JPH03123204A - Fm demodulator - Google Patents
Fm demodulatorInfo
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- JPH03123204A JPH03123204A JP26235689A JP26235689A JPH03123204A JP H03123204 A JPH03123204 A JP H03123204A JP 26235689 A JP26235689 A JP 26235689A JP 26235689 A JP26235689 A JP 26235689A JP H03123204 A JPH03123204 A JP H03123204A
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Abstract
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FM信号をデジタル信号に変換し
て復調するように構成されたFM復調器に間するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an FM demodulator configured to convert an analog FM signal into a digital signal and demodulate it.
[従来の技術]
時刻tにおけるアナログFM信号をX (t) この
信号の位相を90°B相した信号をy (t)としたと
き、信号X (t)を復調した信号F (t)は、で与
えられることが従来から知られている。ここおけるFM
波の位相を表わし、これをφ(1) とすれば、■式は
、
F(t)−φ (1)
軸・ ・・・■t
と表現できる。[Prior Art] When the analog FM signal at time t is X (t) and the signal with the phase of this signal 90 degrees B phase is y (t), the signal F (t) demodulated from the signal X (t) is It is conventionally known that it is given by . FM here
If we express the phase of the wave and let it be φ(1), then the formula ■ is F(t)−φ (1)
It can be expressed as axis...■t.
第8図は上記のような復調デジタル信号処理技術を用い
てハードウェアにより実現した従来のFM復調器の構成
を示すブロック回路図である。FIG. 8 is a block circuit diagram showing the configuration of a conventional FM demodulator realized by hardware using the demodulation digital signal processing technique as described above.
同図において、(1)はA/Dコンバータで、入カアナ
ログFM信号をサンプリング周期Tのデジタル信号に変
換する。(3)は90゛穆相器で、上記A/Dコンバー
タ(1)によりデジタル化されたFM信号を90°穆相
された信号Yとする。In the figure, (1) is an A/D converter that converts an input analog FM signal into a digital signal with a sampling period T. (3) is a 90° phase shifter, which converts the FM signal digitized by the A/D converter (1) into a signal Y that is phased by 90°.
(2)は遅延補正器で、この遅延補正器(2)は上記9
0°穆相器(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、その
出力信号Xと上記90°移相器(3)の出力信号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)は演算器で、入力される信号X、Yについてt a
n −’ (X/Y)の演算をおこなう、この演算
器(4)および上記遅延補正器(2) 90°穆相器
(3) によりFM波の位相を検出する位相検出器(1
0)を構成している。(2) is a delay corrector, and this delay corrector (2) is the above-mentioned 9
This is to delay the digital FM signal by the same amount as the delay time of the signal Y generated by the 0° phase shifter (3), and its output signal X and the output signal Y of the 90° phase shifter (3) are the same. It can be regarded as a time-quantized signal. (
4) is an arithmetic unit, and for the input signals X and Y, t a
A phase detector (1) detects the phase of the FM wave using this arithmetic unit (4) which performs the calculation of n −' (X/Y), the delay compensator (2), and the 90° phase shifter (3).
0).
(5)は遅延器で、上記位相検出器(10)の出力を1
サンプリング周期Tだけ遅延させる。(6)は減算器で
、上記演算器(4)の出力から遅延器(5)の出力を減
算する。(5) is a delay device which changes the output of the phase detector (10) to 1
Delay by sampling period T. (6) is a subtracter that subtracts the output of the delay unit (5) from the output of the arithmetic unit (4).
上記演算器(4)の構成としては、たとえば信号XとY
を人力アドレスとするROMを使用し、そのROMの内
容として(X/Y)に対するアーク・タンジェントの値
を保持させておくような構成がとられる。このようにす
れば、入力信号XとYに対し、その出力t a n −
’ (X/Y)を得ることができる。The configuration of the arithmetic unit (4) includes, for example, signals X and Y.
A configuration is adopted in which a ROM with a manual address of is used, and the value of the arc tangent for (X/Y) is held as the content of the ROM. In this way, for input signals X and Y, the output tan −
'(X/Y) can be obtained.
(7)は不連続補正器で、上記減算器(6)の出力が負
になった場合にのみ、その出力に2πを加えて出力の補
正をおこなう。(8)はD/Aコンバータで、上記不連
続補正器(7)の出力をアナログ信号に変換する。(7) is a discontinuity corrector which corrects the output by adding 2π to the output only when the output of the subtracter (6) becomes negative. (8) is a D/A converter which converts the output of the discontinuity corrector (7) into an analog signal.
つぎに、上記構成の動作について説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.
上記位相検出器(10)における演算器(4)の出力は
、上述したように時刻t−に−TにおけるFM波の8相
φ(に丁)を表わすが、説明を簡単にするために、これ
をφ(K)とすれば(以下、φ(K)以外についてもこ
の記法を用いる)、遅延器(5)の出力はφ(に−1)
であり、減算器(6)の出力はφ(K) −φ(に−
1)であり、これを△φ(K) とする。The output of the arithmetic unit (4) in the phase detector (10) represents the 8-phase φ of the FM wave at -T at time t- as described above, but for the sake of simplicity, If this is φ(K) (hereinafter, this notation will be used for other than φ(K)), the output of the delay device (5) is φ(−1)
, and the output of the subtractor (6) is φ(K) −φ(to −
1), and let this be △φ(K).
