JP6237309B2 - FM receiver and FM receiving method - Google Patents
FM receiver and FM receiving method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6237309B2 JP6237309B2 JP2014026308A JP2014026308A JP6237309B2 JP 6237309 B2 JP6237309 B2 JP 6237309B2 JP 2014026308 A JP2014026308 A JP 2014026308A JP 2014026308 A JP2014026308 A JP 2014026308A JP 6237309 B2 JP6237309 B2 JP 6237309B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- unit
- detection
- quadrature
- offset
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
Description
本発明は、受信技術に関し、特にFM信号を受信するFM受信装置、FM受信方法に関する。 The present invention relates to a receiving technique, and more particularly to an FM receiving apparatus and FM receiving method for receiving an FM signal.
ダイレクト・コンバージョン方式のFM(Frequency Modulation)受信機は、直交検波によってRF信号をベースバンド信号に変更してから、ベースバンド信号をアンプにて増幅する。アンプによって不要な直流成分が出力されるので、FM受信機は、カップリングコンデンサにて、ベースバンド信号に含まれた直流成分を低減する。さらに、FM受信機は、直流成分が低減されたベースバンド信号をFM検波する(例えば、特許文献1参照)。 A direct conversion FM (Frequency Modulation) receiver changes an RF signal to a baseband signal by quadrature detection, and then amplifies the baseband signal with an amplifier. Since an unnecessary DC component is output by the amplifier, the FM receiver reduces the DC component included in the baseband signal by the coupling capacitor. Further, the FM receiver FM-detects a baseband signal with a reduced DC component (see, for example, Patent Document 1).
ダイレクト・コンバージョン方式のFM受信機がカップリングコンデンサを備える場合、アンプによる不要な直流成分が低減されるだけではなく、ベースバンド信号の直流成分や低周波成分も低減されることがある。そのような低減によって、FM検波後に歪み成分が発生する。また、無変調の信号を受信し、さらに受信信号の周波数がローカル発振信号の周波数と同一である場合、ベースバンド信号は直流成分のみになるので、カップリングコンデンサにおいてすべての信号がカットされてしまう。その結果、アンテナで受信されるノイズや内部で発生するノイズだけが、FM検波されるので、FM検波後の信号がノイズだけになってしまう。 When the direct conversion type FM receiver includes a coupling capacitor, not only unnecessary DC components by the amplifier are reduced, but also DC components and low frequency components of the baseband signal may be reduced. Such a reduction causes distortion components after FM detection. Also, when an unmodulated signal is received and the frequency of the received signal is the same as the frequency of the local oscillation signal, the baseband signal is only a direct current component, and thus all signals are cut by the coupling capacitor. . As a result, only the noise received by the antenna and the noise generated inside are subjected to FM detection, so that the signal after FM detection becomes only noise.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、FM検波した信号の品質を改善する技術を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique for improving the quality of an FM detected signal.
上記課題を解決するために、本発明のある態様のFM受信装置は、FM信号を直交検波する直交検波器と、直交検波器において直交検波がなされたFM信号に含まれた直流成分を低減する低減部と、低減部において直流成分を低減したFM信号をFM検波することによって、検波信号を生成するFM検波部と、FM検波部において生成した検波信号にオフセットを加えるオフセット部と、オフセット部においてオフセットを加えた検波信号をもとに、直交検波器において使用されるローカル発振信号の周波数を制御するための制御信号を生成し、ローカル発振信号を出力すべきローカル発振器へ制御信号をフィードバックするAFC部と、を備える。AFC部は、直交検波器においてFM信号を検出していない場合、ローカル発振器へ制御信号をフィードバックする代わりに、周波数変調されたローカル発振信号をローカル発振器に出力させる。 In order to solve the above-described problems, an FM receiver according to an aspect of the present invention reduces a direct current component included in an FM signal obtained by quadrature detection of an FM signal and quadrature detection performed by the quadrature detector. In the reduction unit, an FM detection unit that generates a detection signal by performing FM detection on the FM signal whose DC component is reduced in the reduction unit, an offset unit that adds an offset to the detection signal generated in the FM detection unit, and an offset unit AFC that generates a control signal for controlling the frequency of the local oscillation signal used in the quadrature detector based on the detection signal to which the offset is added, and feeds back the control signal to the local oscillator that should output the local oscillation signal A section. When the quadrature detector does not detect the FM signal, the AFC unit causes the local oscillator to output a frequency-modulated local oscillation signal instead of feeding back the control signal to the local oscillator.
