JPS61270936A - 角度変調信号受信装置 - 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、移動通信において変調度の異なる角度変調デ
ータ信号を異なる通過帯域幅の受信種類のフィルタ系に
て受信することのできる受信機構成法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

移動通信では、複数のシステムが同一の周波数帯を用い
て、占有帯域幅は異なるものの、同じ角度変調方式を使
用する場合がある。

この場合、移動機が異なるシステムのいずれにもアクセ
スできるためには、従来、異なる受信機を用意するか、
あるいは同一の受信機に各変調波に適した２つのＩＦフ
ィルタを備えて、これを切り替えて使用するという方法
に依らざるを得なかった。

すなわち、広帯域信号を受信できる広いＩＦ帯域を情え
た受信１！Ｉと狭帯域の変ｌｌｌ波用受信機■を用意す
るか、ＩＦフィルタとして広帯域用お上り狭帯域用の複
数のＩＦフィルタを用意して切り替えて使用せざるを得
なかった。

＊た、移動通信ではデータ信号の他に音声信号も通常角
度変調方式を眉いて同一の送受信機で伝送するが、この
場合、変調度の異なる角度変調方式では、変調度の低い
角度変調波の方が、高い変調度を持つ角度変調波より、
伝送品質（通話品質）が劣化する。従つて異なる！！調
度の角度変調方式を用いた移動通信システム間の伝送品
質を等しくするためには、移動通信特有の厳しい７エー
シングによる影響を救済するために、第１図に示すよう
なグイパーシチ受信方式によって、低い変調度の角度変
調波の伝送品質を向上させなくてはならない。

以下、ここではグイバーシチ受信方式として検波後選択
切り替え方式をとりあげ、第１図についてその動作の該
要を説明する。

まず、高い変調度のデータ信号（以下広帯域データ信号
という）を受信する場合は、端子１より入ったアンテナ
入力信号１はイメージ除去用ＢＰＦ２を通過し、第１局
発３と第１ミクサ４において混合され、第１ＩＦフイル
タ５の中心周波数に変換される。

この出力は第２Ｒ発６の信号と第２ミクサ７で混合され
、広帯域用ＩＦフィルタ８の中周周波数に変換される。

この出力は、増幅しやすい周波数になっており、端子９
からの広帯域と狭帯域を切り−ｔえる信号によって制御
されるスイッチ１０のａを通って、リミッタ１１で振幅
変動成分が除去され、ディスクリミネータ１２で復調さ
れる。なお、広帯域信号受信時はグイバーシチ切り替え
スイッチ１３を制御する比較器１４は端子９からの信号
によってＣに接続され、復調出力層子１５に信号が出力
される。すなわちダイバーシチ動作は行なわない。

次に低い変調度のデータ信号（以下狭帯域データ信号と
いう）を受信する場合、端子９からの信号によりスイッ
チ１０はｂに接続され端子１からのアンテナ入力信号１
は狭帯域用第２フイルタ１６を通過する。この時はダイ
バーシチ動作が行なわれる。

なおこの場合、端子１７からのアンテナ入力信号２は、
広帯域信号の場合と同様の回路を通過し、グイパーシチ
切り替えスイッチ１３に到達する。このときは、アンテ
ナ人力１お上り２の受信電界はリミッタａグ７ンブ１１
の包絡線出力として比較器１４で比較され、受信電界の
高い方のディスクリミネータ出力がグイパーシチスイッ
チ１３で選択され復調出力端子１５に出力される。

移動通信特有のマルチパス７エージング下ではアンテナ
人力１お上り２に対応する各アンテナの電界変動の相関
は低いので、グイバーシチ受信を行なうことにより狭帯
域データ信号の伝送品質が改善される。

この構成においては、異なる帯域幅のデータ信号を受信
するためには、端子９からの広帯域／狭帯域切り替え信
号によって、第２１Ｆフイルタの切り替えを制御する必
要がある。

また、他の従来技術の例として、例えば、１種類のフィ
ルタで異なる帯域のデータ信号を受信することが考えら
れる。

この場合について、まず、広帯域層温２ＩＦフィルタの
み用いる場合についで見ると、広帯域用第２フイルタで
狭帯域データ信号を受信すると、雑音帯域が広がり、復
調信号の誤り率が劣化する。

また、狭帯域の角度変調データ信号を用いるのは、電波
のチャネル間隔を狭めるのが、その目的であるから、広
帯域用フィルタを用いて狭帯域の角度変調データ信号を
受信すれば、隣接チャネルの信号が希望チャネルに漏洩
して大きな妨害を生ずる。

