Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5801764B2 - FSK demodulator - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5801764B2 - FSK demodulator - Google Patents

FSK demodulator Download PDF

Info

Publication number
JP5801764B2
JP5801764B2 JP2012138719A JP2012138719A JP5801764B2 JP 5801764 B2 JP5801764 B2 JP 5801764B2 JP 2012138719 A JP2012138719 A JP 2012138719A JP 2012138719 A JP2012138719 A JP 2012138719A JP 5801764 B2 JP5801764 B2 JP 5801764B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
modulated wave
wave
detection signal
fsk demodulator
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012138719A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014003530A (en
Inventor
健一 古賀
健一 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Rika Co Ltd filed Critical Tokai Rika Co Ltd
Priority to JP2012138719A priority Critical patent/JP5801764B2/en
Publication of JP2014003530A publication Critical patent/JP2014003530A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5801764B2 publication Critical patent/JP5801764B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

本発明は、FSK(Frequency Shift Keying)変調された変調波(変調信号)を復調するFSK復調器に関する。   The present invention relates to an FSK demodulator that demodulates a modulated wave (modulated signal) modulated by FSK (Frequency Shift Keying).

従来、特許文献1に示されるFSK復調器が周知である。このFSK復調器では、端子においてFSK変調信号された変調波(s(t))を受信する。受信した変調波は2組のミキサ及びローパスフィルタ(LPF)を通じて変調波から同相成分(I(t))及び直交成分(Q(t))を取り出す。同相成分(I(t))及び直交成分(Q(t))は次の(式1)及び(式2)で表される。   Conventionally, the FSK demodulator disclosed in Patent Document 1 is well known. This FSK demodulator receives a modulated wave (s (t)) that has been FSK modulated at a terminal. The received modulated wave extracts the in-phase component (I (t)) and the quadrature component (Q (t)) from the modulated wave through two sets of mixers and a low-pass filter (LPF). The in-phase component (I (t)) and the quadrature component (Q (t)) are expressed by the following (Expression 1) and (Expression 2).

これら同相成分(I(t))及び直交成分(Q(t))は、エッヂ検出を行う位相差検出/周波数検出器を経て判定回路に送られる。判定回路は、位相差検出及び周波数検出の結果に基づき検波信号の閾値判定を行う。しかしながら、この復調器では、エッヂの出現頻度によって復調特性が規定される。そこで、上述の位相差検出/周波数検出器に代えて同相成分(I(t))と直交成分(Q(t))とを足し合わせて検波信号を出力する論理回路を採用するFSK復調器が知られている。判定回路は、検波信号の信号レベルが閾値を超えていればHi、超えていなければLoと判定する。信号レベルには、予め例えばHiに1、Loに0を割り当てることが決められている。当該判定を通じて、判定回路は、変調波に含まれるデータを取り出す。 These in-phase component (I (t)) and quadrature component (Q (t)) are sent to a determination circuit via a phase difference detection / frequency detector that performs edge detection. The determination circuit determines a threshold value of the detection signal based on the results of phase difference detection and frequency detection. However, in this demodulator, the demodulation characteristic is defined by the appearance frequency of the edge. Therefore, an FSK demodulator that employs a logic circuit that outputs a detection signal by adding the in-phase component (I (t)) and the quadrature component (Q (t)) in place of the above-described phase difference detection / frequency detector. Are known. The determination circuit determines Hi when the signal level of the detection signal exceeds the threshold, and determines Lo when it does not exceed the threshold. For the signal level, for example, 1 is assigned to Hi and 0 is assigned to Lo. Through the determination, the determination circuit extracts data included in the modulated wave.

特開平8−204764号公報(第4図)Japanese Patent Laid-Open No. 8-204764 (FIG. 4)

端子において受信される変調波は、例えば建物等によって反射することによりノイズを含むことがある。変調波にノイズが含まれると、同相成分及び直交成分の振幅が変化する。従って、これらを足し合わせて得られる検波信号にもノイズが含まれる。検波信号に含まれるノイズの大きさによっては、例えば図4中の○で示すように、判定回路は判定誤りを起こすことがある。すなわち、本来LoレベルであるにもかかわらずHiレベルと判定されるおそれがある。   The modulated wave received at the terminal may contain noise due to reflection by, for example, a building. When noise is included in the modulated wave, the amplitudes of the in-phase component and the quadrature component change. Therefore, the detection signal obtained by adding these also includes noise. Depending on the magnitude of the noise included in the detection signal, the determination circuit may cause a determination error, for example, as indicated by a circle in FIG. In other words, there is a risk that it is determined to be the Hi level even though it is originally at the Lo level.

一方、位相の変化は周波数に等しいことが一般に知られている。すなわち、位相を微分することにより周波数を得ることができる。そこで、同相成分(I(t))と直交成分(Q(t))とを単純に足し合わせて得られる検波信号を出力する論理回路に代えて、次の(式3)に示す検波信号を出力する論理回路を採用したFSK復調器が知られている。   On the other hand, it is generally known that the phase change is equal to the frequency. That is, the frequency can be obtained by differentiating the phase. Therefore, instead of a logic circuit that outputs a detection signal obtained by simply adding the in-phase component (I (t)) and the quadrature component (Q (t)), the detection signal shown in the following (Equation 3) is used. An FSK demodulator that employs an output logic circuit is known.

現在時刻をk、過去の時刻をk−pとすると、同相成分I(t)の微分値(式中では、I(t)の上に・(ドット)を付す)、及び直交成分Q(t)の微分値(式中では、Q(t)の上に・(ドット)を付す)は、現在時刻の検波信号と過去の時刻の検波信号との差分値、すなわち、次の(式4)及び(式5)で近似できることが知られている。 If the current time is k and the past time is k−p, the differential value of the in-phase component I (t) (in the formula, (dot) is added on I (t)), and the quadrature component Q (t ) Is a difference value between the detection signal at the current time and the detection signal at the past time, that is, the following (Expression 4). And it is known that it can be approximated by (Equation 5).

(式4)及び(式5)の関係から、上述の(式3)に示す検波信号の分子項は次に示す(式6−2)、分母項は次に示す(式7)となる。 From the relationship of (Equation 4) and (Equation 5), the numerator term of the detection signal shown in the above (Equation 3) is (Equation 6-2) shown below, and the denominator term is (Equation 7) shown below.

(式6−2)及び(式7)の関係から、検波信号は、次の(式8)で表される。 From the relationship of (Expression 6-2) and (Expression 7), the detection signal is expressed by the following (Expression 8).

(式8)から位相差θと検波信号v(t)との関係は図5のグラフで表される。図5に示すように、位相差θが±90°付近では、検波信号v(t)の値の変化が小さいため、検波信号v(t)にノイズが含まれると、判定回路は、正負判定を誤り易い。 From (Equation 8), the relationship between the phase difference θ and the detection signal v (t) is represented by the graph of FIG. As shown in FIG. 5, when the phase difference θ is around ± 90 °, the change in the value of the detection signal v (t) is small. Therefore, if the detection signal v (t) includes noise, the determination circuit determines whether the detection signal is positive or negative. Is easy to make mistakes.

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノイズの影響をうけにくい検波信号を出力するFSK復調器を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an FSK demodulator that outputs a detection signal that is not easily affected by noise.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、FSK変調された変調波の同相成分及び直交成分が入力されるとともに、これら両成分に基づき検波信号を生成する論理回路と、前記検波信号と信号レベルの判定閾値との比較を通じて前記変調波に含まれるデータを復調する判定回路と、を備えるFSK復調器において、前記論理回路は、第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第1の時刻と異なる第2の時刻における変調波との内積を、前記第1の時刻における変調波の大きさの二乗、又は、前記第2の時刻における変調波の大きさの二乗、又は、前記第1の時刻及び前記第2の時刻における変調波の大きさの積である除算値で除し、その除した結果を2以上の正の整数乗することにより検波信号を生成することを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that an in-phase component and a quadrature component of an FSK-modulated modulated wave are input, and a logic circuit that generates a detection signal based on both components, A determination circuit that demodulates data included in the modulated wave through a comparison between a detection signal and a signal level determination threshold; and the logic circuit includes a predetermined amount of the modulated wave at a first time. The inner product of the phase rotated and the modulated wave at the second time different from the first time is the square of the magnitude of the modulated wave at the first time or the modulated wave at the second time Divide by the square of the magnitude or the division value which is the product of the magnitude of the modulated wave at the first time and the second time, and detect the result by raising the result of division to a positive integer power of 2 or more. Generate signal The gist of the Rukoto.

同構成によれば、三角関数を含む項が2以上の正の整数乗される。このため、三角関数を含む項を2以上の正の整数乗しない場合と比べて、検波信号は、位相差に対して直線的に変化する。このため、検波信号にノイズ等が含まれていても、判定回路は、検波信号の信号レベルの正負判定を行いやすい。ひいては、変調波に含まれるデータを正確に取り出すことができる。 According to this configuration, a term including a trigonometric function is raised to a positive integer power of 2 or more . For this reason, compared with the case where the term including the trigonometric function is not raised to a positive integer power of 2 or more , the detection signal changes linearly with respect to the phase difference. For this reason, even if noise or the like is included in the detection signal, the determination circuit can easily determine whether the signal level of the detection signal is positive or negative. As a result, the data included in the modulated wave can be accurately extracted.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のFSK復調器において、前記論理回路は、第1の時刻における変調波と前記第1の時刻と異なる第2の時刻における変調波との位相差に対して前記検波信号が固有の値となるように、前記位相差に基づき前記検波信号を生成するための算出式を変更することを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the FSK demodulator according to the first aspect, the logic circuit is configured such that the modulated wave at a first time and a modulated wave at a second time different from the first time. The gist is to change a calculation formula for generating the detection signal based on the phase difference so that the detection signal has a unique value with respect to the phase difference.

同構成によれば、位相差に対して検波信号が固有の値となる。すなわち、検波信号の値から位相差が定まる。これにより、判定回路は、信号レベルの判定を正確に行うことができる。ひいては、変調波に含まれるデータを正確に取り出すことができる。   According to this configuration, the detection signal has a unique value with respect to the phase difference. That is, the phase difference is determined from the value of the detection signal. Thus, the determination circuit can accurately determine the signal level. As a result, the data included in the modulated wave can be accurately extracted.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のFSK復調器において、前記算出式は、前記位相差が0°以上90°以下である場合には、前記第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第2の時刻における変調波との内積を、前記除算値で除し、その除した結果を2以上の正の整数乗するものであり、前記位相差が90°より大きく180°以下である場合には、前記第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第2の時刻における変調波との内積を、前記除算値で除し、その除した結果を2以上の正の整数乗したものを2から引くものであり、前記位相差が−180°より大きく−90°未満である場合には、前記第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第2の時刻における変調波との内積を、前記除算値で除し、その除した結果の絶対値をとって2以上の正の整数乗したものを、マイナス2へ足すものであり、前記位相差が−90°以上0°未満である場合には、前記第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第2の時刻における変調波との内積を、前記除算値で除し、その除した結果の絶対値をとって2以上の正の整数乗したものにマイナスの符号を付すものであることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the FSK demodulator according to the second aspect, when the phase difference is not less than 0 ° and not more than 90 °, the calculation formula indicates that the modulation wave at the first time is The inner product of the phase rotated by a predetermined amount and the modulated wave at the second time is divided by the division value, and the result of division is multiplied by a positive integer greater than or equal to 2 , and the phase difference Is greater than 90 ° and less than or equal to 180 °, the inner product of the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time is calculated by dividing the inner product of the modulated wave at the second time. If the phase difference is greater than −180 ° and less than −90 °, the result obtained by dividing the result obtained by dividing the result of division by 2 to a positive integer power is less than −90 °. A phase wave rotated by a predetermined amount with respect to the modulated wave and the second time The inner product of the definitive modulated wave, divided by the division value, those two or more positive integer power taking the absolute value of the dividing result, which plus to minus 2, the phase difference is -90 If it is not less than 0 ° and less than 0 °, the inner product of the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time is divided by the division value. The gist is that the absolute value of the result of the division is taken as a positive integer power of 2 or more and a minus sign is added.

同構成によれば、位相差に対して検波信号が固有の値となるとともに、位相差の変化に対して検波信号は連続値となる。このため、ノイズ等の影響があっても、判定回路は、検波信号の信号レベルの判定を行いやすい。   According to this configuration, the detection signal has a unique value with respect to the phase difference, and the detection signal has a continuous value with respect to a change in the phase difference. For this reason, even if there is an influence of noise or the like, the determination circuit can easily determine the signal level of the detection signal.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のFSK復調器において、前記2以上の正の整数乗は2乗であることを要旨とする。
同構成によれば、最もリニアリティの高い検波出力が得られる。
The invention described in claim 4 is the FSK demodulator according to claim 3, wherein the positive integer power of 2 or more is a square.
According to this configuration, the detection output with the highest linearity can be obtained.

請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載のFSK復調器において、前記論理回路は、前記第1の時刻の変調波と前記第2の時刻の変調波との内積の正負、及び前記第1の時刻における変調波を90°位相回転させたものと前記第2の時刻の変調波との内積の正負に基づき、前記第1の時刻の変調波と前記第2の時刻の変調波との位相差を判定することを要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the FSK demodulator according to the third or fourth aspect, the logic circuit includes positive / negative of an inner product of the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time, And the modulation of the first time and the modulation of the second time based on the positive or negative of the inner product of the modulation wave of the first time rotated by 90 ° and the modulation wave of the second time The gist is to determine the phase difference from the wave.

同構成によれば、内積の演算回路という簡易な回路構成により、第1の時刻の変調波と第2の時刻の変調波との位相差を求めることができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のFSK復調器において、前記論理回路は、前記第1の時刻の変調波と、前記第2の時刻の変調波との位相差が90°となるように、前記第1及び第2の時刻の変調波を取得することを要旨とする。
According to this configuration, the phase difference between the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time can be obtained with a simple circuit configuration called an inner product arithmetic circuit.
According to a sixth aspect of the present invention, in the FSK demodulator according to any one of the first to fifth aspects, the logic circuit includes the modulated wave at the first time and the modulated at the second time. The gist is to obtain the modulated waves at the first and second times so that the phase difference from the wave is 90 °.

同構成によれば、第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと第1の時刻と異なる第2の時刻における変調波との内積が最大値又は最小値となる。従って、検波信号の値も最大値又は最小値となる。このため、判定回路は、より正確な正負判定を行うことができる。   According to the configuration, the inner product of the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time different from the first time becomes the maximum value or the minimum value. Therefore, the value of the detection signal is also the maximum value or the minimum value. For this reason, the determination circuit can perform more accurate positive / negative determination.

請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のうちいずれか一項に記載のFSK復調器において、前記論理回路は、前記第2の時刻の変調波の一つ前に取得した変調波を前記第1の時刻の変調波として前記検波信号を求めることを要旨とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the FSK demodulator according to any one of the first to sixth aspects, the logic circuit obtains a modulated wave acquired immediately before the modulated wave at the second time. To obtain the detection signal as a modulated wave at the first time.

同構成によれば、検波信号を求める際に、論理回路において処理する変調波(データ)が少ないので、論理回路にかかる負荷を抑制することができる。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のうちいずれか一項に記載のFSK復調器において、前記論理回路は、デジタル信号を処理するデジタル回路であって、アナログ信号である変調波の同相成分及び直交成分をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータを備え、前記アナログデジタルコンバータは、デジタル信号に変換した変調波の同相成分及び直交成分を前記論理回路に入力することを要旨とする。
According to this configuration, when obtaining a detection signal, since there are few modulation waves (data) to be processed in the logic circuit, the load on the logic circuit can be suppressed.
According to an eighth aspect of the present invention, in the FSK demodulator according to any one of the first to seventh aspects, the logic circuit is a digital circuit that processes a digital signal, and is a modulated wave that is an analog signal. The analog-to-digital converter converts the in-phase component and the quadrature component into a digital signal, and the analog-digital converter inputs the in-phase component and the quadrature component of the modulated wave converted into the digital signal to the logic circuit.

アナログ信号を処理する論理回路は、部品のばらつきによって出力が異なる。そのため、出力される検波信号の精度が低い。一方、デジタル信号を処理する論理回路であれば、処理するデータのビット数を増やすことにより、出力する検波信号の精度を高めることができる。   Logic circuits that process analog signals have different outputs depending on component variations. Therefore, the accuracy of the output detection signal is low. On the other hand, in the case of a logic circuit that processes a digital signal, the accuracy of a detection signal to be output can be increased by increasing the number of bits of data to be processed.

本発明では、ノイズの影響をうけにくい検波信号を出力するFSK復調器を提供することができる。   The present invention can provide an FSK demodulator that outputs a detection signal that is not easily affected by noise.

本実施形態におけるFSK復調器の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the FSK demodulator in this embodiment. (a)は過去の時刻における変調波を90°位相回転させたものと現在の時刻における変調波との位相差と、これらの内積の正負との関係を示すグラフ、(b)は過去の時刻における変調波と現在の時刻における変調波との位相差と、これらの内積の正負との関係を示すグラフ。(A) is a graph showing the relationship between the phase difference between the modulated wave at the past time rotated by 90 ° and the modulated wave at the current time and the positive / negative of these inner products, and (b) the past time. The graph which shows the relationship between the phase difference of the modulated wave in and the modulated wave in the present | current time, and the positive / negative of these inner products. 位相差と本例、すなわち、sinの項を二乗する検波信号との関係、及び、位相差とsinの項を二乗しない検波信号との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a phase difference and this example, ie, the relationship between the detection signal which squares the term of sin, and the relationship between the phase difference and the detection signal which does not square the term of sin. 従来のFSK復調器における判定誤りを示す図。The figure which shows the determination error in the conventional FSK demodulator. 位相差と従来の検波信号との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a phase difference and the conventional detection signal.

以下、本発明のFSK復調器を具体化した一実施形態を図1〜3に従って説明する。
<FSK復調器の構成>
図1に示すように、FSK復調器1は、アンテナ10と、局部発振器20と、位相器30と、第1及び第2の混合器(ミキサ)41,42と、第1及び第2のローパスフィルタ(LPF)51,52と、第1及び第2のアナログデジタルコンバータ(A/Dコンバータ)61,62と、論理回路70と、判定回路80とを備えている。
Hereinafter, an embodiment embodying the FSK demodulator of the present invention will be described with reference to FIGS.
<Configuration of FSK demodulator>
As shown in FIG. 1, the FSK demodulator 1 includes an antenna 10, a local oscillator 20, a phase shifter 30, first and second mixers (mixers) 41 and 42, and first and second low-pass signals. Filters (LPF) 51 and 52, first and second analog / digital converters (A / D converters) 61 and 62, a logic circuit 70, and a determination circuit 80 are provided.

アンテナ10は、FSK変調された変調波(アナログ信号)を受信する。この変調波は、予め決められた異なる2種類の周波数を有する信号である。アンテナ10は、第1及び第2の混合器41,42にそれぞれ接続されており、受信した変調波を、第1及び第2の混合器41,42に送る。   The antenna 10 receives a modulated wave (analog signal) subjected to FSK modulation. This modulated wave is a signal having two different types of predetermined frequencies. The antenna 10 is connected to the first and second mixers 41 and 42, respectively, and sends the received modulated waves to the first and second mixers 41 and 42.

第1及び第2の混合器41,42は、異なる2つの周波数の信号を混合させて入力された信号とは異なる周波数の信号を出力する。第1の混合器41は、局部発振器20と直接接続されている。第2の混合器42は、位相器30を介して局部発振器20と接続されている。局部発振器20は、変調波に含まれる異なる2種類の周波数を足し合わせて2で割った周波数で発振する。局部発振器20により生成された発振信号は、第1の混合器41、及び位相器30に送られる。位相器30は、局部発振器20から送られてくる発振信号の位相を90°だけずらし、この位相をシフトした発振信号を第2の混合器42に送る。第1及び第2の混合器41,42は、それぞれ第1及び第2のLPF51,52と接続されている。第1の混合器41は、局部発振器20から直接入力される発振信号と変調波とを混合し、当該混合した信号を第1のLPF51に送る。第2の混合器42は、位相器30によって位相が90°だけずらされた発振信号と変調波とを混合し、当該混合した信号を第2のLPF52に送る。   The first and second mixers 41 and 42 mix signals of two different frequencies and output a signal having a frequency different from the input signal. The first mixer 41 is directly connected to the local oscillator 20. The second mixer 42 is connected to the local oscillator 20 via the phase shifter 30. The local oscillator 20 oscillates at a frequency obtained by adding two different types of frequencies included in the modulated wave and dividing by two. The oscillation signal generated by the local oscillator 20 is sent to the first mixer 41 and the phase shifter 30. The phase shifter 30 shifts the phase of the oscillation signal sent from the local oscillator 20 by 90 °, and sends the oscillation signal whose phase is shifted to the second mixer 42. The first and second mixers 41 and 42 are connected to the first and second LPFs 51 and 52, respectively. The first mixer 41 mixes the oscillation signal directly input from the local oscillator 20 and the modulated wave, and sends the mixed signal to the first LPF 51. The second mixer 42 mixes the oscillation signal whose phase is shifted by 90 ° by the phase shifter 30 and the modulated wave, and sends the mixed signal to the second LPF 52.

第1及び第2のLPF51,52は、入力された信号の高域の周波数成分を除去する。第1及び第2のLPF51,52は、第1及び第2のA/Dコンバータ61,62に接続されている。第1及び第2のLPF51,52は、高域の周波数成分を除去した信号をこれら第1及び第2のA/Dコンバータ61,62に送る。なお、第1のLPF51を通過した信号を変調波s(t)の同相成分(I(t))、第2のLPF52を通過した信号を変調波s(t)の直交成分(Q(t))という。同相成分(I(t))及び直交成分(Q(t))は上述の(式1)及び(式2)で表される。   The first and second LPFs 51 and 52 remove high frequency components of the input signal. The first and second LPFs 51 and 52 are connected to the first and second A / D converters 61 and 62. The first and second LPFs 51 and 52 send signals from which the high frequency components have been removed to the first and second A / D converters 61 and 62. The signal that has passed through the first LPF 51 is the in-phase component (I (t)) of the modulated wave s (t), and the signal that has passed through the second LPF 52 is the quadrature component (Q (t) of the modulated wave s (t). ). The in-phase component (I (t)) and the quadrature component (Q (t)) are expressed by the above (Formula 1) and (Formula 2).

