JPS63288504A - Ｆｍ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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、デジタル信号に変換さ、れたアナロクＦＭ
信号を復調するＦＭ復調器に関するものである。

［従来の技術］ ＦＭ復調器は、一般に入力ＦＭ信号の周波数に応じた復
調出力レベルが得られるようにしたもので、高い周波数
のＦＭ信号ならば高い復調レベル、低い周波数のＦＭ信
号ならば低い復調レベルの出力がそれぞれ出力される。

つまり、入力ＦＭ信号の周波数と復調出力のレベルとの
関係は第３図に示したようになっている。

ところで、デジタル信号処理技術を用いてＦＭ復調器を
構成する際、ＦＭ信号をＸ、この信号の位相を９０°移
相した信号をＹとしたとき、信号Ｘを復調した信号Ｆは ｄｔ　　　　　　Ｙ でダーえられることが従来から知られている。

すなわち、いま入力ＦＭ信号の周波数をｆｃ、ｋ番［１
にサンプリング周期Ｔでサンプリングされた信号をＸ　
（ｋ）とすると、Ｘ（ｋ）　＝　ａ　・ｓｉｎ　　（２
πｆｃｋＴ）（ただし、ａはＦＭ信号の振幅である）で
表され、同様にＹの方もＹ（ｋ）　＝　ａ　ｍ　ｃｏｓ
（２πｆｃｋＴ）で表される。これより、Ｙ　（ｋ） となり、次にこれを微分すれば、 ｄｔ　　　　　　Ｙ を実行したことになるが、デジタルでは差分をとること
になり、 Ｆ＝２πｆｃ　ｋＴ−２πｆｃ　　（ｋ−１）Ｔ＝２π
ｆｃＴ となる、ここで、２πＴは一定であるから、Ｆはｆｃに
比例した出力となり、入力ＦＭ信号の周波数に応じた復
調出力が得られたことになる。

これをハードウェアにより実現した従来の回路構成を第
２図に示す。

図において、（りは入力アナログＦＭ信号をデジタル信
−）に変換するＡ／Ｄコンバータであり、デジタル化さ
れたＦＭ信号は、９０°移相器（３）により９０’移相
された信号Ｙとなる。他方、Ａ／Ｄコンバータ（１）の
出力は遅延補正器（２）に入力される。遅延補正器（２
）は、９０’移相器（３）により生じる信号Ｙの遅延時
間と同じだけデジタルＦＭ信号を遅延させるためのもの
で、遅延補正器（２）の出力信号Ｘと、９０°移相器（
３）の出力Ｙとは同一時刻に量子化された信号とみなす
ことができる。（４）は入力された信号Ｘ、Ｙについて
ｊａｎ　　（Ｘ／Ｙ）の演算を行う演算器、（５）は演
算器（４）の出力を微分する微分器である。

このように演算器（０の出力を微分器（５）で微分すれ
ば。

ｄｔ　　　　　　Ｙ の演算をハードウェアで実現したことになり、微分器（
５）の出力をＤ／Ａコンバータ（６）によりアナログ信
号に変換すれば、ＦＭ信号を復調した出力が得られる。

この実施例の演算器（４）の構成としては、たとえば除
算器に信号ＸとＹを入力してＸ／Ｙを得。

その出力をアークタンジェントのテーブルを持つている
ＲＯＭに入力し、その出力ｊａｎ　　（Ｘ／Ｙ）を得る
ことにより構成することができる。

また、微分器（５）としては、たとえば第４図のように
、サンプリングされた出力から、遅延器（１２）で遅延
された１つ前のサンプリング出力を減算器（１３）で減
算して差分を取出すように構成することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来のものにあっては、アークタン
ジェントのテーブルを持っているＲＯＭが必要であり、
このようなＲＯＭを用いることは、装置を小型化、ＩＣ
化するうえできわめて不利であった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ＲＯＭを不要とし、装置の小型化、ＩＣ化が
容易なＦＭ復調器を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかるＦＭ復調器は、入力アナログＦＭ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、この変
換されたデジタル信号の位相を９０’移相する９０°移
相器と、上記９０°移相器の出力を入力とする第１の遅
延器と、上記デジタル信号を入力とする第２の遅延器と
、上記デジタル信号と第１の遅延器の出力とを乗算する
第１の乗算器と、上記９０°移相器の出力と第２の遅延
器の出力とを乗算する第２の乗算器と、上記第１の乗算
器の出力から第２の乗算器の出力を減算する減算器と、
この減算器より出力されるデジタル信号をアナログ信号
に変換するＤ／Ａコンバータとを備えたことを特徴とす
る。

［作用］ この発明のＦＭ復調器においては、第１．第２の遅延器
、第１．第２の乗算器、および減算器によって、近似的
にＦＭ信号の周波数に比例したレベルの復調出力が得ら
れるようにしであるので、アークタンジェントのテーブ
ルを持つＲＯＭが不要となる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図にしたがって説明す
る。第１図において、（１）は入力アナログＦＭ信号を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、（２）は９
０°移相器（３）により生じる信号の遅延時間と同じだ
けデジタルＦＭ信号を遅延させる遅延補正−器、（３）
はＡ／Ｄコンバータ（１）でデジタル化されたＦＭ信号
を９０’移相する９０°移相器で１以上の構成は第２図
のものと同様である。