一方、狭帯域用第２ＩＦフイルタのみを用いる場合につ
いてみると、広帯域角度変調データ信号を受信しようと
すると、広帯域データ信号は厳しい帯域制限のために、
誤り率が大幅に劣化する。例えば、従来から第２ＩＦフ
イルタとして用いられている第２図に示すような特性の
振幅平坦型ＩＦフィルタにより広帯域データ信号を受信
すると、＄３図に示すように搬送波ド１Ｊ７ト時に急激
に誤り率が大きくなる。

第３図において、７工−シング周波数４０Ｈｚで広帯域
データ信号を広帯域ＩＦフィルタを用いてグイパーシチ
受信を行なわないで得られる誤り率特性をＣで、また、
狭帯域振１嘔平坦型工Ｆフィルタを用いてグイバーシチ
受信を行なった場合をＤで示している。同図の場合の受
信入力はいずれも９　ｄＢμである。

一方、移動通信においては、機器の小型、軽量、安価が
要求されるが、高安定度の局部発振器を実現するのは容
易ではない。

現在用いられているシンセサイザ方式の高精度な発振器
の安定度は１．５ｐｐｍ、通常は３　ｐｐｍ程度である
。　これは、例えば、９００ＭＨｚ帯でそれぞれ±１．
３５ｋＨｚ、±２．７ｋＨｚ程度局発搬送波がトリアド
することを意味する。

第３図において広帯域データ信号を広帯域１Ｆフイルタ
で受信する場合、局発搬送波が±２゜５ｋＨｚ程度ドリ
フトしても誤り率１０″″ｉ　（Ｅで示す）を得るここ
とができるが、狭帯域ＩＦフィルタを用いると、Ｆ％Ｇ
で示すように１０−コの誤り率を得ることのできる許容
搬送波ドリフトは±１ｋＦＩｚ程度で、例えば、グイバ
ーシチ受信を行なっても、低い誤り率を維持するには、
非常に安定度の高い局部発振器が必要となる。

〔発明が解決しようとする問題点３ 以上説明したとおり、従来の方式において、１台の受信
機で広帯域と狭帯域の角度変調データ信号を受信するた
めには、それぞれに適したＩＦフィルタが必要であり、
そのＩ＝Ｆフィルタを切り替えるためのスイッチおよび
グイパーシチ動作の有無を制御する信号が必要であるか
ら、これによってＩＦ整合回路が複雑となり調整が容易
でないという問題点があった。そしてこれらは、小型、
低価格で、かつ、取り扱いが容易であることを要求され
る移動通信機にとっての大きな欠点となっていた。

本発明は、広帯域お上り狭帯域の角度変調データ信号の
受信に際して、複数の受信機を用意したり、複数のＩＦ
フィルタを用いてスイッチを切り替えることにより、異
なる帯域幅の角度変調データ信号を受信することによる
、従来の機器の複雑さ、大型化の欠点を解決し、異なる
できる受信機構成法を提供することを目的としている。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は、特許請求の範囲に記載の手段により上記目的
を達成するものである。すなわち、本発明は、角度変調
データ信号の搬送波ドリフト時の誤り率の劣化を、狭帯
域信号伝送用に設計された、通過帯域内遅延特性の平坦
化を図り振幅特性をゆるやかに減衰させた遅延平坦型工
Ｆフィルタを用いると共に、グイバーシチ受信を常時行
なうことによって救済することを最も大きな特徴とする
。

本発明と従来の技術との相異点を以下に説明する。

先に述べたように、従来の受信機構成では、異なる変調
度の角度変調制御信号を、それぞれに適した通過帯域幅
をもつ異なるＩＰフィルタを用いて受信していた。

従って、第１に隣接チャネルからの干渉を除去するのに
、それぞれ最適なＩＦフィルタの通通帯域外振幅特性を
設定できる利点があり、また第２に異なる変調度の角度
変調データ信号の占有帯域幅と等しい通過帯域幅をもつ
複数のＩＦフィルタを持つために、それぞれの変調度の
角度変調データ信号の誤す率特性は局発搬送波がトリア
ドしても急峻に劣化することはないという利点があった
。

本発明は、上記の２点に関し、１種類の狭帯域ＩＦフィ
ルタとグイバーシチ受信を併用することによって、広帯
域角度変調データ信号および狭帯域角度変調データ信号
のいずれに対して良好な特性を満足させることのできる
新しい技術である。

