JPH0865347A - 自己校正するディジタル・データ伝送システム用の周波数遷移変調信号受信機 - Google Patents

自己校正するディジタル・データ伝送システム用の周波数遷移変調信号受信機

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JPH0865347A
JPH0865347A JP7158267A JP15826795A JPH0865347A JP H0865347 A JPH0865347 A JP H0865347A JP 7158267 A JP7158267 A JP 7158267A JP 15826795 A JP15826795 A JP 15826795A JP H0865347 A JPH0865347 A JP H0865347A
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JP
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signal
fsk
frequency
comparator
circuit
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Pending
Application number
JP7158267A
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English (en)
Inventor
Josef Schuermann
シュエルマン ヨゼフ
Andreas Hagl
アンドレアス，ハグル
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Texas Instruments Deutschland GmbH
Original Assignee
Texas Instruments Deutschland GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/156—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using temporal properties of the received signal, e.g. detecting pulse width
    • H04L27/1563—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using temporal properties of the received signal, e.g. detecting pulse width using transition or level detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H04L27/142—Compensating direct current components occurring during the demodulation and which are caused by mistuning

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＦＳＫデータストリームの復調を付加的なコ
スト及び構成要素を最小限として実質的により信頼性が
あって、かつ既存の受信機システムに容易に統合可能な
ように、それ自体を自己校正するローコストのＦＳＫ受
信機を提供する。 【構成】 異なる２つの直流レベル間を判別してハイ又
はロービットを発生させる復調器を構成する比較器用の
基準設定を、励起信号を発生させているいローカル発振
器から取り出す。更に、中間ＦＳＫ周波数と等価の直流
レベルを得るために、発生した基準設定信号を、前述の
中間周波数と同一のＦＳＫ信号処理チェーンにより条件
付け、その結果として、レベル調整又はトリミング、及
びエージング及びドリフトに対する調整を必要とするこ
となく、積分のためのレベル合わせをした比較器に対す
るドリフト・フリー及び安定な基準入力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概してディジタル・デ
ータ伝送システム用の自己校正をする周波数遷移変調受
信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日では、ディジタル伝送システムにお
いて異なる多くの変調方式が用いられている。ＲＦ周波
数帯域において動作する多くのシステムは、振幅変調
（ＡＭ）、位相変調（ＰＭ）又は周波数変調（ＦＭ）、
又はこれらの変調方式によるいくつかの派生方式を使用
している。リモートＲＦ識別（ＩＤ）システムは、変調
方式がいろいろある成長分野である。リモートＲＦ Ｉ
Ｆシステムの１例はリーダ（ｒｅａｄｅｒ）を備え、そ
の範囲内に存在するトランスポンダに電力供給パルスを
送信している。このトランスポンダは識別コード又はい
くつかのセンサ情報を表す変調されたデータストリーム
をリーダに送出し、このデータはリーダにより復調され
る。リモートＲＦ ＩＦシステムでは、雑音の干渉に対
