JPS6353746B2 - - Google Patents

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JPS6353746B2
JPS6353746B2 JP55120721A JP12072180A JPS6353746B2 JP S6353746 B2 JPS6353746 B2 JP S6353746B2 JP 55120721 A JP55120721 A JP 55120721A JP 12072180 A JP12072180 A JP 12072180A JP S6353746 B2 JPS6353746 B2 JP S6353746B2
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JP
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flip
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pair
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JP55120721A
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Arisutaiaa Bansu Uoodo Ian
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International Standard Electric Corp
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International Standard Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS6353746B2 publication Critical patent/JPS6353746B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/144—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements
    • H04L27/152—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements using controlled oscillators, e.g. PLL arrangements
    • H04L27/1525—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements using controlled oscillators, e.g. PLL arrangements using quadrature demodulation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無線周波数（RF）搬送波上における
周波数偏位キーイングされた（FSK）信号用の
無線受信装置に関する。
〔従来技術、および発明が解決しようとする問題
点） 英国特許第1517121号（I.A.W.Vance3）に開示
されるRF搬送波上のFSK信号用の無線受信装置
は第１および第２の信号路を有し該信号路には受
信した無線信号が印加され該信号路の各個はミキ
サ回路を有し該ミキサ回路の後段には低域フイル
タおよび制限増幅器段が設けられ更に搬送波周波
数で動作する局部発振器を有し該局部発振器の出
力は、一方のミキサ回路に直接に加えられ更に発
振器の出力を90度の位相シフトをもつて他方のミ
キサ回路に加えるための手段を有しまた更にＤ型
クロツク式フリツプフロツプ回路を有し該フリツ
プフロツプ回路のＤ入力には一方の制限増幅器段
の出力が加えられると共に他方の制限増幅器段の
出力はフリツプフロツプ回路のクロツク入力に加
えられる。
簡単な復号化装置を備えたこのような受信装置
においては、受信信号の変調に応じて、フリツプ
フロツプ回路のスイツチングの行われるスイツチ
ング速度には或る拘束がある。すなわち各情報ビ
ツト周期内のクロツク線上には少なくとも１つの
正のエツジがなければならない。従つて最大ビツ
ト速度（maximum bit rate）は周波数cの搬送
波に対するFSK周波数偏位δに等しい。この拘
束は、制限増幅器においても実現する。これらの
要素は振幅情報を制限する一方でゼロ交差を保持
するので信号が局部発振器の各側にある時にいく
つかのゼロ交差が生ずる必要がある。ビツト速度
が偏位周波数を越えるときは、各側には１つより
