JPH0241005A - デモジュレーション装置 - Google Patents

デモジュレーション装置

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JPH0241005A
JPH0241005A JP63189656A JP18965688A JPH0241005A JP H0241005 A JPH0241005 A JP H0241005A JP 63189656 A JP63189656 A JP 63189656A JP 18965688 A JP18965688 A JP 18965688A JP H0241005 A JPH0241005 A JP H0241005A
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Hisashi Murayama
村山 尚志
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

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] この発明は検出値が搬送波の位相を変化させて得られた
信号をデモシュレートする装置に関するものである。
[従来の技術] 例えば、回転する圧電素子などのセンシングエレメント
がその回転軸に垂直な平面内の角速度ベクトルや加速度
ベクトルを感知して搬送波の位相が変化する角速度セン
サ、加速度センサの信号を回転座標系から固定座標系へ
変換するために用いられる。
従来この信号をデモシュレートするには全波整流型デモ
シュレータを用いて、搬送波に対し基準信号を用いてそ
の符号を判別するものである。第5図は従来の全波整流
型デモシュレータのブロック図である。第5図において
、1はモジュレーション入力信号であり、V=KCO6
(ωt−φ)で表され、ωはセンシングエレメントの角
速度、φは検出されるベクトルが固定座標X軸となす角
には検出されるベクトルの大きざに比例した量である。
2はモジル−ジョン入力信号1を反転する反転器、31
.32はアナログスイッチであり、それぞれは一対のス
イッチからなり一方がオンのとき他方がオフの状態にあ
るものが2組である。
41.42はローパスフィルタ、51.52はデモシュ
レートされた信号、6は基準信号であり入力信号1の搬
送波の角周波数ωと等しい角周波数ωの矩形波からなる
。7はPLL又はタイミング回路であり、基準信@6を
入力して波形成形し、0°基準信号81及び90’基準
信号82を出力する。ここで、0°基準信号81は入力
ベクトル方向がX軸方向の場合の入力信号と同位相でお
る基準信号、90’基準信号82は入力ベクトル方向が
Y軸方向の場合の入力信号と同位相である基準信号であ
る。従ってこれらの信号の位相差は90°である。
モジュレーション入力信号1はアナログスイッチ31及
び32によりローパスフィルタ41及び42に導かれる
のであるが、Oo又は90°基準信号81又は82がハ
イ(HIGH)のときスイッチ311及び321がオン
して反転しない入力信号1がローパスフィルタ41.4
2に接続されO。
又は90”基準信号8がロウ(LOW)のときスイッチ
311,321はオフとなり、スイッチ312.322
がオンされて、反転器2で反転された入力信号1がロー
パスフィルタ41.42に接続される。このように、全
波整流型デモシュレータにおいてはM単信号81又は8
20半周期毎に変化するハイ又はロウに応じてそのとき
のV−Kcos (ωを一φ)の入力信号1の極性を変
えてデモシュレートする。このデモシュレート後の波形
とφとの関係を第6図に示す。この信号波形の直流分を
計測すればベクトルの方向と大きさを知ることができる
。このデモシュレート後の信号を所定の処理に供給する
ためローパスフィルタ4に接続するのである。
[発明が解決しようとする問題点] 前述したように全波整流型デモシュレータは基準信号8
1及び82により入力信号1の極性を変えていることか
ら、±1の値をとる矩形波を搬送波に乗算していること
と等価である。従って、デモシュレートされた信号は次
式で表される。
VX ”=s i gn (cosωt)XKcO5(
ωを一φ) VY  ”=s i gn (s i nωt)XKC
O5(ωt−φ) 但し、sign(f>=  1   f≧O−1f<O 8i にJn (CO8ωt)、 S i に7n (
S i nωt)をフーリエ級数展開すると、 S i gn (cosωt) =(4/π)(cosωt −(1/3)cos3ωt+・・・) S i Qn (S i nωt> =(4/π)(sinωt + (1/3)s i n3ωt+・)よって、 VX ′= (4/l Kcos (ωt−φ)x (
cosωt −(1/3)cos3ωを十・・・) =(2/π)K[cosφ +cos (2ωを一φ) −(1/3)(cos (4ωt−φ)十cos (2
ωt+φ))+・・・]=(2/π)Kcosφ + (2/7r)K [cos (2ωt−φ)−(1
/3)(cos (4ωを一φ)+cos (2ωを十
φ))十・・・コVY′=(4/π)Kcos(ωを一
φ)x (s i nωt + (1/3)s i n3ωt+・)=(2/π)K
[Sinφ +s i n (2ωを一φ) + (1/3)(s i n (4ωt−φ)+s i
 n (2ωt+φ))+・・弓=(2/π))(si
nφ + (2/7r) K [s i n (2ωt−φ)
+ (1/3>(s i n (4ωt−φ)+s  
i  n  (2ωt+φ)) +・・・コこのように
、矩形波はフーリエ展開すると、基本周波数の奇数倍の
高調波成分を多く含むため、;般送波に同様な周波数成
分が含まれるとデモシュレート後の信号にDCシフトを
生じさせ、センサ検出対象とデモシュレート後の電圧出
力信号との間の直線性が悪くなるという問題があった。
また、基準信号に対し搬送波の位相が第6図(C)のよ
うに90’ずれた場合、デモシュレート後の信号に含ま
れるリップルが大きく、これを十分小さくするようなロ
ーパスフィルタを用いると、センサとしての周波数特性
をそこなうという問題があった。
[問題点を解決するための手段] 本発明は搬送波に対して位相を変化させたモジュレーシ
ョン入力信号を基準信号に同期してスイッチングするデ
モジュレーシヨン装置において、基準信号に同期しかつ
同位相で基準信号の1周期内に所定の時間間隔をおいて
アドレス信号を生成するアドレス生成回路と、前記所定
の時間間隔で生成したアドレスにより読み出され、前記
1周期内の時間位置を変数とするcos又はsinの値
に対応した幅のパルスを発生するメモリと、前記メモリ
からのパルス幅でスイッチングするスイッチング手段と
で構成する。
[作用] アドレス生成手段においては基準信号の1周期を所定の
時間間隔で区切る。区切られた時間t1゜t2.・・・
tnについて、アドレスa’(、a2.・・・anを生
成する。このアドレスal、a2.・・・anは所定の
時間がくると順次メモリに送られ対応する内容を読み出
す。メモリには1周期内の時間位置即ち前記アドレス生
成手段で区切られている時間位置を変数とするcos及
びsinの値が言き込まれており、アドレス生成手段か
らのアドレスにより順次読み出されるとcos又はsi
nの値に対応して出力される。このメモリから出力され
るcos又はsin信号は積分すると各々cosωt、
Sinωtになるパルス幅を有し、アナログスイッチを
オン、オフする。このとき、基準信号がハイのときモジ
ュレーション入力信号をスイッチングし、基準信号がロ
ウのときモジュレーション入力信号を反転した信号をス
イッチングしている。このようにモジュレーション入力
信号を所定時間間隔でかつcos、sin信号に比例す
る時間間隔でスイッチングすることによりcosφ又は
sinφを含んだ信号とする。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明
する。第1図は実施例のブロック図である。9はアドレ
ス生成手段であり、基準信号6に同期しかつ同位相で基
準信号の1周期内に所定の時間間隔をおいてアドレス信
号10を生成する。
11はFROMであり、所定の間隔で生成したアドレス
10により読み出され、1周期内の時間位置を変数とす
るcos又はsinの値に対応した幅、換言すれば積分
することによりcosωを及びs r nωtになる幅
のパルス(cos)121及びパルス(sin>122
を発生する。他の符号で第5図と同一の符号は同様のも
のを示す。
アドレス生成手段9の第1及び第2の例を詳細ブロック
図として第2図及び第3図(a)に示し、第3図(b)
に第3図(a)のタイミング波形図を示す。第2図にお
いてアドレス生成手段9は、位相比較器91、ローパス
フィルタ92、VCO93及びカウンタ94からなり、
基準信号6に位相同期した信号を得て、VCO93にお
いて基準信@6の1周期内を所定時間間隔でパルスを発
生している。カウンタ94でこのパルスをカウントして
カウント数をアドレス信号10として出力する。第3図
(a)においてアドレス生成手段9は、クロック発生器
95、タイミング回路96及びカウンタ94からなり、
第3図(b)のようにタイミング回路96において、基
準信号6に位相同期して、基準信号6の1周期内を所定
時間間隔でパルスを発生している。カウンタ94でこの
パルスをカウントしてカウント数をアドレス信号10と
して出力する。
FROMllにおいてはアドレス信号10で指定された
時間位置のCO3及びsinのパルス121及び122
が出力される。このようにcos又はSinの所定の幅
をもつパルスはアナログスイッチ31.32をオンオフ
するように加えられるのであるが、基準信号6の前半の
半周期では第1のアナログスイッチ311,321をオ
ン、第2のアナログスイッチ32をオフして、モジュレ
ーション入力信号1をローパスフィルタ41.42に接
続し、基準信@6の後半の半周期では第2のアナログス
イッチ312.322をオン、第1のアナログスイッチ
311.321をオフして、反転器2により反転したモ
ジュレーション入力信号1をローパスフィルタ41.4
2に接続する。
ところで、モジュレーション入力信号1はV=Kcos
 (ωt−4) と表される。Kは定数、ωは搬送波の角周波数、φは位
相角である。これに対して、基準信号6の角周波数も同
じωであるから、FROMllから読み出されるcos
、sin信号12もωによって規定される。そして、ア
ナログスイッチ31゜32でcosωt、sinωtに
関したパルス幅でスイッチングしているから、C05(
JJtによるアナログスイッチ31のスイッチングに関
してはVX =KOO3(c)i’ −CO3(ωt−
φ)= (1/2)Kcosφ +(1/2)Kcos(2ωt−φ) Slnωtによるアナログスイッチ32のスイッチング
に関しては VY =Ks i n(I)t −cos (ωt−φ
)= (1/2)Ks i nφ + (1/2)Ks i n (2ωt−φ)となり、
(1/2>Kcosφ、(1/2)K・sinφを得る
。これは、例えば回転している角度センサ又は加速度セ
ンサからの検出値の固定座標系(X、Y)での値となる
。また、(1/2)Kcos (2ωt−φ>、(1/
2)Ksin(2ωt−φ)はリップルであるが、周波
数が搬送波の2倍となるため、ローパスフィルタ41゜
42で容易に平滑することができる。なお、このとき、
低域通過特性を持たせたLCフィルタの前段に2ωで鋭
く減衰するノツチフィルタを接続してローパスフィルタ
41.42を構成してもよい。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、メモリにより読
み出したパルス幅でモジュレーション入力信号をスイッ
チングするように構成したので簡単に構成することがで
き、パルス幅がcos又はsinの値に対応したものと
なっているのでリップルの影響が少ない精度の高いもの
が得られる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は第1
図におけるアドレス生成手段の第1の例のブロック図、
第3図は第1図におけるアドレス生成手段の第2の例を
説明する図であり第3図(a)はブロック図、第3図(
b)はタイミング波形図、第4図は第1図のPROMか
ら出力する信号の波形図、第5図は従来の技術を説明す
るブロック図、第6図は第5図のアナログスイッチ31
 (32)の出力を説明する波形図である。 1・・・モジュレーション入力信号、2・・・反転器、
31.32・・・アナログスイッチ、41.42・・・
ローパスフィルタ、51.52・・・出力、6・・・基
準信号、9・・・アドレス生成手段、10・・・アドレ
ス、11・・・PROM。 第 4 図 ’yc72 納 2 図 ′v36図 !I”t3 関(b) 手続補正書く自発) 昭和63年8月8日 特許庁長官 古 1)文 毅 殿 2、発明の名称 デーしジュレーション装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  東京都港区三田三丁目13番16号名 称 
 三菱プレシジョン株式会社 代表者太田英男 4、代理人 住所 〒143 東京都大田区山王2丁目1番8−602号別紙 6 補正の内容 (1)明細書第10頁第19行目から第11頁第5行目
の「基準信号6の・・・・・・をオフして、」をrco
s信号121又はsin信@122がハイ(HIGtl
)のとき、スイッチ311.321をオン、スイッチ3
12,322をオフして、モジュレーション入力信号1
をローパスフィルタ41.42に接続し、cos信号1
21又はsin信号122がロウ(LOW )のときス
イッチ312,322をオン、スイッチ311.321
をオフして、」と補正する。 以上 6、補正の内容 さ ン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 搬送波に対して位相を変化させたモジュレーション入力
    信号を基準信号に同期してスイッチングするデモジュレ
    ーシヨン装置において、 基準信号に同期しかつ同位相で基準信号の1周期内に所
    定の時間間隔をおいてアドレス信号を生成するアドレス
    生成回路と、前記所定の時間間隔で生成したアドレスに
    より読み出され、前記1周期内の時間位置を変数とする
    cos又はsinの値に対応した幅のパルスを発生する
    メモリと、前記メモリからのパルス幅でスイッチングす
    るスイッチング手段とを有することを特徴とするデモジ
    ュレーシヨン装置。
JP63189656A 1988-07-30 1988-07-30 デモジュレーション装置 Expired - Lifetime JP2632707B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58187046A (ja) * 1982-04-09 1983-11-01 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン デ−タ伝送系の受信機で局部搬送波の周波数を補正する方法及びこの方法を用いる受信機
JPS62178629U (ja) * 1986-05-02 1987-11-13

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58187046A (ja) * 1982-04-09 1983-11-01 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン デ−タ伝送系の受信機で局部搬送波の周波数を補正する方法及びこの方法を用いる受信機
JPS62178629U (ja) * 1986-05-02 1987-11-13

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