する耐性は、変調方式を選択する際の必要条件である。
従って、振幅変調方式や位相変調方式よりも雑音に対し
て耐性があるために、通常、いくつかの形式の周波数変
調が使用されている。
【０００３】しばしば使用される１型式の周波数変調
は、変調しているハイ及びローデータビットからなるデ
ィジタルデータストリームに従って交番される周波数遷
移変調（ＦＳＫ）である。ＦＳＫ変調は、容易さ、雑音
耐性、及び狭い所要帯域幅のような多くの利点がある。
所要帯域幅が狭いという必要条件は、共に好ましい特性
の高い雑音耐性及びスペクトル効果に転換され。更に、
ＦＳＫ変調は、２周波が周波数スケール上で互いに相手
から大きく離されているとき、また同様に２周波が周波
数スケール上で比較的に近いときに良く動作する。しか
し、２周波が互いに比較的に近いとき、即ち１０ＫＨｚ
ばかり離されているときは、リーダにより受信されるデ
ータの復調はより困難となる。
【０００４】ＦＳＫ変調の可能な１方法を図１に示す。
ＦＳＫ応答信号はアンテナ１０により受信され、１２
９．２ＫＨｚのトランスポンダ中間周波数をローカル発
振器２６の１５１ＫＨｚと混合する混合器２２を介して
ヘテテロダインにより２１．８ＫＨｚに落とされる。こ
の中間周波は、混合器２２の出力から来る周波数の範囲
について帯域通過又は低域通過フィルタ２４により、選
択的に帯域ろ波される。次いで、帯域ろ波された信号は
増幅器１２により選択的に増幅される。次に、これら増
幅された信号はリミッタ／比較回路１４により制限され
た後、ＦＳＫ復調回路５８により復調される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＦＳＫ復調回路５８用
の可能な構成及びその動作は以下のようである。タイマ
回路３８との組合せられたゼロ検出回路３６は、ベース
バンド信号を復調する機能を実行して、それぞれロー又
はハイビットＦＳＫ周波数におけるいずれのビットが送
出されているかについて判断をする。この復調は、タイ
マ回路３８がタイムベース基準を供給しているゼロ検出
回路３６を介して与えられた期間におけるゼロ交差数を
判断することにより行うことができる。一つのゼロ交差
と次のゼロ交差との間の経過時間長は、周波数が異なれ
ば、即ち１２４．２ＫＨｚ及び１３４．２ＫＨｚに関し
て異なり、従って同一時間長でのゼロ交差数は周波数が
異なれば異なる。ゼロ検出回路３６の出力からは、何回
ゼロ交差を検出したかに従って一定した幅及び種々の期
間長のパルス列が送出され、次にモノフロップ１６によ
り正しく確定されたパルスに成形される。次に、よく確
定されたパルスは、積分器１８により積分されて異なる
直流レベルを発生する。シュミットトリガを用いて２つ
の直流レベルを弁別させ、かつハイ又はローＦＳＫビッ
トを発生させることができる。ここに、ＦＳＫ変調され
たデータを復調する際に遭遇する問題の一つがここに存
在する。２つの周波数間のずれがほとんどないときは、
直流レベルは僅かな差にかなり得ないので、ロービット
とハイビットとの間の区別は困難になると思われる。直
流レベルはＦＳＫシフトに従ってごく僅かな差しかなり
得ないので、直流レベル間の差に対する比較器の基準設
定は臨界的なものとなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ＦＳＫ
データストリームの復調を付加的なコスト及び構成要素
を最小限として実質的により信頼性があって、かつ既存
の受信機システムに容易に統合可能なように、それ自体
を自己校正するローコストのＦＳＫ受信機を提供するこ
とにある。異なる２つの直流レベル間を判別してハイ又
はロービットを発生させる復調器内の比較器用の基準設
定を、中間周波数を得るためにローカル発振器として用
いる発振器と同一のものから導き出す。他の任意選択と
して周波数ベースを導き出すためにマイクロプロセッサ
からのタイムベース発振器を用いることである。更に、
中間ＦＳＫ周波数と等価の直流レベルを得るために、発
生した基準設定信号を、前述の中間周波数と同一のＦＳ
Ｋ信号処理チェーンにより条件付ける。これは、ドリフ
トを打ち消すので、比較器に対してドリフトフリーかつ
安定な基準入力に帰結し、これが統合された受信機の許
容誤差を軽減させる。
【０００７】
【作用】換言すれば、本発明を構成する全ての構成要
素、即ち増幅器、比較器及びモノフロップが同一の集積
回路（ＩＣ）の一部分をなし、ＩＣ許容誤差が変化する
ときも、これらの構成要素が全て同じように変化し、従
ってドリフトが一方の構成要素から他方の構成要素へト
ランスペアレントとなる。
【０００８】本発明を図面に示す実施例を参照して詳細
に説明すことにする。異なる図において対応する番号及
びシンボルは、特に指摘しない限り対応する部分を指す
ものとする。
【０００９】
【実施例】図２に、リーダにおいて、ドリフトフリーの
安定な基準を提供して比較器を設定させる復調器の構成
要素を概要的に示す。アンテナ１０により受信されたＦ
ＳＫ信号増幅器１２により増幅され、帯域通過フィルタ
２４により帯域ろ波され、かつ復調回路３６’により復
調される。復調回路３６’は２つの信号処理パスからな
る。第１の信号処理パスはリミッタ／比較回路１４に続
くモノフロップ１５、及び積分器１６ａによるＦＳＫ信
