現われることである。その
ようなアークサインメモリ自体は前記西ドイツ特許公報
に記載されている。
第4図は第2図・の装置の別の改良を示し、それはまた
第1図およθ第3図の装置に適用することもできる。デ
ジタル信号Xは次の要素回路に供給される前にデジタル
的に帯域幅を制限される。すなわちアナログ−デジタル
変換装置aWにすぐ続いてデジタルバンドパスフィルタ
bpが配置されている。このバンドパスフィルタbpは
周波数変調された情報信号の外側にある障害信号を抑圧
する。この発明の好ましい実施例においてはこのバンド
パスフィルタbpはクロック周波数デシメート段を備え
ている。もしもクロック周波数ft、が整数Nによって
fd−ft/Nにデシメートされるな、らば、バンドパ
スフィルタbpの通過帯域はnfd/2と(n+1 )
fd /2との間の周波数帯域の一つにある。ここでn
は整数であってOとN−1の間にある。
第3図の装置は、もしもデジタル信号が通常のビデオ信
号の処理には充分なものである約6〜8ビツトであるな
らば回路の量を禁止的に増大することなく構成されるこ
とができる。デジタル信号Xに対して約15ビツトを必
要とする可聴信号の処理のためには集積形態のそのよう
なメモリは現在の半導体技術においては禁m的に高価な
ものとなるようなチップ面積を占めることになるであろ
う。それ故可聴周波数信号のFM検波には現在では第1
.2および4図の実施例のような構成が望ましいもので
ある。
アナログ周波数検出において普通に行われているように
、復調されるべきアナログ信号a1は周波数変調された
信号に重畳された振幅変調を抑圧するためにアナログ−
デジタル変換装置aWに先行して振幅が制限されること
が必要とされる。これが不可能な場合、或いは適当でな
い場合には、制限作用もまたデジタル側で、例えばアナ
ログ−デジタル変換装置aWの出力側に配置したデジタ
ル振幅制限装置により、或いは復調された出力信号ds
が供給される振幅補正段により行われることができる。
アナログまたはデジタル側における自動利得制御も可能
である。
この発明は集積回路として、或いはその一部として構成
することが容易に可能である。そのような構成において
は、第2図に示した実施例のものが特に有利である。何
故ならば、その実施例および第3図および第4図に記載
されたその改良実施例において使用されている奇数次非
循環デジタルフィルタdfは次のような好ましい性質を
有している。グループ遅延はクロック信号fの周期の整
数倍であり、パルスレスポンスは非対称である。一つお
きのパルスレスポンスはゼロであり、入力信号と出力信
号との間の位相差は正確に90度である。
例えばFMビデオ信号用デジタル周波数検波器として設
計サレ、0.08乃至0.42ft(ft −17,8
MHzにおいて、これハ1.42乃至7.48MH2に
対応する)の帯域幅を有するこの種の15次フィルタは
使用帯域において1%以下の振幅変化を有し、フィルタ
自身は9個の加算および4個の減算が必要であるに過ぎ
ない。
そのためそれは半導体チップの面積も比較的少なくてす
む。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一般的な実施例のブロック図であ
り、第2図は、この発明の別の好ましい実施例のブロッ
ク図であり、第3図は、第2図の装置を改良した実施例
のブロック図であり、第4図は、第2図の装置の別の改
良実施例のブロック図である。 aW・・・アナログ−デジタル変換装置、vl、 v2
. v3・・・遅延素子、11.012・・・乗算器、
ad・・・加算器、ht・・・90度移相装置、df・
・・奇数次非循環デジタルフィルタ、sp・・・電子的
メモリ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)FMアナログ信号を受信し、それからデジタル信
    号を導出し、出力が第1の端子に結合されているアナロ
    グ−デジタル変換装置と、前記第1の端子に結合されて
    いる入力端子を有するデジタル的90度移相装置と、 入力端子が前記第1の端子に結合され、前記デジタル的
    90度移相装置の遅延に等しい遅延を生成する第1の遅
    延素子と、 第1の遅延素子の出力に結合され、予め定められた遅延
    を生成する第2の遅延素子と、第・1の入力が前記第1
    の遅延素子の出力に結合され、第2の入力が前記第2の
    遅延素子の出力に結合され、さらに出力を具備している
    N1の乗算器と、 前記デジタル的90度移相装置の出力に結合され、前記
    予め定められた遅延を生成する第3の遅延素子と、 第1の入力が前記デジタル的90度移相装置の出力に結
    合され、第2の入力が前記第3の遅延素子の出力に結合
    され、さらに出力を具備している第2の乗算器と、 第1の入力が前記第1の乗算器の出力に結合され、第2
    の入力が前記第2の乗算器の出力に結合され、出力が出
