JP2000244343A

JP2000244343A - Ｆｍ変調回路、及びｆｍ復調回路

Info

Publication number: JP2000244343A
Application number: JP11041080A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Masuda; 雅之増田
Original assignee: Atsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Atsumi Electric Co Ltd
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】音声信号と、２値信号であるセンサ信号の二つ
の信号を一つのＦＭ変調器で変調して送信する。【解決手段】音声信号とセンサ信号は加算器１で加算さ
れ、ＦＭ変調器２でＦＭ変調される。センサ信号のロー
レベルはｆ₁ の周波数に、ハイレベルはｆ₂ の周波数に
それぞれ変調される。従って、ＦＭ変調された信号にお
いて、周波数ｆ₁からの周波数の偏移、及び周波数ｆ₂
からの周波数の偏移は共に音声信号のレベルに対応して
いる。ＦＭ変調器２で変調された信号は、フィルタ３及
びフィルタ４に入力される。フィルタ３はＦＭ変調器２
の出力信号中の２倍の高調波成分を抽出して出力するも
のであり、フィルタ４はＦＭ変調器２の出力信号中の３
倍の高調波成分を抽出して出力するものである。そし
て、フィルタ３の出力信号と、フィルタ４の出力信号は
加算器５で加算されて伝送路に出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レベルが連続的に
変化する信号と、レベルが離散的な値をとる多値信号の
二つの信号を一つのＦＭ変調器で変調して送信するＦＭ
変調回路、及びそのＦＭ変調回路でＦＭ変調された信号
を復調して、それらの二つの信号を出力するＦＭ復調回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マイクを有する熱線センサが知ら
れている。そのような熱線センサでは、熱線センサから
出力されるセンサ信号と、マイクで捉えた音声信号とを
警備センタに送信するようになされている。その構成例
を図６に示す。図６において、４１はマイク、４２は熱
線センサ、４３、４４はＦＭ変調器、４５は加算器を示
す。

【０００３】熱線センサ４２は、焦電素子、警戒ゾーン
を形成するための反射鏡、及び焦電素子からの出力信号
に対して、増幅、閾値との比較等の所定の処理を施す信
号処理回路で構成されている。そして、信号処理回路
は、焦電素子からの出力信号のレベルが閾値以上になっ
た場合には、所定の幅を有するパルス信号を出力する。
このパルス信号は熱線センサ４２で移動物体が検知され
たときに出力されるもので、ハイレベルと、ローレベル
の２値信号である。なお、このような熱線センサの構成
は周知であり、しかも本発明の本質的な事項ではないの
で、詳細な説明は省略する。また、以下においては熱線
センサ４２からの出力信号をセンサ信号と称することに
する。従って、センサ信号はハイレベルと、ローレベル
の２値信号である。

【０００４】さて、図６において、マイク４１からの音
声信号はＦＭ変調器４３でＦＭ変調され、また、熱線セ
ンサ４２からのセンサ信号はＦＭ変調器４４でＦＭ変調
され、これら二つの変調信号は加算器４５で加算されて
伝送路に出力される。ここで、ＦＭ変調器４３と、ＦＭ
変調器４４の中心周波数は異なるようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来に
おいては、音声信号とセンサ信号とを伝送するために二
つのＦＭ変調器を用いていたのであるが、そのためにコ
ストが高くなるばかりでなく、回路規模が大きくなるの
で望ましいものではなかった。また、二つのＦＭ変調器
を用いるということは、それだけ不要輻射が多くなるこ
とを意味しており、この点でも望ましいものではない。