号パスである。第２の信号処理パスはＦＳＫ信号パスと
同一の処理ステップを有する基準信号パスである。第２
の信号処理パスは、シュミットトリガ回路１７用の基準
として用いる信号出力直流レベルを発生する。
【００１０】以下、更に詳細に信号処理パスを説明す
る。受信のときは、増幅されて帯域ろ波された信号は、
リミッタ／比較回路１４の入力に印加されて、モノフロ
ップ１５に転送され、モノフロップ１５は受信したＦＳ
Ｋ周波数に従って一定幅かつ種々の周期のパルス列を出
力する。次にこのパルス列は積分器１６ａによる積分さ
れる。この積分器１６ａは受信したＦＳＫ信号を表す直
流レベルをシュミットトリガ回路即ち比較回路１７の第
１入力に供給する。
【００１１】同じような信号を発生するローカル発振器
（ＬＯ）１９は、トランスポンダに電力供給をさせるた
めの励起信号を駆動するものであって、シュミットトリ
ガ回路／比較回路１７用の基準信号を発生するものであ
る。即ち、周波数ｆ０のＬＯ信号は分周器２１により分
周されて２つの出力、即ちＮ１により分周されたｆ０及
びＮ２により分周されたｆ０を得る。Ｎ１により分周さ
れた周波数信号ｆ０は、１２９ＫＨｚの中間ＦＳＫビッ
ト周波数を有する安定な基準信号となる。次に、基準信
号は、モノフロップ１５’及び積分器１６ａ’を通過し
て、前述のチャネルと同じように処理される。積分器１
６ａ’の出力は、シュミットトリガ回路／比較回路１７
の第２の入力に対する安定な直流基準となる。
【００１２】最後に、シュミットトリガ回路／比較回路
１７は基準信号の直流レベルと受信したＦＳＫ信号の直
流レベルとの間を判別してハイビット又はロービットを
発生する。両回路処理回路における構成要素が同一ＩＣ
の−部として存在するということのために、各ＩＣの許
容誤差が構成要素の特性を変化させた際に、これらの特
性も全て同じように変化する。このようにして、最小限
のコスト及びＩＣに付加され複雑さを最小限として、安
定な直流基準周波数信号を信頼性をもって発生する。
【００１３】図３はＦＳＫのロー及びハイ周波数と共
に、基準周波数及び送出源のＬＯ周波数のスペクトル解
析を示す。図３は更に図５の混合器２２による混合によ
り逓降させたときのベースバンドＦＳＫ信号を表す周波
数ｆ１’、ｆ２’及びｆ３’を示す。
【００１４】図４は、図２に示したように、ＦＳＫ信号
及び基準信号がリミッタ／比較回路１４、１４’モノフ
ロップ１５、１５、積分器１６ａ、１６ａ’、及び最後
のシュミットトリガ回路／比較回路１７の復調処理ステ
ップを介する際の状態図である。“Ａ”は受信したＦＳ
Ｋハイ周波信号及びロー周波信号を示し、“Ｂ”はリミ
ッタ／比較回路１４により振幅制限された後のＦＳＫ信
号を示し、“Ｃ”はリミッタ／比較回路１４及びモノフ
ロップ１５により受信ＦＳＫ信号の周波数に従って等し
い振幅、幅及び種々の周期長のパルスに成形された後の
振幅制限されたＦＳＫ信号を示す。“ｄ 及び“ｄ’”
は積分器１６ａにより積分された後の成形ＦＳＫパルス
を示し、合成した２つの直流レベル、即ちＦＳＫ信号を
表す直流レベルと基準信号を表す直流レベルとの間の僅
かな変動を表している。“ｄ’及び“ｄ”は正確なドリ
フト・フリー基準信号に対する必要性を強調させてい
る。“ｅ”はシュミットトリガ回路／比較回路１７の入
力に対する“ｄ及び“ｄ’”の印加に帰結するハイビッ
ト及びロービットを示す。シュミットトリガ回路／比較
回路１７は基準信号の直流レベルに対するＦＳＫ直流信
号を比較して応答により“ｅ”に示すようなハイビット
又はロービットを発生する。
【００１５】図５は図２に示した実施例の拡張であり、
復調シーケンスの混合部を含む。この実施例において、
受信ＦＳＫ信号は混合器２２による混合により中間周波
数（ＩＦ）に落とされ、一方基準信号が異なる分周比に
より取り出される。ＩＦ ＦＳＫ信号及び基準信号は共
に、以上の図２に説明したものと同一方法により同じよ
うに処理される。基準信号の積分を積分した結果の基準
信号の直流レベルとＩＦ ＦＳＫ信号を積分した結果の
ＩＦ ＦＳＫ信号の直流レベルとの間の直流レベル差は
相似のモノであり、始動ＩＦ ＦＳＫ信号が受信したＦ
ＳＫ信号の周波数よりわずかに低くなる。
【００１６】同一の発生器を用いて励起信号及び基準信
号の両者を発生させて、又は同一の信号発生器を用いて
励起信号を発生させて前記実施例を説明したが、ローカ
ル発振器及び基準信号、更に、本発明は、あらゆる励起
用の個別的な信号発生器、ローカル発振器、及び基準信
号発生機能を用いる復調系も含む。
【００１７】好ましいいくつかの実施例を以上で詳細に
説明した。更に、本発明の範囲は、説明したものと異な
る実施例を請求の範囲内に含まれることを理解すべきで
ある。
【００１８】実施例を参照して本発明を説明したが、こ
の説明は限定的な意味で解釈されることを意図するべき
ではない。種々の変更及び実施例の組み合わせ、並びに
本発明の他の実施例は、説明を参照することにより当該
技術分野に習熟する者にとって明らかである。従って、
請求の範囲はこのような変形又は実施例を包含すること
を意図するものである。
【００１９】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