多い転移は無いはずであり、該１つの転移はナイ
キスト（Nyquist）の基準によると、不充分な情
報を運ぶに過ぎない。搬送波の各側の基底帯域信
号の位相は任意であるので復号装置（デコーダ）
出力の切換えには可変の遅延がある。
本発明はビツト速度を増すことを可能にする復
号装置の改良に関する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明においては、無線周波数搬送波上におけ
る周波数偏位キーイングされた（FSK）信号用
の無線受信装置であつて、該無線受信装置が、受
信された無線信号が印加される、ｎを２の倍数と
したときの、ｎ／２対の信号路、搬送波周波数で
作動する局部発振器、該局部発振器の出力をを各
信号路内の受信した無線信号と混合する手段であ
つて、それにより１対の信号路の各個における混
合信号は直角位相にあり且つ連続する信号路の混
合信号は隣り合う信号路に対して隣り合う信号路
に対して360／ｎ度の位相シフトを実効的に有し
各信号路は混合信号が加えられる低域波器およ
び制限増幅器段を有し各信号路における制限増幅
器からの出力が方形波信号を実効的に形成するも
の、復号化論理回路手段であつて信号路の各対の
ために制限増幅器からの出力が印加される少くと
も２対のＤ形フリツプフロツプを包含しそれによ
り増幅器出力の相対位相の変化が表示されるも
の、および、該デコーデイング手段の出力を合計
する手段、を具備する周波数偏位キーイングされ
た（FSK）信号用の無線受信装置、が提供され
る。
〔実施例〕
本発明の実施例が添付図面を参照して詳細に説
明される。
第１図の配置において受信した無線信号c±δ
（cは搬送波数でありまたδはFSK変調偏位）は
２個のミキサ回路１，２に供給される。cの周波
数で作動する局部発振器３からの発振周波数はミ
キサ回路１に直接供給される一方、90度の位相シ
フトを導入する位相シフト回路網４を介してミキ
サ回路２に供給される。ミキサ回路１および２の
出力はそれぞれ低域フイルタ５と６に供給され
る。波した信号は次いでそれぞれ高利得を有す
る制限増幅器段７，８に送られる。波され且つ
制限された信号Ｘ，Ｙは直角位相にある方形波で
あり充分に対称的に制限された論理レベル出力と
して処理され得る。これらの信号は次で基底帯域
情報を回復するように復号化論理回路９に加えら
れる。第１図の回路は、第２図によるデジタル復
調器（DIGDEM）９を有する。
復号化論理回路は第２図の論理状態を示す図に
従つて作動することが必要とされる。第２図にお
いては、２つの信号通路であつて１つはＸ、１つ
はＹであるものが存在する。これらの信号通路の
一方は１または０であることができる。第２図は
復調器の動作を実現するに必要な状態ダイヤグラ
ムを示す。第２図にみられるように、Ｒ／Ｓフリ
ツプフロツプ（Ｚ）の出力はＸ，Ｙが「00」のと
き１である。状態が変化してＸが１、Ｙが０であ
ると出力Ｚは１である。状態が変化してＸ，Ｙが
「10」から「１」になると出力Ｚは依然として１
である。図示のように出力Ｚは２つの入力ＸとＹ
の状態（ST）の順序に依存する。従つて現在の
XYの状態が「０」，「０」であり出力Ｚ＝「１」
として特徴付けられるとＸとＹの双方が「１」と
なり又はＹだけが「１」となる場合にのみＺ＝
「０」の状態が生ずる。入力の単なる他の変化、
すなわちＸが「１」になりＹが「０」に留まるこ
とによつてはＺは変化されない。他の順序も第２
図から容易に導出される。
第３図、第４図、第５図および第６図の復号化
論理回路は本明細書においてＤ型クロツク式フリ
ツプフロツプ回路と呼ぶところのものを使用して
いる。Ｄ型クロツク式フリツプフロツプ回路はク
ロツクパルスの前縁上の「１」（又はＱ）出力へ
のクロツクパルスの発生よりも前にその調整Ｄ
（データ）入力にどのような情報があつても伝播
させる２安定回路として定められる。「０」（又は
Ｑ）出力は同時にＤ入力における情報の反転を与
える。
第３図に示す配置においては信号Ｘ，Ｙの各個
は第１の対のＤ型クロツク式フリツプフロツプ回
路１０，１１の一方の各Ｄ入力と他方のクロツク
入力に供給されまた位相反転させた後に第２の対
のフリツプフロツプ回路１２，１３の一方の各Ｄ
入力と他方のクロツク入力とに供給される。フリ
ツプフロツプ回路はクロツク入力の立ち上がりエ
ツジでトリガされる。フリツプフロツプ１０と１
２のＱ出力およびフリツプフロツプ１１と１３の
Ｑ出力は第１の４入力ノアゲート１４に送られる
一方、残りの出力は第２のノアゲート１５に送ら
れる。ノアゲートの出力はいわゆるセツト／リセ
ツトフリツプフロツプ回路１６のセツトおよびリ
セツト入力にそれぞれ送られる。これは２安定で
ありセツト入力に与えられた「０」論理レベルが
