JPH1093641A - 多値ｆｓｋ復調ウィンドウコンパレータ - Google Patents

多値ｆｓｋ復調ウィンドウコンパレータ

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JPH1093641A
JPH1093641A JP8241616A JP24161696A JPH1093641A JP H1093641 A JPH1093641 A JP H1093641A JP 8241616 A JP8241616 A JP 8241616A JP 24161696 A JP24161696 A JP 24161696A JP H1093641 A JPH1093641 A JP H1093641A
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signal
voltage
fsk demodulation
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輝夫 佐々木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータにお
いて、最低動作感度を向上させることである。 【解決手段】 受信電界強度が小さくなり復調信号が小
さくなったときでも復調信号とＬＳＢコンパレート基準
レベルの位置関係を一定に保つような基準電圧発生回路
７を構成に有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多値ＦＳＫ復調ウィ
ンドウコンパレータに関し、特に弱受信電界時の感度向
上を可能とした多値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、従来の４値ＦＳＫ復調無線部の
ブロック図である。
【０００３】アンテナ１で受信された無線信号を無線増
幅部２で増幅し、ＦＭ復調信号は、復調部３でクワドラ
チャー検波回路により周波数偏移データがアナログ電圧
値に変換される。復調されたアナログ電圧値は、図１０
の入出力特性を持つＭＳＢコンパレ−タ４と図１１の入
出力特性を持つＬＳＢコンパレータ５により、ＭＳＢ、
ＬＳＢの２ビットのデジタルパラレルデータに変換され
る。ＭＳＢは、周波数偏移の極性を判定した結果であ
り、ＬＳＢは周波数偏移の絶対値の大きさを判定した結
果である。
【０００４】図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、復調信
号とＭＳＢ、ＬＳＢコンパレータの動作の一例である。
【０００５】ＭＳＢコンパレータ４は周波数偏移の極性
を判定するため、ＭＳＢコンパレート基準レベルは、波
形の中心のＶＲＥＦとなり、一方ＬＳＢコンパレータ５
は周波数偏移の大小を判定するため、ＬＳＢコンパレー
ト基準レベルは、データ’１０’と’１１’に相当する
復調信号電圧の中間値をＶＨとし、データ’０１’と’
００’に相当する復調信号電圧の中間値をＶＬとする。
【０００６】図１３は、ＦＳＫ復調回路における一般的
なＳ／Ｎ特性である。ＲＦ信号入力レベルが十分大きい
場合、復調信号レベルは一定であるが、ＲＦ信号入力レ
ベルがあるレベル（たとえばＶＴＨ）より小さくなると
復調信号レベルはＶＲＥＦを中心に減衰する。図１４
は、ＲＦ信号入力レベルとコンパレート基準レベルの関
係である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この従来のＦＳＫ復調
コンパレータのＬＳＢコンパレート基準レベルは、ＲＦ
信号入力の大きさによらず一定の電圧であるためＲＦ信
号入力が大きい時の復調信号振幅電圧とＬＳＢコンパレ
ート基準レベルの関係と、ＲＦ信号入力があるレベル以
下に小さい時の復調信号振幅電圧とＬＳＢコンパレート
基準レベルの関係は異なる。このことはＲＦ信号入力が
あるレベル以下になった時、ＬＳＢコンパレータは正し
い信号判定ができなくなる。
【０００８】すなわち本発明は、弱受信電界時の復調信
号振幅の変化にＬＳＢコンパレート基準レベルを追従さ
せ、復調信号とＬＳＢコンパレート基準レベルの位置関
係を一定に保つことが課題である。
【０００９】本発明の目的はＦＳＫ復調受信機の受信感
度向上を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の多値ＦＳ
Ｋ復調ウィンドウコンパレータは、少なくとも、無線周
波数の周波数偏移の極性を判定するＭＳＢコンパレータ
と、無線周波数の周波数偏移の絶対値を判定するＬＳＢ
コンパレータと、無線信号の強度を検出して、その強度
に応じた信号を出力する受信電界強度検出器と、前記受
信電界強度検出器の出力電圧に対して前記ＬＳＢコンパ
レータの基準電圧を変化させる基準電圧発生回路とから
構成され、前記基準電圧発生回路は、前記受信電界強度
検出器からの出力電圧が一定値以下の時には、基準電圧
発生回路の基準電圧が変化することを特徴とする多値Ｆ
ＳＫ復調ウィンドウコンパレータを有する。
【００１１】本発明の第２の多値ＦＳＫ復調ウィンドウ
コンパレータは、第１の多値ＦＳＫ復調ウィンドウコン
パレータにおいて、前記基準電圧発生回路は、前記受信
電界強度検出器からの出力電圧が一定値以下の時には、
ＬＳＢコンパレータの基準電圧を無線信号の周波数偏移
の絶対値が減少する点に変化させる様に構成された多値
ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータを有する。
【００１２】本発明の第３の多値ＦＳＫ復調ウィンドウ
コンパレータは、第１の多値ＦＳＫ復調コンパレータに
おいて、前記基準電圧発生回路は、前記受信電界強度検
出器からの出力が一定値以下の時には、ＬＳＢコンパレ
ータの基準電圧を前記受信電界強度検出器の出力電圧に
比例した直流電圧だけ無線信号の周波数偏移の絶対値が
減少する方向に変化させる様に構成された多値ＦＳＫ復
調ウィンドウコンパレータを有する。
【００１３】本発明の第４の多値ＦＳＫ復調ウィンドウ
コンパレータは、第１の多値ＦＳＫ復調ウィンドウコン
パレータにおいて、前記基準電圧発生回路は、前記受信
電界強度検出器からの出力電圧が一定値以下の時には、
ＬＳＢコンパレータの基準電圧を前記受信電界強度検出
器の出力電圧の変動量に比例した直流電圧だけ無線信号
の周波数偏移の絶対値が減少する方向に変化させる様に
構成された多値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータを有
する。
【００１４】本発明の第５の多値ＦＳＫ復調ウィンドウ
コンパレータは、第１の多値ＦＳＫ復調ウィンドウコン
パレータにおいて、前記基準電圧発生回路は、前記受信
電界強度検出器からの出力電圧が一定値以下の時には、
ＬＳＢコンパレータの基準電圧を前記受信電界強度検出
器の出力電圧によらず無線信号の周波数偏移の絶対値が
減少する方向に一定電圧だけ変化させる様に構成された
多値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータを有する。
【００１５】本発明の第６の多値ＦＳＫ復調ウィンドウ
コンパレータは、第１、２、３、４または５の多値ＦＳ
Ｋ復調ウィンドウコンパレータにおいて、前記ＬＳＢコ
ンパレータは多値判定用に無線周波数の周波数偏移の絶
対値を判定する複数の入力端子と複数の基準電圧入力端
子と、複数の判定出力端子を有するＬＳＢコンパレータ
を有する。
【００１６】本発明の多値ＦＳＫ復調用ウィンドウコン
パレータによれば、弱受信電界時の復調信号振幅の変化
にＬＳＢコンパレート基準レベルが追従するため復調信
号とコンパレート基準レベルは一定の位置関係を保つこ
とが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［１］構成の説明 次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
【００１８】図１は、本発明の４値ＦＳＫ復調無線部の
ブロック図である。
【００１９】アンテナ１により受信されたＦＭ変調信号
は、無線増幅部２で増幅後、復調部３で復調される。復
調された信号は、ＭＳＢコンパレータ４、ＬＳＢコンパ
レータ５によって、制御部２８で読み取り可能な波形に
変換される。
【００２０】無線増幅部２で増幅された信号は、復調部
３と同時に受信電界強度検出器６にも送られ、受信電界
強度検出器６はこの信号の振幅に応じ、図４に示す入出
力特性に応じて直流電圧信号が基準電圧発生回路７に出
力される。基準電圧発生回路７は、図２で示すように電
圧比較器１３とＶーＩアンプ１４とＶＴＨバイアス１７
とＶＲＥＦバイアス１２とスイッチ１５とスイッチ１６
と定電流源８と定電流源１１と抵抗９と抵抗１０とで構
成されている。ＶーＩアンプ１４は、図３で示す入出力
特性を持ち、電圧比較器１３は、受信電界強度検出器６
の出力電圧がＶＴＨより大きい時ＨＩＧＨを出力しＶＴ
Ｈより小さい時ＬＯＷを出力し、スイッチ１５、１６
は、ＨＩＧＨ信号でＯＦＦ、ＬＯＷ信号でＯＮとなる特
性を持つ。
【００２１】［２］動作の説明 次に、本発明の実施例の動作について、図２を参照して
詳細に説明する。
【００２２】図２は基準電圧発生回路７のブロック図で
ある。
【００２３】受信電界強度検出器６の出力電圧がＶＴＨ
以上の時は、電圧比較器１３からＨＩＧＨ信号が出力さ
れスイツチ１５、１６はＯＦＦされる。従って抵抗９、
１０には、一定電流Ｉ０が流れＶＨ、ＶＬは一定電圧を
出力する。一方、無線信号の電界強度が小さくなり電界
強度検出器６の出力電圧がＶＴＨ以下になると電圧比較
器１３からＬＯＷが出力されスイッチ１５、１６はＯＮ
し、ＶーＩアンプ１４によりＶＴＨとの差電圧が電流に
変換され、抵抗９、１０間を流れる電流を減少される。
従って、抵抗９、１０間の電位差は受信電界強度検出器
の出力電圧の減少に応じ減少する。
【００２４】この様に基準電圧発生回路７は、図５に示
すような入出力特性を持つ回路を構成することで弱受信
電界時の復調信号振幅の変化に伴ない、ＬＳＢコンパレ
ート基準レベルを変化させ、復調信号最大振幅とコンパ
レート基準レベルを一定の位置関係に保つ。
【００２５】［３］他の実施の形態 次に、その他の実施の形態として、図６に基準電圧発生
回路７の第２の構成及び動作について説明する。
【００２６】本実施の形態では、基準電圧発生回路７
は、電圧比較器１３とＶＴＨバイアス１７とＶＲＥＦバ
イアス１２と定電流源１８、１９、２０、２１と抵抗
９、１０とスイッチ２２、２３とから構成されている。
電圧比較器１３は、受信電界強度検出器６の出力電圧が
ＶＴＨより大きい時ＨＩＧＨを出力し、ＶＴＨより小さ
い時ＬＯＷを出力し、スイッチ２２、２３は、ＨＩＧＨ
信号でＯＮ、ＬＯＷ信号でＯＦＦとなる特性を持つ。
【００２７】以上のように基準電圧発生回路７を構成す
ることにより、受信電界強度検出器６の出力電圧がＶＴ
Ｈ以上の時は、電圧比較器１３からＨＩＧＨ信号が出力
されスイッチ２２、２３はＯＮされる。従って抵抗９、
１０には、一定電流Ｉ１＋Ｉ２が流れＶＨ、ＶＬは一定
電圧を出力する。一方、無線信号の電界強度が小さくな
り電界強度検出器６の出力電圧がＶＴＨ以下になると電
圧比較器１３からＬＯＷが出力されスイッチ２２、２３
はＯＦＦし、一定電流Ｉ２が流れＶＨ、ＶＬは一定電圧
を出力する。
【００２８】この様に基準電圧発生回路７は、図７
（ａ）、（ｂ）に示すような入出力特性を持つ回路を構
成することで弱受信電界時の復調信号振幅の変化に伴
い、ＶＴＨを基準電圧とし２段階のコンパレート基準レ
ベルＶＨ、ＶＬを持つことが可能となる。図２と比べ特
性面では劣るが回路の簡略化ができるという利点を持
つ。
【００２９】また、図８に多値ＦＳＫ復調ウィンドウコ
ンパレータの一例として８値ＦＳＫ復調無線部のブロッ
ク図を示す。基準電圧発生回路２５の動作は、前述した
図２、６と同じ様に構成される。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明の多値ＦＳ
Ｋ復調ウィンドウコンパレータは、弱受信電界時の復調
信号振幅の変化に伴い、ＬＳＢコンパレ−ト基準レベル
を変化させることが可能になるため、今まで受信不可能
であった受信電界強度において受信可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の４値ＦＳＫ復調無線部
のブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態の基準電圧発生回路の回
路図である。
【図３】従来のＶーＩアンプの入力特性を示す図であ
る。
【図４】従来の受信電界強度検出器の入出力特性を示す
図である。
【図５】本発明の一実施の形態の基準電圧発生回路の入
出力特性を示す図である。
【図６】本発明の別の実施の形態の基準電圧発生回路の
回路図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の別の実施の形態の
基準電圧発生回路の入出力特性を示す図である。
【図８】本発明の別の実施の形態の８値ＦＳＫ復調無線
部のブロック図である。
【図９】従来の無線部ブロック図である。
【図１０】従来のＭＳＢコンパレータの入出力特性を示
す図である。
【図１１】従来のＬＳＢコンパレータの入出力特性を示
す図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来のＭＳＢ、
ＬＳＢコンパレータの動作例を示す図である。
【図１３】従来のＦＭ変調におけるＳ／Ｎ特性を示す図
である。
【図１４】従来のＲＦ信号入力レベルとコンパレート基
準レベルの関係を示す図である。
【符号の説明】
１ アンテナ ２ 無線増幅部 ３ 復調部 ４ ＭＳＢコンパレータ ５ ＬＳＢコンパレータ ６ 受信電界強度検出器 ７ 基準電圧発生回路 ８ 定電流源 ９ 抵抗 １０ 抵抗 １１ 定電流源 １２ ＶＲＥＦバイアス １３ 電圧比較器 １４ ＶーＩアンプ １５ スイッチ １６ スイッチ １７ ＶＴＨバイアス １８ 定電流源 １９ 定電流源 ２０ 定電流源 ２１ 定電流源 ２２ スイッチ ２３ スイッチ ２４ コンパレータ部 ２５ 基準電圧設定回路 ２６ ４値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータ ２７ ８値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータ ２８ 制御部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータ
    において、少なくとも、無線周波数の周波数偏移の極性
    を判定するＭＳＢコンパレータと、無線周波数の周波数
    偏移の絶対値を判定するＬＳＢコンパレータと、無線信
    号の強度を検出してその強度に応じた信号を出力する受
    信電界強度検出器と、前記受信電界強度検出器の出力電
    圧に対して前記ＬＳＢコンパレータの基準電圧を変化さ
    せる基準電圧発生回路とから構成され、前記受信電界強
    度検出器からの出力電圧が一定値以下の時には、基準電
    圧発生回路の基準電圧が変化することを特徴とする多値
    ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータ。
  2. 【請求項２】 前記基準電圧発生回路は、前記受信電界
    強度検出器からの出力電圧が一定値以下の時には、ＬＳ
    Ｂコンパレータの基準電圧を無線信号の周波数偏移の絶
    対値が減少する点に変化させる様に構成された請求項１
    に記載の多値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータ。
  3. 【請求項３】 前記基準電圧発生回路は、前記受信電解
    強度検出器からの出力電圧が一定値以下の時には、ＬＳ
    Ｂコンパレータの基準電圧を前記受信電解強度検出器の
    出力電圧に比例した直流電圧だけ無線信号の周波数偏移
    の絶対値が減少する方向に変化させる様に構成された請
    求項１に記載の多値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレー
    タ。
  4. 【請求項４】 前記基準電圧発生回路は、前記受信電界
    強度検出器からの出力電圧が一定値以下の時には、ＬＳ
    Ｂコンパレータの基準電圧を前記受信電界強度検出器の
    出力電圧の変動量に比例した直流電圧だけ無線信号の周
    波数偏移の絶対値が減少する方向に変化させる様に構成
    された請求項１に記載の多値ＦＳＫ復調ウィンドウコン
    パレータ。
  5. 【請求項５】 前記基準電圧発生回路は、前記受信電界
    強度検出器からの出力電圧が一定値以下の時には、ＬＳ
    Ｂコンパレータの基準電圧を前記受信電界強度検出器の
    出力電圧によらず無線信号の周波数偏移の絶対値が減少
    する方向に一定電圧だけ変化させる様に構成された請求
    項１に記載の多値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータ。
  6. 【請求項６】 前記ＬＳＢコンパレータは多値判定用に
    無線周波数の周波数偏移の絶対値を判定する複数の入力
    端子と複数の基準電圧入力端子と、複数の判定出力端子
    を有するＬＳＢコンパレータを有する請求項１ないし５
    のいずれか１項に記載の多値ＦＳＫ復調ウィンドウコン
    パレータ。
  7. 【請求項７】 前記多値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレ
    ータが４値ＦＳＫ復調ウィンドウコンパレータである請
    求項１ないし６のいずれか１項に記載の４値ＦＳＫ復調
    ウィンドウコンパレータ。
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