JPS62232204A - 周波数変調信号用復調器 - 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−Ｆの利用分野〉 本発明は、ＦＳＫ信号（パルスにより搬送波を周波数変
調された信号）又はアナログ周波数変調信号を復調する
周波数変調信号用復調器に関する〈従来の技術〉 従来、ＰＬＬを用いたＦＳＸ復調器として第３図のブロ
ック図に示すような復調器がデータ通信などにおいて一
般に使用されている。

この復調器は、ＦＳＸ信号を入力する位相比較器２１．
低域フィルタ２２．ＤＣアンプ２４．電圧制御発振器（
ＶＣＯ）２５とからなるＰＬＬ回路の出力側に、低域フ
ィルタ２３を介して２つの比較器２６と２７を接続して
構成される。２つの比較器２６．２７は、回路内でのＤ
Ｃドリフトに対し出力信号を安定して出力するように設
けられたものであり、下の比較器２７は上の比較器２６
の落陽入力側に、高レベルと低レベルの各信号を正しく
判定し得るような中間レベルの信号を基準値として供給
するように動作し、温度変化などによるＤＣドリフトに
対し比較器２６の基準値を補正して正確なパルス状の復
調信号が得られるようにしている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このＦＳＸ復調器は、基準値を作るため
の比較器２７が積分器のように動作し、低域フィルタ２
３から送られるパルス信号の高レベルと低レベルの中間
レベルをもつ基準信号を上の比較器２６の基準入力側に
供給するように動作するため、マークとスペースが繰り
返されるデータ信号であれば問題はないが、例えばスペ
ースの信号がある程度の時間継続すると、基準信号のレ
ベルが低レベル付近まで落ちてしまい、一方、マークの
信号がある程度の時間継続すると、基準信号のレベルが
高レベル付近までと昇してしまう。

したがって、上の比較器２６における基準値と信号の高
レベル又は低レベルの差がほとんどなくなり、比較器２
６から正しい復調信号が得られなくなる。このため、従
来のこの種の復調器を使用したデータ通信機などでは、
データを送る前にマークとスペースを繰り返す信号を一
定時間伝送し。

この信号に続いてデータを受けて入力処理するようにし
ている。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記の点にかんがみなされたもので、「０」
又「１」が継続するようなＦＳＫ信号或は周波数変調信
号が入力された場合にも、安定して正確に復調すること
ができる周波数変調信号用復調器を提供するものであり
、以下のように構成される。

すなわち、本発明の周波数変調信号用復調器は、基本周
波数信号を出力する発振器と１周波数変調信号と基本周
波数信号を入力し一定の周期で周波数変調信号と基本周
波数信号を交互に選択して出力する第１データセレクタ
と、周波数変調信号と基本周波数信号を入力し第１デー
タセレクタとは約半周期ずれて周波数変調信号と基本周
波数信号を交互に選択して出力する第２データセレクタ
と、第１データセレクタから出力された周波数信号を復
調し電圧信号を出力する第１ＦＭ復調器と、第２データ
セレクタから出力された周波数信号を復調し電圧信号を
出力する第２ＦＭ復調器と、第１ＦＭ復調器から出力さ
れた電圧信号における基本周波数信号に対応した部分を
サンプルホールドしその電圧を基準値として出力する第
１サンプルホールド回路と、第２ＦＭ復調器から出力さ
れた電圧信号における基本周波数信号に対応した部分を
サンプルホールドしその電圧を基準値として出力する第
２サンプルホールド回路と、第１ＦＭ復調器からの電圧
信号と第１サンプルホールド回路５からの基準値を入力
して比較又は減算する第１比較器又は第１減算器と、第
２ＦＭ復調器からの電圧信号と第２サンプルホールド回
路からの基準値を入力して比較又は減算する第２比較器
又は第２減算器と、第１比較器又は第１減算器と第２比
較器又は第２減算器から出力される信号を入力し１両信
号に含まれる周波数変調信号に対応した部分を取り出す
ように両信号を交互に選択して復調信号を出力するデー
タセレクタと、から構成したものである。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