Ｑ出力に「１」を生じさせまた「１」論理レベル
がＱ出力に「０」を生じさせる。該フリツプフロ
ツプ回路はその２つの入力の負に向うエツジでト
リガされる。フリツプフロツプ回路１６のＱ出力
は受信機のFSK出力Ｚである。
第１図および第３図の装置の各部の信号波形の
波形図が第６図に示される。第６図において上方
から順に、信号入力Ｘ、信号入力Ｙ、フリツプフ
ロツプ回路１０のＱ出力、出力、フリツプフロ
ツプ回路１１のＱ出力、出力、フリツプフロツ
プ回路１２のＱ出力、出力、フリツプフロツプ
回路１３のＱ出力、出力、ノアゲート１４の出
力、ノアゲート１５の出力、および、フリツプフ
ロツプ回路１６のＱ出力が示される。
第４図には更に別の復号装置が示され、この場
合４個のフリツプフロツプ回路の出力はまず対に
なつて復号化され、該対は１つの入力線からクロ
ツクされたフリツプフロツプ回路およびその反転
形として選ばれる。２つのデジタル復号化回路の
出力は次いで代数的に加算される。この配置は第
３図の配置に比較して1/2の速度（又は出力エツ
ジのジツターの２倍）で作動するだけであるが１
つの入力Ｘ又はＹでのみ雑音入力又は誤差は出力
に1/2最大振幅スプリアス雑音パルスのみを生成
するという利点がある。
第４図において、Ｘ信号はフリツプフロツプ２
０および２１のＤ入力に印加される。Ｙ入力はフ
リツプフロツプ２２および２３のＤ入力に直接印
加される。同様に、Ｘ信号はフリツプフロツプ２
２のクロツク入力（CK）に印加され、インバー
タ１８を通つて反転され、フリツプフロツプ２３
のクロツク入力に印加される。Ｙ信号はフリツプ
フロツプ２１のクロツク入力に直接印加され、イ
ンバータ１９を通つて反転され、フリツプフロツ
プ２０のクロツク入力に印加される。第４図によ
つて了解されるように、Ｘ信号はフリツプフロツ
プ２０および２１と協働しており、Ｙ信号はフリ
ツプフロツプ２２および２３と協働している。
４入力のノアゲートを２個用いる代りに、４個
の個別ののゲートが用いられる。このようにし
て、フリツプフロツプ２０および２１のＱ出力は
２入力のノアゲート２５の入力に印加され、フリ
ツプフロツプ２０および２１の出力はノアゲー
ト２６の入力に印加される。同様に、フリツプフ
ロツプ２２および２３はノアゲート２７および２
８と協働しそれにより、ノアゲート２７はフリツ
プフロツプ２２および２３のＱ出力を受け、ノア
ゲート２８は出力を受ける。
ノアゲート２５および２６は第１のセツト／リ
セツトフリツプフロツプ３０と協働し、該フリツ
プフロツプにおいてはセツト入力はゲート２５の
出力に結合しリセツト入力はゲート２６の出力に
結合する。第２のセツト／リセツトフリツプフロ
ツプ３１はゲート２７の出力に結合されたセツト
入力およびゲート２８の出力に結合されたリセツ
ト入力を有する。フリツプフロツプ３０および３
１のＱ出力は抵抗３２および３３を通つて代数的
に加算され、受信装置のFSK出力に対応するＺ
出力信号を提供する。第４図によつて確認される
ように、フリツプフロツプは第３図に示される回
路の半分の速度で動作するが、より良好な雑音弁
別性を有する。
受信機内の復号化速度は信号路の数を増すこと
により向上することができるが常に信号路の数ｎ
は２の倍数であり対の信号路の各個における混合
信号は直角位相にあり各信号路の信号は他の信号
路の信号に対して360／ｎ度の位相シフトを有す
ることを条件とする。第５図に示すような４つの
信号路をもつたシステムにおいては与えられた任
意の周期に制限増幅器の出力で利用することので
きる２倍の数のエツジ（決定）があり従つてこの
配置は基本的な２つの信号路の配置の２倍の速度
でデータをデコードすることができる。各対の信
号路に対してＤ型フリツプフロツプ回路の対は２
つの信号路の配置におけると同じであり唯一の相
違は信号路のいかなる数ｎに対してもやはり２つ
だけのノアゲートがあることであり該ノアゲート
の各個は2nの入力をもつたノアゲートである。
受信したパルスの１つのエツジの、最悪の場合
の歪みは、次式により与えられる。すなわち、 Dnax＝ビツト速度／2n×δ×100％ 該ひずみは次のように分布される。すなわち、
ひずみ無しは確率0.5、 残りの確率0.5はDnaxまで均等分布。
これはすべて遅延であり従つてマークおよびス
ペース（「１」および「０」）の周波数ずれが等し
ければ、平均のクロツク抽出回路は実際の転移よ
りも遅れて0.25Dnaxでビツトエツジに時間合せを
行う。
４路信号を得、それにより復号化速度を増加さ
せるために、移相装置４１に結合された発振装置
４０が用いられる。移相装置４１は４個の出力を
提供する。第１の出力は0゜位相における真の発振
装置信号であり、第２の出力は90゜位相における
ものであり、第３の出力は45゜位相におけるもの
