JPH03256415A - 折返し誤差防止回路 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ＦＭ変調により情報伝送を行う場合の折返し
誤差防止回路に関する。

［従来の技術］ 各種情報を伝送する場合の方式として周波数変調（ＦＭ
）が知られている。このＦＭ方式によって得られたＦＭ
変調波の周波数は変調信号であるベースバンド信号の振
幅に比例して変化している。

ここでベースバンド信号をｅ（ｔ）＝Ａｃｏｓωνｔと
すると、ＦＭ変調波Ｍ（ｔ）は次式のように示される。

Ｍ（ｔ）＝Ａｃ　ｃｏｓ　（ω（ｔ　＋に、ｆｔｅ　（
ｔ）ｄ　ｔ）但し、ωＣ：搬送波の角周波数 Ｋ　：定数 Ａｃ：ＦＭ変調波の振幅 前記式のＦＭ変調波は、ベースバンド信号ｅ（ｔ）を積
分してこの値を等間隔のレベルでサンプリングすること
によって得られることを示している。従ってこのような
ＦＭ変調を行うにあたっては折返し誤差を防止するため
にサンプリング定理を満足しなければならず、サンプリ
ング周波数ｆｓに対して伝送情報の最大周波数ｆ１１は
、ｆｓ≧２ｆｍの関係を保つようにサンプリングを行う
必要がある。すなわちｆ＋ｍはｆｓ／２以下でないと折
返し誤差が発生する。

第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はこのようなＦＭ変調を
説明するもので、（ａ）のベースバンド信号ｅ（ｔ）は
（ｂ）のように積分信号ｆｅ（ｔ）ｄｔとしてこれを等
間隔の単位レベルδでサンプリングすることによって、
（Ｃ）のようにＭ　（ｔ）が時間軸情報のパルス列とし
て得られることになる。

ここで折返し誤差を防止するために第８図に示すような
振幅周波数特性において単位レベルδをδ＝１／ｆδに
設定して、ｆδ／２以下の条件でサンプリングを行う必
要がある。

［発明が解決しようとする課題］ ところで従来においてはそのようなＦＭ変調を行うにあ
たり、折返し誤差を防止する手段はとられていないので
、折返し誤差の発生が避けられないという問題がある。

このため伝送すべき音声信号や画像信号が劣化してしま
う場合が起きる。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
折返し誤差を抑制するようにした折返し誤差防止回路を
提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、ベースバンド信号
をＦＭ変調してＦＭ変調波信号とするＦＭ変調器と、上
記ＦＭ変調波信号のゼロクロスポイントの時間情報信号
を得るゼロクロスポイント発生回路と、上記時間情報信
号が供給される少なくとも１段の時間情報平均化回路と
、この時間情報平均化回路の出力を矩形波のＦＭ変調波
信号に戻す手段とを備えたことを特徴とするものである
。

［作用］ ＦＭ変調波信号のゼロクロスポイントにおける時間情報
信号を得てこれら出力信号を時間平均化する。次に時間
平均化した出力信号をフリップフロップ等によって矩形
波のＦＭ変調波信号に戻す。

これによりＦＭ変調を行う場合の折返し誤差を抑制する
ことができる。

［実施例］ 本発明の詳細な説明するに先立って本発明の原理につい
て説明する。

第４図（ａ）、（ｂ）及び第５図（ａ）、（ｂ）はベー
スバンド信号に対する振幅領域でのローパスフィルタの
例を示すものである。第３図（ａ）で、１は入力端子、
２はレベルδ遅延回路、３は加算回路、４は出力端子で
、通常の時間周波数のフィルタでは第４図（ｂ）のよう
な振幅周波数特性が得られる。しかしこの第４図（ｂ）
の特性ではｆδ近傍に不要周波数成分が存在しているの
で、第５図（ａ）のようにレベルδ遅延回路２の他にレ
ベルδ／２遅延回路５、加算回路６を加えることにより
、第５図（ｂ）の特性のようにｆδ酸成分ゼロにするこ
とができる。すなわち第５図（ｂ）がら明らかなように
、第４図（ｂ）の特性に破線の特性が乗算されることに
より、太線の特性のようにｆδ、ｆδ／２にゼロ点（極
）を有する特性を得ることができる。

第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第４図及び第５図の作
用を説明するもので、実線及び黒丸点は積分信号ｆ　ｅ
（ｔ）ｄ　を及びこのサンプリング点を示している。第
５図（ａ）でδ遅延された信号は第６図（ａ）の破線と
なり、加算された後は白丸点のようになる。これによっ
て時間軸情報が（ｂ）のようなｔＩＴ　ｔＩＴ　ｔＩＴ
・・・のＦＭ出力として得られ。