一実施例の構成− 第１図はＦＳＫ信号を入力して復調する周波数変調信号
用復調器のブロック図を示し、入力側の初段にはＦＳＸ
信号をそれぞれ入力して選択出力する第１データセレク
タｌと第２データセレクタ２が設けられる。これら第１
．第２データセレクタ１．２はゲート回路からなり、　
ｖｋｔのコントロール回路１１から印加される第１．第
２セレクト信号ａ、ｂが高レベルの間、入力されたＦＳ
Ｘ信号を選択して出力し、低レベルの間は発振器１０か
ら送られた基本周波数信号Ｓｆｏを選択出力する、発振
器１０から出力される基本周波数信号Ｓｆ。

の周波数ｆｏは、ＦＳＸ信号におけるマークの周波数ｒ
ｅとスペースの周波数ｒｈの中間周波数となるように決
められ、例えば、マークの周波数ｆｅ＝　１０７０Ｈｚ
、スペースの周波数ｆｈ＝　１２７０Ｈｚｃ７）とき、
基本周波数信号Ｓｆｏの周波数ｆｏは１１７０Ｈｚとな
る。

第１データセレクタｌの出力側には第１ＦＭ復調器３が
接続される。第１ＦＭ復調器３は例えばＰＬＬ　（フェ
イズロックドループ）を使った一般的な復調器で、位相
比較器、Ｔｆｔ圧制御発振器、ローパスフィルタ等から
なり、周波数変調信号をその変調周波数に応じた電圧レ
ベルの電圧信号として出力する。また、第２データセレ
クタ２の出力側にも同様な構成の第２ＦＭ復調器４が接
続される。なお、コントロール回路１１から第１データ
セレクタｌに印加される第１セレクト信号ａは、入力す
るＦＳＸ信号のパルス周期とほぼ同じ周期をもつ約４０
％デユーティの方形波信号で、第２セレクト信号すは、
第１セレクト信号ａと同一周期をもち位相が約１８０度
ずれた方形波信号であり、それぞれ高レベル時に第１．
第２データセレクタ１．２は基本周波数信号Ｓｆｏを選
択する。

第１ＦＭ復調器３の出力側には第１サンプルホールド回
路５と第１比較器７が接続され、第２ＦＭ復調器４の出
力側には第２サンプルホールド回路６と第２比較器８が
接続される。第１サンプルホールド回路５は、コントロ
ール回路１１からのサンプリング信号Ｃを入力し、この
信号Ｃが高レベル時、入力した電圧信号ｇをサンプルホ
ールドして出力する。サンプリング信号Ｃは第１セレク
ト信号ａが高レベル時つまり第１データセレクタ１にお
いて基本周波数信号Ｓｆｏが選択されている時間内に発
生する。一方、第２サンプルホールド回路６も同様に、
コントロール回路１１からサンプリング信号ｄを入力し
、この信号が高レベル時、入力した電圧信号りをサンプ
ルホールドして出力する。サンプリング信号ｄは第２セ
レクト信号すが高レベル時つまり第２データセレクタ２
において基本周波数信号Ｓｆｏが選択されている時間内
に発生する。

第１サンプルホールド回路５の出力側は第１比較器７の
基準値入力側に接続され、第１比較器７は第１ＦＭ復調
器３から送られた電圧信号ｇと第１サンプルホールド回
路５からの信号を比較し、電圧信号ｇの方がより高いと
き、高レベルの信号ｉを出力する。一方、第２サンプル
ホールド回路５の出力側は第２比較器８の基準値入力側
に接続され、第２比較器８は第２ＦＭ復調器４から送ら
れた電圧信号りと第２サンプルホールド回路６からの信
号を比較し、電圧信号りの方が高いとき、高レベルの信
号ｊを出力する。

第１比較器７と第２比較器８の出力側はそれぞれデータ
セレクタ９に接続される。データセレクタ９はゲート回
路からなり、コントロール回路ｌｌから印加されるセレ
クト信号ｅを入力し、セレクト信号ｅが高レベル時には
第１比較器７から出力された信号ｉを選択して出力し、
セレクト信号ｅが低レベル時には第２比較器８から出力
された信号ｊを選択して出力する。なお、コントロール
回路１１から送られるセレクト信号ｅは、第１セレクト
信号ａが立上るタイミングで立下り、Ｏ１！２セレクト
信号すが立上るタイミングで立りるように信号ａ、ｂと
同期しており、完全に５０％デユーティの方形波信号で
ある。