本発明のさらに別の態様は、FM受信方法である。この方法は、FM信号を直交検波するステップと、直交検波がなされたFM信号に含まれた直流成分を低減するステップと、直流成分を低減したFM信号をFM検波することによって、検波信号を生成するステップと、生成した検波信号にオフセットを加えるステップと、オフセットを加えた検波信号をもとに、直交検波するステップにおいて使用されるローカル発振信号の周波数を制御するための制御信号を生成し、ローカル発振信号を出力すべきローカル発振器へ制御信号をフィードバックするステップと、直交検波するステップにおいてFM信号を検出していない場合、ローカル発振器へ制御信号をフィードバックする代わりに、ローカル発振器から出力されるローカル発振信号を周波数変調するステップと、を含む。 Yet another embodiment of the present invention is an FM reception method. This method generates a detection signal by performing quadrature detection of the FM signal, reducing the DC component included in the FM signal subjected to quadrature detection, and FM-detecting the FM signal with the reduced DC component. Generating a control signal for controlling the frequency of the local oscillation signal used in the step of quadrature detection based on the detected signal to which the offset is added, the detected signal to which the offset is added, When the FM signal is not detected in the step of feeding back the control signal to the local oscillator to output the local oscillation signal and the step of quadrature detection, instead of feeding back the control signal to the local oscillator, the local signal output from the local oscillator is output. comprising the steps of: frequency modulating the oscillation signal.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、FM検波した信号の品質を改善できる。 According to the present invention, the quality of an FM detected signal can be improved.
(実施例1)
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例1は、ダイレクト・コンバージョン型のFM受信装置に関する。直交検波器とFM検波器との間にカップリングコンデンサを配置することによって、直流成分が低減されるので、直交座標のずれが小さくなる。しかしながら、無変調信号を受信したときに、AFCにより、受信信号とローカル発振信号との周波数ずれをゼロに収束させると、直交検波出力が座標円上の1点で停止し、FM検波器に入力される信号のレベルが原点付近に近づくように減衰する。FM検波器におけるArctan検波は、位相回転の変化量を出力するので、入力が原点付近に集中すると、不規則なノイズによる位相の回転が検出されてしまう。その結果、FM検波の結果は、ノイズになる。一方、受信信号が無変調である場合には、FM検波の結果は無音となるべきものである。また、ローカル発振器の出力周波数は温度などで変動するので、温度によってノイズの発生条件が変化する。さらに、デジタル(4値FSK:Frequency Shift Keying)であれば無変調送信が生じないので、前述のことは、無変調送信で使用される状態があるアナログFMでの課題である。
Example 1
Before describing the present invention specifically, an outline will be given first. Embodiment 1 of the present invention relates to a direct conversion type FM receiver. By arranging the coupling capacitor between the quadrature detector and the FM detector, the direct current component is reduced, so that the deviation of the orthogonal coordinates is reduced. However, when the unmodulated signal is received, if the frequency shift between the received signal and the local oscillation signal is converged to zero by AFC, the quadrature detection output stops at one point on the coordinate circle and is input to the FM detector. The signal level is attenuated so as to approach the origin. Arctan detection in the FM detector outputs the amount of change in phase rotation, so if the input is concentrated near the origin, phase rotation due to irregular noise will be detected. As a result, the result of FM detection becomes noise. On the other hand, when the received signal is unmodulated, the FM detection result should be silent. Further, since the output frequency of the local oscillator varies depending on the temperature or the like, the noise generation condition varies depending on the temperature. Further, since non-modulated transmission does not occur in the case of digital (4-level FSK: Frequency Shift Keying), the above is a problem in an analog FM that is used in unmodulated transmission.
本実施例は、ダイレクト・コンバージョン方式によって、ベースバンド信号の直流成分を低減した後にFM検波する受信装置において、FM検波後の歪みを低減することを目的とする。これは、無変調の信号を受信した場合にも安定した動作を実現することともいえる。ここでは、直交検波出力の回転を停止することがないように、AFCの周波数ずれの収束目標をゼロとせず、オフセット値に収束させる。 The present embodiment aims to reduce distortion after FM detection in a receiving apparatus that performs FM detection after reducing the DC component of a baseband signal by the direct conversion method. This can be said to realize stable operation even when an unmodulated signal is received. Here, in order not to stop the rotation of the quadrature detection output, the convergence target of the frequency deviation of the AFC is not set to zero but is converged to the offset value.