【００２０】（１） 受信機の復調器の比較器に
対するドリフト・フリー基準を提供するディジタル・デ
ータ伝送システム用の周波数遷移変調信号受信機におい
て、励起信号及び基準信号を発生する信号発生器であっ
て、前記励起信号及び前記基準信号は信号周波数を有す
る前記信号発生器と、前記励起信号を送信し、かつ前記
ＦＳＫ信号を受信するアンテナと、前記比較器に対する
第１及び第２の入力を比較してハイ又はローのディジタ
ルビットを発生させる比較器と、前記受信ＦＳＫ信号を
復調する第１列の構成要素であって、前記第１列の構成
要素の出力が前記比較器に対する前記第１入力である前
記第１列の構成要素と、前記基準信号を復調する第２列
の構成要素であって、前記第２列の構成要素の出力が前
記比較器に対する前記第２入力である前記第２列の構成
要素とを備え、前記第１列の構成要素及び前記第２列の
構成要素は同一集積回路の部分であることを特徴とする
周波数遷移変調信号受信機。
【００２１】（２）更に、前記第１列の構成要素の前記
構成要素は、前記受信したＦＳＫ信号を制限するリミッ
タ／比較回路と、前記受信したＦＳＫ信号を成形するモ
ノフロップと、前記成形した受信したＦＳＫ信号を直流
レベルに積分する積分器とを備えている第１項記載のＦ
ＳＫ信号受信機。
【００２２】（３）更に、前記第１列の前記構成要素
は、前記基準信号を制限するリミッタ／比較回路と、前
記基準信号を成形するモノフロップと、前記成形した受
信したＦＳＫ信号を直流レベルに積分する積分器とを備
えている第１項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２３】（４）更に、前記信号発生器により発生し
た前記信号の前記周波数を前記励起信号用の第１の周波
数及び前記基準信号用の第２の周波数に分周する分周器
を備えている第１項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２４】（５）前記信号発生器は前記励起信号を発
生する第１の信号発生器、及び前記基準信号を発生する
第２の信号発生器を備えている第１項記載のＦＳＫ信号
受信機。
【００２５】（６）前記前記信号発生器は前記励起信号
及び前記基準信号の両者を発生する単一の信号発生器を
備えている第１項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２６】（７）受信機の復調器の比較器に対するド
リフト・フリー基準を提供するディジタル・データ伝送
システム用のＦＳＫ信号受信機において、励起信号、基
準信号及びローカル発振器信号を発生する信号発生器で
あって、前記励起信号及び前記基準信号は信号周波数を
有する前記信号発生器と、前記励起信号を送信し、かつ
前記ＦＳＫ信号を受信するアンテナと、前記受信した第
１列の構成要素を前記ローカル発振器信号と混合し、か
つ中間周波数を供給する混合回路と、前記比較器に対す
る第１及び第２の入力を比較してハイ又はローのディジ
タルビットを発生させる比較器と、前記中間周波数信号
を復調する第１列の構成要素であって、前記第１列の構
成要素の出力が前記比較器に対する前記第１入力である
前記第１列の構成要素と、前記基準信号を復調する第２
列の構成要素であって、前記第２列の構成要素の出力が
前記比較器に対する前記第２入力である前記第２列の構
成要素とを備え、前記第１列の構成要素及び前記第２列
の構成要素は同一集積回路の一部分であることを特徴と
するＦＳＫ信号受信機。
【００２７】（８）更に、前記信号発生器により発生し
た前記信号の前記信号周波数を前記励起信号用の第１の
周波数、前記基準信号用の第２の周波数、及び前記ロー
カル発振器信号用の第３の周波数に分周する分周器を備
えている第７項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２８】（９）更に、前記第１列の前記構成要素
は、前記中間周波数信号を制限するリミッタ／比較回路
と、前記中間周波数信号を成形するモノフロップと、前
記成形した中間周波数信号を直流レベルに積分する積分
器とを備えている第１項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２９】（１０）前記第２列の前記構成要素は、前
記基準信号を制限するリミッタ／比較回路と、前記基準
信号を成形するモノフロップと、前記成形した基準信号
を直流レベルに積分する積分器とを備えている第７項記
載のＦＳＫ信号受信機。
【００３０】（１１）前記信号発生器は、前記励起信号
を発生する第１の信号発生器と、前記基準信号を発生す
る発生器用の第２の信号発生器と、前記ローカル発振器
信号を発生する第３の信号発生器を備えている第７項記
載のＦＳＫ信号受信機。
【００３１】（１２）前記信号発生器は、前記励起信
号、前記基準信号及び前記ローカル発振器信号を発生す
る単一の信号発生器を備えている第７項記載のＦＳＫ信
号受信機。
【００３２】（１３）本発明の目的は、ＦＳＫデータス
トリームの復調を付加的なコスト及び構成要素を最小限
として実質的により信頼性があって、かつ既存の受信機
システムに容易に統合可能なように、それ自体を自己校
正するローコストのＦＳＫ受信機を提供することにあ
る。異なる２つの直流レベル間を判別してハイ又はロー