コントロール回路１１は、Ｌ、述したような第１セレク
ト信号ａ、第２セレクト信号す、サンブリング信号ｃ、
ｄ、及びセレクト信号ｅを所定のタイミングで発生する
構造である。

実施例の作用 次に、上記構成の周波数変調信号用復調器の動作を第２
図のタイミングチャートを参照して説明する。

入力されるＦＳＸ信号は第２図上段に示すように例えば
周波数ｒｅのマークと周波数ｆｈのスペースがランダム
周期で繰り返さえる信号である。Ｗ４１データセレクタ
１と第２データセレクタ２にこのＦＫＳ信号が入力され
、同時に発振器１０から基本周波数信号Ｓ　ｆｏ　（ｆ
ｅとｒｈの中間の周波数ｆＯをもつ信号）が第１及び第
２データセレクタ１，２に入力される。そして、コント
ロール回路１１から第１セレクト信号ａが第１データセ
レクタ１に印加され、第１データセレクタｌは、この信
号ａが高レベル時に基本周波数信号Ｓｆｏを選択し、低
レベル時にＦＳＫ信号を選択するように動作し、第１デ
ータセレクタの出力は第２図に示す如く周波数ｆｅとｆ
ｈが繰り返される間に周波数ｆＯの基本周波数信号Ｓｆ
ｏが挿入された信号となる。一方、第２データセレクタ
２には第２セレクト信号すが印加され、この信号すが高
レベル時、に基本周波数信号Ｓｆｏ、を選択し、低レベ
ル時にＦＳＸ信号を選択するように動作し、第２データ
セレクタ２の出力も上記と同様、周波数ｆｈとｆｅが繰
り返される開局波数ｆｏの基本周波数信号Ｓｆｏが挿入
された信号となる。なお、第１データセレクタ１と第２
データセレクタ２の出力信号中の基本周波数部分は約１
８０度位相がずれた状態である。そして、第１データセ
レクタと第２データセレクタ１．２の出力はそれぞれ第
１．第２ＦＭ復調器３と４に送られ、ここで復調される
ことにより周波数に応じた電圧レベルをもつ電圧信号ｇ
と電圧信号りが出力される。この電圧信号ｇは第１サン
プルホールド回路５に送られ、第１サンプルホールド回
路５において、サンプリング信号Ｃのタイミングでサン
プリングが行なわれ、電圧信号ｇにおける基本周波数ｆ
ｏの部分の中間電圧が第１比較器７に基準値として入力
される。一方、電圧信号りは第２サンプルホールド回路
６に送られ、第２サンプルホールド回路６において、サ
ンプリング信号ｄのタイミングでサンプリングが行なわ
れ、電圧信号りにおける基本周波数ｆＯの部分の中間電
圧が□第２比較器８に基準値として入力される。そして
、第１比較器７では、入力された電圧信号ｇとサンプリ
ングされた中間電圧の基準値が比較され、電圧信号ｇが
より高い間は高レベルとなり、より低い間は低レベルと
なる信号ｉが第１比較器７から出力される。この信号ｉ
における基本周波数ｆＯに対応した部分（正確には他の
周波数域から基本周波数域に移行した際の過渡期を除く
部分）は第１比較器７に入力される２つの電圧がほぼ同
一であるため、高低を繰り返す信号領域となる（第２図
中の斜線部分）、また、信号ｉには周波数ｆｅのマーク
の終りで立上り、周波数ｆｈのスペースの終りで立下る
部分が現われる。一方、第２比較器８では、入力された
電圧信号りとサンプリングされた中間電圧の基準値が比
較され、電圧信号りがより高い間は高レベルとなり、よ
り低い間は低レベルとなる信号ｊが第２比較器８から出
力される。この信号ｊにおける基本周波数ｔｏに対応し
た部分（正確には他の周波数域から基本周波数域に移行
した際の１ＩｉＳ渡期を除く部分）は第２比較器８に入
力される２つの電圧がほぼ同一であるため、高低を繰り
返す信号領域となる（第２図中の斜線部分）、また、信
号ｊには周波数ｆｈのスペースの終りつまり周波数ｆｅ
のマークの始めで立下る部分が現われる。