上記Ｗ＆１の条件を実現するには、本受信機に用いるＩ
Ｆフィルタの帯域外振幅特性を、狭い占有帯域を持つ（
従ってチャネル間隔は狭い）角度変調データ信号の隣接
チャネル妨害波に十分耐えるように設計する。このよう
にすると広い帯域の角度変調データ信°号の妨害に対し
ては問題のない耐力を有するのは自明である。

また、上記第２の条件を実現するためには、ＩＦフィル
タの通過帯域内の振幅特性として狭い占有帯域を通過さ
せることのできる通過帯域幅をもち、かつ遅延特性が平
坦となるように設計する。これとグイバーシチ受信を組
み合わせることにより、広い占有帯域の角度変調データ
信号が狭帯域用Ｍ２ＩＦフィルタを用いて受信できる。

本発明は、このように設計した遅延平坦型工Ｆフィルタ
を用いて、異なる占有帯域幅の角度変調データ信号を受
信する点において、従来の受信機とは異なるものである
。

〔実施例〕

第４図は、本発明の第１め実施例のブロック図であって
、１〜７．１１〜１７は第１図の場合と同様である。な
お、ここでもグイパーシチ受信方式として検波後選択切
り替えグイパーシチを例にとり説明する。

第４図において、１８は広帯域角度変調データ信号およ
び狭帯域角度変調データ信号のいずれも受信することが
できるように帯域内の遅延平坦化を図った狭帯域信号用
第２ＩＦフイルタである０通過帯域の制限は、主に第２
ＩＦフイルタ１８によって行なわれる。２および５のフ
ィルタは、１８に比べて通過帯域が十分に広いので、主
に第２ＩＦフイルタについてのみ考慮すればよい。

第５図は、第４図の受信機に用いた第２ＩＦフイルタの
特性例である。このようなフィルタを受信機に実装する
ことにより、隣接チャネルからの妨害波の耐力を表わす
隣接チャネル選択度を十分大きくすることができ、狭帯
域角度変調音声信号（例えば　１ｋＨｚ）−ンで標準周
波数偏移１，７５ｋＨｚ）および広帯域角度変調音声信
号（例えば　１ｋＨｚ）−ンで標準周波数偏移３．５ｋ
Ｈｚ）のいずれも歪なく伝送することができる。

さらにこの＠２フィルタで広帯域および狭帯域の角度変
調データ信号が受信できる理由を次Ｌ４千十 狭帯域用ＩＦフィルタで広帯域角度変調制御信号を受信
する場合、搬送波ドリフト時に誤り率が劣化するのは、
変”１１４８号がドリフトすると振幅平坦型のＩＦフィ
ルタは、通過帯域から減衰域にかけての振幅特性が急峻
に変化するため、変調側帯波が失われるためである。従
って通過帯域内を遅延平坦化し、振幅特性をゆるやかに
することによって、変調側帯波の減衰を少なくすること
がでさる。しかし通過帯域外滅翼特性によって、隣接チ
ャネル選択度を決定するので隣接チャネルにおける振幅
減衰量が十分大さく、例えば６０ｄＢ以上となる範囲内
で、通過帯域内の遅延平坦化を図らなければならない。

例えば第５図のフィルタは実現された特性例であ’）−
６ｄＢの振幅減衰量を得る離調周波数が±４ｋＨｚ４ｋ
Ｈｚ６０ｄＢの振幅減衰量を得る離調周波数は±１１．
５ｋＨｚ以下、遅延時間偏差は３０μ粕以下という特性
を有する。

以上述べたＩＦフィルタを用いて角度変調制御＋信号（
広帯域は符号速度３００　ｂｐｓ、周波数偏移４．５ｋ
Ｈｚ：　　狭帯域は符号速度２４００ｂｐｓ、周波数偏
移２ｋＨｚ程度）を受信した例を第６図に示す。

第６図において、横軸はアンテナ受信入力、縦紬はビッ
ト誤り率を示す、Ｈは７エージングピツチ４０Ｈｚの条
件で広帯域ＩＦフィルタを用いてグイバーシチを行なわ
ずに広帯域角度変調データ信号を受信した例で１０−３
の誤り率を得る受信入力は図中の工で示すように９　ｄ
Ｂμである。Ｊは同じ条件で狭帯域遅延平坦型フィルタ
を用いて広帯域角度変調データ信号を受信した例で、Ｈ
に比べ受信入力で約２　　ｄＢの劣化がみられる。