であり、第４の出力は135゜位相におけるものであ
る。このようにして、４個の個別の信号は２個の
信号が互に90゜だけ相違するように提供される。
アンテナ５０を通つて受信される出力は４個のミ
キサ５１ないし５４の入力に印加される。ミキサ
５１は他方の入力に135゜位相の信号を、ミキサ５
２は45゜位相の信号を、ミキサ５３は90゜位相の信
号をミキサ５４は0゜位相の信号を受信する。この
ようにして、ミキサ５１および５２間の位相差は
90゜であり、ミキサ５３および５４間の位相差は
90゜である。
ミキサ各個の出力は個別の低域フイルタ５５な
いし５８に印加され、低域フイルタ各個の出力は
個別のリミツタ回路５９ないし６２に印加され
る。それゆえ、リミツタ対５９および６０、およ
び、６１および６２の出力は方形波であり、該方
形波は互に直交し、充分に対称的な制限された論
理出力として取扱われる。
リミツタ５９の出力はフリツプフロツプ６５の
Ｄ入力およびフリツプフロツプ６４のクロツク入
力に印加される。信号はインバータ６６を通して
反転され、フリツプフロツプ６７のＤ入力および
フリツプフロツプ６８のクロツク入力に印加され
るが、このことは例えばＸおよびＹ信号について
第３図に示される。同様に、リミツタ６０の出力
はフリツプフロツプ６４のＤ入力およびフリツプ
フロツプ６５のクロツク入力に印加され、インバ
ータ６９を通して反転され、フリツプフロツプ６
７および６８の適切な入力に印加される。
前述したところによれば、リミツタ対６１およ
び６２はＤフリツプフロツプ７０ないし７３と協
働しており、インバータ７４および７５と関連し
て、リミツタ５９および６０について前述したと
同様に反転されたおよび非反転の信号を４個のフ
リツプフロツプ７０ないし７３に印加する。
より大なる動作速度を得るため、および、与え
られた期間においてエツジを２倍用いるために、
８入力のノアゲートの２個８０および８１は入力
がフリツプフロツプ６４ないし６８およびフリツ
プフロツプ７０ないし７３のＱおよび出力に結
合される。このようにして第５図に示されるよう
に、ゲート８０は下記の入力を受信する。
フリツプフロツプ６４からのＱ入力； フリツプフロツプ６５からの入力； フリツプフロツプ６７からの入力； フリツプフロツプ６８からのＱ入力； フリツプフロツプ７０からのＱ入力； フリツプフロツプ７１からの入力； フリツプフロツプ７２からの入力；および フリツプフロツプ７３からのＱ入力。
この配置は第３図に示されるものであるが、た
だ例外となるのは、４個の付加的フリツプフロツ
プによる４個の付加的入力が存在する点である。
同様に、ゲート８１は前述のフリツプフロツプの
各個から反対の入力を受信する。
ゲート８０の出力はセツト／リセツトフリツプ
フロツプ９０のセツト入力に送られ、ゲート８１
の出力はフリツプフロツプ９０のリセツト入力に
印加される。フリツプフロツプ９０のＱ出力はＺ
信号であり、該信号は第３図に示される回路の場
合の実効的に２倍の復号化速度を提供する。
前述したように、かつ、第２図の論理状態図に
もとづき、回路は、ｎ個の信号通路が存在する限
り、より大なる動作速度を提供するのであり、こ
こに、ｎは２の倍数であり隣接する通路に関して
360゜／ｎの位相差を用いるものとする。
【図面の簡単な説明】
第１図はFSK信号用の基本的な無線受信装置
のブロツク回路図、第２図は第１図のＸ，Ｙにお
いて現われる信号の復号化用の論理状態を示す
図、第３図は第１図の受信装置用の簡単な復号化
論理装置を示す図、第４図は別の復号化論理装置
を示す図、第５図はFSK信号用のｎ路の無線受
信装置を示す図、第６図は第１図および第３図の
装置の各部の信号波形を示す図である。 １，２……ミキサ回路、３……局部発振器、４
……位相シフト回路網、５，６……低域フイイル
タ、７，８……制限増幅器段、９……デジタル復
調器（DIGDEM）、１０，１１，１２，１３，１
６……フリツプフロツプ回路、１４，１５……ノ
アゲート、１８，１９……インバータ、２０，２
１，２２，２３……フリツプフロツプ、２５，２
６，２７，２８……ノアゲート、３０，３１……
フリツプフロツプ、３２，３３……抵抗、４０…
…発振装置、４１……移相装置、５０……アンテ
ナ、５１，５２，５３，５４……ミキサ、５５，
５６，５７，５８……低域フイルタ、５９，６
０，６１，６２……リミツタ回路、６４，６５…
…フリツプフロツプ、６６……インバータ、６
７，６８……フリツプフロツプ、６９……インバ
ータ、７０，７１，７２，７３……フリツプフロ
ツプ、７４，７５……インバータ、８０，８１…
…ノアゲート、９０……フリツプフロツプ、OP
……出力、ST……状態。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 無線周波数搬送波上における周波数偏位キー