このような信号ｉと信号ｊは共にデータセレクタ９に入
力され、データセレクタ９は、コントロール回路１１か
ら送られるセレクト信号ｅに基づき、信号ｉ、ｊを周期
的に交互に選択して出力する。すなわち、セレクト信号
ｅが高レベル時には信号ｉを選択し、それが低レベル時
には信号ｊを選択し、且つセレクト信号ｅが第１セレク
ト信号ａの立上りに同期して立下り、第２セレクト信号
すの立上りに同期して立上る５０％デユーティの方形波
信号であるため、周波数ｆｅのマーク部分において低レ
ベルｒＱＪ　となり、周波ｆｉｆｈのスペース部分にお
いて高レベル「１」となる復調出力信号がデータセレク
タ９から得られる。

このように、マークとスペースの中間周波数信号を復調
して得た電圧信号の一部をサンプルホールドして比較器
の基準値とするため、温度変化に対し安定して動作させ
ることができ、スペース信号が連続して入力され、或は
マーク信号が連続して入力された場合でも正確に復調を
行なうことができる。

なお、上記の実施例ではＦＳＸ信号の復調を行なう回路
について説明したが、Ｗ４１比較器７と第２比較器８を
減算器に置き換え、データセレクタ９をアナログ信号用
のデータセレクタとすれば、搬送波をアナログ信号で周
波数変調した一般の周波数変調信号を復調することもで
きる。

〈発明の効果〉 以上説明したように１本発明の周波数変調信号用復調器
によれば、基本周波数信号を復調して得た電圧信号の一
部をサンプルホールドして比較器又は減算器の基準値と
するため、従来のＦＳＫ復調器のように、「０」又は「
１」が継続するようなＦＳＸ信号が入力された場合でも
正確な復調が可能となり、温度変化に対しても比較的簡
単な回路で安定して動作させることができ、各回路部品
の特性のばらつきに伴なう調整も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は各ブロ
ックの入出力信号のタイミングチャート、第３図は従来
のＦＳＸ復調器のブロック図である。 ｌ・・・第１データセレクタ、 ２・・・第２データセレクタ、 ３・・・第１ＦＭ復調器、 ４・・・第２ＦＭ復調器、 ５・・・第１サンプルホールド回路、 ６・・・第２サンプルホールド回路、 ７・・・第１比較器、 ８・・・第２比較器、 ９・・・データセレクタ。 ｉｏ・・・発振器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基本周波数信号を発振出力する発振器と、周波数変調信
   号と前記基本周波数信号を入力し一定の周期で該２つの
   信号を交互に選択して出力する第１データセレクタと、 周波数変調信号と前記基本周波数信号を入力し前記第１
   データセレクタとは約半周期ずれ前記２つの信号を交互
   に選択して出力する第２データセレクタと、 前記第１データセレクタから出力された周波数信号を復
   調し電圧信号を出力する第１ＦＭ復調器と、 前記第２データセレクタから出力された周波数信号を復
   調し電圧信号を出力する第２ＦＭ復調器と、 前記第１ＦＭ復調器から出力された電圧信号における前
   記基本周波数信号に対応した部分をサンプルホールドし
   その電圧を基準値として出力する第１サンプルホールド
   回路と、 前記第２ＦＭ復調器から出力された電圧信号における前
   記基本周波数信号に対応した部分をサンプルホールドし
   その電圧を基準値として出力する第２サンプルホールド
   回路と、 前記第１ＦＭ復調器からの電圧信号と前記第１サンプル
   ホールド回路からの基準値を入力して比較又は減算する
   第１比較器又は第１減算器と、前記第２ＦＭ復調器から
   の電圧信号と前記第２サンプルホールド回路からの基遵
   値を入力して比較又は減算する第２比較器又は第２減算
   器と、前記第１比較器又は第１減算器と第２比較器又は
   第２減算器から出力される信号を入力し、両信号に含ま
   れる周波数変調信号に対応した部分を取り出すように両
   信号を交互に選択して復調信号を出力するデータセレク
   タと、 を備えてなる周波数変調信号用復調器。