図1は、本発明の実施例1に係る受信装置100の構成を示す。受信装置100は、アンテナ10、直交検波部12、第1低減部32、第2低減部34、第1ADC部14、第2ADC部16、FM検波部18、オフセット部36、AFC部20、DAC部22、ローカル発振器24を含む。直交検波部12は、第1増幅部40、分配部42、第1ミキサ44、第1LPF部46、第2増幅部48、移相部50、第2ミキサ52、第2LPF部54、第3増幅部56を含む。AFC部20は、第3LPF部60、第4増幅部62を含む。
FIG. 1 shows a configuration of a receiving
アンテナ10は、図示しない送信装置からのRF(Radio Frequency)信号を受信する。RF信号には、FM変調がなされている。アンテナ10は、受信したRF信号を第1増幅部40へ出力する。第1増幅部40は、LNA(Low Noise Amplifier)であり、アンテナ10からのRF信号を増幅する。第1増幅部40は、増幅したRF信号を分配部42へ出力する。分配部42は、第1増幅部40からのRF信号を2系統に分離する。分配部42は、分離したRF信号を第1ミキサ44、第2ミキサ52へ出力する。
The
ローカル発振器24は、DAC部22からの制御信号に応じてローカル発振信号の周波数を調節し、周波数が調節されたローカル発振信号を第1ミキサ44、移相部50へ出力する。ここで、ローカル発振器24は、制御信号の電圧が高くなるほど、ローカル発振信号の周波数を高くする。移相部50は、ローカル発振器24からのローカル発振信号を90度位相シフトする。移相部50は、位相シフトしたローカル発振信号を第2ミキサ52へ出力する。
The
第1ミキサ44は、分配部42からのRF信号とローカル発振器24からのローカル発振信号とを乗算することによって、ベースバンドの同相成分信号(以下、「I信号」という)を生成する。第1ミキサ44は、I信号を第1LPF部46へ出力する。第2ミキサ52は、分配部42からのRF信号と移相部50からのローカル発振信号とを乗算することによって、ベースバンドの直交成分信号(以下、「Q信号」という)を生成する。第2ミキサ52は、Q信号を第2LPF部54へ出力する。
The
第1LPF部46は、第1ミキサ44からのI信号のうち遮断周波数以上の周波数の信号を除去することによって帯域制限を実行する。第1LPF部46は、低域成分のI信号(以下、これもまた「I信号」という)を第2増幅部48へ出力する。第2LPF部54は、第2ミキサ52からのQ信号のうち遮断周波数以上の周波数の信号を除去することによって帯域制限を実行する。第2LPF部54は、低域成分のQ信号(以下、これもまた「Q信号」という)を第3増幅部56へ出力する。第2増幅部48は、第1LPF部46からのI信号を増幅して、第1低減部32へ出力する。第3増幅部56は、第2LPF部54からのQ信号を増幅して、第2低減部34へ出力する。第2増幅部48から出力されるI信号には、不要な直流成分が含まれ、第3増幅部56から出力されるQ信号にも、不要な直流成分が含まれる。以上のように、直交検波部12は、RF信号を直交検波している。また、直交検波部12は、アナログのデバイスで構成され、例えば1チップで構成される。
The
第1低減部32は、第2増幅部48からのI信号を入力する。第1低減部32は、例えば、カップリングコンデンサで構成されており、I信号に含まれた直流成分を低減する。第1低減部32は、直流成分を低減したI信号(以下、これもまた「I信号」という)を第1ADC部14へ出力する。第2低減部34は、第3増幅部56からのQ信号を入力する。第2低減部34も、第1低減部32と同様に、カップリングコンデンサで構成されており、Q信号に含まれた直流成分を低減する。第2低減部34は、直流成分を低減したQ信号(以下、これもまた「Q信号」という)を第2ADC部16へ出力する。
The
第1ADC部14は、第1低減部32からのI信号に対してアナログ/デジタル変換を実行する。第1ADC部14は、デジタル信号に変換したI信号(以下、これもまた「I信号」という)をFM検波部18へ出力する。第2ADC部16は、第2低減部34からのQ信号に対してアナログ/デジタル変換を実行する。第2ADC部16は、デジタル信号に変換したQ信号(以下、これもまた「Q信号」という)をFM検波部18へ出力する。
The
FM検波部18は、I信号とQ信号、つまりベースバンド信号をFM検波する。FM検波として、例えば、Arctan検波が実行される。Arctan検波では、I信号およびQ信号のそれぞれを三角形の2辺として、その角度が導出される。単位時間あたりの角度の変化が角速度、つまり周波数になるので、FM変調の復調が可能になる。FM検波部18は、FM検波の結果である検波信号を出力する。出力される検波信号は、音声信号に相当する。
The
オフセット部36は、FM検波部18において生成した検波信号にオフセットを加える。これは、検波信号にオフセット値を加算することに相当する。オフセット部36がない場合、AFC部20によって、RF信号の中心周波数とローカル発振信号の周波数が同じになるように制御されるが、オフセット部36が一定のオフセット値を加えるので、ローカル発振信号は、オフセット値に応じた周波数オフセットを有する。この周波数オフセットが、第1低減部32、第2低減部34において低減されない周波数に設定されると、RF信号が無変調になった場合でも、I信号およびQ信号は、直流成分にならずに、周波数オフセットと同じ周波数になる。そのため、無変調のRF信号が入力された場合でも、検波信号はノイズにならない。
The offset
第3LPF部60は、FM検波部18において生成した検波信号に対して、低域通過処理を実行する。これは、検波信号の平均値を導出することに相当する。そのため、第3LPF部60において、検波信号の直流成分、つまりRF信号とローカル発振信号との周波数差が検出される。第4増幅部62は、第3LPF部60からの信号を増幅することによって、制御信号を生成する。第4増幅部62における増幅によって、AFCループのゲインが決められる。このように、AFC部20は、オフセット部36においてオフセットを加えた検波信号をもとに、直交検波において使用されるローカル発振信号の周波数を制御するための制御信号を生成する。なお、AFC部20は、直交検波部12においてRF信号を検出していない場合、ローカル発振器24へ制御信号をフィードバックする代わりに、周波数変調されたローカル発振信号をローカル発振器24に出力させてもよい。
The
DAC部22は、第4増幅部62からの制御信号をデジタル/アナログ変換して、アナログ信号の制御信号(以下、これもまた「制御信号」という)をローカル発振器24へ出力する。つまり、AFC部20は、ローカル発振信号を出力すべきローカル発振器24へ制御信号をフィードバックする。
The
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it can be realized by a program loaded in the memory, but here it is realized by their cooperation. Draw functional blocks. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