また、Ｋは遅延平坦型狭帯域ＩＦフィルタを用いて広帯
域角度変調データ信号をダイバーシチ受信した例で、）
（、Ｊに比べて大きくビット誤り率が改善されている。

第７図は、ＭＳ６図のＫの条件で受信入力を９ｄＢμに
固定し、搬送波をドリフトさせた場合のビット誤り率を
Ｌで示している。この時、誤ワ率１０−３が得られる許
容搬送波ドリフト量はＭ、Ｎで示すように、±１．７５
ｋＨｚ　となり、第３図のＦ、Ｇに比べて向上している
。

この結果、局発シンセサイザに１　、５　ｐｐｍの安定
度のものを用いれば、遅延平坦型狭帯域■Ｆフィルタお
よびグイバーシチを併用することにより、広帯域角度変
調制御信号を受信することができる。

上記実施例１は、文献（電子通信学会技術研究報告信学
技報Ｖｏｌ、８４、ＮＯ，２０９、ＣＳ８４−９８）に
述べているように、広帯域および狭帯域の角度変調音声
信号を歪なく伝送させ得る一系列の遅延平坦型フィルタ
を用い、さらにグイバーシチを用いて広帯域お上り狭帯
域の角度変調データ信号をも受信できる例である。

しかし、従来技術の説明の部分で述べたように音声信号
とデータ信号を同一の受信機で受信しなければならない
移動通信用受信機において、通過の帯域を広げることに
より遅延平坦化を図り、隣接チャネル干渉が狭帯域信号
においても所要値（例えば６０ｄＢ）を満足するような
振幅平坦型と遅延平坦型の中間特性をもつＩＦフィルタ
とグイバーシチの組み合わせでも広帯域およ１狭帯域の
角度変調制御信号を同一のフィルタで受信することがで
きる。

第２の実施例として、第４図の構成で１８の代わりに−
６ｄＢ帯域幅：±４．５　　ｋＨｚ以上、−６０ｄＢ帯
域［：±１２ｋＨｚ以内という特性をもつ振幅平坦型Ｉ
Ｆフィルタを用いた場合の誤す率特性を第８図に示す。

伝送条件は第７図と同一である。これより、１０−３の
誤す率を得る許容搬送波ドリフトは±１．９ｋＨｚとな
り、第７図と同等以上のデータ信号伝送特性を得ること
ができることが分かる。

第９図は本発明の第３の実施例のブロック図であって、
アンテナ切り替え形のグイバーシチ受ｍｍと遅延平坦型
狭帯域ＩＦフィルタを組み合わせている。

１〜７．１１．１２．１５．１７．１８は第４ｍ）−量
線で訊ｎ、１９の叱絞慕ぽ陽時■Ｆ句路線レベルと別に
設定した切り替えレベルを比較し、一方のアンテナ受信
入力がそのレベルを下まわったら他のアンテナに、比較
器１９がアンテナスイッチ２０を切り替える　（スイッ
チアントスティ）か、設定レベルを上まわるまでアンテ
ナを切り替え続ける　（スイッチアンドイグザミン）か
（以上、文献電子通信学会論文誌分冊８　８４年２月号
Ｐ１２６）あるいは切り替えレベルを多値に変化させる
　（多しきい値切替グイパーシチ；文献特願昭５９−２
４５６９）動作を行なう。

このようなアンテナ切り替えダイバーシチにおいても実
施例１のＩＦフィルタを適用して、広帯域データ信号の
誤り率を改善することかできる。

また、グイバーシチ方式として最大比合成および等利得
方式（文献出版社Ｊｏｈｎ　ＷｉｉＩｅｙ　＆Ｓ　ｏｎ
ｓ、　　Ｉ　ｎｅｔ　　題名　Ｍ　１ｃｒｏ　Ｍ　ｏｂ
ｉｌ　Ｃｏｍ＋ｏｕｎｉ−ｃａｔｉｏｎｓ、　Ｐ３１６
−３２１）があるがこれについても、上記発明は適用可
能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、角度変調を用いる移動通信用受信
機において、遅墓平坦型ＩＦフィルタあるいは隣接チャ
ネル干渉特性を満足する条件下で通過帯域の振幅特性を
広げることによって遅延平坦化を図った振幅平坦型フィ
ルタとダイバーシチ受信を組み合わせることにより、広
帯域および狭帯域の角度変調データ信号を受信すること
ができる。

このことは、ＩＦフィルタ切り替えのためのスイッチを
持たず、ダイバーシチ動作のあり／なしを設定すること
な（、異なるシステムの角度変調データ信号を受信する
ことができる利点がある。