ビットを発生させる復調器における比較器用の基準設定
を、励起信号を発生させるために用いているローカル発
振器から取り出す。更に、中間ＦＳＫ周波数と等価の直
流レベルを得るために、発生した基準設定信号を、前述
の中間周波数と同一のＦＳＫ信号処理チェーンにより条
件付ける。これは、レベル調整又はトリミング、並びに
エージング及びドリフトに対する調整を必要とすること
なく、積分のためのレベル合わせをした比較器に対する
ドリフト・フリー及び安定な基準入力に帰結する。
【図面の簡単な説明】
【図１】リーダにおける従来技術よる復調部の概要ブロ
ック図。
【図２】本発明の好ましい実施例の概要ブロック図。
【図３】図２及び図５に関連した基準と、ＦＳＫのハイ
ビット及びロービットとのスペクトル解析を示す図。
【図４】図２のリーダにおける入力１４及び１４’で受
信した信号の状態を示す状態図。
【図５】リーダの混合器を含む本発明の第２の好ましい
実施例の概要図。
【符号の説明】
１０ アンテナ、 １５、１５’ モノフロップ １６ａ、１６ａ’ 積分器 １７ シュミットトリガ回路／比較回路 １９、２６ ローカル発振器、 ２１ 分周器 ２２ 混合器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年７月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 自己校正するディジタル・データ伝送
システム用の周波数遷移変調信号受信機
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概してディジタル・デ
ータ伝送システム用の自己校正をする周波数遷移変調受
信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日では、ディジタル伝送システムにお
いて異なる多くの変調方式が用いられている。ＲＦ周波
数帯域において動作する多くのシステムは、振幅変調
（ＡＭ）、位相変調（ＰＭ）又は周波数変調（ＦＭ）、
又はこれらの変調方式によるいくつかの派生方式を使用
している。リモートＲＦ識別（ＩＤ）システムは、変調
方式がいろいろある成長分野である。リモートＲＦ Ｉ
Ｆシステムの１例はリーダ（ｒｅａｄｅｒ）を備え、そ
の範囲内に存在するトランスポンダに電力供給パルスを
送信している。このトランスポンダは識別コード又はい
くつかのセンサ情報を表す変調されたデータストリーム
をリーダに送出し、このデータはリーダにより復調され
る。リモートＲＦ ＩＦシステムでは、雑音の干渉に対
する耐性は、変調方式を選択する際の必要条件である。
従って、振幅変調方式や位相変調方式よりも雑音に対し
て耐性があるために、通常、いくつかの形式の周波数変
調が使用されている。
【０００３】しばしば使用される１型式の周波数変調
は、変調しているハイ及びローデータビットからなるデ
ィジタルデータストリームに従って交番される周波数遷
移変調（ＦＳＫ）である。ＦＳＫ変調は、容易さ、雑音
耐性、及び狭い所要帯域幅のような多くの利点がある。
所要帯域幅が狭いという必要条件は、共に好ましい特性
の高い雑音耐性及びスペクトル効果に転換され。更に、
ＦＳＫ変調は、２周波が周波数スケール上で互いに相手
から大きく離されているとき、また同様に２周波が周波
数スケール上で比較的に近いときに良く動作する。しか
し、２周波が互いに比較的に近いとき、即ち１０ＫＨｚ
ばかり離されているときは、リーダにより受信されるデ
ータの復調はより困難となる。
【０００４】ＦＳＫ変調の可能な１方法を図１に示す。
ＦＳＫ応答信号はアンテナ１０により受信され、１２
９．２ＫＨｚのトランスポンダ中間周波数をローカル発
振器２６の１５１ＫＨｚと混合する混合器２２を介して
ヘテテロダインにより２１．８ＫＨｚに落とされる。こ
の中間周波は、混合器２２の出力から来る周波数の範囲
について帯域通過又は低域通過フィルタ２４により、選
択的に帯域ろ波される。次いで、帯域ろ波された信号は
増幅器１２により選択的に増幅される。次に、これら増
幅された信号はリミッタ／比較回路１４により制限され
た後、ＦＳＫ復調回路５８により復調される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＦＳＫ復調回路５８用
の可能な構成及びその動作は以下のようである。タイマ
回路３８との組合せられたゼロ検出回路３６は、ベース
バンド信号を復調する機能を実行して、それぞれロー又
はハイビットＦＳＫ周波数におけるいずれのビットが送
出されているかについて判断をする。この復調は、タイ
マ回路３８がタイムベース基準を供給しているゼロ検出
回路３６を介して与えられた期間におけるゼロ交差数を
判断することにより行うことができる。一つのゼロ交差
と次のゼロ交差との間の経過時間長は、周波数が異なれ
ば、即ち１２４．２ＫＨｚ及び１３４．２ＫＨｚに関し
て異なり、従って同一時間長でのゼロ交差数は周波数が
異なれば異なる。ゼロ検出回路３６の出力からは、何回
ゼロ交差を検出したかに従って一定した幅及び種々の期
間長のパルス列が送出され、次にモノフロップ１６によ
り正しく確定されたパルスに成形される。次に、よく確
定されたパルスは、積分器１８により積分されて異なる
