JPH0969788A - Ｆｍ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＦＭ変調された受信電波を受信するＦＭ受信
装置において、受信電波が弱い場合でも検波出力のＳ／
Ｎ比が改善されるようにする。 【解決手段】 受信電波の強弱を検出する検出手段６
と、この検出手段６の検出出力に基づいて、ＦＭ検波用
のＳカーブの傾きを変更するＳカーブ変更手段８とを備
えている。

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受信装置に係
り、特には、そのＦＭ検波部分の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＦＭ受信装置では、レシオ検
波、クォドラチュア検波等のＦＭ検波器において、ＦＭ
信号を、その変調度に応じた電圧レベルを有する信号に
復調するが、そのＦＭ検波の出力特性を決める、いわゆ
るＳカーブは、従来、受信電波の強弱とは無関係に、常
に固定された特性が得られるように設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＦＭ変調された受信電
波が強くて搬送波が大きければ、リミッタ効果のために
Ｓ／Ｎ比は改善されるが、電波が弱いと、リミッタ効果
がなくなり、振幅変調分と同時に位相変調分も増えて、
急激にノイズ(ホワイトノイズ)が増加する。

【０００４】ここで、前述のように、受信電波の強弱と
は無関係にＳカーブが固定されたままであると、電波が
弱いときに、ノイズが相対的に増加し、検波出力のダイ
ナミックレンジいっぱいまで大きくなってしまう。

【０００５】このため、従来技術では、検波出力のＳ／
Ｎ比の改善が困難であった。これは、特に変調度が低い
時に顕著となる。

【０００６】したがって、本発明は、ＦＭ受信装置にお
いて、受信電波の強弱に影響されることなく、検波出力
のＳ／Ｎ比を向上させることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、ＦＭ変調された信号を受信するＦＭ受信
装置において、次の構成を採用している。

【０００８】すなわち、本発明では、ＦＭ変調された受
信電波の強弱を検出する検出手段と、この検出手段の検
出出力に基づいて、ＦＭ検波用のＳカーブの傾きを変更
するＳカーブ変更手段とを備え、受信電波の強弱に応じ
てＳ／Ｎ比を改善するようにしたものである。

【０００９】この構成によれば、受信した電波がある程
度強い時には、検波出力のＳカーブは通常のものとし、
弱入力となったときには、検波出力のＳカーブの傾きを
大きくする。すると、検波出力のダイナミックレンジが
狭くなるので、ノイズレベルは、強入力時よりも低レベ
ルの時点で飽和してそれ以上は大きくならないので、弱
入力時の検波出力のＳ／Ｎ比が改善される。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施例１ 図１はこの実施例１に係るＦＭ受信装置の構成を示すブ
ロック図である。

【００１１】同図において、１はＩＦアンプ、２，３は
クォドラチュア検出器を構成する位相比較器と検波用発
振器、４はローパスフィルタ、５はレベル調整器、６は
レベル検出器、７はコンパレータである。

【００１２】検波用発振器３は、位相比較器２の基準位
相を与えるための信号を出力するＬＣ発振器であって、
コイルＬ₀、コンデンサＣ₀，Ｃ₁および抵抗Ｒ₀からな
る。そして、この検波用発振器３には、その発振出力の
電圧レベルを切り換える切換手段８が接続されている。

【００１３】すなわち、この切換手段８は、本例では、
検波用発振器３の抵抗Ｒ₀に対して、並列にスイッチン
グトランジスタＱ₁と抵抗Ｒ₁との直列回路を接続して構
成されている。

【００１４】そして、この切換手段８が特許請求の範囲
のＳカーブ変更手段に、また、レベル検出器６が受信電
波の強弱を検出する検出手段にそれぞれ対応している。

【００１５】いま、ＦＭ変調された受信電波が受信され
て、図示しないフロントエンドで１０.７ＭＨzを中心周
波数として周波数偏移されたＦＭ信号として取り出され
ると、このＦＭ信号は、ＩＦアンプ１で増幅された後、
位相比較器２に入力される。

【００１６】位相比較器２は、入力されたＦＭ信号と発
振器３の発振出力とを位相比較し、この位相の差に応じ
た出力電圧を発生する。そして、この出力電圧がローパ
スフィルタ４で高周波成分が除かれて検波出力として取
り出される。

【００１７】一方、レベル検出器６は、ＩＦアンプ１に
入力されたＦＭ信号のレベルを検出し、そのレベルに応
じた大きさの電圧に変換して出力する。

【００１８】図２は受信された信号の入出力特性を示す
グラフであって、横軸に受信して得られるＦＭ信号のレ
ベルを、縦軸に検波出力の(信号＋ノイズ)レベルとノイ
ズレベルの各レスポンス、およびレベル検出器６からの
検出出力電圧をそれぞれ示している。

【００１９】ここで、図２において、強入力時の信号レ
ベルよりもノイズレベルの方が大きくなる位置をＡ点と
したとき、ＩＦアンプ１に入力されるＦＭ信号が弱くな
って、Ａ点よりも弱入力になった時(したがって、レベ
ル検出器６の出力電圧がＶ_S以下になったとき)に、コン
パレータ７の出力がローレベルとなるように、コンパレ
ータ７の基準電圧を予め設定しておく。

【００２０】このようにしておくと、強い受信電波が得
られてＦＭ信号のレベルがＡ点よりも大きいときには、
コンパレータ７の出力はハイレベルに維持され、切換手
段８を構成するスイッチングトランジスタＱ₁はオンし
ている。このため、検波用発振器３の抵抗Ｒ₀に対して
切換手段８の抵抗Ｒ₁が並列に接続された状態となるの
で、検波用発振器３の全体の合成抵抗の値が小さくな
り、これに応じて発振出力の電圧レベルが小さくなる。

【００２１】図３はＦＭ受信装置の検波出力のＳカーブ
を示すグラフである。

【００２２】ここで、受信電波が強くてトランジスタＱ
₁がオン状態で、発振出力の電圧レベルが小さい場合の
検波出力の特性が、図３の符号aで示すＳカーブである
とする。

【００２３】いま、弱い受信電波のためにＦＭ信号のレ
ベルがＡ点よりも小さくなると、コンパレータ７の出力
がローレベルになってスイッチングトランジスタＱ₁が
オフになる。すると、検波用発振器３の発振周波数は何
ら変化しないが、検波用発振器３の全体の抵抗値がトラ
ンジスタＱ₁のオン時よりも大きくなり、これに応じて
発振出力の電圧レベルが大きくなる。

【００２４】その結果、図３において、検波出力特性が
図中の符号aのＳカーブから符号bで示すＳカーブに変化
する。

【００２５】この符号bで示すＳカーブは、符号aで示す
Ｓカーブよりも傾きが大きく、したがって、検波出力の
ダイナミックレンジの幅が狭い。このため、大きな周波
数偏移のノイズがあっても、強入力時よりも低レベルの
時点で飽和してそれ以上は大きくならないので、弱入力
時の検波出力のＳ／Ｎ比が改善される。

【００２６】しかし、検波出力のＳカーブの傾きが符号
bで示したように大きくなると、検波出力のレベルも大
きくなり、Ｓカーブの切り換えによって音声信号レベル
が変化するという不具合が起こる。

【００２７】そこで、本例では、Ｓカーブの切り換え前
後での検波出力レベルを同じにするために、コンパレー
タ７の出力がローレベルになって図３の符号bで示すＳ
カーブが選択されたときには、これに応じて、レベル調
整器５で検波出力のレベルを下げるようにしている。

【００２８】実施例２ 図４はこの実施例２に係るＦＭ受信装置の構成を示すブ
ロック図であり、図１に示した実施例１に対応する部分
には同一の符号を付す。また、図５は受信された信号の
入出力特性を示すグラフ、図６は図４のＦＭ受信装置の
検波出力のＳカーブを示すグラフである。

【００２９】上記の実施例１では、レベル検出器６の出
力でコンパレータ７を動作させてスイッチングトランジ
スタＱ₁をオン・オフ制御することでＳカーブを二段に
切り換えるようにしているが、この実施例２では、レベ
ル検出器６の検出出力に応じて各スイッチＳＷ₁〜ＳＷ_n
をオン・オフ制御することで、Ｓカーブを多段に切り換
えるようにしたものである。

【００３０】すなわち、この実施例２では、検波用発振
器３の抵抗Ｒ₀に対して、それぞれn個の抵抗Ｒ₁〜Ｒ_nと
スイッチＳＷ₁〜ＳＷ_nとを接続する一方、図５に示すよ
うに、予め、ＦＭ信号レベルを変化させた場合の図中符
号Ａ₀〜Ａ_nで示す各点におけるレベル検出器６の検出出
力の大きさを求めてＥ²ＰＲＯＭ等のメモリ１１に書き
込んでおく。

【００３１】ＦＭ電波の受信時には、レベル検出器６の
出力をＡ／Ｄ変換器９を介して制御部１０に順次取り込
む。

【００３２】受信電波のレベルが十分に大きくて、図２
のＡ₀点よりも大きいときには、制御部１０によってn個
のスイッチＳＷ₁〜ＳＷ_nは全てオン状態になっている。
このため、n＋１個の抵抗Ｒ₀〜Ｒ_nからなる合成抵抗は
最小の値をとり、検波用発振器３の発振出力の電圧レベ
ルが最小になる。その結果、検波出力特性としては、図
６の符号a₀で示すＳカーブとなる。

【００３３】受信電波のレベルが次第に弱くなって、図
２のＡ₀点になったときには、制御部１０によってn番目
のスイッチＳＷ_nがオフになり、このため、検波用発振
器３の合成抵抗は幾分大きくなる。そのため、検波用発
振器３の発振出力の電圧レベルも幾分増加し、その結
果、検波出力特性としては、図６の符号a₁で示すＳカー
ブとなる。

【００３４】続いて、受信電波のレベルがさらに弱くな
って、図２のＡ₂点になったときには、制御部１０によ
ってn番目とn−１番目の両スイッチＳＷ_n，ＳＷ_n-1がと
もにオフになり、このため、検波用発振器３の合成抵抗
はさらに大きくなる。そのため、検波用発振器３の発振
出力の電圧レベルも幾分増加し、その結果、検波出力特
性としては、図６の符号a₂で示すＳカーブとなる。

【００３５】以降、受信電波のレベルが小さくなるのに
したがって、Ｓカーブの傾きが増加し、n個のスイッチ
ＳＷ₁〜ＳＷ_nがすべてオフしたときには、図６の符号a_n
で示すＳカーブとなる。

【００３６】このように、Ｓカーブを多段に切り換えで
きるようにしておけば、受信電波のレベルの強弱に応じ
て各々のＳカーブを選択できるので、適正なダイナミッ
クレンジを確保しつつ、Ｓ／Ｎ比を改善することができ
るので都合がよい。

【００３７】なお、上記の各実施例１，２では、受信電
波が次第に弱くなった場合のＳ／Ｎ比の改善を図ってい
るが、これを応用することにより、強入力時でも、Ｓカ
ーブの傾きを変更することにより、音量調節や電話機の
通話に利用することができる。

【００３８】たとえば、図４に示す構成において、音量
調節ボタン１２を設け、この音量調節ボタン１２の操作
によって、Ｓカーブをa₀〜a_nまで選択できるようにして
おく。そして、Ｓカーブがa₀→a_nに近づくほど、検波出
力のレベルが大きくなるために音量も大きくなり、逆に
Ｓカーブがa_n→a₀に近づくほど検波出力のレベルが小さ
くなって音量も小さくなる。

【００３９】また、アナログコードレス電話機において
は、子機で通話する場合、予め親機との間でＩＤの確認
や、通話チャンネルの指定、確認等のデータ通信を行う
ようになっているが、このような通話の前のデータ信号
受信時のデータのやりとりを確実に行う上で、データ受
信時と通話信号の受信時とでＳカーブの傾きを変化させ
るようにすることができる。つまり、データ信号受信時
には、通常の音声信号受信時よりもＳカーブの傾きを大
きくして、検波出力のレベルを上げるようにする。する
と、Ｓ／Ｎ比が改善されるので、親子間のデータ通信の
失敗の確率が小さくなる。また、通常の音声信号受信時
には、Ｓカーブの傾きを小さくして、ダイナミックレン
ジを広くとれば、確実な音声通話が可能となる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。

【００４１】(１) 本発明のＦＭ受信装置は、受信電波
の強弱に応じて検波出力のＳカーブの傾きを変更するよ
うにしているので、特に、弱入力時の検波出力のＳ／Ｎ
比を改善することが可能となる。

【００４２】これにより、従来のＦＭ受信機ではなし得
なかった弱入力時での音声の聞き取りにくさを改善する
ことができる。

【００４３】(２) また、受信電波の弱入力時のＳ／Ｎ
改善のみならず、強入力時でもＳカーブの傾きを変更す
ることにより、レベル調整や音量切換に利用したり、あ
るいは音声信号とデータ信号の受信時のつながりの信頼
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係るＦＭ受信装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】同受信装置の入出力特性を示すグラフである。

【図３】同受信装置の検波出力のＳカーブを示すグラフ
である。

【図４】本発明の実施例２に係るＦＭ受信装置の構成を
示すブロックである。

【図５】同受信装置の入出力特性を示すグラフである。

【図６】同受信装置の検波出力のＳカーブを示すグラフ
である。

【符号の説明】

１ ＩＦアンプ ２ 位相比較器 ３ 検波用発振器 ４ ローパスフィルタ ５ レベル調整器 ６ レベル検出器(検出手段) ７ コンパレータ ８ 切換手段(Ｓカーブ変更手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦＭ変調された受信電波を受信するＦＭ
   受信装置において、 前記受信電波の強弱を検出する検出手段と、 この検出手段の検出出力に基づいて、ＦＭ検波用のＳカ
   ーブの傾きを変更するＳカーブ変更手段とを備え、 受信電波の強弱に応じてＳ／Ｎ比を改善するようにした
   ことを特徴とするＦＭ受信装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＦＭ受信装置において、 前記Ｓカーブ変更手段は、クォドラチュア検波器を構成
   する位相比較器の基準位相を与えるための検波用発振器
   の発振出力の電圧レベルを切り換える切換手段により構
   成されていることを特徴とするＦＭ受信装置。