JPS60247352A - 受信装置 - 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 本発明はデータ通信に用いることができる受信装置に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、ポケットベル、自動車電話等の移動通信業務が盛
んになってきている。上記の移動通信において、自局あ
るいは相手局のダイヤル番号等の識別用情報のデータ伝
送をともなった送受信装置が使われている。

以下図面を参照しながら従来の送受信装置について説明
する。第１図は従来の送受信装置のブロック図である。

第１図中、１は送信装置、■は受信装置を示す。送信装
置ｌはテンキー等からなる入力回路１からの情報に対応
した周波数を発生するトーン発生回路２を有する。この
トーン発生回路２は例えば異なった周波数を発生する発
信器群２ａ　、２ｂ　、２０．２ｄ　、　からなってお
り、入力回路１からの情報によりスイッチ２ｅを切り換
え、情報に対応した周波数の信号を出力するように構成
している。また上記送信装置■は、ＦＭ変調回路３、送
信回路４、送信アンテナ５を有する。一方、受信装置■
は受信アンテナ６、高周波増幅回路７、局部発振回路８
、周波数変換回路９、中間周波増幅回路１０、ｌｌ’Ｍ
復調回路１１、周波数分析回路１２を有する。この周波
数分析回路１２はフィルター１２ａ、１２ｂ、で構成さ
れている。また、上記受信装置■は情報解読回路１３、
ブザーあるいは表示器等で構成される出力回路１４を有
する。

以上のように構成された送受信装置についてその動作を
以下π説明する。テンキー等からなる入力回路１を操作
し、情報を入力すると、その入力された情報に対応した
周波数の信号がトーン発生回路２から出力されＦＭ変調
回路３で高周波信号をトーン発生回路２からの出力信号
で周波数変調し、送信回路４で増幅して送信アンテナ５
より電磁波として送出する。トーン発生回路２の機能に
ついて第２図に基づき、さらに詳しく説明する。

第２図（ａ）はトーン発生回路２で発生させることので
きる周波数のスペクトラム図である。第２図（ｂ）は、
トーン発生回路２から出力する周波数列を示す出力図で
ある。第２図＜ａ）は発振器２ａ　、　２ｂ　。

が全部でｎ個あることを示している。各発振器２ａ、２
ｂ、・　・の発振周波数けｆｌ、ｆ２．・・ｆｎである
。これらの発振周波数の信号は入力回路１からの情報に
よりスイッチ２ｅで切り換えられ第２図（ｂ）に示す時
間割りで出力される。すなわち、時間Ｔ毎に周波数が切
り換わる。さてここで発振周波数の数ｎを１０とすると
、数字の０かう９−１：でをそｉソｔ１．ｆ　から’１
０までに対応させす ることかでき、第２図（ｂ）に示すごとく４周波数を送
れば、４桁の数字を送ることができる。次に受信装置に
ついて説明する。第１図■において、受信アンテナ６に
入力した電磁波は高周波増幅回路７で選択増幅され、周
波数変換回路ｐで中間周波数に変換され、中間周波増幅
回路１０でさらに選択増幅され、ＦＭ復調回路１１で周
波数変換された信号が復調され、その出力に第２図（ｂ
）ｔ、ｐｃ示す周波数列の信号が出力される。周波数分
析回路１２は、周波数ｆ１．ｆ２．　・・・ｆｎのｎ個
の周波数を選択分離させるｎ個のフィルター１２＆、１
２ｂ。

・・　からなっている。フィルター１２８からは、ｆｌ
　の信号のみが、フィルター１２ｂからはｆ２の信号の
みがとりだされる。情報解読回路１３では周波数分析回
路１２からの信号がどのような順序でどういう周波数の
信号がきたのかを判別し、ブザーあるいは表示器等の出
力回路１４を駆動させる。

しかしながら、上記のような構成においては、周波数変
調回路ケ使用しているので、受信機入力のＣ／Ｎがある
程度悪化すると、復調回路出力のＳ／Ｎが急激に悪化し
はじめるという、いわゆるスレッショルドポイントが存
在し、これ以下の入力レベルでは実用にならなかった。