本実施例によれば、検波信号にオフセットを加えるので、無変調信号が入力された場合でもベースバンド信号がすべてカットされてしまうおそれを抑制できる。また、ベースバンド信号がすべてカットされてしまうおそれが抑制されるので、RF信号を受信していない場合と同じようにFM検波出力がノイズだけになることを回避できる。また、FM検波出力がノイズだけになることが回避されるので、FM検波した信号の品質を改善できる。また、RF信号が入力される前と後でローカル発振器のオフセット値を変えるので、RF信号の入力時点でベースバンド信号が低減されることを抑制することと、それ以降の隣接妨害等の受信特性の悪化を抑制することとを両立できる。また、無変調の信号が入力された場合に、ベースバンド信号が連続して低減部で低減されることを抑制できる。また、RF信号を検出するまでの間、ローカル発振信号の周波数を変動させるので、ベースバンド信号が連続して低減部で低減されることを抑制できる。 According to the present embodiment, since an offset is added to the detection signal, it is possible to suppress the possibility that the baseband signal is completely cut even when an unmodulated signal is input. In addition, since the possibility that the baseband signal is completely cut is suppressed, it is possible to avoid the FM detection output from being only noise as in the case where the RF signal is not received. Further, since it is avoided that the FM detection output is only noise, the quality of the FM detected signal can be improved. In addition, since the offset value of the local oscillator is changed before and after the RF signal is input, it is possible to suppress the reduction of the baseband signal at the time of input of the RF signal, and the reception characteristics such as the adjacent interference thereafter. It is possible to achieve both suppression of deterioration. Moreover, when an unmodulated signal is input, it is possible to suppress the baseband signal from being continuously reduced by the reduction unit. Further, since the frequency of the local oscillation signal is changed until the RF signal is detected, it is possible to suppress the baseband signal from being continuously reduced by the reduction unit.
(実施例2)
次に、実施例2を説明する。本発明の実施例2は、実施例1と同様に、ダイレクト・コンバージョン型であり、かつ直交検波器とFM検波器との間にカップリングコンデンサを配置したFM受信装置に関する。カップリングコンデンサが挿入されることにより、ベースバンド信号の周波数が低くなると、ベースバンド信号の振幅が減衰することもある。具体的に説明すると、受信されたFM変調波の周波数遷移において受信信号の周波数とローカル発振器の周波数が同一になる付近では、直交検波器から出力されるベースバンド信号の周波数が直流に近い値となる。そのような状態では、カップリングコンデンサによって、ベースバンド信号のレベルが低下する。このような状況の発生を抑制することが、実施例2の目的である。実施例2に係るFM受信装置は、ベースバンド信号のレベルが減衰した場合に、検波信号を補間する。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described. As in the first embodiment, the second embodiment of the present invention is a direct conversion type and relates to an FM receiver in which a coupling capacitor is disposed between a quadrature detector and an FM detector. When the frequency of the baseband signal is lowered by inserting the coupling capacitor, the amplitude of the baseband signal may be attenuated. More specifically, the frequency of the baseband signal output from the quadrature detector is a value close to DC in the vicinity where the frequency of the received signal is the same as the frequency of the local oscillator in the frequency transition of the received FM modulated wave. Become. In such a state, the level of the baseband signal is lowered by the coupling capacitor. The purpose of the second embodiment is to suppress the occurrence of such a situation. The FM receiver according to the second embodiment interpolates the detection signal when the level of the baseband signal is attenuated.
