JPH01154608A - 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、アナログＩ’　Ｍ信号をデジタル（３”：
に変換して復調する１’　Ｍ復調器に関するものである
。

［従来の技術１ 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。

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信号なＸ、この信号の位相を９０°移
相した信号なＹとしたとき、ｆ３号Ｘを復調した信すＦ
は で与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、に番目に
サンプリング周期Ｔでサンプリングされた信シ）をＸ　
（ｋ）とすると、　Ｘ　（ｋ）　＝　ａ　−ｓｉｎ　　
（２πｆｃｋＴ）（ただし、ａはＦ　Ｍ信号の振幅であ
る）で表され、同様にＹの方もＹ　（ｋ）＝ａ　’　ｃ
ｏｓ（２πｆｃｋＴ）で表される。これより、となり、
次にこれを微分すれば、 ｄＬ　　　　　　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＝２ｚｆｃ　ｋＴ−２ｘｆｃ　　（ｋ−１）Ｔ＝２π
ｆｃＴ となる。ここで、２π１゛は一定であるから、１・゛は
「Ｃ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、（＋１　は入力アナログＦＭ信号をデジタ
ル化りに変換するΔ／Ｄコンバータであり、デジタル化
された］パＭ信ぢは、９０″移相器（３）により９０°
移相された信すＹとなる。他方、Ａ／　ｌ）コンバータ
（１１の出力は遅延補正器（２）に入力される。遅延補
ＩＥ器（２）は、９０°移相器（３）により生じる信号
Ｙの遅延時間と同じたけデジタル＋？　Ｍ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ｔ、　ａ　ｎ　　（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（４）の出力を微分器（５）で微分す
れば、 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／Δコンバータ（６）によりアナログ信
号に変換すれば、Ｆ、　Ｍ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っているＲＯＭに入
ノル、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１ＪｉＪ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。

Ｅ問題点を解決するための手段］ この発明にがかるｒ７Ｍ復調器は、入力アナログＦ　Ｍ
　Ｌ’？　”’ｊ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２）；と、上記デジタル信号が入力
され入力デジタル５１１号に対してｌサンプル１１；１
の信号を出力する第１の遅延器と、１記９０°移相器の
出力が入力され入力デジタル化りに対して１サンプル前
の信号を出力する第２の遅延器と、上記デジタル信号を
上記９０°移相器の出力で除算する第１の除算器と、上
記第１の遅延器の出力を上記第２の遅延器の出力で除算
する第２の除算器と、１〕記第１．第２の除算器の出力
を入力としそれらの差を出力する減算器と、−１−記第
１゜第２の除算器の出力を入力としそれらの積を出力す
る乗算器と、上記乗算器の出力に１を加Ｗする加算器と
、ト、記減算器の出力を一ヒ記加等器の出力で除算する
第３の除算器とを備えたことを特徴とする。

［作用］ この発明のＩ？　Ｍ復調器においては、第１．第２の遅
延器、第１．第２．第３の除算器、乗０器、加算器、お
よびＭ？７器によって、近似的にＦ　Ｍ信けの周波数に
比例したレベルの復調出力が得られるよつにして；ｇ′
）ろので、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」 以上、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／υコンバー々、（２）は
９０°移相器（３）により生じる信号の遅延時間と同じ
たけデジタル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、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）の出力を入力とし、入力デジ
タル信号に対して１サンプル前の信号を出力する遅延器
、（８）は９０°移相器（３）の出力を入力とし、入力
デジタル信号に対して１サンプル＋ｉｉｌの信りを出力
する遅延器、（９）は遅延補正ηに（２）の出力を９０
°移相器（３）の出力で除算する除算器、（１０）は遅
延器（７）の出力を遅延器（８）の出力で除算する除算
器、＋１１）は除算器（９）　、　＋１０１の出力を入
力としそれらの積を出力する乗算器、（１２）は除算器
（９）　、　（１０１の出力を入力としそれらの差を出
力する減算器、（１３１，（１４）は乗算器（１１）の
出力に１を加算する加算器、（１５）は減算器（１２）
の出力を加算器（Ｉ３）の出力で除算する除算器、（６
）は除算器（１５）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。

