JPH0234204B2 - - Google Patents
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- JPH0234204B2 JPH0234204B2 JP56125160A JP12516081A JPH0234204B2 JP H0234204 B2 JPH0234204 B2 JP H0234204B2 JP 56125160 A JP56125160 A JP 56125160A JP 12516081 A JP12516081 A JP 12516081A JP H0234204 B2 JPH0234204 B2 JP H0234204B2
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- JP
- Japan
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- signal
- samples
- demodulated
- time
- frequency
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 8
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000033772 system development Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
- H03D3/006—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by sampling the oscillations and further processing the samples, e.g. by computing techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N11/00—Colour television systems
- H04N11/06—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined
- H04N11/18—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous and sequential signals, e.g. SECAM-system
- H04N11/186—Decoding means therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D2200/00—Indexing scheme relating to details of demodulation or transference of modulation from one carrier to another covered by H03D
- H03D2200/0041—Functional aspects of demodulators
- H03D2200/006—Signal sampling
- H03D2200/0062—Computation of input samples, e.g. successive samples
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、時間に関して離散的な周波数変調信
号を復調するため、復調すべき信号を遅延回路に
より遅らす過程を含む復調方法および装置に関す
る。
号を復調するため、復調すべき信号を遅延回路に
より遅らす過程を含む復調方法および装置に関す
る。
デイジタルな信号処理により、従来アナログ技
術で解決された多くの課題をデイジタル的に解決
することも可能になつてきた。しかし、それには
種々の例外がある。その１つとして、従来アナロ
グ技術が用いられている周波数変調信号（FM信
号）の復調を妥当な費用でしかも実時間処理で行
ない得るデイジタル―モジユールはこれまでに開
発されていない。デイジタルな方法に類似した
種々の可能性が追求されてきたが、いずれも実用
には不適当であることが判明している。たとえ
ば、零交さを検出するものは、サンプリングの過
程で肝心の零交さに関する情報が失われることが
あるので、適当ではない。従つて、サンプルの列
の形態で与えられる周波数変調信号を復調するの
に適した方法の開発が望まれている。
術で解決された多くの課題をデイジタル的に解決
することも可能になつてきた。しかし、それには
種々の例外がある。その１つとして、従来アナロ
グ技術が用いられている周波数変調信号（FM信
号）の復調を妥当な費用でしかも実時間処理で行
ない得るデイジタル―モジユールはこれまでに開
発されていない。デイジタルな方法に類似した
種々の可能性が追求されてきたが、いずれも実用
には不適当であることが判明している。たとえ
ば、零交さを検出するものは、サンプリングの過
程で肝心の零交さに関する情報が失われることが
あるので、適当ではない。従つて、サンプルの列
の形態で与えられる周波数変調信号を復調するの
に適した方法の開発が望まれている。
これまでに発表されている離散的周波数変調信
号の復調方法には次のようなものがある。
号の復調方法には次のようなものがある。
フエイス・ロツクド・ループ（PLL）を使用
する方法がKelly，Gupta“準最適FM復調装置と
してのデイジタルPLL”IEEE Transaction on
Communications，1972年６月、に発表されてお
り、またアダプテイブ・フイルタを使用する方法
がGriffith“デイジタル瞬時周波数の迅速測定
“IEEE Transactions of Acoustics，Speech
and Signal Processing，1975年８月、に発表さ
れているが、これらの方法は過渡特性、安定性な
どの点で問題のある回路を使用している。
する方法がKelly，Gupta“準最適FM復調装置と
してのデイジタルPLL”IEEE Transaction on
Communications，1972年６月、に発表されてお
り、またアダプテイブ・フイルタを使用する方法
がGriffith“デイジタル瞬時周波数の迅速測定
“IEEE Transactions of Acoustics，Speech
and Signal Processing，1975年８月、に発表さ
れているが、これらの方法は過渡特性、安定性な
どの点で問題のある回路を使用している。
また、高速フーリエ変換による方法がRoth“デ
イジタル信号解析を用いる効果的測定“IEEE
Spektrum，1971年８月、に発表されているが、
この方法は復調のために比較的高い計算費用を必
要とするので、実時間処理が可能なのは主として
搬送周波数が低い場合に限られる。
イジタル信号解析を用いる効果的測定“IEEE
Spektrum，1971年８月、に発表されているが、
この方法は復調のために比較的高い計算費用を必
要とするので、実時間処理が可能なのは主として
搬送周波数が低い場合に限られる。
上記の方法はいずれもシステム開発およびモジ
ユールの製作に高い費用を必要とする。
ユールの製作に高い費用を必要とする。
さらに、先ずデイジタル的に周波数変調を振幅
変調に変換し、その後に振幅変調を復調する方法
も考えられる。確かに周波数変調から振幅変調へ
の変換の方法は種々知られているが、デイジタル
な振幅復調およびデイジタルなリミツテイングに
関する問題は現在まだ解決されていない。
変調に変換し、その後に振幅変調を復調する方法
も考えられる。確かに周波数変調から振幅変調へ
の変換の方法は種々知られているが、デイジタル
な振幅復調およびデイジタルなリミツテイングに
関する問題は現在まだ解決されていない。
従つて、本発明の目的は、サンプルの列の形態
で存在する周波数変調信号を復調するための方法
および装置を提案することである。
で存在する周波数変調信号を復調するための方法
および装置を提案することである。
この目的は、本発明によれば、復調すべき信号
の３つのサンプルが、これらの３つのサンプルを
含む瞬時周波数に比例する出力信号を生ずるよう
に相互に演算を施されることを特徴とする復調方
法により達成される。
の３つのサンプルが、これらの３つのサンプルを
含む瞬時周波数に比例する出力信号を生ずるよう
に相互に演算を施されることを特徴とする復調方
法により達成される。
本発明の１つの有利な実施例では、時点Ｔおよ
びＴ＋2TAにおけるサンプルが加え合わされ、こ
の和が時点Ｔ＋TAにおけるサンプルの２倍の値
により除算される。
びＴ＋2TAにおけるサンプルが加え合わされ、こ
の和が時点Ｔ＋TAにおけるサンプルの２倍の値
により除算される。
さらに、除算の結果から逆余弦関数が形成され
ることは有利である。それによつて、３つのサン
プルの基礎となつている瞬時周波数に比例する値
が得られる。デイジタル回路では、除算および逆
余弦関数の形成は、サンプリング周波数が低い場
合には、演算装置により行なわれ得る。サンプリ
ング周波数が高い場合には、演算装置はリード・
オンリ・メモリ（ROM）によりおきかえられ
る。
ることは有利である。それによつて、３つのサン
プルの基礎となつている瞬時周波数に比例する値
が得られる。デイジタル回路では、除算および逆
余弦関数の形成は、サンプリング周波数が低い場
合には、演算装置により行なわれ得る。サンプリ
ング周波数が高い場合には、演算装置はリード・
オンリ・メモリ（ROM）によりおきかえられ
る。
本発明による方法では、復調の結果はサンプリ
ングされた信号の振幅と無関係である。すなわ
ち、一種のリミツテイングが行なわれている。さ
らに、復調の結果はサンプリングの位相にも無関
係である。
ングされた信号の振幅と無関係である。すなわ
ち、一種のリミツテイングが行なわれている。さ
らに、復調の結果はサンプリングの位相にも無関
係である。
本発明の方法を実施するための装置は、復調す
べき信号の入力端子の後に一方では遅延回路が、
また他方では加算回路が接続されており、前記の
遅延回路と加算回路との間にもう１つの遅延回路
が接続されており、両遅延回路間の接続点と加算
回路の出力端子とがリード・オンリ・メモリに接
続されており、このリード・オンリ・メモリの出
力端子から復調された信号が取出されることを特
徴としている。
べき信号の入力端子の後に一方では遅延回路が、
また他方では加算回路が接続されており、前記の
遅延回路と加算回路との間にもう１つの遅延回路
が接続されており、両遅延回路間の接続点と加算
回路の出力端子とがリード・オンリ・メモリに接
続されており、このリード・オンリ・メモリの出
力端子から復調された信号が取出されることを特
徴としている。
以下、図面により本発明を一層詳細に説明す
る。
る。
第１図には、ROM１０を用いた本発明による
装置の実施例が示されている。入力端子１に、復
調すべきFM信号U1（nTA）がサンプルの列の形
態で与えられている。入力端子１の後に第１の遅
延回路１１が接続されており、そこで入力信号は
サンプリング周期TAだけ遅らされる。従つて、
接続点２ではサンプリング周期TAだけ遅らされ
た入力信号が得られる。接続点２の後に第２の遅
延回路１２が接続されており、そこで接続点２か
らの信号は同じくサンプリング周期TAだけ遅ら
される。従つて、遅延回路１２の出力端子３から
はサンプリング周期TAの２倍だけ遅らされた入
力信号が取出され得る。遅延回路１２および入力
端子１の後に加算回路１３が接続されており、そ
の出力端子４はROM１０と接続されている。さ
らに、接続点２は直後にROM１０に接続されて
いる。加算回路１３の出力端子４には、遅らされ
ていない入力信号とサンプリング周期TAの２倍
だけ遅らされている入力信号との和が得られてい
る。出力端子４のおける信号と接続点２における
信号とは直接にROM１０のアドレス入力端子を
制御し、それにより除算および逆余弦関数の形成
が行なわれる。
装置の実施例が示されている。入力端子１に、復
調すべきFM信号U1（nTA）がサンプルの列の形
態で与えられている。入力端子１の後に第１の遅
延回路１１が接続されており、そこで入力信号は
サンプリング周期TAだけ遅らされる。従つて、
接続点２ではサンプリング周期TAだけ遅らされ
た入力信号が得られる。接続点２の後に第２の遅
延回路１２が接続されており、そこで接続点２か
らの信号は同じくサンプリング周期TAだけ遅ら
される。従つて、遅延回路１２の出力端子３から
はサンプリング周期TAの２倍だけ遅らされた入
力信号が取出され得る。遅延回路１２および入力
端子１の後に加算回路１３が接続されており、そ
の出力端子４はROM１０と接続されている。さ
らに、接続点２は直後にROM１０に接続されて
いる。加算回路１３の出力端子４には、遅らされ
ていない入力信号とサンプリング周期TAの２倍
だけ遅らされている入力信号との和が得られてい
る。出力端子４のおける信号と接続点２における
信号とは直接にROM１０のアドレス入力端子を
制御し、それにより除算および逆余弦関数の形成
が行なわれる。
ROM１０の選択された記憶場所には、接続点
１，２および３に現われるサンプルの基礎となつ
ている周波数に比列する値が存在する。こうして
ROM１０の出力端子５から、サンプルの列の形
態で復調された信号U5（nTA）が得られる。
１，２および３に現われるサンプルの基礎となつ
ている周波数に比列する値が存在する。こうして
ROM１０の出力端子５から、サンプルの列の形
態で復調された信号U5（nTA）が得られる。
FM復調装置をフイルタとみなせば、次の関係
式で表わすことができる。
式で表わすことができる。
U2（Ｚ）＝U1（Ｚ）・Z-1
U4（Ｚ）＝U1（Ｚ）・（１＋Z-2）
U5（nTA）＝Ｃ・arccos（（U4（nTA））／
（2U2（nTA）） ここに、第１式および第２式はＺ変換した式、
またＣは定数である。
（2U2（nTA）） ここに、第１式および第２式はＺ変換した式、
またＣは定数である。
第２図には、本発明により構成された復調装置
の復調特性曲線１５が基準化された座標軸で示さ
れている。Ｘ軸には、復調すべきFM信号の瞬時
周波数Ｆとサンプリング周波数FA＝１／TAとの
比がとられている。Ｙ軸には、復調された信号Ｓ
がとられている。
の復調特性曲線１５が基準化された座標軸で示さ
れている。Ｘ軸には、復調すべきFM信号の瞬時
周波数Ｆとサンプリング周波数FA＝１／TAとの
比がとられている。Ｙ軸には、復調された信号Ｓ
がとられている。
第２図からわかるように、復調特性曲線は直線
である。さらに、逆余弦関数の形成を省略した場
合に得られるFM復調装置の復調特性曲線１６が
示されている。この特性曲線１６は余弦関数を表
わしており、またサンプリング周波数の0.25倍お
よび0.75倍の前後の範囲内のFM信号に対しては、
復調特性曲線１６がとるにたらない程度の非直線
性しか示さないので、逆余弦関数の形成を省略し
得ることがわかる。
である。さらに、逆余弦関数の形成を省略した場
合に得られるFM復調装置の復調特性曲線１６が
示されている。この特性曲線１６は余弦関数を表
わしており、またサンプリング周波数の0.25倍お
よび0.75倍の前後の範囲内のFM信号に対しては、
復調特性曲線１６がとるにたらない程度の非直線
性しか示さないので、逆余弦関数の形成を省略し
得ることがわかる。
第１図はROMを用いた本発明による復調装置
の実施例を示す回路図、第２図は本発明による復
調装置の復調特性曲線を示すグラフである。 １……入力端子、２，３……接続点、４……加
算回路の出力端子、５……出力端子、１０……
ROM（リード・オンリ・メモリ）、１１，１２…
…遅延回路、１３……加算回路。
の実施例を示す回路図、第２図は本発明による復
調装置の復調特性曲線を示すグラフである。 １……入力端子、２，３……接続点、４……加
算回路の出力端子、５……出力端子、１０……
ROM（リード・オンリ・メモリ）、１１，１２…
…遅延回路、１３……加算回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 時間に関して離散的な周波数変調信号を復調
するため、復調すべき信号U1（nTA）を遅延回路
１１，１２，１３により遅らす過程を含む復調方
法において、復調すべき信号U1（nTA）の３つの
サンプルが、これらの３つのサンプルを含む瞬間
周波数(F)に比例する出力信号U5（nTA）を生ずる
ように相互に演算を施され、第１の時点Ｔおよび
２サンプリング周期TAだけ遅延された第２の時
点Ｔ＋2TAにおけるサンプルが加え合わされ、こ
の和が時点Ｔ＋TAにおけるサンプルの２倍の値
により除算され、除算の結果から逆余弦関数が形
成されることを特徴とする離散的周波数変調信号
の復調方法。 ２ 復調すべき信号の瞬間周波数(F)とサンプリン
グ周波数（FA）との0.25または0.75の比におい
て、時点ＴおよびＴ＋2TAにおけるサンプルが加
算され、その和が時点Ｔ＋TAにおけるサンプル
に比例する値により除算されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 復調すべき信号U1（nTA）に対する入力に、
遅延回路１１および加算回路１３が後続接続され
ており、当該遅延回路１１と加算回路１３との間
に別の遅延回路１２が接続されており、両遅延回
路間の接続点と加算回路１３の出力端子とは計算
結果を含むメモリセルがアドレスされるようにリ
ード・オンリ・メモリ１０のアドレス入力端子に
接続されており、リード・オンリ・メモリの出力
端子から復調された信号が取り出されることを特
徴とする離散的周波数変調信号の復調装置。 ４ 低いサンプリング周波数の際、両遅延回路間
の接続点２と加算回路１３の出力端子とはリー
ド・オンリ・メモリの代わりに除算を実行し逆余
弦関数を形成する演算装置に接続されていること
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803030853 DE3030853A1 (de) | 1980-08-14 | 1980-08-14 | Verfahren und schaltungsanordnung zum demodulieren zeitdiskreter frequenzmodulierter signale |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5754408A JPS5754408A (ja) | 1982-03-31 |
| JPH0234204B2 true JPH0234204B2 (ja) | 1990-08-02 |
Family
ID=6109665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56125160A Expired - Lifetime JPH0234204B2 (ja) | 1980-08-14 | 1981-08-10 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4737729A (ja) |
| EP (1) | EP0046213B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0234204B2 (ja) |
| DE (2) | DE3030853A1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3124963A1 (de) * | 1981-06-25 | 1983-01-20 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Anordnung zur demodulation eines frequenzmodulierten eingangssignals |
| DE3145919A1 (de) * | 1981-11-19 | 1983-05-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und anordnung zum demodulieren zeitdiskreter frequenzmodulierter signale |
| JPS58121802A (ja) * | 1982-01-13 | 1983-07-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | デジタルｆｍ復調器 |
| DE3212054A1 (de) * | 1982-04-01 | 1983-10-06 | Blaupunkt Werke Gmbh | Digitaler demodulator |
| FR2535462A1 (fr) * | 1982-10-29 | 1984-05-04 | Labo Electronique Physique | Circuit numerique de mesure de la frequence instantanee d'un signal module ou non en frequence, ainsi que recepteur de television ou de radio equipe d'un tel circuit |
| EP0109966B1 (de) * | 1982-11-26 | 1987-02-11 | Deutsche ITT Industries GmbH | Schaltungsanordnung zur digitalen FM-Demodulation |
| US4547737A (en) * | 1983-07-29 | 1985-10-15 | Rca Corporation | Demodulator of sampled data FM signals from sets of four successive samples |
| DE3410664C2 (de) * | 1984-03-23 | 1987-02-12 | ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Demodulation von frequenzumgetasteten Signalen |
| DE3438370C1 (de) * | 1984-10-19 | 1986-04-03 | ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang | Verfahren zur Demodulation eines frequenzmodulierten Datensignals |
| GB8704871D0 (en) * | 1987-02-27 | 1988-04-27 | British Aerospace | Digital signal demodulation |
| US4910469A (en) * | 1989-05-02 | 1990-03-20 | Rca Licensing Corporation | Demodulator for sampled data FM signals |
| US4922206A (en) * | 1989-06-28 | 1990-05-01 | Rockwell International Corporation | Method of demodulation using split delay line |
| JPH0779363B2 (ja) * | 1990-06-29 | 1995-08-23 | 三菱電機株式会社 | 遅延検波回路 |
| NO314108B1 (no) * | 1999-08-19 | 2003-01-27 | Kongsberg Defence Comm As | Kansellering av interferens |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4090145A (en) * | 1969-03-24 | 1978-05-16 | Webb Joseph A | Digital quadrature demodulator |
| FR2219570B1 (ja) * | 1973-02-22 | 1976-09-10 | Dassault Electronique | |
| US3956623A (en) * | 1974-10-21 | 1976-05-11 | Gte Automatic Electric Laboratories Incorporated | Digital phase detector |
| JPS5910621B2 (ja) * | 1975-01-08 | 1984-03-10 | 日本電気株式会社 | デ−タ伝送復調器 |
| FR2312881A1 (fr) * | 1975-05-29 | 1976-12-24 | Goff Jeannine Le | Demodulateurs differentiels a dispositifs a ondes elastiques de surface |
| DE2833335A1 (de) * | 1978-07-29 | 1980-03-06 | Licentia Gmbh | Digitaler frequenzdiskriminator |
| GB2037523B (en) * | 1978-12-04 | 1983-05-05 | Gen Electric | Frequency sensing circuit |
| FR2469824A1 (fr) * | 1979-11-14 | 1981-05-22 | Thomson Csf | Procede de demodulation d'un signal module en frequence et demodulateurs mettant en oeuvre ce procede |
-
1980
- 1980-08-14 DE DE19803030853 patent/DE3030853A1/de not_active Withdrawn
-
1981
- 1981-07-24 EP EP81105878A patent/EP0046213B1/de not_active Expired
- 1981-07-24 DE DE8181105878T patent/DE3170930D1/de not_active Expired
- 1981-08-10 JP JP56125160A patent/JPH0234204B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-03-23 US US07/030,300 patent/US4737729A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3170930D1 (en) | 1985-07-18 |
| JPS5754408A (ja) | 1982-03-31 |
| EP0046213B1 (de) | 1985-06-12 |
| US4737729A (en) | 1988-04-12 |
| EP0046213A1 (de) | 1982-02-24 |
| DE3030853A1 (de) | 1982-03-11 |
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