図2は、本発明の実施例2に係る受信装置100の構成を示す。受信装置100では、図1に、測定部70、変更部72が追加される。ここでは、図1との差異を中心に説明する。前述のごとく、図2において無変調信号が入力された場合、ベースバンド信号は第1低減部32、第2低減部34を通過する。一方、変調信号が入力された場合、ベースバンド信号の周波数が直流付近になるときに信号成分も第1低減部32、第2低減部34で低減され、それをFM検波すると歪みやノイズが発生する。
FIG. 2 shows a configuration of the receiving
測定部70は、第1低減部32からのI信号を入力するとともに、第2低減部34からのQ信号を入力する。測定部70は、入力したI信号およびQ信号をもとに、ベースバンド信号のレベルを測定する。レベルの測定には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。測定部70は、測定したレベルを変更部72へ出力する。変更部72は、FM検波部18からの検波信号を入力するとともに、測定部70からのレベルも入力する。変更部72は、予め保持したしきい値とレベルとを比較する。変更部72は、レベルがしきい値よりも小さくなった場合、検波信号を別の値、例えば過去の検波信号に変更して出力するといった補正を行う。このような場合において、歪みやノイズが検波信号に多いと想定され、その際の検波信号を出力しないように制御される。なお、過去の検波信号は、測定部70において測定されたレベルがしきい値以上であった場合の検波信号である。
The
本実施例によれば、ベースバンド信号が一時的に直流成分に近づき、低減部で低減される場合でも、それをFM検波した信号の出力を停止するので、出力する信号の歪みやノイズを低減できる。また、出力する信号の歪みやノイズが低減されるので、信号品質を向上できる。 According to this embodiment, even when the baseband signal temporarily approaches a direct current component and is reduced by the reduction unit, output of the signal detected by FM detection is stopped, so that distortion and noise of the output signal are reduced. it can. Further, since distortion and noise of the output signal are reduced, signal quality can be improved.
(実施例3)
次に、実施例3を説明する。本発明の実施例3は、これまでと同様に、ダイレクト・コンバージョン型であり、かつ直交検波器とFM検波器との間にカップリングコンデンサを配置したFM受信装置に関する。特に、受信したRF信号は、トーンスケルチ用の信号であると相当する。さらに、RF信号の受信を開始した初期状態において、RF信号とローカル発振信号間の周波数差が大きい場合、AFC部がローカル発振信号を制御するので、FM検波部から出力される値の平均値が変動してしまう。その場合、CTCSS(Continuous Tone Coded Squelch System)やDCS(Digital−Coded Squelch)がRF信号に含まれると、信号検出に影響が及ぼされる。
(Example 3)
Next, Example 3 will be described. The third embodiment of the present invention relates to an FM receiver that is a direct conversion type and has a coupling capacitor disposed between the quadrature detector and the FM detector, as before. In particular, the received RF signal corresponds to a tone squelch signal. Furthermore, when the frequency difference between the RF signal and the local oscillation signal is large in the initial state where the reception of the RF signal is started, the AFC unit controls the local oscillation signal, so the average value output from the FM detection unit is It will fluctuate. In that case, when CTCSS (Continuous Tone Coded Squeeze System) or DCS (Digital-Coded Squelch) is included in the RF signal, the signal detection is affected.
これに対応するために実施例3に係るFM受信装置は、FM検波信号をもとにAFCを実行することによって、ローカル発振器の周波数を制御するとともに、AFCの制御信号をFM検波信号に加算する。この加算によって、減衰した制御信号の成分が増加する。 In order to cope with this, the FM receiver according to the third embodiment controls the frequency of the local oscillator by executing AFC based on the FM detection signal, and adds the AFC control signal to the FM detection signal. . This addition increases the component of the attenuated control signal.
図3は、本発明の実施例3に係る受信装置100の構成を示す。受信装置100では、図2に、制御部26、差分計算部28、加算部30が追加される。ここでは、図2との差異を中心に説明する。
FIG. 3 shows the configuration of the receiving
制御部26は、受信装置100の電源がオンになったタイミング、受信装置100がRF信号の受信を開始したタイミングを検出する。これらのタイミングは、「開始タイミング」と総称される。開始タイミングの検出には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。制御部26は、処理の開始タイミングを差分計算部28に指示する。このように制御部26は、差分計算部28の動作を制御する。
The
差分計算部28は、第3LPF部60からの信号、つまり第3LPF部60において低域通過処理した検波信号を入力する。差分計算部28は、制御部26によって指示される処理の開始タイミングにおいて、第3LPF部60において低域通過処理した検波信号を基準値として取得して、記憶する。差分計算部28は、基準値を記憶した後、第3LPF部60において低域通過処理した検波信号と基準値との差分を差分信号として順次生成する。つまり、差分計算部28は、FM検波部18において生成した検波信号をもとに、基準値との差分信号を生成する。差分計算部28は、差分信号を加算部30へ出力する。
The
加算部30は、差分計算部28において生成した差分信号と、変更部72からの検波信号とを加算する。これは、AFC部20によるFM検波部18の出力電圧変動をキャンセルする動作に相当する。
The adding
以上の構成による受信装置100の動作を説明する。図4は、受信装置100による受信手順を示すフローチャートである。制御部26が受信開始を検出すれば(S10のY)、差分計算部28は、基準値を取得する(S12)。制御部26が受信開始を検出しなければ(S10のN)、差分計算部28は、第3LPF部60の出力値−基準値を計算することによって差分信号を生成する(S14)。差分計算部28は、差分信号を出力する(S16)。
The operation of the receiving
本実施例によれば、低域透過処理した検波信号と基準値との差分を検波信号に加算するので、トーンスケルチ用の信号の減衰を抑制できる。また、処理の開始タイミングの低域透過処理した検波信号を基準値として記憶するので、処理の精度を向上できる。また、トーンスケルチ用の信号がRF信号に含まれている場合に、AFCがこの信号に追従して、FM検波後のトーンスケルチ用の信号が減衰したり歪んだりしてしまうことに対して、差分信号を加算するので、トーンスケルチ用の信号を戻すことができる。また、トーンスケルチ用の信号が戻されるので、スケルチ動作を正常に実行できる。また、AFCによって発生するFM検波後の信号の変動を低減するので、トーンスケルチ信号の検出性能の悪化を抑制できる。 According to the present embodiment, since the difference between the detection signal subjected to the low-pass transmission processing and the reference value is added to the detection signal, attenuation of the tone squelch signal can be suppressed. In addition, since the detection signal subjected to the low-pass transmission processing at the processing start timing is stored as the reference value, the processing accuracy can be improved. Further, when the tone squelch signal is included in the RF signal, the AFC follows this signal, and the tone squelch signal after FM detection is attenuated or distorted. Therefore, the tone squelch signal can be returned. Further, since the tone squelch signal is returned, the squelch operation can be executed normally. Moreover, since the fluctuation of the signal after FM detection generated by AFC is reduced, it is possible to suppress the deterioration of the detection performance of the tone squelch signal.
(実施例4)
次に、実施例4を説明する。本発明の実施例4は、これまでと同様に、ダイレクト・コンバージョン型であり、かつ直交検波器とFM検波器との間にカップリングコンデンサを配置したFM受信装置に関する。実施例4は、AFCを含まない構成に相当する。
Example 4
Next, Example 4 will be described. The fourth embodiment of the present invention relates to an FM receiver that is a direct conversion type and has a coupling capacitor disposed between the quadrature detector and the FM detector, as before. The fourth embodiment corresponds to a configuration that does not include AFC.
図5は、本発明の実施例4に係る受信装置100の構成を示す。受信装置100は、アンテナ10、直交検波部12、第1低減部32、第2低減部34、第1ADC部14、第2ADC部16、FM検波部18、測定部70、変更部72、加算部30、第1ローカル発振器80、DAC部82、第2ローカル発振器84、遅延部86を含む。直交検波部12は、第1増幅部40、分配部42、第1ミキサ44、第1LPF部46、第2増幅部48、移相部50、第2ミキサ52、第2LPF部54、第3増幅部56を含む。ここでは、これまでとの差異を中心に説明する。
FIG. 5 shows a configuration of a receiving
第1ローカル発振器80は、第1ローカル発振信号を出力する。第1ローカル発振信号は、デジタル信号である。DAC部82は、第1ローカル発振器80からの第1ローカル発振信号をデジタル/アナログ変換して、アナログ信号の第1ローカル発振信号(以下、これもまた「第1ローカル発振信号」という)を第2ローカル発振器84へ出力する。
The first
第2ローカル発振器84は、DAC部82からの第1ローカル発振信号に応じて第2ローカル発振信号の周波数を調節し、周波数が調節された第2ローカル発振信号を第1ミキサ44、移相部50へ出力する。これは、第1ローカル発振器80からの第1ローカル発振信号によって周波数変調された第2ローカル発振信号を直交検波部12へ出力することに相当する。
The second
遅延部86は、第1ローカル発振器80からの第1ローカル発振信号を遅延させる。遅延時間は、DAC部82、第2ローカル発振器84、直交検波部12から変更部72へ至るまでの処理期間に相当する。遅延部86は、遅延した第1ローカル発振信号(以下、これもまた「第1ローカル発振信号」という)を加算部30へ出力する。加算部30は、変更部72からの検波信号を入力するとともに、遅延部86からの第1ローカル発振信号を入力する。加算部30は、第1ローカル発振信号と検波信号とを加算する。
The