さらにこれらｔＩＴ　ｔｅｌ　ｔＩＴ・・・を時間平均
することによってｔ’ｌｌ　　’２＋　ｔ’ａ＋・・・
のＦＭ出力が出力端子４から得られる。さらにこの出力
の時間平均ｔＩ＋、、　　Ｉ＋、、　ｔＩＴ、、・・を
とることにより第６を 図（ｃ）のＦＭ出力がその出力端子７から得られる。

本発明は以上のような原理を用いて折返し誤差防止を図
るようにしたものであり、以下本発明の一実施例を説明
する。

第１図は本発明の折返し誤差防止回路の一実施例を示す
ブロック図で、８はベースバンド信号ｅ（ｔ）が加えら
れる入力端子、９はＦＭ変調回路、１０乃至１２は複数
の時間平均回路、１３はフリップフロップ、１４はゼロ
クロスポイント発生回路、１５は出力端子である。また
ゼロクロスポイント発生回路１４は第２図に示すような
構成になっており、１６はリミッタ、１７は微小遅延回
路、１８は差動アンプ、１９，２０は整流回路、２１は
加算回路である。

ＦＭ変調回路９によってＦＭ変調波Ｍ　（ｔ）に変えら
れたベースバンド信号ｅ　（ｔ）は、ゼロクロスポイン
ト発生回路１４に加えられる。まずリミッタ１６によっ
て正弦波から第３図（ａ）のような矩形波に変えられる
０次にこの矩形波は微少遅延回路１７によって入出力の
差（δ）がとられるか、微分されることにより第３図（
ｂ）のように出力される。次に整流回路１９．２０によ
って整流されることによって出力された後、加算回路２
１によって同一極性とされて第３図（ｃ）のようなタイ
ミングパルスｔ□ｌ　　ｔｚ＋　　ｔ３１・・・　が得
られる。

このようにゼロクロスポイント発生回路１４から出力さ
れた第３図（Ｃ）のような時間情報信号は、時間平均回
路１０乃至工２に加えられて時間平均がとられる。この
時間平均回路は任意の数だけ用いることができる。時間
平均回路１０の出力はフリップフロップ１３に加えられ
て矩形波のＦＭ変調波に戻され、必要に応じて帯域フィ
ルタに加えられて帯域制限が行われる。

すなわち、前記式で示されたＦＭ変調波Ｍ（ｔ）は搬送
波成分を含めての積分信号７”ｅ（ｔ）ｄｔが第６図の
ような実線で示され、その振幅を単位レベルδでサンプ
リングされたものがゼロクロスポイントの時間となって
第６図（ｂ）のタイミングで示される。第６図（ｂ）で
はパルス列で示したが、これに限らず正弦波のゼロクロ
スポイントとしてもよい。

このように本発明の実施例によれば、ＦＭ変調波はベー
スバンド信号の積分信号を一定振幅でレベルサンプリン
グしたものなので、積分信号の領域での時間に対する勾
配が急峻過ぎると一般の時間周波数におけるサンプリン
グで生ずる折返し誤差と類似の振幅周波数での折返し誤
差が発生するが、その振幅領域での折返し誤差を抑制す
ることができる。これによって伝送すべき音声信号や画
像信号の劣化を防止することができる。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、ＦＭ変調により情報
伝送を行う場合に折返し誤差を抑制した伝送を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の折返し誤差防止回路の実施例を示すブ
ロック図、第２図は第１図の主要部を示すブロック図、
第３図（ａ）乃至（ｃ）は本実施例の作用を示す信号波
形のタイムチャート、第４図（ａ）、（ｂ）及び第５図
（ａ）、（ｂ）は各々本発明の詳細な説明するブロック
図及び振幅周波数特性、第６図（ａ）乃至（ｃ）は本発
明の原理の作用の説明図、第７図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ
）はＦＭ変調の説明図、第８図はＦＭ変調を説明するた
めの振幅周波数特性である。 ２・・・・・・・・・レベルδ遅延回路、３０６，２１
・・・・・・・・・加算回路、５・・・・・・・・・レ
ベルδ／２遅延回路、９・・・・・・・・・ＦＭ変調回
路、１０乃至１２・・・・・・・・・時間平均回路、↓
３・・・・・・・・・フリップフロップ、↓４・・・・
・・・・・ゼロクロスポイント発生回路、工６・・・・
・・・・・リミッタ、エフ・・・・・・・・・微少遅延
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベースバンド信号をＦＭ変調してＦＭ変調波信号とする
   ＦＭ変調器と、上記ＦＭ変調波信号のゼロクロスポイン
   トの時間情報信号を得るゼロクロスポイント発生回路と
   、上記時間情報信号が供給される少なくとも１段の時間
   情報平均化回路と、この時間情報平均化回路の出力を矩
   形波のＦＭ変調波信号に戻す手段とを備えたことを特徴
   とする折返し誤差防止回路。