JPH09312588A - Fm通信システム - Google Patents

Fm通信システム

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JPH09312588A
JPH09312588A JP12618596A JP12618596A JPH09312588A JP H09312588 A JPH09312588 A JP H09312588A JP 12618596 A JP12618596 A JP 12618596A JP 12618596 A JP12618596 A JP 12618596A JP H09312588 A JPH09312588 A JP H09312588A
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Naoki Yakuwa
直樹 八鍬
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 FM通信システムにおいて、ミリ波のように
発振器の低周波雑音が大きい場合に、エンファシスによ
って低周波雑音が強調されるのを防いでS/Nの向上を
図る。 【解決手段】 送信機1では、LPF11の低周波領域
の伝達特性を周波数が小さいほど大きくなるように選
ぶ。具体的には、復調器23の出力において、変調器1
3の位相雑音NLOが三角雑音NFMより大きくなる周波数
範囲で、LPF11の伝達特性が大きくなるようにす
る。LPF11の出力をプリエンファシス12により高
周波領域の強調をして変調器13に加えて送信する。受
信機2では、復調器23の出力をディエンファシス22
に加えて高周波領域の減衰をする。これにより、伝送路
で加わった三角雑音を低減できる。更にその出力をLP
F11の逆の特性を持ったHPF21にて低減圧縮をす
ることにより、変調器の位相雑音に相当する成分を小さ
くできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はFM通信システムに
関し、特に送信側で入力信号をプリエンファシスを行な
ってFM変調し受信側でFM復調後にディエンファシス
を行なうようにしたミリ波帯のFM通信システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、FM変復調方式においては、伝
送路において信号に付加されて復調器出力に現れる三角
雑音と呼ばれる、周波数に比例して増加する雑音が発生
する。また、FM通信システムを用いて音声及び画像を
伝送する場合に、入力信号に含まれる高周波成分はかな
り少ない。そこで入力信号の高周波成分を予め強調して
変調し、復調時に高周波成分を減衰させることにより、
受信器出力における伝送信号のS/N(信号対雑音比)
の改善をするエンファシスという方法が用いられてい
る。
【0003】図7は従来のエンファシスを用いたFM通
信システムの構成を示したものである。図7を参照する
と、送信機1は、送信すべき入力信号SINをプリエンフ
ァシスするプリエンファシス回路12と、このプリエン
ファシスされた信号をFM変調するFM変調器13とか
らなっている。
【0004】受信機2は、受信されたFM信号を復調す
るFM復調器23と、このFM復調出力をディエンファ
シスするディエンファシス回路22とからなっている。
【0005】図8は図7に示したエンファシス方式を用
いたFM通信システムにおける伝送信号と雑音との関係
をベースバンドで示したものである。図8(A)は、図
7のa点における送信機1の入力信号SINの周波数対レ
ベルの関係を示している。
【0006】図8(B)は図7のb点におけるプリエン
ファシス後の信号SMOD とFM変調器13に用いられる
発振器の位相雑音NLOとの周波数対レベルの関係を示す
図である。また、図8(C)はFM伝送路で発生する三
角雑音NFMが付加された図7のc点におけるFM復調出
力(SDEM ,NLO,NFM)の周波数対レベルの関係を示
す図である。
【0007】更に、図8(D)は図7のd点におけるデ
ィエンファシス後の出力信号SOUTと雑音NTOTAL との
周波数対レベルの関係を示す図である。
【0008】図8(D)の特性からも明らかな如く、エ
ンファシス処理により伝送路にて付加された三角雑音N
FMの高周波領域が圧縮可能となって、伝送信号のS/N
が向上することになるのである。
【0009】図9は従来の他のFM通信システムのブロ
ック図であり、特開昭57−31275号公報に示され
たものである。尚、図9において、図7と同等部分は同
一符号により示されている。
【0010】図9を参照すると、送信機1において、プ
リエンファシス回路12の前段において、圧縮回路14
を付加して、入力信号の大振幅かつ高周波領域の成分に
ついてのみ圧縮を行っている。そして、受信機2におい
て、ディエンファシス後の信号に対して、伸長回路24
にて伸長処理を行うようになっている。これにより、信
号の歪みを小さくできるので、エンファシス量を大きく
