JPS63254807A - Fm復調装置 - Google Patents
Fm復調装置Info
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- JPS63254807A JPS63254807A JP62089421A JP8942187A JPS63254807A JP S63254807 A JPS63254807 A JP S63254807A JP 62089421 A JP62089421 A JP 62089421A JP 8942187 A JP8942187 A JP 8942187A JP S63254807 A JPS63254807 A JP S63254807A
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- Japan
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- output
- circuits
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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。
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、ビデオテープレコーダの再生回路やSECA
M方式の色信号復調に用いられるFM復調装置に関する
ものである。
M方式の色信号復調に用いられるFM復調装置に関する
ものである。
従来の技術
近年ビデオテープレコーダに於て信号処理をディジタル
化する要望が高まり、再生回路においてはFM復3JI
装置をディジタル化する必要が生じている。FM復調装
置をディジタル化する時には各種の方式が考えられるが
、たとえばアナログ方式でよく用いられる零交叉検出方
式をディジタル化すると、復調時に生じる高調波がサン
プリングに依って折り返し妨害となる欠点がある。また
PLL (位相同期ループ)による復調を行う場合にも
位相比較回路に用いた乗算回路によってFM変調信号の
2倍の高調波が生し、折り返し歪の出る欠点があった。
化する要望が高まり、再生回路においてはFM復3JI
装置をディジタル化する必要が生じている。FM復調装
置をディジタル化する時には各種の方式が考えられるが
、たとえばアナログ方式でよく用いられる零交叉検出方
式をディジタル化すると、復調時に生じる高調波がサン
プリングに依って折り返し妨害となる欠点がある。また
PLL (位相同期ループ)による復調を行う場合にも
位相比較回路に用いた乗算回路によってFM変調信号の
2倍の高調波が生し、折り返し歪の出る欠点があった。
以下図面を参照しながら従来のPLLを用いたFM復調
装置について説明する。第5図は従来のFM復gli装
置の構成を示したブロック図である。
装置について説明する。第5図は従来のFM復gli装
置の構成を示したブロック図である。
第5図において入力端子81から人力されたFM復調信
号は乗算回路82でVCO(可変周波数発振回路)84
から発生する正弦波が乗しられる。
号は乗算回路82でVCO(可変周波数発振回路)84
から発生する正弦波が乗しられる。
乗算回路82の出力はローパスフィルタ83で不要成分
が濾波されVCO84を制御する。このように帰還ルー
プを構成することにより、出力端子85には入力端子8
1に入力されたFM変調信号の周波数に比例した出力が
得られ、FM′4S13J1回路として作用する。
が濾波されVCO84を制御する。このように帰還ルー
プを構成することにより、出力端子85には入力端子8
1に入力されたFM変調信号の周波数に比例した出力が
得られ、FM′4S13J1回路として作用する。
このような例はたとえば、電子通信学会論文誌82/7
Vol、J65−B 隘7 1)I)836〜8
42に示されている。
Vol、J65−B 隘7 1)I)836〜8
42に示されている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成のFM復調装置では、乗
算回路82の出力には人力されたFM信号の2倍の高調
波が生じる。この高調波はローパスフィルタ83で充分
減衰させなければならない。
算回路82の出力には人力されたFM信号の2倍の高調
波が生じる。この高調波はローパスフィルタ83で充分
減衰させなければならない。
しかしローパスフィルタの時定数はPLLの応答を決定
するものであり、PLLの応答は復調信号の帯域を決定
するので任意に設定することができない。またディジタ
ル処理ではサンプリング周波数は信号帯域の2倍以上必
要であり、乗算により生した高調波の折り返しが生じな
いようにするためにはサンプリング周波数は必然的に高
くならざるをえない。したがってビデオテープレコーダ
の再生信号のような広帯域のFM変調信号の復調には適
さなかった。
するものであり、PLLの応答は復調信号の帯域を決定
するので任意に設定することができない。またディジタ
ル処理ではサンプリング周波数は信号帯域の2倍以上必