（７）は遅延補正器（２）の出力を入力とする遅延器、
（８）は９０°移相器（３）の出力を入力とする遅延器
、（８）は遅延補正器（２）の出力と遅延器（８）の出
力とを乗算する乗算器、（１０）は９０°移相器（３）
の出力と遅延器（７）の出力とを乗算する乗算器、（１
１）は乗算器（９）の出力から乗算器（１０）の出力を
減算する減算器、（６）は減算器（１１）より出力され
るデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバ
ータである。

つぎに、第１図の回路の動作を説明する。

Ａ／Ｄコンバータ（１）でデジタル化されたＦＭ信号は
、遅延補正器（２）に入力されるとともに、９０°移相
器（３）に入力されて９０°移相される。遅延補正器（
２）の出力をＸ（ｋ）、９０’移相器（３）からの出力
をＹ　（ｋ）とすると、遅延器（７）、（８）（７）出
力はそれぞｎＸ（ｋ−Ｄ　、ｙ　（ｋ−ｔ）となる、今
、Ｘ（ｋ）がＸ（ｋ）　＝ａ＠ｓｉｎ　　（２πｆｃｋ
Ｔ）（ただし、ａ　：　ＦＭ信号の振幅、ｆｃ：ＦＭ信
号の周波数、に：整数、Ｔ：サンプリング周期）で表さ
レルトスルト、Ｘ（ｋ−１）　　、　Ｙ　（ｋ）　　、
　Ｙ（ｋ−１）はそれぞれ、 Ｘ（ｋ−１）　＝　ａ　＠ｓｉｎ　　（２ｘ　ｆｃ　（
ｋ−１）　Ｔ）Ｙ（ｋ）　　＝ａ＊ｃｏｓ　　（２πｆ
ｃ　ｋＴ）Ｙ（ｋ−１）　＝ａＩＩｃｏｓ　　（２πｆ
ｃ　（ｋ−１）　Ｔ）で表される。

また、乗算器（９）　　、　（１０）はそれぞれ、Ｘ（
ｋ）Ｘｙ　（ｋ−１）　　、　Ｘ　（ｋ−ｔ）　ｘ　Ｙ
　（ｋ）を演算し、減算器（１１）は乗算器（９）の出
力から乗算器（ｌＯ）の出力を減算したものを復調出力
として出力するので、結局、復調出力Ｆは。

Ｆ＝Ｘ（ｋ）ＸＹ（ｋ−１）−Ｘ（ｋ−１）ＸＹ（ｋ）
となる、これを正弦波、余弦波を用いた表現にすると、 Ｆ＝ａｅｓｉｎ　　（２πｆｃ　　ｋＴ）Ｘａ　拳ｃｏ
ｓ　　（２πｆｃ　　（ｋ−１）　　Ｔｌ　　−ａ＊ｓ
ｉｎ　　（２πｆｃ　　（ｋ−１）ＴＩ　　Ｘａ　ａｃ
ｏｓ　　（２πｆｃ　　ｋＴ）２　　。

＝ａ　　　　　＊ｓ　ｌｎ　　　（２π　ｆｃＴ）とな
る。

ここで、サンプリング周波数がＦＭ信号の周波数に対し
て十分に大きければ、 Ｆ中２πａ　　ｆｃＴ となり、ＦＭ信号の振幅ａが一定なら２πａＴは一定で
あるから、出力ＦはＦＭ信号の周波数ｆＣに比例したも
のとなることがわかる。これをＤ／　Ａ　コンバータ（
６）によりアナログ信号に変換すれば、ＦＭ信号を復調
した出力が得られる。

以上のようにして、この実施例においては、従来のよう
なアークタンジェントのテーブルを持つＲＯＭの代わり
に、遅延器（７）　　、　（８）と乗算器（９）　、　
（１０）と減算器（１１）とによって、近似的にＦＭ信
号の周波数に比例したレベルの復調出力が得られるよう
になっている。このため、ＲＯＭが不要となり、装置の
小型化、ＩＣ化が容易となる。

なお、玉記実施例においては、遅延補正器（２）を設け
ているが、９０’移相器（３）で遅延が生じない場合で
あれば、遅延補正器（２）は不要である。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、アークタンジェフト
のテーブルを持つＲＯＭを設けなくてもＦＭ信号の周波
数に比例した復調出力が得られるから、ＲＯＭが不要と
なって装置の小型化、ＩＣ化が容易に達成できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のＦＭ復調器の一実施例を示すブロッ
ク回路図、第２図は従来のＦＭ復調器のブロック回路図
、第３図は入力ＦＭ信号の周波数と復調出力のレベルと
の関係を示す図、第４図は第２図における微分器の例を
示す回路図である。 （１）・・・Ａ／Ｄコンバータ、（３）・・・９０°移
相器、（６）・・・Ｄ／Ａコンバータ、（７）　　、　
（８）・・・遅延器、（９）　　、　（１０）・・・乗
算器、　（１１）・・・減算器。 なお１図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力アナログＦＭ信号をデジタル信号に変換する
   Ａ／Ｄコンバータと、この変換されたデジタル信号の位
   相を９０°移相する９０°移相器と、上記９０°移相器
   の出力を入力とする第１の遅延器と、上記デジタル信号
   を入力とする第２の遅延器と、上記デジタル信号と第１
   の遅延器の出力とを乗算する第１の乗算器と、上記９０
   °移相器の出力と第２の遅延器の出力とを乗算する第２
   の乗算器と、上記第１の乗算器の出力から第２の乗算器
   の出力を減算する減算器と、この減算器より出力される
   デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバー
   タとを備えたことを特徴とするＦＭ復調器。