直流レベルを発生する。シュミットトリガを用いて２つ
の直流レベルを弁別させ、かつハイ又はローＦＳＫビッ
トを発生させることができる。ここに、ＦＳＫ変調され
たデータを復調する際に遭遇する問題の一つがここに存
在する。２つの周波数間のずれがほとんどないときは、
直流レベルは僅かな差にかなり得ないので、ロービット
とハイビットとの間の区別は困難になると思われる。直
流レベルはＦＳＫシフトに従ってごく僅かな差しかなり
得ないので、直流レベル間の差に対する比較器の基準設
定は臨界的なものとなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ＦＳＫ
データストリームの復調を付加的なコスト及び構成要素
を最小限として実質的により信頼性があって、かつ既存
の受信機システムに容易に統合可能なように、それ自体
を自己校正するローコストのＦＳＫ受信機を提供するこ
とにある。異なる２つの直流レベル間を判別してハイ又
はロービットを発生させる復調器内の比較器用の基準設
定を、中間周波数を得るためにローカル発振器として用
いる発振器と同一のものから導き出す。他の任意選択と
して周波数ベースを導き出すためにマイクロプロセッサ
からのタイムベース発振器を用いることである。更に、
中間ＦＳＫ周波数と等価の直流レベルを得るために、発
生した基準設定信号を、前述の中間周波数と同一のＦＳ
Ｋ信号処理チェーンにより条件付ける。これは、ドリフ
トを打ち消すので、比較器に対してドリフトフリーかつ
安定な基準入力に帰結し、これが統合された受信機の許
容誤差を軽減させる。
【０００７】
【作用】換言すれば、本発明を構成する全ての構成要
素、即ち増幅器、比較器及びモノフロップが同一の集積
回路（ＩＣ）の一部分をなし、ＩＣ許容誤差が変化する
ときも、これらの構成要素が全て同じように変化し、従
ってドリフトが一方の構成要素から他方の構成要素へト
ランスペアレントとなる。
【０００８】本発明を図面に示す実施例を参照して詳細
に説明すことにする。異なる図において対応する番号及
びシンボルは、特に指摘しない限り対応する部分を指す
ものとする。
【０００９】
【実施例】図２に、リーダにおいて、ドリフトフリーの
安定な基準を提供して比較器を設定させる復調器の構成
要素を概要的に示す。アンテナ１０により受信されたＦ
ＳＫ信号増幅器１２により増幅され、帯域通過フィルタ
２４により帯域ろ波され、かつ復調回路３６’により復
調される。復調回路３６’は２つの信号処理パスからな
る。第１の信号処理パスはリミッタ／比較回路１４に続
くモノフロップ１５、及び積分器１６ａによるＦＳＫ信
号パスである。第２の信号処理パスはＦＳＫ信号パスと
同一の処理ステップを有する基準信号パスである。第２
の信号処理パスは、シュミットトリガ回路１７用の基準
として用いる信号出力直流レベルを発生する。
【００１０】以下、更に詳細に信号処理パスを説明す
る。受信のときは、増幅されて帯域ろ波された信号は、
リミッタ／比較回路１４の入力に印加されて、モノフロ
ップ１５に転送され、モノフロップ１５は受信したＦＳ
Ｋ周波数に従って一定幅かつ種々の周期のパルス列を出
力する。次にこのパルス列は積分器１６ａによる積分さ
れる。この積分器１６ａは受信したＦＳＫ信号を表す直
流レベルをシュミットトリガ回路即ち比較回路１７の第
１入力に供給する。
【００１１】同じような信号を発生するローカル発振器
（ＬＯ）１９は、トランスポンダに電力供給をさせるた
めの励起信号を駆動するものであって、シュミットトリ
ガ回路／比較回路１７用の基準信号を発生するものであ
る。即ち、周波数ｆ０のＬＯ信号は分周器２１により分
周されて２つの出力、即ちＮ１により分周されたｆ０及
びＮ２により分周されたｆ０を得る。Ｎ１により分周さ
れた周波数信号ｆ０は、１２９ＫＨｚの中間ＦＳＫビッ
ト周波数を有する安定な基準信号となる。次に、基準信
号は、モノフロップ１５’及び積分器１６ａ’を通過し
て、前述のチャネルと同じように処理される。積分器１
６ａ’の出力は、シュミットトリガ回路／比較回路１７
の第２の入力に対する安定な直流基準となる。
【００１２】最後に、シュミットトリガ回路／比較回路
１７は基準信号の直流レベルと受信したＦＳＫ信号の直
流レベルとの間を判別してハイビット又はロービットを
発生する。両回路処理回路における構成要素が同一ＩＣ
の一部として存在するということのために、各ＩＣの許
容誤差が構成要素の特性を変化させた際に、これらの特
性も全て同じように変化する。このようにして、最小限
のコスト及びＩＣに付加され複雑さを最小限として、安
定な直流基準周波数信号を信頼性をもって発生する。
【００１３】図３はＦＳＫのロー及びハイ周波数と共
に、基準周波数及び送出源のＬＯ周波数のスペクトル解
析を示す。図３は更に図５の混合器２２による混合によ
り逓降させたときのベースバンドＦＳＫ信号を表す周波
数ｆ１’、ｆ２’及びｆ３’を示す。
【００１４】図４は、図２に示したように、ＦＳＫ信号
及び基準信号がリミッタ／比較回路１４、１４’モノフ
ロップ１５、１５、積分器１６ａ、１６ａ’、及び最後
のシュミットトリガ回路／比較回路１７の復調処理ステ
ップを介する際の状態図である。“Ａ”は受信したＦＳ
Ｋハイ周波信号及びロー周波信号を示し、“Ｂ”はリミ