    力端子に結合されている加算器とを具備していることを
    特徴とするデジタルFM検波装置。 (2)入力が前記加算器の出力に結合され、出力が前記
    出力端子に結合されているメモリを具備し、そのメモリ
    は前記加算器の出力と前記出力端子との間に挿入され、
    アーク・サイン関数を含んでおり、前記加算器の出力に
    応答して前記出力端子に復調されたデジタル信号を形成
    する特許請求の範囲第1項記載のデジタルFM検波装置
    。 (3)デジタル信号を通過させ、障害成分を抑圧するデ
    ジタルバンドパスフィルタが設けられ、このデジタルバ
    ンドパスフィルタは前記アナログ−デジタル変換装置の
    出力と前記第1の端子との間に挿入されている特許請求
    の範囲第1項または第2項記載のデジタルFM検波装置
    。 (4)前記ンナログーデジタル変換装置は第1のクロッ
    ク周波数の信号によりクロックされ、前記バンドパスフ
    ィルタはクロック周波数を整数でデシメートする段を備
    えている特許請求の範囲第3項記載のデジタルFM検波
    装置。 (5)FMアナログ信号を受信し、それからデジタル信
    号を導出し、出力が第1の端子に結合されているアナロ
    グ−デジタル変換装置と、前記第1の端子に結合された
    入力端子を有する奇数次非循環デジタルフィルタと、 前記デジタルフィルタの出力に結合され、予め定められ
    ル遅延を生成する第2の遅延素子と、第1の入力が前記
    デジタルフィルタの出力に結合され、第2の入力が前記
    第′2の遅延素子の出力に結合され、さらに出力を具備
    している第1の乗算器と、 前記デジタルフィルタの出力に結合され、前記予め定め
    られた遅延を生成する第3の遅延素子と、第1の入力が
    前記デジタルフィルタの出力に結合され、第2の入力が
    前記第3.α遅延素子の出力に結合され、さらに出力を
    具備している第2の乗算器と、 第1の入力が前記第1の乗算器の出力に結合され、第2
    の入力が前記第2の乗算器の出力に結合され、出力が出
    力端子に結合されている加算器とを具備していることを
    特徴とするデジタルFM検波装置。 (6)入力が前記加算器の出力に結合され、出力が前記
    出力端子に結合されているメモリを具備し、そのメモリ
    は前記加算器の出力と前記出力端子との間に挿入され、
    アーク・サイン関数を含んでおり、前記加算器の出力に
    応答して前記出力端子に復調されたデジタル信号を形成
    する特許請求の範囲第5項記載のデジタルFM検波装置
    。 (7)デジタル信号を通過させく障害成分を抑圧するデ
    ジタルバンドパスフィルタが設けられ、このデジタルバ
    ンドパスフィルタは前記アナログ−デジタル変換装置の
    出力と前記第1の端子との間に挿入されている特許請求
    の範囲第5項または第6項記載のデジタルFM検波装置
    。 (8)前記アナログ−デジタル変換装置は第1のクロッ
    ク周波数の信号によりクロックされ、前記バンドパスフ
    ィルタはクロック周波数を整数でデシメートする段を備
    えている特許請求の範囲第7項記載のデジタルFM検波
    装置。 (9)アナログFM信号を表わすデジタル信号で動作す
    るデジタルFM検波装置において、前記デジタル信号を
    受信する第1の端子波、前記第1の端子に結合されてい
    る入力端子を有するデジタル的90度移相装置と、 入力端子が前記第1の端子に結合され、前記デジタル的
    90度移相装置の遅延に等しい遅延を生成する第1の遅
    延素子と、 第1の遅延素子の出力に結合され、予め定められた遅延
    を生成する第2の遅延素子と、第1の入力が前記第1の
    遅延素子の出力に結合され、第2の入力が前記第2の遅
    延素子の出力に結合され、ざらに出力を具備している第
    1の乗算器と、 前記デジタル的90度移相装置の出力に結合され、前記
    予め定められた遅延を生成する第3の遅延素子と、 第1の入力が前記デジタル的90度移相装置の出力に結
    合され、第2の入力が前記第3の遅延素子の出力に結合
    され、さらに出力を具備している第2の乗算器と、 第1の入力が前記第1の乗算器の出力に結合され、第2
    の入力が前記第2の乗算器の出力に結合され、出力が出
    力端子に結合されている加算器とを具備していることを
    特徴とするデジタルFM検波装置。 く10)入力が前記加算器の出力に結合tされ、出力が
    前記出力端子に結合されているメモリを具備し、そのメ
    モリは前記加算器の出力と前記出力端子との間に挿入さ
    れ、アーク・サイン関数を含んでおり、前記加算器の出
    力に応答して前記出力端子に復調されたデジタル信号を
    特徴する特許の範囲第9項記載のデジタルFM検波装置