【０００６】そこで、本発明は、音声信号等のレベルが
リニアに変化する信号と、センサ信号のようにレベルが
定められた離散的な値をとる信号の二つの信号を一つの
ＦＭ変調器を用いて伝送するＦＭ変調回路、及びその変
調信号を復調するＦＭ復調回路を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のＦＭ変調回路は、請求項１記載のよう
に、レベルが連続的に変化するリニア信号と、レベルが
ｋ個の離散的な値をとる多値信号とを加算する加算器
と、加算器の出力信号をＦＭ変調するＦＭ変調器と、Ｆ
Ｍ変調器の出力信号中のｍ（ｍは自然数）倍の高調波成
分を抽出して出力する第１のフィルタと、ＦＭ変調器の
出力信号中のｎ（ｎはｍとは異なる自然数）倍の高調波
成分を抽出して出力する第２のフィルタと、第１のフィ
ルタの出力信号と第２のフィルタの出力信号を加算する
加算器とを備えることを特徴とする。また、本発明のＦ
Ｍ復調回路は、請求項２記載のように、レベルが連続的
に変化するリニア信号と、レベルがｋ（ｋは２以上の自
然数）個の離散的な値をとる多値信号とが加算された信
号を、多値信号の各離散的なｋ個のレベルをそれぞれ互
いに異なる周波数ｆ_j（j=1,…,k）に変調し、その変調
信号中のｍ（ｍは自然数）倍の高調波成分と、ｎ（ｎは
ｍとは異なる自然数）倍の高調波成分が加算された変調
信号を復調するＦＭ復調回路であって、少なくともｍｆ
₁ 〜ｍｆ_k の周波数範囲を復調する第１のＦＭ復調器
と、第１のＦＭ復調器の出力信号からリップル成分を除
去して多値信号を出力するリップル除去フィルタと、第
２のＦＭ復調器と、第２のＦＭ復調器においてＦＭ復調
を行う中心周波数を定める同調回路であって、それぞれ
互いに異なる周波数ｎｆ_j（j=1,…,k）に同調するｋ個
の同調回路と、ｋ個の同調回路の何れか一つの同調回路
を第２の復調器に接続するスイッチと、リップル除去回
路の出力信号である多値信号のレベルを検知して、その
検知したレベルに対応した同調回路を第２のＦＭ復調器
に接続するようにスイッチを制御するスイッチ制御回路
とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明に係るＦＭ変
調回路を、音声信号とセンサ信号を伝送する場合に適用
した場合の構成例を示す図であり、図中、１は加算器、
２はＦＭ変調器、３はＦＭ変調器２の出力信号中の２倍
の高調波成分を抽出して出力するフィルタ、４はＦＭ変
調器２の出力信号中の３倍の高調波成分を抽出して出力
するフィルタ、５は加算器を示す。また、センサ信号は
上述したと同じく２値信号である。

【０００９】音声信号とセンサ信号は加算器１で加算さ
れ、ＦＭ変調器２でＦＭ変調される。ＦＭ変調器２はＦ
Ｍ変調を行えるものであればどのようなものであっても
よい。ここでは、図２に示すように、センサ信号のロー
レベルはｆ₁ の周波数に、ハイレベルはｆ₂ の周波数に
それぞれ変調されるものとする。従って、ＦＭ変調され
た信号において、周波数ｆ₁ からの周波数の偏移、及び
周波数ｆ₂ からの周波数の偏移は共に音声信号のレベル
に対応している。

【００１０】ＦＭ変調器２で変調された信号は、フィル
タ３及びフィルタ４に入力される。フィルタ３はＦＭ変
調器２の出力信号中の２倍の高調波成分を抽出して出力
するものであるので、フィルタ３からは、２ｆ₁ 〜２ｆ
₂ の周波数範囲を含む所定の周波数範囲の変調信号が出
力される。また、フィルタ４はＦＭ変調器２の出力信号
中の３倍の高調波成分を抽出して出力するものであるの
で、フィルタ４からは３ｆ₁ 〜３ｆ₂ の周波数範囲を含
む所定の周波数範囲の信号が出力される。そして、フィ
ルタ３の出力信号と、フィルタ４の出力信号は加算器５
で加算されて伝送路に出力される。

【００１１】次に、図１に示すＦＭ変調回路で変調され
た信号を復調するためのＦＭ復調回路の実施形態につい
て、図３を参照して説明する。図３において、１０はＦ
Ｍ復調器、１１はリップル除去フィルタ、１２はＦＭ復
調器、１３₁ 、１３₂ は同調回路、１４はスイッチ、１
５はスイッチ制御回路を示す。

【００１２】変調信号は、ＦＭ復調器１０と、ＦＭ復調
器１２に入力される。ＦＭ復調器１０は、少なくとも２
ｆ₁ 〜２ｆ₂ の周波数範囲を含む所定の周波数範囲の変
調信号を復調する。ＦＭ復調器１２は、二つの同調回路
１３₁ 、１３₂ を備えている。これらの同調回路１３
₁ 、１３₂ はＦＭ復調器１２でＦＭ復調を行うときの中
心周波数を定めるものであり、同調回路１３₁ は３ｆ₁
に同調するようになされており、同調回路１３₂ は３ｆ
₂ に同調するようになされている。そして、これら二つ
の同調回路１３₁ 、１３₂ はスイッチ１４によって何れ
か一方の同調回路がＦＭ復調器１２に接続されるように
なされている。従って、同調回路１３₁ がＦＭ復調器１
２に接続されている場合には３ｆ₁ を中心としてＦＭ復
調が行われ、同調回路１３₂ がＦＭ復調器１２に接続さ
れている場合には３ｆ₂ を中心としてＦＭ復調が行われ
る。なお、ＦＭ復調器１０、１２としては従来知られて
いるものを用いることができる。

【００１３】さて、ＦＭ復調器１０から出力される復調
信号中にはセンサ信号が含まれているが、このセンサ信
号には音声信号が重畳されている。従って、ＦＭ復調器
１０からの復調信号をそのままセンサ信号として出力す
ることはできないので、音声信号成分を除去する必要が
ある。そのために設けられているのがリップル除去フィ
ルタ１１である。即ち、センサ信号に重畳した音声信号
成分をリップルとして扱い、それをリップル除去フィル
タ１１で除去するのである。なお、このようなリップル
除去フィルタは適宜なフィルタで構成することができる
ことは当業者に明らかである。このようにしてＦＭ復調
器１０で復調され、リップル除去フィルタ１１で音声信
号成分が除去されたセンサ信号は図示しない後段の回路
に供給される。

【００１４】また、リップル除去フィルタ１１の出力で
あるセンサ信号はスイッチ制御回路１５にも供給され
る。このスイッチ制御回路１５は、センサ信号がハイレ
ベルか、ローレベルかを検知し、ローレベルである場合
にはスイッチ１４を図の実線のように同調回路１３₁ 側
に接続する。従って、この場合にはＦＭ復調器１２は３
ｆ₁ を中心周波数としてＦＭ復調を行うので、センサ信
号のローレベルに重畳された音声信号が復調されること
になる。

【００１５】また、スイッチ制御回路１５は、センサ信
号がハイレベルである場合にはスイッチ１４を図の破線
のように同調回路１３₂ 側に接続する。従って、この場
合にはＦＭ復調器１２は３ｆ₂ を中心周波数としてＦＭ
復調を行うので、センサ信号のハイレベルに重畳された
音声信号が復調されることになる。このようにしてＦＭ
復調器１２で復調された音声信号は図示しない後段の回
路に供給される。

【００１６】以上のようであるので、このＦＭ変調回路
によれば、一つの変調器でセンサ信号と音声信号とを変
調して伝送することができるので、回路規模を従来より
も小さくすることができ、しかも不要輻射を最小限に押
さえることができる。また、このＦＭ復調回路によれ
ば、センサ信号と音声信号が一つのＦＭ変調回路によっ
て変調された信号を復調し、センサ信号と音声信号を出
力することができる。

【００１７】以上、音声信号と、２値信号であるセンサ
信号とを一つのＦＭ変調器で変調するＦＭ変調回路、及
びそのＦＭ変調回路で変調された信号を復調するＦＭ復
調回路について説明したが、本発明は上記実施形態に限
定されるものではなく、一般に、レベルが連続的に変化
するリニア信号と、レベルがｋ個（ｋは２以上の自然
数）の離散的な値をとる多値信号とを一つのＦＭ変調器
で変調する場合にも拡張することができる。その場合の
実施形態を図４、図５に示す。なお、例えば、音声信号
は急激なレベル変化を示すことがあるが、離散的な値し
かとらないものではなく、あるレベル範囲の全ての値を
とり得るものであり、本明細書ではこのような信号をリ
ニア信号と称する。

【００１８】図４は、本発明に係るＦＭ変調回路を、リ
ニア信号と、レベルがｋ（ｋは２以上の自然数）個の離
散的な値をとる多値信号とを伝送する場合に適用した場
合の構成例を示す図であり、図中、２１は加算器、２２
はＦＭ変調器、２３はＦＭ変調器２２の出力信号中のｍ
（ｍは自然数）倍の高調波成分を抽出して出力するフィ
ルタ、２４はＦＭ変調器２２の出力信号中のｎ（ｎはｍ
とは異なる自然数）倍の高調波成分を抽出して出力する
フィルタ、２５は加算器を示す。

【００１９】リニア信号と多値信号は加算器２１で加算
され、ＦＭ変調器２２でＦＭ変調される。ＦＭ変調器２
２はＦＭ変調を行えるものであればどのようなものであ
ってもよい。そして、ここでは、多値信号の最低レベル
である第１のレベルはｆ_k1の周波数に、その上の第２の
レベルはｆ_k2の周波数に、…、最高レベルである第ｋの
レベルはｆ_kkの周波数に変調されるものとする。従っ
て、ＦＭ変調器２２でＦＭ変調された信号において、周
波数ｆ_k1からの周波数の偏移、周波数ｆ_k2からの周波数
の偏移、…、周波数ｆ_kkからの周波数の偏移は何れもリ
ニア信号のレベルに対応している。

【００２０】ＦＭ変調器２２で変調された信号は、フィ
ルタ２３及びフィルタ２４に入力される。フィルタ２３
はＦＭ変調器２２の出力信号中のｍ倍の高調波成分を抽
出して出力するものであるので、フィルタ２３からは、
ｍｆ_k1〜ｍｆ_kkの周波数範囲を含む所定の周波数範囲の
変調信号が出力される。また、フィルタ２４はＦＭ変調
器２２の出力信号中のｎ倍の高調波成分を抽出して出力
するものであるので、フィルタ２４からはｎｆ_k1〜ｎｆ
_kkの周波数範囲を含む所定の周波数範囲の信号が出力さ
れる。そして、フィルタ２３の出力信号と、フィルタ２
４の出力信号は加算器２５で加算されて伝送路に出力さ
れる。

【００２１】次に、図４に示すＦＭ変調回路で変調され
た信号を復調するためのＦＭ復調回路の実施形態につい
て、図５を参照して説明する。図５において、３０はＦ
Ｍ復調器、３１はリップル除去フィルタ、３２はＦＭ復
調器、３３₁ 、…、３３_k は同調回路、３４はスイッ
チ、３５はスイッチ制御回路を示す。

【００２２】変調信号は、ＦＭ復調器３０と、ＦＭ復調
器３２に入力される。ＦＭ復調器３０は、少なくともｍ
ｆ_k1〜ｍｆ_kkの周波数範囲を含む所定の周波数範囲の変
調信号を復調するためのものである。ＦＭ復調器３２
は、ｋ個の同調回路３３₁ 、…、３３_k を備えている。
これらの同調回路３３₁ 、…、３３_k はＦＭ復調器３２
でＦＭ復調を行うときの中心周波数を定めるものであ
り、同調回路３３_j （j=1,…,k）はｎｆ_kjに同調するよ
うになされている。そして、これら二つの同調回路３３
₁ 、…、３３_k はスイッチ３４によって何れか一方の同
調回路がＦＭ復調器３２に接続されるようになされてい
る。従って、同調回路３３₁ がＦＭ復調器３２に接続さ
れている場合にはｎｆ_k1を中心としてＦＭ復調が行わ
れ、同調回路３３_k がＦＭ復調器３２に接続されている
場合にはｎｆ_kkを中心としてＦＭ復調が行われる。な
お、ＦＭ復調器３０、３２としては従来知られているも
のを用いることができる。

【００２３】さて、ＦＭ復調器３０から出力される復調
信号中には多値信号が含まれているが、この多値信号に
はリニア信号が重畳されている。従って、ＦＭ復調器３
０からの復調信号をそのまま多値信号として出力するこ
とはできないので、リニア信号成分を除去する必要があ
る。そのために設けられているのがリップル除去フィル
タ３１である。即ち、多値信号に重畳したリニア信号成
分をリップルとして扱い、それをリップル除去フィルタ
３１で除去するのである。なお、このようなリップル除
去フィルタは適宜なフィルタで構成することができるこ
とは当業者に明らかである。このようにしてＦＭ復調器
３０で復調され、リップル除去フィルタ３１でリニア信
号成分が除去された多値信号は図示しない後段の回路に
供給される。

【００２４】また、リップル除去フィルタ３１の出力で
ある多値信号はスイッチ制御回路３５にも供給される。
このスイッチ制御回路３５は、多値信号のレベルがどの
ようなレベルかを検知し、検知した多値信号のレベルが
第ｊ（j=1,…,k）のレベルである場合にはスイッチ３４
を制御して同調回路３３_j をＦＭ復調器３２に接続す
る。従って、この場合にはＦＭ復調器３２はｎｆ_kjを中
心周波数としてＦＭ復調を行うので、多値信号の第ｊの
レベルに重畳されたリニア信号が復調されることにな
る。このようにしてＦＭ復調器３２で復調されたリニア
信号は図示しない後段の回路に供給される。

【００２５】以上のようであるので、このＦＭ変調回路
によれば、リニア信号と、レベルがｋ個の離散的な値を
とる多値信号と一つのＦＭ変調器で変調して伝送するこ
とができるので、回路規模を小さくすることができ、し
かも不要輻射を最小限に押さえることができる。また、
このＦＭ復調回路によれば、リニア信号と、レベルがｋ
個の離散的な値をとる多値信号とが一つのＦＭ変調回路
によって変調された信号を復調し、リニア信号と多値信
号とを出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＦＭ変調回路を、音声信号とセ
ンサ信号を伝送する場合に適用した場合の構成例を示す
図である。

【図２】図１のＦＭ変調器２におけるＦＭ変調の態様
を示す図である。

【図３】図１に示すＦＭ変調回路で変調された信号を
復調するためのＦＭ復調回路の実施形態を示す図であ
る。

【図４】本発明に係るＦＭ変調回路を、リニア信号
と、レベルがｋ個の離散的な値をとる多値信号とを伝送
する場合に適用した場合の構成例を示す図である。

【図５】図４に示すＦＭ変調回路で変調された信号を
復調するためのＦＭ復調回路の実施形態を示す図であ
る。

【図６】マイクを有する熱線センサにおいて、熱線セ
ンサから出力されるセンサ信号と、マイクで捉えた音声
信号とを送信するための従来の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１…加算器、２…ＦＭ変調器、３…フィルタ、４…フィ
ルタ、５…加算器、１０…ＦＭ復調器、１１…リップル
除去フィルタ、１２…ＦＭ復調器、１３₁ 、１３₂ …同
調回路、１４…スイッチ、１５…スイッチ制御回路、２
１…加算器、２２…ＦＭ変調器、２３…フィルタ、２４
…フィルタ、２５…加算器、３０…ＦＭ復調器、３１…
リップル除去フィルタ、３２…ＦＭ復調器、３３₁ 、
…、３３_k…同調回路、３４…スイッチ、３５…スイッ
チ制御回路、４１…マイク、４２…熱線センサ、４３、
４４…ＦＭ変調器、４５…加算器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レベルが連続的に変化するリニア信号と、
レベルがｋ個の離散的な値をとる多値信号とを加算する
加算器と、加算器の出力信号をＦＭ変調するＦＭ変調器と、ＦＭ変調器の出力信号中のｍ（ｍは自然数）倍の高調波
成分を抽出して出力する第１のフィルタと、ＦＭ変調器の出力信号中のｎ（ｎはｍとは異なる自然
数）倍の高調波成分を抽出して出力する第２のフィルタ
と、第１のフィルタの出力信号と第２のフィルタの出力信号
を加算する加算器とを備えることを特徴とするＦＭ変調
回路。
【請求項２】レベルが連続的に変化するリニア信号と、
レベルがｋ（ｋは２以上の自然数）個の離散的な値をと
る多値信号とが加算された信号を、多値信号の各離散的
なｋ個のレベルをそれぞれ互いに異なる周波数ｆ_j（j=
1,…,k）に変調し、その変調信号中のｍ（ｍは自然数）
倍の高調波成分と、ｎ（ｎはｍとは異なる自然数）倍の
高調波成分が加算された変調信号を復調するＦＭ復調回
路であって、少なくともｍｆ₁ 〜ｍｆ_k の周波数範囲を復調する第１
のＦＭ復調器と、第１のＦＭ復調器の出力信号からリップル成分を除去し
て多値信号を出力するリップル除去フィルタと、第２のＦＭ復調器と、第２のＦＭ復調器においてＦＭ復調を行う中心周波数を
定める同調回路であって、それぞれ互いに異なる周波数
ｎｆ_j（j=1,…,k）に同調するｋ個の同調回路と、ｋ個の同調回路の何れか一つの同調回路を第２の復調器
に接続するスイッチと、リップル除去回路の出力信号である多値信号のレベルを
検知して、その検知したレベルに対応した同調回路を第
２のＦＭ復調器に接続するようにスイッチを制御するス
イッチ制御回路とを備えることを特徴とするＦＭ復調回
路。