上記0式はサンプリング周期Tが充分小さいとき、
と近似でき、また、Tは一定なので、減算器(6)の出
力△φ(K)は復調信号F (K)と相似なものとなり
、その意味で、減算器(6)の出力△φ(K)を復調信
号とみなすことができる。The above equation 0 can be approximated as when the sampling period T is sufficiently small, and since T is constant, the output △φ(K) of the subtractor (6) is similar to the demodulated signal F(K), and its meaning is The output Δφ(K) of the subtracter (6) can be regarded as a demodulated signal.
ところが、アーク・タンジェントは周期関数であり、X
、Yの符号を考慮すると、その周期は2πである。いま
、演算器(4)を構成するROM内のテーブルがOから
2πまでの値をもっているとすると、本来のt a n
−’ (X/Y)の出力として、最初がたとえば1
.9π、次が2.1πであるとき、演算器(4)の出力
は最初がφ(に−1)子1.9πで、次がφ(K)=0
.1πとなり、減算器(6)の出力は負になって不連続
が生じるという問題がある。However, the arc tangent is a periodic function, and
, Y, its period is 2π. Now, suppose that the table in the ROM constituting the arithmetic unit (4) has values from O to 2π, then the original t a n
-' As the output of (X/Y), the first is, for example, 1
.. 9π, the next is 2.1π, the output of the operator (4) is φ(−1) 1.9π first, and the next is φ(K)=0
.. 1π, and the output of the subtracter (6) becomes negative, causing a problem of discontinuity.
そこで、不連続補正器(7)において、上記減算器(6
)の出力が負になった場合にのみ、その出力に2πを加
えて出力の補正をおこなう。このように出力補正すれば
、不連続補正器(7)の出力に上述した不連続が生じる
ことがなくなる。以下、この不連続補正器(7)の出力
をS o (K) とする。Therefore, in the discontinuity corrector (7), the subtracter (6
) only when the output becomes negative, 2π is added to the output to correct the output. By correcting the output in this manner, the above-mentioned discontinuity will not occur in the output of the discontinuity corrector (7). Hereinafter, the output of this discontinuity corrector (7) will be referred to as S o (K).
ついで、不連続補正器(7)の出力をD/Aコンバータ
(8) によりアナログ信号に変換することにより、F
M信号を復調した出力が得られる。Then, by converting the output of the discontinuity corrector (7) into an analog signal by the D/A converter (8), the F
An output obtained by demodulating the M signal is obtained.
[発明が解決しようとする課題]
従来のFM復調器は以上のように構成されているので、
A/Dコンバータ(1)に入力されるアナログFM信号
が、たとえば家庭用VTRの再生輝度信号系でのFM信
号のように、再生RFイコライザを含む、ある特性のF
M伝送系を通過した結果、下側波が強調され、上側波が
抑圧されたアンバランスなFM波である場合には、黒か
ら白に立ち上がるべき部分で、黒に落ち込んでしまうこ
とがあり、このことは実験でも確かめられている。[Problem to be solved by the invention] Since the conventional FM demodulator is configured as described above,
The analog FM signal input to the A/D converter (1) is an FM signal with certain characteristics, including a reproduction RF equalizer, such as an FM signal in the reproduction luminance signal system of a home VTR.
If the result of passing through the M transmission system is an unbalanced FM wave in which the lower side wave is emphasized and the upper side wave is suppressed, the part that should rise from black to white may fall to black. This has also been confirmed through experiments.
このようなFM波をそのままD/Aコンバータ(8)を
介して画像として出力とすると、黒く破れたように見え
、きわめてみにくい画像となる。If such FM waves are directly outputted as an image via the D/A converter (8), the image will look black and broken, resulting in an extremely ugly image.
このような現象は、従来のアナログFM復調において「
反転現象」と呼ばれているものであるが、以下、デジタ
ル復調においても「反転現象」と呼ぶことにする。This phenomenon occurs in conventional analog FM demodulation.
Although this phenomenon is called an "inversion phenomenon," hereinafter, it will also be referred to as an "inversion phenomenon" in digital demodulation.
この「反転現象」について、図を用いて説明する。変調
信号が第9図のような正弦波であるとすると、これをF
M復調したときのFM波は第10図に示すようになる。This "reversal phenomenon" will be explained using diagrams. Assuming that the modulation signal is a sine wave as shown in Figure 9, this is F
The FM wave after M demodulation is as shown in FIG.
この第10図のFM波の下側波が強調され、ノイズが付
加されると、第11図に示すように、ゼロクロス点が消
失するような波形となることがある。If the lower wave of the FM wave in FIG. 10 is emphasized and noise is added, the waveform may become such that the zero-crossing point disappears, as shown in FIG. 11.
このように歪んだFM波が入力されると、位相検出器(
lO)の出力φ(K)は、FM波の位相と一致しないこ
とがある。すなわち、本来、位相検出器(10)の出力
φ(K)はFM波の位相を表わすので、sinφ(K)
となり、入力FM波と相似形となるはずであるけれども
、第11図に示すような歪んだFM波が入力されると、
sinφ(に)が第12図のようになることがある。こ
のような場合、D/Aコンバータ(8)から出力される
復調信号は、第13図に示すようになり、反転現象を起
こすことになる。これは、位相φ(K)を求めた時点で
、sinφ(K)の波形が入力FM波とくらべて、−周
期を欠いたようになっているのが直接の原因である。When the distorted FM wave is input in this way, the phase detector (
The output φ(K) of lO) may not match the phase of the FM wave. That is, since the output φ(K) of the phase detector (10) originally represents the phase of the FM wave, sinφ(K)
Although it should be similar to the input FM wave, if a distorted FM wave as shown in Figure 11 is input,
There are cases where sinφ(ni) becomes as shown in FIG. In such a case, the demodulated signal output from the D/A converter (8) will become as shown in FIG. 13, causing an inversion phenomenon. This is directly caused by the fact that at the time when the phase φ(K) is determined, the waveform of sin φ(K) lacks a -period compared to the input FM wave.