本実施例によれば、第2ローカル発振信号を周波数変調するので、ベースバンド信号が連続して低減部で低減されることを抑制できる。また、第1ローカル発振器からの第1ローカル発振信号の周波数を音声帯域よりも低い周波数にするので、変調された信号が入力された場合でも低減部でベースバンド信号が連続して低減されることを抑制できる。また、ベースバンド信号が一時的に直流成分に近づき、低減部で低減される場合でも、実施例2と同様にFM検波した信号の出力を補正するので、検波信号の歪みやノイズを低減できる。 According to the present embodiment, since the second local oscillation signal is frequency-modulated, it is possible to suppress the baseband signal from being continuously reduced by the reduction unit. Also, since the frequency of the first local oscillation signal from the first local oscillator is set to a frequency lower than the voice band, the baseband signal is continuously reduced by the reduction unit even when a modulated signal is input. Can be suppressed. Even when the baseband signal temporarily approaches a direct current component and is reduced by the reduction unit, the output of the FM detected signal is corrected in the same manner as in the second embodiment, so that distortion and noise of the detected signal can be reduced.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本実施例2乃至4において、変更部72は、FM検波部18から検出信号が出力される部分に配置されている。しかしながらこれに限らず例えば、第1ADC部14とFM検波部18との間にひとつの変更部72が配置されるとともに、第2ADC部16とFM検波部18との間に別の変更部72が配置されてもよい。ひとつの変更部72は、I信号を変更し、別の変更部72は、Q信号を変更する。本変形例によれば、設計の自由度を向上できる。なお、実施例3、4において、測定部70、変更部72が省略されてもよい。その場合、装置構成を簡易にできる。
In the second to fourth embodiments, the changing
10 アンテナ、 12 直交検波部、 14 第1ADC部、 16 第2ADC部、 18 FM検波部、 20 AFC部、 22 DAC部、 24 ローカル発振器、 32 第1低減部、 34 第2低減部、 36 オフセット部、 40 第1増幅部、 42 分配部、 44 第1ミキサ、 46 第1LPF部、 48 第2増幅部、 50 移相部、 52 第2ミキサ、 54 第2LPF部、 56 第3増幅部、 60 第3LPF部、 62 第4増幅部、 100 受信装置。 10 antenna, 12 quadrature detection unit, 14 first ADC unit, 16 second ADC unit, 18 FM detection unit, 20 AFC unit, 22 DAC unit, 24 local oscillator, 32 first reduction unit, 34 second reduction unit, 36 offset unit , 40 1st amplification section, 42 distribution section, 44 1st mixer, 46 1st LPF section, 48 2nd amplification section, 50 phase shift section, 52 2nd mixer, 54 2nd LPF section, 56 3rd amplification section, 60 1st amplification section 3 LPF section, 62 4th amplification section, 100 receiving apparatus.
Claims (5)
前記直交検波器において直交検波がなされたFM信号に含まれた直流成分を低減する低減部と、
前記低減部において直流成分を低減したFM信号をFM検波することによって、検波信号を生成するFM検波部と、
前記FM検波部において生成した検波信号にオフセットを加えるオフセット部と、
前記オフセット部においてオフセットを加えた検波信号をもとに、前記直交検波器において使用されるローカル発振信号の周波数を制御するための制御信号を生成し、ローカル発振信号を出力すべきローカル発振器へ制御信号をフィードバックするAFC部と、
を備え、
前記AFC部は、前記直交検波器においてFM信号を検出していない場合、ローカル発振器へ制御信号をフィードバックする代わりに、周波数変調されたローカル発振信号をローカル発振器に出力させることを特徴とするFM受信装置。 A quadrature detector for quadrature detection of the FM signal;
A reduction unit for reducing a direct current component included in the FM signal subjected to quadrature detection in the quadrature detector;
An FM detection unit that generates a detection signal by performing FM detection on the FM signal in which the DC component is reduced in the reduction unit;
An offset unit for adding an offset to the detection signal generated in the FM detection unit;
Generates a control signal for controlling the frequency of the local oscillation signal used in the quadrature detector based on the detection signal to which the offset is added in the offset unit, and controls the local oscillation signal to be output to the local oscillator An AFC unit that feeds back a signal;
Equipped with a,
The AFC unit causes the local oscillator to output a frequency-modulated local oscillation signal instead of feeding back a control signal to the local oscillator when the quadrature detector does not detect the FM signal. apparatus.
前記測定部において測定したレベルがしきい値よりも小さくなった場合、前記低減部において直流成分を低減したFM信号あるいは前記FM検波部において生成した検波信号を別の値に変更して出力する変更部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のFM受信装置。 A measuring unit for measuring the level of the FM signal in which the direct current component is reduced in the reducing unit;
When the level measured in the measurement unit becomes smaller than the threshold value, the FM signal in which the DC component is reduced in the reduction unit or the detection signal generated in the FM detection unit is changed to another value and output. The FM receiver according to claim 1, further comprising a unit.
前記差分計算部において生成した差分信号と、前記FM検波部において生成した検波信号とを加算する加算部とをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のFM受信装置。 A difference calculation unit that generates a difference signal from a reference value based on the detection signal generated in the FM detection unit;
3. The FM receiver according to claim 1, further comprising an addition unit that adds the difference signal generated in the difference calculation unit and the detection signal generated in the FM detection unit.