第1のA/Dコンバータ61は、入力された変調波s(t)の同相成分I(t)をデジタル信号に変換する。第2のA/Dコンバータ62は、入力された変調波s(t)の直交成分Q(t)をデジタル信号に変換する。第1及び第2のA/Dコンバータ61,62は、論理回路70と接続されている。第1及び第2のA/Dコンバータ61,62は、デジタル信号に変換した変調波s(t)の同相成分I(t)及び直交成分Q(t)を論理回路70に送る。   The first A / D converter 61 converts the in-phase component I (t) of the input modulated wave s (t) into a digital signal. The second A / D converter 62 converts the orthogonal component Q (t) of the input modulated wave s (t) into a digital signal. The first and second A / D converters 61 and 62 are connected to the logic circuit 70. The first and second A / D converters 61 and 62 send the in-phase component I (t) and the quadrature component Q (t) of the modulated wave s (t) converted into a digital signal to the logic circuit 70.

論理回路70は、同相成分I(t)及び直交成分Q(t)に基づき論理演算を行うことにより、検波信号v(t)を生成する電子回路である。論理回路70は、過去の時刻における変調波と現在時刻における変調波との内積(条件式A)の正負、及び過去の時刻における変調波の位相を90°回転させたものと現在時刻における変調波との内積(条件式B)の正負に基づき、後述する検波信号を出力するように、回路が組まれている。   The logic circuit 70 is an electronic circuit that generates a detection signal v (t) by performing a logical operation based on the in-phase component I (t) and the quadrature component Q (t). The logic circuit 70 calculates the positive / negative of the inner product (conditional expression A) of the modulated wave at the past time and the modulated wave at the current time, and the modulated wave at the current time by rotating the phase of the modulated wave at the past time by 90 °. Is configured to output a detection signal to be described later based on the positive / negative of the inner product (conditional expression B).

なお、ここでは、論理回路70が変調波(正確には、変調波の同相成分及び直交成分)を取得する時間間隔(サンプリング周期)を時間pとする。従って、現在の時刻をkとすれば、その1つ前に取得した過去の時刻はk−pとなる。これより、現在の時刻、及び過去の時刻における変調波s(t)は、次の(式9)及び(式10)で表される。   Here, a time interval (sampling period) at which the logic circuit 70 acquires a modulated wave (more precisely, an in-phase component and a quadrature component of the modulated wave) is a time p. Therefore, if the current time is k, the previous time acquired immediately before is k−p. Thus, the modulated wave s (t) at the current time and the past time is expressed by the following (Equation 9) and (Equation 10).

従って、過去の時刻における変調波s(k−p)と現在の時刻における変調波s(k)との内積、すなわち、条件式Aは、次の(式11)で表される。 Therefore, the inner product of the modulated wave s (kp) at the past time and the modulated wave s (k) at the current time, that is, the conditional expression A is expressed by the following (Expression 11).

また、過去の時刻における変調波s(k−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(k−p)は、次の(式12)で表される。 Further, rot (90 °) s (k−p) obtained by rotating the modulated wave s (k−p) at the past time by 90 ° is expressed by the following (formula 12).

従って、過去の時刻における変調波s(k−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(k−p)と現在の時刻における変調波s(k)との内積、すなわち、条件式Bは、次の(式13)で表される。 Therefore, the inner product of rot (90 °) s (kp) obtained by rotating the modulated wave s (kp) at the past time by 90 ° and the modulated wave s (k) at the current time, that is, the condition Formula B is expressed by the following (Formula 13).

また、条件式A,Bの正負に基づいて変化する検波信号v(t)の算出式は、次の(式14)〜(式17)で示される。 Moreover, the calculation formulas of the detection signal v (t) that change based on the positive and negative of the conditional expressions A and B are expressed by the following (Expression 14) to (Expression 17).

なお、論理回路70には、判定回路80が接続されている。判定回路80は、論理回路70から出力される検波信号と、信号レベル判定閾値との比較を通じて変調波に含まれるデータを示すデータ信号を生成する。 Note that a determination circuit 80 is connected to the logic circuit 70. The determination circuit 80 generates a data signal indicating data included in the modulated wave through a comparison between the detection signal output from the logic circuit 70 and a signal level determination threshold value.

<論理回路の作用>
次に、論理回路70の作用について説明する。2つのベクトルの内積が正となるとき両ベクトルのなす角は、90°以内であり、2つのベクトルの内積が負となるとき両ベクトルのなす角は、90°より大きくなることが周知である。すなわち、図2(b)に示すように、過去の時刻における変調波s(k−p)と現在の時刻における変調波s(k)との内積(条件式A)の正負と、図2(a)に示すように過去の時刻における変調波s(k−p)を90°位相回転させたものと現在の時刻における変調波s(k)との内積(条件式B)の正負とから、過去の時刻における変調波s(k−p)と現在の時刻における変調波s(k)との位相差θがどの範囲にあるかを容易に求めることができる。位相差θの判定結果は、次のようになる。
<Operation of logic circuit>
Next, the operation of the logic circuit 70 will be described. It is well known that when the inner product of two vectors is positive, the angle formed by both vectors is within 90 °, and when the inner product of two vectors is negative, the angle formed by both vectors is greater than 90 °. . That is, as shown in FIG. 2B, the positive / negative of the inner product (conditional expression A) of the modulated wave s (kp) at the past time and the modulated wave s (k) at the current time, and FIG. As shown in a), from the positive / negative of the inner product (conditional expression B) of the modulated wave s (k−p) at the past time rotated by 90 ° and the modulated wave s (k) at the current time It is possible to easily determine in which range the phase difference θ between the modulated wave s (kp) at the past time and the modulated wave s (k) at the current time is. The determination result of the phase difference θ is as follows.

(条件W)条件式A≧0且つ条件式B≧0のとき、0°≦位相差θ≦90°。
(条件X)条件式A<0且つ条件式B≧0のとき、90°<位相差θ≦180°。
(条件Y)条件式A<0且つ条件式B<0のとき、−180°<位相差θ<−90°。
(Condition W) When conditional expression A ≧ 0 and conditional expression B ≧ 0, 0 ° ≦ phase difference θ ≦ 90 °.
(Condition X) When conditional expression A <0 and conditional expression B ≧ 0, 90 ° <phase difference θ ≦ 180 °.
(Condition Y) When conditional expression A <0 and conditional expression B <0, −180 ° <phase difference θ <−90 °.