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、反転現象を防止して、見やすい画像を得るこ
とができるFM復調器を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an FM demodulator that can prevent the inversion phenomenon and obtain an easy-to-see image.
[課題を解決するための手段]
この発明に係るFM復調器は、入力FM波の位相を検出
し、その位相の差分値を得る一方、上記検出位相が入力
FM波の位相を正しく表わしているか否かを判定して、
正しく表わしていない場合、上記差分値を補正したのち
、出力するように構成したことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The FM demodulator according to the present invention detects the phase of an input FM wave and obtains a difference value between the phases, while checking whether the detected phase correctly represents the phase of the input FM wave. Determine whether or not
If the difference value is not represented correctly, the difference value is corrected and then output.
[作用]
この発明によれば、人力FM波の位相を検出して、その
検出位相が入力FM波の位相を正しく表わしている場合
、その位相の差分値を復調信号として出力するとともに
、上記検出位相が入力FM波の位相を正しく表わしてい
ない場合、上記差分値を補正して出力することにより、
歪んだFM波が人力された場合でも、反転現象を生じる
ことなく、見やすい画像を得ることができる。[Operation] According to the present invention, when the phase of the human-powered FM wave is detected and the detected phase correctly represents the phase of the input FM wave, the phase difference value is output as a demodulated signal, and the detected phase is output as a demodulated signal. If the phase does not correctly represent the phase of the input FM wave, by correcting and outputting the above difference value,
Even when distorted FM waves are manually generated, an easy-to-see image can be obtained without causing an inversion phenomenon.
[発明の実施例]
以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。[Embodiment of the Invention] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第1図はこの発明の一実施例によるFM復調器の構成を
示すブロック回路図であり、同図において、(1)〜(
8)および(lO)は第8図に示す従来例と同一の構成
であるため、該当部分に同一の符号を付して、それらの
説明を省略する。FIG. 1 is a block circuit diagram showing the configuration of an FM demodulator according to an embodiment of the present invention.
8) and (lO) have the same structure as the conventional example shown in FIG. 8, so the corresponding parts are given the same reference numerals and their explanation will be omitted.
第1図において、(11)は第1の検知器で、位相検出
器(10)の出力信号φ(K)に対して、sinφ(K
)の増減を検知する。(12)は第2の検知器で、遅延
補正器(2)の出力信号Xの増減を検知する。In FIG. 1, (11) is the first detector, which has sinφ(K) with respect to the output signal φ(K) of the phase detector (10).
) is detected. (12) is a second detector that detects an increase or decrease in the output signal X of the delay compensator (2).
(13)は制御信号発生器で、上記第1の検知器(11
)の出力と第2の検知器(12)の出力とが2度続けて
一致しない場合に有意の信号「1」を出力し、そうでな
い場合に無意の信号「0」を出力する。この制御信号発
生器(13)と上記第1、第2の検知器(u) 、 (
12)とにより、反転現象が生じるようなサンプリング
点を検出する反転位置検出器(14)を構成している。(13) is a control signal generator, which is connected to the first detector (11).
) and the output of the second detector (12) do not match twice in a row, a significant signal "1" is output; otherwise, an unreasonable signal "0" is output. This control signal generator (13) and the first and second detectors (u), (
12) constitutes an inversion position detector (14) that detects a sampling point where an inversion phenomenon occurs.
(15)は反転補正器で、上記制御信号発生器(13)
の出力信号が有意「1」のとき、不連続補正器(7)の
出力の連続する2サンプルのうち、最初のサンプルにπ
を加算し、次のサンプルからπを減算し、また、無意「
0」のとき、なんらの処理をもおこなわない。(15) is an inversion corrector, and the control signal generator (13)
When the output signal of is significant "1", the first sample of two consecutive samples of the output of the discontinuity corrector (7) has π
, subtract π from the next sample, and also add the insignificant '
When the value is 0, no processing is performed.
つぎに、上記構成の動作について説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.
A/Dコンバータ(1)によりデジタル化されたFM信
号は909穆相器(3)により90°穆相された信号Y
となる。一方、A/Dコ−ンパータ(1)の出力は遅延
補正器(2)に入力されて、上記90″容相器(3)に
より生じる信号Yの遅延時間と同じたけ遅延される。し
たがって、時刻1=に−Tにおける遅延補正器(2)の
出力X(に)を、X(K)=Asinφ(K)とすると
、90@移相器(3)の出力Y (K)は、Y (K)
= A cosφ(K) となる。The FM signal digitized by the A/D converter (1) is converted into a signal Y whose phase is 90° phased by the 909 phaser (3).
becomes. On the other hand, the output of the A/D cone parter (1) is input to the delay compensator (2) and is delayed by the same amount as the delay time of the signal Y generated by the 90'' capacitor (3). If the output X (to) of the delay compensator (2) at time 1 = -T is set to X (K) = Asinφ (K), then the output Y (K) of the phase shifter (3) is (K)
= A cosφ(K).