してS/Nの改善を図っているのである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】図7に示したようなエ
ンファシス方式をミリ波FM通信システムに適用して
も、S/Nは改善しないことである。
【0012】その理由は、ミリ波のFM変調器に用いら
れる発振器は、発振素子の制約や逓倍段数が大きくなる
ことから、VHF及びマイクロ波などと比較してミリ波
の位相雑音が圧倒的に大きい。このため、受信機のディ
エンファシス回路出力における雑音について、VHF及
びマイクロ波などでは三角雑音が支配的で発振器の位相
雑音は問題とならなかったのに対して、ミリ波では発振
器の位相雑音が無視できない。特に、l/f雑音と呼ば
れる低周波領域の周波数に反比例して大きくなる雑音に
ついては、図8(D)に示すように強調されてしまい、
その結果S/Nが劣化することになる。
【0013】図9に示すような圧縮・伸長を用いたエン
ファシス方式では、入力信号の高周波領域の歪みを改善
するだけで、低周波領域に対しては影響を及ぼさず、従
って発振器の位相雑音の低減には効果はない。
【0014】本発明の目的は、特にミリ波帯の如く発振
器の低周波雑音が大きい様なFM通信システムにおい
て、低周波領域のエンファシス量を小さくすることによ
ってS/Nの向上を図る様にしたFM通信システムを提
供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、送信す
べき入力信号をプリエンファシス手段を介してFM変調
手段へ供給するようにした送信機を有するFM通信シス
テムであって、前記入力信号の低周波成分を強調する低
域強調手段を有することを特徴とするFM通信システム
が得られる。
【0016】そして、前記低域強調手段は、前記プリエ
ンファシス手段の前段に縦続接続されるか、前記プリエ
ンファシス手段と並列に接続されていることを特徴とし
ている。
【0017】更に本発明によれば、前記送信機からの送
信信号を受信してFM復調する復調手段と、この復調出
力をディエンファシスするディエンファシス手段と、こ
のディエンファシス手段の出力の低周波成分を減衰する
低域減衰手段とを含む受信機を有することを特徴とする
FM通信システムが得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の作用について述べる。F
M変調器の位相雑音が問題となる低周波領域について、
入力信号を強調して変調し、復調後に減衰させることに
よって、エンファシスを行ってもFM復調後に位相雑音
が強調されることを防止する。
【0019】以下に、本発明の実施例について図面を用
いて説明する。
【0020】図1は本発明の一実施例のブロック図であ
り、図7,9と同等部分は同一符号にて示されている。
図1を参照すると、送信機1において、送信すべき入力
信号SINはLPF(ローパスフィルタ)11を介してプ
リエンファシス回路12へ入力され、プリエンファシス
処理された信号はFM変調器13へ入力されてFM変調
される。
【0021】受信機2において、FM復調器23にてF
M復調された復調出力はディエンファシス回路22によ
りディエンファシス処理され、HPF(ハイパルフィル
タ)21へ入力される。このHPF21の出力が受信出
力SOUT となる。
【0022】送信機1におけるLPF11の特性として
は、低周波領域の伝達特性を周波数が小さいほど大きく
なる様に選定される。具体的には、図3(C)に示す復
調器23の復調出力(図1のc点)において、変調器1
3の位相雑音NLOが三角雑音NFMより大きくなる周波数
範囲で、LPF11の伝達特性が大となる様にする。
【0023】LPF11の出力をプリエンファシス回路
12にて高周波領域を強調してFM変調器13に印加し
て送信するのである。図2(A)は送信機1におけるL
PF11とプリエンファシス回路12との周波数対伝達
利得の関係を示す図である。
【0024】一方、受信機2では、FM復調器23の出
力をディエンファシス回路22に供給して高周波領域の
減衰を行い、伝送路で加わった三角雑音を低減し、更に
その出力において、LPF11の逆特性を有するHPF
21にて低域成分の圧縮を行うことで、図3(D)に示
す如く、変調器13の位相雑音に相当する成分ΔNをな
くすことができる。
【0025】尚、図2(B)は受信機2におけるディエ
ンファシス回路22とHPF21との周波数対伝達利得
の関係を示す図であり、図3(A),(B)は送信機1
における送信機入力信号SIN(a点)と変調器入力信号
(b点)との周波数対レベルの各関係を夫々示す図であ
る。
【0026】図4(A)はLPF11の一例を示す回路
図であり、オペアンプ(演算増幅器)3と、抵抗R1〜
R4と、コンデンサC1とからなるアクティブローパス
フィルタである。また、図4(B)はHPF21の一例
を示す回路図であり、オペアンプ4と、抵抗R5〜R8
と、コンデンサCとからなるアクティブハイパスフィル
タである。
【0027】尚、アクティブフィルタ構成の他に受動素
子のみを用いたパッシブフィルタ構成としても良いこと
は勿論である。
【0028】図5は本発明の他の実施例のブロック図で
あり、図1と同等部分は同一符号にて示している。図1
の実施例では、LPF11をプリエンファシス回路12
の前段に縦続接続して設けているが、図5の本実施例に
おいては、LPF11をプリエンファシス回路12と並
列に接続して設けている。
【0029】このLPF11の伝達特性としては、図6
に示す如く、低周波領域の伝達特性を周波数が小さいほ
ど大きくなる様に選定する。具体的には、図3(C)の
復調出力において、変調器の位相雑音NLOが三角雑音N
FMより大きくならない様に、LPF11の伝達特性が選
ばれることになる。
【0030】尚、上記各実施例においては、LPF11
とプリエンファシス回路12,HPF21とディエンフ
ァシス回路22とを夫々独立の回路ブロックとしている
が、同等の伝達特性を有する一つのフィルタとしても良
いものである。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、FM変調器の位相雑音
が問題となる低周波領域でエンファシスを抑えているの
で、特にミリ波FM通信等の位相雑音が問題となる通信
システムにおいてS/Nの改善が大幅に可能となるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】(A)は図1の送信機の入力からFM変調器ま
での伝達利得特性を示す図、(B)は図1の受信機の復
調器から出力までの伝達利得特性を示す図である。
【図3】(A)〜(D)は図1の各点a〜dにおけるベ
ースバンド特性を、周波数対レベル特性として夫々示し
た図である。
【図4】(A)は図1のLPF11の例を示す回路図、
(B)は図1のHPF21の例を示す回路図である。
【図5】本発明の他の実施例のブロック図である。
【図6】図5の送信機の入力からFM変調器までの伝達
利得特性を示す図である。
【図7】従来のFM通信システムの一例を示すブロック
図である。
【図8】(A)〜(D)は図7の各点a〜dにおけるベ
ースバンド特性を、周波数対レベル特性として夫々示す
図である。
【図9】従来のFM通信システムの他の例を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1 送信機 2 受信機 3,4 オペアンプ 11 LPF 12 プリエンファシス回路 13 FM変調器 21 HPF 22 ディエンファシス回路 23 FM復調器

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信すべき入力信号をプリエンファシス
    手段を介してFM変調手段へ供給するようにした送信機
    を有するFM通信システムであって、前記入力信号の低
    周波成分を強調する低域強調手段を有することを特徴と
    するFM通信システム。
  2. 【請求項2】 前記低域強調手段は、前記プリエンファ
    シス手段の前段に縦続接続されていることを特徴とする
    請求項1記載のFM通信システム。
  3. 【請求項3】 前記低域強調手段は、前記プリエンファ
    シス手段と並列に接続されていることを特徴とする請求
    項1記載のFM通信システム。
  4. 【請求項4】 前記低域強調手段はローパスフィルタで
    あることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載のFM
    通信システム。
  5. 【請求項5】 前記送信機からの送信信号を受信してF
    M復調する復調手段と、この復調出力をディエンファシ
    スするディエンファシス手段と、このディエンファシス
    手段の出力の低周波成分を減衰する低域減衰手段とを含
    む受信機を有することを特徴とする請求項1〜4いずれ
    か記載のFM通信システム。
  6. 【請求項6】 前記低域減衰手段はハイパスフィルタで
    あることを特徴とする請求項5記載のFM通信システ
    ム。
  7. 【請求項7】 前記低域強調手段及び低域減衰手段は夫
    々ベースバンド部に設けられていることを特徴とする請
    求項1〜6いずれか記載のFM通信システム。
  8. 【請求項8】 ミリ波帯のFM通信に使用されることを
    特徴とする請求項1〜7いずれか記載のFM通信システ
    ム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007049475A1 (ja) * 2005-10-28 2007-05-03 Advantest Corporation 試験装置、フィクスチャボード、及びピンエレクトロニクスカード
US7991093B2 (en) 2007-02-09 2011-08-02 Rohm Co., Ltd. Analog/digital circuit

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