Δ／　ｌ）コンバータ（１１でデジタル化されたＩ’　
Ｍ信−プは、遅延補ｉｌＥ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
延器＋［日器（２）の出力をＸ（ｋ）、９０°移相器（
３）からの出力なＹ　（ｋ）とすると、遅延器（７１、
（８）の出力はそれぞれＸ　（ｋ−１）　、Ｙ　（ｋ−
１）となる。今、Ｘ　ｆｋ）が＞（（ｋ）　＝ａ−ｓｉ
ｎ　　（２７ＣｒｃｋＴ）（ただし、ａ：ＦＭ信号の振
幅、ｆｃ：ＦＭ信５）の周波数、ｋ：整数、′ｒ：サン
プリング周期）で表されるとすると、Ｘ　（ｋ−１）　
、　Ｙ　（ｋ）　、　Ｙ（ｋ−１）はそれぞれ、 Ｘ（ｋ−１）　＝ａ−ｓｉｎ　　（２ｘｆ’ｃ　（ｋ−
１）　Ｔ）Ｙ（ｋ）　　＝ａ−ｃｏｓ（２Ｔｃｆｃｋｉ
’）Ｙ（ｋ−ｌ）　＝ａ−ｃｏｓ　　（２ｘｆ’ｃ　（
ｋ−ｌ）　Ｔ）で表される。

また、除算器（９）　、　１１０）はそれぞれ、　Ｘ　
（ｋ）　／Ｙ　（ｋ）　、Ｘ　（ｋ−１）　／Ｙ　（ｋ
−１）を演算すルノテ、除算器＋９）　、　（１０）の
出力はそれぞれ、Ｘ　（ｋ）　／Ｙ　（ｋ）　＝　ｌ；
ａ　ｎ　（２７Ｃｆｃ　ｋ−ｒ”）ｘ　（ｋ−＋）　／
　Ｙ　（ｔ−＋） ＝Ｌａｎ　（２ｘｆｃ　　（ｋ−１）１’１となる。

また、除算器（１５）は、除算器（９）の出力から除算
器（ｌＯ）の出力を引いた結果を、除算器（９）と除算
２ａ（１０１の積に１を加算した結果で除算し、これを
復調出力として出力するので、復調出力Ｆは、Ｌａｎ（
２？ＣｒｃｋＴ　　ｌ　−Ｌａｎ（２ｘ　ｒｃ（ｋ−１
）Ｔ　　）＝ｔ、ａｎ（２ｒｔｆｃＴ＞ 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１−分大きければ、 １”　　：＝　　２　　π　ｆｃＴ となり、２π′「は一定であるから、出力１？はＦＭ信
号の周波数［Ｃに比例したものとなることがわかる。こ
れをＤ　／Δコンバータ（６）によりアナログ（ｊ号に
変換すれば、ＦＭ信号を復調した出力が得られる。

以−ヒのようにして、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（７１、（８）と、除算器（９）　、　＋
１０１．　（１５）と、乗算器（Ｉｌ＋と、加算器（１
３）、および減算器（１２）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、１？ＯＭが不要となり、
装置の小型化、Ｉｃ化が容易となる。

なお、上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］ 以十のように、この発明によれば、アークタンジェント
のテーブルを持つＲＯＭを設けなくてもＦ　Ｍ信号の周
波数に近似的に比例した復調出力が得られるから、ＲＯ
Ｍが不要となって装置の小型化、【Ｃ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Ｆ　Ｍ信号の周波数と復調出力のし・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　・・・へ／Ｄコンバータ、（３）・・９０　’
移相器、（６）・・・Ｄ／Δコンバータ、（７）　、　
［８）・・・遅延器、＋９）　、　　＋Ｉｎ）、　　ｆ
＋５１・・・除算器、（１１）・・・乗算器、（１２）
・・・減０器、（１３）・・・加等器。 なお、図中、同−符シ）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、上記デジタル信号
   が入力され入力デジタル信号に対して１サンプル前の信
   号を出力する第１の遅延器と、上記９０°移相器の出力
   が入力され入力デジタル信号に対して１サンプル前の信
   号を出力する第２の遅延器と、上記デジタル信号を上記
   ９０°移相器の出力で除算する第１の除算器と、上記第
   １の遅延器の出力を上記第２の遅延器の出力で除算する
   第２の除算器と、上記第１、第２の除算器の出力を入力
   としそれらの差を出力する減算器と、上記第１、第２の
   除算器の出力を入力としそれらの積を出力する乗算器と
   、上記乗算器の出力に１を加算する加算器と、上記減算
   器の出力を上記加算器の出力で除算する第３の除算器と
   を備えたことを特徴とするＦＭ復調器。