ッタ／比較回路１４により振幅制限された後のＦＳＫ信
号を示し、“Ｃ”はリミッタ／比較回路１４及びモノフ
ロップ１５により受信ＦＳＫ信号の周波数に従って等し
い振幅、幅及び種々の周期長のパルスに成形された後の
振幅制限されたＦＳＫ信号を示す。“ｄ 及び“ｄ’”
は積分器１６ａにより積分された後の成形ＦＳＫパルス
を示し、合成した２つの直流レベル、即ちＦＳＫ信号を
表す直流レベルと基準信号を表す直流レベルとの間の僅
かな変動を表している。“ｄ’及び“ｄ”は正確なドリ
フト・フリー基準信号に対する必要性を強調させてい
る。“ｅ”はシュミットトリガ回路／比較回路１７の入
力に対する“ｄ 及び“ｄ’”の印加に帰結するハイビ
ット及びロービットを示す。シュミットトリガ回路／比
較回路１７は基準信号の直流レベルに対するＦＳＫ直流
信号を比較して応答により“ｅ”に示すようなハイビッ
ト又はロービットを発生する。
【００１５】図５は図２に示した実施例の拡張であり、
復調シーケンスの混合部を含む。この実施例において、
受信ＦＳＫ信号は混合器２２による混合により中間周波
数（ＩＦ）に落とされ、一方基準信号が異なる分周比に
より取り出される。ＩＦ ＦＳＫ信号及び基準信号は共
に、以上の図２に説明したものと同一方法により同じよ
うに処理される。基準信号の積分を積分した結果の基準
信号の直流レベルとＩＦ ＦＳＫ信号を積分した結果の
ＩＦ ＦＳＫ信号の直流レベルとの間の直流レベル差は
相似のモノであり、始動ＩＦ ＦＳＫ信号が受信したＦ
ＳＫ信号の周波数よりわずかに低くなる。
【００１６】同一の発生器を用いて励起信号及び基準信
号の両者を発生させて、又は同一の信号発生器を用いて
励起信号を発生させて前記実施例を説明したが、ローカ
ル発振器及び基準信号、更に、本発明は、あらゆる励起
用の個別的な信号発生器、ローカル発振器、及び基準信
号発生機能を用いる復調系も含む。
【００１７】好ましいいくつかの実施例を以上で詳細に
説明した。更に、本発明の範囲は、説明したものと異な
る実施例を請求の範囲内に含まれることを理解すべきで
ある。
【００１８】実施例を参照して本発明を説明したが、こ
の説明は限定的な意味で解釈されることを意図するべき
ではない。種々の変更及び実施例の組み合わせ、並びに
本発明の他の実施例は、説明を参照することにより当該
技術分野に習熟する者にとって明らかである。従って、
請求の範囲はこのような変形又は実施例を包含すること
を意図するものである。
【００１９】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
【００２０】（１）受信機の復調器の比較器に対するド
リフト・フリー基準を提供するディジタル・データ伝送
システム用の周波数遷移変調信号受信機において、励起
信号及び基準信号を発生する信号発生器であって、前記
励起信号及び前記基準信号は信号周波数を有する前記信
号発生器と、前記励起信号を送信し、かつ前記ＦＳＫ信
号を受信するアンテナと、前記比較器に対する第１及び
第２の入力を比較してハイ又はローのディジタルビット
を発生させる比較器と、前記受信ＦＳＫ信号を復調する
第１列の構成要素であって、前記第１列の構成要素の出
力が前記比較器に対する前記第１入力である前記第１列
の構成要素と、前記基準信号を復調する第２列の構成要
素であって、前記第２列の構成要素の出力が前記比較器
に対する前記第２入力である前記第２列の構成要素とを
備え、前記第１列の構成要素及び前記第２列の構成要素
は同一集積回路の部分であることを特徴とする周波数遷
移変調信号受信機。
【００２１】（２）更に、前記第１列の構成要素の前記
構成要素は、前記受信したＦＳＫ信号を制限するリミッ
タ／比較回路と、前記受信したＦＳＫ信号を成形するモ
ノフロップと、前記成形した受信したＦＳＫ信号を直流
レベルに積分する積分器とを備えている第１項記載のＦ
ＳＫ信号受信機。
【００２２】（３）更に、前記第１列の前記構成要素
は、前記基準信号を制限するリミッタ／比較回路と、前
記基準信号を成形するモノフロップと、前記成形した受
信したＦＳＫ信号を直流レベルに積分する積分器とを備
えている第１項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２３】（４）更に、前記信号発生器により発生し
た前記信号の前記周波数を前記励起信号用の第１の周波
数及び前記基準信号用の第２の周波数に分周する分周器
を備えている第１項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２４】（５）前記信号発生器は前記励起信号を発
生する第１の信号発生器、及び前記基準信号を発生する
第２の信号発生器を備えている第１項記載のＦＳＫ信号
受信機。
【００２５】（６）前記前記信号発生器は前記励起信号
及び前記基準信号の両者を発生する単一の信号発生器を
備えている第１項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２６】（７）受信機の復調器の比較器に対するド
リフト・フリー基準を提供するディジタル・データ伝送
システム用のＦＳＫ信号受信機において、励起信号、基
準信号及びローカル発振器信号を発生する信号発生器で