演算器(4)は上記遅延補正器(2)の出力X(に)と
90°移相器(3)の出力Y(に)について、φ(K)
=tan−’(X(に)/Y(に))を演算して出力す
る。ここで、アーク・タンジェントは周期関数であり、
X(に) 、 Y (K)の符号を考慮すると、その周
期は2πである。したがって、φ(に)−φo(K)n
od 2π ・・・・・・■となる。The arithmetic unit (4) calculates φ(K) for the output X of the delay compensator (2) and the output Y of the 90° phase shifter (3).
=tan-'(X(ni)/Y(ni)) is calculated and output. Here, the arc tangent is a periodic function,
Considering the signs of X(ni) and Y(K), the period is 2π. Therefore, φ(ni)−φo(K)n
od 2π ...■.
すなわち、位相検出器(lO)によりFM波の位相が求
まる。That is, the phase of the FM wave is determined by the phase detector (lO).
ついで、この位相検出器(10)の出力は遅延器(5)
に入力されて、1サンプリング周期だけ遅延され、減算
器(6)は上記位相検出器(lO)の出力φ(に)から
、この遅延器(5)の出力φ(K−1)を減算して、Δ
φ(K)子φ(K)−φ(K−1)を出力する。Then, the output of this phase detector (10) is sent to a delay device (5).
The subtracter (6) subtracts the output φ(K-1) of the delay device (5) from the output φ(N) of the phase detector (lO). te, Δ
Outputs φ(K) child φ(K)-φ(K-1).
つづいて、不連続補正器(7)は減算器(6)の出力△
φ(に)が負になワた場合にのみ、その出力に2πを加
算して出力する。これらの位相検出器(1G)、遅延器
(5)、減算器(6)および不連続補正器(7)の動作
は従来例と同様であり、不連続補正器(7)からFM波
の位相の差分So(に)が出力される。Subsequently, the discontinuity corrector (7) outputs △ of the subtracter (6).
Only when φ (to) becomes negative, 2π is added to the output and output. The operations of these phase detector (1G), delay device (5), subtractor (6), and discontinuity corrector (7) are the same as in the conventional example, and the phase of the FM wave is detected from the discontinuity corrector (7). The difference So(to) is output.
ところで、上記■式がつねに成り立っていれば、W(K
)wsinφ(に)と遅延補正器(2)の出力X(に)
wAsinφo (K)は相似形になるはずであるけれ
ども、既述したように、たとえば家庭用VTRの再生輝
度信号系のFM波のように、下側波が強調され、ノイズ
が付加されているような場合には上記■式が成り立たず
、第11図のような歪んだ入力F MIX (に)に対
して、sinφ(に)が第12図に示すように、−周期
欠けたような波形になることがある。By the way, if the above formula ■ always holds true, W(K
)wsinφ(in) and the output X(in) of the delay compensator (2)
wA sinφo (K) should have a similar shape, but as mentioned above, it seems that the lower side wave is emphasized and noise is added, such as in the FM wave of the reproduced brightness signal system of a home VTR. In this case, the above formula (■) does not hold, and for the distorted input F MIX (in) as shown in Fig. 11, sinφ (in) becomes a waveform with a - period missing as shown in Fig. 12. It may happen.
ところが、たとえば、FM波が5.4MHz〜7.0M
Hzで、サンプリング周波数が14.3MHzのときに
おいて、FM波の一周期に含まれるサンプリング点はほ
ぼ2点であり、上記のような場合、■式を満たさないよ
うなφ(に)が2回続けて出力されることはない。これ
は実験でも確かめられている。However, for example, if the FM wave is 5.4MHz to 7.0M
Hz, and when the sampling frequency is 14.3MHz, the number of sampling points included in one cycle of the FM wave is approximately two, and in the above case, φ(ni) that does not satisfy the formula ■ occurs twice. It will not be output continuously. This has also been confirmed through experiments.
すなわち、連続する3つのサンプリング点φ(1)、φ
(2)、φ(3)のうち、φ(2)が■式を満たしてい
ない場合でも、φ(1)、φ(3)は■式を満たしてい
ると考えられる。このとき、X(に)の波形とsinφ
(K)の波形の関係としては、つぎの2通りが考えられ
る。That is, three consecutive sampling points φ(1), φ
Among (2) and φ(3), even if φ(2) does not satisfy the formula (2), it is considered that φ(1) and φ(3) satisfy the formula (2). At this time, the waveform of X (to) and sinφ
The following two types of relationship between the waveforms of (K) can be considered.
その1つは、第2図(a) 、 (b)に示すように、
X (2) −X (1)≦O,X(3)−X(2)≧
0sinφ(2)−sinφ(1)≧0
sinφ(3) −5inφ(2)≦0 −−−−−
−■となる場合で、もう1つは第3図(a) 、 (b
)に示すように、
X (2) −X (1)≧0、X (3) −X
(2)≦0sinφ(2)−sinφ(1)≦0
sinφ(3)−sinφ(2)≧0 −−−−−・
■となる場合である。One of them is as shown in Figure 2 (a) and (b).
X (2) −X (1)≦O, X(3)−X(2)≧
0 sinφ(2) − sinφ(1) ≧0 sinφ(3) −5inφ(2)≦0 −−−−−
−■, and the other case is shown in Figure 3 (a), (b
), X (2) −X (1)≧0, X (3) −X
(2)≦0 sinφ(2)-sinφ(1)≦0 sinφ(3)-sinφ(2)≧0 −−−−−・
■This is the case.