例えば、現在の自動車電話方式では符号速度３００　ｂ
ｐｓで周波数偏移４．５　　ｋＨｚの広帯域角度変調制
御信号を用いているが、将来符号速度２４００　ｂｐｓ
で周波数偏移が２　ｋＨｚ程度の狭帯域角度変調制御信
号を用いる可能性がある。

音声信号については、狭帯域角度変調音声信号の品質劣
化を救済するためにダイバーシチの導入は不可欠である
。従って、このような異なる帯域のシステムの角度変調
波の受信に際して、ＩＦフィルタを切り替えることなく
、またダイバーシチ動作の変更の必要がないことは、回
路構成が簡潔となり、移動通信機を小型・軽量で低価格
なものと成し得るという大きな利点を生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のグイパーシチ受信方式を示すブロック図
、第２図は振幅平坦型ＩＦフィルタの特性の例を示す図
、第３図は、搬送波ドリフト時のビット誤り率を示す図
、第４図は本発明の第１の実施例のブロック図、第５図
は第２■Ｆフイルタの特性の例を示す図、第６図は受信
入力ととッ）ｆｌり率の関係を示す図、第７図および第
８図は搬送波ドリフトとビット誤り率の関係を示す図、
Ｍ！ｉ９図は本発明の第３の実施例のブロック図である
。 １　・・・・・・アンテナ入力端子、２　・・・・・・
　イメージ除去用ＢＰＦ、　　３　　・・・・・・第１
局発、４　・・・・・・第１ミクサ、　５　・・・・・
・　第１１Ｆフイルタ、　６・・・・・・ＭＳ２局発％
７　・・・・・・第２ミクサ、８　・・・・・・広帯域
用第２ＩＦフイルタ、・９　・・・・・・端子、１０　
・・・・・・スイッチ、１１　・・・・・・　リミッタ
ログアンプ、１２　・・・・・・ディスクリミネータ、
１３・・・・・・ダイバージ千切り替えスイッチ、１４
　・・・・・・比較器、１５　・・・・・・復調出力端
子、１６　・・・・・・狭帯域用第２ＩＦフイルタ、　
１７　・・・・・・アンテナ入力端子、１８・・・・・
・狭帯域用遅延平坦型第２１Ｆフイルタ、１９・・・・
・・比較器、２０・・・・・・アンテナ切９１Ｆえスイ
ッチ 代理人　弁理士　　本　　間　　　　　崇ｆｏ−θプ’
ｏ−４ｆｏｆｏ＋４ｆｏｗ６両浪ｔ（六ｔｈ） 茅５　回 受信（ア汗チ〕入力〔ｄ１３ｔｔ〕 ′７４６　図 嶌−＊ｊｉ（ｋ欣） 第２　面 搬送波ドリフトｃ＊ｓｚ〕 第　７　図 搬送波ドリフトＣ＊Ｈｚ〕 第８図 搬送波ドリフト（ｓＨｌ） 第８　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）無線周波入力手段と、中間周波増幅手段と主帯域
   制限手段と受信レベル検出手段と振幅制限手段と周波数
   検波手段とを接続して構成した受信部を複数系列有し、
   さらに前記レベル検出手段の出力を比較して受信レベル
   が最大となる系列を特定する比較手段と該比較手段によ
   って特定された系列の出力を選択するように駆動される
   スイッチより構成され、変調指数の異なる複数の角度変
   調波に対して共通の主帯域制限手段を用いるダイバーシ
   チ受信装置において、前記複数の角度変調波の中で最小
   の占有帯域幅を有する変調波に適する主帯域制限手段を
   用いることを特徴とする角度変調信号受信装置。
2. （２）主帯域制限手段は、狭帯域の角度変調信号の所要
   隣接チャネル選択度を実現し得る通過帯域外振幅特性を
   有する一系列の遅延平坦型ＩＦフィルタである特許請求
   の範囲第（１）項記載の角度変調信号受信装置。
3. （３）主帯域制限手段は、狭帯域の角度変調信号の所要
   隣接チャネル選択度を実現し得る通過帯域外振幅特性を
   有し、かつ、通過帯域内遅延特性を平坦化した一系列の
   振幅平坦型ＩＦフィルタである特許請求の範囲第（１）
   項記載の角度変調信号受信装置。
4. （４）主帯域制限手段は、狭帯域の角度変調信号の所要
   隣接チャネル選択度を実現し得る通過帯域外振幅特性を
   有し、かつ、遅延平坦と振幅平坦の中間的性質を有する
   ＩＦフィルタである特許請求の範囲第（１）項記載の角
   度変調信号受信装置。