    イングされた（FSK）信号用の無線受信装置で
    あつて、該無線受信装置が、受信された無線信号
    が印加される、ｎを２の倍数としたときの、ｎ／
    ２対の信号路、搬送波周波数で作動する局部発振
    器、該局部発振器の出力を各信号路内の受信した
    無線信号と混合する手段であつて、それにより１
    対の信号路の各個における混合信号は直角位相に
    あり且つ連続する信号路の混合信号は隣り合う信
    号路に対して360／ｎ度の位相シフトを実効的に
    有し各信号路は混合信号が加えられる低域波器
    および制限増幅器段を有し各信号路における制限
    増幅器からの出力が方形波信号を実効的に形成す
    るもの、復号化論理回路手段であつて信号路の各
    対のために制限増幅器からの出力が印加される少
    くとも２対のＤ形フリツプフロツプを包含しそれ
    により増幅器出力の相対位相の変化が表示される
    もの、および、該デコーデイング手段の出力を合
    計する手段、を具備する周波数偏位キーイングさ
    れた（FSK）信号用の無線受信装置。 ２ 該各信号路の制限増幅器の出力は一対のフリ
    ツプフロツプ回路の中の一方のフリツプフロツプ
    回路のＤ入力および他方のフリツプフロツプ回路
    のクロツク入力に加えられ、また相対位相反転を
    ともなつて第２の対のフリツプフロツプ回路の中
    の一方のフリツプフロツプ回路のＤ入力および他
    方のフリツプフロツプ回路のクロツク入力に接続
    され、更に、各対の第１のフリツプフロツプ回路
    からの「１」又はＱ出力と各対の第２のフリツプ
    フロツプ回路からの「０」又は出力とを論理的
    に加算する手段、および一方の加算手段の出力と
    他方の加算手段の出力とをクロツクするための２
    安定装置を有する、特許請求の範囲第１項に記載
    の無線受信装置。 ３ 該各信号路の増幅器の出力は各１方の対フリ
    ツプフロツプ回路のＤ入力および他方の対の１つ
    のフリツプフロツプ回路のクロツク入力に加えら
    れまた相対位相反転をともなつて他方の対のフリ
    ツプフロツプ回路のクロツク入力に加えられ、更
    に、或る対の各フリツプフロツプ回路の「１」又
    はＱ出力と該対の他方のフリツプフロツプの
    「０」又は出力とを論理的に加算する手段、一
    対の加算手段の各１個の出力と該対の加算手段の
    他の１個からの出力とをクロツクするための２安
    定装置、および、該２安定装置の出力を代数的に
    加算するための手段を有する特許請求の範囲第１
    項に記載の無線受信装置。 ４ 該２安定装置はリセツト―セツト（Ｒ−Ｓ）
    フリツプフロツプ回路を有する特許請求の範囲第
    ２項又は第３項に記載の無線受信装置。 ５ チヤンネルの相対位相は、局部発振器の信号
    路内ではなく入力信号路内の位相分割回路網によ
    り、定められる特許請求の範囲第１、第２、第
    ３、第４項のいずれかに記載の無線受信装置。
JP12072180A 1979-09-04 1980-09-02 Radio receiver for fsk signal Granted JPS5637757A (en)

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GB7930578A GB2057820B (en) 1979-09-04 1979-09-04 Radio receiver for fsk signals

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JPS5637757A JPS5637757A (en) 1981-04-11
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US (1) US4322851A (ja)
JP (1) JPS5637757A (ja)
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CH (1) CH655820A5 (ja)
DE (1) DE3032749A1 (ja)
ES (1) ES8200979A1 (ja)
FR (1) FR2464603A1 (ja)
GB (1) GB2057820B (ja)
NL (1) NL8004865A (ja)

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