あって、前記励起信号及び前記基準信号は信号周波数を
有する前記信号発生器と、前記励起信号を送信し、かつ
前記ＦＳＫ信号を受信するアンテナと、前記受信した第
１列の構成要素を前記ローカル発振器信号と混合し、か
つ中間周波数を供給する混合回路と、前記比較器に対す
る第１及び第２の入力を比較してハイ又はローのディジ
タルビットを発生させる比較器と、前記中間周波数信号
を復調する第１列の構成要素であって、前記第１列の構
成要素の出力が前記比較器に対する前記第１入力である
前記第１列の構成要素と、前記基準信号を復調する第２
列の構成要素であって、前記第２列の構成要素の出力が
前記比較器に対する前記第２入力である前記第２列の構
成要素とを備え、前記第１列の構成要素及び前記第２列
の構成要素は同一集積回路の一部分であることを特徴と
するＦＳＫ信号受信機。
【００２７】（８）更に、前記信号発生器により発生し
た前記信号の前記信号周波数を前記励起信号用の第１の
周波数、前記基準信号用の第２の周波数、及び前記ロー
カル発振器信号用の第３の周波数に分周する分周器を備
えている第７項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２８】（９）更に、前記第１列の前記構成要素
は、前記中間周波数信号を制限するリミッタ／比較回路
と、前記中間周波数信号を成形するモノフロップと、前
記成形した中間周波数信号を直流レベルに積分する積分
器とを備えている第１項記載のＦＳＫ信号受信機。
【００２９】（１０）前記第２列の前記構成要素は、前
記基準信号を制限するリミッタ／比較回路と、前記基準
信号を成形するモノフロップと、前記成形した基準信号
を直流レベルに積分する積分器とを備えている第７項記
載のＦＳＫ信号受信機。
【００３０】（１１）前記信号発生器は、前記励起信号
を発生する第１の信号発生器と、前記基準信号を発生す
る発生器用の第２の信号発生器と、前記ローカル発振器
信号を発生する第３の信号発生器を備えている第７項記
載のＦＳＫ信号受信機。
【００３１】（１２）前記信号発生器は、前記励起信
号、前記基準信号及び前記ローカル発振器信号を発生す
る単一の信号発生器を備えている第７項記載のＦＳＫ信
号受信機。
【００３２】（１３）本発明の目的は、ＦＳＫデータス
トリームの復調を付加的なコスト及び構成要素を最小限
として実質的により信頼性があって、かつ既存の受信機
システムに容易に統合可能なように、それ自体を自己校
正するローコストのＦＳＫ受信機を提供することにあ
る。異なる２つの直流レベル間を判別してハイ又はロー
ビットを発生させる復調器における比較器用の基準設定
を、励起信号を発生させるために用いているローカル発
振器から取り出す。更に、中間ＦＳＫ周波数と等価の直
流レベルを得るために、発生した基準設定信号を、前述
の中間周波数と同一のＦＳＫ信号処理チェーンにより条
件付ける。これは、レベル調整又はトリミング、並びに
エージング及びドリフトに対する調整を必要とすること
なく、積分のためのレベル合わせをした比較器に対する
ドリフト・フリー及び安定な基準入力に帰結する。
【図面の簡単な説明】
【図１】リーダにおける従来技術よる復調部の概要ブロ
ック図。
【図２】本発明の好ましい実施例の概要ブロック図。
【図３】図２及び図５に関連した基準と、ＦＳＫのハイ
ビット及びロービットとのスペクトル解析を示す図。
【図４】図２のリーダにおける入力１４及び１４’で受
信した信号の状態を示す状態図。
【図５】リーダの混合器を含む本発明の第２の好ましい
実施例の概要図。
【符号の説明】 １０ アンテナ、 １５、１５’ モノフロップ １６ａ、１６ａ’ 積分器 １７ シュミットトリガ回路／比較回路 １９、２６ ローカル発振器 ２１ 分周器 ２２ 混合器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 受信機の復調器の比較器に対するドリフ
    ト・フリー基準を提供するディジタル・データ伝送シス
    テム用の周波数遷移変調信号受信機において、 励起信号及び基準信号を発生する信号発生器であって、
    前記励起信号及び前記基準信号は信号周波数を有する前
    記信号発生器と、 前記励起信号を送信し、かつ前記ＦＳＫ信号を受信する
    アンテナと、 前記比較器に対する第１及び第２の入力を比較してハイ
    又はローのディジタルビットを発生させる比較器と、 前記受信ＦＳＫ信号を復調する第１列の構成要素であっ
    て、前記第１列の構成要素の出力が前記比較器に対する
    前記第１入力である前記第１列の構成要素と、 前記基準信号を復調する第２列の構成要素であって、前
    記第２列の構成要素の出力が前記比較器に対する前記第
    ２入力である前記第２列の構成要素とを備え、 前記第１列の構成要素及び前記第２列の構成要素は同一
    集積回路の部分であることを特徴とする周波数遷移変調
    信号受信機。
JP7158267A 1994-05-20 1995-05-22 自己校正するディジタル・データ伝送システム用の周波数遷移変調信号受信機 Pending JPH0865347A (ja)

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