直交検波がなされたFM信号に含まれた直流成分を低減するステップと、
直流成分を低減したFM信号をFM検波することによって、検波信号を生成するステップと、
生成した検波信号にオフセットを加えるステップと、
オフセットを加えた検波信号をもとに、前記直交検波するステップにおいて使用されるローカル発振信号の周波数を制御するための制御信号を生成し、ローカル発振信号を出力すべきローカル発振器へ制御信号をフィードバックするステップと、
前記直交検波するステップにおいてFM信号を検出していない場合、前記ローカル発振器へ制御信号をフィードバックする代わりに、前記ローカル発振器から出力されるローカル発振信号を周波数変調するステップと、
を含むことを特徴とするFM受信方法。 Quadrature detection of FM signals;
Reducing a DC component included in the FM signal subjected to quadrature detection;
Generating a detection signal by performing FM detection on an FM signal with a reduced DC component;
Adding an offset to the generated detection signal;
A control signal for controlling the frequency of the local oscillation signal used in the quadrature detection step is generated based on the detection signal to which the offset is added, and the control signal is fed back to the local oscillator to which the local oscillation signal is to be output. And steps to
If the FM signal is not detected in the quadrature detection step, instead of feeding back a control signal to the local oscillator, frequency-modulating the local oscillation signal output from the local oscillator;
FM receiving method, which comprises a.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014026308A JP6237309B2 (en) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | FM receiver and FM receiving method |
US14/622,161 US9391814B2 (en) | 2014-02-14 | 2015-02-13 | FM receiver that receives FM signal and method for receiving FM signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014026308A JP6237309B2 (en) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | FM receiver and FM receiving method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015154241A JP2015154241A (en) | 2015-08-24 |
JP6237309B2 true JP6237309B2 (en) | 2017-11-29 |
Family
ID=53896097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014026308A Active JP6237309B2 (en) | 2014-02-14 | 2014-02-14 | FM receiver and FM receiving method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6237309B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6929203B2 (en) | 2017-11-15 | 2021-09-01 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Direct conversion receiver |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01191548A (en) * | 1988-01-27 | 1989-08-01 | Japan Radio Co Ltd | Frequency detection type demodulation circuit |
US4944025A (en) * | 1988-08-09 | 1990-07-24 | At&E Corporation | Direct conversion FM receiver with offset |
JPH07162271A (en) * | 1993-12-02 | 1995-06-23 | Kokusai Electric Co Ltd | Automatic frequency control circuit |
JP3743046B2 (en) * | 1996-01-24 | 2006-02-08 | 松下電器産業株式会社 | Direct conversion receiver |
JP5115441B2 (en) * | 2008-10-16 | 2013-01-09 | アイコム株式会社 | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION DEVICE CONTROL METHOD, AND COMPUTER PROGRAM |
-
2014
- 2014-02-14 JP JP2014026308A patent/JP6237309B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015154241A (en) | 2015-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8093943B2 (en) | Phase noise correction device and its method | |
US8774258B2 (en) | PAPR (peak-to-average power ratio) determining device and communication device | |
US9391814B2 (en) | FM receiver that receives FM signal and method for receiving FM signal | |
JP2005101940A (en) | Amplifier circuit | |
US9209915B2 (en) | Calibration device and calibration method | |
JP6299887B2 (en) | FM receiver and FM receiving method | |
JP6237309B2 (en) | FM receiver and FM receiving method | |
EP3579433B1 (en) | Receiving apparatus, receiving method, and program | |
US10122395B2 (en) | FM reception device, FM reception method for receiving FM signals | |
JP6217389B2 (en) | FM receiver and FM receiving method | |
JP6341105B2 (en) | FM receiver and FM receiving method | |
JP2015154242A (en) | Fm receiving device and fm receiving method | |
JP6264308B2 (en) | FM receiver and FM receiving method | |
JP5516318B2 (en) | Demodulator | |
JP4281260B2 (en) | FM demodulator and receiver | |
JP7060069B2 (en) | DC component fluctuation suppression device, DC component fluctuation suppression method, program | |
JPH1065570A (en) | Radio equipment and distortion compensation method | |
JP4617270B2 (en) | Transmitter | |
JP6787042B2 (en) | Feedback amplifier and transmitter using it | |
JP5618863B2 (en) | Wireless receiver | |
JP2022038850A (en) | Receiving device | |
JP2024097234A (en) | Communication device | |
JP5985931B2 (en) | Receiving apparatus and control method thereof | |
JP2009124747A (en) | Fm demodulator and receiver | |
JP2006270582A (en) | Receiving circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160425 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170315 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170321 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170516 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171016 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6237309 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |