JPS63252049A - オフセツトキヤンセル回路 - 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〕 本発明はデジタル信号を受信する無線受信装置シておい
て送信局の中心周波数のずれ等によって生じたオフセッ
ト電圧をキャンセルして受信する回路に関し、特に、送
信開始時に１０１０・・・の同期の周期・ぐターンを含
み短時間に最適な受信が可能な状態にする必要がある場
合や、あるいは同一の情報を送信する送信局が複数存在
する複局送信方式における受信に適したオフセットキャ
ンセル回路に関する。

〔従来の技術〕

デジタル信号を受信する無線受信装置の信号検出回路の
従来例を第４図に示す。

第４図では、カップリングコンデンサ１０．１．抵抗器
１０２によシ直流分をカットし、ダイオード１０３．１
０４ｔ−使ってオフセントキャンセルラ行すっている。

ここで、ダイオード１０３．１０４の導通電圧ＶＤは入
力ＩＮの信号の振幅とほぼ同程度のものが選ばれる。カ
ップリングコンデンサ１０１を通った後入力ＩＮの信号
の振幅を越えるときにはダイオード１０３，１０４のい
ずれかが導通して電圧ＶＤ以内に制限される。

すなわち、送信局の中心周波数と受信装置の局部発振周
波数がずれている場合、受信開始時に周波数のずれに応
じた直流変動を生じる。この直流変動はダイオード１０
３，１０４のいずれかが導通する事によって抑えられ、
最適受信可能状態に達する。

カップリングコンデンサ１０１を通った後は比較器１０
５により比較される。また、この比較出力は抵抗器１０
６を通って帰還され、入力側のカンプリングコンデンサ
１０１および抵抗器１０２で失なわれた低周波成分を再
生している。

この回路の動作例を第５図に示す。時刻１ｏよシ受信入
力ＩＮが立ち上ったとする。このとき入力ＩＮにおいて
ｖ８だけオフセット電圧が生じる。このトキ、カップリ
ングコンデンサー０１を通した波形Ｘ１０１は、ダイオ
ード１０３が導通するため。

電圧ＶＤ以上には立ち上らない。従って、以下に続＜ｘ
、。、の信号波形は入力ＩＮの信号波形を忠実に伝えて
いて、比較器１０５で正常に比較される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

蒸 しかしながら、第５図に示す従来の回路は変調感度およ
び復調感度のばらつきと環境条件による変化が問題とな
っていた。すなわち、入力ＩＮの信号の振幅がダイオー
ド１０３．１０４の導通電圧ＶＤと異なると、その分だ
け誤り率の劣化の原因になる。

例えば、入力ＩＮの信号の振幅が電圧ｖＤよシ犬きいと
きには、ダイオードによシ信号成分の電力が失なわれて
ＳＡが悪化する。逆に、信号の振幅が電圧ｖＤより小さ
いときには、比較器１０５人力において直流成分がずれ
ていてもいずれのダイオードも導通しないために、直流
変動がいつまでも抑えられない。

これは、さらに複局送信方式における受信においても問
題になる。すなわち、複局送信方式において、複数の送
信局の電波が屈くエリアで移動する受信機は瞬時的には
異なる局の電波を最も強く受けて各送信局のオフセット
した周波数に応じて復調出力に直流変動を伴なう。この
とき、各送信局の送信周波数ばかりでなく変調感度がば
らついまである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のオフセットキャンセル回路は、−受信した復調
信号をカップリングコンデンサを通して識別回路へ入力
し、カップリングコンデンサと識別回路の間の点Ｐと第
１の電圧源との間へ９点Ｐの電圧が第１の電圧源の電圧
より低いときには断になり、ある一定値以上高いときに
は第１の抵抗器または第１の抵抗器と第１のコンデンサ
とを並列に接続して得られるインピーダンスと等価にな
る回路を接続し１点Ｐと第２の電圧源との間へ１点Ｐの
電圧が第２の電圧源の電圧より高いときには断になり、
ある一定値以上低いときには、第２の抵抗器または第２
の抵抗器と第２のコンデンサとを並列に接続して得られ
るインピーダンスと等価になる回路を接続し、さらに１
点Ｐと第３の電圧源へ第３の抵抗器を接続して成る。

また１本発明においては、識別回路として比較器、また
は比較器の出力からその正極側入力へ抵抗器により帰還
したもの、あるいは比較器の出力をさらにクリップフロ
ップ回路で抽出してから比較器の正極側入力へ抵抗器に
よシ帰還した回路等が１吏われる。