(条件Z)条件式A≧0且つ条件式B<0のとき、−90°≦位相差θ<0°。
以上から、位相差θと検波信号v(t)との関係は図3のグラフで表される。図3に示すように、位相差θに対して検波信号v(t)が固有の値となる。このため、例えば、検波信号v(t)がノイズの影響を受けても、判定回路80は、検波信号v(t)の信号レベルの判定を正確に行うことができる。また、図3に実線で示すように、本例の検波信号v(t)は、位相差θの変域全体に亘って直線的に変化する。これは、(式8)及び(式14)〜(式17)に示すように、sinの項が二乗されているためである。このため、図3に一点鎖線で示されるsinの項を二乗しない場合と比較して、特に位相差θが±90°付近では、検波信号v(t)は、より直線的に変化しているので、検波信号v(t)にノイズが含まれていても、判定回路80は、検波信号v(t)の信号レベルの判定を行いやすい。さらに、図3に示すように、位相差θの変化に対して検波信号v(t)は連続値となる。このため、仮にノイズの影響があっても、判定回路80は、検波信号v(t)の信号レベルの判定を行いやすい。
(Condition Z) When conditional expression A ≧ 0 and conditional expression B <0, −90 ° ≦ phase difference θ <0 °.
From the above, the relationship between the phase difference θ and the detection signal v (t) is represented by the graph of FIG. As shown in FIG. 3, the detection signal v (t) has a unique value with respect to the phase difference θ. Therefore, for example, even when the detection signal v (t) is affected by noise, the determination circuit 80 can accurately determine the signal level of the detection signal v (t). Further, as indicated by a solid line in FIG. 3, the detection signal v (t) of this example changes linearly over the entire range of the phase difference θ. This is because the term of sin is squared as shown in (Expression 8) and (Expression 14) to (Expression 17). Therefore, the detection signal v (t) changes more linearly, especially when the phase difference θ is around ± 90 °, compared to the case where the sin term indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 3 is not squared. Therefore, even if the detection signal v (t) includes noise, the determination circuit 80 can easily determine the signal level of the detection signal v (t). Furthermore, as shown in FIG. 3, the detection signal v (t) has a continuous value with respect to the change in the phase difference θ. For this reason, even if there is an influence of noise, the determination circuit 80 can easily determine the signal level of the detection signal v (t).

なお、上述の(式13)は、上述の(式6−1)と等しい。すなわち、上述の(式14)〜(式17)の分子項は、過去の時刻における変調波s(t−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との内積である・・・(A)。   The above (Formula 13) is equal to the above (Formula 6-1). In other words, the numerator terms of (Expression 14) to (Expression 17) described above are the rot (90 °) s (tp) obtained by rotating the modulated wave s (tp) at the past time by 90 ° and the present. (A) is an inner product with the modulated wave s (t) at the time of (A).

また、現在の時刻における変調波s(t)の大きさは、次の(式18)で表される。   The magnitude of the modulated wave s (t) at the current time is expressed by the following (Equation 18).

当該(式18)の右辺を二乗すれば、上述の(式9)の分母項と等しい。すなわち、(式14)〜(式17)の分母項は、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗に等しい・・・(B)。 If the right side of the (formula 18) is squared, it is equal to the denominator term of the above (formula 9). That is, the denominator terms in (Expression 14) to (Expression 17) are equal to the square of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time (B).

以上、(A)及び(B)の記載から、次のことがわかる。すなわち、論理回路70は、条件Wの場合には、過去の時刻における変調波s(t−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との内積を、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗で除し、その除した結果を二乗することにより求められるものを検波信号v(t)として出力する。条件Xの場合には、過去の時刻における変調波s(t−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との内積を、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗で除し、その除した結果を二乗したものを2から引くことにより求められるものを検波信号v(t)として出力する。条件Yの場合には、過去の時刻における変調波s(t−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との内積を、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗で除し、その除した結果の絶対値をとって二乗したものを、マイナス2へ足すことにより求められるものを検波信号v(t)として出力する。条件Zの場合には、過去の時刻における変調波s(t−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との内積を、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗で除し、その除した結果の絶対値をとって二乗したものにマイナスの符号を付すことにより求められるものを検波信号v(t)として出力する。   As described above, the following can be understood from the descriptions of (A) and (B). That is, in the case of condition W, the logic circuit 70 modulates rot (90 °) s (tp) obtained by rotating the modulated wave s (tp) at the past time by 90 ° and the current time. The inner product of the wave s (t) is divided by the square of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time, and the result obtained by squaring the result is output as the detection signal v (t). To do. In the case of the condition X, rot (90 °) s (tp) obtained by rotating the modulated wave s (tp) at the past time by 90 ° phase and the modulated wave s (t) at the current time. The inner product is divided by the square of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time, and the result obtained by subtracting the square of the divided result from 2 is output as the detection signal v (t). In the case of the condition Y, rot (90 °) s (tp) obtained by rotating the modulated wave s (tp) at the past time by 90 ° and the modulated wave s (t) at the current time. The detection signal v is obtained by dividing the inner product by the square of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time, and taking the absolute value of the result of the division and adding the square to minus 2. Output as (t). In the case of the condition Z, rot (90 °) s (tp) obtained by rotating the modulated wave s (tp) at the past time by 90 ° phase and the modulated wave s (t) at the current time. The detection signal v is obtained by dividing the inner product by the square of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time, taking the absolute value of the result of division, and adding the minus sign to the square. Output as (t).

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
(1)過去の時刻における変調波s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との位相差θに基づき、検波信号v(t)の算出式が変化するように論理回路70を組んだ。詳述すると、条件W、すなわち、0°≦位相差θ≦90°のとき、論理回路70は、過去の時刻における変調波s(t−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との内積を、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗で除し、その除した結果を二乗することにより求められるものを検波信号v(t)として出力する。条件X、すなわち、90°<位相差θ≦180°のとき、論理回路70は、過去の時刻における変調波s(t−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との内積を、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗で除し、その除した結果を二乗したものを2から引くことにより求められるものを検波信号v(t)として出力する。条件Y、すなわち、−180°<位相差θ<−90°のとき、論理回路70は、過去の時刻における変調波s(t−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との内積を、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗で除し、その除した結果の絶対値をとって二乗したものを、マイナス2へ足すことにより求められるものを検波信号v(t)として出力する。条件Z、すなわち、−90°≦位相差θ<0°のとき、論理回路70は、過去の時刻における変調波s(t−p)を90°位相回転させたrot(90°)s(t−p)と現在の時刻における変調波s(t)との内積を、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗で除し、その除した結果の絶対値とって二乗したものにマイナスの符号を付すことにより求められるものを検波信号v(t)として出力する。このように、位相差θに応じて出力する検波信号v(t)の算出式を変更することより、位相差θに対して検波信号v(t)が固有の値となる。このため、例えば、検波信号v(t)がノイズの影響を受けても、判定回路80は、ノイズ等の影響があっても検波信号v(t)の信号レベルの判定を正確に行うことができる。また、位相差θの変化に対して検波信号v(t)は連続値となる。このため、仮にノイズの影響があっても、判定回路80は、検波信号v(t)の信号レベルの判定を行いやすい。さらに、(式8)及び(式14)〜(式17)に示すように、sinの項が二乗されているため、図3に示すように、検波信号v(t)は、位相差θの変域全体に亘って直線的に変化する。特に位相差θが±90°付近では、sinの項を二乗しない場合と比較して、検波信号v(t)は、より直線的に変化しているので、検波信号v(t)にノイズが含まれていても、判定回路80は、検波信号v(t)の信号レベルの判定を行いやすい。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A logic circuit so that the calculation formula of the detection signal v (t) changes based on the phase difference θ between the modulated wave s (tp) at the past time and the modulated wave s (t) at the current time. 70. More specifically, when the condition W, that is, 0 ° ≦ phase difference θ ≦ 90 °, the logic circuit 70 rotates rot (90 °) by 90 ° phase rotation of the modulated wave s (tp) at the past time. By dividing the inner product of s (tp) and the modulated wave s (t) at the current time by the square of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time, and square the result of the division What is obtained is output as a detection signal v (t). When the condition X, that is, 90 ° <phase difference θ ≦ 180 °, the logic circuit 70 rotates the modulated wave s (tp) at the past time by rot (90 °) s (t−) by 90 °. p) and the inner product of the modulated wave s (t) at the current time is divided by the square of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time, and the squared result of the division is subtracted from 2. Is obtained as a detection signal v (t). When the condition Y, that is, −180 ° <phase difference θ <−90 °, the logic circuit 70 rotates the modulated wave s (tp) at the past time by rot (90 °) s (90 °). The inner product of tp) and the modulated wave s (t) at the current time is divided by the square of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time, and the absolute value of the result of the division is squared. Then, the signal obtained by adding to minus 2 is output as the detection signal v (t). When the condition Z, that is, −90 ° ≦ phase difference θ <0 °, the logic circuit 70 rotates rot (90 °) s (t) obtained by rotating the modulated wave s (tp) at the past time by 90 °. -P) and the inner product of the modulated wave s (t) at the current time divided by the square of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time, and squared as the absolute value of the result of the division What is obtained by attaching a minus sign to is output as a detection signal v (t). In this way, by changing the calculation formula of the detection signal v (t) output in accordance with the phase difference θ, the detection signal v (t) becomes a unique value with respect to the phase difference θ. Therefore, for example, even if the detection signal v (t) is affected by noise, the determination circuit 80 can accurately determine the signal level of the detection signal v (t) even if there is an influence of noise or the like. it can. Further, the detection signal v (t) becomes a continuous value with respect to the change in the phase difference θ. For this reason, even if there is an influence of noise, the determination circuit 80 can easily determine the signal level of the detection signal v (t). Furthermore, as shown in (Equation 8) and (Equation 14) to (Equation 17), since the term of sin is squared, as shown in FIG. 3, the detection signal v (t) has a phase difference θ. It changes linearly over the entire range. In particular, when the phase difference θ is around ± 90 °, the detection signal v (t) changes more linearly than in the case where the sin term is not squared, so that noise is present in the detection signal v (t). Even if included, the determination circuit 80 can easily determine the signal level of the detection signal v (t).

(2)過去の時刻における変調波s(k−p)と現在の時刻における変調波s(k)との内積の正負、及び過去の時刻における変調波s(k−p)を90°位相回転させたものと現在の時刻における変調波s(k)との内積の正負から、過去の時刻における変調波s(k−p)と現在の時刻における変調波s(k)との位相差θを求め、当該位相差θに基づき検波信号v(t)の算出式が変化するように論理回路70を組んだ。すなわち、内積の演算回路という簡易な回路構成で位相差を求めることができる。   (2) The positive / negative of the inner product of the modulated wave s (kp) at the past time and the modulated wave s (k) at the current time, and the modulated wave s (kp) at the past time by 90 ° phase rotation The phase difference θ between the modulated wave s (k−p) at the past time and the modulated wave s (k) at the current time is calculated from the positive / negative of the inner product of the generated wave and the modulated wave s (k) at the current time. The logic circuit 70 is assembled so that the calculation formula of the detection signal v (t) changes based on the phase difference θ. That is, the phase difference can be obtained with a simple circuit configuration called an inner product arithmetic circuit.

(3)論理回路70は、時間p毎に変調波を取得する。すなわち、論理回路70が過去の時刻k−pにおいて取得された変調波は、現在の時刻kにおいて取得された変調波の1つ前に取得されたものである。論理回路70は、現在の時刻kにおいて取得された変調波の1つ前に取得された変調波を用いて処理を行う。このため、検波信号v(t)を求める際に、論理回路70において処理する変調波(データ)が他の場合と比べて少ない。例えば、論理回路70が、現在の時刻kにおいて取得された変調波の2つ前に取得された変調波を用いて処理するとき、当該論理回路70には、現在の時刻kにおいて取得された変調波の1つ前の変調波が入力されているので、この変調波の処理を一時的に停止する回路を論理回路70に組む必要ある。このことから、論理回路70は、現在の時刻kにおいて取得された変調波の1つ前に取得された変調波を用いて処理を行うので、当該論理回路70にかかる負荷を抑制することができる。   (3) The logic circuit 70 acquires a modulated wave every time p. In other words, the modulated wave acquired by the logic circuit 70 at the past time k-p is acquired immediately before the modulated wave acquired at the current time k. The logic circuit 70 performs processing using the modulation wave acquired immediately before the modulation wave acquired at the current time k. For this reason, when obtaining the detection signal v (t), the modulation wave (data) processed in the logic circuit 70 is less than in other cases. For example, when the logic circuit 70 performs processing using the modulation wave acquired two times before the modulation wave acquired at the current time k, the logic circuit 70 includes the modulation acquired at the current time k. Since the previous modulated wave is input, it is necessary to build a circuit in the logic circuit 70 that temporarily stops the processing of the modulated wave. From this, the logic circuit 70 performs processing using the modulation wave acquired immediately before the modulation wave acquired at the current time k, so that the load on the logic circuit 70 can be suppressed. .

(4)論理回路70は、デジタル信号を処理するデジタル回路とした。このため、論理回路70は、処理するデータのビット数を容易に増やすことができ、ひいては、出力する検波信号の精度を高めることができる。   (4) The logic circuit 70 is a digital circuit that processes digital signals. For this reason, the logic circuit 70 can easily increase the number of bits of data to be processed, and as a result, the accuracy of the detection signal to be output can be increased.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、論理回路70は、位相差θが条件W〜条件Zのいずれに該当するかを判断し、それに基づき、出力する検波信号v(t)の算出式を変更するようにしたが、変更しなくてもよい。例えば、検波信号v(t)の算出式を条件Wの式に固定する。このように構成した場合でも、位相差θが±90°付近では、sinの項を二乗しない場合と比較して、検波信号v(t)は、より直線的に変化するので、検波信号v(t)にノイズが含まれていても、判定回路80は、検波信号v(t)の信号レベルの判定を行いやすい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the logic circuit 70 determines whether the phase difference θ corresponds to the condition W to the condition Z, and changes the calculation formula of the detection signal v (t) to be output based on the determination. However, it does not have to be changed. For example, the calculation formula of the detection signal v (t) is fixed to the formula of the condition W. Even in such a configuration, when the phase difference θ is around ± 90 °, the detection signal v (t) changes more linearly than when the sin term is not squared. Even if the noise is included in t), the determination circuit 80 can easily determine the signal level of the detection signal v (t).

・上記実施形態では、論理回路70は、sinの項を二乗する検波信号v(t)を出力するようにしたが、sinの項を二乗するものに限らない。例えば、N乗(Nは整数)してもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the logic circuit 70 outputs the detection signal v (t) that squares the sin term, but is not limited to the one that squares the sin term. For example, the power may be N (N is an integer). Even when configured in this manner, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

・上記実施形態において、論理回路70は、条件W〜条件Zのいずれの場合においても、検波信号v(t)の分母、すなわち除算値は、現在の時刻における変調波s(t)の大きさの二乗としたが、過去の時刻における変調波s(t−p)の大きさの二乗であってもよい。このように構成した場合であれ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、現在の時刻における変調波s(t)の大きさと過去の時刻における変調波s(t−p)の大きさとの積であってもよい。この場合、例えば、条件Wにおける検波信号v(t)の分母項は、次の(式19)で表される。   In the above embodiment, in any of the conditions W to Z, the logic circuit 70 uses the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time as the denominator of the detection signal v (t), that is, the division value. However, it may be the square of the magnitude of the modulated wave s (tp) at the past time. Even when configured in this manner, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained. Further, it may be a product of the magnitude of the modulated wave s (t) at the current time and the magnitude of the modulated wave s (tp) at the past time. In this case, for example, the denominator term of the detection signal v (t) under the condition W is expressed by the following (Equation 19).

(式6−2)及び(式19)の関係から、例えば、条件W、及び条件Zの検波信号v(t)は、次の(式20)で表される。 From the relationship of (Expression 6-2) and (Expression 19), for example, the detection signal v (t) of the condition W and the condition Z is expressed by the following (Expression 20).

(式20)に示すように、検波信号v(t)は、周波数成分のみで表される。言い換えれば、当該(式20)には、ノイズの影響を受けて変化する振幅を示す項が排除されている。従って、判定回路80は、ノイズの影響を受けづらい検波信号v(t)の信号レベルの判定を行うことができる。このため、判定回路80は、信号レベルの判定を誤りにくい。また、条件Wにおける検波信号v(t)の絶対値の分母項を(式18)とする場合、(式19)で必要な平方根の計算が不要となる。これにより、より簡易に検波信号v(t)を得ることができる。なお、条件Wの検波信号v(t)のみ示したが、条件X、条件Y、及び条件Zの検波信号v(t)にも適用することができる。 As shown in (Expression 20), the detection signal v (t) is represented only by the frequency component. In other words, in the (Equation 20), a term indicating an amplitude that changes under the influence of noise is excluded. Therefore, the determination circuit 80 can determine the signal level of the detection signal v (t) that is not easily affected by noise. For this reason, the determination circuit 80 is less likely to make an error in determining the signal level. Further, when the denominator term of the absolute value of the detection signal v (t) under the condition W is (Expression 18), the calculation of the square root required in (Expression 19) becomes unnecessary. Thereby, the detection signal v (t) can be obtained more easily. Although only the detection signal v (t) of the condition W is shown, the detection signal v (t) of the condition X, the condition Y, and the condition Z can also be applied.

・上記実施形態において、論理回路70は、時間p毎に変調波を取得したが、例えば時間pとは異なる時間n毎に変調波を取得してもよい。このように構成した場合であっても、上記実施形態の効果(1)と同様の効果を得ることができる。この場合であれ、論理回路70が変調波を取得する時間間隔(サンプリング周期)を、1つ前の取得する変調波との位相差が90°となるようにすれば、当該論理回路70が出力する検波信号の値が最大値又は最小値となる。従って、判定回路80は、より正確な信号レベルの判定を行うことができる。   In the above embodiment, the logic circuit 70 acquires the modulated wave every time p. However, for example, the logic circuit 70 may acquire the modulated wave every time n different from the time p. Even in this case, the same effect as the effect (1) of the above embodiment can be obtained. Even in this case, if the time interval (sampling period) at which the logic circuit 70 acquires the modulated wave is set to 90 ° with respect to the previous modulated wave, the logic circuit 70 outputs the signal. The detected signal value is the maximum value or the minimum value. Therefore, the determination circuit 80 can perform more accurate signal level determination.

・上記実施形態において、第1及び第2のA/Dコンバータ61,62を省略してもよい。この場合、論理回路70は、アナログ信号を処理する論理回路とする。このように構成した場合であっても、上記実施形態の効果(1)と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the first and second A / D converters 61 and 62 may be omitted. In this case, the logic circuit 70 is a logic circuit that processes an analog signal. Even in this case, the same effect as the effect (1) of the above embodiment can be obtained.

・上記実施形態では、第1の時刻を過去の時刻(k−p)、第2の時刻を現在の時刻kとした関係で説明したが、この関係は逆であってもよい。この場合、現在の時刻kにおける変調波s(k)を−90°位相回転させると、上記実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the relationship is described in which the first time is the past time (kp) and the second time is the current time k, but this relationship may be reversed. In this case, when the modulated wave s (k) at the current time k is rotated by −90 °, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

・上記実施形態で示した式は、解を等価的に求めるものであれば異なる形式に変更してもよい。
・上記実施形態では、過去の時刻における変調波を90°位相回転させたが、必ずしも90°の位相回転に限るものではない。
-The formula shown in the above embodiment may be changed to a different form as long as the solution is found equivalently.
In the above embodiment, the modulated wave at the past time is rotated by 90 °. However, the phase is not necessarily limited to 90 °.

・上記実施形態では、4種類の条件に応じて、検波信号v(t)を変更したが、これに限らず条件の種類は適切に増減させてもよい。また、条件の判定式や検波信号v(t)の算出式を適切に変更してもよい。   In the above embodiment, the detection signal v (t) is changed according to the four types of conditions. However, the present invention is not limited to this, and the types of conditions may be appropriately increased or decreased. Further, the condition determination formula and the calculation formula of the detection signal v (t) may be appropriately changed.

1…FSK復調器、10…アンテナ、20…局部発振器、30…位相器、41…第1の混合器、42…第2の混合器、51…第1のローパスフィルタ(LPF)、52…第2のローパスフィルタ(LPF)、61…第1のアナログデジタルコンバータ(A/Dコンバータ)、62…第2のアナログデジタルコンバータ(A/Dコンバータ)、70…論理回路、80…判定回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... FSK demodulator, 10 ... Antenna, 20 ... Local oscillator, 30 ... Phaser, 41 ... 1st mixer, 42 ... 2nd mixer, 51 ... 1st low pass filter (LPF), 52 ... 1st 2 low-pass filters (LPF), 61... First analog-digital converter (A / D converter), 62... Second analog-digital converter (A / D converter), 70.

Claims (8)

FSK変調された変調波の同相成分及び直交成分が入力されるとともに、これら両成分に基づき検波信号を生成する論理回路と、前記検波信号と信号レベルの判定閾値との比較を通じて前記変調波に含まれるデータを復調する判定回路と、を備えるFSK復調器において、
前記論理回路は、第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第1の時刻と異なる第2の時刻における変調波との内積を、前記第1の時刻における変調波の大きさの二乗、又は、前記第2の時刻における変調波の大きさの二乗、又は、前記第1の時刻及び前記第2の時刻における変調波の大きさの積である除算値で除し、その除した結果を2以上の正の整数乗することにより検波信号を生成するFSK復調器。
An in-phase component and a quadrature component of an FSK-modulated modulated wave are input and included in the modulated wave through a comparison between a logic circuit that generates a detection signal based on both components and the detection signal and a signal level determination threshold value. An FSK demodulator comprising a decision circuit for demodulating
The logic circuit calculates an inner product of a modulated wave at a second time different from the first time and a modulated wave at the first time by rotating the modulated wave at a first time by a predetermined amount of phase and the modulated wave at a second time different from the first time. Divided by the square of the magnitude of the modulation wave, the square of the magnitude of the modulated wave at the second time, or the product of the magnitude of the modulated wave at the first time and the second time. An FSK demodulator that generates a detection signal by multiplying the result of division by a positive integer of 2 or more .
請求項1に記載のFSK復調器において、
前記論理回路は、第1の時刻における変調波と前記第1の時刻と異なる第2の時刻における変調波との位相差に対して前記検波信号が固有の値となるように、前記位相差に基づき前記検波信号を生成するための算出式を変更するFSK復調器。
The FSK demodulator according to claim 1, wherein
The logic circuit uses the phase difference so that the detection signal has a unique value with respect to the phase difference between the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time different from the first time. An FSK demodulator that changes a calculation formula for generating the detection signal based on the FSK demodulator.
請求項2に記載のFSK復調器において、
前記算出式は、前記位相差が0°以上90°以下である場合には、前記第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第2の時刻における変調波との内積を、前記除算値で除し、その除した結果を2以上の正の整数乗するものであり、
前記位相差が90°より大きく180°以下である場合には、前記第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第2の時刻における変調波との内積を、前記除算値で除し、その除した結果を2以上の正の整数乗したものを2から引くものであり、
前記位相差が−180°より大きく−90°未満である場合には、前記第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第2の時刻における変調波との内積を、前記除算値で除し、その除した結果の絶対値をとって2以上の正の整数乗したものを、マイナス2へ足すものであり、
前記位相差が−90°以上0°未満である場合には、前記第1の時刻における変調波に対し所定量の位相回転させたものと前記第2の時刻における変調波との内積を、前記除算値で除し、その除した結果の絶対値をとって2以上の正の整数乗したものにマイナスの符号を付すものであるFSK復調器。
The FSK demodulator according to claim 2,
When the phase difference is not less than 0 ° and not more than 90 °, the calculation formula indicates that the modulation wave at the first time is rotated by a predetermined amount of phase and the modulation wave at the second time. The inner product is divided by the division value, and the divided result is raised to a positive integer power of 2 or more ,
If the phase difference is greater than 90 ° and less than or equal to 180 °, the inner product of the modulated wave at the second time and the modulated wave at the second time obtained by rotating the modulated wave at the first time by a predetermined amount, Dividing by the division value, and subtracting the result of division by a positive integer power of 2 or more from 2.
If the phase difference is greater than −180 ° and less than −90 °, the inner product of the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time is obtained by rotating the modulated wave at the first time by a predetermined amount. , Dividing by the division value, taking the absolute value of the result of division and adding a positive integer greater than or equal to 2 to minus 2,
When the phase difference is not less than −90 ° and less than 0 °, the inner product of the modulation wave at the first time and the modulation wave at the second time is obtained by calculating the inner product of the modulation wave at the second time and the modulation wave at the second time. An FSK demodulator that divides by a division value, adds the absolute value of the result of division, and adds a minus sign to a positive integer of 2 or more .
請求項3に記載のFSK復調器において、
前記2以上の正の整数乗は2乗であることを特徴とするFSK復調器。
The FSK demodulator according to claim 3,
The FSK demodulator, wherein the positive integer power of 2 or more is a square.
請求項3又は4に記載のFSK復調器において、
前記論理回路は、前記第1の時刻の変調波と前記第2の時刻の変調波との内積の正負、及び前記第1の時刻における変調波を90°位相回転させたものと前記第2の時刻の変調波との内積の正負に基づき、前記第1の時刻の変調波と前記第2の時刻の変調波との位相差を判定するFSK復調器。
The FSK demodulator according to claim 3 or 4,
The logic circuit includes positive and negative signs of inner products of the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time, and the second modulated wave at the first time rotated by 90 ° and the second An FSK demodulator that determines a phase difference between the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time based on the sign of the inner product with the modulated wave at the time.
請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のFSK復調器において、
前記論理回路は、前記第1の時刻の変調波と、前記第2の時刻の変調波との位相差が90°となるように、前記第1及び第2の時刻の変調波を取得するFSK復調器。
In the FSK demodulator according to any one of claims 1 to 5,
The logic circuit acquires FSK at the first and second times so that a phase difference between the modulated wave at the first time and the modulated wave at the second time is 90 °. Demodulator.
請求項1〜6のうちいずれか一項に記載のFSK復調器において、
前記論理回路は、前記第2の時刻の変調波の一つ前に取得した変調波を前記第1の時刻の変調波として前記検波信号を求めるFSK復調器。
In the FSK demodulator according to any one of claims 1 to 6,
The FSK demodulator, wherein the logic circuit obtains the detection signal using a modulation wave acquired immediately before the modulation wave at the second time as the modulation wave at the first time.
請求項1〜7のうちいずれか一項に記載のFSK復調器において、
前記論理回路は、デジタル信号を処理するデジタル回路であって、
アナログ信号である変調波の同相成分及び直交成分をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータを備え、
前記アナログデジタルコンバータは、デジタル信号に変換した変調波の同相成分及び直交成分を前記論理回路に入力するFSK復調器。
The FSK demodulator according to any one of claims 1 to 7,
The logic circuit is a digital circuit for processing a digital signal,
An analog-to-digital converter that converts in-phase and quadrature components of a modulated wave that is an analog signal into a digital signal
The analog-digital converter is an FSK demodulator that inputs an in-phase component and a quadrature component of a modulated wave converted into a digital signal to the logic circuit.
JP2012138719A 2012-06-20 2012-06-20 FSK demodulator Expired - Fee Related JP5801764B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012138719A JP5801764B2 (en) 2012-06-20 2012-06-20 FSK demodulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012138719A JP5801764B2 (en) 2012-06-20 2012-06-20 FSK demodulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014003530A JP2014003530A (en) 2014-01-09
JP5801764B2 true JP5801764B2 (en) 2015-10-28

Family

ID=50036302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012138719A Expired - Fee Related JP5801764B2 (en) 2012-06-20 2012-06-20 FSK demodulator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5801764B2 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2969837B2 (en) * 1990-07-10 1999-11-02 ヤマハ株式会社 Circuit for determining π / 4 shift QPSK modulation signal
EP0674412B1 (en) * 1994-03-25 2004-07-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for automatic frequency control
JP3482031B2 (en) * 1995-03-30 2003-12-22 アイホン株式会社 FSK demodulation circuit
JPH09116579A (en) * 1995-10-20 1997-05-02 Kokusai Electric Co Ltd Multi-level FSK demodulation circuit
JP3029394B2 (en) * 1995-10-30 2000-04-04 長野日本無線株式会社 FSK demodulator
JPH10294675A (en) * 1997-04-18 1998-11-04 General Res Of Electron Inc Frequency discriminator for direct conversion receiver
US7816979B2 (en) * 2007-10-16 2010-10-19 On Semiconductor Trading Ltd. Configurable demodulator and demodulation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014003530A (en) 2014-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1363433B1 (en) Phase detection circuit and receiver
JP6935425B2 (en) Noise suppression device, noise suppression method, and receiving device and receiving method using these
TW425778B (en) Quadrature-free rf receiver for directly receiving angle modulated signal
JP6274818B2 (en) Characteristic measuring device with surface acoustic wave sensor
JP5801764B2 (en) FSK demodulator
JPH05183592A (en) Frequency converter circuit, phase comparator circuit and delay detection demodulator provided with them
JP5763591B2 (en) FSK demodulator
FI94818C (en) A method for demodulating a digitally modulated signal and a demodulator
JP5767170B2 (en) FSK demodulator
JP3917919B2 (en) Quadrature demodulation error compensation method and circuit
JP2014003528A (en) Fsk demodulator
JP2019020294A (en) Rotation angle sensor-digital converter and rotation angle sensor-digital conversion method
US8164322B2 (en) Phase-difference-corresponding-value measurement device, gain imbalance measurement device, method, program, and recording medium
WO2017090116A1 (en) Frequency detection circuit
JP5161820B2 (en) Local frequency error measuring apparatus, method, program, and recording medium
JP4835447B2 (en) Image removal type receiver
JP2020016452A (en) Signal processing circuit of rotation angle sensor and signal processing method of rotation angle sensor
JP5281530B2 (en) Demodulator
EP2797225B1 (en) Method of and apparatus for demodulating an amplitude modulated signal
JP2026007661A (en) FSK demodulator
JP4391433B2 (en) Rotation angle deriving device
CN119423731A (en) Vital sign detection system and detection method
JPH08139770A (en) Direct conversion receiver
JP2517035B2 (en) Frequency discrimination circuit
JPH05152853A (en) Detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150731

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: 20150818

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150827

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5801764

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees