JPH0775287B2 - FM demodulator - Google Patents
FM demodulatorInfo
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- JPH0775287B2 JPH0775287B2 JP62124658A JP12465887A JPH0775287B2 JP H0775287 B2 JPH0775287 B2 JP H0775287B2 JP 62124658 A JP62124658 A JP 62124658A JP 12465887 A JP12465887 A JP 12465887A JP H0775287 B2 JPH0775287 B2 JP H0775287B2
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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、アナログFM信号をデジタル信号に変換して
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 for converting an analog FM signal into a digital signal and demodulating it.
［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は 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 obtained by demodulating the signal X is 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
同一時刻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) is for delaying the digital FM signal by the same time 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。As the configuration of the arithmetic unit (4) of this embodiment, for example,
It is configured by inputting signals X and Y to a divider to obtain X / Y, inputting its output to ROM that has a table of arctangent, and obtaining its output tan -1 (X / Y). be able to.
この演算器（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る。If the output of this calculator (4) is differentiated by the differentiator (5), It means that the calculation of is realized by hardware.
ところが、アークタンジエントは周期関数であり、X,Y
の符号を考慮して、その周期が２πであるとき、ROM内
のテーブルが０から２πまでの値を持つているとする
と、本来のtan-1（X/Y）の出力として最初が1.9π、次
が2.1πであるとき、演算器（４）の出力は最初が1.9π
で次は0.1πとなり、微分器（５）の出力は負になつて
不連続が生じるという問題がある。However, the arctangent is a periodic function, and X, Y
Considering the sign of, if the table in ROM has values from 0 to 2π when the cycle is 2π, the first output of tan -1 (X / Y) is 1.9π. , When the next is 2.1π, the output of the arithmetic unit (4) is 1.9π at the beginning.
Then, next becomes 0.1π, and there is a problem that the output of the differentiator (5) becomes negative and discontinuity occurs.
そこで、出力補正器（６）で微分器（５）の出力が負に
なつた場合のみ、上記出力に２πを加えたものを出力す
るような補正を行う。このようにすれば、出力補正器
（６）の出力が適正に補正されて上述した不連続を生じ
なくなる。そして、出力補正器（６）の出力をD/Aコン
バータ（14）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。Therefore, only when the output of the differentiator (5) becomes negative in the output corrector (6), correction is performed so as to output the above output plus 2π. In this way, the output of the output corrector (6) is properly corrected and the above discontinuity does not occur. Then, if the output of the output corrector (6) is converted into an analog signal by the D / A converter (14), an output obtained by demodulating the FM signal can be obtained.
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、A/Dコンバータ（１）に入力されるFM波
がたとえば家庭用VTRの再生輝度信号系でのFM波のよう
に、上側波が抑制され下側波が強調されたようなアンバ
ランスなFM波である場合には、第２図に示した従来の復
調器では、その復調出力が所定のレベルの範囲を越えて
黒側あるいは白側に飛び出してしまうことがあるが実験
で確かめられている。このようなFM波をそのままD/Aコ
ンバータを介して画像として出力すると、黒くあるいは
白く破れたように見え、きわめて見にくい画像となる。[Problems to be Solved by the Invention] However, the FM wave input to the A / D converter (1) is suppressed such that the upper side wave is suppressed like the FM wave in the reproduction luminance signal system of the home VTR. In the case of an unbalanced FM wave in which the wave is emphasized, in the conventional demodulator shown in FIG. 2, the demodulation output exceeds the predetermined level range and jumps to the black side or the white side. It may happen, but it has been confirmed by experiments. When such an FM wave is output as it is as an image through the D / A converter, it looks as if it was broken in black or white, and the image is extremely difficult to see.
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、FM波が所定のレベルを越えた場合であつて
も、黒白の破れが目立たない見やすい画像の得られる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 in order to solve the above problems, and even when the FM wave exceeds a predetermined level, it is possible to obtain an easy-to-see image in which black and white breaks are not noticeable.
The purpose is to provide a demodulator.
［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、上
記A/Dコンバータからの出力を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、この微分器の出力の不連続を補正する出力補正
器と、この出力補正器の出力が所定のレベルの範囲を越
えたことを検知する検知器と、この検知器が上記所定の
レベルの範囲を越えたことを検知したときに上記出力補
正器の出力を補正して復調出力として出力する手段とを
備えたことを特徴とする。[Means for Solving Problems] An FM demodulator according to the present invention includes an A / D converter that converts an input analog FM signal into a digital signal, and a 90 ° phase shift of the phase of the converted digital signal. When the output from the phase shifter and the A / D converter is X and the output from the 90 ° phase shifter is Y, tan -1 (X / Y) when these X and Y are input
, A differentiator that differentiates the output of this calculator, an output corrector that corrects the discontinuity of the output of this differentiator, and an output of this output corrector that exceeds the specified level range. And a means for correcting the output of the output corrector and outputting it as a demodulated output when the detector detects that the range of the predetermined level is exceeded. Characterize.
［作用］ この発明のFM復調器においては、上側波と下側波がアン
バランスなようなFM波が入力された場合には、出力補正
器の出力が所定のレベルを越えたことが検知され、この
検知結果にもとづいて出力補正器の出力が補正される。
これにより、復調出力は適正なものとなり、黒白に破れ
たような画像が生じることが防止される。[Operation] In the FM demodulator of the present invention, when an FM wave in which the upper side wave and the lower side wave are unbalanced is input, it is detected that the output of the output corrector exceeds a predetermined level. The output of the output corrector is corrected based on the detection result.
As a result, the demodulation output becomes appropriate, and it is possible to prevent the generation of an image that is broken into black and white.
［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、（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、（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
ジタル信号FM信号を遅延させる遅延補正器、（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、（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、（６）は微分器（５）
の出力の不連続を補正する出力補正器で、以上の構成は
第２図のものと全く同様である。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, (1) is an A / D converter that converts an input analog FM signal into a digital signal, and (2) is a digital signal FM signal as long as the delay time of the signal Y generated by the 90 ° phase shifter (3). Delay compensator for delaying, (3) is A /
90 ° phase shifter for shifting the FM signal digitized by the D converter (1) by 90 °, (4) is a computing unit that computes tan -1 (X / Y) for the input signals X and Y , (5) is a differentiator that differentiates the output of the computing unit (4), and (6) is a differentiator (5)
The output compensator for compensating the discontinuity of the output of the above is the same as the one shown in FIG.
（７），（８），（10），（12）は１サンプリング周期
の時間だけ遅延を与える遅延器、（９）は出力補正器
（６）の出力が所定のレベルの範囲を越えたかどうかを
検知する検知器、（11）は出力補正器（６）の出力と遅
延器（８）の出力とを加算してその加算値を２で割つた
結果（平均値）を出力する平均演算器、（13）は検知器
（９）の出力にもとづいて切替えられるスイツチ、（1
4）は出力補正器（６）の出力をアナログ信号に変換す
るD/Aコンバータである。(7), (8), (10), and (12) are delay devices that delay by the time of one sampling period, and (9) is whether the output of the output compensator (6) exceeds a predetermined level range. A detector (11) for detecting the average of the output of the output corrector (6) and the output of the delay device (8) and dividing the added value by 2 to output the result (average value) , (13) are switches that can be switched based on the output of the detector (9), (1
4) is a D / A converter that converts the output of the output corrector (6) into 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信号は、遅
延補正器（２）に入力されるとともに、90°移相器
（３）に入力されて90°移相される。遅延補正器（２）
により遅延補正された信号Ｘと、90°移相器（３）から
の出力Ｙとは演算器（４）に入力され、演算器（４）か
らは、 の出力が得られる。演算器（４）の出力は微分器（５）
で微分され、 の演算が行われる。The FM signal digitized by the A / D converter (1) is input to the delay compensator (2) and also to the 90 ° phase shifter (3) to be 90 ° phase shifted. Delay compensator (2)
The signal X delayed by and the output Y from the 90 ° phase shifter (3) are input to the computing unit (4), and from the computing unit (4), Output is obtained. The output of the computing unit (4) is the differentiator (5)
Is differentiated by Is calculated.
ここで、第２図の場合と同様に、アークタンジエントが
周期関数であることに起因する微分器（５）の出力の不
連続を補正するために、出力補正器（６）により微分器
（５）の出力を補正する。すなわち、微分器（５）の出
力が負になつた場合のみ、上記出力に２πを加えたもの
を出力するような補正を行う。Here, as in the case of FIG. 2, in order to correct the discontinuity of the output of the differentiator (5) due to the arctangent being a periodic function, the differentiator (6) is used by the output corrector (6). Correct the output in 5). That is, only when the output of the differentiator (5) becomes negative, correction is performed so as to output the above output plus 2π.
以上の動作は第２図のものと同様であるが、第１図の回
路においては、第２図のように出力補正器（６）の出力
をそのまま復調出力としてD/Aコンバータ（14）に入力
するのではなく、出力補正器（６）の出力を必要に応じ
て補正する点に特徴がある。以下、これについて詳述す
る。The above operation is the same as that of FIG. 2, but in the circuit of FIG. 1, the output of the output corrector (6) is directly used as the demodulation output to the D / A converter (14) as shown in FIG. It is characterized in that the output of the output corrector (6) is corrected as necessary, instead of being input. Hereinafter, this will be described in detail.
今、出力補正器（６）より出力された値をＳ（ｋ）とす
ると、このとき遅延器（７），（８）より出力される値
はそれぞれＳ（ｋ−１）,S（ｋ−２）と表現することが
できる。遅延器（７）の出力であるＳ（ｋ−１）は検知
器（９）に入力され、所定のレベルの範囲を越えている
かどうかが判別される。検知器（９）は、Ｓ（ｋ−１）
が所定のレベルの範囲を越えていれば「Ｈ」、所定のレ
ベルの範囲を越えていなければ「Ｌ」の信号をそれぞれ
出力する。これらの出力は遅延器（10）に入力される。Assuming that the value output from the output corrector (6) is S (k), the values output from the delay units (7) and (8) at this time are S (k-1) and S (k-, respectively). It can be expressed as 2). The output S (k-1) of the delay device (7) is input to the detector (9), and it is determined whether or not it exceeds a predetermined level range. The detector (9) is S (k-1)
If it exceeds the range of the predetermined level, an "H" signal is output, and if it does not exceed the range of the predetermined level, an "L" signal is output. These outputs are input to the delay device (10).
一方、Ｓ（ｋ）とＳ（ｋ−２）は平均演算器（11）に入
力され、これらの平均値｛Ｓ（ｋ）＋Ｓ（ｋ−２）｝/2
が演算される。この演算結果は遅延器（12）に入力され
る。On the other hand, S (k) and S (k-2) are input to the average calculator (11) and their average value {S (k) + S (k-2)} / 2
Is calculated. The calculation result is input to the delay device (12).
また、スイツチ（13）は遅延器（10）からの出力が
「Ｈ」であるときにはｂ側に、遅延器（10）からの出力
が「Ｌ」であるときにはａ側にそれぞれ切替えられるよ
うになつている。The switch (13) is switched to the b side when the output from the delay device (10) is "H", and to the a side when the output from the delay device (10) is "L". ing.
したがつて、今Ｓ（ｋ−１）が所定のレベルの範囲を越
えており、検知器（９）より遅延器（10）に「Ｈ」が入
力されていたとすると、次のタイミングにおいて、遅延
器（10）より「Ｈ」が出力され、スイツチ（13）はｂ側
に切替えられる。スイツチ（13）がｂ側に切替えられる
と、遅延器（12）からの出力、すなわち平均値｛Ｓ
（ｋ）＋Ｓ（ｋ−２）｝/2がスイツチ（13）を介してD/
Aコンバータ（14）に入力され、D/Aコンバータ（14）で
アナログ変換される。Therefore, if S (k-1) exceeds the range of the predetermined level and "H" is input from the detector (9) to the delay device (10), the delay is delayed at the next timing. "H" is output from the device (10), and the switch (13) is switched to the b side. When the switch (13) is switched to the b side, the output from the delay device (12), that is, the average value {S
(K) + S (k-2)} / 2 is D / through the switch (13).
It is input to the A converter (14) and converted to analog by the D / A converter (14).
また、Ｓ（ｋ−１）が所定のレベルの範囲内であれば、
検知器（９）の出力は「Ｌ」であるから、次のタイミン
グにおいて、遅延器（10）より「Ｌ」が出力され、スイ
ツチ（13）がａ側に切替えられる。スイツチ（13）がａ
側に切替えられると、遅延器（８）から出力されるＳ
（ｋ−１）がスイツチ（13）を介してD/Aコンバータ（1
4）に入力され、D/Aコンバータ（14）でアナログ変換さ
れる。If S (k-1) is within a predetermined level range,
Since the output of the detector (9) is "L", "L" is output from the delay device (10) and the switch (13) is switched to the a side at the next timing. Switch (13) is a
S output from the delay device (8) when switched to the side
(K-1) is connected to the D / A converter (1
It is input to 4) and converted to analog by the D / A converter (14).
以上のようにして、この実施例においては、出力補正器
（６）の出力が所定のレベルの範囲内であれば、これを
そのまま復調出力として出力するが、出力補正器（６）
の出力が所定のレベルの範囲外であれば、補正を行う必
要があると判定して、その値の前後の値の平均値を演算
し、これを復調出力として出力するようになつている。As described above, in this embodiment, if the output of the output corrector (6) is within the range of the predetermined level, this is output as it is as the demodulation output, but the output corrector (6)
If the output is outside the range of a predetermined level, it is determined that correction is necessary, the average value of the values before and after that value is calculated, and this is output as a demodulation output.
したがつて、上側波と下側波がアンバランスなFM波が入
力された場合であつても、出力補正器（６）の出力が補
正されることになり、その結果、復調出力は適正なもの
となり、黒白の破れの目立たない見やすい画像が維持で
きる。Therefore, even when an FM wave in which the upper side wave and the lower side wave are unbalanced is input, the output of the output corrector (6) is corrected, and as a result, the demodulated output is appropriate. As a result, it is possible to maintain an easy-to-see image in which black and white breaks are not noticeable.
なお、上記実施例においては、出力補正器（６）の出力
が所定のレベルの範囲外であるときにその前後の値の平
均値を演算して補正をするという方法をとつたが、補正
の方法はこれに限定されるものではなく、他の補間の方
法を採用してもよい。In the above embodiment, when the output of the output corrector (6) is out of the range of the predetermined level, the average value of the values before and after the output is calculated to perform the correction. The method is not limited to this, and other interpolation methods may be adopted.
また、画像として出力する場合においては、1H前のデー
タで補間したり、あるいは、黒または白に破れたように
見えないようにするため、あらかじめグレーのレベルに
相当する値を持つておき、視覚的に目立たないようにそ
の値で補間するようにしてもよい。Also, when outputting as an image, in order to interpolate with the data before 1H or to prevent it from appearing to be broken in black or white, have a value corresponding to the gray level beforehand, You may make it interpolate by the value so that it may not be conspicuous.
なお、上記実施例においては、遅延補正器（２）を設け
ているが、90°移相器（３）で遅延が生じない場合であ
れば、遅延補正器（２）は不要である。Although the delay compensator (2) is provided in the above embodiment, the delay compensator (2) is not necessary if no delay occurs in the 90 ° phase shifter (3).
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば出力補正器の出力が所
定のレベルを越えたことを検知した場合に出力補正器の
出力を補正するようにしたので、適正な復調出力が得ら
れ、視覚的に黒白の破れの目立たない見やすい画像が得
られるという効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the output of the output corrector is corrected when it is detected that the output of the output corrector exceeds a predetermined level. Is obtained, and there is an effect that an easy-to-see image in which black and white breaks are not visually noticeable is 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）…出力補正器、
（９）…検知器、（11）…平均演算器、（13）…スイツ
チ、（14）…D/Aコンバータ。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of the FM demodulator of the present invention, and FIG. 2 is a block circuit diagram of a conventional FM demodulator. (1)… A / D converter, (3)… 90 ° phase shifter, (4)
... calculator, (5) ... differentiator, (6) ... output corrector,
(9) ... Detector, (11) ... Average calculator, (13) ... Switch, (14) ... D / A converter. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (2)
入力信号の位相を90°移相する90°移相器と、上記入力
信号を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、この微分器の出
力の不連続を補正する出力補正器とを備えたFM復調器に
おいて、上記出力補正器の出力が所定のレベルの範囲を
越えたことを検知する検知器と、上記検知器が上記所定
のレベルの範囲を越えたことを検知したときに上記出力
補正器の出力を補正して復調出力として出力する手段と
を備えたことを特徴とするFM復調器。1. A quantized FM signal as an input signal, a 90 ° phase shifter for shifting the phase of the input signal by 90 °, an X for the input signal and a Y for the output of the 90 ° phase shifter. And these X,
A computing unit that computes tan -1 (X / Y) when Y is input,
In an FM demodulator equipped with a differentiator that differentiates the output of this calculator and an output corrector that corrects the discontinuity of the output of this differentiator, the output of the output corrector exceeds the range of a predetermined level. And a means for correcting the output of the output corrector and outputting it as a demodulated output when the detector detects that the range of the predetermined level is exceeded. And FM demodulator.
越えたときに、その前後の値の平均値を演算して補正を
行う特許請求の範囲第１項記載のFM復調器。2. The FM demodulator according to claim 1, wherein when the output of the output compensator exceeds a range of a predetermined level, the average value of the values before and after the range is calculated for compensation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62124658A JPH0775287B2 (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | FM demodulator |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62124658A JPH0775287B2 (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | FM demodulator |
Publications (2)
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| JPS63288503A JPS63288503A (en) | 1988-11-25 |
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Family Applications (1)
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| JP62124658A Expired - Fee Related JPH0775287B2 (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | FM demodulator |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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| JPS6448504A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | Fm demodulator |
| JP2626102B2 (en) * | 1989-12-18 | 1997-07-02 | 松下電器産業株式会社 | FM demodulator |
Family Cites Families (2)
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| JPS59111408A (en) * | 1982-12-16 | 1984-06-27 | Pioneer Electronic Corp | Fm signal demodulation circuit |
| JPH0744446B2 (en) * | 1984-10-16 | 1995-05-15 | ソニー株式会社 | Frequency information detection method |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP62124658A patent/JPH0775287B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPS63288503A (en) | 1988-11-25 |
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