〔実施例〕

第１図は本発明のオフセットキャンセル回路の実施例で
ある。受信機の復調信号は入力ＩＮとして受信され、カ
ップリングコンデンサ１を通って点Ｐにおいてオフセッ
ト電圧の補正を受ける。点Ｐにおける信号はさらに識別
回路９により中点電圧Ｖ３に対して識別され、信号処理
用のマイクロプロセッサ１０　（ＣＰＵ　）等へ出力さ
れる。

ここで１点Ｐにおける信号は次の様にしてオフセノ）！
圧の補正が行なわれる。

第１図において、各電圧源の電圧Ｖ１．Ｖ２．ｖ３は（
Ｖ　＋Ｖ　）／２＝Ｖ３となる様に選ばれている。

１　２　。

ダイオード４および７の導通電圧をＶＤとする。点Ｐの
電圧Ｖ、がｖ１＋ＶＤ以上になるとダイオード４は導通
し、一方電圧がＶ２−Ｖｏ以下になるとダイオード７が
導通する。ここで９例えば、ダイオード・１が導通する
と、■、の電圧はコンデンサ３に蓄えられる。すなわち
、この事は点Ｐに生じる正の電圧のピーク値がコンデン
サ３に蓄えらｔしる事を意味する。同様にして、コンデ
ンサ６には点Ｐに生じる負の電圧のピーク値が蓄えられ
る。また。

Ｐ点（７）　”ｒｔ電圧、が、Ｖ１＋Ｖｏ２ＶＰ≧Ｖ２
−ＶＤノ範囲にあり、いずれのダイオード４，７も導通
しないときにはＰ点の？ｈ圧の直流成分は抵抗器８によ
って、賀正Ｖ５に漸近する。このとき、コンデンサ３お
よび６の電圧はそれぞれ抵抗器２．５により放電してｖ
ｌ、Ｖ２に近づく。

第１図の場合、信号を受信している定常状態においては
、入力ＩＮの信号成分の振幅はＶ１＋ＶＤ−Ｖ３（＝Ｖ
３−Ｖ２＋ＶＤ）よりもやや高めに設定する事が可能で
ある。その理由としては、この様な設定に対して、定常
状態では、従来のように信号成分の電力が失なわれる量
が極めて少ないためである。

次にこの事について詳細に説明する。まず、この様な設
定に対して１点Ｐにおける信号の電圧の正のピーク値お
よび負のピーク値がそれぞれ第１図の点Ｑ、および点Ｑ
２に蓄えられる。その結果として、定常状態ではダイオ
ード４又は７を通して信号成分のエネルギーが失なわれ
るのは波形のピーク値に達したときのほんの僅かであり
、信号波形の大部分はいずれのダイオードも導通させる
事なく波形歪みを受けない。

このように振幅の平均値をＶ１＋　Ｖｏ−Ｖ３の値と比
べてやや高めに設定することによって、ばらつきや温度
変化等によって入力ＩＮの信号成分の振幅が異なってい
ても以下に示すようにオフセット除去効果を得る事が出
来る。

受信開始時に入力ＩＮの信号にオフセントを生じたとす
ると、入力ＩＮにおける信号成分のレベルがＶ、　＋　
Ｖ、　−Ｖ３の値よりやや高めに設定さ九ているために
、入力ＩＮの振幅のバラツキに関係なくダイオード・１
またはダイオード７のいずれかが必ず導通して点Ｐにお
ける直流分の５圧は速やかに一定冗圧ｖ３に漸近する。

従ってこのときには従来例のように受信開始後いつまで
も直流変動が抑えられないというようなことは起きない
。

例えば、正の側にオフセントした信号が入力さオ れると、ダイＩ−ド４を通る電流が大きくなり。

コンデンサ３および抵抗器２を通して流れる電流によっ
て点Ｐの電圧は制限されてしまいあまり高い値にはなら
ない。従って、入力ＩＮの信号に生じたオフセント電圧
は点Ｐでは減する事になる。

次に、信号を受信している定常状態において。

複局送信での多数の局からの電波を受けながら移動する
受信機について１次の様なオフセット除去効果がある。

まず、定常状態では、それぞれの点Ｑ１およびＱ２へは
常に、Ｐ点における信号の正のピーク値および負のピー
ク値が蓄えられて込る。従って、この状態でオフセント
が生じたとすると、オフセットによってずれた電圧に等
しい値だけコンデンサ３またはコンデンサ６からの電荷
によって打ち消される。そのため、短時間でｖＰの直流
分はｖ３と一致する様になる。すなわち、定常状態では
、入力ＩＮの振幅のばらつきに全く関係なくオフセット
のずれ分だけを補正する。