要であり、乗算により生した高調波の折り返しが生じな
いようにするためにはサンプリング周波数は必然的に高
くならざるをえない。したがってビデオテープレコーダ
の再生信号のような広帯域のFM変調信号の復調には適
さなかった。
本発明は上記問題点に鑑み、90度移相回路を有する位
相比較回路と位相の90度異なる2つの正弦波を発生す
る可変周波数発振回路を用い、FM変調信号の2倍の高
調波が発生せずサンプリング周波数を低(設定できるF
M復調装置を提供できるものである。
相比較回路と位相の90度異なる2つの正弦波を発生す
る可変周波数発振回路を用い、FM変調信号の2倍の高
調波が発生せずサンプリング周波数を低(設定できるF
M復調装置を提供できるものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明のFM復調装置は、
入力信号から位相が90度相異なる2つの信号を得る9
0度移相回路と、この90度移相回路の2つの出力にそ
れぞれ正弦波を乗じる第1と第2の乗算回路と、前記第
1と第2の乗算回路の出力を加算または減算する演算回
路と、この演算回路の出力に一定の係数を掛ける係数回
路と、この係数回路の出力に周波数が比例し且つ位相が
互いに90度異なる2つの正弦波を発生し、この2つの
正弦波を前記第1と第2の乗算回路へ送る可変周波数発
振回路から構成されるものである。
入力信号から位相が90度相異なる2つの信号を得る9
0度移相回路と、この90度移相回路の2つの出力にそ
れぞれ正弦波を乗じる第1と第2の乗算回路と、前記第
1と第2の乗算回路の出力を加算または減算する演算回
路と、この演算回路の出力に一定の係数を掛ける係数回
路と、この係数回路の出力に周波数が比例し且つ位相が
互いに90度異なる2つの正弦波を発生し、この2つの
正弦波を前記第1と第2の乗算回路へ送る可変周波数発
振回路から構成されるものである。
作用
本発明は上記の構成により、入力FM信号の2倍の高調
波を生じること無く位相比較できるので、ループ内にロ
ーパスフィルタが無くてもP、LLが安定に動作し、広
帯域のFM復調が実現できる。
波を生じること無く位相比較できるので、ループ内にロ
ーパスフィルタが無くてもP、LLが安定に動作し、広
帯域のFM復調が実現できる。
実施例
本発明の第1の実施例について図面を参照しながら説明
する。第1図は本発明はFM復調装置の第1の実施例の
構成を示したブロック図であり、第3図は第1図の実施
例に用いられている90度移相回路の構成を示したブロ
ック図である。また第4図は第3図に示した90度移相
回路の周波数特性を示す特性図である。
する。第1図は本発明はFM復調装置の第1の実施例の
構成を示したブロック図であり、第3図は第1図の実施
例に用いられている90度移相回路の構成を示したブロ
ック図である。また第4図は第3図に示した90度移相
回路の周波数特性を示す特性図である。
入力端子1から入力されたアナログFM変調信号はA/
D変換器2でディジタル信号に変換されて90度移相回
路3に入力される。90度移相回路3は入力されたディ
ジタルFM変調信号を90度移相して互いに位相が90
度相異なるFM変調信号を得て、これを乗算回路4と5
へ送る。乗算回路4と5は90度移相回路3の出力にV
CO14の出力をそれぞれ乗しる。乗算回路4と5の出
力は加算回路6で加算され係数回路7で3倍される。9
0度移相回路の出力に得られた90度位相の相異なる2
つのFM変調信号の内、乗算回路4に入力される信号を
sinω。t2乗算回路5に入力される信号をCoSω
。tとし、VC014の出力の内、乗算回路4に入力さ
れる信号をsinω、t、乗算回路5に入力される信号
をcosωvtとすると加算回路6の出力は、sinω
L−sinωyi+cO3ω。1−cosωvt =
cos (ωC−ωv)t ・・・・・・(1)とな
る。(1)式から判るように加算回路6の出力はFM変
調信号とVCO14の出力信号の差の周波数だけが得ら
れ、したがって高調波は生じない。
D変換器2でディジタル信号に変換されて90度移相回
路3に入力される。90度移相回路3は入力されたディ
ジタルFM変調信号を90度移相して互いに位相が90
度相異なるFM変調信号を得て、これを乗算回路4と5
へ送る。乗算回路4と5は90度移相回路3の出力にV
CO14の出力をそれぞれ乗しる。乗算回路4と5の出
力は加算回路6で加算され係数回路7で3倍される。9
0度移相回路の出力に得られた90度位相の相異なる2
つのFM変調信号の内、乗算回路4に入力される信号を
sinω。t2乗算回路5に入力される信号をCoSω
。tとし、VC014の出力の内、乗算回路4に入力さ
れる信号をsinω、t、乗算回路5に入力される信号
をcosωvtとすると加算回路6の出力は、sinω
L−sinωyi+cO3ω。1−cosωvt =
cos (ωC−ωv)t ・・・・・・(1)とな
る。(1)式から判るように加算回路6の出力はFM変
調信号とVCO14の出力信号の差の周波数だけが得ら
れ、したがって高調波は生じない。
ところで乗算回路4に入力される信号をcosω。t、
乗算回路5に入力される信号をsinωctとし、加算
回路6の代りに減算回路を用いても同様の結果が得られ
る。
乗算回路5に入力される信号をsinωctとし、加算
回路6の代りに減算回路を用いても同様の結果が得られ
る。
90度移相回路3の1例を第3図に示した。こ−のよう
な回路はヒルベルトフィルタは呼ばれており、第3図に
は遅延素子が2段の例を示す、第3図において、入力端
子40に入力されたFM変調信号は遅延回路として用い
たDタイプのフリップフロップ回路(以下D−FFと記
す。)41と42で遅延される。D−FF42の出力は
減算回路43で入力端子40か□ら入力された入力信号
が減算され、出力端子45に出力され、またD−FF4
1の出力は出力端子44に出力される。このような構成
を用いると出力端子45には、出力端子44に得られた
出力信号に対し90度位相の進んだ信号が得られる。出
力端子45に得られた出力信号は入力端子40に入力さ
れた信号に対し周波数特性を持つ。その特性を第4図に
示す、縦軸は利得を、横軸は周波数を示す。fsはD−
FF41.42のクロック周波数である。利得は平坦で
はないが、入力信号帯域がfs/4付近に存在するとき
は問題はない。また入力信号の帯域が広い時は遅延回路
(D−FF)をさらに増やし、それぞれの出力に係数を
掛けて足し合せることでいくらでも広帯域にできる。
な回路はヒルベルトフィルタは呼ばれており、第3図に
は遅延素子が2段の例を示す、第3図において、入力端
子40に入力されたFM変調信号は遅延回路として用い
たDタイプのフリップフロップ回路(以下D−FFと記
す。)41と42で遅延される。D−FF42の出力は
減算回路43で入力端子40か□ら入力された入力信号
が減算され、出力端子45に出力され、またD−FF4
1の出力は出力端子44に出力される。このような構成
を用いると出力端子45には、出力端子44に得られた
出力信号に対し90度位相の進んだ信号が得られる。出
力端子45に得られた出力信号は入力端子40に入力さ
れた信号に対し周波数特性を持つ。その特性を第4図に
示す、縦軸は利得を、横軸は周波数を示す。fsはD−
FF41.42のクロック周波数である。利得は平坦で
はないが、入力信号帯域がfs/4付近に存在するとき
は問題はない。また入力信号の帯域が広い時は遅延回路
(D−FF)をさらに増やし、それぞれの出力に係数を
掛けて足し合せることでいくらでも広帯域にできる。
つぎに係数回路7の出力はVCO14に入力される。V
CO14は加算回路10と12、D−FF13、ROM
Bと9から構成される。加算回路10はVCO14に入
力された信号に入力端子1)から入力された中心周波数
に相当する値を加算する。加算回路12はD−FF13
で遅延された1クロツク前の出力を次々に加算する。し
たがって加算回路12の出力は加算回路10の入力に比
例した増加率で増加しやがてオーバーフローし、それを
繰り返すので鋸波となる。加算回路10の入力が大きい
程加算回路12は早くオーバーフローするので、鋸波の
周波数高くなりVCOとして動作することが判る。この
鋸波をサインのデータテーブルが書かれたROM8とコ
サインのデータテーブルが書かれたROM9で正弦波に
変換すれば、互いに90度位相の異なる2つの正弦波を
得ることができる。この2つの正弦波は乗算回路4と5
へ送られPLLが構成される。その結果係数回路7の出
力には入力端子1に入力された信号の周波数に比例した
信号即ちFM復調された信号が得られる。
CO14は加算回路10と12、D−FF13、ROM
Bと9から構成される。加算回路10はVCO14に入
力された信号に入力端子1)から入力された中心周波数
に相当する値を加算する。加算回路12はD−FF13
で遅延された1クロツク前の出力を次々に加算する。し
たがって加算回路12の出力は加算回路10の入力に比
例した増加率で増加しやがてオーバーフローし、それを
繰り返すので鋸波となる。加算回路10の入力が大きい
程加算回路12は早くオーバーフローするので、鋸波の
周波数高くなりVCOとして動作することが判る。この
鋸波をサインのデータテーブルが書かれたROM8とコ
サインのデータテーブルが書かれたROM9で正弦波に
変換すれば、互いに90度位相の異なる2つの正弦波を
得ることができる。この2つの正弦波は乗算回路4と5
へ送られPLLが構成される。その結果係数回路7の出
力には入力端子1に入力された信号の周波数に比例した
信号即ちFM復調された信号が得られる。
つぎに以上述べた回路を伝達関数から考える。
正規化して考えるために90度移相回路3、乗算回路4
と5、加算回路6から成る位相比較回路の利得を1、V
CO14の利得を、 Z” / (1−Z(’) とすると、開ループ伝達関数H(Z)は、H(Z) =
a −Z” / (1−Z′l)したがって、閉ループ
を伝達関数G (Z)は、G (Z) =a−Z”/
(1−Z’ +a−Z′l)となる。特にaが1のとき
はG (Z)=Z’即ち周波数特性はフラットとなる。
と5、加算回路6から成る位相比較回路の利得を1、V
CO14の利得を、 Z” / (1−Z(’) とすると、開ループ伝達関数H(Z)は、H(Z) =
a −Z” / (1−Z′l)したがって、閉ループ
を伝達関数G (Z)は、G (Z) =a−Z”/
(1−Z’ +a−Z′l)となる。特にaが1のとき
はG (Z)=Z’即ち周波数特性はフラットとなる。
またaが1でない場合も、閉ループ伝達関数G (Z)
の逆特性即ち、伝達関数1−Z’ +a −Z’を持つ
等化回路を用いれば周波数特性をフラットにできる。
の逆特性即ち、伝達関数1−Z’ +a −Z’を持つ
等化回路を用いれば周波数特性をフラットにできる。
その例が等化回路15である。等化回路15はD−FF
16と加算回路18、係数回路17と19から構成され
るトランスバーサルフィルタである。
16と加算回路18、係数回路17と19から構成され
るトランスバーサルフィルタである。
最後に等化回路15の出力をD/A変換器20でアナロ
グ信号に変換すると出力端子2)にはFM復調された信
号が得られる。
グ信号に変換すると出力端子2)にはFM復調された信
号が得られる。
次に本発明の第2の実施例について第2図を参照しなが
ら説明する。本実施例は第1の実施例で係数回路7の後
にD−FFを一つ挿入した例であり、第1の実施例と同
一箇所には同一番号を付した。実際のディジタル回路で
は動作速度が有限であるために1クロック以内にできる
処理が限定される。したがって適当にD−FFを用いて
動作のタイミングを合せ、誤動作を防ぐ必要がある。し
かし本発明のような帰還回路の場合にはループ内の遅延
量が変ると周波数特性も変化する。本実施例はこのよう
な場合の例でありD−FF37はPLLループ内の何処
に置いても基本動作は変わらない。
ら説明する。本実施例は第1の実施例で係数回路7の後
にD−FFを一つ挿入した例であり、第1の実施例と同
一箇所には同一番号を付した。実際のディジタル回路で
は動作速度が有限であるために1クロック以内にできる
処理が限定される。したがって適当にD−FFを用いて
動作のタイミングを合せ、誤動作を防ぐ必要がある。し
かし本発明のような帰還回路の場合にはループ内の遅延
量が変ると周波数特性も変化する。本実施例はこのよう
な場合の例でありD−FF37はPLLループ内の何処
に置いても基本動作は変わらない。
第1の実施例と全く同様にして本実施例の閉ループ伝達
関数を求めると、 G、(Z)=a−Z2/ (1−Z’ +a−Z2)と
なる。したがって等化回路は伝達関数、1−Z′I+a
、 Z、2を持てば周波数特性を等化できる。このよ
うな回路は2次のトランスバーサルフィルタで実現でき
る。その例が第2図の減算回路33、加算回路34、係
数回路35と36、D−FF31と32で構成される等
化回路38である。この等化回路38を用いることによ
り、本実施例においてもフラットな周波数特性を得るこ
とができる。
関数を求めると、 G、(Z)=a−Z2/ (1−Z’ +a−Z2)と
なる。したがって等化回路は伝達関数、1−Z′I+a
、 Z、2を持てば周波数特性を等化できる。このよ
うな回路は2次のトランスバーサルフィルタで実現でき
る。その例が第2図の減算回路33、加算回路34、係
数回路35と36、D−FF31と32で構成される等
化回路38である。この等化回路38を用いることによ
り、本実施例においてもフラットな周波数特性を得るこ
とができる。
以上第1と第2の実施例ではディジクル回路を用いて説
明したが、本発明はディジタル回路に限定されるもので
はなく、それぞれの構成要素をアナログ回路で実現する
ことも可能である。
明したが、本発明はディジタル回路に限定されるもので
はなく、それぞれの構成要素をアナログ回路で実現する
ことも可能である。
発明の効果
以上のように本発明は90度移相回路と、互いに位相が
90度相異なる2つの正弦波を発生するVCOを用いて
位相比較回路の出力にFM変調信号の2倍の高調波が生
しないようにしてPLL回路を構成することにより、ル
ープフィルタを用いることなくPLL回路が実現でき、
またループ内の係数を適当に選択することによって、F
M復調された信号の周波数特性をフラットにできる。
90度相異なる2つの正弦波を発生するVCOを用いて
位相比較回路の出力にFM変調信号の2倍の高調波が生
しないようにしてPLL回路を構成することにより、ル
ープフィルタを用いることなくPLL回路が実現でき、
またループ内の係数を適当に選択することによって、F
M復調された信号の周波数特性をフラットにできる。
また本発明はループ内の係数によってFM復調された信
号の周波数特性がフラットでないときでもトランスバー
サルフィルタで構成した等化回路を用いて周波数特性を
フラットにできる。
号の周波数特性がフラットでないときでもトランスバー
サルフィルタで構成した等化回路を用いて周波数特性を
フラットにできる。
また本発明はループ内にD−FFを挿入したことでFM
復調信号の周波数特性がフラットでなくなった時でも、
トランスバーサルフィルタで構成した等化回路を用いて
周波数特性をフラットにできる。
復調信号の周波数特性がフラットでなくなった時でも、
トランスバーサルフィルタで構成した等化回路を用いて
周波数特性をフラットにできる。
第1回は本発明の第1の実施例におけるFM復調装置の
構成を示したブロック図、第2図は本発明の第2の実施
例におけるFM復調装置の構成を示したブロック図、第
3図は第1と第2の実施例における90度移相回路の構
成を示したブロック図、第4図は第3図に示した90度
移相回路の周波数特性を示した特性図、第5図は従来の
実施例の構成を示したブロック図である。 2・・・・・・A/D変換器、14・・・・・・VCO
1)5・・・・・・等化回路、20・・・・・・D/A
変換器、37・・・・・・Dタイプフリップフロップ、
38・・・・・・等化回路。 第3図 寧 第4図
構成を示したブロック図、第2図は本発明の第2の実施
例におけるFM復調装置の構成を示したブロック図、第
3図は第1と第2の実施例における90度移相回路の構
成を示したブロック図、第4図は第3図に示した90度
移相回路の周波数特性を示した特性図、第5図は従来の
実施例の構成を示したブロック図である。 2・・・・・・A/D変換器、14・・・・・・VCO
1)5・・・・・・等化回路、20・・・・・・D/A
変換器、37・・・・・・Dタイプフリップフロップ、
38・・・・・・等化回路。 第3図 寧 第4図
Claims (4)
- (1)入力信号から位相が90度相異なる2つの信号を
得る90度移相回路と、この90度移相回路の2つの出
力にそれぞれ正弦波を乗じる第1と第2の乗算回路と、
前記第1と第2の乗算回路の出力を加算または減算する
演算回路と、この演算回路の出力に一定の係数を掛ける
係数回路と、この係数回路の出力に周波数が比例し且つ
位相が互いに90度異なる2つの正弦波を発生し、この
2つの正弦波を前記第1と第2の乗算回路へ送る可変周
波数発振回路を具備してなるFM復調装置。 - (2)90度移相回路は、入力信号を遅延するn個(n
は自然数)の縦続接続された遅延回路と、前記n個の遅
延回路の内、m個(mは自然数でm≦n)の出力に一定
の係数を掛けるm個の係数回路と、前記m個の係数回路
の出力を足し合せる第1の加算回路を具備するトランス
バーサルフィルタであることを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載のFM復調装置。 - (3)可変周波数発振回路は入力信号に一定の値を加算
する第2の加算回路と、前記第2の加算回路の出力に接
続される第3の加算回路と、前記第3の加算回路の出力
を遅延させ、その出力を前記第3の加算回路の入力に帰
還する遅延回路を具備することを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項記載のFM復調装置。 - (4)90度移相回路に入力する入力信号はサンプリグ
されたFM変調信号であることを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項記載のFM復調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089421A JPS63254807A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Fm復調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089421A JPS63254807A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Fm復調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254807A true JPS63254807A (ja) | 1988-10-21 |
Family
ID=13970193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62089421A Pending JPS63254807A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | Fm復調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63254807A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04367130A (ja) * | 1991-02-18 | 1992-12-18 | Blaupunkt Werke Gmbh | 中間周波信号のa/d変換回路装置付カーラジオ |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62089421A patent/JPS63254807A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04367130A (ja) * | 1991-02-18 | 1992-12-18 | Blaupunkt Werke Gmbh | 中間周波信号のa/d変換回路装置付カーラジオ |
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