いずれの場合も、sinφ(K)の方が一周期抜けたよ
うな波形になっているため、■、■式のように、X (
2) −X (1) とsinφ(2)−sinφ(
1) 、 X (3) −X (2)とsinφ(3)
−5inφ(2)の符号がともに一致しない。In either case, sinφ(K) has a waveform with one cycle missing, so as in equations ■ and ■,
2) −X (1) and sinφ(2)−sinφ(
1) , X (3) −X (2) and sinφ(3)
The signs of −5inφ(2) do not match.
そこで、まず、第1の検知器(11)において、sin
φ(K)の増減を検知し、他方、′s2の検知器(12
)においてX (K)の増減を検知し、第1の検知器(
11)の出力と第2の検知器(12)の出力とが2回続
けて一致しない時に、制御信号発生器(13)が有意の
信号「1」を発生して、反転補正器(15)において、
不連続補正器(7)の出力を補正する。Therefore, first, in the first detector (11), sin
The increase/decrease in φ(K) is detected, and the detector 's2 (12
), the increase or decrease of X (K) is detected at the first detector (
When the output of 11) and the output of the second detector (12) do not match twice in a row, the control signal generator (13) generates a significant signal "1", and the inversion corrector (15) In,
Correct the output of the discontinuity corrector (7).
次に、その補正方法について述べる。Next, the correction method will be described.
φ(1) とφ(3)は■式を満たしているので、φ
(1)=φo(1) nod 2π、φ(3)=φ
o(3) nod 2πである。そこで、いまφ(
1)=φ0(1)
とする、φ(3)=φo(3)mod2πであるが、第
2図または第3図に示したように、K=1からに−3の
間でX(K)=Asinφo (K)はsinφ (K
)より一周期多い形となっているので、
φo(3)=φ (3)+2π
と考えられる。φ(2)、φ0(2)はそれぞれφ(1
)とφ(3) φ0(1)とφ0(3)の間の値であ
る。これを第4図に示す。したがって、φ(2)とφ0
(2)の差はおよそπ程度であると考えられる。Since φ(1) and φ(3) satisfy the formula ■, φ
(1)=φo(1) nod 2π, φ(3)=φ
o(3) nod 2π. So, now φ(
1) = φ0(1), φ(3) = φo(3) mod 2π, but as shown in Figure 2 or 3, X(K )=A sinφo (K) is sinφ (K
), so it can be considered that φo(3)=φ(3)+2π. φ(2) and φ0(2) are respectively φ(1
) and φ(3) are values between φ0(1) and φ0(3). This is shown in FIG. Therefore, φ(2) and φ0
The difference in (2) is considered to be approximately π.
φo(2)=φ(2)+π ・・・・・・
■すなわち、φ(2)をφ(2)+πにおきかえればF
M波の真の位相に近づくと考えられる。一方、この位相
φ(2)は、減算器(6)で△φ(2) =φ(2)−
φ(1)、Δφ(3)=φ(3)−φ(2)を演算する
ときに使われる。φo(2)=φ(2)+π ・・・・・・
■In other words, if we replace φ(2) with φ(2)+π, F
It is thought that this approaches the true phase of the M wave. On the other hand, this phase φ(2) is calculated by the subtractor (6) as △φ(2) =φ(2)−
It is used when calculating φ(1), Δφ(3)=φ(3)-φ(2).
△φ(2)、△φ(3)は不連続補正器(7)に入力さ
れ、その値が負であれば、2πが加算され、それぞれS
o (2) 、 So (3)となる、したがって、φ
(2)をφ(2)+πにおきかえるという処理は、不連
続補正器(7)の出力の連続する2サンプルSo (2
) 、 So (3)をそれぞれ、5o(2)+π、5
o(3)−πにおきかえるという処理により実行できる
。ただし、2つの演算5o(2)+π、5o(3)−π
は2πを法とする。△φ(2) and △φ(3) are input to the discontinuity corrector (7), and if their values are negative, 2π is added, and S
o (2), So (3), therefore, φ
The process of replacing (2) with φ(2)+π is the process of replacing two consecutive samples So(2) of the output of the discontinuity corrector (7).
), So (3) respectively, 5o(2)+π, 5
This can be executed by replacing it with o(3)-π. However, the two operations 5o(2)+π, 5o(3)-π
is modulo 2π.
以上から、反転補正器(15)は次のように動作する。From the above, the inversion corrector (15) operates as follows.
制御信号発生器(13)から、位相φ(2)の値が正し
くないとして、有意の信号「1」が発生されると、反転
補正器(15)は、不連続補正器(7)の出力の連続す
る2サンプルSo (2) 、 So (3)をそれぞ
れ、(So (2) +rc ) nod 2π、
(So (3)−π)nod 2πにおきかえ、制御
信号発生器(13)の出力が無意の信号「0」のときに
は、上記の処理をおこなわない。When the control signal generator (13) generates a significant signal "1" indicating that the value of the phase φ(2) is incorrect, the inversion corrector (15) outputs the discontinuity corrector (7). Two consecutive samples So (2) and So (3) are respectively expressed as (So (2) +rc) nod 2π,
(So (3)-π)nod 2π is replaced, and when the output of the control signal generator (13) is an unexpected signal "0", the above processing is not performed.
