JPH073930B2 - FM demodulator - Google Patents
FM demodulatorInfo
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- JPH073930B2 JPH073930B2 JP8610287A JP8610287A JPH073930B2 JP H073930 B2 JPH073930 B2 JP H073930B2 JP 8610287 A JP8610287 A JP 8610287A JP 8610287 A JP8610287 A JP 8610287A JP H073930 B2 JPH073930 B2 JP H073930B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、デジタル信号に変換されたアナログFM信号
を復調するFM復調器に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an FM demodulator that demodulates an analog FM signal converted into a digital signal.
［従来の技術］ デジタル信号処理技術を用いてFM復調器を構成する際、
FM信号をX,この信号の位相を90゜移相した信号をＹとし
たとき、信号Ｘを復調した信号Ｆ で与えられることが従来から知られている。これをハー
ドウエアにより実現した従来の回路構成を第２図に示
す。[Prior Art] When configuring an FM demodulator using digital signal processing technology,
When the FM signal is X, and the signal obtained by shifting the phase of this signal by 90 ° is Y, the signal F demodulated from the signal X It is known from the past to be given by. A conventional circuit configuration in which this is realized by hardware is shown in FIG.
図において、（１）は入力アナログFM信号をデジタル信
号に変換するA/Dコンバータであり、デジタル化されたF
M信号は、90゜移相器（３）により90゜移相された信号
Ｙとなる。他方、A/Dコンバータ（１）の出力は遅延補
正器（２）に入力される。遅延補正器（２）は、90゜移
相器（３）により生じる信号Ｙの遅延時間と同じだけデ
ジタルFM信号を遅延させるためのもので、遅延補正器
（２）の出力信号Ｘと、90゜移相器（３）の出力Ｙとは
同一時間に量子化された信号とみなすことができる。
（４）は入力された信号X,Yについてtan-1（X/Y）の演
算を行う演算器、（５）は演算器（４）の出力を微分す
る微分器である。In the figure, (1) is an A / D converter that converts an input analog FM signal into a digital signal, and is a digitized F
The M signal becomes a signal Y which is 90 ° phase shifted by the 90 ° phase shifter (3). On the other hand, the output of the A / D converter (1) is input to the delay compensator (2). The delay compensator (2) delays the digital FM signal by the same amount as the delay time of the signal Y generated by the 90 ° phase shifter (3). The output Y of the phase shifter (3) can be regarded as a quantized signal at the same time.
(4) is a computing unit for computing tan -1 (X / Y) with respect to the input signals X, Y, and (5) is a differentiator for differentiating the output of the computing unit (4).
このように、演算器（４）の出力を微分器（５）で微分
すれば、 の演算をハードウエアで実現したことになり、微分器
（５）の出力をD/Aコンバータ（６）によりアナログ信
号に変換すれば、FM信号を復調した出力が得られる。こ
の実施例の演算器（４）の構成としては、たとえば除算
器に信号ＸとＹを入力してX/Yを得、その出力をアーク
タンジエントのテーブルを持つているROMに入力し、そ
の出力tan-1（X/Y）を得ることにより構成することがで
きる。Thus, if the output of the computing unit (4) is differentiated by the differentiator (5), This means that the calculation of is realized by hardware, and if the output of the differentiator (5) is converted into an analog signal by the D / A converter (6), the output obtained by demodulating the FM signal can be obtained. As the configuration of the arithmetic unit (4) of this embodiment, for example, signals X and Y are input to a divider to obtain X / Y, and its output is input to a ROM having an arctangent table, It can be constructed by taking the output tan -1 (X / Y).
また、90゜移相器（３）は、ヒルベルト変換により構成
される。理想的なヒルベルト交換では、振幅特性は入力
信号の周波数にかかわらず常に１であるが、これをハー
ドウエアにより実現すると、有限のタツプ数で構成され
るために、振幅特性は、たとえば第３図のようになる。The 90 ° phase shifter (3) is constructed by Hilbert transform. In an ideal Hilbert exchange, the amplitude characteristic is always 1 regardless of the frequency of the input signal. However, if this is realized by hardware, the amplitude characteristic is constituted by a finite number of taps. become that way.
