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JPH0758928B2 - 周波数変調された電波の受信方法および回路装置 - Google Patents
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JPH0758928B2 - 周波数変調された電波の受信方法および回路装置 - Google Patents

周波数変調された電波の受信方法および回路装置

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JPH0758928B2
JPH0758928B2 JP62253915A JP25391587A JPH0758928B2 JP H0758928 B2 JPH0758928 B2 JP H0758928B2 JP 62253915 A JP62253915 A JP 62253915A JP 25391587 A JP25391587 A JP 25391587A JP H0758928 B2 JPH0758928 B2 JP H0758928B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、特許請求の範囲第１項および特許請求の範囲
第３項の上位概念に記載の周波数変調された電波の受信
方法および回路装置から出発している。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 殊に車両における超短波受信の実現可能な品質は実質的
にマルチパス受信並びに他の車両から発せられる点火ノ
イズによつて不都合な作用を受ける。
走行中の車両における受信条件は絶えず変化するので、
固定受信では通例著しい品質の改善を計る指向性アンテ
ナの使用も移動中では即効果を発揮するとはいえない。
車両用アンテナはむしろ、出来るだけ指向性に無関係な
受信を考慮して設計される。受信の改善のために、複数
のアンテナを有する、所謂ダイバーシチ受信方法が公知
であるが、その場合アンテナ信号の選択は電界強度に従
つて行われるので、この選択は必ずしも最適なSN比を実
現するとは限らない。
問題点を解決するための手段及び発明の利点 特許請求の範囲第１項の特徴部分に記載の構成を有する
本発明の方法および特許請求の範囲第３項に記載の本発
明の回路装置は、最適化判定基準として、重畳されたノ
イズ信号の最小化を利用しているという利点を有する。
本発明の方法により、障害を受けたFM和信号の時間的な
振幅変動が最小化され、その結果復調すべき中間周波信
号は時間的に一定の振幅を有する。
実施態様項に記載の構成により、特許請求の範囲第１項
に記載の本発明の方法および本発明の回路装置の有利な
実施例及び改良例が可能である。
混合信号をそれぞれ90゜位相回転しかつ本来の位相位置
を有する混合信号と90゜回転された位相位置を有する混
合信号とにそれぞれ別個の係数を与えれば特に有利であ
る。
実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。
以下に説明する図において同じものには同じ参照番号、
参照記号を付してある。
第１図の回路装置において、複数のアンテナ11乃至1nが
設けられているが、そのうちアンテナ11及び1nのみが図
示されている。アンテナにそれぞれ対応して、出力信号
がそれぞれ混合器31乃至3nに供給される前置段21乃至2n
が設けられている。混合器31乃至3nのそれぞれ別の入力
側には、掃引同調可能な発振器71が接続されている。こ
のようにして生じる混合信号U1乃至Unは一方において乗
算器41乃至4nを介して加算回路70の入力側に供給され、
他方において位相回転素子51乃至5n及び別の乗算器61乃
至6nを介して加算回路70の入力側に供給される。加算回
路70の出力側に現れる和信号はそれ自体公知のフイルタ
72及び制限器73から成る中間周波増幅器に供給される。
制限器には復調器74が接続されており、その出力側75に
は低周波信号NFが取り出される。
調整器76を用いて乗算器41乃至4nに、混合信号U1乃至Un
及び90゜位相回転された混合信号U1′乃至Un′を評価す
る係数が供給され、その際乗算器41乃至4nに供給される
係数はそれぞれ、複素係数wiの実数部として、又乗算器
61乃至6nに供給される係数は虚数部と考えることができ
る。
更に電圧Ui及び電圧ｉは、複素量と仮定される。その
際 並びに が成り立つ。
従つて和電圧に対しては が得られる。
最小化すべき誤差として、包絡線|U0（ｔ）｜の、一定
のレベルＫからの自乗偏差Ｆを定義する： Ｆ＝（|U0（ｔ）｜−Ｋ）２→Min （３） その場合最適値に達した際、次の式が成り立つ： この式は、決定的に求められた誤差に対しても、ノイズ
に類似した変動が重畳されている場合のその期待値に対
しても当てはまる。係数wi（ｔ）に対する設定法として
勾配方法を選択すれば、上記式（１）乃至（４）から が得られる。
その際適応定数γは、安定性及び適応アルゴリズムのダ
イナミツク特性に対する尺度である。
次のことが成り立つとき、設定過程は終了したことにな
る： Ｋ−|U0（ｔ）｜→0,t＞Tn （６） 式（７）において係数 を式（５）における適応定数γの構成部分と見なせば、
式（５）に対してダイナミツク特性のみが変化し、定常
的な終値は変化しない。
その場合次の式 が成り立つ。
この変形によつて得られる利点は、適応を選択的に行う
ための簡単な方向にある。即ち有効送信機にのみ関連し
ていて、高いフイルタコストを必要としない。
は技術的には制限器増幅器を用いて発生される。第１項
と第２項の共役複素値とから成る積は、混合の際生じる
周波数スペクトルの下側波帯に相応する。この積はU
0（ｔ）Ui（ｔ）との間の位相角にのみ依存している。
式（７）に示された関数wi（ｔ）は、第２図の調整回路
によつて実現される。その際入力側81にはバンドパルフ
イルタ82及び振幅制限器83を介して第１乗算器84に供給
される混合信号の１つのUiが印加される。第２入力側85
は加算回路70の出力側に接続されており（第１図）、そ
こから和信号U0が第２のバンドパルフイルタ86及び第２
の振輻制限器87を介して第１乗算器84の第２入力側に供
給される。
中間周波フイルタ82,86が同じであれば有効周波数の信
号成分に対する積形成へのその影響は、中間周波通過特
性曲線が理想的でなくとも僅かである。所望しない周波
数成分はフイルタを通し制限器によつて取り除かれるの
で、その出力信号の混合の際障害となる生成周波数が生
じる可能性はない。確かに和信号によつて広帯域に制限
される振幅復調器88の出力信号にこの形式の生成周波数
が含まれているが、それらは積分器89の入力側における
調整情報には関与しない。というのは第２の乗算器90の
入力側におけるその都度同じ周波数の信号成分のみによ
りベースバンド信号が生じるからである。
乗算器84の出力信号は、振幅復調器88によつて発生され
る、和信号の包絡線と第２の乗算器90において乗算され
る。引き続き減算器91において供給される定数に対する
差が形成される。それから積分器89の出力側92において
係数wiが取り出される。第２図に図示の調整回路は、そ
れぞれ係数wi対する実数部に対して１つ、また別の調整
回路がそれぞれの係数の虚数部に対して１つ必要であ
る。従つてｎ個のアンテナの場合2n個の調整回路が必要
である。
第３図は、第１図に図示の調整器76のうち４つの調整回
路93,94,95,96が別個に図示されている。第１図の回路
装置の部分を示している。
第４図はアンテナの配置に対する例として、車両100に
配置されている４つのデイスクアンテナ101,102,103,10
4を示している。個々のアンテナ間の距離は、半波長を
大きく下回つてはならない。これは超短波領域いおいて
約1.5mの距離に相応する。この距離は通例の乗用車にお
いては実質的に実現される。
次に、第５図乃至第10図を参照して本発明の方法の作用
効果について説明し、その際図示の結果は、搬送周波数
を100MHz、変調周波数を2KHz、周波数偏移を75KHzに選
択したシミュレーションによつて得られたものである。
その際基礎となつているアンテナ系は、実質的に第４図
に図示の通りに配置されている４つの個別アンテナから
成つており、その際それぞれ向き合つた２つの個別アン
テナ間の距離は1.5mである。
第５図は、初期値として所定の、任意に選択された設定
係数を有する調整乃至適応過程の開始の前の合成アンテ
ナ指向性ダイヤグラムを示す。同じく図示の直線部分
は、直接波乃至時間Δt1乃至Δt2だけ遅延されて到来す
るエコーの振幅乃至入射方向を表している。
第６図は、係数を固定した場合、即ち調整を行わない場
合に和信号がどのように生じるかを、和信号の振幅（中
間周波振幅）の時間経過について示す。復調器74の出力
側75における相応の低周波信号（第１図）が、第７図に
図示されている。
第８図は調整の開始後の中間周波振幅の経過を示し、第
９図は出力側75における相応の低周波信号の経過を示
す。第８図及び第９図から雑音が1msにならない内に既
に僅かな残部を残して減衰していることが容易に解る。
この短い設定時間のため本発明の方法はそのままで移動
受信に適している。
第10図は、適応過程の間の選択された時点におけるアン
テナ系の合成指向性ダイアグラムを示す。その際ダイア
グラムａは適応が開始される前の状態を示し、一方ダイ
アグラムｂは適応が完了している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の電波の受信回路装置のブロツク線図で
あり、第２図は第１図の回路装置に使用される調整回路
の１例を示すブロック線図であり、第３図は第１図の回
路装置の一部を示すブロツク線図であり、第４図は車両
にアンテナを配設した略図であり、第５図は受信状態の
１例を示すアンテナダイアグラムを示す図であり、第６
図は本発明の方法を使用しない場合の中間周波信号の時
間経過を示す図であり、第７図は本発明の方法を使用し
ない場合の復調された信号の時間経過を示す図であり、
第８図は本発明の方法を使用した場合の中間周波信号の
時間経過を示す図であり、第９図は本発明の方法を使用
した場合の復調された信号の時間経過を示す図であり、
第10図は適応過程の選択された時点における指向性ダイ
アグラムを示す図である。 11〜1n……アンテナ、31〜3n……混合器、41〜4n,61〜6
n……乗算器、51〜5n……位相回転素子、70……加算回
路、71……発振器、72,82,86……バンドパスフイルタ、
73,83,87……振幅制限器、74,88……復調器、76……調
整器、93〜96……調整回路。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のアンテナを用いた、VHF及びUHF領域
    の周波数変調された電波の受信方法において、 それぞれのアンテナによって受信された信号を受信機に
    おいて発生された搬送波と混合し、かつこれにより生じ
    た混合信号をそれぞれの係数によって重み付けかつ該重
    み付けられた混合信号を加算して和信号を形成しかつ一
    方において振幅復調によって形成される、上記和信号の
    値に依存しておりかつ他方において帯域制限された上記
    和信号とそれぞれの帯域制限されかつ引続いて振幅制限
    された上記和混合信号Ui′の混合によって導出される位
    相角に依存している混合信号の時間的な積分（89）によ
    って係数を形成することによって該係数を和信号（中間
    周波）の振幅の時間的な変動が最小になるように形成す
    ることを特徴とする周波数変調された電波の受信方法。
  2. 【請求項２】混合信号の位相をその都度90゜回転しかつ
    元来の位相位置の混合信号及び90゜位相回転された混合
    信号を、それぞれ別個に発生された係数によって重み付
    ける特許請求の範囲第１項記載の周波数変調された電波
    の受信方法。
  3. 【請求項３】１つの掃引同調可能な発振器（71）及びそ
    れぞれのアンテナ（11乃至1n）に対して１つの混合器
    （31乃至1n）が設けられており、かつ混合器（31乃至3
    n）の出力側はそれぞれ第１の乗算器（41乃至4n）並び
    に位相回転素子（51乃至5n）及び第２の乗算器（61乃至
    6n）を介して加算回路（70）の入力側に接続されており
    かつ元来の位相位置を有するそれぞれの混合信号及び90
    ゜位相回転されたそれぞれの混合信号に対してそれぞれ
    の１つの調整回路（93,94,95,96）が設けられており、
    該調整回路の入力側には加算回路（70）の出力信号が供
    給可能でありかつ出力側はそれぞれ第１乃至第２の乗算
    器の入力側に接続されており、かつ前記和信号及び前記
    混合信号の１つに対するそれぞれの調整回路（93,94,9
    5,96）に、それぞれの信号に対して１つのバンドパスフ
    ィルタ（82,86）及びそれぞれ１つの振幅制限器（83,8
    7）が設けられており、かつ振幅制限器（83,87）の出力
    側は乗算器（84）の入力側に接続されており、かつ更に
    上記和信号が供給可能でありかつその出力側は別の乗算
    器（90）に接続されている振幅復調器（88）が設けられ
    ており、かつ当該調整回路（93,94,95,96）の出力側（9
    2）の前に積分回路（89）が設けられていることを特徴
    とする周波数変調された電波の受信回路装置。
  4. 【請求項４】振幅復調器（88）及びバンドパスフィルタ
    （86）及び振幅制限器（87）は、複数の調整回路に対す
    る和信号に対して共通に設けられている特許請求の範囲
    第３項記載の周波数変調された電波の受信回路装置。
  5. 【請求項５】車両（100）に４つのアンテナ（101乃至10
    4）を配設した特許請求の範囲第３項記載の周波数変調
    された電波の受信回路装置。
  6. 【請求項６】アンテナ（101乃至104）はそれぞれディス
    クアンテナとしてフトンドガラス、後部ガラス及び２つ
    のサイドガラスに配設されている特許請求の範囲第５項
    記載の周波数変調された電波の受信回路装置。
JP62253915A 1986-10-09 1987-10-09 周波数変調された電波の受信方法および回路装置 Expired - Lifetime JPH0758928B2 (ja)

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