そして、反転補正器(15)の出力はD/Aコンバータ
(8)に入力され、アナログ信号となる。The output of the inversion corrector (15) is then input to the D/A converter (8) and becomes an analog signal.
次に、位相検出器(10)の出力信号φ(K)を入力と
し、sinφ(K)の増減を検知する上記第1の検知器
(11)の作用と構成例について説明する。Next, the operation and configuration example of the first detector (11) which receives the output signal φ(K) of the phase detector (10) as input and detects an increase or decrease in sinφ(K) will be described.
第5図は、φ(K−1) 、φ(に)の値に対するsi
nφ(K)−sinφ(トl)の値の正負を表わしてい
る。この第5図の表に従って、sinφ(K)−sin
φ(に−1)が正のときは「0」、負のときは「1」を
出力するように構成すれば、入力されたφ(に)に対し
てsinφ(に)を演算しなくても、sinφ(に)の
増減を検知することができる。Figure 5 shows si for the values of φ(K-1) and φ(to).
It represents the positive or negative of the value of nφ(K)−sinφ(tl). According to the table in FIG. 5, sinφ(K)−sin
If you configure it so that it outputs "0" when φ(-1) is positive and "1" when it is negative, you do not have to calculate sinφ(to) for the input φ(to). It is also possible to detect an increase or decrease in sinφ.
第6図は上記のような検知方法を実現するための第1の
検知器(11)の−構成例を示すブロック図であり、同
図において、(20)は分離器で、位相検出器(lO)
の出力φを、φ=ψ+π×δ(0≦ψくπ)の形に分離
して、δを第1の出力として出力し、ψを第2の出力と
して出力する。 (21)および(23)はそれぞれ遅
延器で、1方の遅延器(21)は上記分離器(20)の
第1の出力δを1サンプリング周期遅延し、他方の遅延
器(23)は分離器(20)の第2の出力ψを1サンプ
リング周期遅延する。FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the first detector (11) for realizing the above detection method. In the same figure, (20) is a separator, and the phase detector ( lO)
The output φ is separated into the form φ=ψ+π×δ (0≦ψ×π), and δ is output as the first output and ψ is output as the second output. (21) and (23) are delay devices, one of which delays the first output δ of the separator (20) by one sampling period, and the other delay device (23) which separates the first output δ of the separator (20). The second output ψ of the device (20) is delayed by one sampling period.
(22)は遅延器(21)の出力と分離器(20)の第
1の出力δを人力とする排他的論理和ゲート、(24)
は分離器(20)の第2の出力ψと遅延器(23)の出
力の大小を比較する第1比較器、(25)はπの値を保
持しているメモリ、(26)は上記メモリ(25)の出
力πから遅延器(23)の出力を減算する減算器、(2
7)は分離器(20)の第2の出力ψと減算器(26)
の出力の大小を比較する第2比較器である。(22) is an exclusive OR gate which manually uses the output of the delay device (21) and the first output δ of the separator (20), (24)
is the first comparator that compares the magnitude of the second output ψ of the separator (20) and the output of the delay device (23), (25) is the memory that holds the value of π, and (26) is the memory mentioned above. a subtracter that subtracts the output of the delay device (23) from the output π of (25);
7) is the second output ψ of the separator (20) and the subtractor (26)
This is a second comparator that compares the magnitude of the output.
(28)は上記第1比較器(24)の出力と第2比較器
(27)の出力を入力とする排他的論理和ゲート、(2
9)は上記分離器(20)の第1の出力δと排他的論理
和ゲート(28)の出力を入力とする排他的論理和ゲー
ト、(30)は排他的論理和ゲート(22)の出力にし
たがって、上記分離器(20)の第1の出力δと排他的
論理和ゲート(29)の出力とを切り換えるスイッチで
ある。(28) is an exclusive OR gate whose inputs are the output of the first comparator (24) and the output of the second comparator (27);
9) is an exclusive OR gate whose inputs are the first output δ of the separator (20) and the output of the exclusive OR gate (28), and (30) is the output of the exclusive OR gate (22). Accordingly, this is a switch that switches between the first output δ of the separator (20) and the output of the exclusive OR gate (29).
つぎに、上記構成の第1の検知器(11)の動作につい
て説明する。Next, the operation of the first detector (11) having the above configuration will be explained.
位相検出器(10)から出力された信号φは、分離器(
20)において、φ=ψ+πXδ(0≦ψくπ)の形に
分離され、第2の出力ψと第1の出力δが出力される。The signal φ output from the phase detector (10) is sent to the separator (
20), the signal is separated into the form φ=ψ+πXδ (0≦ψ×π), and a second output ψ and a first output δ are output.
これは、たとえば、位相φがnbitであるとき、最上
位ビットを第1の出力δとして出力し、下位(n−1)
ビットを第2の出力ψとして出力する。For example, when the phase φ is n bits, the most significant bit is output as the first output δ, and the lower (n-1)
The bit is output as a second output ψ.
ついで、分離器(20)の第1の出力δは遅延器(21
)で1サンプリング周期Tだけ遅延される。したがって
、時刻に−Tにおいて、分離器(20)の第1の出力は
δ(K)であり、遅延器(21)の出力はδ(に−1)
である。Then, the first output δ of the separator (20) is transmitted to the delay device (21
) is delayed by one sampling period T. Therefore, at time −T, the first output of the separator (20) is δ(K) and the output of the delayer (21) is δ(−1)
It is.
分離器(20)の第1の出力δ(に)と遅延器(21)
の出力δ(に−1)は排他的論理和ゲート(22)に入
力され、δ(K)キδ(K−1)のとき「1」が出力さ
れ、δ(に)=δ(K−13のとき「0」が出力される
。The first output δ of the separator (20) and the delay device (21)
The output δ(ni-1) is input to the exclusive OR gate (22), and when δ(K)kiδ(K-1), "1" is output, and δ(ni)=δ(K- 13, "0" is output.
すなわち、第5図において、(φ(K−1) <πかつ
φ(に)≧π)または(φ(K−1)≧πかつφ(K)
くπ)のとき、排他的論理和ゲート(22)から「1」
が出力される。排他的論理和ゲート(22)の出力はス
イッチ(30)の動作を制御する。That is, in FIG. 5, (φ(K-1) < π and φ(to) ≥ π) or (φ(K-1) ≥ π and φ(K)
π), “1” is obtained from the exclusive OR gate (22)
is output. The output of the exclusive OR gate (22) controls the operation of the switch (30).
また分離器(2G)の第1の出力δ(に)は、スイッチ
(30)の第1の入力値となり、排他的論理和ゲート(
22)の出力が「1」の場合にスイッチ(30)におい
て、この第1の入力値δ(K)が選択される。The first output δ of the separator (2G) becomes the first input value of the switch (30), and the exclusive OR gate (
22) is "1", this first input value δ(K) is selected at the switch (30).
他方、分S器(20)の第2の出力ψは、遅延器(23
)で1サンプリング周期Tだけ遅延される。したがって
、時刻に−Tにおいて、分離器(20)の第2の出力は
ψ(に)であり、遅延器(23)の出力はψ(K−1)
である。On the other hand, the second output ψ of the S divider (20) is output from the delay device (23
) is delayed by one sampling period T. Therefore, at time -T, the second output of the separator (20) is ψ(to) and the output of the delayer (23) is ψ(K-1)
It is.
分離器(20)の第2の出力ψ(K)と遅延器(23)
の出力ψ(K−1)とは第1比較器(24)に入力され
、ψ(に)≧ψ(に−1)のとき「0」、ψ(に)くψ
(K−1)のとき「1」が出力される。また、遅延器(
23)の出力ψ(に−1)は減算器(26)に入力され
、π−ψ(K−1)が演算される。The second output ψ(K) of the separator (20) and the delay device (23)
The output ψ(K-1) is input to the first comparator (24), and when ψ(ni)≧ψ(ni-1), it is "0",
(K-1), "1" is output. In addition, a delay device (
The output ψ(-1) of 23) is input to a subtracter (26), and π-ψ(K-1) is calculated.
ついで、減算器(26)の出力π−ψ(に−1)と分離
器(20)の第2の出力ψ(K)は第2比較器(27)
に入力され、ψ(K)≧π−ψ(に−1)のとき「1」
、ψ(に)くπ−ψ(に−1)のとき「0」が出力され
る。Then, the output π−ψ(−1) of the subtracter (26) and the second output ψ(K) of the separator (20) are sent to a second comparator (27).
is input, and is “1” when ψ(K)≧π−ψ(−1)
, ψ(ni) and π-ψ(ni-1), "0" is output.
つづいて、排他的論理和ゲート(28)において、上記
第1比較器(24)の出力と第2比較器(27)の出力
の排他的論理和をとる。したがって、第5図より、排他
的論理和ゲート(28)はδ(に)工δ(K−1)=O
の場合に、sinφ(K)−sinφ(K−1)が正の
とき「0」を、負のときrl」を出力し、またδ(K)
=δ(K−1) = 1の場合に、sinφ(に)−s
inφ(に−1)が正のとき「1」を、負のとき「O」
を出力する。Subsequently, an exclusive OR gate (28) performs an exclusive OR of the output of the first comparator (24) and the output of the second comparator (27). Therefore, from FIG. 5, the exclusive OR gate (28) is
When sinφ(K)-sinφ(K-1) is positive, it outputs "0", and when it is negative, it outputs "rl", and when δ(K)
= δ(K-1) = 1, then sinφ(to)-s
"1" when inφ(-1) is positive, "O" when negative
Output.
この排他的論理和ゲート(28)の出力と分m器(20
)の第1の出力δ(に)とを排他的論理和ゲート(29
)に入力することにより、δ(に)=δ(K−1) −
〇の場合も、δ(に)=δ(に−1)=1の場合も、s
inφ(K)−sinφ(K−1)が正のときにr□J
、負のときにrjJが出力される。この排他的論理和ゲ
ート(29)の出力はスイッチ(30)の第2の人力値
となり、排他的論理和ゲート(22)の出力が「0」の
場合にスイッチ(30)は第2の入力値を選択して出力
する。The output of this exclusive OR gate (28) and the divider (20
) and the first output δ(to) of the exclusive OR gate (29
) by inputting δ(to)=δ(K-1) −
In both the case of 〇 and the case of δ(ni)=δ(ni-1)=1, s
When inφ(K)−sinφ(K−1) is positive, r□J
, rjJ is output when it is negative. The output of this exclusive OR gate (29) becomes the second input value of the switch (30), and when the output of the exclusive OR gate (22) is "0", the switch (30) becomes the second input value. Select and output values.
以上により、第5図にしたがって、sinφ(に)−s
inφ(に−1)が正のときに「O」を、負のときに「
1」を出力する。From the above, according to FIG. 5, sinφ(ni)−s
"O" when inφ(ni-1) is positive and "O" when inφ(ni-1) is negative.
1" is output.
第7図は上記第2の検知器(12)の−構成例を示すブ
ロック回路図であり、同図において、(31)は遅延器
で、遅延補正器(2)の出力X (K)を1サンプリン
グ周期Tだけ遅延する。(32)は比較器で、上記遅延
補正器(2ンの出力X (K)と上記遅延器(31)の
出力X(に−1)とが入力され、X (K)≧X(K−
1) (7)とき「0」が、X(K)<X(に−1)の
とき「1」が出力される。FIG. 7 is a block circuit diagram showing an example of the configuration of the second detector (12), and in the same figure, (31) is a delay device that outputs the output X (K) of the delay compensator (2). Delayed by one sampling period T. (32) is a comparator, to which the output X (K) of the delay compensator (2) and the output X (-1) of the delay device (31) are input, and X (K) ≧
1) When (7), "0" is output, and when X(K)<X(-1), "1" is output.
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、位相検出器により検
出したFM波の位相が、入力FM波の位相を正しく表わ
しているかどうかを判定し、正しくないと判定したとき
、位相の差分をとったのちにこれを補正することにより
、歪んだFM波が人力された場合でも、反転現象を生じ
ることなく、精度の高いFM復調をおこなうことができ
、見やすい画像を得ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is determined whether the phase of the FM wave detected by the phase detector correctly represents the phase of the input FM wave, and when it is determined that it is incorrect, By taking the phase difference and then correcting it, it is possible to perform highly accurate FM demodulation without causing an inversion phenomenon even when distorted FM waves are manually generated, and it is possible to obtain an easy-to-see image. can.
第1図はこの発明の一実施例によるFM復調器の構成を
示すブロック回路図、第2図および第3図は反転現象を
生じるFM波の波形図、第4図はこの実施例の反転補正
器における補正方法を説明するための図、第5図はこの
実施例の第1の検知器における検知方法を説明するため
の図、第6図はこの第1の検知器の一構成例を示すブロ
ック回路図、第7図はこの実施例の第2の検知器の一構
成例を示すブロック回路図、第8図は従来のFM復調器
の構成を示すブロック回路図、第9図ないし第13図は
従来のFM復調器において反転現象の起こる過程を説明
するための図である。
(1)・・・A/Dコンバータ、(2)・・・遅延補正
器、(3)・・・90°穆相器、(4)・・・演算器、
(5)・・・遅延器、(6)・・・減算器、(7)・・
・不連続補正器、(8)・・・D/Aコンバータ、(l
O)・・・位相検知器、(11)・・・第1の検知器、
(12)・・・第2の検知器、(13)・・・制御信号
発生器、(14)・・・反転位置検出器、(15)・・
・反転補正器。
なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a block circuit diagram showing the configuration of an FM demodulator according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are waveform diagrams of FM waves that cause an inversion phenomenon, and FIG. 4 is an inversion correction of this embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the detection method in the first detector of this embodiment, and FIG. 6 shows an example of the configuration of the first detector. 7 is a block circuit diagram showing an example of the configuration of the second detector of this embodiment; FIG. 8 is a block circuit diagram showing the configuration of a conventional FM demodulator; FIGS. 9 to 13 The figure is a diagram for explaining a process in which an inversion phenomenon occurs in a conventional FM demodulator. (1)... A/D converter, (2)... Delay compensator, (3)... 90° phase filter, (4)... Arithmetic unit,
(5)...Delay unit, (6)...Subtractor, (7)...
・Discontinuity corrector, (8)...D/A converter, (l
O)...phase detector, (11)...first detector,
(12)...Second detector, (13)...Control signal generator, (14)...Reversal position detector, (15)...
・Inversion corrector. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
A/Dコンバータと、そのデジタルFM信号の各サンプ
リング点の位相を検出する位相検出器と、この位相検出
された信号のうち反転現象が生じるようなサンプリング
点を検出する反転位置検出器と、上記位相検出器の出力
信号を1サンプリング周期遅延する遅延器と、上記位相
検出器の出力信号から上記遅延器の出力信号を減算する
減算器と、この減算器の出力信号の不連続点を補正する
不連続補正器と、この不連続補正器の出力信号を上記反
転位置検出器の出力信号にしたがって補正する反転補正
器と、この反転補正器の出力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。(1) An A/D converter that converts an input analog FM signal into a digital signal, a phase detector that detects the phase of each sampling point of the digital FM signal, and a phase detector that detects the phase of each sampling point of the digital FM signal, and a phase detector that detects the phase of the detected signal. an inversion position detector that detects a sampling point; a delay device that delays the output signal of the phase detector by one sampling period; and a subtracter that subtracts the output signal of the delay device from the output signal of the phase detector; a discontinuity corrector for correcting a discontinuous point in the output signal of the subtracter; an inversion corrector for correcting the output signal of the discontinuity corrector in accordance with the output signal of the inversion position detector; An FM characterized by comprising a D/A converter that converts an output signal into an analog signal.
Demodulator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26235689A JPH03123204A (en) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | Fm demodulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26235689A JPH03123204A (en) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | Fm demodulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03123204A true JPH03123204A (en) | 1991-05-27 |
Family
ID=17374607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26235689A Pending JPH03123204A (en) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | Fm demodulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03123204A (en) |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP26235689A patent/JPH03123204A/en active Pending
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