第１図においてコンデンサ３および６を除いても、従来
の場合と比べるとオフセット除去効果は大きい。この場
合にも、定常状態での入力ＩＮの信号の振幅はＶ、＋ｖ
Ｄ−ｖ３の値と比べてやや高めに設定してもよい。すな
わち、ダイオード４または７が導通したとしても、抵抗
器２または５があるために、信号成分の電力が失われる
割合は従来よシ少ない。この場合、信号成分のうち、特
別に高いピー゛り値につｂて、抵抗器２とコンデンサ１
゜または抵抗器５とコンデンサ１とで決まる時定数に従
って充放電が行なわれる。すなわち、この時定数の値を
信号のビット長に比べて数倍以上に選ぶ事によって、あ
るビットだけが高いピーク値の波形になったとしても、
そのビットの波形が破壊される程度は従来よシ少なく正
常な受信が可能である。

この場合、特にコンデンサ３および６を必要としないた
めＩＣ化を行なうには都合がよい。すなわち、カップリ
ングコンデンサ１を除いてＩＣ化を行なえば、他は全て
時定数回路を含まないため。

信号伝送速度に全く依存しない。従って、この様なＩＣ
を１種類準備しておけば１種々な回路実現において、信
号速度に関係なく使われるため、量産効果が得られる。

なお、ダイオード４，７は他の素子あるいは回路１例え
ば比較回路とスイッチ回路との組み合わせにより代用す
ることもできる。

本発明において、識別回路９は、第１図に示す様な比較
器１１のみを用いる代シに、第２図または第３図に示す
回路を使用する事が考えられる。

第２図は、比較器１２の出力から正極側の入力へ抵抗器
１３で帰還した場合である。第２図の回路を第１図の識
別回路９に適用した場合１次の効果がある。入力ＩＮＫ
おける信号が常にローレベルまたは常にハイレベルが続
いたとしても、識別回路においては比較器１２からの帰
還があるため。

電圧Ｖ、は電圧ｖ３に漸近する事はなく、識別可能な状
態に止まる。

次に、第３図は比較器１４の出力を再生クロックＣＬＫ
を用いてフリップフロップ１５によシ抽出した後で抵抗
器１６により比較器１４の正極側の入力へ帰還している
。第３図の回路を第１図の識別回路９に適用すれば、帰
還する電圧はビットの時間的中央で抽出したものを使っ
ているため、ビット単位の信号波形としては最もＳハの
良いものが抽出されて帰還する事になシ、第２図の場合
、より安定して動作する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、送信側の変調感度およ
び受信側の復調感度のばらつきがあっても、それに応じ
てオフセット除去が可能であシ。

短時間で正常な識別、すなわち最適受信が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオフセットキャンセル回路の具体的実
施例、第２図は第１図で使われる識別回路の第２の例、
第３図は第１図で使われる識別回路の第３の例、第４図
は従来のオフセットキャンセル回路の一例を示し、第５
図は第４図の回路の動作を説明するための信号波形図。 図中、１はカップリングコンデンサ、１１゜１２．１４
は比較器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、受信した復調信号をカップリングコンデンサを通し
   て識別回路へ入力し、前記カップリングコンデンサと前
   記識別回路の間の点Ｐと第１の電圧源との間へ第１の回
   路を接続し、該第１の回路は前記点Ｐの電圧が前記第１
   の電圧源の電圧より低いときには断になり、ある一定値
   以上高いときには、第１の抵抗器または第１の抵抗器と
   第１のコンデンサとを並列に接続して得られるインピー
   ダンスと等価になる回路であり、前記点Ｐと第２の電圧
   源との間へ第２の回路を接続し、該第２の回路は前記点
   Ｐの電圧が前記第２の電圧源の電圧より高いときには断
   になり、ある一定値以上低いときには、第２の抵抗器ま
   たは第２の抵抗器と第２のコンデンサとを並列に接続し
   て得られるインピーダンスと等価になる回路であり、前
   記点Ｐと第３の電圧源との間へ第３の抵抗器を接続した
   オフセットキャンセル回路。 ２、前記識別回路として比較器を設け、前記カップリン
   グコンデンサを通した信号を前記第３の電圧源の電圧と
   比較する事により識別出力を得る事を特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のオフセットキャンセル回路。 ３、前記識別回路として比較器を設け、前記カップリン
   グコンデンサを通した信号を前記比較器の正極側へ入力
   し、前記第３の電圧源の電圧を前記比較器の負極側へ入
   力し、前記比較器の出力から正極側入力へ第４の抵抗器
   で帰還する事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   オフセットキャンセル回路。 ４、前記識別回路として比較器および該比較器の出力を
   再生クロックで抽出する抽出回路を設け、前記カップリ
   ングコンデンサを通した信号を前記比較器の正極側へ入
   力し、前記第３の電圧源の電圧を前記比較器の負極側へ
   入力し、前記抽出回路出力から前記比較器の正極側へ第
   ５の抵抗器で帰還する事を特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のオフセットキャンセル回路。