    。 (11)デジタル信号を通過させ、障害成分を抑圧する
    デジタルバンドパスフィルタが設けられ、このデジタル
    バンドパスフィルタは前記アナログ−デジタル変換装置
    の出力と前記第1の端子との間に挿入されている特許請
    求の範囲第9項または第10項記載のデジタルFM検波
    装置。 (12)前記アナログ−デジタル変換装置は第1のり0
    79周波数の信号によりクロックされ、前記バンドパス
    フィルタはクロック周波数を整数でデシメートする段を
    備えている特許請求の範囲第11項記載のデジタルFM
    検波装置。 (13)アナログFM信号を表わすデジタル信号で動作
    するデジタルFM検波装置において、前記デジタル信号
    を受信する第1の端子と、前記第1の端子に結合された
    入力端子を有する命数次非循環デジタルフィルタと、 前記デジタルフィルタの出力に結合され、予め定められ
    た遅延を生成する第2の遅延素子と、第1の入力が前記
    デジタルフィルタの出力に結合され、第2の入力が前記
    第2の遅延素子の出力に結合され、ざらに出方を具備し
    ている第1の乗算器と、 前記デジタルフィルタの出力に結合され、前記予め定め
    られた遅延を生成する第3の遅延素子と、第1の入力が
    前記デジタルフィルタの出力に結合され、第2の入力が
    前記第3の遅延素子の出力に結合され、さらに出力を具
    備している第2の乗算器と、 第1の入力が前記第1の乗算器の出力に結合され、第2
    の入力が前記第2の乗算器の出力に結合され、出力が出
    力端子に結合されている加算器とを具備していることを
    特徴とするデジタルFM検波装置。 (14)入力が前記加算器の出力に結合され、出力が前
    記出力端子に結合されているメモリを具備し、そのメモ
    リは前記加算器の出力と前記出力端子との間に挿入され
    、アーク・サイン関数を含んでおり、前記加算器の出力
    に応答して前記出力端子に復調されたデジタル信号を形
    成する特許請求の範囲第13項記載のデジタルFM検波
    装置。 (15)デジタル信号を通過させ、障害成分を抑圧する
    デジタルバンドパスフィルタが設けられ、このデジタル
    バンドパスフィルタは前記アナログ−デジタル変換装置
    の出力と前記第1の端子との間に挿入されている特許請
    求の範囲第13項または第14項記載のデジタルFM検
    波装置。 (16)前記アナログ−デジタル変換装置は第1のクロ
    ック周波数の信号によりクロックされ、前記バンドパス
    フィルタはクロック周波数を整数でデシメートする段を
    備えている特許請求の範囲第15項記載のデジタルFM
    検波装置。
JP60096835A 1984-05-15 1985-05-09 デジタル信号用デジタルfm検波装置 Pending JPS60241301A (ja)

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EP84105478A EP0161325A1 (de) 1984-05-15 1984-05-15 Digitaler Frequenz-Demodulator für ein Digitalsignal
EP84105478.6 1984-05-15

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JPS60241301A true JPS60241301A (ja) 1985-11-30

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ID=8191943

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JP60096835A Pending JPS60241301A (ja) 1984-05-15 1985-05-09 デジタル信号用デジタルfm検波装置

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EP (1) EP0161325A1 (ja)
JP (1) JPS60241301A (ja)

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JPS62140587A (ja) * 1985-12-13 1987-06-24 Pioneer Electronic Corp 映像信号再生装置

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US4634989A (en) 1987-01-06
EP0161325A1 (de) 1985-11-21

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