［発明が解決しようとする問題点］ このような特性を持つ90゜移相器（３）において、たと
えば第３図の周波数w0の信号を第２図のFM復調器に入力
すると、90゜移相器（３）の出力はaY（０＜ａ＜１）と
なり、演算器（４）ではtan-1（X/aY）を演算すること
になり、誤つた結果を出力することになる。[Problems to be Solved by the Invention] In the 90 ° phase shifter (3) having such characteristics, for example, when a signal of frequency w 0 shown in FIG. 3 is input to the FM demodulator shown in FIG. The output of the phase shifter (3) becomes aY (0 <a <1), and the computing unit (4) computes tan −1 (X / aY), which results in an incorrect result.
すなわち、理想的な振幅特性が得られない周波数を持つ
FM信号が入力されると、誤つた結果を出力するという問
題点があつた。That is, it has a frequency at which ideal amplitude characteristics cannot be obtained.
When the FM signal is input, there is a problem that the wrong result is output.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、90゜移相器の振幅特性を補正でき、正確な復
調信号が得られるFM復調器を提供することを目的として
いる。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an FM demodulator capable of correcting the amplitude characteristic of a 90 ° phase shifter and obtaining an accurate demodulated signal.
［問題点を解決するための手段］ この発明にかかるFM復調器は、入力アナログFM信号をデ
ジタル信号に変換するA/Dコンバータと、この変換され
たデジタル信号の位相を90゜移相する90゜移相器と、こ
の90゜移相器と同じ振幅特性を持ち90゜移相器の出力を
−90゜移相する−90゜移相器と、この−90゜移相器の出
力と上記デジタル信号とを乗算する乗算器と、この乗算
器の出力の平方根を演算して出力するルート演算器と、
上記デジタル信号の符号を検出する符号検出器と、この
符号検出器の検出結果に応じて上記ルート演算器の出力
結果に−１を乗じるか否かを選択する切替器と、この切
替器の出力をX,上記90゜移相器の出力をＹとしたときこ
れらX,Yを入力した際にtan-1（X/Y）の演算を行う演算
器と、この演算器の出力を微分する微分器と、この微分
器より出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換す
るD/Aコンバータとを備えたことを特徴とする。[Means for Solving Problems] An FM demodulator according to the present invention is an A / D converter for converting an input analog FM signal into a digital signal and a phase shift of the converted digital signal by 90 °. A phase shifter, a -90 degree phase shifter that has the same amplitude characteristics as this 90 degree phase shifter and shifts the output of the 90 degree phase shifter by -90 degrees, and an output of this -90 degree phase shifter. A multiplier for multiplying the digital signal, a root calculator for calculating and outputting the square root of the output of the multiplier,
A code detector for detecting the code of the digital signal, a switcher for selecting whether or not to multiply the output result of the root calculator by -1 according to the detection result of the code detector, and the output of this switcher. Where X is the output of the 90 ° phase shifter and Y is the input of these X and Y, a computing unit that computes tan -1 (X / Y) and a differentiation that differentiates the output of this computing unit And a D / A converter for converting a digital signal output from the differentiator into an analog signal.
［作用］ この発明のFM復調器においては、90゜移相器の出力が本
来の信号Ｙと違つた振幅の信号aY（ａ＞０）であつて
も、この信号は90゜移相器と同じ振幅特性を持つ−90゜
移相器に入力されるので、その出力はデジタルFM信号Ｘ
と同位相となり、a2Xとなる。そして、出力Ｘと出力a2X
とが乗算されてルート演算器で平方根が演算される結
果、ルート演算器の出力はaXとなる。この演算結果は、
デジタル信号Ｘの符号の検出結果に応じて切替えられる
切替器を介して符号が適正化される。[Operation] In the FM demodulator of the present invention, even if the output of the 90 ° phase shifter is the signal aY (a> 0) having an amplitude different from the original signal Y, this signal is not converted to the 90 ° phase shifter. Since it is input to the -90 ° phase shifter having the same amplitude characteristic, its output is the digital FM signal X.
Becomes the same phase as and becomes a 2 X. And output X and output a 2 X
As a result of being multiplied by and the square root is calculated by the root calculator, the output of the root calculator is aX. The result of this operation is
The code is optimized through a switch that is switched according to the detection result of the code of the digital signal X.
このようにして得られた切替器の出力aXと90゜移相器の
出力aYとは演算器に入力され、演算器からは、 の出力が得られ、90゜移相器の振幅特性が補正される。The output aX of the switching device and the output aY of the 90 ° phase shifter thus obtained are input to the arithmetic unit, and from the arithmetic unit, Output is obtained and the amplitude characteristic of the 90 ° phase shifter is corrected.
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図にしたがつて説明す
る。第１図において、第２図と同一または相当部分には
同一符号を付してある。（１）は入力アナログFM信号を
デジタル信号に変換するA/Dコンバータ、（３）はA/Dコ
ンバータ（１）でデジタル化されたFM信号を90゜移相す
る90゜移相器、（７）は90゜移相器（３）により生じる
信号の遅延時間と同じだけデジタルFM信号を遅延させる
遅延補正器、（８）は90゜移相器（３）の出力を遅延補
正するための遅延補正器、（９）は90゜移相器（３）と
同じ振幅特性を持ち90゜移相器（３）の出力を−90゜移
相する−90゜移相器、（10）は遅延補正器（７）で遅延
されたデジタル信号の符号を検出する符号検出器、（1
1）は−90゜移相器（９）の出力と遅延補正器（７）か
らのデジタル信号とを乗算する乗算器、（12）は乗算器
（11）の出力の平方根を演算して出力するルート演算
器、（13），（15）は符号検出器（10）で検出されたデ
ジタル信号の符号に応じて、ルート演算器（12）の出力
結果に−１を乗じるか否かを選択する切替器、（14）は
−１乗算器、（４）は切替器（13）の出力をX,90゜移相
器（３）の出力をＹとしたときこれらX,Yを入力した際
にtan-1（X/Y）の演算を行う演算器、（５）はこの演算
器（４）の出力を微分する微分器、（６）はこの微分器
（５）より出力されるデジタル信号をアナログ信号に変
換するD/Aコンバータである。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, the same or corresponding parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. (1) is an A / D converter that converts the input analog FM signal into a digital signal, (3) is a 90 ° phase shifter that shifts the FM signal digitized by the A / D converter (1) by 90 °, ( 7) is a delay compensator that delays the digital FM signal by the same amount as the delay time of the signal generated by the 90 ° phase shifter (3), and (8) is for delay compensating the output of the 90 ° phase shifter (3). The delay compensator (9) has the same amplitude characteristics as the 90 ° phase shifter (3) and the output of the 90 ° phase shifter (3) is shifted by -90 °. A code detector for detecting the code of the digital signal delayed by the delay corrector (7), (1
1) is a multiplier that multiplies the output of the -90 ° phase shifter (9) and the digital signal from the delay compensator (7), and (12) is the square root of the output of the multiplier (11) and outputs it The route calculators (13) and (15) select whether to multiply the output result of the route calculator (12) by -1 according to the sign of the digital signal detected by the code detector (10). When the output of the switch (13) is X and the output of the 90 ° phase shifter (3) is Y, these X and Y are input. A tan -1 (X / Y) arithmetic unit, (5) a differentiator that differentiates the output of this arithmetic unit (4), and (6) a digital signal output from this differentiator (5) Is a D / A converter that converts the to an analog signal.
つぎに、第１図の回路の動作を説明する。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described.
A/Dコンバータ（１）でデジタル化されたFM信号（Ｘと
する）は、90゜移相器（３）に入力されて90゜移相され
る。この90゜移相器（３）の振幅特性が理想的である場
合の出力信号をＹとしておくと、たとえば実際の振幅特
性が第３図のようなものであったとして、入力したFM信
号の周波数がw0であつたときには、90゜移相器（３）の
出力はaY（ただし、０＜ａ＜１）となり、本来の信号Ｙ
よりも振幅の小さい信号となる。そして、この信号は90
゜移相器（３）と同じ振幅特性を持つ−90゜移相器
（９）に入力されるので、その出力はＸと同位相とな
り、a2Xとなる。The FM signal (X) digitized by the A / D converter (1) is input to the 90 ° phase shifter (3) and phase-shifted by 90 °. If the output signal when the amplitude characteristic of this 90 ° phase shifter (3) is ideal is Y, for example, assuming that the actual amplitude characteristic is as shown in FIG. When the frequency is w 0 , the output of the 90 ° phase shifter (3) becomes aY (where 0 <a <1), and the original signal Y
The signal becomes smaller in amplitude. And this signal is 90
Since it is input to the -90 ° phase shifter (9) having the same amplitude characteristic as the ∑ phase shifter (3), its output becomes in phase with X and becomes a 2 X.
ところが、A/Dコンバータ（１）でデジタル化された信
号Ｘは、遅延補正器（７）にも入力される。これは、90
゜移相器（３），−90゜移相器（９）により生じる信号
の遅延と同じだけ信号Ｘを遅延させておくためである。
そして、遅延補正器（７）により遅延補正された信号Ｘ
と、−90゜移相器（９）からの出力a2Xとが乗算器（1
1）で乗算され、その出力はルート演算器（12）平方根
が演算され、ルート演算器（12）の出力は となる。ところが、このままではＸが負の値であつたと
き、Ｘが負であることがルート演算器（12）の出力に反
映されないので、遅延補正器（７）の出力Ｘの符号を符
号検出器（10）で検出し、その検出結果に応じて２つの
切替器（13），（15）を同期して切替える。However, the signal X digitized by the A / D converter (1) is also input to the delay corrector (7). This is 90
This is because the signal X is delayed by the same amount as the signal delays caused by the phase shifter (3) and the -90 phase shifter (9).
Then, the signal X delay-corrected by the delay corrector (7)
And the output a 2 X from the −90 ° phase shifter (9)
It is multiplied by 1), and the output is calculated as the square root of the root calculator (12), and the output of the root calculator (12) is Becomes However, in this state, when X has a negative value, the fact that X is negative is not reflected in the output of the route calculator (12), so the sign of the output X of the delay corrector (7) is changed to the sign detector ( In step 10), the two switches (13) and (15) are synchronously switched according to the detection result.
すなわち、Ｘの符号が負であると検出されれば、切替器
（13），（15）を下側に切替える。そうすると、ルート
演算器（12）の出力は−１倍する乗算器（14）を通るの
で、Ｘの符号が負であることに応じて、切替器（15）の
出力aXも負の値となる。また、逆にＸが正の値であるな
ら、切替器（13），（15）を上側に切替えると、ルート
演算器（12）の出力は乗算器（14）を通らないので、切
替器（15）の出力aXは正の値となる。That is, if the sign of X is detected to be negative, the switches (13) and (15) are switched to the lower side. Then, the output of the route calculator (12) passes through the multiplier (14) that multiplies by one, so that the output aX of the switch (15) also becomes a negative value depending on the sign of X being negative. . On the contrary, if X is a positive value, if the switches (13) and (15) are switched to the upper side, the output of the route calculator (12) does not pass through the multiplier (14). The output aX in 15) is a positive value.
なお、90゜移相器（３）の出力aYは、切替器（15）の出
力aXの遅延時間と合わせるために、遅延補正器（８）に
入力され遅延補正される。The output aY of the 90 ° phase shifter (3) is input to the delay compensator (8) and delay-compensated in order to match the delay time of the output aX of the switch (15).
このようにして得られた切替器（15）の出力aXと遅延補
正器（８）の出力aYとは演算器（４）に入力される。演
算器（４）からは、 の出力を得ることになり、第２図における理想的な90゜
移相器を用いた場合と同じ出力を得ることができ、90゜
移相器（３）の振幅特性が補正されたことになる。The output aX of the switching device (15) and the output aY of the delay compensator (8) thus obtained are input to the computing unit (4). From the computing unit (4), Therefore, the same output as when the ideal 90 ° phase shifter in Fig. 2 is used can be obtained, and the amplitude characteristic of the 90 ° phase shifter (3) is corrected. Become.
その後は、第２図で説明したのと同様に、演算器（４）
の出力は微分器（５）を通り、D/Aコンバータ（６）に
よつてアナログ信号に変換されて正確な復調信号が得ら
れる。After that, in the same way as described with reference to FIG.
The output of 1 passes through a differentiator (5) and is converted into an analog signal by a D / A converter (6) to obtain an accurate demodulated signal.
また、乗算器（14）は−１乗算器について説明したけれ
ども、この乗算器（14）に代えて、入力信号の絶対値が
そのままで、負の値として出力するものであれば他の回
路構成のものを使用してもよいことはいうまでもない。Also, the multiplier (14) has been described as a −1 multiplier, but instead of this multiplier (14), other circuit configurations can be used as long as the absolute value of the input signal remains unchanged and a negative value is output. It goes without saying that ones may be used.
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、90゜移相器と同じ振
幅特性を持つ−90゜移相器を設け、90゜移相器の振幅特
性を理想的な状態に補正できるようにしたので、正確な
FM復調信号が得られるという効果がある。As described above, according to the present invention, a −90 ° phase shifter having the same amplitude characteristic as that of the 90 ° phase shifter is provided to make the amplitude characteristic of the 90 ° phase shifter ideal. Since it can be corrected,
The effect is that an FM demodulated signal can be obtained.
第１図はこの発明のFM復調器の一実施例を示すブロツク
回路図、第２図は従来のFM復調器のブロツク回路図、第
３図は90゜移相器および−90゜移相器の振幅特性を示す
図である。 （１）……A/Dコンバータ、（３）……90゜移相器、
（４）……演算器、（５）……微分器、（６）……D/A
コンバータ、（９）……−90゜移相器、（10）……符号
検出器、（11）……乗算器、（12）……ルート演算器、
（13），（15）……切替器、（14）……乗算器。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。1 is a block circuit diagram showing an embodiment of the FM demodulator of the present invention, FIG. 2 is a block circuit diagram of a conventional FM demodulator, and FIG. 3 is a 90 ° phase shifter and a −90 ° phase shifter. It is a figure which shows the amplitude characteristic of. (1) …… A / D converter, (3) …… 90 ° phase shifter,
(4) …… Calculator, (5) …… Differentiator, (6) …… D / A
Converter, (9) …… −90 ° phase shifter, (10) …… Sign detector, (11) …… Multiplier, (12) …… Route calculator,
(13), (15) …… Switcher, (14) …… Multiplier. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
するA/Dコンバータと、この変換されたデジタル信号の
位相を90゜移相する90゜移相器と、この90゜移相器と同
じ振幅特性を持ち90゜移相器の出力を−90゜移相する−
90゜移相器と、この−90゜移相器の出力と上記デジタル
信号とを乗算する乗算器と、この乗算器の出力の平方根
を演算して出力するルート演算器と、上記デジタル信号
の符号を検出する符号検出器と、この符号検出器の検出
結果に応じて上記ルート演算器の出力結果に−１を乗じ
るか否かを選択する切替器と、この切替器の出力をX,上
記90゜移相器の出力をＹとしたときこれらX,Yを入力し
た際に、tan-1（X/Y）の演算を行う演算器と、この演算
器の出力を微分する微分器と、この微分器より出力され
るデジタル信号をアナログ信号に変換するD/Aコンバー
タとを備えたことを特徴とするFM復調器。1. An A / D converter for converting an input analog FM signal into a digital signal, a 90 ° phase shifter for shifting the phase of the converted digital signal by 90 °, and the same as the 90 ° phase shifter. It has amplitude characteristics and shifts the output of 90 ° phase shifter by −90 °.
A 90 ° phase shifter, a multiplier for multiplying the output of the −90 ° phase shifter by the digital signal, a root calculator for calculating and outputting the square root of the output of the multiplier, and a A code detector that detects a code, a switch that selects whether to multiply the output result of the root calculator by -1 according to the detection result of this code detector, and the output of this switch is X, above. When the output of the 90 ° phase shifter is Y, and when these X and Y are input, a computing unit that computes tan -1 (X / Y) and a differentiator that differentiates the output of this computing unit, An FM demodulator comprising a D / A converter that converts a digital signal output from this differentiator into an analog signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8610287A JPH073930B2 (en) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | FM demodulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8610287A JPH073930B2 (en) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | FM demodulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250904A JPS63250904A (en) | 1988-10-18 |
| JPH073930B2 true JPH073930B2 (en) | 1995-01-18 |
Family
ID=13877343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8610287A Expired - Fee Related JPH073930B2 (en) | 1987-04-07 | 1987-04-07 | FM demodulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073930B2 (en) |
-
1987
- 1987-04-07 JP JP8610287A patent/JPH073930B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63250904A (en) | 1988-10-18 |
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