さらに受信帯域幅を局部発振周波数の温度変動を考慮し
て、広くしておく必要がある。そのため、次に示す問題
点を有していた。それは、受信帯域幅が必要以上に広く
なるため、復調出力のＳ／Ｎが悪化する。

従って情報の解読できる限界レベルが悪化し、通信可能
な距離にも限界があっ　た。

発明の目的 本発明の目的は、データ通信を行う受信装置において、
局部発振周波数の温度変動による受信性能の悪化を防ぐ
ことができ、かつ、受信帯域幅を受信信号の必要帯域幅
１で狭めることができ、これによりＳ／Ｎｉ改善でき、
また雑音による誤動作を防ぐことのできる受信駿置ヲ提
供することにある。

発明の構成 本発明による受信装置は、予め設定された基準周波数情
報を含む信号を周波数分析する周波数分析回路と前記周
波数分析回路からの信号を入力とする情報解読回路と、
受信周波数を決定する局部発信１０１路と、基準周波数
相当の１ｂ号が基準周波数と一致していることを見る比
較回路を備えるものである。かかる構成によれは、周囲
温度の変化等により、受信装置の局部発振周波数が変動
したとしても、前記基準周波数相当の信号を周波数分析
回路および情報解読回路によって検出し、この検出結果
に基づき、前記局部発信回路を制御することにより、受
信帯域の中心付近に基準周波数が来るようし、その後、
比較回路により基準周波数に一致していることにより後
続の信号の受信が開始されるように構成しているため、
受信帯域幅を温度変動を考慮して広ける必要がなく、狭
帯域化できる。そのため、Ｓ／Ｎを改善することができ
、よって通信可能距離を拡大できるものである。また、
比較回路により、基準周波数の到来が確認された後に受
信開始しているので雑音による誤動作を防ぐことができ
る。

実施例の説明 以下本り明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。第３図は本発明の一実施例における送受信装置のブ
ロック図を示すものである。第３図において、Ａｌ１−
１：送信装置、Ｂは受信装置である。

送信回路Ａは、入力回路１、トーン発生器１５、高周波
発振回路１６、周波数変換回路１７、送信回路４、送信
アンテナ６を有する。一方、受信装置Ｂは受信アンテナ
６、高周波増幅回路７、局部発振回路８、周波数変換回
路９、中間周波数増幅回路１０．局部発振回路１８、周
波数変換回路１９、周波数分析回路２０、情報解読回路
２１、比較回路２２、出力回路１４を有する。なお、第
１図の従来例と同一の機能のものについては、同一番号
を付与しである。以上のように構成された本実施例の送
受信装置について以下その動作を説明する。

まず送信装置から説明する。テンキー等からなる入力回
路１を操作し、情報を入力する。トーン発生器１６の機
能については第４図に基づき説明する。第４図（ａ）は
トーン発生器１５で発生させることのできる周波数スペ
クトラム図である。第４図（ｂ）〜（ｅ）ｌｄ、トーン
発生器１５から出力する周波数列の例を示す出力図であ
る。トーン発生器１５の構成は、例えば、第４図（ａ’
ｌのｆ−ｎ／２からｆｎ／２までの各周波数を発生させ
る発振器１５ａ　、　１，５ｂ、１５ｃ。

１５ｄ、　・・と、スイッチ１５ｅからなっている。ト
ーン発生器１６の機能で従来のトーン発生回路２の機能
と根本的に異なっている点は、基準周波数ｆ。

を有し、かつ情報を基準周波数ｆ。との関連のも□とに
定義していることである。表に情報を基準周波数との周
波数差の関係で定義した１°例を示す。

ただし、第４図（ａ）において隣合う周波数の間隔をす
べてΔｆとする。第４図（ａ）においてｎ・＝１０の場
合であり（以後ｎ−１０として扱う）、情報として数字
のＯから９を与えている。トーン発生器１５の出力の１
例を第４図（ｂ）に示す。まず最初に基準周波数ｆ０を
出力し、次いで情報をふくんだ周波数列を出力する。第
４図（ｂ）の例では、表−より、数字の３−数字の８−
級字の９−数字の４という順序で情報を送っていること
になる。第４図（ｂ）の信号は、周波数変換回路１７で
高周波信号に変換され、送信回路４で増幅され、送信ア
ンテナ５より電磁波として送出される。次に受信装置に
ついて説明する。受信アンテナ６から中間周波増幅回路
１０まての動作は従来の場合と同様である。周波数変換
回路１９で中間周波増幅回路１ｏの出力はさらに低い周
波数に変換される。この周波数変換回路１９１−１．、
周波数分析回路２０て処理しゃすい周波数帯に信号を変
換するものであり、必要に応して変換周波数を設定する
。温度変動等により局部発振周波数がずれた場合、周波
数変換回路１９の出力は第４図（ａ）のスペクトラムを
周波数軸上で平行に移動させたスペクトラムを有する出
力となる。従って各スペクトラムの周波数差に変化はな
い。さて、周波数分析回路２０は、周波数変換回路１９
からの信号を各スペクトラムに分離するためのフィルタ
２０ａ、２０ｂ、−で構成されている。第４図（ｂ）の
信号は、周波数変換された形で周波数分析回路２０に入
力され、寸ず最初に基準周波数ｆ。に相当する信号がフ
ィルタ群（２０ａ。

２０ｂ　、　２０Ｃ、−”’）のうちの１つのフィルタ
から出力され、情報解読回路２１に入力される。

情報解読回路２１に入力される。情報解読回路２１では
、最初に入力された上記の信号を基準周波数ｆｏとし、
局部発振回路８を制御し、基準周波数相当の信号が中間
周波増幅回路１０の帯域の中心付近に来るようにする。

その後、基準周波数相当の信号が中間周波増幅回路１０
の帯域の中心付近より出現するかどうかを、比較回路２
２で検査する。これにより、雑音等による基準周波数へ
の判別の誤りを防ぐことができる。比較回路２２により
、基準周波数ｆ。の到来が認められた後、後続の信号を
受信し、情報解読回路２１　［よって、基準周波数ｆ。

との周波数差を判別し、出力回路１４を駆動する。第６
図は、周波数分析回路２０の構成の１例を示すブロック
図であり、第６図（ａ）　、　（ｂ）は上記周波数分析
回路２０の機能説明図である。

さて、第６図（ｂ’ｌのように、基準周波数■。と、−
Δｆの差の周波数ｆ、が順次入力した場合を考える。

この時、基準周波数ｆ。かフィルタ２０　ｅの帯域内に
あったとすると、次に周波数ｆ、が入力された場合、フ
ィルタ２ｏｂの帯域内にｆ−１か来るようにフィルタの
帯域は設計されているか、温度等の変化でフィルタの帯
域幅、中心・周波数等が若干変化したとすれば、第６図
（ａ）、（ｂ）のｆ′−１に示すようにフィルタ２０　
ａの偶域内にずれることも考えられる。しかし、第５図
に示すようにフィルタ２　ｏ　ｅを中１シ・とじたフィ
ルタ群２、フィルタ２０ｂを中心としたフィルタｔ＋＞
：　１告のように複数個のフィルタで構成したフィルタ
群を１つの周波数判別用に割り当てておけは、周波数差
かほぼ一Δｆの場合は、フィルタｌｊイ：１か選択さ才
１、信号の判別の間違いを防ぐことがてきる。−’！７
ｔ−、各フィルタの帯域幅を狭くすることかできるので
Ｓ／Ｎを改善でき、情報の解読レベルを丁は勺ことがで
きる。この例では、各群は３つのフィルタで１つの群を
構成しているが、各フィルタの帯域幅を狭くシ、１つの
群の中のフィルタの数を多くすれば、さらにＳ／Ｎの改
善、より低レベルでの情報解読か可能となり、通信可能
距離の拡大ができる。局部発振回路８の制御は局部発振
回路を可変容量ダイオードを用いた構成にしておき、到
来信号の周波数と基準周波数との周波数差に応じた直流
電圧を可変容量ダイオードに印加するように構成すれば
よい０以上のように本実施例によれば、基準周波数量。

との差を情報として伝送し、かつ基準周波数ｆ。

が中間周波増幅回路１ｏの中心に来るように局部発振回
路８を制御しているため、局部発振周波数の変動による
影響で情報が受信できなくなるということがなく、かつ
温度変動等に対しても受信帯域幅を広くする必要がない
。くれにより、受信機側での帯域幅を非常に狭くするこ
とかでき、大幅なＳ／Ｎの改善が可能で通信可能距離の
拡大を可能にすることができる。さらに、比較回路２２
により基準周波数の監視をしているために、雑音により
基準周波数への判別の誤！７′ｆｒ：防ぐこくができる
。

次に本発明の他の実施例について図面を参照しなから説
明する。第７図に［本発明の他の実施例における送受信
装置のブ０．り図を示す。第７図において、Ａは送信装
置、Ｂは受信装置である。第３図の実施例と同一の機能
のブロックについては、同一番号を付与している。送信
装置Ａは、入力回路１、トーン発生器１６を有する。ト
ーン発生器１５は、Ｄ／Ａ変換器２３、高周波発振回路
２５、可変容量ダイオード２４から構成されている。上
記送信装置Ａ（は、送信回路４、送信アンテナ５を有す
る。一方、受信装置Ｂは受信アンテナ６、高周波増幅回
路７、局部発振回路８、周波数変換回路９、中間周波増
幅回路１０１局部発振回路１８、周波数変換回路１９、
Ａ／Ｄ変換器２６、周波数分析回路２０、情報解読回路
２１、比較回路２２を有する。ここで周波数分析回路２
０、情報解読回路２１および比較回路２２は、マイクロ
コンピュータ２７で構成されている。捷だ上記受信装置
Ｂは、出力回路１４を有する。次に動作について説明す
る。入力回路１からのデジタル情報は、ト−ン発生器１
５を構成するＤ／Ａｆｉ換器２３に入力し、アナログ量
に変換される。前記アナログ量により可変容量ダイオー
ド２４の容量値が制御され、高周波発振回路回路２５の
高周波発振周波数が制御される。テンキー・スイッチ等
が操作されると、入力回路１から捷ず、基準周波数量。

あデジタル信号が出力され、次いで入力情報に対応した
デジタル信号が出力される。そのデジタル信号はＤ／Ａ
変換器２３でアナログ量に変換され、高周波発振回路２
５の高周波発振周波数を情報に対応して変化さぜる。Ｄ
　／　Ａ変換器２３の出力であるアナログ量は情報に対
応して階段状に変化するので、高周波発振回路２５の高
周波発振周波数のスペクトラムおよび出力は第４図（ａ
）および（ｂ）のようになる。第４図（ｂ）の信号を送
信回路４で増幅し、送信アンテナ５より電磁波として送
出する０次に受信装置Ｂについてその動作を説明する。

周波数変換回路１９の出力は、Ａｌ１）変換器２６で入
力のアナログ信号に応じたデジタル信号に変換され、周
波数分析回路２０でフーリエ変換手法等の方法で周波数
分析され、その分析結果が情報解読回路２１に送られる
。情報解読回路２１では捷ず基準周波数ｆ０に相当する
信号が得られれば局部発振回路８の発振周波数を制御す
る信号を出力し、周波数分析回路２０の分析可能周波数
帯の中心へと制御する。ついで基準周波数相当の信号か
実際に基準周波数■。の位置に到来して来るかとうかを
、比較回路２２で検査を行う。ここで、基準周波数ｆ０
であることか認められれば、後続の信号を受信し、情報
解読回路２１て情報をとりたす。もし、基準周波数ｆ０
としての出力が得られ　′ないようならは、高いエネル
ギーを持つ雑音が入力されただけなので、再び局部発振
回路８を戻して、基準周波数ｆ０の到来を待つ。基準周
波数の到来後は、第４図（ｂ）に示すようにその後順次
送られてくる周波数’−２−’４−’ｎ／２−’−１を
周波数分析し、情報解読回路２１で基準周波数１゜との
差を判別し、出力回路１４を駆動する。このように局部
発振回路８の発振周波数を制御するように構成すること
により、温度変化等による周波数変動に強い受信装置と
することができ、かつ基準周波数の到来を比較回路２２
で検査しているので、雑音による誤動作を防ぐことがで
きる。なお、上記の実施例では、トーン発生器１５の出
力として、第４図（ｂ）の形態について説明したが、例
えば、第４図（Ｃ）から（ｅ）の信号形態であってもか
１わない。

第４図（Ｃ）は情報の周波数と周波数の間に基準周波数
量。を挿入して伝送する形態であり、第４図（ｄ）は、
−ｎΔｆだけ基準周波数ｆ。からずれた周波数ｆｉ送っ
た後、符号の反転した距離ｎΔｆたけずれたｆ　の信号
を送る形態である。第４図（ｅ）は、基準周波数として
ｆｌ　とｆ、の２種類を使うものである。基準周波数ｆ
１．ｆ、の以降にくる信号形態については第４図（ｃ）
と同じである。さらに信号形態としては第４図の（ｂ）
から（ｅ）に限定されるものではなく、要は、最初に基
準周波数を伝送し、その後情報を含む信号を伝送する形
態であればよい。

例えば、数種の周波数の信号を時間的に植列に伝送して
もよいし、通信終了の意味で一首最後に再び基準周波数
を送る形態であってもよい。制御される局部発振回路は
、回路８でも回路１８でもどちらでもかまわない。なお
、周波数分析回路２゜としては、アナログフィルタでも
よいし、捷たフＩ）工変換手法を利用したものであって
もかまわない。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、最初に基準
周波数を伝送し、その後情報を含む信号を伝送し、受信
装置において最初の基準周波数を周波数分析回路により
検出し、局部発振回路を制御し、中間周波増幅回路の帯
域の中心付近に基準周波数か来るようにしているため、
局部発振周波数の畠度変動等による影響をなくすことか
でき、中間周波増幅回路の帯域幅を必要最小限にするこ
とかでき、Ｓ／Ｎを改善し、かつ雑音による誤動作を防
ぎ、また電界強度の弱い場所でも情報解読を可能とする
という優れた効果か得られる。その効果により、通信可
能距離を飛躍的に伸すことかできる。さらに、比較回路
により基準周波数の監視をしているために、雑音により
基準周波数への判別の誤りを防ぐことが゛できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の送受信装置のブロック図、第２図は同装
置のトーン発生回路の機能説明図、第３図は本発明の一
実施例における送受信装置のブロック図、第４図は本発
明の一実施例における送受信装置のトーン発生回路の機
能説明図、第５図は本発明の一実施例における送受信装
置の周波数分析回路の構成図、第６図は本発明の一実施
例における送受信装置の周波数分析回路の機能説明図、
第７図は本発明の他の実施例における送受信装置のブロ
ック図である。 １・・・入力回路、２・　トーン発生回路、３・・ＦＭ
変調回路、４・・・・・送信回路、６　送信アンテナ、
６・・−・受信アンテナ、７　・高周波増幅回路、８・
・・局部発振回路、９　・・周波数変換回路、１０　中
間周波増幅回路、１１・　ＦＭ復調回路、１２　・　周
波数分析回路、１３　情報解読回路、１４・・・　出力
回路、１６・・・・・トーン発生器、１６・・−・高周
波発振回路、１７　・・周波数変換回路、１８・・　局
部発振回路、１９・・・・・・周波数変換回路、２０・
　・周波数分析回路、２１　・情報解読回路、２２　・
・・比較回路、２３・・　Ｄ／Ａ変換器、２４　可変容
量ダイオード、２５・高周波発振回路、２６　Ａ／Ｄ変
換回路、２７・・・マイクロコンピュータ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第４
図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め設定された基準周波数情報を含む信号を受信する受
   信装置であって、受信信号を周波数分析する周波数分析
   回路と前記周波数分析回路からの信号を入力とする情報
   解読回路と、受信周波数を決定する局部発振回路と、基
   準周波数相当の信号が基準周波数と一致していることを
   見る比較回路を有し、前記基準周波数相当の信号を周波
   数分析回路および情報解読回路によって検出し、この検
   出結果に基づき、前記局部発振回路を制御して受信帯域
   の中心付近に基準周波数情報がくるようにした後、比較
   回路により前記基準周波数相当の信号が基準周波数と一
   致していることにより、後続の信号の受信をするように
   構成したことを特徴とする受信装置。